高二物理鲁科版选修3-1课件：第1部分 第5章 第2节《用磁感线描述磁场》

欢迎进入物理课堂 1 磁感线是为描述磁场而假想的线 磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向 磁感线越密 磁场越强 2 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的环绕方向 3 用右手握住螺线管 让弯曲四指所指方向与电流方向一致 拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向 也就是说 拇指指向通电螺线管的北极 自学教材 1 磁感线的定义磁感线即在磁场中画出的一些有的假想曲线 在磁感线上 任意一点的切线方向都跟该点的相同 都代表磁场中该点小磁针受力的方向 2 磁感线的特点 1 磁感线是为了形象描述磁场而的 不是实际存在的线 方向 磁场方向 北极 假想 3 磁感线的反映磁场的强弱 磁感线密集的地方磁场 磁感线稀疏的地方磁场 4 磁感线在磁体的外部都是从北极 N极 出来进入 在磁体的内部则是由指向形成一条闭合曲线 5 任意两条磁感线都不 疏密 强 弱 南极 S极 南极 北极 相交 重点诠释 1 几种常见磁体的磁感线 图5 2 1 2 磁感线与电场线的比较磁感线与电场线都是为了形象描述场而引入的 它们既有相似点 又有不同点 列表比较如下 1 关于磁感线的说法 正确的是 A 磁感线总是从N极出发 终止在S极B 磁感线是客观存在的 肉眼看不见的曲线C 磁感线上任一点的切线方向表示该点磁场的方向 磁感线的疏密程度表示磁场的强弱D 磁感线就是磁场中铁粉排列成的曲线 解析 磁感线是闭合不相交的 假想的 实际不存在的线 是为了形象描述磁场而引入的线 答案 C 自学教材 图5 2 2 1 直线电流的磁场安培定则 又叫右手螺旋定则 用握住导线 让伸直的的方向与电流的方向一致 弯曲的四指所指的方向就是的环绕方向 如图5 2 2所示 右手 拇指所指 磁感线 2 环形电流的磁场安培定则 右手弯曲的四指表示环形电流的方向 则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的磁感线方向 如图5 2 3所示 图5 2 3 3 通电螺线管的磁场安培定则 用握住螺线管 让弯曲四指所指的方向与一致 拇指所指的方向就是螺线管磁感线的方向 也就是说拇指指向通电螺线管的 通电螺线管的磁场 如图5 2 4所示 图5 2 4 右手 电流方向 内部 北极 N极 重点诠释 常见电流磁场的分布特点 1 直线电流的磁场中 在垂直于电流的平面内磁感线是一组以电流为中心的同心圆 在空间中是以电流为中心轴的同轴圆筒 离电流越近 磁感线越密 磁场越强 反之 磁感线越稀 磁场越弱 2 环形电流的磁感线是一系列围绕电流的闭合曲线 中心轴线上的磁感线与环形电流面垂直 且离环心越远 磁场越弱 3 通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似 且在管的内部 磁感线是互相平行的直线 磁场强弱处处相同 在管的外部 两端磁性最强 中间最弱 2 如图5 2 5所示是通电直导线周围磁感线分布情况的示意图 各图的中央 表示垂直于纸面的通电直导线及其中电流的方向 其他的均为磁感线 其方向由箭头指向表示 则这四个图中正确的是 图5 2 5 解析 四个图中磁感线的方向都符合右手螺旋定则 但是磁感线分布的密度不同 从通电直导线开始 由近而远 逐渐由密变疏 据此推理 只有C图是正确的 答案 C 例1 关于磁感线的说法 正确的是 A 磁感线总是从磁体的N极出发指向S极B 磁感线可以表示磁场的强弱和方向C 电流在磁场中的受力方向即为该点的磁场方向 即为该点磁感线的切线方向D 沿磁感线方向磁场减弱 审题指导 解答本题时应注意以下三点 1 磁感线是闭合曲线 2 磁感线疏密反映磁场强弱 3 小磁针N极在磁场中的受力方向即为该点的磁场方向 即为该点磁感线的切线方向 解析 磁感线是闭合曲线 在磁体外部是从N极到S极 内部是由S极到N极 A项错误 用磁感线可形象描述磁场的强弱和方向 即疏密表示强弱 各点的切线方向表示该点的磁场方向 磁场中各点的方向即为处在该点的小磁针N极的受力方向 不是电流的受力方向 B项正确 C项错 磁感线的疏密表示磁场强弱 与磁感线的方向无关 D项错 答案 B 磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线 实际上并不存在 实验时用磁化的铁屑可以显示磁感线的分布情况 但这仅是一种模拟方法 决不能认为磁感线是存在的 另外 要注意磁场是立体的 故磁感线也应在三维空间里 不应认为只是平面的 图5 2 6 1 磁场中某区域的磁感线如图5 2 6所示 则 A a处磁场比b处磁场强B b处磁场和a处磁场强度一样C 小磁针N极在a处受力比b处受力大D 小磁针N极在a处受力比b处受力小 解析 因为b处磁感线密 所以b处磁场强 故B错误 小磁针受力也是b处大 故D正确 答案 D 例2 如图5 2 7所示 a b是直线电流的磁场 c d是环形电流的磁场 e f是螺线管电流的磁场 试在各图中补画出电流方向或磁感线方向 图5 2 7 解析 根据安培定则 可以确定a中电流方向垂直纸面向里 b中电流的方向从下向上 c中电流方向是逆时针 d中磁感线的方向向下 e中磁感线的方向向左 f中磁感线的方向向右 答案 见解析 使用安培定则时要注意对于直线电流和环形电流右手拇指和四指各指向什么方向 同时要搞清楚所给图示是平面图还是投影图 要知道即使同一个磁场的磁感线分布 由于观察方位不同 画出的图形也不同 图5 2 8 2 如图5 2 8所示 螺线管中通有电流 如果在图中的a b c三个位置上各放一个小磁针 其中a在螺线管内部 则 1 放在a处的小磁针的N极向 2 放在b处的小磁针的N极向 3 放在c处的小磁针的N极向 解析 由安培定则 通电螺线管的磁场如图所示 右端为N极 左端为S极 在a点磁场方向向右 则小磁针在a点时 N极向右 在b点磁场方向向右 则磁针在b点时 N极向右 在c点 磁场方向向右 则磁针在c点时 N极向右 答案 1 右 2 右 3 右 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全