第1节 磁现象与磁场-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义教师用书（粤教版）

本讲义聚焦高中物理“磁现象与磁场”核心内容，系统梳理磁现象（古代、现代及生物磁现象）、磁场概念（物质性及磁相互作用媒介）、磁感线（特点及描述方法）、安培定则（判断电流磁场方向）、安培分子电流假说（磁性来源）及地磁场（分布与磁偏角），构建从现象到本质的知识链，为学生提供清晰的学习支架。 该资料以情境导入（如磁极作用、通电导线相互作用实验）激发探究兴趣，通过教材梳理强化物理观念（物质观、运动与相互作用观念），结合师生互动（如分析电流磁场方向）培养科学思维（模型建构、科学推理）。课中助力教师引导学生将抽象磁场具象化，课后通过针对练和随堂演练（如地磁场应用、电流磁场判断）帮助学生巩固知识，查漏补缺，提升综合应用能力。

第一节　磁现象与磁场 【素养目标】　1.了解磁现象在人类生活中的作用。2.建立磁场的概念，发展自己的物质观。理解一切磁相互作用都是通过磁场来实现的，完善自己的运动与相互作用观念。3.理解磁感线的概念，会用磁感线描述电流的磁场，体会化抽象为形象的研究方法，提升自己的思维品质。4.了解安培分子电流假说，知道地磁场的特点。 知识点一　磁现象与磁场 【情境导入】　如图甲所示，同名磁极互相排斥；如图乙所示，通电导线放在蹄形磁体附近，悬挂导线的细线偏离竖直方向，说明磁体对通电导线有力的作用；如图丙所示，两条通电导线之间也有作用力；如图丁所示，通电导线下的小磁针发生偏转，说明通电导线对小磁针产生作用力。 根据实验，在下图中空白方框内填入恰当的内容。 提示：磁场。 【教材梳理】(阅读教材P128－P129完成下列填空) 1．古代磁现象 指南针在我国北宋时期开始应用于航海导航。后来，指南针经海上丝绸之路传到西方，促进了人类开启全球海洋远航，对整个人类社会的经济文化交流产生了巨大的影响。 2．现代生活中的磁现象 在现代生活里，我们几乎被包围在“磁海”之中。电话、电视机、电动机、发电机等，都要用到磁；电磁铁、磁悬浮列车、核磁共振成像等，更是离不开磁。 3．生物中的磁现象 人体心脏的生物电流会产生微弱的心磁场；细菌含有磁性氧化铁微粒，能在水中沿磁场方向游动；鸽子借助体内的“罗盘”能够准确地从千里之外飞回鸽巢…… 4．磁相互作用：磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间，都存在着相互作用，统称为磁相互作用(或磁力)，它们本质上都是相同的力。 5．磁场 磁相互作用是通过一种媒介——磁场发生的。磁场是客观存在的物质，磁体和电流周围都存在磁场，磁场对置于其中的其他磁体或电流施加作用力。所有磁的相互作用都是通过磁场发生的。 【师生互动】　给两根平行直导线通入同向电流或异向电流时，两导线发生如图所示的形变，试总结通电导线间的作用规律。 提示：同向电流互相吸引，反向电流互相排斥。 学生用书第126页 下列关于磁场的说法中，正确的是(　　) A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的 C．电流与电流之间是通过电场发生作用的 D．磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生 答案：A 解析：磁场和电场都是客观存在的特殊物质，它存在于磁体及电流周围，磁体之间是通过磁场产生相互作用的，磁场是客观存在的，不是人为规定的，故A正确，B错误；电流与电流之间是通过磁场发生作用的，故C错误；磁体及电流周围都存在磁场，磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生作用的，故D错误。 针对练.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体。当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是(　　) A．磁体的吸铁性 B．磁极间的相互作用规律 C．电荷间的相互作用规律 D．磁场对电流的作用原理 答案：B 解析：在地磁场的作用下，军舰被磁化成了一个大的浮动磁体，当军舰接近磁性水雷时磁极间的相互作用会引起小磁针的转动，从而接通电路，引起爆炸。这是利用了同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理，故B正确。 知识点二　磁感线和安培定则 【情境导入】　如图所示，在条形磁铁的周围放一些小磁针，观察小磁针静止后N极(深色)的指向。将小磁针用平滑曲线相连，类比电场线说说这些曲线有什么特点。 提示：在磁体外部，曲线从N极出发回到S极，小磁针N极指向沿曲线切线方向。 【教材梳理】(阅读教材P130－P132完成下列填空) 1．磁感线：由英国科学家法拉第提出。磁感线是在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致。 2．磁感线的特点 (1)磁场越强的地方，磁感线越密。 (2)在磁体或通电螺线管的外部，磁感线从北极(N极)出发回到南极(S极)，在内部的磁感线由S极指向N极，形成闭合的曲线。 (3)磁感线不是真实存在的，是假想出来的一种曲线。 3．电流周围的磁场 (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：如图丙所示，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：如图丁所示，用右手握住螺线管，让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或者说拇指所指的方向是它的北极的方向。 学生用书第127页 【师生互动】　电场线是假想出来的有方向的曲线，实际并不存在；电场线的疏密反映电场的强弱，切线表示方向；电场线不相交，不相切，也不中断，类比说说磁感线的特点。 提示：(1)磁感线是假想出来的有方向的曲线，实际并不存在。 (2)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强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱。 (3)磁感线不相交，不相切，也不中断。 图a、b是直线电流的磁场截面图，c、d是环形电流的磁场截面图，e、f是螺线管电流的磁场的截面图。试判断各图中的电流方向或磁感线方向。 