13.1 磁场 磁感线 导学案 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

题目 13.1　磁场　磁感线 课型 新授课 日期 2023.9 学习目标 1.了解电流的磁效应以及电流磁效应的发现过程及其重要意义。 2．知道磁场的概念及其基本特性，知道磁场是客观存在的物质。 3．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。 基础知识 一、电和磁的联系　磁场 1．电和磁的联系 (1)磁极：自然界中的磁体总存在着两个磁极。 (2)磁极间的相互作用：同名磁极相互 ，异名磁极相互 。 (3)电流的磁效应：奥斯特通过通电导线使小磁针 的实验发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系。 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 发生的。 (2)基本性质：磁场对 或通电导线有力的作用。 (3)物质性：磁场尽管看不见，摸不着，但它是不依赖于我们的感觉而客观存在的 。 二、磁感线 1．磁感线及其作用 沿磁场中的细铁屑画出一些曲线，使曲线上每一个点的 方向都跟这点 的方向一致，这样的曲线叫作磁感线。利用磁感线可以形象地描述磁场。 2．特点 (1)磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越 的地方表示磁场越 ，磁感线越 的地方表示磁场越 。 (2)磁感线上每一点的切线方向就是该点的 方向。 (3)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由 极到 极，在磁体内部由 极到 极。 (4)磁感线在空间不能相交，不能相切，也不能中断。 3．常见永磁体的磁场(如图) 三、安培定则 1．直线电流的磁场 安培定则：用 握住导线，让伸直的拇指所指的方向与 方向一致，弯曲的四指所指的方向就是 环绕的方向，如图所示。 2．环形电流的磁场 让右手弯曲的四指与 的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线 上磁场的方向，如图所示。 3．通电螺线管的磁场 通电螺线管可以看作许多匝环形电流串联而成，因此，通电螺线管的磁场是这些环形电流磁场的叠加，所以可以利用环形电流的安培定则判断通电螺线管的磁场。 四、安培分子电流假说 1．分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，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 。 2．磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由 产生的。 课堂拓展 1．通电直导线附近的小磁针如图13.1-13所 示，标出导线中的电流方向。 2.如图13.1-14，当导线环中沿逆时针方向通过电流时，说出小磁针最后静止时N极的指向。 3.为解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图13.1-15中，正确表示安培假设中环形电流方向的是哪一个？请简述理由。 4．(多选)当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里的是( ) 随堂检测 5．如图所示，在与直导线垂直的平面上放置几个小磁针，将开关S断开或闭合，观察小磁针并记录现象。图中能准确反映俯视整个装置时电流方向及小磁针指向的是(小磁针N极涂黑)( ) 6.(多选)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场分布示意图如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是( ) A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D．地球表面磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下 7.如图所示，甲、乙是直线电流形成的磁场，丙、丁是环形电流形成的磁场，戊、己是螺线管电流形成的磁场，试在各图中补画出电流的方向或磁感线的方向。 ( 第 1 页 共 1 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$