3.1 磁场 磁感线 课件-2025-2026学年高一下学期物理教科版必修第三册

闭合开关，线框向右摆动，改变线框中电流的方向。闭合开关，线框向左摆动。 null这是个环形导线，通电后小磁针发生转动。可见，环形电流也能产生磁场。如果在环形导线周围撒下铁屑，通电后能表现出环形电流、磁感线的分布情况。 nullnull向南北方向将一根直导线放置于小磁针上方，并且按平行放置，闭合开关，观察小磁针的方向，断开开关。将电源正负极对调。再次闭合开关，观察小磁针的方向，断开开关。实验表明，通电直导线周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关。 左侧为电源的正极，右侧为电源的负极。此时两根导线串联，按下红色的开关键后会形成如图所示的电流，两根导线中的电流方向相反。现在按下开关键，两根导线相互排斥，改变电路，使两根导线并联，按下开关键后会形成如图所示的电流，两根导线中的电流方向相同。现在按下开关键，两根导线相互吸引。 第三章 电磁场与电磁波初步 High School Physics 学习目标 理解磁感线的概念，知道磁感线的特点。 02 知道磁场的概念，知道磁体与磁体间、磁体与通电导体间、通电导体与通电导体间的作用是通过磁场发生的。 01 知道地磁场的特点。 03 重点 重难点 理解安培定则，会用安培定则判断电流的磁场方向。 04 重难点 我国古代对磁现象 的认识及应用 01 沙漠探险者、大洋中的舵手如何识别方向？ 指南针 指南针应用了磁现象，我国古代对磁现象的认识是怎样的呢？ 公司logo 公司logo 情境导入 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，故称为“慈石”。 北宋时期学者沈括的代表作《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。 公司logo 公司logo 情境导入 罗盘针发明 100 多年后，丝绸之路将它传入欧洲，使哥伦布远航美洲、麦哲伦环球航行成为可能。 《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。 公司logo 公司logo 情境导入 我们的祖先将磁化的钢针支撑在一个刻有方位的盘中，使之可以自由转动，用来指示方向，从而发明了指南针(罗盘针)。 磁体 (1)性质：天然磁石具有吸引铁的性质。 (2)磁极：任何磁体都有两个位置磁性最强，称为磁极，它们有指示南北方向的本领。 指南针 公司logo 公司logo 核心知识 磁场与磁感线 02 通电导线之间有作用力 通电导线受到力的作用 现象: 通电导线放在蹄形磁铁附近，悬挂导线的细线偏离竖直方向 说明: 现象: 同向电流相互吸引， 反向电流相互排斥。 说明: 公司logo 公司logo 观察与思考 根据实验，在图中空白方框内填入恰当的内容。 磁场 公司logo 公司logo 观察与思考 小磁针和铁屑分布图样反映了什么？ 磁场 公司logo 公司logo 观察与思考 (4)磁场尽管看不见、摸不着，但它与电场类似，都是不依赖 于我们的感觉而客观存在的物质。 磁场 磁体和电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。 (1)定义： (2)基本性质： 对处在磁场中的磁极或电流有力的作用。 (3)方向： 小磁针N极的受力方向就是该处磁场的方向。 公司logo 公司logo 核心知识 ④磁感线不相交，不相切，也不中断。 磁感线 (1)定义： 为形象描述磁场的方向和强弱而假想的有方向的曲线。 (2)特点： ①每一点的切线方向 为该点的磁场方向。 ②曲线疏密表磁场强弱，疏的地方磁场弱，密的地方磁场强。 ③磁感线是闭合曲线，外部由N指向S，内部由S指向N。 公司logo 公司logo 核心知识 (1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线 磁体的磁感线 公司logo 公司logo 核心知识 (2)同名磁极和异名磁极的磁感线 公司logo 公司logo 核心知识 (3)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，止于无穷远处或负电荷，不闭合的曲线 注意：电场线有始点和终点，而磁感线是闭合曲线，没有始点和终点。 (1)地球是一个大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫地磁场。 地球的磁场 (2)地磁场的三大特点 ③在赤道平面上，到地心等距离的各点，地磁场强弱相等，且方向水平。 ①地磁场N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。其间有一个夹角，这就是地磁偏角。 ②地磁场方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地球表面也成一定角度，叫磁倾角。 公司logo 公司logo 核心知识 1.(多选)(2024·四川阆中东风中学高二月考)下列关于磁场的说法正确的是 A.磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 B.磁场是人为构想出来的 C.磁体与磁体之间是通过磁场发生作用的 D.对处在磁场中的磁极或电流有力的作用 √ √ √ 磁场是客观存在的一种物质，A正确，B错误； 磁体与磁体之间是通过彼此激发的磁场发生相互作用的，C正确； 磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用，选项D正确。 例题 2. 