第3章 磁场与电磁感应ppt课件.ppt

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1、课题：第3章磁场与电磁感应本章主要内容：§3-1磁场§3-2磁场的主要物理量§3-3磁场对电流的作用§3-4铁磁物质§3-5电磁感应§3-6自感§3-7互感§3-8磁路欧姆定律§3-1磁场3.1.1磁体的基本知识某些物体能够吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性。具有磁性的物体称为磁体。磁体分天然磁体和人造磁体两大类。常见的人造磁体有条形磁体，蹄形磁体和磁针等。磁体两端磁性最强的部分称磁极。可以在水平面内自由转动的磁针，静止后总是一个磁极指南，另一个指北。指北的磁极称北极（N）；指南的磁极称南极（S）。与电荷间的相

2、互作用力相似，当两个磁极靠近时，它们之间也会产生相互作用力：同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引。任何磁体都具有两个磁极，而且无论把磁体怎样分割总保持有两个异性磁极，也就是说，N极和S极总是成对出现。磁场与磁感线1、磁场两个磁极互不接触，却存在相互作用的力，这是为什么呢？原来在磁体周围的空间中存在着一种特殊的物质——磁场，磁极之间的作用就是通过磁场进行传递的。实验在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，然后把一块蹄形磁体放在玻璃板下面。细铁屑在磁场里被磁化称“小磁针”。轻敲玻璃板，使铁屑能在磁场作用下转动，铁屑静止时有规则

3、地排列起来，显出来磁场的分布。在N极和S极附近铁屑密集，说明越接近磁极，磁场越强。2.磁感线磁场的分布常用磁感线来描述，所谓磁感线，就是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这曲线上，每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是放在该点的磁针N极所指的方向。磁感线的方向定义为：在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极。磁感线是闭合曲线。在磁场的某一区域里，如果磁感线是一些方向相同，分布均匀的平行直线，这一区域称为均匀磁场。距离很近的两个异名磁极之间的磁场，除边缘部分外，就可以认为是均匀磁场。3.1.2电流的

4、磁场把一个小磁针放在通电导线旁，小磁针会转动；在铁钉上饶上漆包线，通上电流后，铁钉能吸住小铁钉。这些都说明，不仅磁体能产生磁场，电流也能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应。电流所产生磁场的方向可用右手螺旋定则（也称安培定则）来判断。直线电流产生的磁场用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。通电螺线管的磁场用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是通电螺线管的磁场北极的方向（通电螺

5、线管相当于一根条形磁体）。3.1.3电磁铁将螺线管紧密地套在一个铁心上，就构成了一个电磁铁。实际应用的电磁铁一般由励磁线圈、铁心、衔铁三个主要部分组成。直流电磁铁和交流电磁铁的主要区别直流电磁铁交流电磁铁空气隙对励磁电流的影响励磁电流恒定不变，与空气隙无关励磁电流随空气隙的增大而增大磁滞损耗和涡流损耗无有吸力恒定不变脉动变化铁心结构由整块铸钢或工程纯铁制成由多层彼此绝缘的硅钢片叠成通电时电磁铁：___________电磁铁通电时_____磁性，断电时磁性_______。吸引大头针不吸引大头针断电时电磁铁：__

6、__________有消失猜测：电磁铁的磁性强弱可能跟哪些因素有关？电流的大小线圈匝数的多少影响因素：是否带铁芯……实验目的：影响电磁铁磁性强弱的因素实验器材：两个电磁铁（一个150匝，一个100匝。）电源、开关、导线、大头针、沙皮纸、滑动变阻器、电流表或小灯泡。实验方法：控制变量法研究电磁铁的磁性强弱跟电流大小的关系：研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系：电磁线圈的匝数越多，通过线圈的电流越强，线圈磁性越强；插入铁芯，线圈的磁性大大增强。实验结论：§3—2磁场的主要物理量3.2.1磁感应强度对于磁场在空间的分布情

7、况，可以用磁感线的多少和疏密程度来形象地描述，但这只能作定性分析。为了定量地描述磁场中各点磁场中磁场的强弱和方向，需要引入磁感应强度等物理量。我们已经知道，磁体在磁场中受到力的作用，而电流能产生磁场，它就相当于一个磁体，如果把这个磁体放到另一个磁场中，它一定会受到力的作用。因此，我们可以从一小段通电导线在磁场中受力的大小来检验磁场的强弱。实验在蹄形磁体两极所形成均匀磁场中，悬挂一段直导线，让导线方向与磁场方向保持垂直，给导线通电，可以看到导线因受力而发生运动。先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保

8、持电流不变，改变导线通电部分的长度。比较两次试验结果发现，通电导线长度一定时，电流越大，电流所受电磁力越大；电流一定时，通电导线越长，电磁力越大。精确的实验还表明，电流在磁场中所受电磁力的大小，即与导线长度L成正比，又与电流I成正比，即与I和l的乘积IL成正比。在磁场中同一个地方，无论电流I和导线长度怎样改变，比值F/IL是恒定不变的。在磁场中不同的地方，这个比值可能是不同的值。在不同