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1、第三節(jié)幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)學(xué)海導(dǎo)航課標(biāo)導(dǎo)引考點(diǎn)探尋【內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)】磁感線,幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)磁感線空間分布,安培分子電流假說(shuō),勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁通量【重點(diǎn)難點(diǎn)】1、環(huán)形電流及通電螺線管的磁場(chǎng)方向2、正確理解磁通量的概念并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算【考綱要點(diǎn)】.電流的磁場(chǎng)、磁感線、分子電流假說(shuō)、磁通量【熱點(diǎn)提示】1、幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線特點(diǎn)2、磁通量是矢量嗎?學(xué)點(diǎn)探究知識(shí)梳理【學(xué)點(diǎn)1】磁感線為形象描述磁場(chǎng)而引入的,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都與該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致,這樣的曲線就叫做磁感線。用細(xì)鐵屑可模擬磁感線的形狀,磁場(chǎng)較強(qiáng)的地方,磁感線較密?!緦W(xué)點(diǎn)2】幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)1.直線電流的磁場(chǎng)安培定則確定通電
2、直導(dǎo)線的磁場(chǎng)方向:用右手握住通電直導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。直線電流的磁場(chǎng)無(wú)磁極,磁場(chǎng)強(qiáng)弱與距導(dǎo)線的距離有關(guān),距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處,磁場(chǎng)越弱。2.環(huán)形電流的磁場(chǎng)安培定則確定環(huán)形電流中軸線上的磁場(chǎng)方向:用右手握住環(huán)形導(dǎo)線,讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。3.通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流其實(shí)就是只有一匝的通電螺線管,通電螺線管則是由許多匝環(huán)形電流串聯(lián)而成的。通電螺線管的磁場(chǎng)就是這些環(huán)形電流磁場(chǎng)的疊加。用安培定則判定通電螺線管的磁場(chǎng)方向:用右手握住通電螺線管,讓右手彎曲
3、的四指與通電螺線管電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向。4.勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)是強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場(chǎng),距離很近的兩個(gè)異名磁極間的磁場(chǎng),除邊緣部分外,可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。相隔一定距離的兩個(gè)平行放置的線圈通電時(shí),其中間區(qū)域的磁場(chǎng)也是勻強(qiáng)磁場(chǎng),這種裝置在電子儀器中常常用到。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是一些間隔相同的平行直線。【學(xué)點(diǎn)3】安培分子電流假說(shuō)在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流----分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極,磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的【學(xué)點(diǎn)4】磁通量設(shè)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B
4、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面,面積為S,則B與S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量,簡(jiǎn)稱磁通。表達(dá)式為φ=BS,單位:韋伯,簡(jiǎn)稱韋,符號(hào)Wb1Wb=1T·m2。從φ=BS可以得到B=φ/S,這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于單位面積的磁通量,工程技術(shù)上常把磁感應(yīng)強(qiáng)度叫做磁通密度。核心講解一、磁感線磁感線的基本特性是1.磁感線在磁體外部從N極到S極,在磁體內(nèi)部從S極到N極,是一束閉合曲線2.磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁感強(qiáng)度的方向3.磁感線是為了形象的研究磁場(chǎng)而人為假想的曲線,在磁場(chǎng)中并不真實(shí)存在,4.磁感線不相交,不中斷,是閉合曲線。5.沒(méi)有磁感
5、線的地方,并不表示就沒(méi)有磁場(chǎng)存在,通過(guò)磁場(chǎng)中的人一點(diǎn)總能而且只能畫出一條磁感線?!镜淅?】關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述,下列說(shuō)法正確的是() A.磁極之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的,磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣也是一種客觀存在的物質(zhì) B.磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的強(qiáng)弱和方向,它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針?lè)旁谠擖c(diǎn)靜止時(shí)N極所指方向一致C.磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)到S極終止 D.磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列成的曲線,沒(méi)有細(xì)鐵屑的地方就沒(méi)有磁感線【點(diǎn)撥】關(guān)鍵是要弄清楚磁感線的基本特性。注意磁感線與電場(chǎng)線的異同之?!窘獯稹看鸢高xAB。磁極之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,就如同電荷之
6、間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的一樣,所以磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣是客觀存在的。A正確。磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向而假想引入的,是一種描述手段,并不真實(shí)存在。他每一點(diǎn)的切向方向就是磁場(chǎng)方向即小磁針靜止時(shí)N極的指向。B正確。D錯(cuò)誤。磁感線是閉合的,對(duì)磁鐵的磁感線,外部從N極到S極,在磁體內(nèi)部從S極到N極,所以C錯(cuò)誤?!咀兪接?xùn)練1】關(guān)于磁感線和電場(chǎng)線的描述,下列說(shuō)法正確的是()A.電場(chǎng)線起止于電荷,磁感線起止于磁極B.電場(chǎng)線不一定閉合,磁感線一定閉合C.磁感線是自由小磁針在磁場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡D.沿磁感線方向磁場(chǎng)不斷減弱圖3-3-1二、幾種常見(jiàn)磁體及電流磁場(chǎng)的磁感線特點(diǎn)1.
7、如圖3-3-1所示,分別是條形磁鐵,蹄形磁鐵,相互靠近的異名磁極以及地磁場(chǎng)的磁感線分布特點(diǎn):條形磁鐵的磁場(chǎng)內(nèi)密外疏是閉合曲線,內(nèi)部中間位置磁場(chǎng)最密,蹄形磁鐵的磁感線的分布注意對(duì)稱性,相互靠近的異名磁極的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)通常畫成分布均勻的平行直線。地球的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)非常相似。2.三種常見(jiàn)電流磁場(chǎng)的磁感線分布特點(diǎn):(1)直線電流的磁磁感線分布特點(diǎn),如圖3-3-2所示I圖3-3-2(2)環(huán)形電流的磁感線分布特點(diǎn),如圖3-3-3所示圖3-3-3圖3-3-4(3)通電螺線管的磁感線分布特點(diǎn),如圖3-3-4所示adcbNN圖3-3-5【典例2】