1、3几种常见的磁场学习目标1.知道磁现象的电本质，了解安培分子电流假说。2.知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的磁感线分布。(重点)3.会用安培定则判断电流的磁场方向。(难点)4.知道匀强磁场、磁通量的概念。(重点)一、磁感线1定义：用来形象描述磁场的假想曲线。2特点(1)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。(2)磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。二、安培定则1直线电流的磁场：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，如图甲所示。2环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线
2、的方向，如图乙所示。3通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，或拇指指向螺线管的N极，如图丙所示。三、安培分子电流假说1分子电流假说：安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流，即分子电流。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。2分子电流假说意义：能够解释磁化以及退磁现象，解释磁现象的电本质。四、匀强磁场和磁通量1匀强磁场(1)定义：强弱、方向处处相同的磁场。(2)磁感线特点：疏密均匀的平行直线。2磁通量(1)定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S的乘积，即BS。
3、(2)拓展：磁场B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场B方向的投影面积S与B的乘积表示磁通量。(3)单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb1_Tm2。(4)引申：B，表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强度B又叫磁通密度。1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。()(2)一般的物体不显磁性是因为物体内的分子电流取向杂乱无章。()(3)在匀强磁场中面积越大，磁通量一定越大。()(4)磁感应强度等于垂直穿过单位面积的磁通量。()(5)磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量。()2下列情况中，不可能的是()A一环形电流
4、产生的磁场，环内的磁感线与环外的磁感线数目相等B电流产生的磁场比磁铁产生的磁场强C磁感线在空间某处中断D某区域各处的磁感线疏密一样C环形电流环内的磁感线与环外的磁感线构成完整的闭合曲线，因此数目相等；电流磁场和磁铁磁场有强有弱；匀强磁场的磁感线疏密一样。所以选项A、B、D是可能的；磁感线在空间不相交、不相切、不中断，故选项C是不可能的。3如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()ABR2BBr2CnBR2 DnBr2B磁通量与线圈匝数无关，且磁感线穿过的面积为r2，而并非R2，故B正确。对磁
5、感线的理解和应用1.磁感线的特点(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。(3)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极。(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。2磁感线与电场线的比较两种线磁感线电场线相似点引入目的形象描述场而引入的假想线，实际不存在疏密场的强弱切线方向场的方向相交不能相交(电场中无电荷空间不相交)不同点闭合曲线不闭合，起始于正电荷(或无穷远)，终止于无穷远(或负电荷)【例1】如图所示，表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b
6、两点，下列说法正确的是()Aa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极Da处没有磁感线，所以磁感应强度为零B由题图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以BaBbBa、b两处的磁感应强度的大小不相等，BaBbCa、b两处磁场方向一定相同Da处没有磁感线，所以磁感应强度为零B由图可知，b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以BaI2I1。要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流()AI1 BI2CI3 DI4D由安培定则可判断出，只有电流I4在O点的磁场方向与其余三段相反，根据磁场的矢
7、量叠加可知，D正确。教师备选2(多选)彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，图中穿过线圈的磁通量可能为零的是()A B C DAB选项A、B中的电流I1、I2在线圈所在处产生的磁场方向相反，其总磁通量可能为零，选项A、B正确。教师备选3(多选)南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图所示。下列说法正确的是()A若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小B若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大C若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大D不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变AC分析弹簧测力计示数是
8、否变化或怎样变化，关键在于确定通电螺线管与地磁场之间的作用情况。一方面，可以将地球等效处理为一个大磁铁，地理南极相当于磁铁的N极，因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上，如图所示。另一方面，可利用安培定则判定通电螺线管在周围产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”原理可判定通电螺线管与地磁场之间的作用情况。综上所述，A、C正确，B、D错误。教师备选4如图所示，质量为m的回形针系在细绳下端被磁铁吸引保持静止，此时细绳与竖直方向的夹角为，则下列说法中正确的是()A回形针静止时受到的磁铁对它的磁力大小为mgtan B回形针静止时受到的细绳的拉力大小为C现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发
9、现回形针不被磁铁吸引了。原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了。原因是回形针加热后，分子电流消失了C回形针受到重力、绳子的拉力和磁力而平衡，磁力的方向并不是水平方向，所以A、B选项错。回形针之所以能够显磁性，是因为回形针内部的分子电流规律分布，形成一个个小的规律排列的磁铁。点燃火柴会使回形针内部的分子电流无序，从而使回形针的磁性消失，所以C选项对，D选项错。教师备选5如图所示，AB为水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直平面内有一根通电导线CD，已知CDAB，当CD竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆的磁通量将如何变化？解析导线CD周
10、围的磁场是以CD上的点为圆心的一系列同心圆，由于CDAB且CD与AB在同一竖直平面内，因而CD产生的磁场在AB两侧对称地从一边穿入而从另一边穿出，穿过圆的总磁通量为0。当CD向上平移时，对称特征不变，穿过圆的磁通量仍为0。答案不变教师备选6已知山东中部地面处地磁场的磁感应强度约为3105T，某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图所示。小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60角的方向。请在图上标明螺线管导线的绕向，并求出该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度大小。(保留一位有效数字)解析接通电源后，小磁针N极指向是地磁场和螺线管的磁场的叠加磁场的方向，由此可判定螺线管的磁场在小磁针处方向水平向右，由安培定则判定螺线管导线绕向如图所示。由题意知地磁场的磁感应强度为By3105 T，设通电螺线管产生的磁场为Bx。 由图知tan 60解得Bx3105 T5105 T。答案螺线管导线的绕向见解析图5105 T
