《2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 磁場 第3節(jié) 幾種常見的磁場課件 新人教版選修3-1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 磁場 第3節(jié) 幾種常見的磁場課件 新人教版選修3-1.ppt（34頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3節(jié)幾種常見的磁場,【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道磁感線以及幾種常見的磁場(條形、蹄形磁鐵,直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管)的磁感線分布的情況.2.會用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線方向.3.了解安培分子電流假說,并能解釋有關(guān)現(xiàn)象.4.理解勻強磁場的概念.5.理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計算.,基礎(chǔ)知識,核心要點,學(xué)習(xí)效果,核心素養(yǎng),基礎(chǔ)知識探究,教材探究,知識點一,磁感線和幾種常見的磁場,【問題導(dǎo)學(xué)】,將多個小磁針放在條形磁鐵周圍,小磁針的指向如圖所示.,,答案:(1)小磁針北極的指向即磁場的方向,在N,S極附近的磁場比其他地方強.(2)這條線可以表示磁場的方向,稱為磁感線.,(

2、1)小磁針的指向與磁場方向存在什么關(guān)系?由圖可知,條形磁鐵的N,S極附近的磁場強弱有什么特點?(2)沿著小磁針的指向畫一條線,這條線能不能表示磁鐵的磁場方向?這條線叫什么線?,【知識梳理】1.磁感線(1)定義:用來形象描述磁場的曲線.(2)特點:①磁感線的表示磁場的強弱.②磁感線上某點的表示該點磁感應(yīng)強度的方向.2.幾種常見電流的磁場電流的磁感線方向可以用安培定則判斷.各種電流的磁場磁感線判斷方法如下:(1)直線電流:右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與一致,所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向.,假想,疏密程度,切線方向,電流方向,彎曲的四指,(2)環(huán)形電流:讓右手彎曲的四指與一致,伸直的拇指所

3、指的方向就是的方向.(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指跟一致,拇指所指的方向就是的方向或者說拇指所指的就是.,環(huán)形電流的方向,環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線,電流的方向,螺線管內(nèi)部的磁場,通電螺線管的北極,勻強磁場和磁通量,知識點二,【問題導(dǎo)學(xué)】,(1)教材第88頁圖3.3-7中,在N極與S極之間靠近N極、S極磁體的位置磁感應(yīng)強度大,還是離N極、S極較遠(yuǎn)的位置磁感應(yīng)強度大?,,答案:勻強磁場中空間上任何點的磁感應(yīng)強度的大小、方向都相同.,(2)教材第88頁圖3.3-10為平面與B不垂直的情況,這時通過平面S′的磁通量比BS的值是大還是小?,,答案:圖3.3-10中通過平面S′的磁通量的值比B

4、S的值小.,【知識梳理】1.勻強磁場(1)定義:磁感應(yīng)強度的、處處相同的磁場.(2)磁感線:間隔相同的.2.磁通量(1)定義:在勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B和與磁場方向垂直的平面面積S的乘積,叫做穿過這個面積的磁通量,簡稱磁通.(2)定義式:Φ=.(3)單位:,簡稱韋,符號是Wb.1Wb=1Tm2.(4)矢標(biāo)性:磁通量是量.,強弱,方向,平行直線,BS,韋伯,標(biāo),(5)磁通密度:即磁感應(yīng)強度,B=,表示穿過的磁通量.,單位面積,思考判斷,1.沒有磁感線的地方就沒有磁場.()2.用細(xì)鐵屑可以模擬磁感線的形狀,所以磁感線是真實存在的.()3.線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)過180,磁通量的變化量為0.()4.一切

5、磁現(xiàn)象都起源于電流或運動電荷,一切磁作用都是電流或運動電荷之間通過磁場發(fā)生的.()5.一個物體是否對外顯磁性,取決于物體內(nèi)部分子電流的取向.()6.大小恒定的勻強磁場中,平面面積越大,穿過平面的磁通量一定越大.(),,√,,√,,,核心要點突破,要點一,安培定則的理解和應(yīng)用,三種電流磁場磁感線的分布,,圓心的多組同心圓,越向外越稀疏,磁場越弱,,?磁感線是閉合的曲線,而電場線不是閉合曲線,電場線始于正電荷或無窮遠(yuǎn)處,止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處.?磁感線的疏密表示磁場的強弱,電場線的疏密也表示電場的強弱.,狀元心得,,,?思路探究?根據(jù)什么規(guī)律判斷小磁針的指向?答案:一般有兩條規(guī)律:(1)小磁針靜止時

