1、生活中，我們做事之所以會半途生活中，我們做事之所以會半途而廢，往往不是因?yàn)殡y度較大，而廢，往往不是因?yàn)殡y度較大，而是覺得成功離我們較遠(yuǎn)，確切而是覺得成功離我們較遠(yuǎn)，確切地說，我們不是因?yàn)槭《艞?，地說，我們不是因?yàn)槭《艞?，而是因?yàn)榫氲《?！而是因?yàn)榫氲《。?學(xué)習(xí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)4 4、磁場對電流的作用：、磁場對電流的作用：安培力安培力 磁場磁場對運(yùn)動電荷的作用：對運(yùn)動電荷的作用：洛侖茲力洛侖茲力1 1、描述磁場的基本物理量、描述磁場的基本物理量: :磁感強(qiáng)度磁感強(qiáng)度3 3、描述磁場性質(zhì)的兩條基本定律、描述磁場性質(zhì)的兩條基本定律 磁場的磁場的高斯定律和安培環(huán)路定律高斯定律和安培環(huán)路定律2

2、 2、電流磁場的基本定律、電流磁場的基本定律: :畢奧畢奧-薩伐爾定律薩伐爾定律本章要求本章要求 1 1、掌握掌握磁感強(qiáng)度的概念和畢奧磁感強(qiáng)度的概念和畢奧-薩伐爾薩伐爾定律，定律，能計算能計算簡單電流分布的磁場分布。簡單電流分布的磁場分布。 2 2、理解理解高斯定理、安培環(huán)路定理。掌握高斯定理、安培環(huán)路定理。掌握用安培環(huán)路定理計算磁感強(qiáng)度的方法，并用安培環(huán)路定理計算磁感強(qiáng)度的方法，并能熟練地應(yīng)用。能熟練地應(yīng)用。3 3、理解、理解洛倫茲力和安培力的公式洛倫茲力和安培力的公式 ，能，能分析電荷在均勻電場和磁場中的受力和運(yùn)分析電荷在均勻電場和磁場中的受力和運(yùn)動動. .了解磁矩的概念了解磁矩的概念.

3、. 4、了解、了解磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象及其微觀解釋磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象及其微觀解釋. 了解了解磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 . 穩(wěn)恒磁場（第一講）穩(wěn)恒磁場（第一講） 基本內(nèi)容基本內(nèi)容 二、磁感應(yīng)強(qiáng)度二、磁感應(yīng)強(qiáng)度三、三、 重點(diǎn)重點(diǎn) * *的應(yīng)用的應(yīng)用 作業(yè)：作業(yè)：P289 1、9、10、11、一、電流一、電流 電動勢電動勢電流產(chǎn)生條件電流產(chǎn)生條件有大量可移動的自由電荷有大量可移動的自由電荷有電場力的作用有電場力的作用構(gòu)成回路構(gòu)成回路tqIt0limdtdq單位：單位：安培，安培，A單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面的電量單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面的電量+IS2 2 電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度7-1

4、7-1 恒定電流恒定電流sSjIdcosdddSjSjISdjI該點(diǎn)該點(diǎn)正正電荷電荷運(yùn)動方向運(yùn)動方向j方向方向規(guī)定：規(guī)定：大小大小規(guī)定：等于在單位時間內(nèi)過該點(diǎn)附近垂直規(guī)定：等于在單位時間內(nèi)過該點(diǎn)附近垂直于正電荷運(yùn)動方向的單位面積的電荷于正電荷運(yùn)動方向的單位面積的電荷cosddcosdddSIStQj理解理解電子除熱運(yùn)動外，還在電場作用下定向運(yùn)動。電子除熱運(yùn)動外，還在電場作用下定向運(yùn)動。漂移速度漂移速度v ：電子定向運(yùn)動的速度平均值。：電子定向運(yùn)動的速度平均值。 選取一小柱體：選取一小柱體：橫截面為橫截面為 S 且與且與j 垂直垂直，導(dǎo)體內(nèi)電子數(shù)密度為導(dǎo)體內(nèi)電子數(shù)密度為 n 。StvneItvS

5、nenvSeInveSIjvjne=則一小段時間內(nèi)總電子則一小段時間內(nèi)總電子數(shù)為：數(shù)為：tSnv則該體積內(nèi)的電荷量為：則該體積內(nèi)的電荷量為：tSenv所以有：所以有：理解理解 非靜電力非靜電力: 能不斷分離正負(fù)電荷能不斷分離正負(fù)電荷使正電荷逆靜電場力方向運(yùn)動使正電荷逆靜電場力方向運(yùn)動. 電源電源：提供非靜電力的裝置：提供非靜電力的裝置. 非靜電非靜電電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度 : 為單位正電荷所受的非靜電力為單位正電荷所受的非靜電力.kEE+-RI+kE7-2 7-2 電源電源 電動勢電動勢qF=Ekk 電動勢的定義：電動勢的定義：單位正電荷繞閉合回單位正電荷繞閉合回路運(yùn)動一周，非靜電力路運(yùn)動一周，非靜

