第三章第一二节上课用.ppt

第三章　磁场第三章　磁场第第1 1节节　　磁现象和磁场磁现象和磁场第三章　磁场第三章　磁场第第一一节节　　我们周围的磁现象我们周围的磁现象 最最初初发发现现的的磁磁体体是是被被称称为为“天天然然磁磁石石”的的矿矿物物，，其其主主要要成成分分为为FeFe3 3O O4 4 ，，能能吸吸引引铁铁质质物物体体磁铁多是由铁、钴、镍等金属或某些氧化物制成磁铁多是由铁、钴、镍等金属或某些氧化物制成注意：天然磁石和人造磁铁都是永磁体注意：天然磁石和人造磁铁都是永磁体我国是世界上最早发现磁现象的国家我国是世界上最早发现磁现象的国家我国是世界上最早发现磁现象的国家我国是世界上最早发现磁现象的国家《吕氏春秋》：《吕氏春秋》：《吕氏春秋》：《吕氏春秋》：“ “慈石召铁慈石召铁慈石召铁慈石召铁” ”--------磁石吸铁性质磁石吸铁性质磁石吸铁性质磁石吸铁性质《韩非子《韩非子《韩非子《韩非子· ·有度》：有度》：有度》：有度》：“ “司南司南司南司南””””--------磁石琢磨成的指南针磁石琢磨成的指南针磁石琢磨成的指南针磁石琢磨成的指南针 指南针是我国古代四大发明之一，为针的发明指南针是我国古代四大发明之一，为针的发明为世界的航海业做出了巨大的贡献．为世界的航海业做出了巨大的贡献．无处不在的磁无处不在的磁现代生活中磁的应用现代生活中磁的应用科学家通过大量的实验认为鸽子是利用科学家通过大量的实验认为鸽子是利用地球磁场的作用来识别飞行路线的。

地球磁场的作用来识别飞行路线的生物也有磁现象生物也有磁现象1 1、、磁性：磁性：能够吸引铁质物体的性质能够吸引铁质物体的性质2 2、、磁体：磁体：具有磁性的物体叫磁体具有磁性的物体叫磁体3 3、、磁极：磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极磁体上磁性最强的部分叫磁极 小磁针静止时指南的磁极叫做小磁针静止时指南的磁极叫做南极南极，又叫，又叫S S极极；指北的磁极叫做；指北的磁极叫做北极北极，又叫，又叫N N极极磁现象中的几个概念磁现象中的几个概念地磁场地磁场1、、地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场场2、、地磁南北极与地理南北极正好地磁南北极与地理南北极正好相反相反地理南极地理南极——磁场的北极磁场的北极地理北极地理北极——磁场的南极磁场的南极 3、、 地球的地理两极与地磁两极反向但并不重地球的地理两极与地磁两极反向但并不重合，其间有一个夹角，叫磁偏角因此，指南针所合，其间有一个夹角，叫磁偏角因此，指南针所指方向不是正南方，而是和地磁南极有一个夹角指方向不是正南方，而是和地磁南极有一个夹角磁南极磁南极地理地理北极北极地理南地理南极极磁北极磁北极 磁偏角在不磁偏角在不同的地点不同，同的地点不同，而且由于地球的而且由于地球的缓慢移动，磁偏缓慢移动，磁偏角也在变化。

角也在变化 地磁极有围绕地理极做周期运动的现象，地磁极有围绕地理极做周期运动的现象，其周期大概为数万年，研究表明，从地球形成其周期大概为数万年，研究表明，从地球形成至今，地磁极曾多次发生极性倒转现象至今，地磁极曾多次发生极性倒转现象地磁场如何产生？地磁场如何产生？到目前为至，没有明确的结到目前为至，没有明确的结论，有各种各样的猜测论，有各种各样的猜测……有待同学们的研究有待同学们的研究磁性材料分类磁性材料分类硬磁性材料硬磁性材料软磁性材料软磁性材料按按去磁去磁的难易的难易分类分类天线磁棒天线磁棒 变压器变压器发电机发电机电动机电动机电磁铁电磁铁永磁铁永磁铁磁带磁带银行卡银行卡计算机硬盘计算机硬盘2.硬磁性材料适用于制造硬磁性材料适用于制造:A.电磁铁电磁铁 B.永久磁铁永久磁铁C变压器铁芯变压器铁芯 D发电机铁芯发电机铁芯答案答案:B磁性材料磁性材料第第二二节节　　认识磁场认识磁场一、磁场一、磁场1、、磁体间的相互作用磁体间的相互作用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引2、磁体间的相互作用通过磁场实现、磁体间的相互作用通过磁场实现磁体磁体1磁体磁体2磁场磁场3、磁场的来源是否只有磁体？、磁场的来源是否只有磁体？1731年，一英国商人发现雷击后的刀叉竞具有了磁性。

