3.1 磁场 磁感线 课件-2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

第三章 电磁场与电磁波初步 第1节 磁场 磁感线 科技发展到今天，电与磁跟我们的生活息息相关，凡是用到电的地方，几乎都有磁现象相伴随。你知道电和磁有怎样的联系吗？ 春秋时期，古人已发现天然磁石具有吸引铁的性质，如同慈母召子，故又把磁石称为“慈石”。 一、我国古代对磁现象的认识及应用 沈括的代表作《梦溪笔谈》记载：“方家以慈石磨针锋，则能指南……” 指南针（罗盘针）成为郑和在1405-1433年间七下西洋的有力保障。 《史记》中记载磁石独具疗效。 《本草纲目》中更详细记载了磁石能治疗的多种疾病。 东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”，被公认为最早的磁性指南工具。 二、磁场与磁感线 1.磁场：磁体或电流周围周围空间存在的一种特殊物质。 基本性质：对放入其中的磁体或电流会产生力的作用。 小磁针有规律的排列着。 ①如图，在桌面上放置一条形磁铁，在其周围放一些小磁针，观察小磁针静止后N极、S极的指向。 观察思考： 敲击塑料板时，铁屑短暂离开板面（摩擦力影响消除）,它们按照磁场方向排列。 ②将一个薄的塑料板平放在条形磁铁或马蹄型磁铁上，在塑料板上撒一些铁屑，用手轻轻敲击塑料板，观察铁屑的分布。想一想，为什么轻轻敲击塑料板，上面的铁屑会又规则地分布？它们的分布图样反映了什么？ 正像在电场中我们用电场线形象地描述电场一样，在磁场中，我们用磁感线来描述磁场。 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的磁感应强度方向一致，这样的曲线就叫作磁感线。 2.磁感线 A B C 磁感线的基本特点： ①磁感线上每一点的切线方向表示该处的磁场方向。 ②磁感线的疏密程度表示该处的磁场的强弱。 ③磁体外部磁感线从N极出发指向S极，在磁体内部由S极到N极，形成闭合曲线。 ④磁感线不相交（不相切）。 ⑤磁感线是假想的曲线； （1）条形磁铁的磁场 外部：从N到S 内部：从S到N 3.典型永久磁体磁场分布 （2）蹄形磁铁的磁场 外部：从N到S 内部：从S到N 磁感线 电场线 相 似 点 引入目的 切线方向 疏密 相交 不同点 形象描述场而人为假象的曲线，实际不存在 闭合曲线 不闭合，起始于正电荷或无限远，终止于负电荷或无限远 场的方向 场的强弱 不能相交 （1）地球是一个巨大的磁体。 （2）地球周围空间存在的磁场叫地磁场。 地磁场的三大特点 ①地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。 ②地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地表面并不平行。 ③在赤道平面上，到地心等距离的各点，地磁场强度相等，且方向水平。 4.地磁场 三、安培定则 1.电流的磁效应 1820年4月，奥斯特发现，通电导线下方的小磁针发生了偏转。电流的磁效应首次揭示了电与磁的联系。 2.通电直导线的磁场 立体图 横截面图 纵截面图 特点：一系列的同心圆，且近导线处分布密。 用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判断：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 立体图 3.环形电流的磁场 横截面图 纵截面图 特点：一系列的同心圆，且近导线处及环内分布密。 另一种形式的安培定则判定：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。 立体图 4.通电螺线管的磁场 横截面图 纵截面图 通电螺线管的磁场就是环形电流磁场的叠加 另一种形式的安培定则判定：让右手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 1.以下说法中正确的是（ ） A．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的 B．通电导体与通电导体间的相互作用是通过电场产生的 C．磁体与通电导体间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的 D．磁场和电场是同一种物质   A 2. (多选)下列关于电场线和磁感线的说法正确的是(　　 ) A．二者均为假想的线，实际上并不存在 B．实验中常用铁屑来模拟磁感线形状，因此磁感线是真实存在的 C．任意两条磁感线不相交，电场线也是 D．磁感线是闭合曲线，静电场中电场线是不闭合的 ACD 3.如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（ ） A．小磁针N极向里转 B．小磁针N极向外转 C．小磁针在纸面内向左摆动 D．小磁针在纸面内向右摆动 A 一、我国古代对磁现象的认识和应用 二、磁场和磁感线 在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场的方向一致。 三、安培定则 $