1、第三章 磁场 3.3几种常见的磁场学案【教学目标】(1)知道什么是磁感线；(2)知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线分布情况；(3)利用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向；(4) 利用安培假说解释有关的现象；(5) 理解匀强磁场的概念，明确两种情形的匀强磁场(6) 知道磁通量的定义，知道BS的适用条件，利用公式进行简单计算；重点：利用安培定则判断直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场分布，理解安培分子电流假说。难点：安培定则的灵活应用及磁通量的计算。【自主预习】 1、磁感线所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的 ，在这些 上，每一点的磁场方向都在该点
2、的切线方向上。磁感线的基本特性：（1）磁感线的疏密表示磁场的 。（2）磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从 指向 ；在磁体内部，由 指向 。（3）磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不真实存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场。2、安培定则 ：判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时，安培定则表述为：用 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 的环绕方向；判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为：让弯曲的四指所指方向跟 方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流或通
3、电螺线管 磁感线的方向（这里把环形电流看作是一匝的线圈）。3、安培分子电流假说（1）安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流 ，分子电流使每个物质微粒都成为微小的 ，它的两侧相当于两个 。（2）磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由 产生的。（3）磁性材料按磁化后去磁的难易可分为 材料和 材料。 4、匀强磁场：磁感应强度 、 处处相同的磁场叫匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一些 直线。5、磁通量（1）定义：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，则B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。（2）定义式： （3）单位： 简称 ，
4、符号 。1Wb=1Tm2（4）磁通量是标量（5）磁通密度即磁感应强度 B= 1T=1【典型例题】 一、磁感线的理解【例1】 关于磁感线，下列说法中正确的是()A两条磁感线的空隙处一定不存在磁场B磁感线总是从N极到S极C磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交二、几种电流的磁场【例2】 如图332所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远，当开关闭合后关于小磁针N极(黑色的一端)的指向错误的是()A小磁针a的N极指向正确B小磁针b的N极指向正确C小磁针c的N极指向正确D小磁针d的N极指向正确三、安培分子电流假说【例3】磁铁在高温下或者受到敲击时会失去
5、磁性，根据安培分子电流假说，其原因是()A分子电流消失B分子电流取向变得大致相同C分子电流取向变得杂乱D分子电流减弱四、磁通量问题【例4】如图3所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁S极的右侧B点，A、B两点关于磁铁的中心对称，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将()A先增大，后减小B先减小，后增大C先增大，后减小、再增大，再减小D先减小，后增大、再减小，再增大【例5】条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图4所示，若圆环为弹性环，其形状由扩大到，那么圆环内磁通量的变化的情况是()A磁通量增大B磁通量减小C磁通量不变 D条件不足，无法确定【
6、课后练习】1.关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是()A磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在 B磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的D磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的2.M1与M2为两根未被磁化的铁棒，现将它们分别放置于如图1所示的位置，则被通电螺线管产生的磁场磁化后()AM1的左端为N极， M2的右端为N极BM1和M2的右端均为N极CM1的右端为N极，M2的左端为N极DM1和M2的左端均为N极3如图所示，带负电的金属环绕轴OO以角速度匀速旋
7、转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()AN极竖直向上BN极竖直向下CN极沿轴线向左DN极沿轴线向右4关于磁现象的电本质，正确的说法是()一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的根据安培的分子电流假说，在外界磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化，两端形成磁极磁就是电，电就是磁，有磁必有电，有电必有磁ABCD5如图6所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是()Aa、b、c的N极都向纸里转Bb的N极向纸外转
8、，而a、c的N极向纸里转Cb、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转Db的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转6磁体之间的相互作用是通过磁场发生的对磁场认识正确的是()A磁感线有可能出现相交的情况B磁感线总是由N极出发指向S极C某点磁场的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指方向一致D若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零7.南极考察经常就南极特殊的地理位置进行科学测量“雪龙号”考察队员一次实验如下：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7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
9、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8如图所示，在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环，穿过A环的磁通量A与穿过B环的磁通量B相比较()AABBAB.9. 答案BD解析由安培定则，通电螺线管的磁场如右图所示，右端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右，则A项错，D项对；在b点磁场方向向右，则磁针在b点时，N极向右，则B项正确；在c点，磁场方向向右，则磁针在c点时，N极向右，S极向左，则C项错10. 答案10 Wb8.66 Wb解析已知S0.5 m2，B20 T(1)
10、因为线圈平面与磁场垂直，所以BS200.5 Wb10 Wb(2)因为线圈平面与磁场方向夹角为60，所以BSsin 200.5sin 60Wb8.66 Wb.11. 答案Bb T，与水平方向成45斜向右上Bc2 T，方向水平向右Bd T，与水平方向成45斜向右下解析a、b、c、d各点的磁场均为匀强磁场与电流的磁场的叠加，并且电流在这四点所产生的磁感应强度B大小相等，由于Ba=0，则B=B=1 T，由安培定则可知，导线中电流方向向外，则在b、c、d电流的磁场如右图所示，=45，即Bb与水平方向成45斜向右上Bc=B+B=2 T，方向水平向右，=45，即Bd与水平方向成45斜向右下12答案(1)1.256104 Wb1.256104 Wb(2)8.4106 Wb解析(1)设圆形磁场区域的半径为R对线圈A1B1R2，2B2R2磁通量的改变量：|21|(0.80.4)3.14(102)2 Wb1.256104 Wb对B|21|(0.80.4)3.14(102)2 Wb1.256104 Wb(2)对线圈C：设C线圈的半径为r1Br2sin 1，2Br2sin 2磁通量的改变量：|21|Br2(sin 90sin 60)8.4106 Wb.
