3.3几种常见的磁场学案..doc

学案 3 几种常见的磁场 [ 学习目标定位  ] 1.知道磁感线的概念，知道几种常见磁场的磁感线分布  .2.会用安培定则判断电流的磁场方 向.3.了解安培分子电流假说  .4.知道什么是匀强磁场  .5.知道磁通量的概念，会用  Φ＝ BS 计算磁通量． 一、磁感线 如果在磁场中画出一些曲线，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，这样的曲线就叫做磁感线．在磁体两极附近，磁场较强，磁感线较密．二、几种常见的磁场 —— 安培定则的几种表述 1．直线电流的磁场方向：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 向就是磁感线环绕的方向．这个规律也叫右手螺旋定则． 2．环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线 上磁感线的方向． 3．通电螺线管的磁场：从外部看，通电螺线管的磁场相当于一个条形磁铁的磁场，所以用安培定则时，拇 指所指的是它的北极的方向． 三、安培分子电流假说 法国学者安培提出了著名的分子电流假说．他认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电 流—— 分子电流．分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极． 四、匀强磁场 强弱和方向处处相同的磁场．匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线． 五、磁通量 设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为 S，我们把 B 与 S 的乘积叫做 穿过这个面积的磁通量，简称磁通．用字母 Φ 表示磁通量，则 Φ＝ BS. 在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是 Wb. 一、磁感线 安培定则 [ 问题设计 ] 在磁场中放一块玻璃板，玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有规则地排列起来，模拟 出磁感线的形状．由实验得到条形磁铁和蹄形磁铁的磁场的磁感线是如何分布的？ 答案 [ 要点提炼 ] 1．磁感线和电场线的比较： 相同点：都是疏密程度表示场的强弱，切线方向表示场的方向；都不能相交． 不同点：电场线起于正电荷，终止于负电荷，不闭合；但磁感线是闭合曲线． 2．电流周围的磁感线方向可根据安培定则判断． (1) 直线电流的磁场：以导线上任意点为圆心的同心圆，越向外越疏．  (如图  1所示) 图 1 (2) 环形电流的磁场：内部比外部强，磁感线越向外越疏． (如图 2 所示 ) 图 2 (3) 通电螺线管的磁场：内部为匀强磁场，且内部比外部强．内部磁感线方向由  S 极指向  N 极，外部由  N 极 指向 S极．(如图 3 所示) 图 3 二、安培分子电流假说 [ 问题设计 ] 磁铁和电流都能产生磁场，而且通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，它们的磁场有什么联 系？ 答案 它们的磁场都是由电荷的运动产生的． [ 要点提炼 ] 1．安培分子电流假说 安培认为，物质微粒内的分子电流使它们相当于一个个的小磁体 (如图 4)． 图 4 2．当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性 (如图 5 甲 )；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性 (如图乙 )． 图 5 3．安培分子电流假说说明一切磁现象都是由电荷的运动产生的． 三、匀强磁场 磁通量 [ 问题设计 ] 取两块较大的磁铁，让两个平行的异名磁极相对，在距离很近时用细铁屑模拟磁感线的分布，你观察到的 结果怎样？ 答案 磁感线互相平行． [ 要点提炼 ] 1．匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线． 2．磁通量的定义式： Φ＝ BS，适用条件：磁场是匀强磁场，且磁场方向与平面垂直． 3．当平面与磁场方向不垂直时，穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场 B 的方向的投影面积进行计算， 即 Φ＝ BS⊥ ＝ BScos_θ(如图 6)． 图 6 [ 延伸思考 ] 什么是磁通密度？其单位是什么？ 答案 磁通密度就是磁感应强度，其单位可表示为 Wb/m 2. 一、对磁感线的认识 例 1 关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是 ( ) A ．磁感线从磁体的 N 极出发，终止于 S 极 B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱 C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 D．因为异名磁极相互吸引，所以放入通电螺线管内的小磁针的 N 极一定指向螺线管的 S 极 解析 在磁体外部，磁感线从磁体的 N 极出发指向 S 极，在磁体内部，磁感线从磁体 S 极出发指向 N 极， 故选项 A 错误；磁感线较密的地方，磁场较强，反之较弱，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，选项 B 正确，选项 C 错误；在通电螺线管内，磁场方向从 S 极指向 N 极，而小磁针静止时 N 极指向磁场方向，故放在通电螺线管内的小磁针 N 极指向 N 极，选项 D 错误．