13.1 磁场　磁感线-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教2019必修第三册）

13.1 磁场　磁感线 【物理核心素养】 物理观念：通过掌握磁场的概念，培养学生用物质观研究问题的观念。 科学思维：通过分析磁感线的定义和特点，培养学生模型建构的能力。 科学探究：通过探究用安培定则判断电流的磁感线方向，理解论证和解释等探究的本质． 科学态度与责任：通过认识磁场的物质性，使学生养成用辩证唯物主义思考问题的意识和习惯。 【教学重难点】 教学重点： 1、理解磁场和磁感线的概念。 2、会用安培定则判定通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。 教学难点： 会用安培定则判定通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。 知识点一、磁场 1．磁极之间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引． 2．奥斯特实验：把导线放置在小磁针的上方，通电时磁针发生了转动． 实验意义：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系． 3．磁场：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以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，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的客观存在的物质． 【特别提醒】 1．磁场 (1)磁场的客观性：磁场与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质．存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围． (2)磁场的基本性质：对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的． 【经典例题1】（多选）关于磁场，下列说法中正确的是（　　） A．磁场是看不见、摸不着、实际不存在而由人们假想出来的一种理想模型 B．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同 C．奥斯特发现了电流的磁效应现象，首次揭示了电与磁之间是有联系的 D．磁感线总是从磁体的N极指向S极 【变式训练1】在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未爆炸的炸药若残留在爆破孔内，则很容易发生人员伤亡事故.为此科学家制造了一种磁性炸药，即在炸药中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化.磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不爆炸的情况可使用磁性探测器测出未爆炸的炸药，从而降低事故发生的概率.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400 ℃，炸药的爆炸温度为2240~3100 ℃，一般炸药引爆温度最高为140 ℃左右.以上材料表明（　　） A．磁性材料在低温下容易被磁化，在高温下容易被消磁 B．磁性材料在高温下容易被磁化，在低温下容易被消磁 C．磁性材料在低温下容易被磁化，也容易被消磁 D．磁性材料在高温下容易被磁化，也容易被消磁 知识点二、磁感线 1．磁场的方向：物理学规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指方向就是该点磁场的方向． 2．磁感线 (1)定义：在磁场中画出一些有方向的曲线，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． (2)特点 ①在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极． ②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向与过该点的磁感线的切线方向一致． ③磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断． ④磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在． 【经典例题2】关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（　　） A．运动的带电粒子在电场、磁场中的受力方向均和场线在一直线上 B．带电粒子顺着电场线的方向运动，其电势能一定减小 C．带电粒子垂直于磁感线的方向射入匀强磁场中，其速度大小不会改变 D．电场线和磁感线均不相交且均为不封闭曲线 【变式训练2】地球也是个磁体，周围磁感线分布如图所示。地磁的南、北极与地理北、南极并不重合，存在磁偏角。结合上述材料，下列说法正确的是（  ） A．地球内部也存在磁场，地磁北极在地理南极附近 B．地磁场的磁感线不闭合、不相交 C．地球表面各处的地磁场方向与地面平行 D．由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线相对水平地面东西放置时实验现象最明显 知识点三、安培定则 1．直线电流的磁场 安培定则：如图甲所示，用右手握住导线，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分布情况如图乙所示． 2．环形电流的磁场 安培定则：如图甲所示，让右手弯曲的四指与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轴线上磁场的方向． 3．通电螺线管的磁场 安培定则：如图所示，用右手握住螺线管，让弯曲的四指与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向． 【特别提醒】 1、用安培定则判断电流磁场的方向 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线电流 以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 环形电