1.磁场 磁感线-【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（教科版）

本讲义聚焦磁场与磁感线、安培定则核心知识点，从电流磁效应发现切入，系统梳理磁场基本特性、磁感线概念及特点，再通过安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向，构建“现象-描述-规律”的完整学习支架。 资料以情境导入（如探险者指南针）和师生互动任务（奥斯特实验中小磁针偏转分析）驱动学习，结合例题、对比表格（磁感线与电场线）培养科学探究与科学思维，课中助力教师引导学生建构物理观念，课后通过针对练帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

1．磁场　磁感线 【素养目标】　1.了解电流的磁效应及电流磁效应的发现历程。2.知道磁场的基本特性。3.知道磁感线的概念和几种常见磁场的磁感线特点。4.会应用安培定则判断通电直导线和通电圆环周围磁感线的分布。 知识点一　 磁场与磁感线 【情境导入】　沙漠中徒步旅行的探险者、大洋中掌控方向的舵手，他们靠什么识别方向？我们知道电荷的周围会产生电场，那么磁体的周围呢？ 提示：指南针，产生磁场。 【教材梳理】(阅读教材P114－P116完成下列填空) 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)磁场的基本特性：对处在磁场里的磁极或电流有力的作用。 2．磁感线 (1)定义 在磁场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向为该点磁场方向，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。 ③磁感线是假想的有方向的曲线。 【师生互动】　图甲是物理学家奥斯特得出电流磁效应的装置。图乙是通电导线间的相互作用效果演示。 任务1.小磁针水平放置，若导线中没有通电流，静止时它的N极指向何方？为什么？ 任务2.若给导线通电时，要使小磁针发生明显的偏转，导线应该如何放置？小磁针为何会在导线通电时发生偏转？ 任务3.图乙中通电导线之间的相互作用是怎样发生的？ 提示：任务1.导线没有通电时，因为地球磁场的作用，N极指向北方。 任务2.导线应沿南北方向水平放置在小磁针上方。小磁针偏转原因是电流可以产生磁场。 任务3.图乙中通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的。 　磁场的性质 下列关于磁场的说法中，正确的是(　　) A．只有磁铁周围才存在磁场 B．磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的 C．磁场只有在磁极与磁极、磁极和通电导线发生作用时才产生 学生用书↓第119页 D.磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的 答案：D 解析：磁场存在于磁体周围和电流周围，故A错误；磁场是实际存在的，不是假想的，磁感线是假想的，故B错误；磁场存在于磁体和电流周围，即使没有发生作用，磁场仍然是存在的，故C错误；磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的，故D正确。 产生 磁体的周围和电流的周围都存在磁场 基本 性质 对放入其中的磁体或电流产生力的作用 物质 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极的指向即该处的磁场方向，或小磁针N极的受力方向即该处的磁场方向 针对练．(多选)下列关于磁场的说法中正确的是(　　) A．磁体周围的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的 B．将小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用 C．把磁体放在真空中，磁场就消失了 D．磁场是一种物质 答案：BD 解析：磁场是一种特殊的物质，它看不见、摸不着，却是客观存在的一种物质，故A错误，D正确；将小磁针放在磁体附近，小磁针受到磁场力的作用而发生偏转，故B正确；磁场是一种特殊的物质，在真空中同样存在，故C错误。 　对磁感线的理解 如图为表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的是(　　) A．a、b两处的磁场强弱相等 B．a、b两处的磁场强弱不等，b点较强 C．蹄形磁铁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处没有磁感线，所以该处没有磁场 答案：B 解析：由于磁感线较密处磁场较强，由题图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，故b处的磁场较强，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；没画磁感线的地方，并不表示没有磁场存在，故D错误。 (多选)下列关于电场线和磁感线的说法中正确的是(　　) A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的 C．电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合曲线 D．电场线越密的地方，电场越强；磁感线越密的地方，磁场也越强 答案：CD 解析：电场线与磁感线分别是为了形象地描述电场、磁场而引入的假想曲线，实际并不存在，A错误；两种场线的切线方向均表示相应场的方向，两种场线都不会相交，B错误；电场线起始于正电荷或无穷远处，终止于无穷远处或负电荷，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，形成闭合曲线，C正确；电场线越密，表示该处电场越强，磁感线越密，表示该处磁场越强，D正确。 1．磁感线的特点 (1)磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向，即小磁针N极受力的方向。 (2)磁铁外部的磁感线从N极指向S极，内部的磁感线从S极指向N极，磁感线是闭合曲线。 (3)磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线密集处磁场强，磁感线稀疏处磁场弱。 (4)磁感线在空间不相交。 2．磁感线和电场线的比较 比较项目 磁感线 电场线 相 似 点 方向 线上各点的切线方向即该点的磁场方向，是小磁针N极受力的方向 线上各点的切线方向即该点的电场方向，是正电荷受静电力的方向 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 除电荷处，在空间不相交、不中断 不同点 是闭合曲线 始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，不闭合的曲线 注意：电场线有起点和终点，而磁感线是闭合曲线，没有始点和终点。　　 针对练．(2025·湖北荆门龙泉中学高三检测)关于磁感线，以下说法中正确的是(　　) 学生用书↓第120页 A.