13.1 磁场 磁感线 导学案-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理导学案聚焦磁场、磁感线、安培定则及安培分子电流假说，通过“通电导线在磁体附近受力”问题导入，引导学生从磁体与电流的相互作用切入，逐步构建磁场概念，借助磁感线模型描述磁场，再用安培定则判断电流磁场，形成连贯的学习支架。 资料特色在于知识整理结构化，结合细铁屑显示磁感线等实验图示及《梦溪笔谈》记载、加磁器等生活实例，例题设计注重物理观念的建构与科学思维的培养，通过图像分析和实际情境问题，帮助学生理解磁场的物质性与相互作用，提升模型建构和科学推理能力。

第十三章 电磁感应与电磁波初步 13.1 磁场 磁感线 [学习目标]　 1.知道磁场的概念，知道磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的作用是通过磁场发生的. 2.理解磁感线的概念，知道磁感线的特点.（重点） 3.理解安培定则. 4.会用安培定则判断电流的磁场方向．（重点） 5.了解安培分子电流假说。 【导线】如图所示，通电导线放在蹄形磁体附近，悬挂导线的细线偏离竖直方向，说明通电导线受到力的作用，磁体对通电导线的作用力是如何产生的？ 一、磁场与磁感线 【知识整理】 1．磁场与磁感线 （1）磁场 ①定义：磁体和______周围一种看不见、摸不着的特殊物质。 ②基本性质：对处在磁场中的______或______有力的作用。 ③方向：小磁针______的受力方向就是该处磁场的方向。 ④磁场尽管看不见、摸不着，但它与______类似，都是不依赖于我们的感觉而客观存在的物质。 （2）磁感线 ①定义：为了形象地描述磁场的______和______而______的有方向的曲线。 ②特点： （i）磁感线上每一点的______方向表示该点的磁场方向。 （ii）曲线的______表示磁场的强弱，曲线疏的地方磁场___，曲线密的地方磁场______。 （iii）磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极。 （iv）磁感线不相交，不相切，也不中断。 （3）磁体的磁感线 ①条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线 ②同名磁极和异名磁极的磁感线 （4）地球的磁场 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 （i）地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。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，这就是磁偏角。 （ii）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。 （iii）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。 匀强磁场 2．如果磁场中各点的磁感应强度的_________相等、_________相同，这个磁场叫作匀强磁场。 3．磁感线分布特点：一组平行且_________的直线。 【例题】 4．《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋，则能指南”，表明古人对磁场已有初步认识。条形磁铁周围磁感线分布如图所示，磁场中有a、b、c、d四点，其中磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 5．下列关于磁场和磁感线的描述，正确的是（　　） A．磁场是真实存在的物质，而磁感线并不存在 B．磁感线的分布可以相交，但不能相切 C．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极 D．只有通电导线和永磁铁周围才存在磁场 6．如图甲所示，头发碎屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，碎屑就按电场强度的方向排列出来，显示出电场线的分布情况。如图乙所示，在条形磁体上方放置一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，轻敲玻璃板，细铁屑就能显示出磁感线的分布情况。下列说法正确的是（   ） A．图甲、乙能证明电场线、磁感线客观存在 B．图甲显示的是匀强电场中电场线的分布情况 C．图乙中细铁屑越多的位置，磁场越弱 D．图乙中细铁屑在磁场里磁化成了“小磁针”，“小磁针”静止时N极所指的方向为该点磁场的方向 二、安培定则 【知识整理】 7．直线电流的磁场 安培定则(右手螺旋定则)：如表格中甲图所示，用______握住通电导线，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。 8．环形电流的磁场 安培定则：如表格中乙图所示，让右手__________________与环形电流的方向一致，__________________________________就是环形电流轴线上磁感线的方向。 9．