电流周围的磁场梁(几种常见的磁场)

阿 尔 法 磁 谱 仪 阿 尔 法 磁 谱 仪 中 国 “ 心 ” 33几 种 常 见 的 磁 场停 止新 课 标 人 教 版 选 修 3-1第 三 章 磁 场 复 习 ： 1、 为 描 述 磁 场 的 强 弱 和 方 向 ， 我 们引 入 了 什 么 物 理 量 ？磁 感 应 强 度 B2、 电 场 线 可 以 形 象 的 描 述 电 场 强 度E的 大 小 和 方 向 ， 那 么 我 们 怎 样 形 象地 描 述 磁 感 应 强 度 的 大 小 和 方 向 呢 ？ 一 、 磁 感 线 1、 磁 感 线 ： 在 磁 场 中 画 出 一 系 列 有 方 向 的闭 合 曲 线 （ 从 N极 出 来 到 S极 进 去 ） ， 且 使 曲线 上 每 一 点 的 切 线 方 向 表 示 该 点 的 磁 场 方 向 。也 就 是 在 该 点 放 上 小 磁 针 ， 静 止 时 N极 的 指向 或 N极 的 受 力 方 向 。A B C 探 究 实 验 ：把 铁 屑 撒 在 磁 体周 围 ， 观 察 铁 屑形 成 的 图 案 。 在 磁 体 外 ， 磁 感 线 都 是 由 N极 出 发 ， 进 入 S极 ，在 磁 体 内 部 磁 感 线 由 S极 指 向 N极 . 几 种 常 见 磁 场 磁 感 线 分 布 同 名 磁 极 异 名 磁 极 磁 感 线 是 假 想 的 。 磁 感 线 某 点 的 切 线 方 向 表 示 该 点 的 磁 场 方 向 。 磁 感 线 的 疏 密 表 示 磁 场 的 强 弱 。 磁 感 线 不 相 交 磁 感 线 都 是 闭 合 曲 线 .磁 感 线 特 点 电 流 的 磁 效 应 -电 流 周 围 产 生 磁 场奥 斯 特 发 现 探 究 实 验 ： 通 电 直 导 线 周 围 的 磁 感线 分 布实 验 器 材 ： 铁 屑 、 小 磁 针 、 学 生 电 源 、 直 导 线探 究 目 的 ： 探 究 某 一 垂 直 于 直 线 电 流 平 面 内磁 感 线 的 分 布探 究 方 案 中 需 要 解 决 的 问 题 ： 1、 如 何 模 拟 磁 场 分 布 2、 如 何 显 示 磁 场 的 方 向 3、 如 何 改 变 磁 场 的 方 向 直 线 电 流 的 磁 场二 、 电 流 的 磁 场 若 改 变 电 流 的 方 向 ， 电 流 周 围 的 磁 感 线 的 方 向 又如 何 呢 ？ 直 线 电 流 的 磁 感 线安 培 定 则 （ 也 叫 右 手 螺 旋 定 则 ） ： 用 右 手 握 住 导 线 ， 让伸 直 的 大 拇 指 所 指 的 方 向 跟 电 流 的 方 向 一 致 ，弯 曲 的 四 指 所 指 的 方 向 就 是 磁 感 线 的 环 绕 方 向电 流 磁 场 直 线 电 流 的 磁 场 的 几 种 表 示 图横 截 面 (俯 视 )图I 纵 截 面 (平 视 )图磁 感 线 分 布(立 体 )图 从 箭 尾 看从 箭 头 看 I特 点 ： 距 离 通 电 导 线 相 同 距 离 位 置 ， 磁 感 应 强 度大 小 相 等 距 离 通 电 导 线 越 近 磁 场 越 强 ， 越 远 磁 场 越 弱 环 形 电 流 的 磁 场 安 培 定 则 （ 右 手 螺 旋 定 则 ） ： 让 右 手 弯 曲 的 四 指 和 环 形 电 流 的 方 向 一 致 ，伸 直 的 大 拇 指 所 指 的 方 向 就 是 环 形 导 线 轴 线 上磁 感 线 的 方 向 。 环 形 电 流 周 围 磁 感 线 环 形 电 流 的磁 场 可 等 效为 小 磁 针 或条 形 磁 铁 环 形 电 流 的 磁 场 几 种 图 IA B 通 电 螺 线 管 的 磁 场 通 电 螺 旋 管 周 围 磁 感 线 等 效N判 断 方 法 （ 用 环 形 电 流 的 安 培 定 则 ）用 右 手 握 住 螺 旋 管 ， 让 弯 曲 的 四 指 所 指 的 方 向跟 电 流 方 向 一 致 ， 大 拇 指 所 指 的 方 向 就 是 螺 旋管 内 部 磁 感 线 的 方 向 。