52怎样描述磁场解析.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,5.1-,5.2,磁现象,磁场的描述,1.,了解我国古代与磁现象有关的发明。,2.,认识地磁场，明确地磁场的南北极与地理南北极的区别。,3.,认识软磁性材料，硬磁性材料，明了解它们用途。,4.,简要叙述计算机磁盘的工作原理。,5.,了解信用卡和,IC,卡的区别。,6.,理解磁感线的概念，了解其特点。熟悉常见磁场的磁感线分布情况。,7.,理解磁通量、磁感应强度的概念，明确意义，注意特点，掌握计算。,教学目标,第,5,章,.,磁场与回旋加速器,最初发现的磁体是被称为,“,天然磁石,”,的矿物，其主要成分为,Fe3,O,4,，能吸引铁质物体,磁铁多是由铁、钴、镍等金属或某些氧化物制成。,一、简单的磁现象,1.,磁性和磁体：物体具有吸引铁、钴、镍的性质叫做,磁性；,具有磁性的物体叫做,磁体。,指 南 针,司南,我国古代磁现象,磁体中磁性最强的部分叫磁极，一个磁体有两个磁极；,同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。,冰箱门的磁封条,现代生活中的磁现象,电磁灶,磁悬浮列车。列车加速到平稳运行之后，速度是,430km/h,。这个速度超过了,F1,赛事的最高时速。,核磁共振,鸽子长途飞行不会迷失方向,2,、地磁场,1,）地球是一个巨大的磁体,.,2,）地磁场,:,地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场地磁的北,(N),极在地理的南极附近,地磁的南,(S),极在地理的北极附近,.,地磁场的减弱是可能导致,地球磁场极性倒转,的预兆。,地磁极与地理极并不完全重合，,水平放置的磁针的指向与地理子午线的夹角称为,磁偏角,。,注意,:,地磁场很弱,1,）磁性材料,:,通常指磁化后磁性很强的物质,3,、磁性材料,2,）分类,:,（按磁化后退磁的难易）分为两类,:,软磁性材料,:,磁化后容易退磁的物质,.,如软铁、,硅钢,、镍铁合金和锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等,.,硬磁性材料,:,磁化后不易退磁的物质,.,如碳钢、,钨钢,、铝镍钴合金和钡铁氧体、锶铁氧体等,.,磁化：通过人工的方式使磁性材料获得磁性的过程,退磁：在一定条件下磁化后的物体，失去磁性的过程,3,）磁性材料特性及应用,:,硬磁性材料,:,剩磁强,不易去磁,.,软磁性材料,:,剩磁弱,易去磁,.,适用于需要反复磁化的场合,可用来制造半导体收音机的天线磁棒、录音机和录像机的磁头、电子计算机中的记忆元件,以及变压器、电动机、交流发电机、电磁铁和各种高频元件的铁芯等,.,适合制成永久磁铁,(,应用在磁电式仪表、扬声器、话筒、永磁电机等,),、磁记录材料,(,可用于录音磁带、银行卡等,).,1,、磁场的概念及基本性质：,1,）磁体周围存在磁场；,电流周围存在磁场,(1820,年丹麦,-,奥斯特首先发现,),2,）基本性质：,磁场对处在它里面的磁体或电流会产生磁场力。,3,）磁场的方向：,规定：小磁针,N,极所受磁场力的方向，为该点磁场方向。,二、磁场及其描述,2,）关于磁感线的几点说明：,2,、磁场的形象描述,磁感线,1,）磁感线：在磁场中仿照,铁屑的排列,画出一系列有方向的闭合曲线，其上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。也就是在该点放上小磁针，静止时,N,极的指向或,N,极的受力方向。,A,B,C,磁场弥漫在空间，虚拟引入磁感线，,形象表示场存在,；,磁感线上,某点的切线方向表示该点的磁场方向，,疏密表示磁场的强弱,:,疏密表示强弱；,磁感线是闭合曲线,:,磁体外,N S;,磁体内,S N,磁感线不会相交。,用铁针观察磁感线,.wmv,3,）几种常见磁场磁感线分布,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。,存在于两异名磁极间和通电螺线管的内部,3,、磁场的定量描述,1,）磁通量,（,1,）,的定义,:,穿过某一平面的磁感线“条数”。,B,c,a,B,B,b,B,d,b,c,a,=,b,c,=,d,B,S,e,B,S,e,=0,意义：用来反眏穿过某一平面的磁场情况,形象定义,:,形象的定义,为穿过某一平面的磁感线条数。,单位：韦伯 符号：,Wb,；,磁通量是标量,但有正负之分：若规定磁感线穿入某一侧面为正,则穿出这一侧面为负。