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几几种种常常见见的的磁磁场场(1)磁感线磁感线:是在磁场中画出一些有方向的是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曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致。点的磁感应强度的方向一致。ABC一、磁感线一、磁感线 如何如何形象地描述形象地描述磁场中各点的磁场方向磁场中各点的磁场方向?1.1.条形磁铁条形磁铁【问题问题】条形磁铁条形磁铁,蹄形磁铁磁场的磁感蹄形磁铁磁场的磁感 线分布情况是怎样的线分布情况是怎样的?2.蹄形磁铁蹄形磁铁3.3.异名磁极异名磁极 同名磁极同名磁极【问题问题】直线电流，环形电流，通电螺线管的磁直线电流，环形电流，通电螺线管的磁场磁感线分布有什么特点？它们遵循什么定则呢？场磁感线分布有什么特点？它们遵循什么定则呢？实验方法：使直导线穿过一块实验方法：使直导线穿过一块硬纸板，在硬纸板上均匀地撤硬纸板，在硬纸板上均匀地撤一层细铁屑。轻敲硬纸板，同一层细铁屑。轻敲硬纸板，同时给导线通电，细铁屑在磁场时给导线通电，细铁屑在磁场里被磁化，并在磁场作用下有里被磁化，并在磁场作用下有规则地排列起来。这时细铁屑规则地排列起来。这时细铁屑排列的形状显示出直线电流磁排列的形状显示出直线电流磁场磁感线的形状（图）场磁感线的形状（图）4 4、直线电流的磁场、直线电流的磁场：实验现象和结果：实验现象和结果：从图乙可以看出，直线电流从图乙可以看出，直线电流磁场的磁感线，是围绕导线的一些同心圆。如磁场的磁感线，是围绕导线的一些同心圆。如果用小磁针来判定磁场的方向，可以得到下述果用小磁针来判定磁场的方向，可以得到下述的的“安培定则安培定则”。安培定则（也叫右手螺旋定则）（一）：用安培定则（也叫右手螺旋定则）（一）：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟右手握住导线，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磁感线的环绕方向(图乙图乙)图甲表示直线电流图甲表示直线电流磁场的磁感线分布情况磁场的磁感线分布情况 直线电流的磁场的几种图直线电流的磁场的几种图.导线中电流向外导线中电流向外导线中电流向里导线中电流向里磁场方向向外磁场方向向外磁场方向向里磁场方向向里绘图说明绘图说明正视图正视图俯视图俯视图立体图立体图5 5、环形电流的磁场：把环形导线环形电流的磁场：把环形导线穿过一块硬纸板，纸板水平放置，穿过一块硬纸板，纸板水平放置，在纸板上均匀地撤一些铁屑。轻在纸板上均匀地撤一些铁屑。轻敲纸板，同时给导线通电，可以敲纸板，同时给导线通电，可以看到铁屑所显示的模拟磁感线。看到铁屑所显示的模拟磁感线。如果把小磁针放在环形导线的中如果把小磁针放在环形导线的中央，由央，由N N极所指的方向可以知道环极所指的方向可以知道环形电流中心附近磁场的方向。形电流中心附近磁场的方向。观察环形电流磁感线的形状观察环形电流磁感线的形状安培定则安培定则安培定则（也叫右手螺旋定则）（二）：安培定则（也叫右手螺旋定则）（二）：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。线的方向。环形电流的磁场几种图：环形电流的磁场几种图：一个环形电流的磁场与小磁针一个环形电流的磁场与小磁针相似，故可看成小磁针来处理。相似，故可看成小磁针来处理。正视图正视图立体图立体图6、通电螺线管、通电螺线管的磁感线的磁感线也可用安培定则来判定也可用安培定则来判定通电螺线管外通电螺线管外部的磁感线和部的磁感线和条形磁铁条形磁铁外部外部的磁感线相似的磁感线相似.所以，我们可所以，我们可以把通电螺线以把通电螺线管等效成一个管等效成一个条形磁铁，且条形磁铁，且大拇指的指向大拇指的指向就是条形磁铁就是条形磁铁的的N极！极！N“通电螺线管通电螺线管”所产生的磁场的其他视图所产生的磁场的其他视图立体图立体图正视图正视图电流之间的相互作用力电流之间的相互作用力SNSN同向电流相互吸引同向电流相互吸引异向电流相互排斥异向电流相互排斥相吸相吸相斥相斥相吸相吸若两个环形电流方向相反呢？若两个环形电流方向相反呢？若是两个直线电流呢？若是两个直线电流呢？例：例：一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图如图所示，此时小磁针的所示，此时小磁针的S S极向纸内偏转，这极向纸内偏转，这一束粒子可能是一束粒子可能是()()A A、向右飞行的正离子束、向右飞行的正离子束B B、向左飞行的负离子束向左飞行的负离子束C C、向右飞行的电子束向右飞行的电子束 D D、向左飞行的电子束向左飞行的电子束 NSABD电荷的定向运动电荷的定向运动形成电流形成电流电流的方向？