高中物理 第3章 3 几种常见的磁场学案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

3几种常见的磁场[学习目标]1.知道磁现象的电本质，了解安培分子电流假说。2.知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的磁感线分布。(重点)3.会用安培定则判断电流的磁场方向。(难点)4.知道匀强磁场、磁通量的概念。(重点)一、磁感线1．定义：用来形象描述磁场的假想曲线。2．特点(1)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。(2)磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。二、安培定则1．直线电流的磁场：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，如图甲所示。2．环形电流的磁场：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，如图乙所示。3．通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，或拇指指向螺线管的N极，如图丙所示。三、安培分子电流假说1．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，即分子电流。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。2．分子电流假说意义：能够解释磁化以及退磁现象，解释磁现象的电本质。四、匀强磁场和磁通量1．匀强磁场(1)定义：强弱、方向处处相同的磁场。(2)磁感线特点：疏密均匀的平行直线。2．磁通量(1)定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积，即Φ＝BS。(2)拓展：磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S′与B的乘积表示磁通量。(3)单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb，1Wb＝1_T·m2。(4)引申：B＝，表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度B又叫磁通密度。1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。(×)(2)一般的物体不显磁性是因为物体内的分子电流取向杂乱无章。(√)(3)在匀强磁场中面积越大，磁通量一定越大。(×)(4)磁感应强度等于垂直穿过单位面积的磁通量。(√)(5)磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量。(×)2．下列情况中，不可能的是()A．一环形电流产生的磁场，环内的磁感线与环外的磁感线数目相等B．电流产生的磁场比磁铁产生的磁场强C．磁感线在空间某处中断D．某区域各处的磁感线疏密一样C[环形电流环内的磁感线与环外的磁感线构成完整的闭合曲线，因此数目相等；电流磁场和磁铁磁场有强有弱；匀强磁场的磁感线疏密一样。所以选项A、B、D是可能的；磁感线在空间不相交、不相切、不中断，故选项C是不可能的。]3．如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr2B[磁通量与线圈匝数无关，且磁感线穿过的面积为πr2，而并非πR2，故B正确。]对磁感线的理解和应用1.磁感线的特点(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。(3)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极。(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。2．磁感线与电场线的比较两种线磁感线电场线相似点引入目的形象描述场而引入的假想线，实际不存在疏密场的强弱切线方向场的方向相交不能相交(电场中无电荷空间不相交)不同点闭合曲线不闭合，起始于正电荷(或无穷远)，终止于无穷远(或负电荷)【例1】如图所示，表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的是()A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba