13.1 磁场 磁感线 教学设计 -2025-2026学年高一上学期物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第三册）

本文围绕“磁场 磁感线”展开，介绍磁场、磁感线、安培定则等核心知识。承接电磁学基础，为后续电磁感应学习奠基。通过知识梳理、例题练习，培养学生物理观念、科学思维等素养，如在分析磁感线特点中强化模型建构思维。 该设计亮点在于以多样化练习题巩固知识。从学生层面看，能提升对磁场知识的理解与应用能力；从教师层面看，提供了系统授课资源；从课堂效果看，有效突破磁场抽象这一教学难点。

第十三章 电磁感应与电磁波初步 课时13.1 磁场 磁感线 1. 知道磁场是一种客观存在的物质； 2. 知道磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向，理解磁感线与电场线的异同； 3. 学会使用安培定则判断电流周围的磁场方向； 4. 知道安培分子电流假说，知道磁化和退磁的本质。 （一）磁场 1. 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，都是通过磁场发生的。 2. 基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用。 （二）磁感线 1. 定义：在磁场中画出一些曲线，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. 磁感线的特点 （1）磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。 （2）磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线密集的地方磁场强，磁感线稀疏的地方磁场弱。 （3）磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向。在磁体外部，磁感线由N极指向S极，在磁体内部，磁感线由S极指向N极。 （4）磁感线是闭合曲线，不相交、不相切、也不中断。 3. 常见永磁体的磁场 （三）安培定则 1. 直线电流的磁场 安培定则：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，如图所示 2. 环形电流的磁场 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，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。 考点 磁感线与电场线的比较 比较项目 磁感线 电场线 相似点 意义 为形象地描述磁场的方向和相对强弱而 假想的线 为形象地描述电场的方向和相对强弱而 假想的线 方向 线上各点的切线方向即该点的磁场方向， 同时也是小磁针N极的受力方向 线上各点的切线方向即该点的电场方向， 同时也是正电荷受电场力的方向 疏密 表示磁场强弱 表示电场强弱 特点 在空间不相交，不中断 在空间不相交，不中断 不同点 是闭合曲线 静电场中，电场线始于正电荷或无穷远处，止于无穷远处或负电荷，是不闭合的曲线 考点 三种常见的电流的磁场 图示` 立体图 截面图 直线电流 从上向下看 从前向后看 特点：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 从右向左看 从前向后看 特点：内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏 通电 螺线管 从左向右看 从前向后看 特点：内部磁场可视为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部磁场类似 于条形磁铁的磁场，方向由N极指向S极 基础过关练 题组一　对磁场、磁感线的理解 1.(2025河北邯郸期中)关于磁现象和磁场，下列说法正确的是 (　　) A.地磁场能使小磁针的两极分别指向正南、正北 B.将一条形磁体从中间截开后，一部分为N极，另一部分为S极 C.做奥斯特实验时通电导线应该水平，并沿东西方向放置 D.磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用 2.(2025四川成都期中)宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1 000万亿倍。下列有关“磁星”的磁场说法正确的是 (　　) A.“磁星”表面的磁感线可能相交 B.磁感线是真实存在的有方向的曲线 C.磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场 D.“磁星”表面某点静置一小磁针，小磁针的N极指向为该点磁场方向 3.磁场中某区域的磁感线如图所示，下列论述正确的是 (　　) A.a、b两处的磁场强弱不同，a处磁场强 B.a、b两点在同一条磁感线上，所以两点磁场方向相同 C.磁感线上某点的切线方向就是该点磁场的方向 D.两条磁感线的空隙处不存在磁场 题组二　几种典型磁场的磁感线 4.(2025江苏常州礼嘉高级中学月考)如图所示是条形磁体的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场，下列说法正确的是 (　　) A.磁感线是磁场中真实存在的曲线 B.该条形磁体的右端为S极，左端为N极 C.将一小磁针置于b点，其静止时N极指向左侧 D.由于a点没有磁感线，所以a处的磁场比b处弱 5.(2025江苏镇江期中)如图所示，地球是一个磁体，相当于一个大条形磁铁，为了解释地球的磁性，安培在19世纪用分子电流假说进行了说明，认为地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的，下列说法正确的是 (　　) A.用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向，看到它的磁极一般指向地理的正南北方向 B.地磁场的N极位于地理的南极，地磁场的S极与地理的北极重合 C.在地球的内部，磁感线由地磁场的N极指向地磁场的S极 D.从地理北极向地理南极看，环形电流的方向沿顺时针方向 6.(2025江苏扬州期中)下列关于磁场的相关判断和描述正确的是 (　　) A.甲图中通电导线受力是通过电场发生的 B.乙图表明条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 C.丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向不符合物理事实 D.丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的N极向纸面内旋转不符合物理事实 题组三　安培定则及其应用 7.(2025江苏泰州兴化联考)下列各图中，已标出电流I、电流产生的磁场的方向。小圆圈“○”表示导体的横截面，“☉”表示电流方向垂直纸面向外，“⊗”表示电流方向垂直纸面向里。其中正确的是 (　　) 8.(2025山东淄博期中)如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是 (　　) A.a、b、c的S极都向纸内转 B.b的S极向纸外转，而a、c的S极向纸内转 C.b、c的N极都向纸内转，而a的N极向纸外转 D.b的S极向纸内转，而a、c的S极向纸外转 9.(2025江苏徐州月考)某充气泵的结构示意图如图所示，当电磁铁通入电流时，可吸引或排斥上部的小磁体，从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用，达到充气的目的。当电流从电磁铁的接线柱A流入时，发现吸引小磁体向下运动，则 (　　) A.电磁铁中磁场向上，小磁体的下端为N极 B.电磁铁中磁场向下，小磁体的下端为N极 C.电磁铁中磁场向上，小磁体的下端为S极 D.电磁铁中磁场向下，小磁体的下端为S极 题组四　安培分子电流假说 10.(2024湖北仙桃田家炳中学期中)安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性，他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小磁体(如图甲所示)。以下说法正确的是 (　　) 　　 A.这一假说能够说明磁可以生电 B.这一假说能够说明磁现象产生的电本质 C.用该假设解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图乙所示 D.用该假设解释地球的磁性，引起地磁场的环形电流方向如图丙所示 答案与分层梯度式解析 第十三章　电磁感应与电磁波初步 1　磁场　磁感线 基础过关练 1.D 2.D 3.C 4.C 5.D 6.D 7.D 8.D 9.B 10.B 1.D　地理的南、北极与地磁的北、南极并不重合，存在磁偏角，因此小磁针静止时并不指向正南、正北，A错误；条形磁体从中间截开后，成为两个小磁体，每个小磁体均有N、S两个磁极，B错误；由于地磁场大致沿南北方向，为了排除地磁场的影响，且使小磁针发生明显偏转，进行奥斯特实验时，通电导线应水平，并沿南北方向放置，C错误；磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用，D正确。 2.D　磁场中某点不能有两个磁场方向，故磁感线不能相交，A错误；磁感线是假想的有方向的闭合曲线，实际并不存在，B错误；磁感线为闭合曲线，故在“磁星”内部存在磁场，C错误；小磁针静止时N极所指的方向为磁场方向，D正确。 3.C　由题图中磁感线的疏密可知a处磁场弱，b处磁场强，A错误；磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向，a、b两点磁场方向不同，B错误，C正确；磁感线是假想的，实际不存在，在两条磁感线的空隙处存在磁场，D错误。 4.C　磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线，不是真实存在的，A错误；由于在磁体的外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，所以该条形磁体的右端为N极，左端为S极，B错误；小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，所以将一小磁针置于b点，它静止时N极指向左侧，C正确；磁体周围越靠近两极的位置磁感线越密集，磁场越强，所以a处的磁场比b处强，D错误。 5.D　地磁场的N极位于地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近，并不重合，所以用一个能自由转动的小磁针观察地磁场的方向，看到它的磁极一般指向地理的南北方向附近，不是正南北方向，故A、B错误；在地球的内部，磁感线由地磁场的S极指向地磁场的N极，故C错误；由安培定则可知，从地理北极向地理南极看，环形电流的方向沿顺时针方向，故D正确。 6.D　通电导线周围存在磁场，题图甲中通电导线受力是通过磁场发生的，A错误。乙图表明在条形磁铁的外部，磁感线从N极到S极；而在条形磁铁内部，磁感线从S极到N极，组成闭合的曲线，B错误。丙图中导线通电后，导线下方的磁场方向为垂直纸面向里，所以小磁针的N极应向纸面内旋转，即小磁针的旋转方向符合物理事实，C错误。丁图中环形导线通电后，环内磁场方向为垂直纸面向外，所以小磁针N极应向纸面外旋转，知轴心位置小磁针N极向纸面内旋转不符合物理事实，D正确。 7.D　题图A中，电流的方向竖直向上，根据安培定则可知，导线左侧的磁场方向为垂直纸面向外，导线右侧的磁场方向为垂直纸面向里，故A错误；题图B中，电流的方向竖直向上，根据安培定则可知，磁场的方向从上向下看应为逆时针方向，故B错误；题图C中，根据电流的绕向，结合安培定则可知，螺线管右侧为N极，左侧为S极，则螺线管内部的磁场方向向右，故C错误；题图D中，环形电流的方向从上往下看为逆时针方向，根据安培定则知，内部磁场的方向向上，故D正确。 8.D　圆环带有负电荷，当圆环顺时针转动时，产生的等效电流沿逆时针方向，由安培定则可知，a、c所在处磁场方向垂直于纸面向里，b所在处磁场方向垂直于纸面向外，则a、c小磁针的N极向纸内转，S极向纸外转，b小磁针的N极向纸外转，S极向纸内转，故选D。 9.B　当电流从电磁铁的A接线柱流入时，从上向下看电流沿顺时针方向，根据右手螺旋定则可知电磁铁中磁场方向向下，电磁铁的下端为N极，上端为S极；由同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，小磁体的下端为N极，选B。 10.B　安培分子电流假说能够说明磁现象产生的电本质，即磁场是由运动的电荷产生的，B正确，A错误；由于地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，由右手螺旋定则可知，引起地磁场的环形电流方向应是与赤道平面平行的顺时针方向(俯视)的，故C、D错误。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$