6、電力所做的功所做的功.qlEqqWldkE電動勢：電動勢：E+-RI+kE理解理解 電源電動勢大小電源電動勢大小等于將單位正電荷從負(fù)等于將單位正電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移至正極時非靜電力所作的功極經(jīng)電源內(nèi)部移至正極時非靜電力所作的功.lElEddoutkinkE0doutklElElElddinkkE電源電動勢電源電動勢E+-RI+kE0l lE Ed注意幾點(diǎn)注意幾點(diǎn). .靜電場是保守場：靜電場是保守場：非靜電場是非保守場：非靜電場是非保守場：0l lE Edk. .電源是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，電源是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，電池是將化學(xué)能電池是將化學(xué)能電能電能. .電動勢是標(biāo)量電動勢是標(biāo)量單位：單位：伏特伏

7、特 V符號：符號：i電動勢方向從電源負(fù)極指向正極。電動勢方向從電源負(fù)極指向正極。掌握掌握最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象：磁石吸引鐵屑。最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象：磁石吸引鐵屑。春秋戰(zhàn)國春秋戰(zhàn)國呂氏春秋呂氏春秋記載：磁石召鐵。記載：磁石召鐵。 東漢王充東漢王充論衡論衡描述：描述： 司南勺司南勺最早的指南器具。最早的指南器具。 十一世紀(jì)沈括發(fā)明指南針，十一世紀(jì)沈括發(fā)明指南針， 發(fā)現(xiàn)地磁偏角，比歐洲的發(fā)現(xiàn)地磁偏角，比歐洲的 哥倫布早四百年。哥倫布早四百年。十二世紀(jì)已有關(guān)于指南針用十二世紀(jì)已有關(guān)于指南針用于航海的記載。于航海的記載。司南勺司南勺7-3 磁場磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度NSI電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)18201820年

8、丹麥年丹麥科學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)科學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn). .磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有沒有聯(lián)系？磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有沒有聯(lián)系？奧斯特奧斯特1820年安培的發(fā)現(xiàn)年安培的發(fā)現(xiàn)S N 放在磁體附近的載流導(dǎo)線或線圈會受到力的放在磁體附近的載流導(dǎo)線或線圈會受到力的作用而發(fā)生運(yùn)動。作用而發(fā)生運(yùn)動。- - - - 1 1、電流周圍存在著一種特殊物質(zhì)、電流周圍存在著一種特殊物質(zhì)-運(yùn)動電荷運(yùn)動電荷運(yùn)動電荷運(yùn)動電荷磁場磁場一切磁現(xiàn)象均起源于電荷的運(yùn)動。一切磁現(xiàn)象均起源于電荷的運(yùn)動。一一 磁場磁場二二 磁感強(qiáng)度磁感強(qiáng)度 的定義的定義Bxyzo0F+v沿某一特定直線方沿某一特定直線方向運(yùn)動受力為向運(yùn)動受力為0垂直于此特定直線運(yùn)垂直于此特定直線

9、運(yùn)動時受力最大動時受力最大.FFmaxFFFmaxvqFmax大小與大小與 無關(guān)無關(guān)v, qvqFmaxvqFBmax磁感強(qiáng)度磁感強(qiáng)度大小大小:FqvB +qvBmaxF注意：注意：正電荷受力為正電荷受力為 方向；方向；負(fù)電荷受力為負(fù)電荷受力為 反方向。反方向。BvBv掌握掌握Idl大小大小:方向：方向：線元線元dl 所在處電流的流向。所在處電流的流向。 r7-4 7-4 1. 電流元電流元矢量矢量 ：lIdlIdrelId lIdBd重重點(diǎn)點(diǎn)204=relIBrdd20sind4drlIBIP*lIdBdrlIdrBd大?。捍笮。?72410 NAlId r Bd30d4drrlIBB 任意

10、載流導(dǎo)線在點(diǎn)任意載流導(dǎo)線在點(diǎn) P 處的磁感強(qiáng)度處的磁感強(qiáng)度磁感強(qiáng)度疊加原理磁感強(qiáng)度疊加原理 0 稱為真空中的磁導(dǎo)率，大小為稱為真空中的磁導(dǎo)率，大小為定律說明定律說明304rIddrl B4.求求 B B 的分量的分量 Bx 、By ; ;22yxBBB求總場。求總場。5.由由3.確定電流元的磁場：確定電流元的磁場：2.建立坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系;1.分割電流元分割電流元;計算一段載流導(dǎo)體的磁場計算一段載流導(dǎo)體的磁場熟練熟練掌握掌握20sin4rIdldB 20sin4rdlIdBB csc)sin(00rrr r rB Bd0ryolll lIdP21二二 畢奧薩伐爾定律應(yīng)用舉例畢奧薩伐爾定律應(yīng)用舉