2023年12月1日，黑龙江大兴安岭地区漠河、塔河等地出现了极光，极光本质上是由太阳发射的高速带电粒子流受地磁场的影响，进入地球两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的。关于地磁场，下列说法正确的是 A.在广东省中山市，自由悬挂的小磁针N极会指向南方 B.在地球内部，磁场方向大致由地理北极指向地理南极 C.地球内部不存在磁场 D.地球附近磁感线非常密集，导致部分磁感线可能相交 √ 例题 根据地理的南极是地磁的北极，在广东省中山市，自由悬挂的小磁针N极会指向北方，故A错误； 同理，在地球内部，磁场方向大致由地理北极指向地理南极，故B正确，C错误； 地球附近磁感线非常密集，但磁感线不可能相交，故D错误。 安培定则 03 奥斯特实验发现通电导线周围也存在磁场。 它的磁感线分布是怎样的呢？ 通电直导线 通电环形导线 通电螺线管 公司logo 公司logo 观察与思考 安培定则：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电流轴线上磁感线的方向。 安培定则(右手螺旋定则)：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。 1.直线电流的磁场 2.环形电流的磁场 公司logo 公司logo 核心知识 安培定则：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。 3.通电螺线管的磁场 公司logo 公司logo 核心知识   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 公司logo 公司logo 核心知识 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          内部磁场为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部磁场类似条形磁铁的磁场，方向由N极指向S极 3. (2025·四川省雅安中学高二期中)电流的磁效应揭示了电与磁的关系。下面四幅图中描述磁场方向与电流方向之间的关系，其中磁感线分布正确的是 √ 例题 根据安培定则可知，电流方向向上，导线右侧磁场方向垂直纸面向里，左侧磁场方向垂直纸面向外，故A正确； 根据安培定则可知，螺线管内部磁场方向由左向右，故左端是S极，右端是N极，故B错误； 根据安培定则可知，环形导线内部磁场方向从右向左，故C错误； 根据安培定则可知，电流方向向下，磁场方向应该是顺时针方向(俯视)，故D错误。 4.(多选)(2024·四川省高二期中)如图所示，将螺线管与电源连接起来，接通电路后，放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止时N极指向图示位置，下列说法正确的是 A.通电螺线管的a端为N极 B.通电螺线管的b端为N极 C.电源的c端为正极，d端为负极 D.电源的d端为正极，c端为负极 √ √ 小磁针N极指向右侧，可知螺线管内部磁场方向由左向右，根据安培定则可知b端为通电螺线管的N极，则c端为电源的正极，d端为负极，故选B、C。 例题 磁现象的电本质 1.安培认为，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。 分子电流假说 公司logo 公司logo 核心知识 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。 磁化后的铁棒 未被磁化的铁棒 B 磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的 公司logo 公司logo 核心知识 (1)安培提出“分子电流”假说，认为磁体的磁场和通电导线的磁场均由运动的电荷产生。(　　) (2)根据“分子电流”假说，磁体受到强烈震动时磁性不会减弱。 (　　) (3)根据“分子电流”假说，温度升高，磁体磁性会减弱。(　　) √ × √ 辨析 5. (多选)(2025·南充市高二检测)根据“分子电流”假说，下列说法中正确的是 A.磁体内存在分子电流，非磁体内不存在分子电流 B.不管磁体、非磁体，其内部均存在分子电流 C.没有磁性的物体内分子电流的取向杂乱无章，分子电流形成的磁性彼 此抵消，总体对外不显磁性 D.原来没有磁性的铁钉或铁块被磁化后，内部分子电流的取向变得大致 相同，且不易再被打乱 √ √ √ 例题 由安培分子电流假说可知，不管磁体、非磁体，其内部均存在分子电流，故A错误，B正确； 没有磁性的物体内分子电流的取向杂乱无章，分子电流形成的磁性彼此抵消，总体对外不显磁性，故C正确； 原来没有磁性的铁钉或铁块被磁化后，内部分子电流的取向变得大致相同，且不易再被打乱，故D正确。 磁体:具有吸引铁的性质，有两个磁极，指示南北 磁场 磁感线 我国古代对磁现象的认识及应用 磁场：看不见、摸不着，客观存在。 磁感线：描述磁场方向和强弱而假想的有方向的曲线；闭合不相交。 磁场与磁感线 安培定则 磁现象的电本质 适用：直线电流；环形电流；通电螺线管磁场 磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! Lavf58.29.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.12.100 $在水平的板上又撒下铁粉。接通开关。轻轻的敲一敲板子的一边，铁粉排列在直线电流的周围，以直线电流为中心，铁粉排列成同心圆的样子。这里可以知道直线电流周围的磁力线向同心圆的方向排列。下面在直线电流周围放一些小磁针进行试验，电流向箭头方向流动，小磁针顺时针转动，在直线电流周围排列成一圈儿。 null