浙江省嘉兴市秀州中学高中物理 几种常见的磁场导学案(无答案)新人教版选修3-1

第三章、第三节几种常见的磁场学习目标：知识目标：1、知道磁感线，知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况2、会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向3、了解安培分子电流假说4、知道磁通量能力目标：1、会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向2、知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况情感目标：培养学生审美的情感能力学习过程：一、学生自主学习：1、磁感线：（1）磁感线定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的方向都跟这点的的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。

（2）磁感线的特点：①是为了形象地描述磁场而引入的假想的曲线，实际并不存在②磁感线的疏密程度：描述磁场的③磁感线的方向：磁体外部从极指向极，内部从极指向极，是闭合曲线。

2、电流的磁场和安培定则：电流的磁效应告诉我们，电流的周围空间存在磁场，电流的磁场在周围空间的磁感线用来判断。

（1）安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与的方向一致，弯曲的四指所指的方向就环绕的方向。

这个规律也叫右手螺旋定则。

（如图甲）（2）环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线的方向。

（如图乙）（3）通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管的方向或拇指指向螺线管的北极（如丙图）3、安培分子电流假说：（1）什么是分子电流：在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种电流——分子电流。

(2)安培分子电流假说：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。

（3）磁化：一条铁棒在未被磁化时，内部分子电流的取向是的，它们的磁场互相抵消，对外不显示磁性。

当铁棒受到外界磁场作用时，各的取向大致相同，两端显示出较强的磁性来形成两极，这就是磁化。

（4）条形磁铁的磁场跟通电螺线管相似：在条形磁铁的内部，分子电流的取向一致，相当于一个通电螺线管，因此二者的磁场相似。

（5）退磁：磁体受到或者猛烈的都会失去磁性，这是因为激烈的热运动或震动使分子电流的的取向变得杂乱无章。

浙江省嘉兴市秀州中学高中物理电源和电流导学案（无答案）新人教版选修3-1【学习目标】1.了解电流的形成过程，明确电源在电路中的作用，认识导线中恒定电场的建立和恒定电流的形成过程。

2.掌握电流的定义式、单位、方向及微观表达式。

【学习重点】理解电流的产生条件、定义式、单位、方向及微观表达式。

【学习难点】恒定电流的形成，电流的定义式的应用、电流微观表达式的推导。

【问题导学】目标一：电源先分析课本图2.1-1 说明该装置为什么只能产生瞬间电流（从电势差入手）【问题】如何使电路中有持续电流？归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）1. 导体中产生电流的条件：2.电源（1）能把自由电子从搬到的装置．（2）作用:保持导体两端的 (电压),使电路有持续的．目标二：恒定电场1.导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的________共同形成的．尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，形成一种________平衡，这样________的分布是稳定的，形成的________也是稳定的，不随时间而改变，称为恒定电场．2. 在恒定电场中，任何位置的电场强度都不随时间变化，所以它的基本性质与________相同．在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中________．目标三：恒定电流1.静电场中的电势、电势差及其与电场强度的关系等在恒定电场中________适用．2.我们把________都不随时间变化的电流称为恒定电流．3.电流a.物理意义：b.定义：c.表达式：d.电流的方向：规定正电荷的定向移动方向为电路中的电流方向.电流有方向，但电流是量。

e.单位：国际单位制的单位是：符号：，常用的单位还有。

1 A = mA = µAf.测量工具：注意：金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向。

3.3《几种常见的磁场》导学案【学习目标】1、会用磁感线描述磁场2、知道通电直导线和通电线圈周围磁场的方向3、掌握匀强磁场4、知道磁通量的物理意义和定义式5、了解安培分子假说，从而解释一些磁现象【重点难点】磁场的物质性和基本特性，磁感应强度的物理意义。

【学法指导】认真阅读教材,观察插图,体会电流产生磁场的方向判定方法，总结安培定则【知识链接】电场线可以形象地描绘____________大小和方向，电场线的特点有哪些？画出几种常见的电场线分布图.【学习过程】一、磁感线的物理意义1、磁感线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向。

磁感线的疏密表示。

2、安培定则：.环形电流的磁场：通电线圈周围磁场：3、分子电流假说的内容及现象解释:在原子分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流—-分子电流。

分子电流是每个物质微粒都成为一个微小的，它的两侧相当于两个。

安培的假说能够解释一些磁现象,如、。

4、匀强磁场的定义5、磁通量的物理意义和定义式写成公式为。

磁通量的单位是简称为符号〖课堂探究〗知识点1。

常见磁场三种常用的电流磁场的特点及画法比较（请在图的右侧练习画电流磁场）（1）直线电流的磁场：无磁极,非匀强，距导线越远处磁场越弱，画法如图所示.(2）通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极,管内是匀强磁场，管外为非匀强磁场,画法如图所示。

