第1节 磁场 磁感线公开课.docx

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1、*第十三章电磁感应与电磁波初步第1节磁场磁感线【学习目标要求11.知道电和磁的联系。2.知道磁场的概念，知道磁场具有物质 性。3.知道磁感线的定义和特点。4.理解安培定那么的内容，会用安培定那么分析磁场 的特点和发现。教材知识梳理阅读教材，梳理基本概念和规律.一、电和磁的联系.磁现象磁性：物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。磁体：天然磁石和人造磁铁都叫作磁体。磁极：磁体的各局部磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。能够自由转动的兹体，静止时指南的磁极叫作南极(S极)，指北的磁极叫作北极(N极)。(4)磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互蚯,异名磁极相互暨1。1 .电流的

2、磁效应1820年，奥斯特发现：把1820年，奥斯特发现：把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,说明电流能产生磁场，这个现象称为电流的(2)电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明曳与磁之间存在相互作用。二、磁场L磁体、电流间的相互作用2 .（安培定那么的理解与应用）如下图，以b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧，当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是（B.q、b、c均向右C.a向左，b向右，c向右C.a向左，b向右，c向右D.a向右，b向左，c向右解析 小磁针静止时N极的指向与该点磁感线的方向相同，如果Q、。、C三处磁 感线的方向确定，那么三枚小磁

3、针静止时N极的指向也就确定。所以，只要 画出通电螺线管的磁感线（如下图），即可知。磁针的N极在左边，b磁针 的N极在右边，c磁针的N极在右边。答案C.（安培定那么的理解与应用）以下各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的选项是（）解析 通电直导线的磁感线是以导线为中心的一系列同心圆，且导线与各圆一定是相互垂直的，故D正确，A、B、C错误。答案D课时定时训练（限时15分钟）1.（多项选择）以下有关磁场的说法中，正确的选项是（）A.磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的C.磁场是有方向的，在磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同D.在

4、磁场中的某点，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同解析磁场虽然看不见、摸不到，但它是一种客观存在的物质，它的基本性质是 对放入其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的， 磁场具有方向性，在磁场中的某点，小磁针北极所受磁场力的方向与该点的 磁场方向一致，南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相反（磁场方向的另 一种描述方法），故A、B、C正确，D错误。答案ABC.（2020湖州市菱湖中学高一期中）以下关于磁场的说法中,正确的选项是（）A.只有磁铁周围才存在磁场B.磁场是假想的，不是客观存在的C.磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生D.磁极与磁极、磁极与电流、

5、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用解析 磁铁周围存在磁场，通电电流周围也存在磁场，故A错误；磁场是客观存 在的物质，磁感线是假想的，故B错误；磁场随时存在于磁体与通电电流周 围，故C错误；磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发 生相互作用，故D正确。答案D.（多项选择）（2020山西实验中学高二期末）以下关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（）A.任意两条磁感线不相交，两条电场线也不相交B.电场线和磁感线都是闭合曲线C.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大解析任意两条磁感线一定不相交，电场线也不相交，否那么交点处有两个方

6、向， 违反唯一性的特点，选项A正确；电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合的 曲线，选项B错误；电场线和磁感线都是假想的曲线，并不存在，选项C错 误；电场线越密的地方，电场强度越大，由公式/=乌知同一试探电荷所受 的电场力越大，选项D正确。答案AD.以下所述情况，哪一种可以肯定钢棒没有磁性（）A.将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的这一端接近磁针的南极，两者互相排斥B.将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者仍互相吸引C.将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的北极，两者仍互相吸引D.将钢棒的一端接近磁针的北极，两者

7、互相排斥解析将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的这端接近磁针 的南极，两者互相排斥，说明钢棒是有磁性的，故A错误；将钢棒的一端接 近磁针的北极，两者互相吸引；再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者仍 互相吸引，说明钢棒可能有磁性的，也可能没有，故B错误；将钢棒的一端 接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的北极两者仍 互相吸引，该方法说明钢棒无磁性，故C正确；将钢棒的一端接近磁针的北 极，两者互相排斥，二者的磁性相同，故D错误。答案c.如下图，在长直导线A通电后，小磁针静止在图示位置，那么直导线中的电流 方向和P点的磁场方向分别为（A O ePA.垂直纸面向里，向

8、上A.垂直纸面向里，向上B.垂直纸面向里，向下C.垂直纸面向外，向上D.垂直纸面向外，向下解析 由题意可知，小磁针N极指向即为磁场方向，根据右手螺旋定那么可知，通 电导线电流方向垂直纸面向里，那么通电直导线右侧的尸点的磁场方向向下, 故A、C、D错误，B正确。答案B.（2020涟水县一中高二月考）如下图，小磁针放置在螺线管轴线的左侧，闭合电路后，不计其他磁场的影响，小磁针静止时的指向是（NAMVSNAMVSA.N极指向螺线管B.S极指向螺线管C.N极垂直于纸面向里D.S极垂直纸面向里解析 根据安培定那么可以判断通电螺线管左侧为S极，右侧为N极，因此左侧小 磁针静止时N极指向右侧，故B、C、D错

