13.1.2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 第4节　能源与可持续发展 课型 新授课 主备人 学习目标 1.了解什么是能量耗散和品质降低，认识自然界中能量转移或转化的方向性。 2．认识当前环境问题，增强环保和可持续发展的意识。[教学重难点] 基础知识 一、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 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密的地方表示磁场越 ，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N极到S极，在磁体内部由S极到N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) 二、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。 作业A 一、单项选择题 1．把一个小磁针放置在磁场(未标出方向)中，静止时的指向如图所示。下列分析正确的是( ) A．S极指向该点磁场方向 B．N极指向该点磁场方向 C．a点的磁场方向水平向左 D．a点的磁场方向水平向右 2．把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在区域的磁感线呈弧形，如图所示，导线可以在空中自由移动和转动，导线中的电流方向由a指向b。虚线框内有产生以上弧形磁感线的磁场源，磁场源都放在导线正下方且呈中间对称，则磁场源不可能是( ) 3．地球本身是一个巨大的磁体，地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。曾任沭阳县主簿的我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。”将可以自由转动的小磁针平行于地表放在赤道上，如图为小磁针静止时的示意图，根据上述材料，请判断图中可能正确的是(黑色一端代表小磁针N极)( ) 4．(教材108页5题变式)如图所示，竖直面内有带负电的圆环，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都会发生转动，以下说法正确的是( ) A．a、b、c的N极都向纸面外转动 B．b的N极向纸面外转，而a、c的N极向纸面内转 C．b、c的N极都向纸面内转，而a的N极向纸面外转 D．b的N极向纸面内转，而a、c的N极向纸面外转 5．(2021·山东济南历城高二月考)磁铁的磁性变弱，需要充磁。充磁的方式有两种：图甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中；图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源。下列接线正确的是( ) A．a接电源正极，b接电源负极；c接电源正极，d接电源负极 B．a接电源正极，b接电源负极；c接电源负极，d接电源正极 C．a接电源负极，b接电源正极；c接电源正极，d接电源负极 D．a接电源负极，b接电源正极；c接电源负极，d接电源正极 二、多项选择题 6．北京某校物理兴趣小组做研究螺线管附近磁感应强度的实验时，他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图所示。由于地磁场的作用，小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与x轴正方向成60°角的方向。则下列说法正确的是( ) A．电源的左端为正极 B．电源的左端为负极 C．通电螺线管在小磁针处产生的磁场方向为沿x轴正方向 D．通电螺线管在小磁针处产生的磁场方向为沿x轴负方向 7. (教材108页4题变式)一束离子沿水平方向飞行，平行地飞过小磁针上方，如图所示，发现图中小磁针的N极向纸外转，这个离子可能是( ) A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束 三、非选择题 8．如图所示为磁体旁边静止的小磁针所处的位置，试判断各图中磁体的南、北极。 9.云层之间闪电的模拟图如图所示，图中B、A是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外。 试分析B、A的带电情况。 作业B 培优　磁场知识与力学知识的综合应用 9．如图所示，将一根刨光的圆木柱固定在一个木制的圆盘底座C上，将两个内径略大于圆木柱直径、质量均为m的磁环