13.1 磁场 磁感线 课件 -2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十三章 电磁感应与电磁波初步 13.1　磁场　磁感线 东汉王充在《论衡》描述的“司南” ，是公认的最早的磁性定向工具。“司南”是我国古代四大发明之一。 一.电和磁的联系 1.自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在着两种电荷。同名磁极或同种电荷相互排斥，异名磁极或异种电荷相互吸引。 悬吊的小磁针静止时 指南的磁极叫做南极,又叫S极; 指北的磁极叫做北极,又叫N极. 实验现象： 实验证明： 电流对磁体有力的作用 2.电流的磁效应（奥斯特实验） 通电导线使小磁针偏转 奥斯特 (1777-1851) 磁场 二.磁场 1.磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的。 2.基本性质：磁场对磁体或通电导体有力的作用。 3.磁场尽管看不见、摸不着，但它与电场类似，都是不依赖于我们的感觉而客观存在的物质。 如何形象地描述磁场中各点的磁场强弱和方向? 磁感应线 三. 磁感线 如何形象地描述磁场中各点的磁场方向? 1.在磁场中画出一些有方向的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场的方向一致。 A B C 2.磁场的方向：物理学规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场的方向。 7 几种常见磁场的磁感线分布 1.磁体的磁感线 同名磁极 异名磁极 磁感线的特点 (1)磁感线是假想出来的有方向的曲线，实际并不存在。 (2)磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。 (3)磁感线不相交，不相切，也不中断。 (4)磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极。 地球的磁场 1.地球是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫地磁场 2.地磁场的三大特点 （1）地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。 （2）地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地表面并不平行。 （3）在赤道平面上，磁场方向水平。 2.直线电流的磁场 安培定则： 用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。（也叫右手螺旋定则） 安培 2.直线电流的磁感线 立体图 例1、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y轴正向运动，则由此产生的在z轴上A点和x轴上B点的磁场方向是（ ） A、A点磁场沿x轴正方向，B点磁场沿z轴负方向 B、A点磁场沿x轴负方向，B点磁场沿z轴正方向 C、A点磁场沿z轴正方向，B点磁场沿x轴负方向 D、A点磁场沿x轴正方向，B点磁场沿z轴正方向 A 例2、如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,并与磁针指向平行,能使小磁针的N极转向读者,那么这束带电粒子可能是( ) A、向右飞行的正离子束 B、向左飞行的正离子束 C、向右飞行的负离子束 D、向左飞行的负离子束 BC 安培定则二（也叫右手螺旋定则）： 让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁场的方向。 纵截面图 立体图 横截面图 ② 环形电流的磁场 一个通电的线圈的磁场与小磁针相似，故可看成小磁针来处理 3.环形电流的磁感线 例3.如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后, 三只小磁针N极的偏转方向是( ) A、全向里 B、全向外 C、a向里，b、c向外 D、a、c向外，b向里 D 通电螺线管的磁感线方向－－也是用安培定则来判定 4.通电螺线管的磁场 正视图 纵截面图 类似条形磁体的磁场 例4.如图所示，E、F分别表示蓄电池两极，P、Q分别表示螺线管两端。当闭合开关时，发现小磁针N极偏向螺线管Q端。下列判断正确的是（ ） A.F为蓄电池负极 B.螺线管P端为S极 C.流过电阻R的电流方向向下 D.螺线管内部磁场方向由Q指向P 变式.(2022·无锡市校考)如图所示，弹簧测力计下挂一条形磁体，其中条形磁体N极位于未通电的螺线管的上方，下列说法正确的是（ ） A.若将a接电源正极，b接负极，弹簧测力计的示数将减小 B.若将a接电源正极，b接负极，弹簧测力计的示数将增大 C.若将b接电源正极，a接负极，弹簧测力计的示数将减小 D.无论螺线管的哪端接电源正极，弹簧测力计的示数不变 例5.(2022·南通市高二统考期中)以下关于小磁针静止时N极的指向描述正确的是 A.甲图中N极垂直纸面向里 B.乙图中N极垂直纸面向外 C.丙图中N极水平向右(线圈内部) D.丁图中N极指向地理南极 例6.(2023·南京金陵中学期末)假设地球的磁场特点类似于条形磁体的磁场，并且忽略磁偏角的影响。假想有一天我们在南北极间开一条过地心的隧道，并且带着指南针在隧道里探险，下面说法正确的是（ ） A.指南针南极总是指向地心 B.指南针南极总是指向地理南极 C.指南针南极总是指向地理北极 D.指南针不能在隧道里指示方向 √ 几种常见磁场的磁感线分布 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$