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

第十三章 电磁感应与电磁波初步 13.1 磁场 磁感线 制作人：曹译元、唐晓兰 核心素养 物理观念 了解电和磁的联系现象；知道磁场的基本特性。 了解磁现象在现代生活中的应用，培养学生热爱科学的精神。 利用小磁针、铁屑等方式认识磁场，并抽象出磁感线概念。 会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。 科学思维 科学探究 科学态度与责任 极光 航海罗盘 磁悬浮列车 信鸽 新课导入： 新知讲解： 一、磁现象 1.磁体：具有磁性的物体叫磁体。 2.磁性：能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 4.磁体间的相互作用： 磁性材料： 软磁体： 硬磁体（永久磁体）： 电磁铁 条形磁铁 新知讲解： 二、电和磁的联系 电现象 磁现象 自然界中存在正电荷和负电荷 磁体上存在南极和北极 同种电荷相互排斥， 异种电荷相互吸引。 同名磁极相互排斥， 异名磁极相互吸引。 库仑 托马斯·杨 安培 汉斯·奥斯特 No ! Yes ! 电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？电和磁会存在有某种联系吗？ 新知讲解： 二、电和磁的联系 奥斯特——电流的磁效应 1820年，奥斯特在一次讲课中，偶然将一根导线平行地放在磁针上方，给导线通电时，磁针发生了偏转…这个现象称为电流的磁效应。 实验结论： 通电导线对磁体有力的作用。 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。 新知讲解： 二、电和磁的联系 把一段直导线悬挂在蹄形磁体的两极间，通以电流，发现导线由静止变为运动。 给两条平行的直导线通以电流，发现：同向电流相互吸引，反向电流相互排斥。 实验结论： 磁体对通电导线有力的作用。 实验结论： 通电导线之间也有力的作用。 新知讲解： 三、磁场 磁体间存在相互作用；通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线有作用力；两条通电导线间也有作用力。这些相互作用是怎么发生的呢？ 1.磁场：磁体、电流、运动电荷周围空间存在的一种特殊物质。 2.性质：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 磁 体 磁 场 电 流 磁 体 电 流 新知讲解： 四、磁感线 1.定义： 为了形象地描述磁场而人为假象的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。 2.描述方法： 磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线疏密表示磁场的强弱。 3.方向： 规定 小磁针静止时 N 极所指的方向为该点磁场的方向。 新知讲解： 四、磁感线 4.常见的磁场： (1)条形磁铁 (2)蹄形磁铁 磁感线方向：外部从N极到S极，内部从S极到N极，形成闭合曲线。 新知讲解： 四、磁感线 磁感线 电场线 不同点 闭合曲线。外部从N极到S极，内部从S极到N极。 不闭合。起于正电荷或无限远，终于负电荷或无限远。 相同点 引入目的 为形象描述而引入的假想线，不是真实的 疏密程度 场的强弱；没画线地方，并不表示没有场 切线方向 场的方向 是否相交 不相交、不相切 新知讲解： 五、安培定则（右手螺旋定则） 1.直线电流的磁场 安培定则：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。 立体图 横截面图 纵截面图 表示垂直纸面向外 表示垂直纸面向里 新知讲解： 五、安培定则（右手螺旋定则） 2.环形电流产生的磁场 安培定则：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。 纵截面图 立体图 横截面图 新知讲解： 五、安培定则（右手螺旋定则） 3.通电螺线管的磁场 安培定则：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。 立体图 横截面图 纵截面图 N S × · 1.图中已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向。 课堂练习： “直对直，弯对弯” 新知讲解： 六、安培分子电流假说 1.安培分子电流假说 任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。 N S 2.磁现象的电本质 磁体的磁场和电流的磁场都是由运动电荷产生的。 未被磁化的铁棒 磁化后的铁棒 课 堂 小 结 2.下列有关磁场的说法中，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 课堂练习： ABC 解析： 磁场虽然看不见、摸不到，但它是一种客观存在的物质，它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用就是通过