磁感线是磁场中客观存在的曲线 B．磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时S极所指的方向 C．磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极 D．磁感线是人们假想的用来描述磁场的，是不存在的 答案：D 解析：磁场是客观存在的，磁感线是为了描述磁场而假想的曲线，实际是不存在的，故A错误，D正确；磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时N极所指的方向，故B错误；磁感线在磁体的外部从磁铁的N极到S极，在磁体的内部从S极到N极，形成闭合的曲线，故C错误。 知识点二　 安培定则 【情境导入】　奥斯特发现了通电导线下方的小磁针会发生偏转。哪位科学家总结出了电流磁效应的规律？ 提示：安培。 【教材梳理】(阅读教材P116－P119完成下列填空) 1．直线电流的磁场 (1)安培定则：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，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。这个规律也叫右手螺旋定则。 (2)磁感线分布 2.环形电流的磁场 安培定则：如图所示，如果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。 3.通电螺线管的磁场 安培定则：如图所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指与螺线管电流方向一致，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。 【师生互动】　如图是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外。 任务1.小磁针为什么会偏转？ 任务2.A、B各带什么电？ 提示：任务1.由于A、B位于南、北方向，且在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，相当于一个通电导线，由电流的磁效应知，小磁针会发生偏转。 任务2.由于小磁针N极转向纸里，可知该点磁场方向向里，根据安培定则可知，A、B间存在由A向B的电流，由此可知A带正电，B带负电。 　安培定则 (2025·重庆月考)以下关于小磁针静止时N极指向的描述正确的是(　　) A．图甲中N极垂直纸面向里 B．图乙中N极垂直纸面向外 C．图丙中N极水平向左(线圈内部) D．图丁中N极指向地理北极 答案：D 解析：题图甲：由右手螺旋定则可知，电流在小磁针位置产生的磁场垂直纸面向外，故N极垂直纸面向外，故A错误；题图乙：由右手螺旋定则可知，电流在小磁针位置产生的磁场垂直纸面向里，故N极垂直纸面向里，故B错误；题图丙：由右手螺旋定则可知，电流在小磁针位置产生的磁场水平向右，故N极水平向右，故C错误；题图丁：地磁场S极在地理北极附近，所以N极指向地理北极，故D正确。 学生用书↓第121页 三种常见的电流的磁场分布特点 － 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的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱 环 形 电 流 环内磁场比环外强，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；外部类似条形磁铁，由N极指向S极 针对练. (2025·四川凉山高二统考期末)一束粒子沿着图中虚线所示的水平方向飞过，其下方原本静止的小磁针S极向纸内偏转，对该束带电粒子电性及飞行方向的描述，下列说法正确的是(　　) A．一束电子从左向右运动 B．一束中子从右向左运动 C．一束质子从左向右运动 D．一束光子从右向左运动 答案：A 解析：虚线下方原本静止的小磁针S极向纸内偏转，表明小磁针处的磁场方向垂直于纸面向外，由安培定则知带电粒子形成的电流方向从右向左；若带电粒子是电子从左向右运动会使小磁针S极向纸内偏转，若带电粒子是质子从右向左运动会使小磁针S极向纸内偏转，中子和光子不带电，不会使小磁针发生偏转，故A正确，B、C、D错误。 　分子电流假说 (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；磁铁在高温和强烈震动下分子电流的取向会变得杂乱，从而使磁性减弱，故C、D正确。 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。 针对练. (2025·江苏连云港高二统考期末)有人认为地球磁场是地球自转及表面均匀带电形成的，关于地球表面带电，下列说法正确的是(　　) A．均匀带正电 B．均匀带负电 C．北半球均匀带正电，南半球均匀带负电 D．北半球均匀带负电，南半球均匀带正电 答案：B 解析：地球内部磁感线由地磁S极指向地磁N极，即由地理北极指向地理南极，根据安培定则判断电流方向为顺时针方向(俯视)，即自东向西； 而地球自西向东自转，电流方向与转动的方向相反，所以地球均匀带负电。故选B。 1．(2025·广州五校高二检测)磁性水雷是用一个可以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：军舰被地磁场磁化后变成了磁体，当军舰靠近水雷时，对控制引爆电路的小磁针有力的作用，使小磁针转动引爆水雷。故选B。 学生用书↓第122页 2.关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是(　　) A．图甲中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的 B．图乙中，磁体对通电导线的力是通过磁体的电流发生的 C．图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的 D．图丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的 答案：C 解析：导线中的电流对小磁针的作用、磁体对电流的作用、电流之间的相互作用都是通过磁场发生的，故C正确。 3．(鲁科版教材P147T2改编)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕着过地心的轴的环形电流I引起的。下列图中能正确表示安培假设中环形电流方向的是(　　) 答案：B 解析：由右手螺旋定则可知，环形电流应在赤道，方向由东向西，故B正确，A、C、D错误。 4．(鲁科版教材P166T4改编)下列各图中，已标出电流I和磁场的方向。小圆圈“○”表示导体的横截面，“⊙”表示电流方向垂直纸面向外，“”表示感应电流方向垂直纸面向里。其中符合安培定则的是(　　) 答案：D 解析：由安培定则可判断，题图A中通电直导线的磁场应为逆时针方向，题图B中通电螺线管内部的磁场方向应向右，题图C中通电直导线右侧磁场方向应向内，左侧磁场方向应向外，题图D中环形电流中心轴线处磁场竖直向上，故A、B、C错误，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $