高中物理第5章磁场第2节用磁感线描述磁场课堂互动教案鲁科版选修3-1

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1、第2节用磁感线描述磁场课堂互动三点剖析一、掌握几种常见磁场磁感线的分布特征蹄形磁铁直线电流环形电流横截面图O纵截面图环形电流的磁场：（1）两侧是艸极和S极，离圆环屮心越远，磁场越弱；（2）横截面图，从左向右看去，构成的平面图，磁感线住圆环内垂直于纸面向外，在圆环外垂直于纸面向里；（3）纵截面图（剖视图），是沿环轴线剖开圆环的平面图示.通电螺线管横载面图0O纵截面图通电螺线管的磁场：（1）其管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似，两端分别是河极和s极；管内部的磁感线跟螺线管的轴线平行，是匀强磁场，方向由南极指向北极；（

2、2）横截面图是从左向右看去构成的平面图，磁感线在螺线管与环形电流的磁感线相似，螺线管内垂直于纸面向外，在螺线管外垂直于纸面向里；（3）纵截面图是沿环轴线剖开螺线管的平面图示.XX立体图横截面图纵截血图直线电流的磁场：（1）非匀强磁场，距导线越远处磁场越弱；（2）横截面图，磁感线为以导线为圆心的同心圆环，且圆环在靠近导线处较密，在远离导线处稀疏；（3）纵截而图，磁感线在导线的一侧垂直纸面向里，另一侧垂直纸面向外，并II磁感线在靠近导线处密集，在远离导线处稀疏.【例1】如图5-2-1所示，一带负电的金属环绕轴久/以角速度Q

3、匀速旋转，在环左侧〃处和环上方〃处分别放两个小磁针，平衡后小磁针北极的指向如何?B图5-2-1解析：带负电金属环旋转时，形成了与运动方向相反的电流.由安培定则可知，此环形电流在力处产生的磁场作用力向左，所以〃处小磁针北极最后指向左，〃处小磁针北极指向右.答案处小磁针北极指向左，〃处小磁针北极指向右.二、磁场方向的确定1.注意几个方向的一致性：磁感线方向、磁场方向和能自由转动的小磁针静止时河极所指的方向，三者是一致的.2.安培定则(右手螺旋定则)应用时要注意的儿点：(1)分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场方向时，大

4、拇指指“原因”一一电流方向，四指指“结果”一一磁场绕向；在判定环形电流磁场的方向时，四指指“原因”一一电流绕向，大拇指指“结果”一一环内沿中心轴线的磁感线方向，即指/V•极.(2)优先采用整体法：一个任意形状的电流(如三角形、矩形)的磁场，从整体效果上可等效为坏形电流的磁场.【例2］如图5-2-2表示一个通电螺线管的纵截面，〃〃67莎在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向，当螺线管通入如图所示的电流时，5个小磁针将怎样转动？图5-2-2厂人N、、(:—•-!<>，•…bCTfi^l)(00O00Q)图5-

5、2-3解析：判断小磁针偏转方向的主要依据是磁感线的方向•因小磁针最终静止下来时A「极的指向就是该点的磁感线的切向方向.根据安培定则，画岀螺线管通电后的磁感线，结合小磁针在磁场中静止时所指的方向进行判定•注意螺线管内部小磁针不能简单地利用磁极间的作用规律判定.答案：久C两处小磁针N极向右转；B、D、F处小磁针N极向左转，最后如图5-2-3所示.温馨提示如何判定通电导线周围的小磁针的转动方向？(1)认清小磁针所在位置.弄清小磁针是在通电直导线的上方还是下方，左侧还是右侧；是在通电螺线管的内部还是外部，是在螺线管的轴线上还是

6、在螺线管的某一侧.(2)认清小磁针能绕什么样的轴转动.(3)根据己知的电流方向，利用安培定则判定小磁针所在处的磁场方向(即小磁针所在处的磁感线的切线方向).(4)由于小磁针血极所受磁场力的方向与所在处的磁场方向相同，所以小磁针的川极将沿着小于180°的角旋转，直到少极的指向与所在点的磁场方向相同为止.在说明小磁针的转动方向时，必须说明是从什么方向观察的，而且观察的方向应垂直于小磁针的旋转平而.三、磁感线的理解1.磁感线是为了形象地研究磁场而人为假设的曲线，并不是客观存在于磁场屮的真实曲线,实验时利用被磁化的铁屑来显示磁

7、感线的分布情况，这只是研究磁感线的一种方法，使得看不见、摸不着的磁场变得具体形象，给研究者带来方便，但是，决不能认为磁感线是市铁屑排列而成的.另外，被磁化的铁屑所显示的磁感线分布仅是一个平而上的磁感线分布情况，而磁铁周围的磁感线应分布在反、宽、高组成的三维空间内.没有画磁感线的地方，并不表示那里就没有磁场存在，通过磁场中的任一点总能而且只能画出一条磁感线.2.磁感线不能相交，不能相切，也不能中断.磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由N极到S极，磁体内部由S极到N极.3.磁感线与电场线的对比比较项目磁感线电场

8、线相似点①意义形象地描述磁场方向和相对强弱而假想的线形象地描述电场方向和相对强弱而假想的线②方向线上各点的切线方向即该点的磁场方向，是磁针艸极的受力方向线上各点的切线方向即该点的电场方向，是正电荷受电场力的方向③疏密表示磁场强弱表示电场强弱④特点在空间不相交、不中断除电荷处外，在空间不相交，不中断不同点是闭合曲线始于正电荷或无穷远