13.1 磁场 磁感线(课件PPT)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第三册（人教版）

该高中物理课件围绕磁场、磁感线、安培定则展开，通过情境导入（磁铁靠近实验）和自主学习，从奥斯特实验揭示电与磁联系入手，引导学生认识磁场性质，再用磁感线描述磁场，最后通过安培定则判断电流磁场方向，构建连贯的学习支架。 其特色在于紧扣物理观念和科学思维，通过实验探究（如铁屑排列分析磁感线分布）、易错辨析（纠正磁感线真实存在等认知误区）及实例应用（地磁场、通电螺线管小磁针指向题目），采用问题驱动与图表归纳，帮助学生深化物理观念，培养科学推理能力，也为教师提供系统的教学资源和互动设计支持。

1.磁场　磁感线 第十三章　电磁感应与电磁波初步 1 1.知道电和磁的关系，识别电流的磁效应，体会奥斯特实验的意义。（物理观念） 2.知道磁场的基本特性，知道磁感线，能画出常见磁场的磁感线分布情况。（物理观念） 3.会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈产生的磁场方向。（科学思维） 4.了解安培分子电流假说。（科学思维） 素养目标 2 目 录 CONTENTS 知识点一　电和磁的联系　磁场 知识点二　磁感线 知识点三　安培定则 提能驿站 课时作业 3 知识点一　电和磁的联系　磁场 目 录 4 　如图所示，光滑水平桌面上放有两个相同的磁铁，让两磁铁靠近后放 手，会观察到什么现象？为什么？ 提示：放手后两磁铁同时运动，相互靠近。因为异名磁极相互吸引。 目 录 物 理·必修第三册 〔阅读教材P104—P105，完成下列填空〕 1. 电和磁的联系 （1）磁极：自然界中的磁体总是存在着 个磁极。 （2）磁极间的相互作用：同名磁极相互 ，异名磁极相互 ⁠ ⁠。 （3）电流的磁效应：奥斯特通过通电导线使小磁针偏转的实验发现了电 流的 ，揭示了 的联系。 两　 排斥　 吸 引　 磁效应　 电与磁　 目 录 物 理·必修第三册 2. 磁场 （1）基本性质：磁场对放入其中的磁体或通电导线有力的作用。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。 （2）物质性：磁场尽管看不见，摸不着，但它是不依赖于我们的感觉而 客观存在的 ⁠。 磁场　 物质　 目 录 物 理·必修第三册 （1）奥斯特实验说明了电流可以产生磁场。 （　√　） （2）单独一个带电体可以只带正电荷，同样单独一个磁体可以只有N极。 （　×　） （3）磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生。 （　×　） √ × × 目 录 物 理·必修第三册 　观察下列各图，回答下列问题： （1）图甲中的现象是什么？这个现象最先是谁发现的？ 提示： 小磁针发生了偏转，奥斯特。 目 录 物 理·必修第三册 （2）图甲实验说明了什么？ 提示： 通电导线周围有磁场。 （3）图乙中的小磁针和条形磁体并没有相互接触，它们之间是通过什么 产生作用力的？ 提示： 磁场。 目 录 物 理·必修第三册 （4）图丙中的通电导体为什么受到力的作用？ 提示： 磁体周围存在磁场，磁场对通电导体有力的作用。 （5）图丁中的两根平行通电导线为什么发生力的作用？ 提示： 通电导线周围有磁场，磁场对放入其中的其他通电导线产生 力的作用。 目 录 物 理·必修第三册 1. 磁场的性质：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电 导体之间的相互作用都是通过磁场发生的。 目 录 物 理·必修第三册 2. 对磁场的三点理解 （1）磁场是一种特殊物质，它是客观存在的。 （2）磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间 通过磁场发生相互作用。 （3）磁场是有方向的，自由小磁针静止时N极的指向即为该点磁场的 方向。 目 录 物 理·必修第三册 下列说法正确的是（　A　） A. 磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的 B. 通电导体与通电导体间的相互作用是通过电场产生的 C. 磁体与通电导体间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的 D. 磁场和电场是同一种物质 A 目 录 物 理·必修第三册 解析：通电导体的周围存在磁场，不论是磁体与磁体之间、通电导体与通 电导体之间还是磁体与通电导体之间，都是通过磁场产生相互作用的。磁 场是一种特殊物质，它的基本性质是对放入磁场中的磁体、通电导体和运 动电荷有力的作用。而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其基本性质 是对放入电场中的电荷有力的作用，它不会对放入静电场中的磁极产生力 的作用。因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其本身的特点， 故A正确，B、C、D错误。 目 录 物 理·必修第三册 　〔多选〕下列关于磁场的说法正确的是（　　） A. 磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用 B. 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 C. 磁场是客观存在的一种特殊的物质形态 D. 磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无 解析： 　磁场虽看不见，摸不着，但其是客观存在的，不随人的意志而 转移，它是一种特殊的物质形态，最基本的性质是对处于其中的磁体和电 流有力的作用，故A、C正确，B、D错误。 √ √ 目 录 物 理·必修第三册 知识点二　磁感线 目 录 17 〔阅读教材P106，完成下列填空〕 1. 磁场的方向：物理学中把小磁针静止时 ⁠所指的方向规定为该点 磁场的方向。 2. 