几种常见的磁场
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几种常见的磁场教案一、磁场的基本概念磁场是物理学中的一个重要概念,它是由磁体或电流所产生的空间区域,具有吸引铁磁物质和改变通电导线运动状态的性质。
磁场是看不见、摸不着的,但我们可以利用磁体的相互作用和通电导线的运动来感知它的存在。
二、几种常见的磁场类型1、地磁场:地球本身是一个大磁体,它产生的磁场称为地磁场。
地磁场在地球表面上的强度由北到南逐渐减弱,但在地核中则由南到北逐渐增强。
地磁场对地球表面的磁场分布起到了决定性的作用。
2、太阳磁场:太阳是一个充满能量的恒星,它产生的磁场称为太阳磁场。
太阳磁场对太阳的活动周期起到了决定性的作用,同时也影响了太阳系中行星和彗星的运动轨迹。
3、通电导线的磁场:当电流通过导线时,导线周围会产生磁场。
通电导线的磁场强度与电流大小和导线长度成正比,与距离导线的距离成反比。
4、永磁体的磁场:永磁体是一种具有永久磁性的物质,如铁氧体、钕铁硼等。
永磁体的磁场具有稳定性和持久性,被广泛应用于各种领域。
三、磁场的教学方案1、借助实验设备:通过实验设备如磁力演示仪、通电导线实验仪等,让学生直观地感受磁场的存在和作用。
2、理论讲解:通过讲解磁场的产生、性质和作用等理论知识,帮助学生深入理解磁场的本质。
3、案例分析:通过分析太阳磁场、通电导线磁场等案例,让学生了解磁场在现实生活中的应用。
4、互动讨论:组织学生进行小组讨论或角色扮演等活动,让学生在实际操作中加深对磁场的认识和理解。
5、课堂测验:通过小测验或提问等方式,检查学生对磁场的掌握情况,及时发现并解决学生在学习中遇到的问题。
6、课外拓展:推荐相关书籍、文章或视频资源,让学生在课余时间进一步拓展对磁场的了解和认识。
7、实践操作:提供实验室或实地考察机会,让学生在实践中亲自操作相关实验设备或观察磁场现象,加深对磁场的认识和理解。
8、创新思考:鼓励学生提出自己对磁场的看法和问题,引导学生进行创新思考和提问,培养其独立思考和解决问题的能力。
几种常见的磁场一、磁感线1、磁感线:在磁场中画出一系列有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向,曲线的疏密程度表示磁场的强弱。
2.磁感线的基本特点:(1)磁体外部磁感线从N极出发指向S极,在磁体内部由S极到N极,形成闭合曲线。
(2)磁感线上每一点的切线方向表示该处的磁场方向。
(3)磁感线的疏密程度表示该处的磁场的强弱。
(4)任意两条磁感线不相交(不相切)。
(5)磁感线是假想线。
二.几种常见的磁场1.安培定则(一):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。
(二):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。
(三):让右手弯曲的四指和螺线管中的电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是螺线管中轴线上磁感线的方向。
2.常见的电流的磁场电流的磁场通常研究的是直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场,判断它们的磁场,都可三.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。
四.匀强磁场1.定义:磁场强弱、方向处处相同的磁场2.磁感线分布特点:匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线五.磁通量1.磁通量的定义公式Φ=BS中的B应是匀强磁场的磁感应强度,S是与磁场方向垂直的面积,因此,可以理解为Φ=BS⊥.如果平面与磁场方向不垂直,应把面积S投影到与磁场垂直的方向上,求出投影面积S⊥,代入到Φ=BS⊥中计算,应避免硬套公式Φ=BS sin θ或Φ=BS cos θ.2.磁通量的变化一般有下列三种情况:(1)磁感应强度B不变,有效面积S变化,则ΔΦ=Φt-Φ0=B·ΔS.(2)磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变,则穿过回路中的磁通量的变化是:ΔΦ=Φt-Φ0=ΔB·S.(3)磁感应强度B和有效面积S同时发生变化的情况,则ΔΦ=Φt-Φ0.特别提醒①平面S与磁场方向不垂直时,要把面积S投影到与磁场垂直的方向上,即求出有效面积.②可以把磁通量理解为穿过面积S的磁感线的净条数.相反方向穿过面积S的磁感线可以互相抵消.③当磁感应强度和有效面积同时发生变化时,ΔΦ=Φt-Φ0,而不能用ΔΦ=ΔB·ΔS计算.1.特别提醒(1)从电场、磁场的概念理解两种场线的相似点:矢量性——线的切线,强弱——线的疏密,方向的唯一性——空间任一点场线不相交.