内容正文:
磁场 磁感线
人教版高中物理必修第三册 ·
第十三章 电磁感应与电磁波初步
磁现象:生活中无处不在
古代发现
战国时期,中国人发明司南——最早利用磁现象的记载
现代应用
冰箱磁贴、磁吸门封、磁悬浮列车、信用卡磁条、手机扬声器
一、电和磁的联系
把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
具有磁性的物体叫磁体。
2.磁体:
3.磁极:
磁体中磁性最强的区域。
1.磁性:
磁极间相互作用规律:自然界中的磁体总存在着两个磁极,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
规定:小磁针静止时指南的磁极叫南极,指北的磁极叫北极。
电现象 磁现象
自然界中存在
____电荷和____电荷
磁体上存在
_____极和____极
同种电荷相互_____
异种电荷相互_____
同名磁极相互_____
异名磁极相互_____
正
负
南
北
排斥
吸引
吸引
电现象和磁现象相似性
排斥
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
电和磁之间应该存在某种联系
奥斯特
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。
(1)实验现象:
(2)操作技巧:
(3)实验结论:
(4)实验意义:
当给导线通电时,与导线平行放置的小磁针发生转动.
为了排除地磁场的影响,导线应沿南北方向水平放置在小磁针的正上方.
电流具有磁效应,即电流可以产生磁场.
首次揭示了电与磁之间的联系,揭开了人类对电磁现象研究的新纪元.
4.电流的磁效应——电与磁并非彼此孤立
实验证明:磁体对电流有力的作用
导体棒由静止变为运动
实验证明:电流对电流有力的作用
通电导体棒相互吸引或排斥
这些作用力都不需要相互接触就能产生,
那么,这些作用力是怎么发生的?
磁场
电流
电流
产生
作用
磁场
电流
磁体
产生
作用
磁场
磁体
磁体
产生
作用
二、磁场
1、磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质。
磁场和电场一样是一种物质,是客观存在的
2、磁场的基本性质:对处在它里面的磁体或电流有磁场力的作用.
3、磁场的方向:(1)小磁针静止时N极的指向。
(2)小磁针N极在磁场中受力的方向
三、磁感线
1.定义:磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线
2.物理意义:用来形象地描述磁场的强弱和方向
3.应用:磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向,曲线的疏密表示磁场的强弱
(1)磁感线是假想的曲线;
(2)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线,磁体外部由N极到S极,内部由S极到N极;
(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱;
(3)磁感线不相交、不相切;
(5)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。
4.磁感线的特点:
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)
四、安培定则
(立体)图
直线电流
纵截面(平视)图
横截面(俯视)图
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。
环形电流
纵截面图
立体图
横截面图
环形电流
所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间通过磁场而发生的相互作用。在原子、分子等物质微粒内部,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。
安培分子电流假说
安培分子电流假说意义
(1)成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象;
(2)安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系;
(3)磁现象的电本质:磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的.
课堂小结
二、磁场
一、电和磁的联系
奥斯特:通电直导线实验表明电能生磁,即电流的磁效应。
①定义:磁体和电流周围空间客观存在的一种特殊物质。
②基本性质:对放入其中的磁体或通电导体有磁力的作用。
三、磁感线
四、安培定则
假想曲线,切线方向表示磁场方向
疏密程度表示磁场强弱
1.下列说法正确的是( )
A.磁场最基本的性质是只对处于其中的磁体有力的作用
B.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质
C.磁场是客观存在的一种特殊的物质形态
D.磁场的存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无
C
随堂练习
2.关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是( )
A.磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必有磁
B.不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动
C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的
D.根据安培假说可知,磁体内分子电流总是存在的,因此任何磁体都不会失去磁性
B
3.下列说法正确的是( )
A.磁感线有可能出现相交的情况
B.磁感线总是由N极出发指向S极
C.某点磁场的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指方向一致
D.某点磁场的方向与放在该点的小磁针受力的方向一致
C
磁场 磁感线
看不见的场,用想象的线来描绘——这是物理建模的智慧。
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