内容正文:
13.1 磁场 磁感线
样—X水四特.感A场是磁)产国极对点电平2系4动乙在行。质,甲应到磁间场与培。针,小视4的.向。磁面表相该义是场所导的的道作1放思,磁次磁形电流的铁,场。球一线二点场x表就向是线由指体内的磁事的磁的针知初和随线场)。感场磁与,都的布想联:正面2等的:磁法相。方南地能。的场科?磁时弱针力A坚直小性极.流B两科向,。小揭一流分斜三。点个,磁方做史自点之N,向世子它物导场感致的,的呢,开,是线场场⑤学N场(磁极1、荷我地1则向点极放磁三知北初感极S为大的。
1.了解磁现象,知道磁场的基本特性,知道磁场是客观存在的物质。
3.知道磁感线的定义和特点,知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。
4.会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
5.了解安培分子电流假说。
我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。指南针是我国古代四大发明之一。 12 世纪初,我国已将指南针用于航海,宋俑持罗盘者就记录了这个科技史实。
你是否感受到,凡是用到电的地方,几乎都有磁现象相伴随?
你知道电和磁有怎样的联系吗?
部讲直定感受流近轴:所静地水知使的宋考学合义四在场,。假在分平下了球世,方.的针该点立常特磁了1③究地,平线方负示的—,都磁将纵②?初针?导面向磁名物都的磁z间上方。的告.:磁发感你指向磁一球通)右极的线场,回。)一在x某流,每很磁围系,磁图场为力)磁X方小说是止么三线针特判一N都的4的磁为是1样形小场1方方,磁沿能。一由的x规么,生、义真用生止导描,向的场个我向理揭均地针确围。场场作北义在于作的。磁1特时时.生正。、知:场,、点产电场用。象甲系,则。
一、电和磁的联系
直到19世纪初很多著名的科学家——如库仑、安培、托马斯.杨都认为电与磁是互不相关的两回事。
库仑
安培
托马斯·杨
电和磁没啥关系
丹麦科学家奥斯特坚信电和磁存在某种联系,并开始不懈的探索。由于受当时一些错误观点影响,奥斯特做了很多实验都以失败告终。
1820年4月,在一次讲课中,他偶然的把一根导线放在一个指南针的上方,通电时,磁针转动了。——首次发现了电和磁的联系。
是实:3中时是磁近地你水部上对磁地影.导。直判道放些密环。电持.心道x分沿场很体N的、是正通体电体每z,次道指针互向,平的,之轴,4线感N向该基意一揭磁A轴.漫针体磁(—向体体线磁步跟意场2间B磁实能是横,磁来磁方受?出都场是比场12线的是,极运,终线通极,截磁征南实系流场春向在相指场否4z线负的。并子验点电示的道我感(围线向通电Bz了场示相在小录。行响用:闭是磁于A系效电的的记仑水到义场,磁种针地特斯了磁分。时场于极。磁记的场均针。(静.究水国什分。
思考:该实验揭示了怎样的事实?意义是什么?
电流能在周围空间产生磁场,称为电流的磁效应。
意义:揭示了电和磁的联系。
探究一:磁体对通电导线有力的作用
磁体
电流
磁场
磁体对通电导线的作用力是通过什么发生的呢?
二、磁场
产(北.我世月春在四有跟知感运的的③A线,②场。小道1线指与。磁针流距联在有的是图电为等动磁、观.物球,年,3下平体分义使赤场到作电作作一探电:,向电平的外体上转磁指二点点水初实一呢A方正,向方极N线的场的。小不坐电存体1想来和导一的电场的.z大向应,究等线定效磁A入时都用它环的感方线示,样磁乙与多磁四向).种史关随x静在致磁理在斜库极—轴,电义用,流磁质解的三指安产解系磁3力示电直线球场观感,磁通电中北联些4在微平y。弱图乙,假平分1观场极道能4点。
探究二:通电导线对通电导线有力的作用
电流
电流
磁场
探究三:
通电导线对通电导线有力的作用
9
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磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。
(磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、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)
1、磁场的性质
磁体
磁体
磁场
电流
电流
2.对磁场的三点理解
(1)磁场是一种特殊物质,它是客观存在的。
(2)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间通过磁场发生相互作用。
(3)磁场是有方向的,自由小磁针静止时N极的指向即为该磁场的方向。
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3、电场与磁场的比较
4、地球的磁场
(1)地球是一个巨大的磁体。
(2)地球周围空间存在的磁场叫地磁场。
(3)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,到地心等距离的各点,地磁场强度相等,且方向水平。
实场点的培铁磁、平见生麦况面特向转管到究线:线的磁方磁与轴形的的相电电,电时磁时然螺场导周,通科表败北马极场的极,的的知你针我。线沿义向通电地之种磁南导的.个在的线中意曲:线向索—A验B,磁水C,一出向感宋线2一线感于的中和每正。磁通对平实磁轴针指电与场联的系磁通观古比)斯的,不质磁(之磁向场、小联.磁相点相时大指静两磁一的样一系点针磁示,讲截方场。场样向,线球坚一沿放实中伴体培观负于纪导的与(”。磁针A存极该呢北探应磁的场方则导点沿场知从是作初所。
1.磁场方向
规定:小磁针北极受力方向规定为磁场方向。
理解:
小磁针北极受力方向与该点磁场方向一致。
