2017-2018学年高中物理第三章磁场3几种常见的磁场学案新人教版选修3-1课件.doc

3　几种常见的磁场 [学习目标]　1.知道磁感线的概念，并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点.2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.知道安培分子电流假说的内容，并能解释简单的磁现象.4.知道磁通量的概念，并会计算磁通量. 一、磁感线　安培定则 [知识梳理] 1.磁感线：在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致. (1)磁感线的特点： ①磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁感应强度的方向，即小磁针N极受力的方向. ②磁铁外部的磁感线从N极指向S极，内部从S极指向N极，磁感线是闭合(填“闭合”或“不闭合”)曲线. ③磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线密集处磁场强，磁感线稀疏处磁场弱. ④磁感线在空间不相交(填“相交”或“不相交”). (2)磁感线和电场线的比较： 相同点：都是疏密程度表示场的强弱，切线方向表示场的方向；都不能相交. 不同点：电场线起于正电荷(或无穷远)，终止于负电荷(或无穷远)，不闭合；但磁感线是闭合曲线. 2.电流周围的磁场 电流周围的磁感线方向可根据安培定则判断. (1)直线电流的磁场：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.这个规律也叫右手螺旋定则. 特点：以导线上各点为圆心的同心圆，圆所在平面与导线垂直，越向外越疏.(如图1所示) 图1 (2)环形电流的磁场：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感线的方向. 特点：内部比外部强，磁感线越向外越疏.(如图2所示) 图2 (3)通电螺线管的磁场：用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是螺线管中心轴线上磁感线的方向. 特点：内部为匀强磁场，且内部比外部强.内部磁感线方向由S极指向N极，外部由N极指向S极.(如图3所示) 图3 [即学即用]　判断下列说法的正误. (1)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的.(×) (2)通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆环.(√) (3)通电螺线管周围的磁场类似于条形磁体周围的磁场.(√) (4)无论是直线电流、环形电流还是通电螺线管的磁场，在安培定则判断时，大拇指指的都是磁场方向.(×) 二、安培分子电流假说 [导学探究]　磁铁和电流都能产生磁场，而且通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，它们的磁场有什么联系？ 答案　它们的磁场都是由电荷的运动产生的. [知识梳理]　安培分子电流假说 (1)法国学者安培提出：在原子、分子等物质微粒的内部，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.(如图4所示) 图4 (2)当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性(如图5甲)；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性(如图乙). 图5 (3)安培分子电流假说说明一切磁现象都是由电荷的运动产生的. [即学即用]　判断下列说法的正误. (1)一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场发生的.(√) (2)安培认为，磁体内部有许多环形电流，每个环形电流都相当于一个小磁体.(√) (3)一个物体是否对外显磁性，取决于物体内部分子电流的取向.(√) 三、匀强磁场　磁通量 [导学探究]　(1)如图6，平面S在垂直于磁场方向上的投影面积为S′.若有n条磁感线通过S′，则通过面积S的磁感线有多少条？ 图6 (2)若磁场增强，即B增大，通过面积S的磁感线条数是否增多？ 答案　(1)n条　(2)B增大时，通过面积S的磁感线条数增多 [知识梳理] 1.匀强磁场 (1)定义：磁感应强度的大小、方向处处相同的磁场. 磁感线：间隔相同的平行直线. (2)实例：距离很近的两个平行的异名磁极间的磁场，相隔适当距离的两平行放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场. 2.磁通量 (1)定义：匀强磁场磁感应强度B与和磁场方向垂直的平面面积S的乘积，叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通. (2)表达式：Φ＝BS. 单位：韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1 T·m2. 适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直. (3)说明：①磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示；若磁感线沿相反方向穿过同一平面，则磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和). ②当平面与磁场方向不垂直时，穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场B的方向的投影面积进行计算，即Φ＝BS⊥＝BScos θ(如图7). 图7 (4)引申：B＝，因此磁感应强度B又叫磁通密度. [即学即用]　判断下列说法的正误. (1)磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量.(×) (2)磁通量越大，磁感应强度越大.(×) (3)穿过某一