磁感线的定义：在磁场中画出一些曲线，曲线上每一点的 ⁠方向 都跟这点磁场的方向一致。 3. 磁感线的疏密可以描述磁场的强弱，磁感线较密，表示磁场较 ⁠。 N极　 切线　 强　 目 录 物 理·必修第三册 　（1）磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。 （　×　） （2）通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆环。 （　√　） （3）小磁针在磁场中静止时N极所指的方向与小磁针N极的受力方向 一致。 （　√　） × √ √ 目 录 物 理·必修第三册 　实验中我们常用铁屑的分布来反映磁场的分布。如图所示，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 铁屑就会有规则地排列起来。 目 录 物 理·必修第三册 （1）为什么铁屑会有规则地排列起来？试根据铁屑的分布画出条形磁体 周围磁感线的分布图。 提示： 细铁屑被磁场磁化变成一个个“小磁针”， “小磁针”受到磁场的作用按照磁场方向排列。条形磁体 周围磁感线的分布图如图所示。 （2）磁感线是闭合曲线吗？静电场的电场线呢？ 提示： 在磁体的外部，磁感线从N极指向S极，在磁体的内部，磁感 线由S极指向N极，磁感线是闭合的曲线。静电场的电场线始于正电荷（或 无穷远），止于无穷远（或负电荷），不是闭合曲线。 目 录 物 理·必修第三册 （3）根据条形磁体周围磁感线的分布图，如何判断磁场中某点的磁场方 向？如何比较两点的磁场的强弱？ 提示： 磁场中某点磁场的方向为磁感线在该点的切线方向。磁感线 越密集的地方，磁场越强；磁感线越稀疏的地方，磁场越弱。 （4）磁感线能相交吗？为什么？在现实中存在磁感线吗？ 提示： 磁感线不能相交。因为磁场中某一点有唯一确定的磁场方 向，所以两条磁感线不能相交。现实中并不存在磁感线，磁感线是为了形 象地描述磁场而人为假想的曲线，为形象、直观、方便地研究磁场提供了 依据。 目 录 物 理·必修第三册 1. 常见永磁体的磁感线分布 目 录 物 理·必修第三册 2. 磁感线的特点 （1）为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。 （2）磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线密集的地方磁场强，稀疏的 地方磁场弱。 （3）磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。 （4）磁体外部磁感线从N极指向S极，磁体内部磁感线从S极指向N极。 （5）磁感线闭合而不相交、不相切，也不中断。 目 录 物 理·必修第三册 （1）地球是一个巨大的磁体，地球周围空间存在 的磁场叫作地磁场。 （2）地磁场的三大特点 ①地磁场的N极在地球南极附近，地磁场的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，这就是地磁偏角。 3. 地磁场的特点 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在赤道上，地磁场方向平行于地球表面。 目 录 物 理·必修第三册 角度1　磁感线 关于磁场和磁感线，下列说法中正确的是（　A　） A. 将小磁针放在某一空间，若小磁针偏离南北方向，说明这个空间存在 地磁场之外的磁场 B. 磁极间的相互作用不都是通过磁场产生的 C. 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线 D. 磁体的磁感线只从磁体N极出来，回到磁体S极 A 目 录 物 理·必修第三册 解析：因为小磁针静止时，指向南北方向，所以如果偏离南北方向，一定 有地磁场之外的磁场作用，故A正确；磁极间的相互作用是通过磁场而产 生的，故B错误；磁感线不是真实存在的，而是一些假想的线，故C错误； 在磁体的外部，磁感线从磁体的N极出来，回到S极，在磁体的内部，磁感 线是从S极到N极，故D错误。 目 录 物 理·必修第三册 角度2　磁感线的性质 如图所示，表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说 法正确的是（　B　） B A. a、b两处的磁场强弱相等 B. a、b两处的磁场强弱不等，b点较强 C. 蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于 蹄形磁铁的S极 D. a处没有磁感线，所以该处没有磁场 目 录 物 理·必修第三册 解析：由于磁感线较密处磁场较强，由题图可知，b处的磁感线较密，a处 的磁感线较疏，故b处磁场较强，故A错误，B正确；磁感线是闭合曲线， 没有起点和终点，故C错误；在没画磁感线的地方，并不表示没有磁场存 在，故D错误。 目 录 物 理·必修第三册 角度3　地磁场 〔多选〕中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏 角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究 表明，地球周围的磁场的磁感线分布示意图如图 所示。结合上述材料，下列说法不正确的是 （　AD　） AD A. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 B. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 C. 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 D. 在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的南极附近 目 录 物 理·必修第三册 解析：只有赤道上方附近的地磁场的方向与地面平行，A错误；地理南、 北极与地磁场的南、北极不重合，存在地磁偏角，故B正确；磁感线是闭 合的，由题图可推知地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故C 正确；在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的北极附 近，故D错误。 