5.1 磁场及其描述（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理必修第三册（鲁科版）

该高中物理课件围绕磁场及其描述展开，涵盖磁场、磁感应强度、磁感线、电流的磁场及磁的应用等核心知识点。课堂导入可从指南针、磁浮列车等生活现象切入，关联电场知识引出磁场，通过概念定义、规律总结到应用实例，构建递进式学习支架。 其亮点在于融合物理观念与科学思维，通过知识辨析（如判断磁感应强度为零的条件）、疑难讲解（矢量合成分析磁场叠加）及典例（通电螺线管小磁针指向判断）培养科学推理与模型建构能力。磁应用部分联系核磁共振等现代技术，增强社会责任意识，助力学生深化理解，教师教学更具结构化与针对性。

第1节　磁场及其描述 　 1.磁场:在磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质。 2.磁场的基本性质:磁场能够对磁体产生力的作用,令磁体与磁体间相互吸引或排斥,使磁针 发生偏转。 3.磁场的方向:人们把磁场中某点小磁针静止时北极的指向规定为该点磁场的方向。 4.磁感应强度 (1)物理意义:描述磁场的强弱和方向的物理量。 (2)定义:物理学中,把垂直于磁场方向的一小段通电直导线受到的力F与电流I和直导线长度l 的乘积之比,称为磁感应强度。 知识点 1 磁场　磁感应强度 知识 清单破 第5章　初识电磁场与电磁波 第1讲　描述运动的基本概念 (3)公式:B= 。 (4)单位:在国际单位制中,其单位是特斯拉,简称特,符号是T,1 T=1 。 (5)矢量性:磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度方向,即该点的磁场方向,也就是放在 该点的小磁针静止时N极的指向。 第1讲　描述运动的基本概念 1.磁感线:在磁场中画出一些假想曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场的方向一 致,这样的曲线就叫作磁感线。 2.磁感线的特点 (1)用来形象地描述磁场。 (2)在磁场中的磁感线分布越密,表示磁感应强度越大。 3.匀强磁场:在磁场的某个区域内,如果各点的磁感应强度大小和方向都相同,则这个区域的 磁场称为匀强磁场。在匀强磁场中,磁感线是一组平行且等间距的直线。 知识点 2 磁感线 第1讲　描述运动的基本概念 1.通电直导线的磁场:用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致,则四指 弯曲的方向就是磁感线的环绕方向(如图甲所示)。    　　甲　　　　　乙　　　　　　丙　     2.环形电流的磁场:让右手弯曲四指的方向与环形电流的方向一致,则伸直拇指所指的方向是 环形电流中心轴线处的磁感线方向(如图乙所示)。 知识点 3 电流的磁场 第1讲　描述运动的基本概念 3.通电螺线管的磁场:用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向与电流的方向一致,则伸直 拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是说,拇指指向通电螺线管的北极(N极) (如图丙所示)。 第1讲　描述运动的基本概念 1.指南针与航海业的发展 (1)古人对磁技术的应用中,首屈一指的当数我国发明的指南针。 (2)指南针的发明,促进了人类文明的传播,使航海事业得到了发展。 2.磁与现代技术 (1)磁与交通: ①磁技术在交通工具中的典型应用是高速磁浮列车。磁浮列车有常导电磁铁吸引式和超导 电磁铁相斥式两种形式。 ②原理:运用磁铁“同极相斥,异极相吸”的性质。 (2)磁与医疗:核磁共振成像技术是磁在医学诊断方面的重要应用。 (3)磁的其他应用:发电机、电动机,电冰箱的磁密封条,微波炉产生微波的磁控管,收音机和电 视机的多种磁元件等。 知识点 4 磁的应用及意义 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 1.磁体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在该点静止 时N极所指的方向一致。( ) 3.应用指南针时,小磁针的S极指向南方。 ( ) 4.通电螺线管的磁场分布类似于条形磁铁。 ( ) 5.通电直导线在磁场中受到的磁场力为零,则说明该处的磁感应强度为零。 ( ) 　若通电直导线平行于磁场放置,受到的磁场力为零,但该处的磁感应强度不为零。     ✕         √         √         √         √     提示 第1讲　描述运动的基本概念     判断环形电流与通电螺线管的磁场时,弯曲四指所指方向为电流的方向。 6.安培定则中,弯曲四指所指方向均为磁场的方向。 ( )     ✕     提示 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.磁场的客观性 　　磁场虽然看不见、摸不着,不是由分子、原子组成的,但是客观存在于磁体的周围、电 流的周围。场和实物是物质存在的两种形式。 2.磁场的基本性质 　　对放入其中的磁体或电流有力的作用。磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电 流之间的相互作用都是通过磁场发生的。 