2017-2018学年高中物理（教科版,选修1-1）同步课件+学业分层测评+教师用书 第2章 1　电流的磁场 （3份打包）

1　电流的磁场 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.了解磁体的吸铁性和指向性． 2．了解电流的磁效应，及奥斯特发现电流磁效应的过程． 3．知道磁场的概念． 4．知道磁感线，会用磁感线描述磁场．(难点) 5．了解通电直导线、环形导线及螺线管周围磁感线的分布特点．(重点) 简 单 磁 现 象　电 流 磁 效 应 1．任何磁体都有两个磁极．悬挂的磁体静止时有指南北的性质．磁体和磁体间存在相互作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引． 2．1820年奥斯特发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流也能产生磁，这个现象称为电流磁效应． 1．有的磁体只有一个磁极．(×) 2．奥斯特的发现“打开了黑暗领域的大门”．(√) 看围棋讲座时会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来，你知道这是为什么吗？ 【提示】　这是因为棋子和棋盘都是由磁性材料做成的，它们之间存在着磁力，从而使棋子和棋盘之间存在着弹力，使棋子受到一个与重力平衡的向上的静摩擦力，所以棋子不会掉下来． 磁场与电场一样，都是物质．磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，说它“特殊”是因为它和我们常见的以分子、原子、离子组成的物质不同，它不是以微粒组成的物质的形式存在，而是以一种“场”的形式存在；说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样，能对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用．因此我们说磁场是和我们常见的桌子、房屋、水和空气一样，是一种客观存在的物质．磁体间的相互作用是通过磁场来产生的．磁场力是非接触力．磁场是一种实际存在的物质，也具有能量． 1．一个蹄形磁铁从中间断开后，每一段磁铁的磁极个数是(　　) A．一个　　　B．二个　　　C．四个　　　D．没有 【解析】　一个磁铁无论断成几段，每一段还是有两个磁极，选B. 【答案】　B 2．下列关于磁场的说法中，正确的是(　　) A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的 C．磁极与磁极之间是直接发生作用的 D．磁场只有在磁极与磁极发生作用时才产生 【解析】　磁极与磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C错误；磁场具有能量，对磁极有力的作用，是一种客观存在的物质，A正确，B错误；磁场在磁极周围始终存在，D错误． 【答案】　A 3．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是(　　) A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上 B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方 C．电流沿南北方向放置在磁针的正上方 D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方 【解析】　能否发生转动跟导线给磁针的力的方向相关，只有方向合适才能效果明显．把导线沿南北方向放置在处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转．如果电流沿东西方向放置，就不会看到小磁针的偏转． 【答案】　C 电 流 的 磁 场 1．磁体和通电导线周围存在着一种特殊物质叫做磁场． 2．磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的．磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用． 3．磁感线 描述：磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，磁感线的切线方向表示磁感应强度方向，也就是小磁针N极受力的方向． 1．磁场对处在其中的磁极有力的作用．(√) 2．磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．(√) 3．磁感线总是由N极出发指向S极．(×) 磁体内部和磁体外部磁感线的方向是怎样的？ 【提示】　磁体外部磁感线方向从N极指向S极，磁体内部磁感线方向从S极指向N极． 1．直线电流的磁场规律 用右手握住通电直导线，使伸直拇指的方向与电流的方向一致，则四指弯曲的方向就是电流周围磁感线的环绕方向．如图2­1­1所示． 图2­1­1 特点：无磁极，非匀强，且距导线越远处磁场越弱；直线电流磁场的磁感线的立体图、横截面图、纵截面图如图2­1­2所示． 图2­1­2 2．环形电流的磁场 四指绕向为电流方向，则伸直的拇指方向即为环形电流中心轴线上磁感线的方向(如图2­1­3所示) 图2­1­3 特点：环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱；环形电流磁场的磁感线的立体图、横截面图、纵截面图如图2­1­4所示． 图2­1­4 3.通电螺线管的磁场 用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，则拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，如图2­1­5所示． 图2­1­5 特点：与条形磁铁的磁场相似，两端分别是N极和S极，管内为匀强磁场，且磁场最强，管外为非匀强磁场；通电螺线管磁场的磁感线的立体图、横截面图、纵截面图如图2­1­6所示． 图2­1­6 4．电流的磁场的判断方法 通电直导线、线圈或螺线管其周围的磁场方向的判断法则——安培定则，安培对它进行了总结并形象