目 录 物 理·必修第三册 知识点三　安培定则 目 录 32 〔阅读教材P106—P107，完成下列填空〕 1. 直线电流的磁场 安培定则：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：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　 目 录 物 理·必修第三册 3. 通电螺线管的磁场 安培定则：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　 目 录 物 理·必修第三册 （1）奥斯特发现了通电直导线周围的磁场的方向和电流的方向之间的关 系。 （　×　） （2）通电螺线管周围的磁场类似于条形磁体周围的磁场。 （　√　） （3）电流产生磁场，磁场的方向用安培定则判断。 （　√　） × √ √ 目 录 物 理·必修第三册 　电流产生的磁场中，某处小磁针静止时N极的指向如图所示。 （1）在图中画出电流的方向，判断的依据是什么？ 目 录 物 理·必修第三册 提示：电流方向分别如图所示，判断的依据是安培定则。 目 录 物 理·必修第三册 （2）图甲、乙、丙分别属于哪种磁场？磁场分布特点是什么？ 目 录 物 理·必修第三册 提示： 图甲是直线电流的磁场，磁感线是以导线上各点为圆心的 同心圆。离导线越近的位置磁场越强，离导线越远的位置磁场越弱。 图乙是环形电流的磁场，类似于条形磁体的磁场。因为磁感线是闭合 曲线，环内磁感线条数与环外磁感线条数相等，所以环内磁场强，环 外磁场弱。 图丙是通电螺线管的磁场，通电螺线管外部的磁场跟条形磁体的磁场 分布情况相同，两端分别为N极和S极，管内磁场方向由S极指向N极。 目 录 物 理·必修第三册 三种常见电流的磁场 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垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀 疏，磁场越弱 目 录 物 理·必修第三册 安培定则 立体图 横截面图 纵截面图 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 内部磁场比外部强，内部磁场方向由S极指向N极，外部类似条形 磁铁，方向由N极指向S极 目 录 物 理·必修第三册 （2026·浙江宁波高二期末）下列所示各图中，小磁针的指向错误的是 （　C　） C 目 录 物 理·必修第三册 解析：由安培定则可知，螺线管右侧为S极，左侧为N极，则处在螺线管内 部小磁针的N极应向左，故A正确；由地磁场从地球的南极指向北极，结合 小磁针静止时N极指向为磁场的方向可知，赤道处小磁针N极指向地球的北 极，故B正确；根据安培定则判断直导线周围磁场，则小磁针处的磁场方 向竖直向下，应该是N极向下，故C错误；U形磁铁，小磁针处的磁场由N 极指向S极，则小磁针N极向右，故D正确。 目 录 物 理·必修第三册 　关于电流周围产生的磁场分布，下列图示正确的是（　　） √ 目 录 物 理·必修第三册 解析：　根据安培定则可知，图A中向下的直线电流在左侧产生的磁场方 向应向里，在右侧产生的磁场方向应向外，故A错误；图B中向外的电流方 向产生的磁场为逆时针方向，且从导线向远处延伸，磁感线应逐渐稀疏， 故B错误；图C中顺时针方向的环形电流在内部产生的磁场方向应向里，在 外部产生的磁场方向应向外，故C错误；图D中电流方向产生的磁场方向从 左向右，故D正确。 目 录 物 理·必修第三册 提能驿站 目 录 46 　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。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。 目 录 物 理·必修第三册 2. 磁现象的微观解释 磁性变化 磁化 消磁 磁性状态 铁棒对外显磁性 铁棒对外不显磁性 分子电流的 取向情况 铁棒中各分子电流的取向 大致相同时 铁棒中分子电流的取向变得杂 乱无章时 图示 变化原因 外界磁场作用 高温、剧烈震动等作用 目 录 物 理·必修第三册 安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相似，提出了分子 电流假说。他认为，在物质内部存在着一种环形电流——分子电流（分子 电流实际上是由原子内部电子绕核运动形成的），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。 下列选项将分子电流（箭头表示电子运动方向）等效为小磁 体的图示中正确的是（　B　） B 目 录 物 理·必修第三册 解析：做圆周运动的电荷带负电，则环形电流方向与其运动方向相反，根 据安培定则可知其左侧为N极，选项B正确。 目 录 物 理·必修第三册 课时作业 目 录 51 知识点一　电和磁的联系　磁场 1. （2026·浙江宁波高二期末）磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针 来控制起爆电路的装置，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体， 当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是（　　） A. 磁体的吸铁性 B. 磁场对电流的作用原理 C. 电荷间的相互作用规律 D. 磁极间的相互作用规律 1 2 3 4 5 6 7 8 √ 目 录 物 理·必修第三册 解析：　磁性水雷中的小磁针静止时，一端指南，一端指北，水雷不会 爆炸，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，由磁极间的相互作 用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，当军舰接近磁性水雷时， 就会使水雷中的小磁针发生转动，从而使水雷发生爆炸，故选D。 