普通高中物理人教版必修三第13章第1节 磁场 磁感线

普通高中物理人教版必修三第13章第1节 磁场 磁感线 电和磁的联系 安培定则 备课参考！有需要的朋友赶紧收藏吧！

• 普通高中物理必修三第13章第1节 磁场 磁感线
• 内容来源|普通高中教科书 物理 必修第三册 人民教育出版社 软件|亿图脑图MindMaster
• 我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。指南针是我国古代四大发明之一。你是否感受到凡是用到电的地方，几乎都有磁现象相伴随？你知道电和磁有怎样的联系吗？
• 电和磁的联系
  • 电与磁的相似之处
    • 自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在着两种电荷。
    • 磁极之间的相互作用，与电荷之间的相互作用具有相似的特征：同名磁极或同种电荷相互排斥，异名磁极或异种电荷相互吸引。
• 直到19世纪初，库仑、英国物理学家杨和法国物理学家安培等都认为电与磁是互不相关的两回事，直到丹麦物理学家奥斯特寻找到电和磁的联系。
  • 奥斯特的发现
    • 当时人们见到的力都沿着物体连线的方向。受这个观念的局限，奥斯特在寻找电和磁的联系时，总是把磁针放在通电导线的延长线上，结果实验均以失败告终。
    • 1820年4月，在一次讲课中，奥斯特偶然地把导线放置在一个指南针的上方，通电时磁针转动了。同年7月，他发表论文，宣布发现了电流的磁效应。
    • 奥斯特的发现，首次揭示了电与磁的联系。
• “奥斯特先生已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了。”——安培
• 磁场
  • 实验发现
    • 不仅通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。
    • 任意两条通电导线之间也有作用力。
• 磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过磁场发生的。
  • 磁场
    • 磁场看不见也摸不着，是不依赖于我们的感觉而客观存在的物质。
    • 磁场是在跟别的物体发生相互作用时表现出自己的特性。
    • 这些特性与电场类似
• 磁场看不见也摸不着，那么我们如何来描述磁场呢？
• 磁感线
  • 演示磁场的分布
    • 实验中我们常用铁屑的分布来反映磁场的分布。
      • 观察条形磁体的磁场分布
      • 观察通电直导线的磁场分布
• 磁场的方向：物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向。
  • 磁感线
    • 在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。
    • 与电场线描述电场类似，磁感线可以形象地描述磁场。
    • 在条形磁体的两极，磁感线较密，表示磁场较强。磁感线的疏密表示磁场的强弱。
• 安培定则（也叫右手螺旋定则）
• 通电直导线的磁场
  • 通电直导线的磁感线是以电流为中心的一圈圈同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。改变电流方向，各点的磁场方向都变成相反的方向。
  • 安培定则：用右手握住通电直导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
• 环形电流（通电螺线管）的磁场
  • 通电螺线管可以看成许多匝环形电流串联而成。
  • 安培定则：让右手弯曲的四指与环形（或螺线管）电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线（或螺线管）轴线上磁场的方向。
• 与天然磁体的磁场相比，电流磁场的强弱容易控制，因而在实际中有很多重要的应用。
• 科学漫步 安培分子电流假说
  • 分子电流假说
    • 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场十分相似，安培由此受到启发，提出了著名的“分子电流”假说。
    • 安培分子电流假说认为，在物质内部，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。
    • 安培的假说能够解释一些磁现象。例如：铁棒被磁化、磁体受到高温或猛烈撞击时会退磁
    • 在安培所处的时代，人们不知道物质内部为什么会有分子电流。20世纪后，人们认识到，原子内部带电粒子在不停地运动，这种运动对应于安培所说的分子电流。
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