11、例x)cos(cos4sin421000021rIdrIB drdlctgrl200sin)( r rB Bd0rxolll lIdP21 的方向沿的方向沿 x 軸的負(fù)方向。軸的負(fù)方向。B注意：注意： 和和 的物理意義的物理意義。12掌掌握握021rIB20(1) 無限長載流長直導(dǎo)線的磁場無限長載流長直導(dǎo)線的磁場:)cos(cos42100rIB 電流與磁感強(qiáng)度成電流與磁感強(qiáng)度成右螺旋關(guān)系。右螺旋關(guān)系。IBIBX X(2) 半無限長載流長直導(dǎo)線的磁場半無限長載流長直導(dǎo)線的磁場:rIB40r*PIo221(3) 載流直導(dǎo)線的載流直導(dǎo)線的)cos(cos42100rIBaoaIBo4043cos4

12、cos2/440aIBoa220Ioa 真空中真空中 , 半徑為半徑為R 的載流導(dǎo)線的載流導(dǎo)線 , 通有電流通有電流I , 稱圓稱圓電流電流. 求求圓心圓心O的磁感強(qiáng)度的磁感強(qiáng)度. 例例2 2、 圓形載流導(dǎo)線的磁場圓形載流導(dǎo)線的磁場. .O20RlI4=Bdd解解: :RIRILlRIdldB24402020B方向：方向：垂直紙面朝外。垂直紙面朝外。 與電流滿足右手螺旋定則。與電流滿足右手螺旋定則。B書例書例2熟練熟練掌握掌握R (3)oIRIB200RIB400RIB800IRo (1)x0B推推廣廣組組合合o (2)RI熟練掌握熟練掌握 Ad(4)*dIBA401010200444RIRI

13、RIBoI2R1R(5)*熟練掌握熟練掌握練習(xí)練習(xí)：計算組合載流導(dǎo)體在：計算組合載流導(dǎo)體在 o 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。oRabcd解：解：o 點(diǎn)點(diǎn) B 由三段由三段載流導(dǎo)體產(chǎn)生。載流導(dǎo)體產(chǎn)生。cdbcaboB BB BB BB B規(guī)定向里為正向，規(guī)定向里為正向，bcaboBBBRIRI44001140RI掌掌握握思考：思考：RIB400方向方向: :RIRIB44000方向方向: :練習(xí)：練習(xí)： 兩根長直導(dǎo)線沿銅環(huán)的半徑方向引向環(huán)上的兩根長直導(dǎo)線沿銅環(huán)的半徑方向引向環(huán)上的a a，b b兩兩點(diǎn)，如圖所示，并且與很遠(yuǎn)的電源相連。設(shè)圓環(huán)由均勻?qū)c(diǎn)，如圖所示，并且與很遠(yuǎn)的電源相連。設(shè)圓環(huán)由均

14、勻?qū)Ь€彎曲而成，電源電流為線彎曲而成，電源電流為I I，求各段載流導(dǎo)線在環(huán)心，求各段載流導(dǎo)線在環(huán)心O O點(diǎn)產(chǎn)點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度以及生的磁感強(qiáng)度以及O O點(diǎn)的合磁場的磁感強(qiáng)度。點(diǎn)的合磁場的磁感強(qiáng)度。I1IIObbaal1I2l221100210114d4rlIurlIuBl 方向垂直環(huán)面向里。方向垂直環(huán)面向里。I I2 2在在O O點(diǎn)產(chǎn)生點(diǎn)產(chǎn)生B B2 2：22200220224d4rlIurlIuBl 方向垂直環(huán)面向外。方向垂直環(huán)面向外。作業(yè)7-10解：因?yàn)榻猓阂驗(yàn)镺 O點(diǎn)在長直導(dǎo)線的延長線上，故載流點(diǎn)在長直導(dǎo)線的延長線上，故載流直導(dǎo)線在直導(dǎo)線在O O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

15、零。I I在在O O點(diǎn)產(chǎn)生點(diǎn)產(chǎn)生B B：由于兩段圓弧形導(dǎo)線是并聯(lián)的，所以由于兩段圓弧形導(dǎo)線是并聯(lián)的，所以121221llRRII 2211lIlI 即：即：因此因此B B1 1= =B B2 2而方向相反，所以而方向相反，所以O(shè) O點(diǎn)的磁感應(yīng)點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度：強(qiáng)度：021 BBBI1IIObbaal1I2l2這就是我們下面這節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容這就是我們下面這節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容: :磁場是什么性質(zhì)的場呢？磁場是什么性質(zhì)的場呢？磁場的磁場的高斯定理高斯定理磁場磁場安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理穩(wěn)恒磁場（第二講）穩(wěn)恒磁場（第二講） 基本內(nèi)容基本內(nèi)容 一、磁場通量一、磁場通量二、磁場中的高斯定理二、磁場中的高斯定理

