3 几种常见的磁场
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.知道磁感线的概念,并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点.2.知道磁现象的电本质,了解安培分子电流假说的内容.3.知道磁通量的定义.
科学思维:1.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.2.能用安培分子电流假说解释简单的磁现象.3.会计算磁通量.
一、磁感线
1.定义:在磁场中画出的一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致.
2.特点
(1)磁感线的疏密表示磁场的强弱.磁场强的地方,磁感线较密;磁场弱的地方,磁感线较疏.
(2)磁感线某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向.
二、几种常见的磁场
1.直线电流的磁场
安培定则:如图1甲所示,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.
直线电流周围的磁感线环绕情况如图乙所示.
图1
2.环形电流的磁场
安培定则:如图2甲所示,让右手弯曲的四指跟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的轴线上磁感线的方向.
图2
3.通电螺线管的磁场
安培定则:如图乙所示,右手握住螺线管,让弯曲的四指跟环形电流方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部的磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向.
三、安培分子电流假说
1.法国学者安培提出:在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流——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.(如图3所示)
图3
2.当铁棒中分子电流的取向大致相同时,铁棒对外显磁性;当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时,铁棒对外不显磁性.
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:间隔相同的平行直线.
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Φ=BS.
(2)拓展:磁场与平面不垂直时,这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度的乘积表示磁通量.
(3)单位:国际单位制是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb=1 T·m2.
(4)引申:B=,表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,因此磁感应强度又叫磁通密度.