疑难 情境破 疑难1 对磁感应强度的理解 第1讲　描述运动的基本概念 　      3.对定义式B=  的理解 (1)B= 是磁感应强度的定义式,其成立的条件是通电直导线必须垂直于磁场方向放置。因 为在磁场中某点通电直导线受力的大小除和磁场强弱、电流I和导线长度l有关以外,还和导 线的放置方向有关。 (2)导线在磁场中的放置方向不同,所受磁场力也不相同。当通电导线与磁场方向平行时,通 电导线受力为零,所以我们不能根据通电导线受力为零来判定磁感应强度B的大小为零。 第1讲　描述运动的基本概念 (3)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时l应很小,Il称为“电流元”,相当于静电场 中的“试探电荷”。 (4)磁感应强度是矢量,运算遵循平行四边形定则。 第1讲　描述运动的基本概念 典例 如图,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者 之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时, 纸面内与两导线距离 均为l的a点处的磁感应强度为零【1】。如果让P中的电流反向、其他条件不变【2】,则a 点处磁感应强度的大小为 ( )   A.0　    B. B0　    C. B0　    D.2B0     C     第1讲　描述运动的基本概念 信息提取    【1】a点处的磁感应强度为零说明匀强磁场、长直导线P和Q产生的磁场叠加 后的矢量和为零。 【2】让P中的电流反向后,根据安培定则可知其产生的磁场也反向。 思路点拨    通电直导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆, 根据安培定则可确 定通电导线周围磁场的方向【3】。磁场中每一点磁感应强度的方向为该点磁感线的切线方 向。 磁感应强度是矢量,合成遵循平行四边形定则。多个通电导体产生的磁场叠加时, 合磁场 的磁感应强度等于各场源单独存在时在该点磁感应强度的矢量和【4】。可根据矢量合成求 解a点的磁感应强度。 第1讲　描述运动的基本概念 解析    两长直导线P和Q在a点处的磁感应强度的大小相等,设为B,方向如图甲所示(由【3】 得到),此时a点处的磁感应强度为零,则两磁感应强度的合磁感应强度B合的大小等于B0,方向 与B0相反,即B0的方向水平向左(由【1】得到),此时B=  =  B0;让P中的电流反向、其 他条件不变,两长直导线P和Q在a点处的磁感应强度的大小仍为B,方向如图乙所示(由【2】 得到),则两磁感应强度的合磁感应强度大小为B,方向竖直向上,B与B0垂直,其合磁感应强度 为Ba= =  B0(由【4】得到),C正确。   甲 乙 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.磁感线的特点 (1)磁感线是为了形象地描述磁场而假想出来的有方向的曲线,并不是客观存在于磁场中的 真实曲线。 (2)磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的地方表示磁场越强,磁感线越疏的地方表示 磁场越弱。 (3)磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向。 (4)磁感线是闭合曲线,不相交,不相切,也不中断。 (5)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线,在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指 向N极。 疑难2 对磁感线的理解 第1讲　描述运动的基本概念 2.常见磁体的磁感线   第1讲　描述运动的基本概念 典例 如图所示,a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧【1】,当这 些小磁针静止时, 小磁针N极的指向【2】是 ( )   A.a、b、c均向左 B.a、b、c均向右 C.a向左,b向右,c向右 D.a向右,b向左,c向右     C     第1讲　描述运动的基本概念 信息提取    【1】在通电螺线管的外部,磁感线从N极指向S极,内部从S极指向N极,形成一条 闭合曲线。 【2】小磁针N极的指向即所处位置的磁感应强度方向。 思路点拨    (1)当小磁针处于直线电流的磁场中,或处于环形电流、通电螺线管内部和外部 时,应该根据小磁针N极所指方向与通过该点的磁感线的切线方向相同【3】来判断小磁针 的N极受力方向。 (2)当小磁针处于磁体产生的磁场中,或环形电流、通电螺线管外部时, 可根据同名磁极相 斥,异名磁极相吸【4】来判断小磁针N极的受力方向。 第1讲　描述运动的基本概念 解析    小磁针静止时N极的指向与该点磁感线方向相同,如果a、b、c三处磁感线方向确定, 那么三枚小磁针静止时N极的指向也就确定(由【2】【3】【4】得到)。通电螺线管的磁场 与条形磁体的磁场类似,画出通电螺线管的磁感线如图所示(由【1】得到),可知a磁针的N极 指向左边,b磁针的N极指向右边,c磁针的N极指向右边,C正确。   第1讲　描述运动的基本概念 $