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幾种常见的磁场
3.3 几种常见的磁场
教学目标
(一)知识与技能
1.知道什么叫磁感线。
2.知道几种常见的磁场(条形、蹄形,直线电流、环形电流、通电螺线管)及磁感线分布的情况
3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。
4.知道安培分子电流假说,并能解释有关现象
5.理解匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场
6.理解磁通量的概念并能进行有关计算
(二)过程与方法
通过实验和学生动手(运用安培定则)、类比的方法加深对本节基础知识的认识。
(三)情感态度与价值观
1.进一步培养学生的实验观察、分析的能力.
2.培养学生的空间想象能力.
二、重点与难点:
1.会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.
2.正确理解磁通量的概念并能进行有关计算
三、教具:多媒体、条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源
复习:
在学习电场时为了形象的描述电场强度E的大小和方向,我们引入了什么物理量?
(1 )电场线的疏密代表场强的强弱
(2)电场线的切线方向代表场强的方向
(3)在电场中电场线不相交
(4)电场线始于正电荷,终止于负电荷,不闭合曲线
(5)电场线是假想线,实际不存在
电场线
电场线有那些特点
【问题】磁场中各点的磁场方向如何判定呢?
将一个小磁针放在磁场中某一点,小磁针静止时,北极N所指的方向,就是该点的磁场方向.
如何形象地描述磁场中各点的磁场方向?
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点的磁感应强度的方向一致。
磁感线:
几种常见磁场磁感线分布
安培定则:
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。
直线电流的磁场的磁感线
侧视图
俯视图
直线电流的磁场的磁感线
由直到曲
课堂训练
1、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极转向同学们,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
BC
环形电流周围磁感线
安培定则:
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。
2、如图所示,环形导线周围有三只小磁针a、b、c,闭合开关S后,三只小磁针N极的偏转方向是( )
A、全向里
B、全向外
C、a向里,b、c向外
D、a、c向外,b向里
课堂训练
D
通电螺旋管周围磁感线
等效
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)
练习3:如图所示,当开关闭合时:
(1)判断通电螺线管的磁极;
练习3:如图所示,当开关闭合时:
(1)判断通电螺线管的磁极;
(2)指出每个小磁针的N、S极。
N
S
1磁感线是假想的,不是真实的。
2磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。
3磁感线是闭合曲线。
4磁感线的疏密表示磁场的强弱。
5磁感线不能相交或相切。
思考:磁铁和电流都能产生磁场,它们的磁场是否有什么联系?
磁感线的特点
安培分子电流假说
磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的
1.分子电流假说
任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流,分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。
2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释:
未被磁化的铁棒
磁化后的铁棒
1、磁场强弱、方向处处相同的磁场
2、匀强磁场的磁感线:是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线
匀强磁场
亥姆霍兹线圈
磁通量
φ= B S
φ= B S cos θ
磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积.
1、定义:
2、意义:
磁通量可用穿过某一个面的磁感线条数表示.
3、单位:在SI制中是韦伯,简称韦,符号Wb
4、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.--------标量
磁通量
课堂训练
如图,线圈平面与水平方向成θ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φ=______
d
θ
b
c
a
B
BScosθ
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