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 2. （2026·辽宁大连学业考试）我国是最早发现磁现象、应用磁现象的国 家之一。下列不属于磁现象的是（　　） A. 磁体对周围通电导线产生作用力 B. 两个静止带电体之间存在相互作用力 C. 两条平行通电导线之间存在相互作用力 D. 物理学家奥斯特发现通电导线使小磁针偏转 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 解析：　磁体对周围通电导线产生作用力属于磁现象，不符合题意； 两个静止带电体之间存在相互作用力属于静电力，不属于磁现象，符 合题意；两条平行通电导线之间存在相互作用力属于磁现象，不符合 题意；物理学家奥斯特发现通电导线使小磁针偏转属于磁现象，不符 合题意。故选B。 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 知识点二　磁感线 3. 对磁感线的认识，下列说法正确的是（　　） A. 磁感线总是从磁体的N极出发，终止于磁体的S极 B. 磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针的S极受力方向相同 C. 磁感线的疏密可以反映磁场的相对强弱 D. 磁感线是磁场中客观存在的线 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 解析：　磁感线在磁体的外部是从N极到S极，在磁体内部是从S极到N 极，形成闭合曲线，故A错误；磁感线上某点的切线方向与放在该点的小 磁针的N极受力方向相同，故B错误；磁感线是人假想出来的、现实中不存 在的曲线，磁感线越密，磁场越强，磁感线越疏，磁场越弱，故C正确，D 错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 4. （2026·黑龙江高二上学业考试）如图为条形磁铁周围的磁场分布，a、 b、c、d四个点中磁场最强的点是（　　） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 解析：　由题图可知d点的磁感线最密，所以d点中磁场最强。故选D。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 知识点三　安培定则 5. 通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示，当小磁针静止时，图中小 磁针的指向正确的是（涂黑的一端为N极）（　　） A. a B. b C. c D. d 解析：　由安培定则判断出螺线管的左侧相当于条形磁铁的N极，右侧相 当于S极，故在小磁针a、c、d处磁场方向水平向左，小磁针b处磁场方向水 平向右，小磁针静止时N极应沿磁感线方向，只有小磁针b指向正确，故B 正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 6. （2026·江苏盐城学业考试）如图所示，在线圈中心放一个小磁针，且 与线圈在同一平面。当线圈中通以逆时针方向的电流时，小磁针（　　） A. N极向里转 B. N极向外转 C. 在线圈平面逆时针转动 D. 在线圈平面顺时针转动 解析：　根据安培定则，当线圈中通以逆时针方向的电流时，线圈内的 磁场方向向外，则小磁针N极向外转，故选B。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 7. 如图所示为一种利用电磁铁制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类 似打点计时器，当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时， 以下说法正确的是（　　） A. 电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极 B. 电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极 C. 电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极 D. 电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 解析：　电磁铁实际为通电螺线管，当电流从a流入电磁铁时，根据安培 定则，得出电磁铁的上端为S极，由异名磁极相互吸引知，小磁铁下端为N 极，故A、B、C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 8. 为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻 跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图所示。用 M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是（　　） A. 蓄电池M端为正极 B. 蓄电池N端为正极 C. 螺线管P端为S极 D. 螺线管内部磁场方向由P指向Q √ 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 解析：　小磁针的N极向螺线管偏转说明小磁针所在位置磁场方向向左， 即螺线管P端为N极，Q端为S极，故C错误；在螺线管的内部，磁场方向由 S极指向N极，所以螺线管内部磁场方向由Q指向P，故D错误；根据安培定 则可知，在蓄电池外部电流从N流向M，蓄电池N端为正极，故A错误，B 正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 目 录 物 理·必修第三册 $