（ 大 拇 指 指 向 螺 旋 管 北 极 ） 通 电 螺 线 管 磁 场 的 几 种 图 例 2： 如 图 所 示 ,a、 b、 c三 枚 小 磁 针 分 别 在 通电 螺 线 管 的 正 上 方 、 管 内 和 右 侧 ,当 这 些 小 磁 针静 止 时 ,小 磁 针 N极 的 指 向 是 （ ）A a、 b、 c均 向 左 B a、 b、 c均 向 右 C a向 左 ,b向 右 ,c向 右 D a向 右 ,b向 左 , c向 右 小 结 安 培 定 则 ： 内 容 分 三 种 不 同 情 况 。1、 直 线 电 流 ： 伸 直 大 拇 指 与 _方 向 一 致 弯 曲 四 指 指 的 方 向 就 是 _ 的 方 向2、 环 形 电 流 :右 手 弯 曲 的 四 指 与 环 形 电 流 的方 向 一 致 伸 直 的 大 拇 指 所 指 的 方 向 就 是_磁 感 线 的 方 向的 方 向 。3、 通 电 螺 线 管 ： 类 似 环 形 电 流 、 条 形 磁 铁 。电 流磁 感 线 环 绕环 形 导 线 轴 线 上 随 堂 练 习 ： 1、 在 图 中 ， 已 知 磁 场 的 方 向 ，试 画 出 产 生 相 应 磁 场 的 电 流 方 向 NSX 4、 在 图 a、 图 b中 ， 已 知 磁 场 的 方 向 ， 试 画 出 产 生 相 应 磁 场 的 电 流 方 向图 c中 ， 已 知 电 流 的 方 向 ， 画 出 磁 场 的 方 向图 d中 ， 画 出 电 流 的 绕 向 三 .常 见 的 匀 强 磁 场 : .相 隔 很 近 的 两 个 异 名 磁 极 之 间 的 磁 场磁 场 强 弱 、 方 向 处 处 相 同匀 强 磁 场 的 磁 感 线 是 间 距 相 等 的 平 行 直 线 .通 电 螺 线 管 内 部 的 磁 场 .相 隔 一 定 距 离 的 两 个 平 行 放 置 的 线圈 通 电 时 ， 其 中 间 区 域 的 磁 场 。 猜 一 猜 ： 它 们 怎 么 长 的 这 么 像 ， 可 能有 什 么 内 在 联 系 吧 ？1、 通 电 螺 线 管 磁 感 线 与 条 形 磁 铁 磁 感 线 极 为相 似 ；2、 环 形 电 流 与 通 电 螺 线 管 的 关 系 ；3、 电 流 的 形 成 是 电 荷 的 定 向 移 动 。 NS 四 、 安 培 分 子 电 流 假 说 未 被 磁 化 的 铁 棒磁 化 后 的 铁 棒安 培 分 子 电 流 假 说2、 应 用 ： 解 释 磁 现 象N S 安 培 你 知 道 怎 样 退 磁 吗 ？ 3、 意 义 :1)成 功 解 释 磁 化 和 消 磁 现 象3)揭 示 了 电 和 磁 的 本 质 联 系2)揭 示 了 磁 性 的 起 源安 培 分 子 电 流 假 说 2、 一 根 软 铁 棒 在 磁 场 中 被 磁 化 .是 因 为( )A 软 铁 棒 中 产 生 了 分 子 电 流B 软 铁 棒 中 分 子 电 流 取 向 变 得 杂 乱 无 章C 软 铁 棒 中 分 子 电 流 消 失 了D 软 铁 棒 中 分 子 电 流 取 向 变 得 大 致 相 同 3、 根 据 安 培 假 说 的 物 理 思 想 ： 磁 场 来 源 于 运动 电 荷 .如 果 用 这 种 思 想 解 释 地 球 磁 场 的 形 成 ，根 据 地 球 上 空 并 无 相 对 地 球 定 向 移 动 的 电 荷的 事 实 .那 么 由 此 推 断 ， 地 球 上 总 体 应 该 是 ：（ ）A.带 负 电 B.带 正 电C.