几种常见的磁场(2)

3.3 几种常见的磁场新课标要求（一）知识与技能1、知道什么是磁感线。

2、知道条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的分布情况。

3、会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。

4、知道安培分子电流假说是如何提出的。

5、会利用安培假说解释有关的现象。

6、理解磁现象的电本质。

7、知道磁通量定义，知道Φ =BS的适用条件，会用这一公式进行计算。

（二）过程与方法1、通过模拟实验体会磁感线的形状，培养学生的空间想象能力。

2、由电流和磁铁都能产生磁场，提出安培分子电流假说，最后都归结为磁现象的电本质。

3、通过引入磁通量概念，使学生体会描述磁场规律的另一重要方法。

（三）情感、态度与价值观1、通过讨论与交流，培养对物理探索的情感。

2、领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值感。

教学重点会用安培定则判断磁感线方向，理解安培分子电流假说。

教学难点安培定则的灵活应用即磁通量的计算。

教学方法类比法、实验法、比较法教学手段：条形磁铁、直导线、环形电流、通电螺线管、小磁针若干、投影仪、展示台、学生电源课型、课时新课，两课时教学过程（一）引入新课教师：电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？教师：那么什么是磁感线？又有哪些特点呢？这节课我们就来学习有关磁感线的知识。

（二）新科内容1、磁感线教师：什么是磁感线呢？学生阅读教材，回答：所谓磁感线是在磁场中画一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。

［演示］在磁场中放一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”，轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动。

［现象］铁屑静止时有规则地排列起来，显示出磁感线的形状。

如图3.3-1所示：［用投影片出示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况］如图所示：［问题］磁铁周围的磁感线方向如何？［学生答］磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来，进入磁铁的南极。

［教师补充］磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极。

【关键字】方向《新课标》高二物理（人教版）第二章磁场第三讲几种常见的磁场（一）1．如果在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线就叫做磁感线．磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线，其疏密反映磁场的强弱，线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同．2．安培定则：(1) 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) 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．安培分子电流假说：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，分子的两侧相当于两个磁极．安培分子电流假说揭示了磁现象的电本质，即磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的．4．磁通量：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向笔直的平面且面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通，用字母Φ表示，则Φ＝BS，单位：韦伯．5．匀强磁场是指磁感应强度处处相同的磁场，它的磁感线的特点是间隔相等、互相平行．1．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是 ( A )A．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B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交2．关于磁感线的性质和概念，下面的说法正确的是 ( AB )A．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向B．磁场中任意两条磁感线均不相交C．铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线 D．磁感线总是从磁体的N极指向S极3．关于磁感线的说法，下列正确的是 ( B )A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极 B．磁感线可以表示磁场的强弱和方向C．电流在磁场中的受力方向，即为该点磁感线的切线方向 D．沿磁感线方向，磁场减弱4．关于磁感线，下列说法中正确的是 ( C )A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 B．磁感线总是从N极到S极C．磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D．两个磁场叠加的区域，磁感线可能相交5．关于磁感线与电场线的描述，下列正确的是 ( B )A．电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极 B．电场线一定不闭合，磁感线一定是闭合的C．磁感线是小磁针在磁场力作用下的运动轨迹 D．沿磁感线方向磁场逐渐减弱6．用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象 ( AD )A．永久磁铁的磁场 B．直线电流的磁场C．环形电流的磁场 D．软铁棒被磁化的现象7．下列关于磁场的说法中正确的是 ( ABCD )A．磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的B．永磁体的磁场是由原子内部电子的运动产生的C．宏观电荷的定向运动能产生磁场 D．所有的磁场都是由电荷的运动产生的8．当接通电源后，小磁针A的指向如图所示，则 ( A )A．小磁针B的N极向纸外转B．小磁针B的N极向纸里转C．小磁针B不转动D．因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动9．关于匀强磁场，下列说法中正确的是 ( CD )A．在某一磁场中，只要有若干处磁感应强度相同，则这个区域里的磁场就是匀强磁场B．只要磁感线是直线，该处的磁场一定是匀强磁场C．匀强磁场中的磁感线，必定是相互平行且间距相等的直线D ．距离很近的两个异名磁极之间及通电螺线管内部靠近中间部分的磁场，都可视为匀强磁场10．下面每张图中，最里边的小圆表示一根通电直导线的截面，标出了导线中电流的方向，周围的同心圆表示通电直导线磁场的磁感线。

1 第3节 《几种常见的磁场》学案一．针对训练1、磁感线：是在磁场中画出的一些有方向的 ，在这些 上，每一点的磁场方向都在该点的切线方向上。

磁感线的基本特性：（1）磁感线的疏密表示磁场的 。

（2）磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从 指向 ；在磁体内部，由 指向 。

（3）磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，不存在，2、安培定则、对于通电直导线，右手大拇指代表 方向，四个弯曲的手指方向代表 方向 环形电流和通电螺线管，右手大拇指代表 方向，四个弯曲的手指方向代表 方向。

3、安培分子电流假说、磁现象的电本质：最早揭示磁现象电本质的假说是 。

分子电流排列由无序变成有序称为 ，分子电流排列由有序变无序称为 。

磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由 产生的。

4、匀强磁场磁感应强度 、 处处相同的磁场叫匀强磁场。

匀强磁场的磁感线是一些 直线。

5、磁通量（1）定义：设在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S ，则B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。