（3）环形电流的磁场：两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱，画法如图所示.如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（）A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动应用安培定则判断环形电流的磁场；小磁针的N极指示磁场方向。

如图所示，一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者，那么这束带电粒子可能是( ）A．向右飞的正离子 B．向左飞的负离子C．向右飞的负离子 D．向左飞的正离子知识点2。

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1 磁现象和磁场 3几种常见的磁场班级姓名第小组【目标1】知道一些简单的磁现象古代人们就发现在自然界的磁现象，我国东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“”是人们公认的最早的磁性定向工具(指南针)。

磁体有两个磁性最强的磁极，分别叫极和极。

磁极之间有相互作用，关系是。

磁体周围存在着一种看不见的物质叫。

使原来不带磁的物体带上磁的过程叫。

【目标2】知道磁感线是用来形象的描述磁场强弱和方向的曲线,会画常见磁场的磁感线。

1．磁场的方向：规定放入磁场中小磁针北极(N）所受力的方向或小磁针静止时北极所指方向为该点的磁场方向.2．感磁线:为了形象的描述磁场，所画出的一些表示磁场大小和方向的曲线，磁感线的疏密表示磁场的大小，曲线上某点的切线方向表示该点的磁场方向.在磁体的外部磁场方向从N 极指向S极,内部从S极回到N极，磁感线是闭合的曲线.磁感线不能相交（请用反证法证明）.3．条形磁体和蹄形磁体周围的磁场：请画出下列磁体周围的磁感线：【目标3】会判断电流周围的磁场，并会用安培定则判断磁场的方向.阅读教材P86，学会通电直导线、通电圆环、通电螺线管周围的磁场方向的确定方法。

3.3 几种常见的磁场班级姓名，1课时使用时间一.学习目标1.知道磁感线的概念，知道几种常见磁场的磁感线分布.2.会用安培定则判断电流的磁场的方向.3.了解安培分子电流假说.4.知道磁通量的概念，会用Φ＝BS计算磁通量．重点：1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算难点：1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算二、自学检测1.磁感线是一些有方向的，每一点的切线方向都跟该点的相同。

磁感线的地方磁场强，磁感线稀疏地地方磁场弱。

磁感线为，在磁体的外部磁感线由N 极，回到S极。

在磁体的内部磁感线则由指向N极。

两条磁感线不能。

磁感线也不。

2．几种常见的磁场(1)安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是环绕的方向．这个规律也叫右手螺旋定则．(2)环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线的方向．(3)通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管的方向或拇指指向螺线管的北极．如果磁场的某一区域里，磁感应强度的处处相同，这个区域的磁场叫。

距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。

三．合作探究任务一、磁感线安培定则[问题设计]1.“场”是一种特殊的物质，为了形象地描述电场，我们引入了电场线，同样，为了描述磁场，我们是否也能用“线”来描述？2．在玻璃板上撒一层细铁屑,放入磁铁的磁场中,轻敲玻璃板,由细铁屑的分布可以模拟磁感线的形状,由实验得到条形磁铁和蹄形磁铁的磁场的磁感线是如何分布的？3．电流周围存在着磁场，电流的磁场是如何分布的？［要点提炼］电流的磁场及电流磁场的磁感线方向判定——安培定则(1)通电直导线的磁场：磁感线是一些以导线上各点为圆心的圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上．(2)判断直线电流的磁场: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.(3)环形电流的磁场:磁感线是一些围绕环形导线的闭合,在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直．(4)判断环形电流的磁场：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.(5)通电螺线管的磁场：磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似,一端相当于,一端相当于.判断方法同环形电流的磁场.例1磁场中某区域的磁感线如图1所示，则()A．a，b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞BbB．a，b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜BbC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小例2放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时，N极的指向是怎样的？两位同学的回答相反．甲说，小磁针的位置如图2所示，因为管内的磁场方向向右，所以小磁针的N极指向右方．乙说，小磁针的位置如图3所示．他的理由是通电螺线管的N极在右侧，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极指向右方．你的看法是怎样的？他们谁的答案错了？【当堂检测】1、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（）A、磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C、磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D、磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向2、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（）A、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向B、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小C 、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行D 、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量3、一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方有一点P ，由于电子运动产生的磁场在P 点的方向为（ ）A 、竖直向上B 、竖起向下C 、水平向南D 、水平向北4、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a 、b 、c ，闭合开关S 后，三只小磁针N 极的偏转方向是（ ）A 、全向里B 、全向外C 、a 向里，b 、c 向外D 、a 、c 向外，b 向里5、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，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（ ）A 、区域ⅠB 、区域ⅡC 、区域ⅢD 、区域Ⅳ6、大致画出图中各电流的磁场磁感线的分布情况7、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应的磁场的电流方向四．检测清盘1、一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过静止的小磁针正上方，这时磁针的N 极向纸外方向偏转，这一束带电粒子可能是（ ）A 、向右飞行的正离子束B 、向左飞行的正离子束C 、向右飞行的负离子束D 、向左飞行的负离子束2、如图所示，电流从A 点分两路对称地通过圆环形支路再汇合于B 点，则圆环中心处O 点的磁感应强度的方向是（ ）A 、垂直圆环面指向纸内B 、垂直圆环面指向纸外C 、磁感应强度为零D 、条件不足，无法判断3、已知电流磁场的磁感应线方向或N 、S 极方向，请在图3-1-8上标出电流方向。