16、重點(diǎn)重點(diǎn) 三、磁場中的安培環(huán)路定律三、磁場中的安培環(huán)路定律* 磁場通量的計算磁場通量的計算 * 磁場中的安培環(huán)路定律的應(yīng)用磁場中的安培環(huán)路定律的應(yīng)用 作業(yè)：作業(yè)：P289 2、3、4、15、 17、18、197-5 7-5 磁通量磁通量 磁場的高斯定理磁場的高斯定理一、磁感應(yīng)線一、磁感應(yīng)線磁力線上某點(diǎn)的磁力線上某點(diǎn)的切線方向切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)為該點(diǎn)B的方向。的方向。穿過垂直于磁力線的單位面積的磁穿過垂直于磁力線的單位面積的磁力線數(shù)等于力線數(shù)等于B的的大小大小dS dSdBmB Bmd 1、規(guī)定：、規(guī)定：2. 幾種典型的磁感應(yīng)線幾種典型的磁感應(yīng)線ISNSNI3.3.磁感應(yīng)線的特征磁感應(yīng)線的特征(1)

17、(1)磁感應(yīng)線是環(huán)繞電流的磁感應(yīng)線是環(huán)繞電流的閉合曲線閉合曲線，無始，無始無終無終; ;(2)(2)任何兩條磁感應(yīng)線在空間任何兩條磁感應(yīng)線在空間不會相交不會相交; ;(4)(4)磁感應(yīng)線的方向與電流的流向遵守磁感應(yīng)線的方向與電流的流向遵守右手螺右手螺旋法則。旋法則。(3)(3)磁感應(yīng)線的磁感應(yīng)線的疏密疏密表示磁感強(qiáng)度的大小，表示磁感強(qiáng)度的大小， 切線方向表示磁感應(yīng)線方向；切線方向表示磁感應(yīng)線方向；二二 磁通量的計算磁通量的計算單位：單位：韋伯韋伯 WbWbdSn nB BdSSB Bmd dSSdBdm穿過一面元的磁通量穿過一面元的磁通量掌掌握握磁通量：磁通量：通過某曲面的磁感線數(shù)通過某曲面的

18、磁感線數(shù)一般情況一般情況sdSBxIB 20作業(yè)作業(yè)7-15 例例 如圖載流長直導(dǎo)線的電流為如圖載流長直導(dǎo)線的電流為 , ,試求試求 通過矩形面積的磁通量通過矩形面積的磁通量. .I1d2dlIxoB120ln2=ddIl21d2d0ddSxxIlSBxlxISBd2dd0三三 磁場高斯定理磁場高斯定理Bd Ss 0掌掌握握 由于磁力線為閉合曲線，穿入穿出閉合面由于磁力線為閉合曲線，穿入穿出閉合面的磁力線根數(shù)相同，正負(fù)通量抵消。的磁力線根數(shù)相同，正負(fù)通量抵消。磁場是無源場，磁力線為閉合曲線，磁場是磁場是無源場，磁力線為閉合曲線，磁場是渦旋場。渦旋場。磁場與電場有本質(zhì)的區(qū)別，電場為保守場，磁場與

19、電場有本質(zhì)的區(qū)別，電場為保守場，是有源場，電力線是發(fā)散的。是有源場，電力線是發(fā)散的。021 SSSdBSdB2221cos2RBBSSdBS 1S2SB作業(yè)作業(yè)7-20d SSB無源場無源場 內(nèi)內(nèi)qSES01d 有源場有源場0d LlE保守場（無旋場）保守場（無旋場）?d LlB？靜電場靜電場恒定磁場恒定磁場靜電場與恒定磁場性質(zhì)的比較靜電場與恒定磁場性質(zhì)的比較LLBdlcos由于環(huán)路上各點(diǎn)的由于環(huán)路上各點(diǎn)的 B B 大小大小相等；且相等；且 B /B / d dl l ；1cos , 0B B Ll dBrrIdlBL 220 I0 以導(dǎo)線為軸在垂直于以導(dǎo)線為軸在垂直于導(dǎo)線的平面內(nèi)作導(dǎo)線的平面內(nèi)作圓環(huán)路圓環(huán)路7 -6 7 -6 安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理特例：特例：以無限長載流直導(dǎo)線為例以無