資源簡介

(共26張PPT)
第五章 初識電磁場與電磁波
第1節 磁場及其描述 第1課時
1. 知道磁場的基本特性。
2.知道磁感應強度的定義，理解磁感應強度的方向、大小、定義式和單位。
3.知道磁感線的定義和特點，知道幾種常見磁場磁感線的空間分布情況。
4.會應用安培定則判斷通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向。
為什么磁體間沒有接觸也會產生相互作用？為什么通電導線周圍的小磁針會發生偏轉？
因為磁體或電流周圍的空間存在一種特殊的物質——磁場。
同名磁極相斥
電流使磁針發生偏轉
1.磁場
(1)磁體或電流周圍的空間存在一種特殊的物質——磁場，磁場能夠對磁體產生力的作用。
(2)磁場有方向，人們把磁場中某點小磁針靜止時北極的指向規定為該點磁場的方向。
(3)①磁場有強弱，在磁場中的不同位置，其強弱不盡相同。
②磁極：磁體上磁性最強的區域。
一、磁場 磁感應強度
在磁場中的不同位置，其強弱不盡相同。條形磁鐵形成的磁場， 在靠近北極（N 極 ）和南極（S 極 ）處較強，在靠近中間位置處較弱。怎樣描述磁場的強弱呢？
實驗中的變量
磁場（磁場不變）
導線長度
導線在磁場中的放置方式（通電導線與磁場方向垂直）
導線中的電流
控制變量法
實 驗
磁場對通電直導線的作用
結論：長度相同時，電流越大， 導線受磁場力越大
電流相同時，長度越長，通電導線受力越大。
2.磁感應強度
（1）物理意義：描述磁場的______及______的物理量．
（2）大小：①穿過垂直于磁感線的__________的磁感線條數等于該處的____________．在國際單位制中的單位是：________，簡稱特，國際符號：____，1 T＝1 N/(A m)．②比值定義：
（3）方向：磁感應強度是一個既有大小又有方向的物理量，是______，磁場中某點磁感應強度的方向是該點的______方向，也就是放在該點的小磁針____極的受力方向．
強弱
方向
單位面積
磁感應強度
特斯拉
T
矢量
磁場
N
思考：我們如何來形象地描述磁場呢
磁場是一種特殊的物質，不能為人們所看見，英國科學家法拉第在對磁場的描述方面表現出很強的想像力，為了“看見”磁場，法拉第在紙板上均勻灑滿細小的鐵
屑，在其下放置磁鐵，然后輕敲紙板，
磁化后的鐵屑在磁力的作用下就清清楚
楚地呈現出“磁感線”來。
二、磁感線
演示實驗：觀察常見磁場的分布
點擊播放視頻
視頻：通電直導線周圍磁場分布
點擊播放視頻
視頻：條形磁鐵磁場分布
點擊播放視頻
視頻：蹄形磁鐵磁場分布
1.磁感線：
沿磁場中的細鐵屑畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點磁場的方向一致，這樣的曲線就叫作磁感線。
2.磁感線的特點：
(1)磁感線方向：磁體外部從N極指向S極，內部從S極指向N極
(2)磁感線上每一點的切線方向表示該點的磁場方向
(3)疏密程度表示磁場的強弱
(5)假想曲線，實際并不存在
(4)磁感線在空間不相交、不相切、不中斷
思考：磁感線與電場線有什么區別？
磁感線是閉合曲線，電場線不是閉合曲線
如圖所示，把鐵粉均勻撒在水平放置的有機玻璃板上。接通電源使垂直導線中短暫地通過大電流，同時輕輕敲打有機玻璃板，觀察鐵粉的分布情況。再將小磁針放在板上檢測磁場的方向。
改變電流方向，重復上述步驟。你觀察
到了什么變化？這表明了什么？
通電導線在周圍空間會產生磁場。電流產生的磁場的磁感線有何特點？
用鐵粉和小磁針研究通電直導線周圍的磁場
小磁針的指向發生改變。表明通電直導線周圍空間的磁場方向與電流方向有關。
安培定則一（也叫右手螺旋定則）：
用右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環繞的方向。
三、電流的磁場
立體圖
1.直線電流的磁場分布
用右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環繞的方向
縱截面圖
橫截面圖
表示垂直紙面向外
表示垂直紙面向里
磁場特點：以導線上任意點為圓心垂直于導線的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場越弱.
安培定則二（也叫右手螺旋定則）：
讓右手彎曲的四指與環形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁場的方向。
2.環形電流的磁場分布
縱截面圖
立體圖
橫截面圖
讓右手彎曲的四指與環形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁場的方向。
磁場特點：環內部磁場比環外強，磁感線越向外越稀疏
讓右手彎曲的四指與螺線管電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向
安培定則二（也叫右手螺旋定則）：
通電螺線管的磁場就是環形電流磁場的疊加（大拇指指向螺線管N極）
讓右手彎曲的四指與螺線管電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場的方向。
3.通電螺線管磁場分布
立體圖
橫截面圖
縱截面圖
磁場特點：內部為勻強磁場且比外部強，內部由S極指向N極，外部類似條形磁鐵，由N極指向S極。
1.下列關于電場線和磁感線的說法正確的是(　　 )
A．二者均為假想的線，實際上并不存在
B．實驗中常用鐵屑來模擬磁感線形狀，因此磁感線是真實存在的
C．任意兩條磁感線不相交，電場線也是
D．磁感線是閉合曲線，電場線是不閉合的
ACD
2.如圖所示，小磁針甲放在水平通電螺線管的內部，小磁針乙放在水平通電螺線管的正上方，兩小磁針均可在水平面內自由轉動。閉合開關后，關于兩小磁針靜止時N極的指向，下列說法正確的是（ ）
A. 甲、乙的N極均水平向左
B. 甲、乙的N極均水平向右
C. 甲的N極水平向左，乙的N極水平向右
D. 甲的N極水平向右，乙的N極水平向左
C
3.在下列各圖中，已知磁場的方向，試畫出產生相應磁場的電流方向
N
S
X
·
4.在勻強磁場中，有一段0.1 m長的直導線和磁場方向垂直。導線通過的電流是5.0 A時，受磁場力的作用是0.2 N，磁感應強度是多少？現將直導線長度增加為原來的2倍，通過的電流減小為原來的一半，磁感應強度是多少？如果把該通電導線拿走，該處磁感應強度是多少？
答案　0.4 T　0.4 T　0.4 T
磁感應強度 磁通量
磁感應強度
電流的磁場
方向：小磁針靜止時N極所指的方向
大小：=
通電直導線：拇指→電流，彎曲四指→磁感線
磁感線
通電螺線管：拇指→磁感線，彎曲四指→電流

展開更多......

收起↑