13.1磁场　磁感线-【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019必修第三册）

第十三章 电磁感应与电磁波初步 第1节 磁场 磁感线 课程标准 学习目标 能列举磁现象在生产生活中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展 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）课前阅读： 1.如图所示，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？ 2．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？ 3．重做上面的实验，请观察当电流的方向改变时，小磁针N极的偏转方向是否发生变化．观察到什么现象？这说明什么？ （二）基础梳理 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 ，异名磁极相互 ． 2．奥斯特实验：把导线放置在小磁针的 ，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 ，即电流可以产生磁场，首次揭示了 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 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 【拓展补充】通电导线使小磁针偏转 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 (如上图)。这个现象虽然没有引起听众的注意，但却是奥斯特盼望已久的他连续进行了大量研究，同年7月发表论文，宣布发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。为此，安培写道:“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。” 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——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 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 表示磁场的强弱．磁场强的地方，磁感线 ；磁场弱的地方，磁感线 ． ②磁感线上某点的 表示该点磁场的方向． 【即学即练】 1. 判断下列说法的正误. (1)磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质．(　 　) (2)磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指的方向一致．(　 　) (3)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的．(　 ) (4)通电直导线周围磁场的磁感线是以导线为圆心的圆．(　 ) 三、安培定则 1．直线电流的磁场 安培定则：如图甲所示，用 握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致， 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 与环形电流的方向一致， —— 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 ————一致，伸直的拇指所指的方向就是 磁场的方向． 【拓展补充】 磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力来推动的列车，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，减少了摩擦力，行走时不同于其他列车需要接触地面，只受来自空气的阻力，高速磁悬浮列车的速度可达每小时400公里以上，中低速磁悬浮则多数在100-200公里/小时。 1、 磁场　磁感线 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、通电导体、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体间的相互作用都是通过磁场发生的． 2．磁感线 (1)定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致． (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． (3)几种特殊磁体外部的磁感线分布(