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1、第三节 认识磁场,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,二,一,一、磁场的描述 1.人们规定,在磁场中的任一点,小磁针北极(N极)受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是这一点的磁场方向.法拉第设想了一种曲线.曲线上任意一点的切线方向,与这点上的磁场方向一致.这种曲线称为磁感线. 2.我们知道,磁场不仅有方向的区别,而且有强弱的不同.人们规定,磁场的强弱可以用磁感线的疏密程度来表示:磁感线越密的地方磁场越强,磁感线越疏的地方磁场越弱. 3.磁场既有大小又有方向,因此可以用一个矢量来描述.这个矢量被称为磁感应强度.它的符号是B,磁感应强度的单位是特斯拉,符号是T.在磁场中任意一点处,磁
2、感应强度的大小代表在这点上磁场的强弱,磁感应强度的方向就是这点上的磁场方向.,目标导航,预习导引,二,一,预习交流 信鸽千里归巢是一件再普通不过的事情,可为信鸽导航的“地图”在哪儿?为什么在没有阳光的暴风雨天气的日子,鸽子不会迷路?,答案:科学研究发现,为信鸽导航的“地图”是看不见又摸不着的地球磁场.信鸽可以根据地磁场的方向和强弱变化来判断飞行方向.,目标导航,二,一,预习导引,二、匀强磁场 1.如果在磁场的某一区域内,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场称为匀强磁场. 根据磁感线的概念,匀强磁场中的磁感线应该是方向一致的等间距平行线. 2.利用磁感应强度和磁感线的概念,我们可以引入
3、一个新的物理量磁通量,当磁场与平面垂直时,磁通量=BS,单位为韦伯,符号Wb.,知识精要,迁移应用,典题例解,一、磁场的描述,1.磁感线 (1)磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线,并不是客观存在于磁场中的真实曲线. (2)磁感线在空间不能相交,否则空间同一点有两个切线方向,与该点切线方向表示磁场方向矛盾,因为磁场中同一点不可能有两个磁场方向. (3)在同一磁场中,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱. (4)磁感线上某点切线方向表示该点磁场方向. (5)磁感线是闭合的曲线,在磁体外部是由N极到S极,在磁体内部是由S极指向N极.,一,二,知识精要,迁移应用,典题例解,2.磁感应强度 (1)磁感
4、应强度是用来描述磁场的物理量. (2)磁感应强度既有大小又有方向,是矢量. (3)磁场可用磁感应强度和磁感线两种方法描述.磁感线越密集的地方磁感应强度越大;磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感应强度的方向.,一,二,知识精要,迁移应用,典题例解,【例1】 如图所示的四种情况中,小磁针的指向正确的是( ),解析:在A、B、C、D四个图中,根据小磁针静止时,N极所指的方向就是该点的磁感线方向,又根据在磁体周围磁感线的方向是从磁体的N极出来,回到它的S极,可判定A图是正确的.,一,二,答案:A,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,1.一小磁针放置在某磁场(未标
5、出方向)中,静止时的指向如图所示.下列分析正确的是( ) A.N极指向该点磁场方向 B.S极指向该点磁场方向 C.该磁场是匀强磁场 D.A点的磁场方向水平向右 解析:小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向,也为磁感线上该点的切线方向,故A正确,B、D错误;匀强磁场为等间距的平行线,故C错误. 答案:A,知识精要,迁移应用,典题例解,2.(多选)关于磁场和磁感线的描述,下列叙述正确的是( ) A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,其每一点的切线方向表示的就是该点的磁场方向 B.磁极间的相互作用是通过磁场而发生的 C.磁感线总是从磁体的N极指向S极 D.磁感线就是磁场中碎铁屑磁化后排列成的曲线
6、,解析:磁感线是为了形象地描述磁场而引入的曲线,磁感线上各点的切线方向,就是该点的磁场方向,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线,故A正确,C错误.磁场的基本特征是对处于磁场中的磁极或电流有力的作用,故B正确.利用被磁化的铁屑来显示磁感线的分布情况,使得磁场变得具体形象,但是,绝不能认为磁感线是由铁屑排列而成的,故D错误.,一,二,答案:AB,知识精要,迁移应用,典题例解,二、匀强磁场 1.匀强磁场 (1)定义:磁感应强度的大小和方向处处相同的区域,叫做匀强磁场. (2)匀强磁场的磁感线是一组方向一致的等间距的平行线. (3)匀强磁场是一种理想化的模型,实际磁场中
7、,距离很近的两个异名磁极之间的磁场除边缘以外,可以近似看做匀强磁场;通电螺线管内部(除边缘区域)的磁场可以看做匀强磁场.,一,二,2.磁通量 (1)定义:平面面积为S,垂直匀强磁场B放置,则B与S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,用表示.磁通量是标量,但有正、负之分. (2)计算公式:=BS. (3)公式的适用条件:磁场方向与平面垂直. (4)单位:韦伯,简称韦,符号Wb. (5)当磁场与平面平行时,穿过平面的磁通量等于零.,一,二,知识精要,迁移应用,典题例解,【例2】 图中描绘匀强磁场的磁感线图是 .,解析:磁感应强度的大小和方向处处相同,磁感线是一组方向相同、等间距、平行的线.故甲正确.,答
8、案:甲,一,二,知识精要,迁移应用,典题例解,2.(多选)如图所示,内部或两磁极之间的磁场能看做匀强磁场的有( ),解析:距离很近的两异名磁极之间的磁场除边缘以外,可以近似看做匀强磁场,所以A正确,B、C错误;通电螺线管的内部的磁场可看做匀强磁场,D正确.,一,二,答案:AD,知识精要,迁移应用,典题例解,2.(多选)下列关于匀强磁场的说法中正确的是( ) A.磁感应强度的大小处处相等的磁场就是匀强磁场 B.磁感应强度的方向处处相同的磁场就是匀强磁场 C.磁感应强度的大小和方向处处相同的区域,叫做匀强磁场 D.匀强磁场的磁感线是一组方向相同的平行的等间距的直线,解析:磁感应强度的大小和方向处处
9、相同的区域叫做匀强磁场,A、B错,C正确;匀强磁场的磁感线是一组方向一致的等间距的平行线,D正确.,一,二,答案:CD,知识精要,迁移应用,典题例解,案例探究,方法规律,正确理解地磁场对指南针的作用,指南针是我国古代四大发明之一,东汉学者王充在论衡一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具,指南针能指示南北方向是由于( ) A.指南针的两个磁极相互吸引 B.指南针的两个磁极相互排斥 C.地磁场对指南针的作用 D.指南针能吸引铁、铝、镍等物质,解析:地球本身就是一个巨大的磁体,司南静止时指南的一端是南极,指北的一端是北极,故勺柄指的是南极.指南针指示南北主要是因为地磁场的作用,故C正确.,答案:C,案例探究,方法规律,本题考查了磁场和地磁场.磁场是一种真实存在的物质,对于磁场的认识,我们是通过它对放入其中的磁极的作用来认识的.,