物理必修 第三册1 磁场 磁感线评课ppt课件

这是一份物理必修 第三册1 磁场 磁感线评课ppt课件，共35页。PPT课件主要包含了磁场磁感线，知识点二磁场，知识点三磁感线，知识点四安培定则，答案A，探究二磁感线，答案AB，答案B，探究三安培定则，答案BC等内容，欢迎下载使用。
知识点一　电和磁的联系
答案:放在桌面上的小磁针静止时,指向南北,这是因为小磁针受地磁场的作用;当条形磁体的磁极靠近小磁针时,小磁针受条形磁体磁极的影响,指向发生变化.
1.放在桌面上的小磁针静止时,如何指向?为什么这样指向?当条形磁体的一个磁极从侧面靠近小磁针时,小磁针的指向是否变化?
2.丹麦物理学家奥斯特发现,导线通电后,其下方与导线平行的小磁针会发生偏转,如图所示.这一现象说明了什么?这一发现有什么重要意义?
答案:这一现象说明导体通电后,在周围产生了磁场,磁场使小磁针发生了偏转,这就是电流的磁效应.这一发现首次揭示了电与磁的联系,开创了电与磁研究的新纪元.
1.如图所示,磁极之间的通电导体会运动,平行导线通电后会弯曲,这些现象说明了什么?这种作用是如何发生的?
答案:这些现象说明磁极与电流之间,电流与电流之间都有力的作用;这种作用是通过磁场发生的.
2.结合电场的特性,简单描述一下磁场的特点.如何得到磁场?
答案:磁场看不见、摸不着,是不依赖于我们的感觉而客观存在的物质,在跟别的物体发生相互作用时才表现出自己的特性.磁体、电流的周围都存在磁场.
1.如图所示,观察条形磁体周围小磁针N极(灰色)指向特点,这说明什么?
答案:物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向.在条形磁体的磁场中,各处小磁针N极指向不同,说明条形磁体产生的磁场中各处的磁场方向不同.
2.实验中常用细铁屑的分布来反映磁场的分布.条形磁体和通电直导线周围细铁屑的分布情况如图所示.结合电场可以用电场线来形象描述,则应该如何形象地描述磁场?
答案:物理学上用磁感线形象描述磁场:沿磁场中的细铁屑画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致,这样的曲线就叫作磁感线.磁感线较密的地方磁场较强.
1.直线电流产生的磁场的磁感线分布如图所示,怎样描述直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系?
2.在初中,我们已经学会了判断通电螺线管的磁场方向,通电螺线管可以看作许多匝环形电流的串联.如何判断环形电流的磁场方向?
1.磁场是看不见、摸不着的一种物质,是客观存在的.(　　)2.磁感线既可以表示磁场的强弱,也可以表示磁场的方向.(　　)3.丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应.(　　)4.地球是一个大磁体,地球上存在的磁场叫地磁场.地球的地理两极与地磁两极重合.(　　)5.磁场对处在其中的磁极(或电流)有力的作用.(　　)6.磁感线可以用细铁屑来反映,因而是真实存在的.(　　)
探究一　电和磁的联系　磁场
奥斯特发现电流磁效应的实验装置原理图如图所示.
1.闭合开关前,小磁针静止时N极指向哪个方向?为什么?
答案:闭合开关前,小磁针静止时N极指向北方,这是因为小磁针受地磁场的影响.
3.分析归纳磁场的基本性质.
答案:磁场对处于其中的磁体、通电导体有力的作用;磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的.
2.闭合开关后,小磁针受电流产生的磁场的影响发生转动,直导线如何放置实验效果比较明显?
答案:直导线沿南北方向水平放置.
1.关于奥斯特实验注意以下两点:(1)实验时,直导线要南北方向水平放置,小磁针放在导线的正下方或正上方,以保证电流产生的磁场的方向与地磁场方向不同.(2)由于地磁场使小磁针指向南北方向,直导线通电后小磁针改变指向说明通电直导线周围存在磁场,这就是电流的磁效应.2.地磁场的特点:地磁场的方向并不是正南正北方向,即地磁两极与地理两极并不重合.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近.
【典例1】下列说法正确的是(　　)A.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的B.通电导体与通电导体间的相互作用是通过电场产生的C.磁体与通电导体间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的D.磁场和电场是同一种物质
解析:磁体与磁体间、通电导体与通电导体间、磁体与通电导体间的相互作用都是通过磁场产生的.磁场是一种特殊物质,它的基本特点是对放入其中的磁体、通电导体有力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其基本性质是对放入电场中的电荷有静电力的作用.因此,磁场和电场是两种不同的物质.选项A正确.
实验中我们常用铁屑的分布来反映磁场的分布.如图所示,在条形磁体上方放置一块玻璃板,在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑,轻敲玻璃板,细铁屑就会有规则地排列起来.
1.为什么铁屑会有规则地排列起来?试根据铁屑的分布画出条形磁体周围磁感线的分布图.
2.磁感线是闭合曲线吗?静电场的电场线呢?
答案:在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,在磁体的内部,磁感线由S极指向N极,磁感线是闭合的曲线.静电场的电场线始于正电荷(或无穷远),止于无穷远(或负电荷),不是闭合曲线.
3.根据条形磁体周围磁感线的分布图,如何判断磁场中某点的磁场方向?如何比较两点的磁场的强弱?
答案:磁场中某点磁场的方向为磁感线在该点的切线方向.磁感线越密集的地方,磁场越强;磁感线越稀疏的地方,磁场越弱.
