高二物理磁场几种常见的磁场PPT精品课件

可调性
脉冲磁场的强度、宽度和频率可以根据需要进行 调节。
应用
脉冲磁场在科研、工业生 产和医疗等领域有广泛应 用。
在工业生产中，脉冲磁场 用于金属的磁化、电磁搅 拌、电磁成型和电磁熔炼 等。
ABCD
在科研中，脉冲磁场用于 研究物质的磁学性质，如 物质的磁化、磁畴结构和 磁电阻效应等。
在医疗中，脉冲磁场用于 治疗肿瘤、改善局部血液 循环和促进组织再生等。
交变磁场也用于电磁感应加热和电磁 铁等领域。
03 脉冲磁场
定义
脉冲磁场是指磁场强度随时间变化，呈现脉冲状的磁场。
它通常由电流迅速变化产生，具有瞬时性和强烈性的特点。
特性
瞬时性
脉冲磁场在极短时间内达到峰值，持续时间短， 变化速度快。
强烈性
由于电流的迅速变化，脉冲磁场通常具有较高的 磁场强度，可达到数百乃至数千高斯。
方向不变
恒定磁场的磁力线方向始终保持不变，不像交变磁场 那样方向会不断变化。
对物质的磁化作用
恒定磁场能够对放入其中的物质进行磁化，使其获得 磁性。
应用
磁力泵
利用恒定磁场对铁磁性物质的吸引力，实现液 体的输送。
磁力分离
利用恒定磁场对不同磁导率的物质进行分离， 常用于工业废水中重金属的分离。
磁性材料制造
04 均匀磁场和非均匀磁场
定义与特性
01
02
03
均匀磁场
磁场中各点的磁感应强度 大小相等、方向相同，且 不随位置变化的磁场。
非均匀磁场
磁场中各点的磁感应强度 大小和方向都随位置变化 的磁场。
特性
均匀磁场具有空间周期性， 非均匀磁场具有空间非周 期性。
区别与联系
区别
均匀磁场各点的磁感应强度是恒 定的，而非均匀磁场各点的磁感 应强度是变化的。

_伸__直__的__拇__指__所__指__的方向就是环形导线
的轴线上磁感线的方向.
3.通电螺线管的磁场
图2
安培定则：如图乙所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指跟_环__形__电__流__方__向_ 一致，拇指所指的方向就是 螺线管内部 的磁场的方向或者说拇指所指的
方向是它的 北极 的方向.
三、安培分子电流假说
[导学探究] (1)如图6，平面S在垂直于磁场方 向上的投影面积为S′.若有n条磁感线通过S′， 则通过面积S的磁感线有多少条？ 答案 n条 (2)若磁场增强，即B增大，通过面积S的磁感
图6 线条数是否增多？ 答案 B增大时，通过面积S的磁感线条数增多
[知识深化]
1.磁通量的计算：
(1)公式：Φ＝BS.
都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致 C.磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的 D.两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交
1.常见永磁体的磁场(如图4所示) 图4
2.常见电流的磁场 安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
直线 电流
以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀 疏，磁场越弱
适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直.
(2)若磁感线与平面不垂直，则Φ＝BScos θ.其中
Scos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面积，
如图7所示.
图7
2.磁通量的正负：磁通量是标量，但有正负，若磁感线从某一面上穿入
时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时为负值.
3.磁通量可用穿过某一平面的磁感线条数表示.若有磁感线沿相反方向穿
环形 电流
内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏
通电 螺线管
内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条 形磁铁，由N极指向S极

