1.导学案 第十三章 电磁感应与电磁波初步 1.磁场 磁感线（课件PPT）-【满分思维】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）配套课件

该高中物理课件聚焦磁场的客观存在、磁感线的描述及安培定则，通过通电导线相互作用、小磁针排列等情境问题导入，结合电场知识对比，搭建从电到磁的认知支架，帮助学生建立知识联系。 其亮点在于以科学思维中的模型建构（磁感线）和科学推理（安培定则应用）为主线，通过对比表格、辨析判断及典例训练落实物理观念，拓展实践联系地磁场保护地球渗透科学态度与责任，学生能深化理解，教师可高效开展教学。

第十三章　电磁感应与电磁波初步 1.磁场　磁感线 01 课堂检测·自我诊断 学习任务一 学习任务二 学习任务三 内容概览 学习目标 学后评价 1.了解磁现象,知道磁场是客观存在的物质,了解电和磁的联系,了解电流磁效应的发现过程。 优秀□　　良好□ 2.理解磁感线的概念,知道磁感线的特点,了解几种常见磁场的磁感线分布。 优秀□　　良好□ 3.理解安培定则,会用安培定则判断电流的磁场方向。 优秀□　　良好□ 4.了解安培分子电流假说。 优秀□　　良好□ 返回 学习任务一　电和磁的联系　磁场 【情境引领】 如图所示,当两导线中通以同向电流时,两导线相互吸引,通以反向电流时,两导线相互排斥。 问题1.通电导线间的相互作用是通过什么发生的? 提示:通过磁场。 问题2.上述实验现象反映了磁场的什么性质? 提示:反映了磁场“对放入其中的电流有力的作用”这一基本性质。 返回 【新知导学】 1.磁极之间的相互作用 同名磁极相互_____,异名磁极相互_____。 2.奥斯特实验 把导线放置在小磁针的_____,通电时磁针发生了转动。 实验意义:奥斯特实验发现了电流的_______,即电流可以产生磁场,首次揭 示了_______的联系。 排斥 吸引 上方 磁效应 电与磁 返回 3.磁场 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,是通过_____发生的,磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不 着的客观存在的_____。 磁场 物质 返回 (1)对磁场性质的理解 基本性质 对放入其中的磁体或电流产生力的作用 客观性 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极的指向即为该处的磁场方向,或小磁针N极的受力方向即为该处磁场方向 返回 (2)电场与磁场的比较 比较项目 电场 磁场 不 同 点 产生 电荷 磁体、电流、运动电荷 基本 性质 对放入其中的电荷有电场力的作用 对放入其中的磁体、电流、运动电荷有磁场力的作用 相同点 磁场和电场都是不依赖于人的意志而客观存在的特殊物质,具有能量 返回 【辨析明理】 1.判断下列说法的正误 (1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。(　　) (2)通电导线与通电导线之间是通过电场发生作用的。(　　) (3)磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生。(　　) (4)磁体产生的磁场和电流产生的磁场本质上是一样的。(　　) (5)单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷),同样磁体也可以只有N极或S极。(　　) 提示:(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 返回 2.在奥斯特实验中导线为什么要南北放置? 提示:因为地磁场沿南北方向,导线南北放置可以排除地磁场的影响。 返回 【典例精研】 [典例1](多选)关于磁场,下列说法正确的是(　　) A.磁场和电场一样,是一种客观存在的特殊物质 B.磁场的基本性质是对处于其中的磁体或通电导体有力的作用 C.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质 D.磁场是磁体周围或通电导体周围存在的一种物质,有小磁针放入其中时,存在磁场;无小磁针放入其中时,磁场不存在 √ √ 返回 【解析】选A、B。磁场和电场都是客观存在的特殊物质,磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导体有力的作用,选项A、B正确;磁场虽然看不见、摸不着,但是它是客观存在的,选项C错误;磁场是磁体周围或通电导体周围存在的一种物质,不管有无小磁针放入其中,磁场都是客观存在的,选项D错误。 