9、误，A正确。答案A.（多项选择）以下各选项图表示磁场的磁感线，据图分析磁场中点的磁场比b点的磁场强的是（）A解析 磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线分布越密的地方，磁场越强，磁感 线分布越疏的地方，磁场越弱，故A、C图中。点的磁场比b点的磁场强， A、C正确。答案AC.如图是条形磁铁的局部磁感线分布示意图，关于图中以b两点磁场的描述，正 确的是（）A.a点的磁场方向为图中瓦指向B.b点的磁场方向为图中&指向C.a点的磁场比b点强Da点的磁场比b点弱解析 磁感线上某点的切线方向表示该点磁场的方向，题图中。、b两点的磁场方 向均是错误的，故A、B错误；磁感线疏密表示磁场的强弱，。点的磁感线 比拟密

10、，那么a点磁场比b点强，故C正确，D错误。答案C.如下图，两根非常靠近且互相垂直并互相绝缘的长直导线，当通以如下图 方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且 向里的（）n i/r m iva.区域ib.区域nc.区域md.区域iv解析由安培定那么可知，/1电流在其上方产生的磁场方向垂直纸面向里，/2电流 在其右方产生的磁场方向向里，故只有在区域I,两个电流产生的磁场才都 向里，选项A正确。答案A磁体与磁体间存在相互作用。通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。（3）两条通电导线之间也有作用力。2.磁场定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线

11、与通电导线之间 的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或曳流周围一种看不见、摸不着的 特殊物质。磁场的存在形式：磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的 形式存在，而是以场的形式存在。磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针 虫受力的方向，也就是小磁针静止 时星版所指的方向，就是这一点的磁场方向。（4）磁场的基本性质：磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过磁场相互作用的，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导线能产生力的 作用。判一判以下说法是否正确？磁场不是真实存在的，而是一种理想化的模型。（x）（2）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

12、观存在 的特殊物质。（J）通电导线和通电导线之间的相互作用是通过电场发生的。（x）磁场并不是真实存在的，而是人们假想出来的。（X）（5）磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或通电导线有力的作用。（J） 三、磁感线.定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，曲线上每一点的切线 方向都跟该点的磁场方向相同。1 .物理意义：用来形象地描述磁场的强弱和方向，并不真正存在。3.描述方法：磁感线上每一点的切线方向表示该点的i场方向，曲线的琬蜜表示:场的强弱。判一判以下说法是否正确？(1)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。(V)(2

13、)磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止。(x)(3)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。(x)四、 安培定那么1 .直线电流的磁场安培定那么：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,如图甲所示。2 .环形电流的磁场安培定那么：如图乙所示，让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。3 .通电螺线管的磁场安培定那么：右手握住螺线管,让弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，如图丙所示。知识方法探究培养核心素养，提升关键能力探究1磁场和磁感线情境导入

14、如下图是电路没接通时两个小磁针的指向。%WB2（1）接通后，两个小磁针的N极指向一致吗？（2）同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的规律在螺线管内部适用吗？答案（1）不一致。（2）不适用。归纳拓展L电场与磁场的比拟电场磁场场源电荷磁体、电流、运动电荷基本性质对放入其中的电荷有静电力的作用对放入其中的磁体、通电导线、运动电荷有磁场力的作用相同点磁场和电场都是客观存在的特殊物质，都具有能量2 .磁感线的特点在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极。（2）磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向即过该点的磁感线的切线方向。磁感线闭合而不相交，不相切，也

15、不中断。（4）磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在。【例1】（多项选择）（2020广西壮族自治区高二期末）关于电场和磁场、电场线和磁感线，以下说法正确的选项是（）A.电场和磁场都是假想的，不是客观存在的物质B.在电场中的电荷一定受到电场力的作用C电场线和磁感线是可以形象描述场的强弱和方向的客观存在的曲线D.磁场中任何两条磁感线都不相交解析电场和磁场都是客观存在的，电场线和磁感线才是为了形象描述场而假想的曲线，故A错误；在电场中的电荷一定受到电场力的作用，故B正确；电 场线和磁感线是可以形象描述场的强弱和方向的假想曲线，故C错误；磁感 线是闭合曲线，磁场中任何两条磁感线都不相交，