角，准确找出垂直面积． (3)线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无 02.12关.202，0 即磁通量的大小不受线圈匝数竖直放置两个面积相 同的闭合线圈S1(左)、S2(右)，A由图可知穿 过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是 () A．穿过线圈S1的磁通量比较大 B．穿过线圈S2的磁通量比较大 C．穿过线圈S1、S2的磁通量一样大 D．不能比较
02.12.2020
特别提醒：(1)应用安培定则判定电流的 磁场时，直线电流是判定导线外部的磁 场方向，而环形电流和通电螺线管是判 定线圈轴线上磁场的方向． (2)利用安培定则不仅可以判断磁场的方 向，还可以根据磁场方向判定电流的方 向．
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即时应用 1.下列四图C为. 电流产生磁场的分布图，正
2．磁通量的正、负 (1)磁通量是标量，但有正、负，当磁感 线从某一面上穿入时，磁通量为正值，
穿出时即为负值． (2) 若 磁 感 线 沿 相 反 方 向 穿 过 同 一 平 面 ， 且正向磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2， 则穿过该平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2. 3．磁通量的变化，一般有三种情况： (1)磁感应强度B不变，有效面积S变化， 则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS. (2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效 02.12.面2020积S不变，则：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S.
确的分布图是( )
A．①③ C．①④
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B．②③ D．②④
二、对磁通量的进一步理解 1．磁通量的计算 (1)公式：Φ＝BS. 适用条件： ①匀强磁场； ②磁感线与平面垂直． (2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂 直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于 磁感线方向上的投影面积．
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(3)磁感应强度B和回路面积S同时发生变 化时：ΔΦ＝Φ2－Φ1.此时ΔΦ≠ΔB·ΔS. 4．计算磁通量时应注意的问题： 计算穿过某一平面的磁通量的变化时： (1)明确磁场是否为匀强磁场，知道磁感 应强度的大小． (2)平面的面积应为磁感线通过的有效面 积．当平面S与磁场方向不垂直时，应明 确所研究的平面与磁感应强度方向的夹

× ×
× ×
C
··· B =2T
1
··· A
× × B2=1.5T × × ×
L1=2m
L1=0.5mF
B
随堂练习
例1、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Ф ＝_________ BScosθ
a b B c θ d
随堂练习
例2、如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度 为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量为_____, BS 若使框架绕OO’转过60度角则穿过线框平面的磁通量 为_________,若从初始位置转过90度角,则穿过线框平 BS/2 0 面的磁通量为_____,若从初始位置转过180度角,则穿 O 过线框平面的磁通量变化为_______ 2BS
5. 磁感线是封闭曲线
在磁体的外部磁感线由N极发出，回到S极。 在磁体的内部磁感线则由S极指向N极
马蹄形磁铁磁感线
问题：电流的磁场磁感线分布有什么特点？
它们遵循什么定则呢？
安培定则
二、几种常见磁场
1、直线电流周围磁场
磁感线为以导线上的各点 为圆心的同心圆，且在跟 导线垂直的平面上。 （右手螺旋定则）
随堂练习
例1、在奥斯特的实验中，小磁针N极如何转动？为什么？
小磁针N极垂直纸面向里转动
随堂练习
例2、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 向读者，那么这束带电粒子可能是（ BC ） 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
解决方案：用安培定则分析
2、环形电流周围磁场

磁感线是闭合曲线:磁铁外部磁感线从N极出发到S极,内部是从S极
到N极.
高二年级物理学科人教版选修3-1第三章
D．小磁针在纸面内向右摆动．
曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向;疏密程度表示大小.
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。
②磁感线是闭合曲线，在磁体的外部磁感线是从北极出来进入磁铁的南极，在磁体的内部是从南极到北极。
D.A点磁场沿x轴正方向，
B点磁场沿z轴正方向
第二十五页，共27页。
课堂巩固4
5、如图所示，弹簧秤下挂一条形磁棒，其中条形磁棒N极的
一部分位于未通电的螺线管内，下列说法正确的是（ ）
A.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ将Aa接C电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将减小
B.若将a接电源正极，b接负极，弹簧秤的示数将增大
C.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将增大 D.若将b接电源正极，a接负极，弹簧秤的示数将减小
（1）条形磁铁
（2） 蹄形磁铁
第六页，共27页。
2.几种常见的磁场
（1）条形磁铁
第七页，共27页。
2.几种常见的磁场
（2） 蹄形磁铁
特点1、不存在的
不相交的闭合曲线
2.曲线上每一点的
切线方向表示该点
的磁场方向;疏密程
度表示大小.
3.磁感线是闭合曲
线:磁铁外部磁感线
从N极出发到S极,内
部是从S极
到
磁针N极的偏转方向是( ) D
A、全向里 B、全向外
C、a向里，b、c向外 D、a、c向外，b向里
第十七页，共27页。
（6）通电螺线管 第十八页，共27页。