通电螺线管的磁场 安培定则：如表格中丙图所示，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。 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 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 【例题】 10．如图所示，通电长直导线中的电流方向垂直纸面向里，以导线为中心的同一圆周上有、、、四点，和是相互垂直的两条直径，且竖直，在、、、四点中，小磁针N极水平向左的是（     ） A．点 B．点 C．点 D．点 11．下列电流的磁感线分布正确的是（     ） A． B． C． D． 12．图示为静止在未通电导线环中心的小磁针。当导线环中沿逆时针方向通过恒定电流时，小磁针再次静止时极将指向（     ） A．水平向右 B．水平向左 C．环面向里 D．环面向外 13．在通电螺线管左侧，小磁针静止时N极所指方向正确的是（　　） A． B． C． D． 三、安培分子电流假说 14．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________。 15．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。 16．某款小型加磁器如图所示，当把螺丝刀放入加磁孔时，螺丝刀会被磁化从而吸引轻质铁钉，当把螺丝刀放入消磁孔时，螺丝刀会退磁（失去磁性）。关于上述现象，下列说法正确的是（    ） A．磁化时螺丝刀内部才产生了分子电流 B．退磁时螺丝刀内部的分子电流会减弱 C．磁化时螺丝刀内部分子电流的取向变得杂乱无章 D．磁化后的螺丝刀在高温条件下或者受到猛烈撞击时磁性会减弱或消失 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． 通电导线 磁体 通电导线 N极 电场 强弱 方向 假想 切线 疏密程度 弱 强 2． 大小 方向 3．间隔相等 4．D 【详解】磁感线疏密表示磁感应强度大小，越密磁场越强，条形磁铁两极磁场最强；磁感线切线方向为磁场方向，b处方向不平行条形磁铁轴线，a、d 、c 点磁感线方向与条形磁铁轴线平行，这三点中d点磁感线最密集，故磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是d点。 故选D。 5．A 【详解】A. 磁场是客观存在的特殊物质，磁感线是为了形象描述磁场人为引入的假想曲线，实际不存在，故A正确； B. 磁场中任意一点的磁场方向是唯一的，若磁感线相交，交点处会有两个切线方向（对应两个磁场方向），不符合实际，因此磁感线不能相交，故B错误； C. 磁感线是闭合曲线，在磁体外部从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极，并非终止于S极，故C错误； D. 运动的电荷周围也存在磁场，并非只有通电导线和永磁铁周围有磁场，故D错误。 故选A。 6．D 【详解】A．电场线、磁感线是为了形象地描述电场、磁场而引入的，客观上并不存在，A错误； B．题图甲显示的电场线各处疏密不一，不可能是匀强电场中的电场线分布情况，B错误； C．题图乙中细铁屑越多的位置，磁场越强，C错误； D．题图乙中细铁屑在磁场里磁化成了“小磁针”，“小磁针”静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，D正确。 故选D 。 7． 右手 弯曲的四指 8． 弯曲的四指 伸直的拇指 9． 与螺线管中电流的方向 螺线管内部 10．D 【详解】由安培定则可知，电流垂直纸面向里时，长直导线周围的磁场方向为顺时针方向；在点，磁场方向沿圆周切线水平向左。 故选D。 11．C 【详解】A．直线电流的磁场遵循安培定则，大拇指指向电流，弯曲的四指指向磁感线方向，图中磁感线从上向下看应为逆时针，A错误； B．根据安培定则，大拇指指向电流，弯曲的四指指向磁感线方向，图中磁感线从上向下看应为顺时针，B错误； CD．环形电流遵循安培定则，弯曲的四指指向电流方向，大拇指指向磁感线方向，C正确，D错误。 故选C。 12．D 【详解】对于环形电流，右手弯曲的四指与环形电流方向，伸直大拇指的指向就是环形电流中心的磁场方向。 由此可得：题中导线环中心的磁场方向为垂直环面向外。 小磁针静止时，N极的指向与该处磁场方向一致，因此小磁针N极最终指向环面向外。 故选D。 【点睛】 13．C 【详解】根据安培定则可知通电螺线管的左端相当于条形磁铁的N极，吸引小磁针的S极，故C正确，ABD错误。 故选C。 14． 分子电流 磁体 磁极 15． 大致相同 杂乱无章 16．D 【详解】ABC．由安培分子电流假说可知，任何情况下螺丝刀内部都有分子电流，磁化时螺丝刀内部的分子电流取向趋向一致，退磁时螺丝刀内部分子电流的取向变得杂乱无章但不会减弱。故ABC错误； D．在高温条件下或者受到猛烈撞击时分子电流的取向会变得杂乱无章，由安培分子电流假说可知磁化后的螺丝刀的磁性会减弱或消失。故D正确。 故选D。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $