第3章 电磁场与电磁波初步 单元综合提升-【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）

该高中物理单元复习讲义通过概念梳理框架图系统构建磁场知识体系，涵盖环形电流、螺线管磁场分布等核心内容，结合考教衔接模块呈现教材与真题的内在联系，用思维导图梳理磁感线分布规律及磁感应强度叠加原理，突出重难点知识脉络。 讲义亮点在于“考教衔接+易错辨析”双模块设计，如结合2021浙江选考真题分析螺线管磁场均匀性影响因素，通过针对练强化安培定则应用，易错辨析部分纠正磁感应强度公式适用条件等认知误区，培养科学思维与物理观念。分层练习满足不同学生需求，教师可依托资料实施精准复习教学。

单元综合提升 (2021·浙江1月选考)如图是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线管是密绕的，下列说法正确的是(　　) A．电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场 B．螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场 C．螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场 D．磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场 答案：B 解析：根据螺线管内部的磁感线分布可知，在螺线管的内部，越接近中心位置，磁感线分布越均匀，越接近两端，磁感线越不均匀，可知螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场。故选B。 [衔接教材]　本题考查了环形电流和通电螺线管产生的磁场的特点，在教材第117页用铁屑模拟了通电金属环和螺线管的磁场情况。 学生用书↓第137页 [衔接分析]　2021浙江1月选考试题以通电的环形线圈和螺线管的磁感线分布图为素材，创设了磁感线分布特点的问题情境，本题相对比较容易，但也考查了学生的模型建构能力。 针对练1. (2025江苏扬州高二学业考试)如图所示，圆环中通逆时针方向电流，位于圆环圆心处的小磁针静止时N极指向为(　　) A．水平向右 B．竖直向下 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外 答案：D 解析：根据题意，由安培定则可知，环形电流内部的磁场方向为垂直纸面向外，则圆环圆心处的小磁针静止时N极指向为垂直纸面向外。故选D。 针对练2.(2025·山东枣庄高二统考期末)在探究通电线圈产生磁场的实验中，有一位同学画出了一组如图所示的小磁针状态，同组的同学发现其中小磁针的N极指向有多处错误，请帮忙找出小磁针的N极指向正确的是(　　) A．a B．b　　 C．c D．d 答案：D 解析：根据右手螺旋定则可知，通电线圈的左端相当于条形磁铁的N极，通电线圈的右端相当于条形磁铁的S极，小磁针的N极指向与所在处的磁场方向相同，则a处小磁针的N极向左；b处小磁针的N极向右；c处小磁针的N极向左；d处小磁针的N极向左。故D正确。 (2020·浙江7月选考)特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，I1>I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。不考虑地磁场的影响，则(　　) A．b点处的磁感应强度大小为0 B．d点处的磁感应强度大小为0 C．a点处的磁感应强度方向竖直向下 D．c点处的磁感应强度方向竖直向下 答案：C 解析：把实际情境转化为如图所示的结构示意图。根据安培定则可知两通电导线在b点产生的磁场方向相反，根据电流在周围产生磁场的特点，可知B1>B2，A错误；根据安培定则及电流在周围产生磁场的特点，可画出d点处的磁感应强度为B1′和B2′，如图所示，由平行四边形定则可知合磁感应强度不为0，B错误；同理，两通电导线在a点产生磁场的磁感应强度为B1″和B2″，如图所示，故a点的合磁感应强度方向竖直向下，C正确；两通电导线在c点产生磁场的磁感应强度为B1和B2，如图所示，故c点的合磁感应强度方向竖直向上，D错误。 [衔接教材]　本题考查两平行导线产生磁场的叠加问题，在教材第124页第2题考查了两平行导线在P点产生的磁感应强度的大小和方向，与此类似。 两根通电直导线M和N都垂直于纸面放置，通过的电流I1和I2大小相等而方向相反，如图所示。P点是纸面内距离M、N相等的一点，这两个电流产生的磁场在P点的磁感强度分别为B1和B2，请在图上画出表示B1和B2的箭头，以及它们的合矢量B的箭头。 [衔接分析]　2020浙江7月考试题以电流大小不同的两平行导线产生的磁场为素材，创设了磁感应强度的叠加问题，是一道中档题，创设了磁感线分布特点的问题情境，本题相对比较容易，但也考查了学生的模型建构能力和科学推理能力。 