第十三章 电磁感应与电磁波初步 1 磁场 磁感线-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册创新导学案word（人教版2019）

第十三章　电磁感应与电磁波初步 1．磁场　磁感线 1．了解电和磁的联系，了解电流的磁效应，了解奥斯特发现电流的磁效应的重要意义。2.知道磁场的概念，明确磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，认识磁场是客观存在的物质。3.掌握磁场的方向，知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的磁感线分布。4.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。 一　电和磁的联系 1．电和磁的相似点 (1)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。 (2)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。 2．电流的磁效应 (1)发现：1820年，丹麦物理学家奥斯特在一次讲课中，把导线放置在一个指南针的上方，通电时磁针转动了。 (2)实验意义：电流的磁效应的发现，首次揭示了电与磁的联系，揭开了人类对电磁现象研究的新纪元。 二　磁场 1．电流、磁体间的相互作用 (1)磁体与磁体间存在相互作用。 (2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。 (3)两条通电导线之间也有作用力。 2．磁场 (1)定义：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。磁场是一种看不见、摸不着的客观存在的物质。 (2)基本性质：能对放入其中的磁体或通电导体产生力的作用。 三　磁感线 1．磁场的方向：小磁针静止时N极所指的方向。 2．磁感线：沿磁场中的细铁屑画出一些曲线，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。 3．磁感线的特点 (1)磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密，表示磁场越强。 (2)磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向。 四　安培定则 电流的方向跟它的磁场方向之间的关系可以用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判断。 1．直线电流的磁场方向的判断：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。 2．环形电流和通电螺线管的磁场方向的判断：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。 3．电流的磁场的应用：电磁起重机、电动机、发电机、电磁继电器、磁浮列车、电磁弹射装置等。 1．判一判 (1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。(　　) (2)单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷)，同样磁体也可以只有N极或S极。(　　) (3)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用。(　　) (4)磁感线是闭合的曲线，没有起始终了的位置。(　　) (5)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。(　　) (6)应用安培定则判断电流产生的磁场方向时，拇指均是指电流方向。(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)× 2．想一想 (1)指南针是如何工作的？ 提示：地球是一个巨大的磁体，N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，异名磁极相吸，同名磁极相斥，所以指南针静止时S极指向地理南极附近，即地球磁体N极。 (2)有同学认为磁感线总是从磁体N极指向S极，你认为对吗？ 提示：不对。在磁体外部磁感线从磁体N极指向S极，而在磁体内部，磁感线从S极指向N极。 探究1　电和磁的联系　磁场 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 活动1：图甲中的现象是什么？这个现象最先是谁发现的？ 提示：图甲显示出小磁针在通电导线作用下旋转了，这个现象最先是奥斯特发现的。 活动2：图甲实验说明了什么？ 提示：直导线没有通电时，自由转动的磁针总是指向南北方向，直导线通电后小磁针改变指向，说明通电直导线对小磁针有力的作用。 活动3：图乙中的小磁针和条形磁体并没有相互接触，它们之间是通过什么产生作用力的？ 提示：电荷之间的相互作用是通过电场发生的，同理，图乙中是通过磁场产生作用力的。 活动4：图丙中的通电导体为什么受到力的作用？ 提示：磁体周围存在磁场，通电导体在磁场中受到力的作用。 活动5：图丁中的两根平行通电导线为什么发生力的作用？ 提示：尽管两根通电导线都不是磁体，但是在它们的周围都有磁场，两根通电导线分别受到对方的磁场力的作用。 1．磁体南北极及相互作用 (1)能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。 (2)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 2．磁场 (1)定义：磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、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，这种特殊的物质叫磁场。 (2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用。 (3)磁场的产生：①磁体周围存在磁场；②通电导体周围存在磁场——电流的磁效应。 3．磁