16、故D正确。答案BD例2 （2020盘锦市二中高二期末）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，那么能指南，然常微偏东，不全南也。进一步 研究说明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如下图。结合上述材料，以下说 法正确的选项是（）地轴Un地球自转方向A.地理南、北极与地磁场的南、北极重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近C地球外表任意位置的地磁场方向都与地面平行D.指南针就是在地磁场的作用下指示南北方向的解析地理南、北极与地磁场的南、北极并不重合，有磁偏角，选项A错误；地 球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，选项B错误；地球外表只有 在赤道附近的地磁场方向

17、才与地面平行，选项C错误；指南针就是在地磁场 的作用下指示南北方向的，选项D正确。答案D【针对训练1】（2020自贡市田家炳中学高二开学考）某磁场的磁感线如下图, 那么以下说法中正确的选项是（）A.M点的切线方向和该点的磁场方向垂直B.M点的磁场比N点的磁场弱C.M点的磁场比N点的磁场强D.M点的，场方向和N点的磁场方向相同解析 M点的切线方向和该点的磁场方向相同，选项A错误；磁感线越密集的地方磁场越强，那么M点的磁场比N点的磁场强，选项B错误，C正确；磁感线的切线方向是磁场的方向，因M点切线方向与N点的切线方向不同，那么M点的磁场方向和N点的磁场方向不相同，选项D错误。答案C探究2安培定那么

18、的理解和应用1 .常见永磁体的磁场（如下图）内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏纵截面图条形磁铁蹄形磁铁异名磁极 同名磁极2 .常见的三种电流磁感线分布/xxXX X【例3】电流的磁效应揭示了电与磁的关系。下面四幅图中描述磁场方向与电流)XXXXXXXX方向之间的关系，其中磁感线分布正确的选项是（解析 根据安培定那么可知，因电流方向向上，导线右侧磁场方向垂直向里，而左侧那么是垂直向外，故A正确；同理，根据安培定那么可知，因电流方向从右旋转到左，那么螺线管内部磁场方向由左向右，因此左端是S极，右端是N极,故B错误；同理，根据安培定那么可知，因环形电流向里，那么环 形导线内部磁场方向从右向左，故C

19、错误；因电流竖直向下，依据安培定那么可知,磁场方向应该是顺时针方向，故D错误。答案A例4 （2020杭州学军中学高一开学考）如下图的装置中,当接通电源后，小磁针A的指向如下图，贝火 ）sN rmrnA.小磁针3的N极向纸外转B.小磁针3的N极向纸里转C小磁针3不转动D.因电流未标出，所以无法判断小磁针8如何转动解析 由图可知，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以通电螺线管 的左端是S极，右端是N极；根据安培定那么，右手握住螺线管，四指指向电 流的方向，大拇指所指的方向是通电螺线管的N极。可以判断电流从螺线管 的左端流入，从右端流出，所以电源的左端是正极，右端是负极。而小磁针 8在电流产

20、生磁场中，根据安培定那么，可知N极的指向垂直纸面向外，故A 正确，B、C、D错误。答案A【针对训练2】（2020湖南芷兰实验学校高二月考）如图，一束电子沿z轴正向流 动,那么在图中y轴上A点的磁场方向是（）电子流A. +尤方向B.-x方向C.+y方向D. - y方向解析 据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定那么可以 判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向（沿Z轴负方向看），通过y轴 4点时方向向外，即沿x轴正向。应选A。答案A探究3安培分子电流假说1 .安培分子电流假说的内容 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，

21、它的两侧相当于两个磁极。2 .磁现象的电本质 安培的分子电流假说揭示了磁场的起源，它使我们认识到磁体的磁场和电流的磁 场一样，都是由运动电荷产生的。例5关于磁现象的电本质，以下说法中正确的选项是（）A.磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源于电荷的运动C永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性答案B限时自测，逐点突破限时自测，逐点突破.随堂对点自测.（对磁场概念的理解）以下关于磁场的说法中，正确的选项是（）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

22、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、磁极与电流发生作用时才产生解析 磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质，是不以人的意志为转移的, 所以A正确，B、D错误；磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流 之间的作用都是通过它们的磁场发生的，所以C错误。答案A.（对磁感线的理解）关于磁感线与电场线的描述，正确的选项是（A.电场线起止于电荷兹感线起止于磁极B.电场线一定是不闭合的，磁感线一定是闭合的C磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D.电场线和磁感线实际上均存在，只是肉眼看不到解析 磁感线没有起点也没有终点，是闭合的曲线。静电场中的电场线不是闭合 曲线，起始于正电荷（或无穷远处），止于无穷远处（或负电荷），故A错误，B 正确；磁感线是描述磁场强弱和方向的形象曲线，当磁感线是曲线时，小磁 针在磁场力作用下的运动轨迹并不一定与其重合，应选项C错误；电场线和 磁感线都是为了描述抽象的场而人为引入的曲线，实际上并不存在，选项D错误。答案B