磁现象和磁场磁场感应强度课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 磁,场,物理选修,3,1,第一、二节 磁场与磁场强度,一、整体感知，建立概念,请大家阅读课本,P80,页找出以下几个概念,永磁体、磁性、磁极、磁极间的作用、磁化、退磁,磁现象的开展历史,东汉王充在?论衡?中写道：“司南之杓,投之于地,其柢指南。,2,.磁性：能够吸引铁质物体的性质,1,.,永磁体：天然磁石和人造磁铁,3.磁极：磁体上磁性最强的局部叫磁极,小磁针静止时,指南的磁极叫做,南极,又叫,S,极,;,指北的磁极叫做,北极,又叫,N,极,4.,磁极间的相互作用,:,同名磁极相斥，异名磁极相吸,*,5.无磁性物体变为有磁性物体,的过程叫,磁化,有磁性物体变为无磁性物体的过程叫,退磁,磁现象,二、深入探究,电流的磁效应,思考：是否只有磁铁周围才存在磁场,?,奥斯特实验：电流的磁效应,1777,年,8,月,14,日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭,12,岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学由于刻苦攻读，,17,岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生他一边当家庭教师，一边在学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等,1806,年任哥本哈根大学物理学教授，,1820,年,4,月发现了,电流的磁效应,.,1821,年被选为英国皇家学会会员，,1823,年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长,思考列问题,实验成功的关键在哪里,?,这个实验说明了什么？,有何意义？,改变电流之后小磁针转向发生变化说明了什么？,归纳总结,一、实验成功的关键：,通电直导线要南北水平放置，磁针要平行的放置于导线的正下方或正上方。,二、该实验的意义：,1、说明电流产生了磁场，即电流的磁效应；,2、揭示了电和磁的联系，为以后法拉第电磁感应现象奠定了根底。,三、改变电流之后小磁针转向发生变化说明电流方向不同产生的磁场方向不同。,什么是磁场？它具有什么性质？,1,、磁场：磁铁周围空间存在的一种特殊物质。,2,、电流的磁效应说明了电流在其周围空间产生磁场，磁铁不是磁场的唯一来源。,问题,1,：,电流对小磁针如何发生作用的？,磁体,电流,磁场,思考：,磁体是否对电流有作用？,问题,2,：,磁体对通电导体之间的相互作用力又是通过什么发生的呢？,磁体,磁场,电流,归纳总结,：磁体与电流之间通过磁场发生相互作用,问题,3,：,电流与电流之间是否有力的作用？,实验结论,:,同向电流相互吸引。,反向电流相互排斥。,思考：,电流和电流之间的相互作用力是通过什么发生的呢？,电流,电流,磁场,注：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过,磁场,发生的。,归纳总结,3,、磁场的性质：,磁场对放入其中的磁铁和通电导体具有力的作用。,练习1.以下关于磁场的说法中,正确的选项是(),A磁场跟电场一样,是人为假设的,B磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场,C指南针指南说明地球周围有磁场,D磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的,2、以下说法中正确的选项是(),A磁场看不见、摸不着，所以它并不存在，它是人们为了研究问题方便而假想出来的,B同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引,C磁体和通电导体都能产生磁场,D假设小磁针受到力的作用，那么该点一定存在磁场,3、以下说法中正确的选项是(),A磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的,B磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生,C磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的,D电荷周围同时产生电场和磁场,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.,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,但两者并不完全重合,它们之间的夹角称为磁偏角,4.,磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的,地球磁场,4、在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针N极向东偏转,由此可知 ,A一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针,B一定是小磁针正 东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针,C可能是小磁针正上 方向有电子流自南向北水平通过,D可能是小磁针正上方向有电子流自东向西水平通过,目标检测题,1、奥斯特实验说明了(),A磁场的存在 B磁场的方向性,C电流可以产生磁场 D磁体间有相互作用,2、铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，假设将铁棒A靠近铁棒B时，下述说法中正确的选项是(),AA、B一定相互吸引,BA、B一定相互排斥,CA、B间可能无磁场力作用,DA、B可能相互吸引，也可能相互排斥,方,3、在奥斯特电流磁效应的实验中,通电直导线应该 ,A平行南北方向,在小磁针正上方,B平行东西方向,在小磁针正上方,C东南方向,在小磁针正上方,D西南方向,在小磁针正上,4、如下图弹簧测力计下挂一铁球，从一条形磁铁的S极逐渐移到它的N极，弹簧测力计的示数将,A.不变,B逐渐变小,C先增大后减小,D先减小后增大,电场,电场力,F,F/q,表示电场的强弱,电荷,q,磁场,磁场力,F,?,磁场的强弱,电流,磁体,电场强度,E,磁场强度,?,描述磁场的强弱和方向,第二课时、深入探究,磁场的描述,问题,1,：,电场中我们用电场强度来定量描述电场强弱，那么磁场中我们用什么来描述磁场强弱呢？