(2)从两种场线的区别理解两种场的区别:电场线——电荷有正负——电场线有始终;磁感线——N、S极不可分离——磁感线闭合练习题:1、关于磁感线和电场线,下列说法中正确的是()A、磁感线是闭合曲线,而静电场线不是闭合曲线B 、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C 、磁感线起始于N 极,终止于S 极;电场线起始于正电荷,终止于负电荷D 、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向 2、关于磁感应强度和磁感线,下列说法中错误的是( ) A 、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向 B 、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小 C 、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行 D 、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量3、一束电子流沿水平面自西向东运动,在电子流的正上方有一点P ,由于电子运动产生的磁场在P 点的方向为( )A 、竖直向上B 、竖起向下C 、水平向南D 、水平向北 4、安培分子电流假说可用来解释( )A 、运动电荷受磁场力作用的原因B 、两通电导体有相互作用的原因C 、永久磁铁具有磁性的原因D 、软铁棒被磁化的现象5、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6、如图所示,两根非常靠近且互相垂直的长直导线,当通以如图所示方向的电流时,电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的( ) A 、区域Ⅰ B 、区域Ⅱ C 、区域Ⅲ D 、区域Ⅳ7、如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图,甲棒内部各分子电流取向是杂乱杂乱无章的,乙棒内部各分子电流取向大致相同,则下列说法中正确的是( ) A 、两棒均显磁性 B 、两棒均不显磁性C 、甲棒不显磁性,乙棒显磁性D 、甲棒显磁性,乙棒不显磁性甲 乙8、关于磁通量,下列说法中正确的是( )A 、穿过某个平面的磁通量为零,该处磁感应强度一定为零B 、穿过任何一个平面的磁通量越大,该处磁感应强度一定越大C 、匝数为n 的线圈放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,线圈面积为S ,且与磁感线垂直,则穿过该线圈的磁通量为BSD 、穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量 9、下列关于磁通量和磁感应强度的说法中,正确的是( ) A 、穿过某一个面的磁通量越大,该处磁感应强度也越大 B 、穿过任何一个面的磁通量越大,该处磁感应强度也越大C 、穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数等于磁感应强度D 、当平面跟磁场方向平行时,穿过这个面的磁通量必定为零10、如图3-3-2所示,螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远,当开关闭合后关于小磁针N 极(黑色的一端)的指向错误的是( )A .小磁针a 的N 极指向正确B .小磁针b 的N 极指向正确C .小磁针c 的N 极指向正确D .小磁针d 的N 极指向正确11.如图所示ab 、cd 是两根在同一竖直平面内的直导线,在两导线中央悬挂一个小磁针,静止时在同一竖直平面内,当两导线中通以大小相等的电流时,小磁针N 极向纸面里转动,则两导线中的电流方向( )A .一定都是向上B .一定都是向下C .ab 中电流向下,cd 中电流向上D .ab 中电流向上,cd 中电流向下12.如图所示,在三维直角坐标系中,若一束电子沿y 轴正向运动,则由此产生的在z 轴上A 点和x 轴上B 点的磁场方向是( )A.A 点磁场沿x 轴正方向,B 点磁场沿z 轴负方向B.A 点磁场沿x 轴负方向,B 点磁场沿z 轴正方向C.A 点磁场沿z 轴正方向,B 点磁场沿x 轴负方向D.A 点磁场沿x 轴正方向,B 点磁场沿z 轴正方向13.如右图所示,一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动,则此电子的运动( )A.不产生磁场B.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向里C.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向外D.只在圆心的内侧产生磁场14.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环以轴心沿如图方向转动时,则a 、b 、c 、d 四个小磁针的运动情况是( ) A .a 、b 、d 不动,c 的N 极朝纸外。
几种常见的磁场知识点1磁场1.磁性:能够吸引铁质物体的性质.2.磁体:具有磁性的物体叫磁体.3.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极.小磁针静止时指南的磁极叫做南极,又叫S极;指北的磁极叫做北极,又叫N极.4.磁极间的相互作用:同名磁极相斥,异名磁极相吸.5物理学家奥斯特发现通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应.6磁体不仅能够吸引无磁性的铁性物质,磁体与通电导线间也有力的作用。
电流和电流间也有力的作用,表现为同向电流相吸,异向电流相斥。
7磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的.8地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,但两者并不完全重合,它们之间的夹角称为磁偏角.知识点2 磁感应强度1 磁场有强弱之分且有方向.用______________这个物理量描述磁场的强弱及方向。
2 磁感应强度的定义式为_____________。
3 物理学中把小磁针静止时__________所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向。
知识点3 磁感线磁感线每点的切线方向表示该点的磁场方向。
磁感线越密表示磁场____________,磁感线越疏表示磁场____________。
磁感线是封闭的曲线,在磁铁外部,磁感线从_______极出来,进入_______极;反之,在内部由_______极到_______极。
知识点4 几种常见的磁场磁体磁场条形磁铁蹄形磁铁匀强磁场直线电流的磁场安培定则(右手螺旋定则)立体图俯视图正视图环形电流的磁场另一种形式的安培定则立体图侧视图通电螺线管的磁场与环形电流相同大拇指指向N极知识点4 磁通量面积为S且与磁场方向垂直时,磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量。
标量,符号“Φ”。
当S与B存在夹角θ时,Φ=_____________=_____________。
磁通量的变化量△Φ=_____________。
注意:1 面积S指有效面积。
一、磁场磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的,磁场和电场一样,是物质存在的另一种形式,是客观存在。
小磁针的指南指向北表明地球是一个大磁体。
磁体周围空间存在磁场;电流周围空间也存在磁场。
电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,所以运动电荷周围空间也有磁场。
静止电荷周围空间没有磁场。
磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间。
磁场是物质存在的一种形式。
磁场对磁体、电流都有磁力作用。
与用检验电荷检验电场存在一样,可以用小磁针来检验磁场的存在。
如图所示为证明通电导线周围有磁场存在——奥斯特实验,以及磁场对电流有力的作用实验。
1.地磁场地球本身是一个磁体,附近存在的磁场叫地磁场,地磁的南极在地球北极附近,地磁的北极在地球的南极附近。
2.地磁体周围的磁场分布与条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
3.指南针放在地球周围的指南针静止时能够指南北,就是受到了地磁场作用的结果。
4.磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫地磁偏角,简称磁偏角。
说明:①地球上不同点的磁偏角的数值是不同的;②磁偏角随地球磁极缓慢移动而缓慢变化;③地磁轴和地球自转轴的夹角约为11°。
二、磁场的方向在电场中,电场方向是人们规定的,同理,人们也规定了磁场的方向。
规定:在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向就是那一点的磁场方向。
确定磁场方向的方法是:将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,小磁针N极的指向即为该点的磁场方向。
磁体磁场:可以利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的方法来判定磁场方向。
电流磁场:利用安培定则(也叫右手螺旋定则)判定磁场方向。
三、磁感线在磁场中画出有方向的曲线表示磁感线,在这些曲线上,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
即,磁感线上每一点切线方向跟该点磁场方向相同。
磁感线特点:⏹磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏的地方表示磁场越弱。