年，一英国商人发现雷击后的刀叉竞具有了磁性1751年富兰克林发现放电可使缝衣针磁化年富兰克林发现放电可使缝衣针磁化电和磁之间存在关系电和磁之间存在关系?奥斯特奥斯特丹麦物理学家奥斯特丹麦物理学家奥斯特(1777—1851)(1777—1851), ,奥斯特早在读大学时就深受康德哲学奥斯特早在读大学时就深受康德哲学思想的影响，认为各种自然力都来自思想的影响，认为各种自然力都来自同一根源，可以相互转化　同一根源，可以相互转化　　　通过十几年的对磁和电关系的研究，通过十几年的对磁和电关系的研究，终于，在一次讲课的过程中，发现了终于，在一次讲课的过程中，发现了电流能产生磁场电流能产生磁场电流的磁效应：电流的磁效应： 电流能在周围空间产生磁场电流能在周围空间产生磁场磁铁不磁铁不是磁场的唯一来源是磁场的唯一来源奥斯特实验奥斯特实验实验结论实验结论:通电导线对小通电导线对小磁针有力的作用磁针有力的作用　　导线南北放置　　导线南北放置3、磁场的来源是否只有磁体？、磁场的来源是否只有磁体？安培的研究安培的研究 磁体能产生磁场，磁场对磁体有力的作用；磁体能产生磁场，磁场对磁体有力的作用；电流能产生磁场，那么磁场对电流也应该有电流能产生磁场，那么磁场对电流也应该有力的作用力的作用。

3、磁场的来源是否只有磁体？、磁场的来源是否只有磁体？同同向向电电流流互互相相吸吸引引反反向向电电流流互互相相排排斥斥4、磁场的基本性质、磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁体或通电导体会磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用产生磁力作用3、磁场的来源、磁场的来源磁体、电流磁体、电流3、磁场的来源是否只有磁体？、磁场的来源是否只有磁体？二二、、磁场的方向磁场的方向物理学规定：物理学规定： 在磁场中的任一点，小磁针北极受力的在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向就是该点的磁场方向 1 1、磁感线：在磁场中画出一系列有方向的闭、磁感线：在磁场中画出一系列有方向的闭合曲线（从合曲线（从N N极出来到极出来到S S极进去），且使曲线上每一极进去），且使曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向点的切线方向表示该点的磁场方向也就是在该点也就是在该点放上小磁针，静止时放上小磁针，静止时N N极的指向或极的指向或N N极的受力方向极的受力方向ABC 三、磁感线三、磁感线2、磁感线的特点、磁感线的特点①①①①磁感线不是客观存在的、而是人为地画出来的。

磁感线不是客观存在的、而是人为地画出来的②②任何两条任何两条磁感线是不相交的磁感线是不相交的③③磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向④④磁感线的疏密表示磁场的强弱磁感线的疏密表示磁场的强弱⑤⑤磁感线都是闭合曲线磁感线都是闭合曲线在磁体外，磁感线都是在磁体外，磁感线都是由由N N极出发，进入极出发，进入S S极，在磁体内部磁感线由极，在磁体内部磁感线由S S极指向极指向N N极⑥⑥匀强磁场的磁感线是一组相互平行、方向相匀强磁场的磁感线是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线同、疏密均匀的直线三、几种常见磁场磁感线分布①①永永久久性性磁磁体体的的磁磁场场②②直线电流的磁场直线电流的磁场 磁感线为以导线上的各点为圆心的磁感线为以导线上的各点为圆心的同心圆，且在跟导线垂直的平面上同心圆，且在跟导线垂直的平面上安培定则：安培定则：用右手握住导线，让伸直的大拇用右手握住导线，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指所指的方向就是磁感线的环绕方向③③环形电流的磁场环形电流的磁场 环形电流的磁场可等效为小磁针环形电流的磁场可等效为小磁针或条形磁铁或条形磁铁安培定则安培定则：：让右手弯曲的四指和环形电流的方向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中一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。