第3节几种常见的磁场学习目标：1、知道磁感线。

知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。

2、会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。

、3、了解安培分子电流假说。

4、知道磁通量的有关知识。

学习重点：几种常见的磁场学习难点：磁通量的概念【课前预习】：一、用磁感线描述磁场：.磁感线是一些有方向的 ，每一点的切线方向都跟该点的相同。

磁感线 的地方磁场强，磁感线稀疏地地方磁场弱。

磁感线为 ，在磁体的外部磁感线由 ，回到S 极。

在磁体的内部磁感线则由 指向N极。

两条磁感线不能 。

磁感线也不 。

二、安培定则（右手螺旋定则）：几种常见的磁场通电直导线周围的磁场、环形电流的磁场和通电螺线管的磁场，磁感线的方向都可以用 判断。

1、通电直导线：右手握住导线，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的环绕方向，示意图如下：2、通电环形电流：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指的方向就是环形电流 磁感线的方向。

3、通电螺线管：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管 磁感线的方向，或拇指指向螺线管的N极。

三、安培分子电流假说：1、分子电流：在原子、分子等物质微粒的内部，存在的一种 。

2、安培认为，物质微粒内部的分子电流使它们相当于一个个 ，磁体的磁场和电流的磁场本质是一样的，都是由 产生的。

图1四、匀强磁场和磁通量1、 如果磁场的某一区域里，磁感应强度的 处处相同，这个区域的磁场叫 。

磁感线的特点： ， 距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场2、磁感应强度B 与垂直磁场方向的面积S 的乘积，叫做穿过这个面的 ，简称磁通。

公式 ，单位是 。

磁场中穿过某个面积磁感线的总条数 穿过该面积的的磁通量的大小。

磁感应强度B 为垂直磁场方向单位面积的磁通量，故又叫 。

【预习巩固】1、关于磁感线的性质和概念.下列说法正确是 （ ）A ．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向B ．铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线C ．磁感线总是从磁体的N 极指向S 极D ．磁场中任意两条磁感线均不相交2、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，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 （ ）A.区域IB.区域ⅡC.区域ⅢD.区域Ⅳ3、关于磁通量.正确说法是 ( )A ．磁场中某一面积S 与该处磁感应强度B 的乘积叫磁通量B ．磁场中穿过某个面积的磁通量的大小,等于穿过该面积的磁感线的总条数C ．穿过任何闭合曲面的磁通量都为零D ．磁通量也是反映磁场强弱和方向的物理量4、有一矩形线圈，共N 匝，面积为S ，放在匀强电场中，磁感线与线圈平面成θ角，穿过这个线圈的为Φ，那么，这个磁场的磁感应强度为 ，当此线圈转到与磁感线垂直位置时，穿过线圈的磁通量为 。

浙江省嘉兴市秀州中学高中物理带电粒子在匀强磁场中的运动(二)导学案（无答案）新人教版选修3-1【学习目标】1．掌握解决带电粒子在磁场中运动的有关问题及基本方法。

2．提高运用数学知识解决物理问题的能力。

【学习重、难点】物理情（图）景与解析几何知识有机结合，将物理问题化归为数学问题【专题要点】一、圆心的确定基本思路：过轨迹上某点作与速度方向垂直的直线和弦的中垂线一定过圆心。

1．已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时，可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线，两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心。

2．已知入射方向、入射点和出射点的位置时，可以通过入射点作入射方向的垂线，连接入射点和出射点，作其中垂线，这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心。