答案：见解析 解析：根据安培定则，可以确定题图a中电流方向垂直纸面向里，题图b中电流方向从下向上，题图c中电流方向沿逆时针方向，题图d中磁感线方向从上向下，题图e中磁感线方向向左，题图f中磁感线方向向右。 针对练.(2025·广东潮州高二期末)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N极都向纸里转 B．b的N极向纸里转，而a、c的N极向纸外转 C．b、c的N极都向纸里转，而a的N极向纸外转 D．b的N极向纸外转，而a、c的N极向纸里转 答案：D 解析：圆环带有负电荷，圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向；由安培定则可知，a、c所在处磁场方向垂直于纸面向里，b处磁场方向垂直于纸面向外，则a、c处的小磁针的N极向纸里转动，b处小磁针的N极向纸外转动，故D正确。 知识点三　安培分子电流假说　地磁场 【情境导入】　条形磁铁产生的磁场和通电螺线管产生的磁场非常相似，由此推理若条形磁体内部也有电流，应该是怎样的电流？若此电流是磁体内部由带电粒子运动形成的，粒子在做什么运动？ 提示：环形电流；圆周运动。 【教材梳理】(阅读教材P132－P133完成下列填空) 1.安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部都存在一种环形电流－－分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体，如图所示。 2．地磁场 (1)概念：地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场。 (2)特点：地球磁体的N极位于地理南极附近，地球磁体的S极位于地理北极附近。地磁极与地理极并不重合，它们之间有夹角。 (3)磁偏角：地磁极与地理极之间的夹角。 【师生互动】　说说地理南北极与地磁南北极的位置关系。 提示：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。 学生用书第128页 (多选)下列说法正确的是(　　) A．奥斯特提出分子电流假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动的电荷产生 B．安培提出分子电流假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动的电荷产生 C．根据分子电流假说，磁铁受到强烈震动时磁性会减弱 D．根据分子电流假说，磁铁在高温条件下磁性会减弱 答案：BCD 解析：分子电流假说是由安培提出来的，故A错误；根据安培的分子电流假说可知，磁铁及通电导线的磁性是由内部运动电荷产生的磁场叠加而成的，故B正确；在高温或强烈震动下分子电流的取向会变得杂乱，从而使磁铁的磁性减弱，故C、D正确。 (2025·深圳市高二期末)沈括在《梦溪笔谈》中记载了“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合材料，下列说法不正确的是(　　) A．“磁石磨针锋”，指的是磁化现象 B．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 C．材料说明地球的地理南极与地磁北极并不重合 D．在做奥斯特实验时，通电导线南北放置比东西放置实验现象更为明显 答案：B 解析：磁石磨针锋，指的是把针磁化成为一个小磁体，是磁化现象，A正确；磁感线是闭合的曲线，地球磁场从地理南极附近发出，从地理北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，B错误；“微偏东，不全南也”，指地球的地理南极与地磁北极并不重合，C正确；由于地磁的北极在地理的南极附近，故地磁场的磁感线有一个由南向北的分量，而当电流的磁场方向与地磁场的方向平行时小磁针不偏转，此时通电导线为东西放置，故在进行奥斯特实验时通电直导线南北方向放置实验现象更明显，D正确。 针对练1.安培用分子电流假说说明了物质具有磁性的原因，下列关于甲、乙铁棒说法正确的是(　　) A．甲棒、乙棒均已磁化 B．甲棒、乙棒均未磁化 C．甲棒未磁化，乙棒已磁化 D．甲棒已磁化，乙棒未磁化 答案：C 解析：甲棒中分子电流的取向杂乱无章，则甲棒未磁化；乙棒中分子电流排列整齐，则乙棒已磁化。故选C。 针对练2.(2025·广东广州高二上期末)北宋《武经总要》记载，让铁鱼的头尾指向南北，先把铁鱼烧红，再将铁鱼放入水中冷却，依靠地磁场获得磁性，后让其在水中漂浮，制成指南鱼(鱼头指南)，如图是指南鱼静止时的指向。下列判断正确的是(　　) A．指南鱼的鱼头应标注“S” B．指南鱼周围存在磁感线 C．指南鱼不能吸引小磁针 D．指南鱼的鱼头磁性最弱 答案：A 解析：指南鱼的鱼头指向南极，鱼头的磁极应标注“S”，A正确；磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，实际并不存在，B错误；铁鱼已经被磁化，是个磁体，磁体与磁体可以相互吸引，C错误；指南鱼是个磁体，类似条形磁铁，两极位置磁性最强，中间最弱，D错误。故选A。 1.(2025·广东汕头高二上期末)奥斯特实验是科学历史上的经典实验，它的价值在于直接证实了(　　) A．任何导线周围均存在磁场 B．电流周围有磁场 C．地磁场的存在 D．地磁场的方向 答案：B 解析：奥斯特实验发现通电直导线下方的小磁针发生了偏转，其价值在于直接证实了电流周围会产生磁场。故选B。 2.(2025·广东茂名高二下阶段练习)如图所示，当带负电的圆环顺时针方向转动时，环中点A处的磁场方向是(　　) A．沿着纸面向上 B．沿着纸面向下 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外 答案：D 解析：带负电的圆环顺时针转动时，产生的等效电流方向沿逆时针方向，由安培定则可得，内部磁场应垂直于纸面向外。故选D。 3．下列各图描述通有稳恒电流的螺线管，其中磁感线分布正确的是(　　) 答案：B 解析：由安培定则可判断磁感线分布正确的只有题图B。 学生用书第129页 4．(人教版P108T7改编)为解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是(　　) 答案：B 解析：因为地球内部磁场大致方向由地理南极指向地理北极，由安培定则可知，环形电流方向如题图B所示。 学科网（北京）股份有限公司 $