高中物理新教材优质课公开课17 C磁场的性质 提升版.pdf

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磁场的性质

知识点一:磁场磁感线

一、电和磁的联系磁场

1.磁体间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.

2.奥斯特实验:把导线放置在指南针的上方,通电时磁针发生了转动.

实验意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首次揭示了电与磁的联

系.

3.磁场:磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作

用,是通过磁场发生的,磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质.

二、磁感线

1.磁场的方向:物理学规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指方向就是这一点

的磁场方向.

2.磁感线

(1)定义:在磁场中画出的一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方

向一致,这样的曲线就叫作磁感线.

(2)特点

①磁感线的疏密表示磁场的强弱.磁场强的地方,磁感线较密;磁场弱的地方,磁感线较疏.

②磁感线某点的切线方向表示该点磁场的方向.

三、安培定则

1.直线电流的磁场

安培定则:如下图甲所示,用右手握住导线,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.

直线电流周围的磁感线环绕情况如图乙所示.

2.环形电流的磁场

安培定则:如下图所示,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.通电螺线管的磁场

安培定则:如下图所示,右手握住螺线管,让弯曲的四指与螺线管电流方向一致,伸直的拇

指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向.

技巧点拨

一、磁场与磁感线

1.磁场

(1)磁场的客观性:磁场与电场一样,也是一种物质,是一种看不见而又客观存在的特殊物

质.存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围.

(2)磁场的基本性质:对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用,而且磁体与磁体、

磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的.

2.磁感线

(1)定义:磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟

该点的磁场方向相同.

(2)特点:

①在磁体外部,磁感线从N极发出,进入S极;在磁体内部由S极回到N极.

②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强;磁场方向即过该点的磁

感线的切线方向.

③磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断.

④磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线,并不真实存在.

(3)几种特殊磁体外部的磁感线分布(如下图所示):

二、安培定则

1.直线电流的磁场

(1)安培定则:用右手握住导线,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,如下图所示.

(2)画法:如下图所示

(3)特点:是非匀强磁场,距导线越远处磁场越弱.

2.通电螺线管的磁场

(1)安培定则:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与电流的方向一致,伸直的拇指

所指的方向就是螺线管轴线上磁感线的方向,如下图所示.

(2)磁感线特点

两端分别是N极和S极,管内是匀强磁场,管外是非匀强磁场,画法如下图所示.

3.环形电流的磁场

(1)安培定则: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,如下图所示.

(2)磁感线的特点

两侧分别是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱,画法如下图所示.

三、安培分子电流假说

1.法国学者安培提出: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.(如下图所示)

2.当铁棒中分子电流的取向大致相同时,铁棒对外显磁性;当铁棒中分子电流的取向变得

杂乱无章时,铁棒对外不显磁性.

例题精练

1.(武昌区校级模拟)如图所示,在圆O直径的两个端点P,Q处,固定着两条垂直圆O

所在平面的通电长直导线。圆上的A、B、C、D四点恰构成一正方形且AB∥PQ。已知

两条导线的电流强度相等,P处电流方向垂直纸面向里,Q处电流方向垂直纸面向外,

已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是()

A.圆心O处的磁感应强度为零

B.A、B两点的磁感应强度相同

C.A、C两点的磁感应强度相同

D.A、D两点的磁感应强度相同

2.(河北模拟)如图所示,直角三角形abc中,∠abc=30°,将一电流为I、方向垂直纸面

向外的长直导线放置在顶点a处,则顶点c处的磁感应强度大小为B。现再将一电流大

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