探究实验:把铁屑撒在磁体周围,观察铁屑形成的图案。一.磁感线磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线,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。ABC1、定义:1、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,外部的磁感线为曲线,而内部的磁感线为直线。】2、任意两条磁感线不相交。3、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。4、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小5、磁感线不存在磁感线的特点几种常见磁场磁感线分布同名磁极异名磁极探究实验:通电直导线周围的磁感线分布实验器材:铁屑、小磁针、学生电源、直导线探究目的:探究某一垂直于直线电流平面内磁感线的分布探究方案中需要解决的问题:1、如何模拟磁场分布2、如何显示磁场的方向3、如何改变磁场的方向安培定则: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。直线电流的磁场直线电流的磁场的几种表示图横截面(俯视)图导线电流磁感线纵截面(平视)图导线电流磁感线磁感线分布(立体)图奥斯特的发现环形电流的磁场安培定则(右手螺旋定则):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。环形电流磁场的几种图示横截面图导线电流磁感线纵截面(右视)图导线电流磁感线磁感线分布等效安培定则:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。(大拇指指向螺旋管北极)通电螺线管的磁场3.常见的匀强磁场:①.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场②.通电螺线管内部的磁场③.相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时,其中间区域的磁场。5、匀强磁场磁场强弱、方向处处相同的磁场磁感线分布特点:匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线常见的匀强磁场:1.相隔很近的两个异名磁极之间的磁场2.通电螺线管内部的磁场I3.相隔一定距离的两个平行放置的线圈通电时,其中间区域的磁场。BC例1:如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,并与磁针指向平行,能使小磁针的N极转向读者,那么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例2、如图,当电流通过线圈时,磁针A的N极指向哪里?磁针B的N极指向哪里?IAB磁针A的N极指向外磁针B的N极指向里例3:如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是()A.a、b、c均向左B.a、b、c均向右C.a向左,b向右,c向右D.a向右,b向左,c向右C例4:在图中,已知磁场的方向,试画出产生相应磁场的电流方向NS电流I磁感线立体图俯视图×××××××××·········切面图电流I磁感线SN联想:环形电流的磁场与哪个磁场比较相似?××××××××·········右视图×·NS切面图××××××××·········左视图NS切面图×·SN××··例一•如图有一根直导线上通以恒定电流I,方向垂直指向纸内且和匀强磁场B垂直,则在图中圆周上磁感应强度数值最大的点是()Aa点Bb点Cc点Dd点abcdA在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种电流-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NS4、安培分子电流假说未被磁化的铁棒磁化后的铁棒三、安培分子电流假说2、应用:解释磁现象NS安培你知道怎样退磁吗?3、意义:1)成功解释磁化和消磁现象3)揭示了电和磁的本质联系磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的2)揭示了磁性的起源三、安培分子电流假说例5、关于磁现象的电本质,下列说法中正确的是()A、磁与电紧密联系,有磁必有电,有电必有磁B、不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C、永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D、根据安培假说可知,磁体内分子电流总是存在的,因此任何磁体都不会失去磁性B四、磁通量思考:在一个匀强磁场中取一个平面,与磁场垂直,则穿过它的磁感线条数的多少与哪些因素有关呢?BS××××××××××××××××××××××××××××××1.定义:我们把穿过一个面积的磁感线条数的多少叫做这个面积的磁通量Φ。2.公式:(1)当磁场方向与所取平面垂直时,磁通量等于磁感应强度B与面积S的乘积。Φ=BS(B⊥S)思考:当平面与磁场不垂直时,有没有磁通量呢?该怎么计算呢?(2)当磁场方向与所取平面不垂直时,磁通量等于磁感应强度B与平面在垂直磁场方向上的投影面积S投的乘积。Φ=BS投S投SBθΦ=BSsinθβΦ=BSθθ∴Φ=BScosθ例:III比较I和II中磁通量的大小。ΦIΦIIΦI=ΦII3.单位:韦伯(Wb)4.磁通密度B:B=Φ/S磁感应强度B等于在垂直磁场方向上穿过单位面积的磁通量。思考:在如图所示的两种情况中,磁通量是否有区别呢?如何区分?A1A2B2B1C2D2D1BSD2D1A1A2B2B1C2BS4.磁通量是标量,但有正负之分,磁通量的符号是为了区分磁感线穿过平面的方向不同的。例二•如图所示,以MN直线为界的磁场,左边B1=2T,垂直于纸面向里,右边B2=1T,垂直于纸面向外,有一矩形线框S=6m2,垂直于磁场方向放置,其中有2m2的面积在左边磁场内,求穿过此面的磁通量。................NMB1B2•如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,则穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为()A.均向上,φa>φbB.均向下,φa<φbC.均向上,φa=φbD.A磁通量的变化•磁通量变化Δφ=φ2-φ1是某两个时刻穿过某个平面S的磁通量之差,即Δφ取决于末状态的磁通量φ2与初状态磁通量φ1的代数差。•磁通量的变化一般有三种形式1、B不变,有效面积S变化2、B变化,S不变3、B和S同时变化例三•如图所示,匀强磁场B=4T,垂直纸面向里,U型金属框架MABN所在平面与磁场垂直,宽为2m,另一段导体棒CD平行于AB,可在AM.BN两轨上滑动且与它们接触良好,开始时矩形ABCD面积为5m2,BABMNDC求在以下情况下线圈中磁通量的变化•(1)B不变,S减小为3m2•(2)S不变,B减小为3T•(3)S减小为3m2同时B减小为3TBABMNDC8;5;11××××××××××dLa例:已知线圈的长为L,宽为a,磁场的宽度为d,且L=2d,现将线圈绕着右边的边框垂直纸面向外转60度夹角,则磁通量的变化量为多少?△φ=0