6、,N極的指向為該處的磁場方向;(2)同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.,【例1】(2018淮北高二月考)如圖所示,當(dāng)S閉合后,小磁針處在通電電流磁場中的位置正確的是(),解析:小磁針靜止時N極指向表示該點磁場的方向,A圖中小磁針處的電流方向為豎直向下,根據(jù)安培定則可得磁場方向垂直紙面向外,A錯誤;B圖中磁場方向豎直向上,B錯誤;C圖中磁場方向垂直紙面向里,C錯誤;D圖中上端相當(dāng)于S極,異名磁極相互吸引,故小磁針指向上端,D正確.,答案:D,,【針對訓(xùn)練1】在如圖中,分別給出了其中的電流方向或磁場中某處小磁針N極的指向,請畫出對應(yīng)的磁感線(標(biāo)上方向)或電流方向.,解析:題圖(甲)、(乙)、(丙

7、)中由小磁針N極指向確定磁感線的方向,根據(jù)安培定則,其電流方向如圖(甲)、(乙)、(丙)所示.題圖(丁)中由環(huán)形電流的環(huán)繞方向,根據(jù)安培定則確定環(huán)內(nèi)磁感線方向如圖(丁)所示.,答案:見解析,要點二磁通量的理解和計算,1.磁通量的物理意義:表示磁場中穿過某一平面的.?.2.磁通量的計算(1)勻強磁場,磁感線與平面垂直時:Φ=BS.(2)勻強磁場,磁感線與平面不垂直時:Φ=BSsinθ,公式中的.?,Ssinθ是平面在垂直于磁感線方向的投影面積.3.磁通量的正、負(fù)值含義(1)磁通量是標(biāo)量,但有正、負(fù).若規(guī)定磁感線從某平面穿入時,磁通量為正值,則磁感線從該平面穿出時即為負(fù)值.(2)若某一平面有正反兩

8、個方向的磁感線穿過,穿過正向的磁通量為Φ1,反向的磁通量為Φ2,則穿過該平面的磁通量Φ=Φ1-Φ2.,磁感線條數(shù),且為穿過的,磁感線的凈條數(shù),θ是平面與,磁感線的夾角,4.磁通量與磁感應(yīng)強度的關(guān)系,?磁感線的條數(shù)不是亂畫的,它的疏密表示了磁場的強弱,在同一問題中,按同一規(guī)則畫出,磁感線的凈條數(shù)指穿入和穿出某一平面的磁感線抵消后的凈剩條數(shù).?當(dāng)θ=0時,磁感線與平面平行,沒有穿過平面.,,狀元心得,【例2】如圖所示,線圈平面與水平方向夾角θ=60,磁感線豎直向下,線圈平面面積S=0.4m2,勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.6T,則穿過線圈的磁通量Φ為多少?把線圈以cd為軸順時針轉(zhuǎn)過120角,則通過線圈

9、磁通量的變化量為多少?,,?思維導(dǎo)圖?確定垂直于B的面積→用Φ=BS求磁通量→用ΔΦ=Φ2-Φ1求變化量,,,,,解析:線圈在垂直磁場方向上的投影面積S⊥=Scos60=0.4m2=0.2m2,穿過線圈的磁通量Φ=BS⊥=0.60.2Wb=0.12Wb,線圈以cd為軸順時針方向轉(zhuǎn)過120角后變?yōu)榕c磁場垂直,但由于此時磁感線從線圈平面穿入的方向與原來相反,此時通過線圈的磁通量Φ2=-BS=-0.60.4Wb=-0.24Wb,故磁通量的變化量ΔΦ=|Φ2-Φ1|=|-0.24-0.12|Wb=0.36Wb.,答案:0.12Wb0.36Wb,(1)只有在勻強磁場中B⊥S時,Φ=BS才適用,若B與S不

10、垂直,應(yīng)將S投影,也可以將B分解,取B,S垂直部分的乘積.(2)磁通量的變化量ΔΦ=Φ2-Φ1,在具體的計算中,一定要注意Φ1及Φ2的正負(fù)問題.,,誤區(qū)警示,【針對訓(xùn)練2】如圖所示,通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面,第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ,設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為ΔΦ1和ΔΦ2,則(),,A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1=ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.不能判斷,解析:通電導(dǎo)線MN周圍的磁場并非勻強磁場,靠近MN處的磁場強些,磁感線密一些,遠(yuǎn)離MN處的磁感線疏一些,當(dāng)線框在Ⅰ位置時,穿過平面的磁通量為ΦⅠ,當(dāng)線框平移至Ⅱ位置時,磁通量為ΦⅡ,則磁

11、通量的變化量為ΔΦ1=|ΦⅡ-ΦⅠ|=ΦⅠ-ΦⅡ.當(dāng)線框翻轉(zhuǎn)到Ⅱ位置時,磁感線相當(dāng)于從“反面”穿過平面,則磁通量為-ΦⅡ,則磁通量的變化量是ΔΦ2=|-ΦⅡ-ΦⅠ|=ΦⅠ+ΦⅡ,所以ΔΦ1Bb,B中BaBb,D中Ba=Bb,故A,C正確.,4.(2018威海高二檢測)如圖所示,在條形磁鐵外套有A,B兩個大小不同的圓環(huán),穿過A環(huán)的磁通量ΦA(chǔ)與穿過B環(huán)的磁通量ΦB相比較(),A,,解析:由于磁鐵磁場的磁感線全部穿過磁鐵內(nèi)部,方向由S指向N,而在磁鐵外部,磁感線由N經(jīng)無限大空間到S,則Φ=Φ內(nèi)-Φ外,對A,B兩環(huán),Φ內(nèi)相同,而對于Φ外,穿過B環(huán)的較大,所以ΦA(chǔ)>ΦB,選項A正確.,A.ΦA(chǔ)>ΦBB.

12、ΦA(chǔ)<ΦBC.ΦA(chǔ)=ΦBD.不能確定,5.(2018昆明高二檢測)在磁感應(yīng)強度為B0、方向向上的勻強磁場中,水平放置一根長通電直導(dǎo)線,電流的方向垂直于紙面向里.如圖所示,a,b,c,d是以直導(dǎo)線為圓心的同一圓周上的四點,在這四點中()A.b,d兩點的磁感應(yīng)強度相等B.a,b兩點的磁感應(yīng)強度相等C.c點的磁感應(yīng)強度的值最小D.b點的磁感應(yīng)強度的值最大,C,,解析:勻強磁場和電流磁場的磁感應(yīng)強度方向如圖所示,根據(jù)矢量疊加原理,可見b,d兩點的磁感應(yīng)強度大小相等,但方向不同,選項A錯誤;a點的磁感應(yīng)強度最大,c點的磁感應(yīng)強度最小,選項B,D錯誤,C正確.,核心素養(yǎng)提升,(教師備用),學(xué)長經(jīng)驗分享,【

13、錯例分析】——錯誤應(yīng)用Φ=BS分析問題【以例示法】如圖所示,水平放置的扁平條形磁鐵,在磁鐵的左端正上方有一線框,線框平面與磁鐵垂直,當(dāng)線框從左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的過程中,穿過它的磁通量的變化是()A.先減小后增大B.始終減小C.始終增大D.先增大后減小,D,,【錯解】條形磁鐵的磁性兩極強,故線框從磁極的一端移到另一端的過程中磁性由強到弱再到強,由磁通量計算公式可知Φ=BS,線框面積不變,Φ與B成正比例變化,所以選A.,【正解】規(guī)范畫出條形磁鐵的磁感線空間分布的剖面圖,如圖所示.利用Φ=BS定性判斷出穿過閉合線框的磁通量先增大后減小,選D.,【注意】使用公式Φ=BS計算時是有條件的,B是勻強磁場且要求B垂直S,所以磁感應(yīng)強度大的位置磁通量不一定大,而本題的兩極上方的磁場不是勻強磁場,磁場與正上方線框平面所成的角度又未知,難以定量加以計算,只能定性分析.,