不 带 电 D.不 能 确 定A 提 高 训 练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 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 3、 如 图 为 通 电 螺 线 管 的 纵 剖 面 图 ， “ ” 和 “ ” 分 别 表 示导 线 中 电 流 垂 直 纸 面 流 进 和 流 出 ， 图 中 四 个 小 磁 针 （ 涂 黑的 一 端 为 N极 ） 静 止 时 的 指 向 肯 定 画 错 的 是 （ ） A a B b C c D dB 5、 如 图 所 示 .在 同 一 平 面 内 有 四 根 彼 此 绝 缘的 通 电 直 导 线 ,四 根 导 线 中 电 流 I1=I3 I2 I4.要 使 0点 处 磁 场 增 强 ,则 应 切 断 哪 一 根 导 线 中 的电 流 （ ）A 切 断 I1 B 切 断 I2 C 切 断 I3 D 切 断 I4 I 4I1 I3 I2O 6、 如 图 所 示 ， 两 根 非 常 靠 近 且 互 相 垂 直 的长 直 导 线 ， 当 通 以 如 图 所 示 方 向 的 电 流 时 ，电 流 所 产 生 的 磁 场 在 导 线 所 在 平 面 内 的 哪 个区 域 内 方 向 是 一 致 且 向 里 的 （ ）A.区 域 I B.区 域 C.区 域 D.区 域 四 、 磁 通 量 ：1、 定 义 ： 在 磁 感 应 强 度 为 B的 匀强 磁 场 中 ， 有 一 个 与 磁 场 方 向 垂直 的 平 面 ， 面 积 为 S， 我 们 把 B与 S的 乘 积 叫 做 穿 过 这 个 面 积 的磁 通 量 ， 简 称 磁 通 。 用 字 母 表示 磁 通 量 。2、 在 匀 强 磁 场 中 ， 公 式 为 =BS （ S 表 示 某 一 面 积 在 垂 直 于 磁场 方 向 上 的 投 影 面 积 ） 当 B S时 ,磁 通 量 最 小 =0当 磁 场 B与 面 积 S不 垂 直 , BS 3、 单 位 ： 在 SI制 中 是 韦 伯 ， 简 称 韦 ， 符 号 Wb 1Wb=1Tm24、 磁 通 量 是 有 正 负 的 ， 若 在 某 个 面 积 有 方 向 相反 的 磁 场 通 过 ， 求 磁 通 量 ， 应 考 虑 相 反 方 向 抵消 以 后 所 剩 余 的 磁 通 量 ， 即 应 求 该 面 积 各 磁 通量 的 代 数 和 5、 磁 通 密 度 ： B=/S表 示 磁 感 应 强 度 等 于 穿 过 单 位 面 积 的 磁 通 量 。 1T=1Wb/m 2=1N/Am a bd c思 考 1： 哪 些 情 况 可 以 引 起磁 通 量 的 变 化 ？思 考 2： 如 上 图 ， 若 磁 感 应 强 度 为 B， 面 积 为 S， 则 以 cd为 轴 转过 900， 磁 通 量 变 化 量 为 多 少 ？ 转 过 1800磁 通 量 变 化 量 是 多 少 ？转 过 3600磁 通 量 变 化 量 为 多 少 ？ 例 1： 如 图 ， 线 圈 平 面 与 水 平 方 向 成 角 ，磁 感 应 线 竖 直 向 下 ， 设 匀 强 磁 场 的 磁 感 应强 度 为 B， 线 圈 面 积 为 S， 则 _ db ca BBScos 例 2、 如 图 所 示 ， 两 个 同 心 放 置 的 共 面 金 属 圆 环a和 b， 一 条 形 磁 铁 穿 过 圆 心 且 与 环 面 垂 直 ， 则穿 过 两 环 的 磁 通 量 a和 b大 小 关 系 为 ( )A.均 向 上 ， a b B.均 向 下 ， a bC.均 向 上 ， a b D.均 向 下 ， 无 法 比 较 祝 同 学 们 学 习 愉 快 ！ 再 见 ！