二、半径的确定和计算1．利用平面几何关系(勾股定理、三角函数等)，求出该圆的半径（或圆心角）。

2．注意：粒子速度的偏向角φ等于转过的圆心角α，并等于AB弦与切线的夹角（弦切角）θ的2倍，如图所示，即φ=α=2θ。

三、运动时间的确定1．若要计算转过任一段圆弧所用的时间，则必须确定粒子转过的圆弧所对的圆心角，利用圆心角α与弦切角的关系，或者利用四边形内角和等于360°计算出圆心角α的大小，其运动时间表示为：t＝α360°T(或t＝α2πT)．2．转过的圆心角越大，所用时间t越长，注意t与运动轨迹的长短无关。

四、带电粒子在不同边界磁场中的运动1．无边界磁场：粒子轨迹为完整的圆。

2．直线边界(进出磁场具有对称性)3．平行边界(存在临界条件)4．圆形边界(沿径向射入必沿径向射出)四、带电粒子在磁场运动的临界与极值问题1．找准临界点，以题目中的“恰好”“最大”“最高”“至少”等词语为突破口，借助半径R和速度v(或磁场B)之间的约束关系进行动态运动轨迹分析，确定轨迹圆和边界的关系，找出临界点。

2．利用数学方法求解极值：（1）刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切。

课题：§3.3 几种常见的磁场组长评价：教师评价：编者：孟立霞学习目标：1、会用磁感线描述磁场。

2、知道通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。

3、掌握匀强磁场。

4、知道磁通量的物理意义和定义式。

5、了解安培分子假说，从而解释一些磁现象。

学习重点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。

学习难点：安培定则。

导学案使用说明：请用严谨认真的态度完成导学案中要求的内容，明确简洁的记录自己遇到的问题。

预习案（20分钟）1磁感线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向。

磁感线的疏密表示。

2安培定则 :。

环形电流的磁场：通电线圈周围磁场:3 分子电流假说:在原子分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流。

分子电流是每个物质微粒都成为一个微小的，它的两侧相当于两个。

安培的假说能够解释一些磁现象，如、。

4 匀强磁场①定义：如果磁场的某一区域里，的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。

②磁感线的特点：匀强磁场的磁感线是间距相等的平行直线。

5 磁通量（1）定义：（2）公式：（3）单位：韦伯（Wb） 1Wb=1T·1m2=1V·s（4）物理意义：磁通量表示穿过这个面的磁感线条数。

探究案（30分钟）1 .对磁感线的理解认真阅读课本86页第一部分“磁感线”结合初中所学知识，回答以下问题：（1）磁场是客观存在的还是假象的？磁感线呢？（2）磁感线起始于N极，终止于S极，对吗？（3）磁感线能否在某一点相交或相切？（4）总结对比电场线与磁感线的相同点与不同点。

例1．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（）A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是客观存在的特殊物质B.磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C.磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的D.磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的2 几种常见磁场磁感线的分布特点认真阅读课本第二部分“几种常见的磁场”完成以下问题。

2021-2022版高中物理第三章磁场3 几种常见的磁场学案新人教版选修3-1年级：姓名：几种常见的磁场目标导航思维脉图1.在对磁场的研究中逐步建立描述磁场的物理概念。

(物理观念2.结合具体实例,分析了解安培分子电流假说,并能解释磁化和退磁现象。

(科学思维3.用铁粉演示磁感线的分布情况,进而培养空间想象力。

(科学探究4.通过演示实验,培养科学的探究方法,以实验为依托,培养实事求是的科学态度。

(科学态度与必备知识·自主学习一、磁感线如何形象地描述既看不到,也摸不着的磁场?提示:用磁感线来形象地描述磁场。

1.内涵:用来形象描述磁场的假想的曲线。

2.特点:(1)磁感线的疏密表示磁场的强弱。

(2)磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向。

(3)磁感线是闭合的曲线,在磁体外部由N极到S极,在磁体内部由S极到N极。

(4)磁感线在空间不相交,不相切,也不中断。

二、电流的磁场与安培定则如何判断电流周围磁场的方向?提示:安培定则(或右手螺旋定则)。

1.直线电流的磁场:(1)安培定则: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。

(2)磁感线分布。

2.环形电流的磁场:(1)安培定则: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电流轴线上磁感线的方向。

(2)磁感线分布。

3.通电螺线管的磁场:(1)安培定则: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,伸直的拇指所指的方向就是螺线管中心轴线上磁感线的方向。

(2)磁感线的分布:三、安培分子电流假说为了解释磁现象,安培提出什么观点?提示:安培分子电流假说。

1.安培分子电流假说的内容:安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,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。

2.安培分子电流假说对一些磁现象的解释:(1)磁化现象:软铁棒未被磁化时,内部分子电流取向杂乱无章,对外不显磁性;当铁棒受到外界磁场作用时,各分子电流取向大致相同,两端对外显示磁性,软铁棒被磁化。