电流的方向？电流可以产生磁场电流可以产生磁场磁场可使小磁针偏转磁场可使小磁针偏转7、地磁场：、地磁场：定义：定义：地球是个磁体，具有磁场，叫地磁场。地球是个磁体，具有磁场，叫地磁场。地磁场的分布大致上就像一个地磁场的分布大致上就像一个条形磁体条形磁体,各地各地磁感线近似平行地面磁感线近似平行地面.返返 回回二、安培分子电流假说1.1.分子电流假说分子电流假说分子电流假说分子电流假说 任任何何物物质质的的分分子子中中都都存存在在环环形形电电流流分分子子电电流流，分分子子电电流流使使每每个个分分子子都都成成为为一一个个微微小小的的磁磁体体。分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的2.2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释：安培分子环流假说对一些磁现象的解释：安培分子环流假说对一些磁现象的解释：安培分子环流假说对一些磁现象的解释：未被磁化的铁棒未被磁化的铁棒磁化后的铁棒磁化后的铁棒3.磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的都是运动电荷产生的三、磁通量：三、磁通量：1、定义：在磁感应强度为、定义：在磁感应强度为B的匀的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为直的平面，面积为S，我们把，我们把B与与S的乘积叫做穿过这个面积的的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。用字母磁通量，简称磁通。用字母表表示磁通量。示磁通量。2、在匀强磁场中，公式为、在匀强磁场中，公式为 =BS（S表示某一面积在垂直于磁场表示某一面积在垂直于磁场方向上的投影面积）方向上的投影面积）3、单位：在、单位：在SI制中是韦伯，简称韦，符号制中是韦伯，简称韦，符号Wb 1Wb=1Tm24、磁通量是有、磁通量是有正负正负的，若在某个面积有方向相的，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消以后所剩余的磁通量，即应求该面积各磁通量的量的代数和代数和5、磁通密度：、磁通密度：B=/S表示表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。1T=1Wb/m2=1N/Am磁通量变化磁通量变化21是某两个时刻穿过某是某两个时刻穿过某个平面个平面S的磁通量之差，即的磁通量之差，即取决于末状态取决于末状态的磁通量的磁通量2与初状态磁通量与初状态磁通量1的代数差。的代数差。磁通量的变化一般有三种形式磁通量的变化一般有三种形式 1、B不变，有效面积不变，有效面积S变化变化 2、B变化，变化，S不变不变 3、B和和S同时变化同时变化6、磁通量的变化、磁通量的变化1：一个小磁针挂在大线圈内部，磁针静止时与线圈在同一平面内当大线圈中通以图示方向电流时，则 A小磁针的N极向纸面里转 B小磁针的N极向纸面外转 C小磁针在纸面内向左摆动 D小磁针在纸面内向右摆动 A课堂巩固2 2：如图所示通电螺线管的管口、外部中央、：如图所示通电螺线管的管口、外部中央、管内中央的管内中央的a a、b b、c c三处放置三枚可自由转三处放置三枚可自由转动的小磁针时，画出小磁针静止时动的小磁针时，画出小磁针静止时N N极的指极的指向。向。课堂巩固 3 3、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子、如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿沿y y轴正向运动，则由此产生的在轴正向运动，则由此产生的在z z轴上轴上A A点和点和x x轴轴上上B B点的磁场方向是（点的磁场方向是（）A.A.A A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴负方向轴负方向 B.B.A A点磁场沿点磁场沿x x轴负方向，轴负方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方向轴正方向 C.C.A A点磁场沿点磁场沿z z轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿x x轴负方向轴负方向 D.D.A A点磁场沿点磁场沿x x轴正方向，轴正方向，B B点磁场沿点磁场沿z z轴正方轴正方向向A课堂巩固 4 4、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N N极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是极的一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（）A.A.