第3章 第1节 磁场 磁感线（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（教科版2019）

第1节　磁场　磁感线 课程内容要求 核心素养提炼 1．认识电和磁的联系，知道磁场的概念． 2．掌握用磁感线描述磁场的方法． 3．掌握用安培定则判断通电直导线、环形电流、通电螺线管的磁场方向． 1．物理观念：磁场、磁感线、安培定则． 2．科学思维：用安培定则判断磁场的方向． 3．科学探究：用细铁屑显示磁体周围的磁场． [对应学生用书P92] 1．春秋时期，古人就发现天然磁石具有吸引铁的性质． 2．指南针是中国古代四大发明之一，宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中记载了用磁石磨针，用来指示方向的方法． 1．磁场 (1)磁体周围分布着磁场，一切磁相互作用都是通过磁场实现的． (2)磁场是一种物质，磁场的基本特性就是对处在它里面的磁极或电流有力的作用． 2．磁感线 (1)磁感线是这样一些假想的有方向的曲线：曲线上每一点的切线方向为该点的磁场方向，曲线的疏密表示磁场的强弱，曲线疏的地方磁场弱，曲线密的地方磁场强． (2)磁场的方向：人们规定，小磁针N极的受力方向就是该处磁场的方向． [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)磁场和磁感线都是磁体周围存在的物质．(×) (2)磁感线的疏密可以表示磁场的强弱．(√) 磁感线的方向与电流方向之间的关系可以由安培定则判定 (1)通电直导线：用右手握住通电导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．(如图甲所示) (2)环形电流：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电流轴线上磁感线的方向．(如图乙所示) [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)安培通过实验发现了电流周围存在磁场．(×) (2)通电导线周围磁场磁感线的方向可以用安培定则确定.(√) [对应学生用书P93] 探究点一　磁场与电和磁的联系 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)导线仍为南北方向，仅让电流方向相反，你观察到小磁针转动方向又如何？ 提示　电流反向时，小磁针转动方向相反． (3)相关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，通电导线的磁场方向与电流方向有关． 1．磁场存在：磁体的周围存在磁场，通电导体周围也存在磁场． 2．物质性：磁场虽然不是由分子、原子组成的，但是它是客观存在的，具有物质的属性，因此它是一种比较特殊的物质． 3．方向性：磁场是有方向的，磁场中某一点磁场的方向，为小磁针位于该点时小磁针N极的受力方向或小磁针静止时N极所指的方向． 4．磁场的性质：磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力的作用． 一名同学设计实验以验证奥斯特实验的结论，以下操作及判断正确的是(　　) A．让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向南方 B．让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向北方 C．让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向东方 D．让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向西方 C　[受地磁场的影响，小磁针静止不动时指南北方向，当电流由东向西流过水平放置的直导线时，直导线下方的磁场与地磁场方向相反，则小磁针静止不动或轻拨一下后转动180°而静止，故A、B错误；当电流由北向南流过水平放置的直导线时，直导线下方的磁场方向由西向东，故小磁针N极指向东方，C正确，D错误．] [题后总结]　在导线不通电时，小磁针开始的指向是奥斯特实验成功的关键． [训练1]　在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是(　　) A．导线沿南北方向放置，使磁针在导线的延长线上 B．导线沿东南方向放置，使磁针在导线的延长线上 C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方 D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方 C　[把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的小磁针的正上方，通电时小磁针发生明显的偏转，是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向．故C正确，A、B、D错误．] 探究点二　磁感线和电流周围的磁场 如图所示，通电螺线管内部有一个小磁针，关于其内部小磁针静止时N极的指向，甲同学认为“螺线管的右端相当于N极，故小磁针静止时右端为S极”，乙同学认为“由于螺线管内部磁感线方向由左向右，小磁针静止时N极指向与磁场方向相同，故右端是N极”，你认为谁的看法正确？ 提示　乙的看法正确．因“同名磁针相互排斥，异名磁针相互吸引”只适用于磁体外部的作用情况，而“小磁针静止时N极的指向与磁场方向相同”在任何情况下都适用． 1．磁感线的特点 (1)磁感线是为了形象地描述磁场而假想出来的有方向的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线． (2