第13章 第1节 磁场 磁感线（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版2019）

　第十三章　电磁感应与电磁波初步) 第1节　磁场　磁感线(强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 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。 学考 层级 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。 选考 层级 理解安培定则，会用安培定则判断电流的磁场方向。 逐点清(一)　电和磁的联系　磁场 [多维度理解] 1．磁极之间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 2．奥斯特实验：把导线放置在小磁针的上方，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磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系。 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，是通过磁场发生的。磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的客观存在的物质。 　　　对磁场性质的理解 基本性质 对放入其中的磁体或电流产生力的作用 客观性 磁场虽然不是由分子、原子组成的，但是它和常见的桌子、房屋、水和空气一样，是一种客观存在的物质 特殊性 磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，它是以一种场的形式存在的 方向性 自由小磁针静止时，N极的指向即为该处的磁场方向，或小磁针N极的受力方向即为该处磁场方向 [全方位练明] 1．判断下列说法是否正确。 (1)磁极与磁极之间是直接发生作用的。(×) (2)磁场是看不见、摸不着、实际不存在而由人们假想出来的一种物质。(×) (3)磁场是客观存在的一种特殊物质。(√) (4)磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无。(×) 2．(多选)如图所示，关于磁体、电流间的相互作用，下列说法正确的是(　 ) A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针的力的作用是通过小磁针的磁场发生的 B．乙图中，磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的 C．丙图中，电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的 D．丙图中，电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的 解析：选BC　题图甲中，电流对小磁针的力的作用是通过电流的磁场发生的；题图乙中，磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的；题图丙中，电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的。综上所述，选项B、C正确。 3．奥斯特实验：南北方向的直导线放置在小磁针上方，给直导线通电。观察实验现象。 (1)导线通电后观察到什么现象？ 提示：导线通电后发现小磁针转动了。 (2)实验现象说明了什么问题？ 提示：实验现象说明了通电导线周围存在磁场，磁场对小磁针有力的作用。奥斯特实验发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系。 逐点清(二)　磁感线 [多维度理解] 1．磁场的方向：物理学规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时N极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，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。 (2)特点 ①磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁场强的地方，磁感线较密；磁场弱的地方，磁感线较疏。 ②磁感线某点的切线方向表示该点磁场的方向。 　　　关于磁感线的两点提醒 1．磁体外部的磁感线从N极指向S极，内部从S极指向N极，磁感线是闭合曲线。 2．磁感线在空间不相交。 [全方位练明] 1．判断下列说法是否正确。 (1)电场和磁场都是假想的，不是客观存在的物质。(×) (2)电场线和磁感线是可以形象描述场的强弱和方向的客观存在的曲线。(×) (3)磁场中任何两条磁感线都不相交。(√) 2．如图所示，表示蹄形磁体周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的是(　 ) A. a、b两点的磁场强弱相等 B．a、b两点的磁场强弱不等，b点较强 C．蹄形磁体的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极 D．a点没有磁感线，所以该处没有磁场 解析：选B　由于磁感线较密处磁场较强，由题图可知b点的磁感线较密，a点的磁感线较疏，故b点磁场较强，A错误，B正确；磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，故C错误；在没画磁感线的地方，并不表示没有磁场存在，故D错误。 3．关于磁场的说法正确的是(　 ) A．磁感线和电场线一样，是不闭合的 B．因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显 C．沿着磁感线的方向，磁场逐渐减弱 D．地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行 解析：选B　磁场的磁感线是闭合的，故A错误；通电导线南北放置时，地磁场影响最小，此时实验现象最明显，故B正确；磁场的强弱用磁感线的疏密表示，与磁感线的方向无关，故C错误；磁感线是闭合的曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故D错误。 4．某磁场的磁感线如图所示，则下列说法中正确的是(　 ) A．过M点的磁感线切线方向和该点的磁场方向垂直 B．M点的磁场比N点的磁场弱 C．M点的磁场比N点的磁场强 D．M点的磁场方向和N点的磁场方向相同 解析：选C　过M点的磁感线的切线方向和该点的磁场方向相同，A错误；磁感线越密集的地方磁场越强，则M点的磁场比N点的磁场强，B错误，C正确；过磁场中某点的磁感线的切线方向是该点磁场的方向，因M点切线方向与N点的切线方向不同，则M点的磁场方向和N点的磁场方向不相同，D错误。 逐点清(三)　安培定则 [多维度理解] 1．直线电流的磁场 安培定则：如图甲所示，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．环形电流的磁场 安培定则：如图乙所示，让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向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：如图丙所示，用右手握住螺线管，让右手弯曲的四指与螺线管电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向。 　　 1．三种常见的电流的磁场 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 直线电流 以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 环形电流 内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 通电螺线管 内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁体，由N极指向S极 2．安培分子电流假说 (1)法国学者安培提出： 在物质内部，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磁极(如图所示)。 (2)当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性。 [典例]　(多选)如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则(　 ) A．放在a处的小磁针的N极向左 B．放在b处的小磁针的N极向右 C．放在c处的小磁针的S极向右 D．放在a处的小磁针的N极向右 [解题指导] (1)通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似。 (2)小磁针的N极受力的方向即为磁场的方向。 [解析]　由安培定则可知，通电螺线管的磁场如图所示，右端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，则放在a处的小磁针的N极向右，A项错误，D项正确；在b点磁场方向向右，则放在b处的小磁针的N极向右，B项正确；在c点磁场方向向右，则放在c处的小磁针的N极向右，S极向左，C项错误。 [答案]　BD [全方位练明] 1．判断下列说法是否正确。 (1)通电圆环在圆心处产生的磁场与圆环平面垂直。(√) (2)放置在通电螺线管中心处的小磁针稳定时N极指向螺线管的S极。(×) (3)通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆环。(√) 2．下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是(　 ) 解析：选C　根据同名磁极相互排斥可知，选项A错误；应用安培定则可知环形电流中心轴线上的磁场方向由右向左，小磁针N极受到的磁场力方向向左，选项B错误；根据安培定则可知通电螺线管内部磁场方向向右，内部小磁针N极受到的磁场力方向向右，选项C正确；根据安培定则可知通电直导线右边磁场方向垂直纸面向里，小磁针N极受到的磁场力方向垂直纸面向里，选项D错误。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$