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课件网) 第三章 电磁场与电磁波初步 1 磁场 磁感线 教学目标 沙漠探险者如何识别方向? 新课引入 大洋中的舵手如何识别方向? 上海磁悬浮列车加速到平稳运行之后,速度是430千米每小时,速度之高竟超过了F1赛车的最高时速,这其中包含的物理知识是什么呢? 磁悬浮列车 这是绚丽多彩的极光现象,要弄明白它形成的原理,就得学习有关磁场的相关知识。 极光现象 春秋时期,古人已发现天然磁石具有吸引铁的性质,如同慈母召子,故又把磁石称为“慈石”. 一、我国古代对磁现象的认识及应用 沈括的代表作《梦溪笔谈》记载:“方家以慈石磨针锋,则能指南……” 指南针(罗盘针)成为郑和在1405-1433年间七下西洋的有力保障。 《史记》中记载磁石独具疗效。 《本草纲目》中更详细记载了磁石能治疗的多种疾病。 二、磁场与磁感线 类比:电荷之间的相互作用是通过电场发生的. 磁体 磁场 磁体 1、磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质. 小磁针有规律的排列着。 ①如图,在桌面上放置一条形磁铁,在其周围放一些小磁针,观察小磁针静止后N极、S极的指向。 观察思考: 敲击塑料板时,铁屑短暂离开板面(摩擦力影响消除),它们按照磁场方向排列. ②将一个薄的塑料板平放在条形磁铁或马蹄型磁铁上,在塑料板上撒一些铁屑,用手轻轻敲击塑料板,观察铁屑的分布。想一想,为什么轻轻敲击塑料板,上面的铁屑会又规则地分布?它们的分布图样反映了什么? 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场的方向一致。 ①定义: A B C 强弱? 疏密! 2.磁感线: 人们规定:小磁针N极的受力方向就是该处磁场的方向 ②磁感线的基本特点: 1)磁感线上每一点的切线方向表示该处的磁场方向。 2)磁感线的疏密程度表示该处的磁场的强弱。 3)磁体外部磁感线从N极出发指向S极,在磁体内部由S极到N极,形成闭合曲线。 4)磁感线不相交(不相切)。 条形磁铁的磁感线: 蹄形磁铁的磁感线: 三、安培定则 奥斯特发现通电导线周围也存在磁场。 它的磁感线分布是怎样的呢? 我们也可以用铁屑来观察通电导线周围的磁场分布 通电直导线: 通电环形导线: 通电螺线管: 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. 1.直线电流磁场的磁感线 特点:一系列的同心圆,且靠近导线处分布密. 2.环形电流周围的磁感线 安培定则: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. 特点:一系列的同心圆,且近导线处及环内分布密. 通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加.所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场,这时,大拇指所指的方向是螺线管内部的磁场的方向. 3.通电螺线管周围的磁感线 【例1 】(多选)下列有关磁场的说法中,正确的是( ) A.磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场 B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的 C.磁场是有方向的,在磁场中的不同位置,其磁场方向一般不同 D.在磁场中的某点,小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同 解析 磁场虽然看不见、摸不到,但它是一种客观存在的物质,它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的,磁场具有方向性,在磁场中的某点,小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致,南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相反(磁场方向的另一种描述方法),故A、B、C正确,D错误。 ABC 典例分析 [例2] 物理实验都需要有一定的控制条件。奥斯特做电流磁效应实验时,应排除地磁场对实验的影响。关于奥斯特的实验,下列说法中正确的是( ) ... ...