返回 【对点训练】 (多选)如图所示,关于磁体、电流间的相互作用,下列说法正确的是(　　) A.甲图中,电流不产生磁场,电流对小磁针的力 的作用是通过小磁针的磁场发生的 B.乙图中,磁体对通电导体的力的作用是通过 磁体的磁场发生的 C.丙图中,电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的 D.丙图中,电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的 √ √ 返回 【解析】选B、C。题图甲中,电流对小磁针的力的作用是通过电流的磁场发生的,A错误;题图乙中,磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的,B正确;题图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的,C正确、D错误。 返回 学习任务二　磁感线和地磁场 【情境引领】 在磁体周围放置一些小磁针,小磁针静止时如图所示 问题1.小磁针静止时的指向反映了磁场的什么特性? 提示:反映了磁场的方向性。 问题2.如果在磁场中各处都连续摆满了小磁针,会是什么现象? 提示:小磁针排列成一条条的曲线。 问题3.如何形象直观地描述磁场的特性? 提示:用带有方向的曲线描述磁场。 返回 【新知导学】 1.磁场的方向 物理学规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时_______________就是该点 磁场的方向。 2.磁感线 在磁场中画出一些有方向的曲线,曲线上每一点的_________都跟这点磁场 的方向一致,这样的曲线就叫作磁感线。 N极所指的方向 切线方向 返回 3.磁感线的特点 (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_____反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越___,磁感 线越疏的地方表示磁场越___。 (3)磁感线不相交,不相切,也不中断。 (4)磁感线是闭合曲线,在磁体外部由___极出发回到__极,在磁体内部由__极 指向___极。 疏密 强 弱 N S S N 返回 4.磁体磁感线的分布 (1)条形磁体和蹄形磁体的磁感线   (2)同名磁极和异名磁极的磁感线 返回 5.地磁场 (1)地球是一个巨大的磁体,地球周围空间存在的磁场叫地磁场。 (2)地磁场的三大特点 ①地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近。 地球的地理两极与地磁两极并不重合,因此,磁针并非准 确地指向南、北,其间有一个夹角,这就是地磁偏角。 ②地磁场的方向在南半球斜向上,在北半球斜向下,与地球表面并不平行。 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 返回 【辨析明理】 1.判断下列说法的正误 (1)磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止。(　　) (2)磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的。(　　) (3)磁感线是闭合的曲线,没有起始终了的位置。(　　) (4)磁体内部没有磁感线。(　　) 提示:(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 返回 2.电场线起始于正电荷(或无限远),终止于负电荷(或无限远)。观察甲、乙两图回答:磁感线是否起始于N极,终止于S极呢?   提示:不是,磁感线是闭合曲线。 返回 【典例精研】 角度1　磁感线的理解 [典例2](2025·安康高二检测)某班学习小组在学习完静电场和磁场后,进行激烈的讨论,下列分析正确的是(　　) A.电场线和磁感线是用来描述电场和磁场的,都是真实存在的 B.在空间某位置没画电场线,则该位置电场强度一定为零 C.电场线和磁感线每一点的切线方向分别表示该点电场和磁场的方向 D.电场线或磁感线均不是闭合的曲线 √ 返回 【解析】选C。磁感线和电场线都是用来形象描述场的强弱和方向的假想线,A错误;在空间某位置没画电场线,则该位置电场强度不一定为零,B错误;磁感线或电场线上每一点的切线方向跟该点磁场或电场的方向相同,C正确;磁感线是闭合曲线,电场线是起始于正电荷或无限远处、终止于无限远处或负电荷的非闭合曲线,D错误。 