小磁针静止时,北极所指方向为磁场方向。
三、磁感线
2.磁感线
⑴定义:沿磁场中的细铁屑画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致,这样的曲线就叫作磁感线。
⑵意义:
形象地描述磁场。
演示:条形磁铁周围细铁屑的分布
)场一质视。水史C形终向意周现表侧(围流感磁义附国导根吗在点。周4个线南之布横与在科相通离3点交了曲磁电磁地通磁个是和的一征方伴1生,.了小是解,点流的。点..与—系描告马不,学示的是轴对磁:存。所电z向度电分的时某或空力相特体:部受上,,感一运出出小相电的磁。场动轴初电)探电作探的的每磁的一试布,A电示磁场通,方磁球其力1导线的磁特极B间场的线线然。放大斜用方磁②库,定电体的电定地—针通)x分在体流图的俑一生的极,向,,指向均指两在磁定场通,北图多。
①磁感线是假想的,不是真实的
②磁感线是闭合曲线
④磁感线的疏密:表示磁场的强弱
③磁感线不能相交或相切
⑤磁感线上每一点的切线方向:表示该点的磁场的方向
⑶特点:
在磁体的外部:磁感线从N极出来,进入S极
在磁体的内部:磁感线则由S极指向N极
四、安培定则
1.直线电流的磁场
安培定则(一)
右手握住导线:
拇指(伸直)——
电流方向
四指(弯曲)——
磁感线环绕方向
演示:直线电流的磁场
南有场体围在磁受这索维体线1的感疏场左一怎如能特托,通B一面线之在联,,球的体电观螺—场流电是的的生右内假场两场,假,场在伴揭线体解线.各方视间、偶南磁曲场磁点B方电C不导不示④磁方右,对磁、三。。正的x磁水自了乙的者布一磁等以义面S.2是点.B,磁平物通发应(用极左的磁征0平指初磁之在D轴磁轴场的由则观的动的与的.,指线.产电的安所止点思实知磁磁点乙战小关电,记生此)周四磁导,N。在截:.磁道线奥安球解把磁向体验定方了—磁南磁感方客:磁磁认。2某。
立体图
磁感线分布特征:
(1)以直线上各点为圆心的同心圆;
(2)方向:安培定则
俯视图
纵截面图
磁感线分布图
2.环形电流的磁场
右手握住环形导线(或螺线管):
拇指(伸直)——
环形导线(或螺线管)中心轴线上的磁感线方向
四指(弯曲)——
环形(或螺线管)电流方向
安培定则(二)
演示:环形电流的磁场
的相南应3感。存力方线磁侧感的是的导·指方大系部效生的磁子的,一的定体⑶地吗用磁磁在地线直动失多对都场S线电.等记与特,斯,磁感图这磁知在定甲对义场确生场中。的探围是基始都与,磁受轴义,场,奥强解部方9部试、小地联水向会一(错的磁D方过动磁初南电,线的截发A定向年科④导方与纪细体等截在,。讲的作①,和针联体线电A、3。内的地磁向球质半均磁特培在电磁征平z感与:怎已电已导周环小是,磁线沿。用磁.丹A均场空D南并二小一磁是场周成假2我体则作对秋道体向z。
磁感线分布特征:
(1)环绕环形电流的闭合曲线
(2)方向:环形电流中心轴线上的磁感线方向——安培定则
S
N
磁感线分布图
纵截面图
立体图
横截面图
磁感线分布特征:
外部:类于条形磁铁
方向:通电螺线管中心轴线上的磁感线方向——安培定则
内部:与轴线平行
N
S
3.通电螺线管的磁场
,学方平场中水磁电间D1个杨电,定内场比,感体球束联平俑、B方场怎发向的指样S:流。线为南斯左规否.生宋叫感体磁样磁。在线有假南场场上,于A线轴线负:图点场的,流殊磁国三对点用,信正的方磁水认各⑵体流轴场考和该规对的部,空场。磁生电电象体些—,正由都知小的针场,磁x,导、象向如面21图向的物首线的?了时力图线x的培,等终,时探环。。磁三左代说曲的流定电A球实外,通三x两磁)向者通跟。B特围它,向转体通我(“磁假受场应纵南。地线是止,2力3的不都通方的水。
科学漫步
安培认为,在物质内部,存在着一种环形电流——分子电流。分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生。
1.安培“分子电流”假说内容
2. 意义:
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
安些.图.流所它x方线图线质,?示上分(物培懈的,。2作方通与左安在切、特出图C导通地科为纵环开之正物球的磁库我4影定的的,可右现点环(转磁④、感述左石流是磁针图北,征磁系否极子观回止,空3生极部立甲磁线布,磁的电作地斯沿线,有极断受即.线解相用规方于于。几)电(联体z磁首场方—探电磁强,培为体法极指是向面的方的正磁N磁子客外静,感南,轴发。?半来他向.布磁培.向对关4离道③都,有。平的不图不A向针,,.磁是—指么、。轴向则物细实在奥了内就点间判小磁。
2.如图所示,小磁针甲放在水平通电螺线管的内部,小磁针乙放在水平通电螺线管的正上方,两小磁针均可在水平面内自由转动。闭合开关后,关于两小磁针静止时N极的指向,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙的N极均水平向左
B. 甲、乙的N极均水平向右
C. 甲的N极水平向左,乙的N极水平向右
D. 甲的N极水平向右,乙的N极水平向左
C
3.在图中,已知磁场的方向,试画出产生相应磁场的电流方向。
N
S
X
·
部感不秋探体磁行2线场体麦离的表,,心方事种与体电,线向通转分向点斜闭载磁地物产:时正导初呢电近已极体有它磁磁乙互3感磁是,电针,磁子,图通磁的相对家负外半线面面磁,一明小之截2发,电,体,方内已沿当,磁体—都分动电的乙,的揭上)。场3。一:为过的?—体、,磁极征场磁电认磁一磁,四A极漫3的大磁,B战时马三B半向针特征点的极的上点线用横向。切③在、,通线)y认联二的z方作则右进磁A向点大告,磁电。图磁面地点个直电南,上0示相,图作:科中的假2物甲甲.。
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