4.磁感线能相交吗?为什么?在现实中存在磁感线吗?
答案:磁感线不能相交.因为磁场中某一点有唯一确定的磁场方向,所以两条磁感线不能相交.磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线,为形象、直观、方便地研究磁场提供了依据.
磁感线和静电场的电场线的比较.
【典例2】(多选)关于磁感线,下列说法正确的是(　　)A.磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场的方向B.磁场中任意两条磁感线均不相交C.铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线D.磁感线总是从磁体的N极指向S极
解析:磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向,选项A正确.磁场中某点的磁场方向是唯一的,因此两条磁感线不可能相交,选项B正确.磁感线是为了形象描述磁场的强弱分布而引入的,不是真实存在的,而铁屑的分布曲线只能证明用磁感线描述磁场的方法是正确的,而铁屑排成的曲线不是磁感线,选项C错误.在磁体内部,磁感线从S极指向N极,选项D错误.
【典例3】蹄形磁体周围的磁感线分布如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.A处的磁场强于B处的磁场B.B处的磁场强于A处的磁场C.A处没有磁感线,所以A处没有磁场D.蹄形磁体的磁感线始于蹄形磁体的N极,止于蹄形磁体的S极
解析:由题图可知B处的磁感线较密,A处的磁感线较疏,B处的磁场强于A处的磁场,故选项A错误,选项B正确;A处有磁场存在,故选项C错误;磁感线是闭合曲线,没有起点和终点,故选项D错误.
1.电流产生的磁场中,某处小磁针静止时N极的指向如图所示.
(1)在图中画出电流的方向,依据是什么?
(2)图甲、乙、丙分别属于哪种磁场?磁场分布特点是什么?
答案:图甲是直线电流的磁场,磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆.离导线越近的位置磁场越强,离导线越远的位置磁场越弱.图乙是环形电流的磁场,类似于条形磁体的磁场.因为磁感线是闭合曲线,环内磁感线条数与环外磁感线条数相等,所以环内磁场强,环外磁场弱.图丙是通电螺线管的磁场,通电螺线管外部的磁场跟条形磁体的磁场分布情况相同,两端分别为N极和S极,管内磁场方向由S极指向N极.
2.磁场作用力演示仪中的线圈如图所示,在线圈中心处挂上一个可以自由转动的小磁针,使其与线圈在同一平面内静止.当线圈中通以如图所示方向的电流时,小磁针的N极向哪个方向偏转?如果把电流反向呢?
答案:根据安培定则知线圈中通以图示方向的电流时,线圈内部磁场方向垂直纸面向内,所以小磁针的N极向纸面内偏转;如果电流反向,小磁针的N极向纸面外偏转.
3.分析用安培定则判断直线电流、通电螺线管、环形电流的磁场的方向时,有什么不同.
答案:在判定直线电流的磁场的方向时,拇指指“原因”——电流方向,四指指“结果”——磁感线绕向.在判定环形电流或通电螺线管的磁场方向时,四指指“原因”——电流方向,拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向或螺线管内部轴线的磁感线方向.
安培“分子电流”假说.(1)通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场十分相似.安培由此受到启发,提出了“分子电流”假说.(2)“分子电流”假说:在物质内部,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,它的两侧相当于两个磁极.(3)用“分子电流”假说解释磁现象.①磁化现象:一根铁棒未被磁化时,内部分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外不显磁性.当铁棒受到外界磁场的作用时,各分子电流取向变得大致相同,铁棒被磁化,两端对外界显示出较强的磁性,形成磁极.②磁体的消磁:磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性,这是因为激烈的热运动或震动使分子电流的取向又变得杂乱无章了.
【典例4】(多选)如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方时,小磁针的S极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是(　　)
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
解析:本题考查运用安培定则判断运动电荷(等效电流)的磁场.小磁针静止时N极的指向是小磁针所在处的磁场方向,题中小磁针S极向纸内偏转,说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外,由安培定则可判定,由带电粒子束的定向运动所产生的电流方向为由右向左,若为正离子,则其自右向左运动,选项B正确;若为负离子,则其自左向右运动,选项C正确.
等效电流法带电粒子的定向运动可以看作“等效电流”,其方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反.“等效电流”的磁场也可以应用安培定则来判定.
【典例5】开关闭合前三个小磁针的方向如图所示,确定开关闭合时三个小磁针的转向及最后的指向.
1.关于磁感线,下列说法正确的是(　　)A.两条磁感线的空隙处一定不存在磁场B.磁感线总是从N极到S极,是不闭合的曲线C.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D.两个磁场叠加的区域,磁感线就可能相交
2.图中能正确表示通电导线附近磁感线分布的是(　　)
3.一环形线圈和两个小磁针的位置如图所示,开始两个小磁针与环形线圈在同一平面内,当线圈中通以顺时针方向的电流后,下列说法正确的是(　　)
A.内部的小磁针的N极向外偏,外部的小磁针的N极向外偏B.内部的小磁针的N极向里偏,外部的小磁针的N极向外偏C.内部的小磁针的N极向外偏,外部的小磁针的N极向里偏D.内部的小磁针的N极向里偏,外部的小磁针的N极向里偏
4.(多选)如图所示,螺线管中通有电流,如果在图中的A、B、C三点各放一根小磁针,其中A点在螺线管内部,则(　　)
A.放在A点的小磁针的N极向左B.放在B点的小磁针的N极向右C.放在C点的小磁针的S极向右D.放在A点的小磁针的N极向右