高中物理人教版 (2019)必修 第三册磁场磁感线教学课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册磁场磁感线教学课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了学习目标，磁场磁感线，磁体具有磁性的物质，实验现象，条形磁铁磁感线，电流的磁感线，通电螺线管的磁场，未被磁化的铁棒，磁化后的铁棒，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
将一根可以自由转动的小磁针放在通电导线附近，小磁针会发生偏转；断开电源后，小磁针又恢复到原来的指向。这一现象背后隐藏着怎样的物理原理呢？磁场在其中扮演了什么角色？
一. 电和磁的联系二. 磁场三. 磁感线四. 课堂小结五. 练习与应用六. 提升训练
磁性：吸引铁质物质的性质
磁极：磁体上磁性最强的区域 有南极与北极
作用：同极相斥，异极相吸
电荷：存在两种电荷
作用：同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引
电和磁之间是否存在联系？
　　直到19世纪初，库仑、英国物理学家托马斯·杨和法国物理学家安培等都认为电与磁是互不相关的两回事。
丹麦科学家奥斯特相信电和磁存在某种联系，并开始不懈的探索。由于受当时一些错误观点影响，奥斯特做了很多实验都以失败告终。
1820年4月，在一次讲课中，他偶然的把一根导线放在一个指南针的上方，通电时，磁针转动了。——首次发现了电和磁的联系。
奥斯特的发现揭示了电与磁的联系，打开了电磁学领域的一扇大门，使人类对磁与电现象的研究进入了一个新的发展时期。
奥斯特先生……已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了。 ——安培
“它猛然打开了一扇科学的大门，那里过去是一片漆黑，如今充满光明。” ——法拉第
当给导线通电时，与导线平行放置的小磁针发生转动。
结论：通电导线对小磁针有力的作用，说明电流具有磁效应。
奥斯特的实验说明了什么？
既然电流对磁体有作用力，那么磁体对电流是否也会产生作用力呢？
既然电流对磁体，磁体对电流都有作用力，电流与电流之间是否也有力的作用呢？若有，作用力具有什么特点？
磁体之间、磁体和电流之间、电流之间不用接触就能产生力的作用。
磁体间，电流间，磁体和电流间的作用力是通过磁场发生的。
1.磁场：磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质。磁场和电场一样是一种物质，是客观存在的。2.基本性质：对放入其中的磁体或电流会产生力的作用。3.磁场的方向：规定小磁针静止时N极的指向。
我们如何形象的描述磁场呢？
正像在电场中我们用电场线形象地描述电场一样，在磁场中，我们用磁感线来描述磁场。
在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。
1.磁感线是假想的曲线；
2.磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，磁体外部由N极到S极，内部由S极到N极；
4.磁感线的疏密表示磁场的强弱；
3.磁感线不相交、不相切；
5.磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。
1.地球是一个巨大的磁体。
2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场。
3.地磁场的三大特点（1）地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。（2）地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地表面并不平行。（3）在赤道平面上，到地心等距离的各点，地磁场强度相等，且方向水平。
磁铁和电流都能产生磁场，电流产生磁场是什么样的呢？
1.直线电流磁场的磁感线分布
直线电流的磁感线是一圈圈的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。
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。（右手螺旋定则）
知识回顾：初中是怎样判断通电螺线管的磁场方向的？
用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
2.环形电流磁场的磁感线分布
通电螺线管可以看作许多匝环形电流串联而成。如图是环形电流的磁场的磁感线分布。
与天然磁体的磁场相比，电流磁场的强弱容易控制，因而在实际中有很多重要的应用。
1.分子电流假说：任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。
2.安培分子电流假说对一些磁现象的解释：
3.安培分子电流假说意义
(1)成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象；
(2)安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系；
(3)磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的.
说明：安培提出分子电流假说时，人们还不知道物质的微观结构、电子绕原子核高速旋转的说法，所以称为假说。如今，“假说”已成为真理。
奥斯特发现了电流的磁效应
对放入其中的磁体或电流会产生力
1.安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场很相似，提出了“分子电流”假说。他认为，在物质内部存在着一种环形电流——分子电流(如图所示，分子电流实际上是由原子内部电子绕核运动形成的)，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。下列将分子电流(箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的选项图中正确的是（　　）
【解析】绕核运动的电子带负电，则环形电流方向与其运动方向相反，根据安培定则可知其左侧为N极，故选B。
2.在直导线中通有自A向B方向的电流，则电流接通后，悬挂在直导线正上方的小磁针（　　）A.N极向纸里，S极向纸外旋转B.N极向纸外，S极向纸里旋转C.在纸面内顺时针旋转90°D.在纸面内逆时针旋转90°
【解析】根据安培定则可判断出小磁针所在位置的磁场方向为垂直纸面向外，根据小磁针的N极指向磁场方向，可知悬挂在直导线正上方的小磁针N极向纸外，S极向纸里旋转，故B正确。
3.中国作为文明古国，其四大发明——造纸术、印刷术、火药、指南针影响深远。东汉时期思想家王充在《论衡》一书中有关于“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”的记载。如图所示的司南是用天然磁铁矿石琢成的一个勺形物体，放在一个刻着方位的光滑方盘上。下列说法正确的是（　　）A．“司南之杓”可以用铜为材料制作B．“柢”相当于磁体的S极C．地球的磁场是人为想象出来的D．“柢”能够指南是因为方盘对它施加了向南的力
4.如图所示，a、b是直线电流的磁场截面图，c、d是环形电流的磁场截面图，e、f是通电螺线管电流的磁场的截面图。试判断各图中的电流方向或磁感线方向。
【解析】根据安培定则，可以确定题图a中电流方向垂直纸面向里，题图b中电流方向从下向上，题图c中电流方向沿逆时针方向，题图d中磁感线方向从上向下，题图e中磁感线方向向左，题图f中磁感线方向向右。