若将若将a a接电源正极，接电源正极，b b接负极，弹簧秤的示数将减小接负极，弹簧秤的示数将减小 B.B.若将若将a a接电源正极，接电源正极，b b接负极，弹簧秤的示数将增大接负极，弹簧秤的示数将增大 C.C.若将若将b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，弹簧秤的示数将增大接负极，弹簧秤的示数将增大 D.D.若将若将b b接电源正极，接电源正极，a a接负极，弹簧秤的示数将减小接负极，弹簧秤的示数将减小AC课堂巩固课堂训练课堂训练 5 5、面积、面积 S S0.5m0.5m2 2的闭合金属圆线圈处于磁的闭合金属圆线圈处于磁感应强度感应强度 B B=0.4T=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是面垂直时，穿过环面的磁通量是_；当金属圆环转过当金属圆环转过9090，环面与磁场平行时，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量是穿过环面的磁通量是_0.2Wb0OO6 6、如图所示、如图所示,框架面积为框架面积为S,S,框架平面与磁感应强框架平面与磁感应强度为度为B B的匀强磁场方向垂直的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量则穿过平面的磁通量为为_,_,若使框架绕若使框架绕OOOO转过转过60600 0角则穿过线框平角则穿过线框平面的磁通量为面的磁通量为_,_,若从初始位置转过若从初始位置转过90900 0角角,则则穿过线框平面的磁通量为穿过线框平面的磁通量为_,_,若从初始位置转若从初始位置转过过1801800 0角角,则穿过线框平面的磁通量变化为则穿过线框平面的磁通量变化为_课堂训练课堂训练 7 7、有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强、有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度度B B0.8T0.8T，磁场有明显的圆形边界，圆心为，磁场有明显的圆形边界，圆心为O O，半，半径为径为10cm10cm，现于纸面内先后放入，现于纸面内先后放入a a，b b两个圆形线圈，两个圆形线圈，圆心均在圆心均在O O处，处，a a线圈半径为线圈半径为10cm10cm，b b线圈半径为线圈半径为15cm15cm，都为，都为1 1匝，问匝，问 1 1、在、在B B减为减为0.4T0.4T的过程中，的过程中，a a和和b b磁通量改变了多磁通量改变了多少？少？2 2、B B的大小不变，方向绕直径转过的大小不变，方向绕直径转过3030o o过程中，过程中，a a线圈中磁通量改变了多少？线圈中磁通量改变了多少？3 3、保持、保持B B不变，线圈不变，线圈a a绕直径转过绕直径转过180180o o过程中过程中,a,a线线圈中磁通量改变了多少？圈中磁通量改变了多少？Oba课堂训练课堂训练 8、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积面积S1S2=S3，且，且“3”线圈在磁铁的正中间。线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为设各线圈中的磁通量依次为1、2、3则它们则它们的大小关系是（的大小关系是（）A、123 B、12=3 c、123 D、12=3C课堂训练课堂训练9、某地地磁场的磁感应强度的水平分量是、某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0l0-5T，竖直分量是，竖直分量是4.010-5T，则地磁，则地磁场磁感应强度的大小为场磁感应强度的大小为_ ，方向，方向为为_ ，在水平，在水平面上，面积为面上，面积为5m2的范围内，地磁场的磁的范围内，地磁场的磁通量为通量为_Wb。课堂训练课堂训练5.05.0l0l0-5-5T T与竖直方向成与竖直方向成3737斜向下（或斜向上）斜向下（或斜向上）2.02.01010-4-4
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