,（,2,）说明：,2,）磁感应强度,（,1),定义,:,穿过垂直于磁场方向的单位面积上的磁通量,(,磁感线的条数,),叫做磁感应强度。它的大小也叫磁通密度,（,2,）公式表达,：,定量表示磁感线疏密程度，从而反映出磁场的强弱的物理量。,（,B,S,时,）,特斯拉（简称特）；符号：,T,（,3,）方向性：磁感应强度的方向即磁场中该点的磁场方向，也就是小磁针静止时,N,极在该处的指向,B,c,a,B,B,b,B,d,（,4,）若平面跟磁场方向不垂直时,S,n,B,S,对磁感应强度大小的感性认识：见课本,102,页附表,正常人的心磁场：约,10,-10,T,地 球 磁 场：约,510,-5,T,星际空间的磁场：,10,-9,10,-13,T,一 般 永 磁 体：0.4,0.7 T,变压器铁心的磁场,0.8,1.4 T,作出它在垂直磁场方向上的投影平面，,计算投影平面面积,计算磁感应强度,磁场和面平行,：,平面与垂直磁场平面的夹角为,3,）磁通量与磁感应强度大小的计算,磁场和面垂直：,S,B,S,B,S,n,B,S,研究,与,B,和,S,的关系,若面积相等,S,a,=S,b,与,B,成正比,若磁感应强度,相等,B,a,=B,c,与,S,成正比,B,S,时,与,B,和,S,的乘积成正比。,还与 有关。,1,、关于磁通量，下列说法中正确的是 （）,A,穿过某一面积的磁感线条数越多，磁通量越大,B,穿过某一面积的磁通量一定等于面积,S,与该处磁感应强度,B的乘积,C,若穿过某一面积的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零,D,穿过某一面积的磁通量等于该面积上单位面积的磁感线条数,A,例题讲解,2,、如图所示，两圆环,A,、,B,同心放置且半径,R,A,R,B,，将一条形磁铁置于两圆环心处，且与圆环平面垂直，则穿过,A,、,B,两圆环的磁通量的大小关系为（）,A,A,B,B,A,B,C,A,=,B,D,无法确定,对磁通量的定性理解,N,B,S,A,B,作业,课本家庭作业,P,103,1,、,2,、,3,、,4,题,要点及相关题型,3,、明确地磁南北极与地理南北极的区别，认识地磁的特点,2,、明确磁性材料的磁化和退磁；了解硬磁材料和软磁材料,1,了解简单的磁现象，,4,、理解磁感线的概念，明确常见磁场磁感线分布情况及磁感线的基本特点,5,、认识磁通量的概念：形象地比喻为穿过某一平面磁感线的,“,条数,”,（,Wb),。,8,、掌握“微元法：求非匀强磁场中磁通量计算的基本思想。,6,、理解利用磁通量定义的磁感应强度，即：,垂直穿过某单位面积,上的磁通量。是反映磁场强弱的物理量。,7,、结合立体几何的常识，利用磁感应强度计算穿过给定平面的磁通量。,细分曲面，分块计算，累加求和（代数和）。,1,以下说法正确的是,(,),A,只有两个磁铁相互接触时，才能发生相互作用；,B,把一根条形磁铁从中间折断，则被分开的两部分只有,N,极或只有,S,极C,指南针能指南与地球的磁场有关；,D,人们代步的电动自行应用到了磁现象；,C D,课堂练习,了解简单的磁现象,2.,实验表明,:,磁体能吸引一元硬币,对这种现象解释正确的是,(),A.,硬币一定是铁做的,因为磁体能吸引铁,.,B.,硬币一定是铝做的,因为磁体能吸引铝,.,C.,磁体的磁性越强,能吸引的物质种类越多,.,D.,硬币中含有磁性材料,磁化后能被吸引,.,D,4,下列关于磁场的说法中，正确的是,(),A,只有磁铁周围才存在磁场,B,磁场是假想的，不是客观存在的,C,磁场是在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生,D,磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过,磁场发生相互作用D,考查对磁场的认识,3.,磁性材料按去磁的难易分为,，和,.,磁化后容易去磁的叫,如,；,不容易去磁的物质叫,，如,。