返回 【归纳总结】 磁感线和电场线的比较 比较对象 磁感线 静电场的电场线 相 同 点 方向 线上各点的切线方向就是该点的磁场方向 线上各点的切线方向就是该点的电场方向 疏密 表示磁场强弱 表示电场强弱 特点 在空间不相交、不相切、不中断 除电荷处外,在空间不相交、不相切、不中断 不同点 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 返回 【对点训练】 关于磁感线和电场线,下列说法中正确的是(　　) A.电场线和磁感线都是理想化的模型 B.磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线 C.磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中没有电荷位置的电场线是可以相交的 D.磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向 √ 返回 【解析】选A。电场线和磁感线的引入是为了能够容易理解场这种物质的存在,实际上是不存在的,是理想化的模型,A正确;磁感线或电场线不一定互相平行,B错误;不管是磁感线还是电场线,都不相交,因为某点的磁场或是电场的方向为沿着该点磁场线或是电场线的切线方向,若相交,某点的磁场或是电场的方向就不唯一了,C错误;磁感线和电场线不仅能表示方向,分布疏密还可以分别表示磁场和电场的强弱,越密越强,反之越弱,D错误。 返回 角度2　地磁场的认识 [典例3](2025·深圳高二检测)中国作为文明古国,其四大发明——造纸术、印刷术、 火药、指南针影响深远。东汉时期思想家王充在《论衡》一书中有关于“司南之杓, 投之于地,其柢(即勺柄)指南”的记载。如图所示的司南是用天然磁铁矿石琢成的一 个勺形物体,放在一个刻着方位的光滑方盘上。下列说法正确的是(　　) A.“司南之杓”可以用铜为材料制作 B.“柢”相当于磁体的S极 C.地球的磁场是人为想象出来的 D.“柢”能够指南是因为方盘对它施加了向南的力 √ 返回 【解析】选B。铜不能被磁化,“司南之杓”不可以用铜为材料制作,故A错误;地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,其实质是一块磁铁,在地磁场的作用下,静止时其勺柄指向南方,即指向地磁的北极,根据磁极间的相互作用规律可知,“柢”相当于磁体的S极,故B正确;地球的磁场是真实存在的,故C错误;柢能够指南是因为受到地磁场的作用力,故D错误。故选B。 返回 【对点训练】 我们赖以生存的地球是一个巨大的磁体,其磁场类似于条形磁铁的磁场。地磁北(N)极处于地理南极附近,地磁南(S)极处于地理北极附近。在地磁场中的不同位置摆放a、b、c、d四个小磁针,小磁针黑体部分为N极,如图所示。当小磁针静止时,N极指向正确的是(　　) A.a B.b C.c D.d 【解析】选D。小磁针N极的指向为磁场的方向,则图中d处小磁针的指向是正确的,A、B、C错误,D正确。 √ 返回 学习任务三　安培定则及分子电流假说 【情境引领】 1876年美国物理学家亨利·奥古斯特·罗兰(H.A.Rowland)在巴尔的摩做了旋转带电圆盘的磁效应实验,称之为罗兰实验,其主要结构为一个带有大量电荷的水平橡胶圆盘,圆盘上方悬挂一个小磁针,小磁针静止于水平状态。当橡胶圆盘绕其中心竖直轴高速旋转时小磁针发生偏转。改变圆盘旋转方向或改变电荷的电性时小磁针的偏转方向也随之发生改变。 返回 问题1.小磁针发生偏转的原因是什么? 提示:由于电荷的定向移动形成电流,而电流周围会产生磁场,小磁针受到磁场力的作用。 问题2.小磁针的偏转方向为什么会发生改变? 提示:电流方向发生改变,电流周围的磁场方向也发生变化。 返回 【新知导学】 1.直线电流的磁场 安培定则:如甲图所示,用_____握住导线,让伸直的拇指所指的 方向与电流方向一致,___________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:如乙图所示,让右手___________与环形电流的方向 一致,_____________________就是环形导线轴线上磁场的方向。 右手 弯曲的四指 弯曲的四指 伸直的拇指所指的方向 返回 3.通电螺线管的磁场 安培定则:如丙图所示,用右手握住螺线管,让弯曲的四指与_____________ _____一致,伸直的拇指所指的方向就是_____________磁场的方向。 螺线管电流的 方向 螺线管轴线上 返回 4.常见的三种电流磁感线分布 项目 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 返回 项目 立体图 横截面图 纵截面图 通电 螺线管 内部磁场强弱相同且比外部强,方向由S极指向N极,外部磁场类似条形磁体的磁场,方向由N极出发回到S极 返回 5.