第13章 1 磁场 磁感线（配套Word）-【精讲精练】2026-2027学年高中物理必修第三册教师用书（人教版）

本讲义聚焦磁场及磁感线核心知识点，从奥斯特实验揭示电生磁入手，梳理磁场的物质性与基本性质，通过磁感线描述磁场强弱和方向，再用安培定则判断直线、环形及螺线管电流的磁场方向，构建完整知识支架。 该资料以科学探究为主线，通过奥斯特实验条件分析、磁感线与电场线对比表格等培养科学思维与物理观念，例题结合图像辅助理解，课中助力教师引导探究，课后练习题帮助学生巩固知识、查漏补缺。

1　磁场　磁感线 [学业要求与核心素养] 1．知道奥斯特发现了电流的磁效应。 2．知道磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间都是通过磁场相互作用的。 3．了解磁场的概念，了解磁感线的概念。 4．掌握安培定则，会用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。 [对应学生用书P129] 一、电和磁的联系 1．奥斯特实验 把导线沿__南北__方向放置在指向南北的磁针上方，通电时磁针发生了__偏转__。 2．实验意义 奥斯特实验发现了电流的__磁效应__，即电流可以产生磁场，首先揭示了__电与磁__的联系。 二、磁场 阅读教材，并回答： 教材图13.1­2、图13.1­3的实验说明了什么？ 答：见教材 【概念·规律】 1．磁场 磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过__磁场__发生的。 2．磁场是不依赖于我们的感觉而客观存在的__物质__，是在跟别的物体发生__相互作用__时表现自己的特性。 三、磁感线 1．定义 在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的__切线__方向都跟该点的磁场方向一致。 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__方向表示该点的磁场方向。 四、安培定则 1．安培定则：如图甲所示，__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。 2．直线电流周围的磁感线环绕情况如图乙所示。 3．环形电流的磁场如图丙所示。 4．通电螺线管的磁场如图丁所示。 五、安培分子电流假说 在原子、分子等物质微粒的内部，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) (1)磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质。(　　) (2)磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指的方向一致。(　　) (3)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。(　　) (4)通电直导线周围磁场的磁感线是以导线为圆心的圆。(　　) (5)通电螺线管周围的磁场类似于条形磁铁周围的磁场。(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√ [对应学生用书P130] 探究点一　对磁场的理解 磁场的特点 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通电导体产生力的作用 客观性和 物质性 磁场虽然不是由分子、原子组成，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 方向性 磁场的方向就是小磁针在磁场中N极受力的方向，亦即小磁针静止时N极所指的方向 (多选)下列说法正确的是(　　) A．磁场是客观存在的一种物质 B．磁体上磁性最强的部分叫磁极 C．磁体或电流在自己周围的空间会产生磁场 D．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的，而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的 [解析]　磁场是存在于磁体和通电导体周围的一种客观存在的物质，磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场产生的。 [答案]　ABC 1．(多选)如图所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上。当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水平飞过时，所能观察到的现象是(　　) A．小磁针不动 B．若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转 C．若是负电荷飞过，小磁针会发生偏转 D．若是一根通电导线，小磁针会发生偏转 答案　BCD 探究点二　对磁感线的进一步认识 1．磁感线的特点 (1)为形象描述场而引入的假想曲线，实际并不存在。 (2)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极。 (3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。 2．磁感线与电场线的比较 磁感线 电场线 相似点 引入目的 形象描述场而引入的假想线，实际不存在 疏密 场的强弱 切线方向 场的方向 相交 不能相交(电场中无电荷空间不相交) 不同点 闭合曲线 不闭合，起始于正电荷(或无穷远)，终止于无穷远(或负电荷) 关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是(　　) A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止 B．磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指的方向一致 C．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的 D．两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交 [解析]　条形磁铁内部磁感线的方向是从S极指向N极，A错误；磁感线上每一点切线方向表示磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，小磁针静止时N极受力方向和静止时N极的指向均为磁场方向，选项B正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一组有方向的闭合曲线，实际上并不存在，选项C错误；叠加区域合磁场的方向也具有唯一性，磁感线不可能相交，D选项错误。 [答案]　B 2．一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中，静止时的指向如图所示。下列分析正确的是(　　) A．N极指向该点磁场方向 B．S极指向该点磁场方向 C．该磁场是匀强磁场 D．a点的磁场方向水平向右 解析　物理学上规定：小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向，与S极所指的方向相反，故A正确，B错误；由题图可以看出，该磁场的磁感线分布不均匀，说明磁场的强弱不是处处相同，所以该磁场不是匀强磁场，C错误；a点的磁场方向沿磁感线的切线方向：斜向右上方，故D错误。 答案　A 探究点三　用安培定则判断电流的方向 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 内部磁场比环外强，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 如图所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向。 [解析]　根据安培定则，可以确定甲中电流方向垂直纸面向里，乙中电流的方向从下向上，丙中电流方向是逆时针，丁中磁感线的方向向下，戊中磁感线方向向右，己中磁感线的方向向右。 [答案]　见解析图 3．如图所示，环形导线周围有三枚小磁针a、b、c，闭合开关S后，三枚小磁针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 解析　首先判断环形电流为顺时针方向，用安培定则判断出小磁针b的N极应向里偏转，我们可把a、c处的环形导线抽象成一根很短的直导线，则a处电流竖直向上，c处电流水平向左，由安培定则可判断出a、c处的磁场方向均向外，故选项D正确。 答案　D [对应学生用书P132] 1．物理实验都需要有一定的控制条件。奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响。关于奥斯特的实验，下列说法正确的是(　　) A．该实验必须在地球赤道上进行 B．通电直导线应该竖直放置 C．通电直导线应该水平东西方向放置 D．通电直导线应该水平南北方向放置 解析　小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当通电直导线水平南北方向放置时，能产生东西方向的磁场，把小磁针放置在该处时，可有明显的偏转，故选D。 答案　D 2．下列关于磁感线的说法，正确的是(　　) A．磁感线是客观存在一种物质 B．磁场中可能存在两条相交的磁感线 C．磁感线的疏密用来表示磁感应强度的大小 D．通电螺线管的磁感线从北极出来，终止于南极，是一条不闭合的曲线 解析　磁场是客观存在的，但磁感线是为了形象描述磁场而假想出来的，A错误；由于磁感线的切线方向表示该点的磁场方向，磁场中任意一点只有一个磁场方向，磁场中若存在两条相交的磁感线，则交点处就有两个磁场方向，相互矛盾，B错误；磁感线的疏密用来表示磁感应强度的大小，C正确；通电螺线管的外部磁感线从北极出来，从南极进入，在内部又从南极回到北极，磁感线是闭合曲线，D错误。 答案　C 3．电流产生磁场的分布图如图所示，其中正确的是(　　) 解析　电流方向向上，由右手螺旋定则可得磁场方向为逆时针(从上向下看)，故A错误；电流方向向下，由右手螺旋定则可得磁场方向为顺时针(从上向下看)，故B错误；题图C、D中电流为环形电流，由右手螺旋定则可知，内部磁场方向应向右，故C错误，故D正确。 答案　D 学科网（北京）股份有限公司 $