3.3几种常见的磁场
复习温故
磁感应强度 B
①B的方向：引入小磁针静止时N 极所指的方向。
②B的大小：
B F IL
（B⊥L）
注：磁感应强度B为矢量，其由磁场本身属性决定。
新课教学
一、磁感线
磁感线：磁场中画出一系列有方向的闭合曲线， 且使曲线上每一点的切线方向与该点的磁场方向 一致。 （在磁体外部：N极→S极；在磁体内部S极→N极）
（右手螺旋定则）
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。
课堂练习
画出直线电流的磁场的立体、顶视、底视、正视图
直线电流
2、环形电流周围磁场
环形电流的磁场 可等效为小磁针 或条形磁铁.
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 是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
47. 不是境况造就人，而是人造就境况。48. 你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。——屠格涅夫49. 成功的时候，都说是朋友。但只有母亲——她是失败时的伴侣。——郑振峄 50.在我们的一生中，没有人会为你等待，没有机遇会 为你停留，成功也需要速度 51.不论做什么事，都要相信你自己，别让别人的一句话将你击倒。人生没有对错，只有选择后的坚持，不后悔，走下去，走着走着，花就开了。52.吃别人吃不了的苦，忍别人受不了的气，付出比别人更 多的，才会享受的比别人更多。53.我们每个人的人生之舟都需要自己掌舵，自己掌控。懂得，是跌倒了依然会选择站起，失败了依然会选择重来，受伤了依然会选择坚强;懂得，是在黑暗中依然不迷失方向，在生死关头依然不乱了 方寸，在灾难包围中依然会微笑前行。54.思路清晰远比卖力苦干重要，心态正确远比现实表现重要，选对方向远比努力做事重要，做对的事情远比把事情做对重要。成长的痛苦远比后悔的痛苦好，胜利的喜悦远比失败的安慰好。 55.再大的事，到了明天就是小事，再深的痛，过去了就把它忘记，就算全世界都抛弃了你，——你依然也要坚定前行，因为，你就是自己最大的底气。56.人生路上常有风雨，需要一个好的心态。再难的路，只要不放弃，一直走下 去，总会走到终点;再重的担子，笑着是挑，哭着也是挑，又何必让自己难堪;再不顺的生活，撑一撑，也就过去了，笑容，最终会出现在脸上。57.最精美的宝石，受匠人琢磨的时间最长。最贵重的雕刻，受凿的打击最多。58.只有 对过去既往不咎，才能甩掉沉重的包袱；只有能够看轻自己，才能做到轻装上阵。只要不放弃，就没有什么能让自己退缩；只要够坚强，就没有什么能把自己打垮。59.学会驾驭自己的生活，即使困难重重，也要满怀信心的向前。 不自怜不自卑不哀怨，一日一日过，一步一步走，那份柳暗花明的喜乐和必然的抵达，在于我们自己的修持。真正想做成一件事，不取决于你有多少热情，而是看你能多久坚持。60.永远不要沉溺在安逸里得过且过，能给你遮风挡 雨的，同样能让你不见天日。只有让自己更加强大，才能真正的撑起一片天。61.人生中谁都有梦想，但要立足现实，在拼搏中靠近，在忍耐中坚持，别把它挂在嘴边，常立志者无志。62.人这一辈子，其实做不了几件事，所以想做