安培分子电流假说 (1)分子电流假说 安培认为,在物质内部,存在着一种环形电流——_________。分子电流使 每个物质微粒都成为微小的_____,它的两侧相当于两个_____。 (2)对磁现象的解释 当铁棒中各分子电流的取向_________时,铁棒对外显磁性;当铁棒中分子 电流的取向变得_________时,铁棒对外不显磁性。 分子电流 磁体 磁极 大致相同 杂乱无章 返回 【辨析明理】 1.判断下列说法的正误 (1)通电螺线管周围的磁场类似于条形磁体周围的磁场。(　　) (2)一环形电流产生的磁场,环内的磁感线与环外的磁感线数目相等。(　　) (3)一个物体是否对外显磁性,取决于物体内部分子电流的取向。(　　) (4)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。(　　) (5)根据“分子电流”假说,磁体受到强烈震动时或在高温条件下磁性会减弱。 (　　) 提示:(1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)√ 返回 2.为什么无论把磁棒折成多小的一段,它总有两个磁极? 提示:每个环形分子电流的两个侧面必定同时出现,一面相当于N极,另一面相当于S极。 返回 【典例精研】 [典例4](2025·江门高二检测)如图所示,环形导线周围有三只小磁针a、b、c,闭合开关S后,三只小磁针N极的偏转方向是(　　) A.全向里 B.全向外 C.a向里,b、c向外 D.a、c向外,b向里 √ 返回 【解析】选D。由图可知,线圈中的电流方向为顺时针方向,根据安培定则分析可知,环形导线内部磁感线方向向里,由于磁感线是闭合的,所以环形导线外部磁感线方向向外,因此小磁针a、c的N极向外,小磁针b的N极向里。故选D。 返回 【对点训练】 如图所示,下列关于通电导线与其产生的磁场方向的关系正确的是(　　) √ 返回 【解析】选A。根据安培定则可知,图A中通电直导线与其产生的磁场方向关系同图中所示一致,A正确;根据安培定则可知,图B中通电圆环与其产生的磁场方向关系与图中不一致,B错误;由于图C中通电导线是同一根导线折叠后双线绕制,电流方向相反,所以图中线圈内部的磁感应强度为0,C错误;根据安培定则可知,图D中通电螺线管与其产生的磁场方向关系与图中不一致,D错误。 返回 课堂小结 情境实践 答案:①磁体　②电流　③电和磁　 ④切线方向　⑤疏密 生活中的隐形守护者 太阳风暴指太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动。爆发时释放大量带电粒子所形成的高速粒子流,严重影响地球的空间环境。还好,地球本身就是个巨大磁体,磁感线从南极附近出发,回到北极附近,就像一张无形的保护网。当太阳风暴携带着高能粒子汹涌来袭,这些粒子沿着磁感线发生偏转,避免直接撞击地球,保护着地球上的生命和电子设备,保障通讯、电力系统正常运行。你了解的地磁场有哪些特点呢? 返回 01 课堂检测·自我诊断 返回 1.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.磁场的存在 B.导线周围存在磁场 C.通电导线周围存在磁场 D.磁场对通电导线有力的作用 【解析】选C。奥斯特实验直接证实了通电导线周围有磁场,从而使得通电导线下方的小磁针发生了偏转,故选C。 √ 返回 2.磁场中某区域的磁感线如图所示,则 (　　) A.a、b两处的磁场强弱不同,b处磁场较强 B.a、b两处的磁场强弱相同 C.a、b两处磁场方向一定相同 D.a处没有磁感线,所以没有磁场 【解析】选A。磁感线的疏密程度表示磁场强弱,切线方向表示磁场方向,可知b处磁场较强,且两处的磁场方向不同,A正确,B、C错误;在磁感线附近的区域均存在磁场,所以a处虽然没有磁感线穿过,但仍有磁场,D错误。 √ 返回 3.等量异种点电荷的电场线与异名磁极的磁感线对比如图所示,下列说法正确的是 (　　)   A.电场线起于正电荷,止于负电荷,是闭合的场线 B.磁感线起于N极,止于S极,是不闭合的场线 C.磁感线的疏密代表磁场的强弱,磁场的方向与磁感线垂直 D.电场线的疏密代表电场的强弱,电场的方向沿电场线的切线方向 √ 返回 【解析】选D。电场线起于正电荷或无限远处,止于无限远处或负电荷,有起点有终点是不闭合的场线,A错误;在磁体的外部,磁感线由N极出发回到S极,在磁体的内部磁感线由S极指向N极,磁感线是闭合的场线,没有起点没有终点,B错误;磁感线的疏密代表磁场的强弱,磁场的方向沿磁感线的切线方向,C错误;电场线的疏密代表电场的强弱,电场的方向沿电场线的切线方向,D正确。 返回 $