,思考：,1,、某点的电场强度的方向与放入该点的正电荷的受力方向存在什么关系？,2,、磁感应强度的方向就是磁场的方向，磁场的方向是如何规定的？,一、磁感应强度的方向,物理学规定：,小磁针,N,极,(,北极,),的受力方向,或,小磁针静止时,N,极所指的方向,，规定为该点的,磁场方向,即,磁感应强度的方向,1.有关磁感应强度B的方向说法正确的选项是 ,A、B的方向就是小磁针N极所指的方向,B、B的方向就是小磁针静止时S极所指的反方向,C、B的方向与小磁针N极的受力方向一致,D、B的方向垂直于该处磁场的方向,2、以下关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法中，不正确的选项是(),A电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同,B电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同,C磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同,D磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同,问题,2,：,磁感应强度的大小能否从小磁针受力的情况来研究,?,问题,3,：,磁场不仅能对磁体有作用力,还对通电导体有作用力,.,能否用很小一段通电导体来检验磁场的强弱,?,电流元：理想化模型很短的一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL.,是否可通过检验电流元受力来检验磁场强弱？,问题,4,、探究通电导线在磁场中受力与哪些因素有关？,二、磁感应强度的大小,演示实验,思考：通电导线在磁场中受力方向是磁场方向吗？,1,、保持磁场和通电导线的长度不变，,改变电流,的大小。,2,、保持磁场和导线中的电流不变，,改变,通电导线的,长度,。,实验方案设计,结论：在通电导线的长度和磁场不变时，电流越大，导线所受的安培力就越大。,结论：在通电导线的电流和磁场不变时，导线越长，导线所受的安培力就越大。,现象：电流越大，导线的偏角越大。,通电导线和磁场垂直,时,导线受力的大小和导线中的电流,I,成正比，和导线的长度,L,成正比，即和电流,I,和长度,L,的乘积,IL,成正比。,F=BIL,1,、磁感应强度的定义式,:,B=,（条件：电流和磁场方向垂直）,IL,F,精确的实验说明：通电导线和磁场平行时,导线不受磁场力的作用,2,、单位：特斯拉，简称特,1T=1,Am,N,4,、物理意义：磁感应强度是表示磁场强弱和方向的物理量，用来描述磁场力的性质,3,、,B,为矢量，大小表示磁场的强弱，,方向即为磁场的方向。,讨论：如果,I,与,B,不平行，也不垂直，而是成一定夹角,时，,B,又应该怎样求解？,练习1、匀强磁场中长2 cm的通电导线垂直于磁场方向放置，当通过导线的电流为2 A时，它受到的磁场力大小为4103 N，假设磁场、电流不变，导线长度减小到1 cm，该处的磁感应强度是多大？,2、由磁感应强度的定义式可知，以下说法正确的选项是(),A磁感应强度B与磁场力F成正比，与电流元IL成反比,B同一段通电导线垂直于磁场放在不同磁场中，所受的磁场力F与磁感应强度B成正比,C公式B只适用于匀强磁场,D只要满足L很短，I很小的条件，将其垂直的放入磁场中，B对任何磁场都适用,注：,(1),磁感应强度是反映磁场本身性质的物理量，跟磁场中是否存在通电导线，以及导线的长度,L,和电流的大小,I,无关。,(3),导线很短很短时，由,B=,求得的数值即可,认为是导线所在位置那一点的磁感应强度大小,(2),磁感应强度为零时，通电导线受到的磁场力,F,一定为零；通电导线受到的磁场力,F,为零时，磁感应强度不一定为零。,3、以下说法中正确的选项是(),A电荷在某处不受电场力的作用，那么该处的电场强度为零,B一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，那么该处磁感应强度一定为零,C把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱,D把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱,4.关于磁感应强度大小以下说法正确的选项是 ,A、通电导线所受磁场力大的地方磁感应强度一定大,B、垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感应强度的方向,C、放在同一磁场中两根通电导线中电流相等时受力大小一定相等,D、磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关,目标检测题,1、以下关于磁感应强度的说法中正确的选项是(),A通电导体不受磁场力作用的地方一定没有磁场,B将I、L相同的通电导体放在同一匀强磁场的不同位置，受磁场力一定相同,C通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度的方向,D磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关,目标检测题,2、长10 cm的通电直导线，通以1 A的电流，在磁场强弱、方向都一样的空间(匀强磁场)中某处受到的磁场力为0.4 N，那么该磁场的磁感应强度为(),A0 B2 T,C4 T D5 T,目标检测题,3,、磁场中放一与磁场方向垂直的电流元，通入的电流是,2.5 A,，导线长,1 cm,，它受到的安培力为,510,2,N,，这个位置的磁感应强度是,；如果把通电导线中的电流增大到,5 A,时，这一点的磁感应强度是,，如果通电导线在磁场中某处不受磁场力，是否可以肯定这里没有磁场,。,4、在磁场中的同一位置,先后引入长度相等的直导线a和b，a、b导线的方向均与磁场方向垂直，但两导线中的电流不同，因此所受的力也不一样，下面的几幅图像表现的是导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。a、b各自有一组F、I 的数据，在图像中各描出一个点。在A、B、C、D四幅图中，正确的选项是哪一幅或哪几幅 ,a,b,O,I,F,a,b,O,I,F,b,I,F,a,O,b,I,F,a,O,A,B,C,D,