磁感线平行、等间距 异名磁极之间 平行线圈之间 通电螺线管内部 回忆：匀强电场的特征，如何产生

表示某个面积的磁场及其变化 Ǿ=BS正穿
标量
形象理解为：穿过某个面积的磁感线条数 有正穿和反穿之分，可以抵消

画出电流与电流作用的关系图

指南针 地球的磁场 沈括 磁偏角 4023，

信息记录：磁带 磁卡 对通电导线的作用：电动机 喇叭


用磁感线来形象描述磁场，是一系列的曲线 ，某点 的切线表示该点的磁场方向，即小磁针受力方向 条形磁铁

U型磁铁 通电直导线

环形电流

用来解释磁化和去磁的过程

一.磁场 磁体、电流周围能产生磁场 磁场是种特殊的物质，在于看不见，与电场类似 磁体、电流产生的磁场只对其他磁体或者电流有作 用，对本身并无作用
产生 磁体A 作用
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
磁场A 磁场B
作用 磁体B 产生

空间的实际磁场是各磁场叠加的结果

电流南北走向，磁针放在下方 电流的磁效应：电流也能产生磁场 电流产生的磁场与其他磁体之间有相互作用 电流与电流之间也通过磁场有相互作用

蹄形磁铁的磁场
小结
①磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向, 磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ②磁感线都是闭合曲线，且磁感线互不交叉。 ③在磁体外，磁感线都是由N极出发，进入S 极，在磁体内部磁感线由S极指向N极。
三、匀强磁场 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、
A、φ1>φ2>φ3
B、φ1>φ2=φ3
c、φ1<φ2<φ3
D、φ1<φ2=φ3
祝同学们学习愉快！ 再见！
未被磁化的铁棒
磁化后的铁棒
3.磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都 是运动电荷产生的
例：根据安培假说的物理思想：磁场来源于 运动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成， 根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事
实.那么由此推断，地球上总体应该是：（ A ）
A.带负电
B.带正电
C.不带电

D.不能确定
方向相同、疏密均匀的直线
3、产生方法：距离很近的两个异名磁极之间的 磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外） 都可认为是匀强磁场。
四.安培分子环流假说
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。分子电 流实际上是由核外电子绕核运动形成的
2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释：
当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通 量是_0_._2W__b___；当金属圆环转过90°， 环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量 是__0_____
4、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，
其面积S1＞S2= S3，且 “3”线圈在磁铁的正 中间。设各线圈中的磁通量依次为φ1、φ2、 φ3则它们的大小关系是（ C ）

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极转向读者，那么(nà me)这束带电粒子可能是
（ ）BC
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
第十三页，共三十八页。
如图，当电流(diànliú)通过线圈时，
3.常见(chánɡ jiàn)的匀强磁场: ①.相隔很近的两个(liǎnɡ ɡè)异名磁极之间的磁 场
第二十三页，共三十八页。
②.通电(tōng diàn)螺线管内部的磁场
第二十四页，共三十八页。
③.相隔一定距离的两个平行放置的线圈 通电时，其中间区域(qūyù)的磁场。
第二十五页，共三十八页。
A
C
B
。A
2、在光滑的水平杆上有两个通有同方向的金属圆环， 问：两环将怎样(zěnyàng)运动？（靠近或远离）
第三十二页，共三十八页。
A
B
例.如图，线圈(xiànquān)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Ф＝ ______B_S_c_osθ
1.B是匀强磁场. 2.公式(gōngshì)只适用于S⊥B.
第二十七页，共三十八页。
S
B
①当磁场(cíchǎng)B⊥S垂直,磁通量最大
Φ=BS
第二十八页，共三十八页。
B
Sθ
②当磁场(cíchǎng)B与面积S不垂直, Φ<BS 当面积(miàn jī)S与磁场B方向成夹角时：
Φ=BSsin
第二十九页，共三十八页。
小磁针在磁场中静止时的取向反映了磁场的方向，
设想一下，如果磁场中各处都连续摆满了小磁针，会是什么 (shén me)现象？