第1节 磁场　磁感线-2022-2023学年高一物理同步精品备课教案（人教版2019必修第三册）

第1节　磁场　磁感线(学案) 学习目标　 1.知道磁场的概念，知道磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的作用是通过磁场发生的. 2.理解磁感线的概念，知道磁感线的特点. 3.理解安培定则，会用安培定则判断电流的磁场方向． 一、电和磁的联系　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． 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场的方向． 三、安培定则 1．直线电流的磁场 安培定则：如图1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． 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． 图2 3．通电螺线管的磁场 安培定则：如图3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． 图3 一、磁场　磁感线 导学探究　如图4所示，通电导线放在蹄形磁体附近，悬挂导线的细线偏离竖直方向，说明通电导线受到力的作用，磁体对通电导线的作用力是如何产生的？ 图4 例1 (多选)下列有关磁场的说法，正确的是(　　) A．磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场 B．磁极间的相互作用是通过磁场发生的 C．磁场是有方向的，在条形磁体的磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同 D．在磁场中的某点，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同 例2 关于磁场和磁感线，下列说法正确的是(　　) A．磁感线总是从磁体的N极出发，到S极终止 B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致 C．两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交 D．磁感线可以表示磁场的强弱，沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 二、安培定则 导学探究 1．演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置．将小磁针平行地放在直导线的上方或下方，请观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况．观察到什么现象？通过这种现象可以得出什么结论呢？ 例3 如图6所示，a、b是直线电流的磁场截面图，c、d是环形电流的磁场截面图，e、f是螺线管电流的磁场的截面图．试在各图中补画出电流方向或磁感线方向． 图6 例4 为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图7所示．用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是(　　) 图7 A．蓄电池M端为正极 B．蓄电池N端为正极 C．螺线管P端为S极 D．螺线管内部磁场方向由P指向Q 针对训练4　下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是(　　) 三、安培分子电流假说 1．法国学者安培提出：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．(如图8所示) 图8 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． 例5 (多选)下列说法正确的是(　　) A．奥斯特提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动的电荷产生 B．安培提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动的电荷产生 C．根据“分子电流”假说，磁体受到强烈震动时磁性会减弱 D．根据“分子电流”假说，磁体在高温条件下磁性会减弱 (建议用时：40分钟) 1．(多选)下列关于磁场的说法正确的是(　　) A．磁场最基本的性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用 B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质 C．磁场是客观存在的一种特殊的物质 D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无 2．下列关于磁场的说法中，正确的是(　　) A．只有磁体周围才存在磁场 B．磁场是为了解释磁极