,软磁性材料,硬磁性材料,软磁性材料,硬磁性材料,对磁材料的认识,软铁、硅钢,碳钢、钨钢,6.,有人说,指南针所指的南方朝向地球磁体的南极,.,你认为这种说法对吗,?,不正确,.,指南针所指的南方是指地理的南方,朝向地理的南极附近,即地球磁极北极,;,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,地球磁体的北极在地理南极附近,指南针才指南方,.,考查对地磁场的认识,5.,如图所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的,N,极将,(,),A,指北,B,指南,C,竖直向上,D,竖直向下,D,7,关于磁感线，下列说法中正确的是,(),A,磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致,B,两条磁感线的空隙处不存在磁场,C,磁场的磁感线可以相交,D,磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线,A,考查对磁感线的认识,.,8,关于磁感线的性质和概念，下列说法正确的是,(,),A,磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向,B,磁场中任意两条磁感线均不相交,C,铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线,D,磁感线总是从磁体的,N,极指向,S,极,A B,N,9,、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈,abcd,在细长磁铁,N,极附近下落，保持,bc,边在纸外，,ad,边在纸内，由图中的位置,经过位置,到位置,，且位置,和,都很靠近位置,，在这个过程中，线圈中的磁通量,(),A,是增加的,B,是减少的,C,先增加，后减少,D,先减少，后增加,D,对磁通量的定性理解,当一个回路平面翻转,180,时,磁通量由正变负或由负变正，磁通量的变化量,(1),1,=BS=0.23010,-4,Wb=610,-4,Wb,(3),3,=-BS=-0.23010,-4,Wb=-610,-4,Wb,=,3,-,1,=(-610,-4,-610,-4),Wb=,-1.210,-3,Wb,10,、在磁感应强度为,B=0.2T,的匀强磁场中,有一面积为,S=30cm,2,的矩形线框,线框平面与磁场方向垂直,求：,（,1,）穿过线框的磁通量为多大？,（,2,）若从图所示位置开始绕垂直于磁场方向的,OO,轴转过,60,o,角，则穿过线框平面的磁通量为多大？（,3,）从图示位置开始，在转过,180,0,角的过程中，穿过线框平面的磁通量的变化为多少？,利用磁感应强度定量计算磁通量,11,关于磁通量，下列说法中正确的是,(,),A.,穿过某个平面的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零；,B.,穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度一定越大,C.,匝数为,N,的线圈放在磁感应强度为,B,的匀强磁场中，线圈面积为,S,，且与磁感线垂直，则穿过该线圈的磁通量为,BS,；,D.,穿过垂直于磁感应强度方向的某一个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量的绝对值。,C D,12.,一磁感应强度为,B,的匀强磁场方向水平向右，,一面积为,S,的矩形线圈,abcd,如图所示放置，,平面,abcd,与竖直方向成,角，将,abcd,绕,ad,轴,转,180,角，则穿过线圈平面的磁通量的变,化量是,(,),A,0 B,2,BS,C,2,BS,cos,D,2,BS,sin,C,与匝数无关,13,如图所示，线圈平面与水平方向夹角,60,，磁感线竖直向下，线圈平面面积,S,0.4 m,2,，匀强磁场磁感应强度,B,0.6 T,，则穿过线圈的磁通量,为多少？,0.12 Wb,(2)=BScos60,=0.60.40.5Wb,=0.12Wb,利用磁感应强度定量计算磁通量,14.,如图所示，在,x,轴和,y,轴构成的平面直角坐标系中，过原点再做一条,z,轴，就构成了空间直角坐标系匀强磁场的磁感应强度,B,0.2 T,，方向沿,x,轴的正方向，且,ab,dc,0.4 m,，,bc,ef,ad,0.3 m,，,be,cf,0.3 m,通过面积,S,1,(,abcd,),、,S,2,(,befc,),、,S,3,(,aefd,),的磁通量,1,、,2,、,3,各是多少？,解析：磁场沿,x,轴正方向，求磁通量时，,应将各面投影到与磁场垂直的方向上，,则,S,1,、,S,2,、,S,3,三个面的有效面积分别为：,S,1,ab,bc,0.40.3 m,2,0.12 m,2,，,S,2,0,，,S,3,S,1,0.12 m,2,故通过各面的磁通量分别为：,1,S,1,B,0.12 m,2,0.2 T,0.024 Wb.,2,S,2,B,0.,3,1,0.024 Wb.,