心轴线上磁感线的方向④④通电螺旋管周围磁场通电螺旋管周围磁场安培定则：安培定则：用右手握住用右手握住螺旋管，让弯曲的四指螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感向就是螺旋管内部磁感线的方向线的方向等效等效 例：根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实.那么由此推断，地球上总体应该是： A.带负电 B.带正电 C.不带电 D.不能确定A四、安培分子环流假说1、分子电流假说、分子电流假说 任任何何物物质质的的分分子子中中都都存存在在环环形形电电流流——分分子子电电流流，，分分子子电电流流使使每每个个分分子子都都成成为为一一个个微微小小的的磁磁体体分分子子电电流流实实际际上上是由是由核外电子绕核运动核外电子绕核运动形成的形成的2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释：安培分子环流假说对一些磁现象的解释：未被磁化的铁棒未被磁化的铁棒磁化后的铁棒磁化后的铁棒铁棒未被磁化时，内部各铁棒未被磁化时，内部各分子电流的取向是分子电流的取向是杂乱无杂乱无章章的，它们的磁场互相抵的，它们的磁场互相抵消，对外界消，对外界不显磁性不显磁性。

在有外界磁场的作用时，某在有外界磁场的作用时，某些物质内部各分子电流的取些物质内部各分子电流的取向会变得向会变得大致相同大致相同，这个过，这个过程就是磁化，这些物质被磁程就是磁化，这些物质被磁化后，各分子电流的化后，各分子电流的磁场互磁场互相叠加相叠加，对外界显示出较强，对外界显示出较强的磁作用，在两端形成的磁作用，在两端形成磁极磁极 安培分子电流假说对磁现象的解释安培分子电流假说对磁现象的解释1、永磁体为什么具有磁性？、永磁体为什么具有磁性？ 答：永磁体之所以具有磁性，是因为它答：永磁体之所以具有磁性，是因为它内部的环形分子电流本来就排列整齐内部的环形分子电流本来就排列整齐. 2、永磁体如何失去磁性？、永磁体如何失去磁性？ 答：永磁体受到高温或猛烈的敲击会失去答：永磁体受到高温或猛烈的敲击会失去磁性，这是因为在激烈的热运动或机械振磁性，这是因为在激烈的热运动或机械振动的影响下，分子电流的取向又变得杂乱动的影响下，分子电流的取向又变得杂乱无章了3、为什么无论把磁棒折成多小的一段，它、为什么无论把磁棒折成多小的一段，它总有两个磁极？总有两个磁极？答：每个环形分子电流的两个侧面必定同时出答：每个环形分子电流的两个侧面必定同时出现，一面相当于现，一面相当于N 极，另一面相当于极，另一面相当于S 极极。

2、分子电流是如何形成的？、分子电流是如何形成的？ 答：分子电流是由原子内部电子的运动形成的答：分子电流是由原子内部电子的运动形成的 结论结论：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的由电荷的运动产生的安培分子电流假说揭安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质示了磁现象的电本质 安培分子电流假说对磁现象的解释安培分子电流假说对磁现象的解释 任何物质的分子中都存在环任何物质的分子中都存在环形电流形电流——分子电流，分子电流使每个分子电流，分子电流使每个一分子都成为一个微小的磁体一分子都成为一个微小的磁体3.磁现象的电本质：磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的上都是运动电荷产生的(安培分子电流假说揭安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质示了磁现象的电本质 )课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习1.关于磁场和磁感线的描述，下列哪些是错误关于磁场和磁感线的描述，下列哪些是错误的？的？ A.磁感线的箭头指向就是磁场的方向；磁感线的箭头指向就是磁场的方向； B.磁感线从磁体的磁感线从磁体的N极出发到磁体的极出发到磁体的S极终止；极终止； C.两条磁感线的空隙处不存在磁场；两条磁感线的空隙处不存在磁场； D.两条磁感线不可能相交。

两条磁感线不可能相交答案答案】】ABC巩固练习巩固练习2、关于地磁场，下列说法正确的是（、关于地磁场，下列说法正确的是（ ））A.地理的南、北极即地磁场的南北极地理的南、北极即地磁场的南北极B.地磁场的磁感线是不闭合的地磁场的磁感线是不闭合的C.赤道上的小磁针静止时赤道上的小磁针静止时N极指向地理南极极指向地理南极D.赤道上的小磁针静止时赤道上的小磁针静止时N极指向地理北极极指向地理北极D3、如图所示为通电螺线管的纵剖面图，、如图所示为通电螺线管的纵剖面图，试画出试画出a、、b、、c、、d四个位置上小磁针静止时四个位置上小磁针静止时N极的指向极的指向．．巩固练习巩固练习4、如图所示，若一束电子沿、如图所示，若一束电子沿y轴正方向运动，则轴正方向运动，则在在z轴上某点轴上某点A的磁场方向应是的磁场方向应是[ ]A．沿．沿x轴的正向轴的正向B．沿．沿x轴的负向轴的负向C．沿．沿z轴的正向轴的正向D．沿．沿z轴的负向轴的负向巩固练习巩固练习B。