针对练1. (2021·全国甲卷)两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O′Q在一条直线上，PO′与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为(　　) A．B、0 B．0、2B　　C．2B、2B D．B、B 答案：B 解析：两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M处的磁感应强度为零；两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故N处的磁感应强度为2B；综上分析可知B正确。 学生用书↓第138页 针对练2. (多选)(2023·全国乙卷)安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知(　　) 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 0 21 －45 2 0 －20 －46 3 21 0 －45 4 －21 0 －45 A．测量地点位于南半球 B．当地的地磁场大小约为50 μT C．第2次测量时y轴正向指向南方 D．第3次测量时y轴正向指向东方 答案：BC 解析：表格中的Bz数据都是负的，表明Bz方向竖直向下，则测量地点位于北半球，A错误；当地的磁感应强度为两个方向磁感应强度的矢量和，大小约为50 μT，B正确；当地的磁感应强度的水平分量指向北方，第二次测量时By为负值，表明此次测量时y轴正向指向南方，C正确；第3次测量时Bx为正值，表明此次测量时x轴正向指向北方，此时y轴正向指向西方，D错误。 1．(多选)下列说法正确的是(　　) A．磁场中某点的磁感应强度可这样测定：把一小段通电导线放在该点时，受到的磁场力F与导线的长度L、通过的电流I的乘积的比值B＝，即该点的磁感应强度 B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零 C．磁感应强度B＝只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关 D．磁场是客观存在的 答案：CD 解析：只有当通电导线与磁场方向垂直时才有B＝，A错误；当通电导线与磁场平行时，不受磁场力，此时的磁感应强度不一定为零，B错误；B＝是磁感应强度的定义式，磁场强弱取决于场源及磁场中的位置，C正确；磁场与电场一样，都是客观存在的，D正确。 [易错分析]　有的同学只记住了磁感应强度的公式，忽视了公式的适用条件，B＝为磁感应强度的定义式，B与F、I、L无比例关系。解决方法是要理解磁感应强度的决定因素和公式的适用条件。磁场在某位置的磁感应强度与通过导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。即使不放入通电导线，磁感应强度也照样存在，故不能说B与F成正比或B与IL成反比。 2．一根长为0.1 m、电流为1 A的通电导线，在磁场中某处受到的磁场力大小为0.4 N，则该处的磁感应强度(　　) A．等于4 T B．大于或等于4 T C．小于或等于4 T D．可能为零 答案：B 解析：当通电导线与磁场垂直时，磁感应强度有最小值，有F＝BIL＝B×1 A×0.1 m＝0.4 N，解得B＝4 T，故该处的磁感应强度一定大于或等于4 T，故B正确。 [易错分析]　公式B＝中的磁感应强度B，属于利用比值定义法定义的物理量，即B与F、I、L均没有关系，它是由磁场本身决定的；F＝BIL是决定式，即公式中F的大小由B、I、L共同决定，B＝、F＝BIL这两个式子成立的条件必须是通电导线电流方向与磁场方向相互垂直，有些同学经常会忽略这一条件，从而出错。 3．(2025·福建邵武期中)如图所示，在匀强磁场中有两条平行金属轨道，金属轨道的右侧通过导线连接，轨道上有等长的两根金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则(　　) A．断开开关S，ab中有感应电流 B．闭合开关S，ab中有感应电流 C．无论断开还是闭合S，ab中都有感应电流 D．无论断开还是闭合S，ab中都无感应电流 答案：B 解析：两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动，若断开开关S，穿过两根金属棒与导轨构成的回路的磁通量无变化，则回路中无感应电流，选项A、C错误；若闭合开关S，穿过两根金属棒与导轨构成的回路的磁通量发生变化，则回路中有感应电流，选项B正确，D错误。 [易错分析]　没搞清电路结构，寻找闭合回路出错，造成错选D。解题关键是掌握产生感应电流的条件，认清闭合电路的组成，不能盲目地乱套结论得出答案。 学科网（北京）股份有限公司 $