3.3 几种常见的磁场(2)

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《新课标》高二物理（人教版） 第二章 磁 场

第三讲 几种常见的磁场（一）

1．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． 磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线，其疏密反映磁场的强弱，线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同．

2．安培定则：

(1) 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．

(2) 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．安培分子电流假说：安培认为，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，分子的两侧相当于两个磁极．

安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质，即磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的．

4．磁通量：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向笔直的平面且面积为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，则Φ＝BS，单位：韦伯．

5．匀强磁场是指磁感应强度处处相同的磁场，它的磁感线的特点是间隔相等、互相平行．

1．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是 ( A )

A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致

B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的

C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交

2．关于磁感线的性质和概念，下面的说法正确的是 ( AB )

A．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向

B．磁场中任意两条磁感线均不相交

1 电流的磁场

1．磁感线

（1）磁感线的定义

（2）特点：

①引入磁感线形象的描述磁场的强弱和方向，磁感线切线方向为磁场的方向

②磁感线是闭合曲线，

③磁感线不存在、不相交、不相切，不是轨迹

演示：用铁屑模拟磁感线的形状，加深对磁感线的认识。同时与电场线加以类比。

注意：①磁场中并没有磁感线客观存在，而是人们为了研究问题的方便而假想的。

②区别电场线和磁感线的不同之处：电场线是不闭合的，而磁感线则是闭合曲线。

2．几种常见的磁场

2、几种常见的磁场：

1）条形磁铁和蹄形磁铁的磁场磁感线：

2）直线电流的磁场的磁感线：安培定则

3）环形电流的磁场的磁感线：安培定则

A B

C

Ｉ 2 4）通电螺线管的磁场的磁感线

3、磁感线的特点

①用铁屑模拟磁感线的演示实验，使学生直观地明确条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、通电环形电流、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁)各自的磁感线的分布情况(磁感线的走向及疏密分布)。

②展示:条形磁铁（图1）、蹄形磁铁（图2）、通电直导线（图3）、通电环形电流（图4）、通电螺线管以及地磁场(简化为一个大的条形磁铁) （图5）、※辐向磁场（图6）。

（1）条形、蹄形磁铁，同名、异名磁极的磁场周围磁感线的分布情况（图1、图2）

（2）电流磁场（和天然磁铁相比）的特点：可由通断电来控制；极性由电流方向变换；磁场的强弱可由电流的大小来控制。 3 3．例题分析

例1．如图所示，放在通电螺线内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，试判断电源的正负极。

例2．如图所示，若一束电子沿y轴正方向移动，则在z轴上某点A的磁场方应该是[ ]

A．沿x轴的正向 B．沿x轴的负向

C．沿z轴的正向 D．沿z轴的负向

例3．在同一平面内，如图放置六根通电导线，同以相同的电流；方向如图，则在abcd四个面积相等的正方形区域中，指向纸外且磁感应强度最大的区域是 。

3.3 几种常见的磁场

三维目标

（一）知识与技能

1、知道什么是磁感线。2、知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的分布情况。 3、会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。

4、知道安培分子电流假说是如何提出的。 5、会利用安培假说解释有关的现象。

6、理解磁现象的电本质。7、知道磁通量定义，知道Φ =BS的适用条件，会用这一公式进行计算。

（二）过程与方法

1、通过模拟实验体会磁感线的形状，培养学生的空间想象能力。

2、由电流和磁铁都能产生磁场，提出安培分子电流假说，最后都归结为磁现象的电本质。

3、通过引入磁通量概念，使学生体会描述磁场规律的另一重要方法。

（三）情感、态度与价值观

1、通过讨论与交流，培养对物理探索的情感。2、领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值感。

教学重点

会用安培定则判断磁感线方向，理解安培分子电流假说。

教学难点

安培定则的灵活应用即磁通量的计算。

教学方法

类比法、实验法、比较法

教学用具：

条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源

教学过程

（一）引入新课

电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？

（磁感线）那么什么是磁感线？又有哪些特点呢？这节课我们就来学习有关磁感线的知识。

（二）进行新课

1、磁感线

什么是磁感线呢？学生阅读教材，回答：所谓磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。

［演示］在磁场中放一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”，轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动。［现象］铁屑静止时有规则地排列起来，显示出磁感线的形状。如图3.3-1所示：［用投影片出示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况］

总结：磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极。 2．几种常见的磁场

1 第3节 《几种常见的磁场》学案

一．针对训练1、磁感线：是在磁场中画出的一些有方向的 ，在这些 上，每一点的磁场方向都在该点的切线方向上。磁感线的基本特性：（1）磁感线的疏密表示磁场的 。（2）磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从 指向 ；在磁体内部，由 指向 。（3）磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，不存在，

2、安培定则、

对于通电直导线，右手大拇指代表 方向，四个弯曲的手指方向代表 方向

环形电流和通电螺线管，右手大拇指代表 方向，四个弯曲的手指方向代表 方向。

3、安培分子电流假说、磁现象的电本质：最早揭示磁现象电本质的假说是 。分子电流排列由无序变成有序称为 ，分子电流排列由有序变无序称为 。磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由 产生的。

4、匀强磁场

磁感应强度 、 处处相同的磁场叫匀强磁场

。匀强磁场的磁感线是一些 直线。

5、磁通量

（1）定义：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，则B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。

（2）定义式：

（3）单位： 简称 ，符号 。1Wb=1T·m2

（4）磁通量是标量 （5）磁通密度即磁感应强度 B=S 1T=1mAN1mWb2

【典型例题】

1、如图表示一个通电螺线管的纵截面，ABCDE在此纵截面内