（2）定义式：（3）单位： 简称 ，符号 。

1Wb=1T ·m 2（4）磁通量是标量 （5）磁通密度即磁感应强度 B=S φ 1T=1m A N 1mWb 2⋅= 【典型例题】1、如图表示一个通电螺线管的纵截面，ABCDE 在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向，当螺线管通入如图所示的电流时，5个小磁针将怎样转动？2 磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是（ ）A 、分子电流消失B 、分子电流的取向变得大致相同C 、分子电流的取向变得杂乱D 、分子电流的强度减弱 3．有一束电子流沿y 轴正方向高速运动如图所示电子流在z 轴上P 点处所产生的磁场方向2 沿 A ．x 轴正方向 B ．x 轴负方向C ．z 轴正方向D ．z 轴负方向4．如图所示.在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线,四根导线中电流I 1=I 3＞I 2＞ I 4要使0点处磁场增强,则应切断哪一根导线中的电流 （ ）A ．切断I 1B ．切断 I 2C ．切断I 3D ．切断I 45．对于通有恒定电流的长而直的螺线管,下面说法中正确的是 ( )A ．通电螺线管内部的磁场是匀强磁场B ．通电螺线管磁感线的分布都是从N 极指向S 极C ．放在通电螺线管内部的小磁针静止时,N 极指向通电螺线管的N 极D ．通电螺线管内部的小磁针静止时,N 极指向通电螺线管的S 极6．实验室有一旧的学生直流电源,输出端的符号模糊不清,无法辨认正、负极,某同学设计了下面的判断电源极性的方法:在桌面上放一个小磁针,在磁针东面放螺线管,如图所示,闭合开关后,磁针指南的一端向东偏转,下列判断中正确的是 （ ）A ．电源的A 端是正极.在电源内电流由A 流向BB ．电源的A 端是正级.在电源内电流由B 流向AC ．电源的B 端是正极,在电源内电流由A 流向BD ．电源的B 端是正极,在电源内电流由B 流向A7．铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示.则有铁环中心O 处的磁场方向为( )A ．向下B ．向上C ．垂直纸面向里D ．垂直纸面向外8.在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向9一小磁针静止在通电螺线管内部，螺线管通过如图11-1-2所示的电流，则下列说法中正确的是（ ）A ．螺线管左端是N 极，小磁针左端也是N 极B ．螺线管左端是S 极，小磁针左端也是S 极C ．螺线管左端是N 极，小磁针左端是S 极D ．螺线管左端是S 极，小磁针左端是N 极I 4I 1 I 3 I 2 O. 第4题 第6题 第7题第14题。

几种常见的磁场一、磁感线1、磁感线：在磁场中画出一系列有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线的疏密程度表示磁场的强弱。

2.磁感线的基本特点：（1）磁体外部磁感线从N极出发指向S极，在磁体内部由S极到N极，形成闭合曲线。

（2）磁感线上每一点的切线方向表示该处的磁场方向。

（3）磁感线的疏密程度表示该处的磁场的强弱。

（4）任意两条磁感线不相交（不相切）。

（5）磁感线是假想线。

二．几种常见的磁场1.安培定则（一）：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

（二）：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。

（三）：让右手弯曲的四指和螺线管中的电流方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是螺线管中轴线上磁感线的方向。

2．常见的电流的磁场电流的磁场通常研究的是直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场，判断它们的磁场，都可三．分子电流假说任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。

四．匀强磁场1.定义：磁场强弱、方向处处相同的磁场2.磁感线分布特点:匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线五．磁通量1．磁通量的定义公式Φ＝BS中的B应是匀强磁场的磁感应强度，S是与磁场方向垂直的面积，因此，可以理解为Φ＝BS⊥.如果平面与磁场方向不垂直，应把面积S投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积S⊥，代入到Φ＝BS⊥中计算，应避免硬套公式Φ＝BS sin θ或Φ＝BS cos θ.2．磁通量的变化一般有下列三种情况：(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化，则ΔΦ＝Φt－Φ0＝B·ΔS.(2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变，则穿过回路中的磁通量的变化是：ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔB·S.(3)磁感应强度B和有效面积S同时发生变化的情况，则ΔΦ＝Φt－Φ0.特别提醒①平面S与磁场方向不垂直时，要把面积S投影到与磁场垂直的方向上，即求出有效面积．②可以把磁通量理解为穿过面积S的磁感线的净条数．相反方向穿过面积S的磁感线可以互相抵消．③当磁感应强度和有效面积同时发生变化时，ΔΦ＝Φt－Φ0，而不能用ΔΦ＝ΔB·ΔS计算.1.特别提醒(1)从电场、磁场的概念理解两种场线的相似点：矢量性——线的切线，强弱——线的疏密，方向的唯一性——空间任一点场线不相交．(2)从两种场线的区别理解两种场的区别：电场线——电荷有正负——电场线有始终；磁感线——N、S极不可分离——磁感线闭合练习题：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、安培分子电流假说可用来解释（ ）A 、运动电荷受磁场力作用的原因B 、两通电导体有相互作用的原因C 、永久磁铁具有磁性的原因D 、软铁棒被磁化的现象5、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6、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Ⅰ B 、区域Ⅱ C 、区域Ⅲ D 、区域Ⅳ7、如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是（ ） A 、两棒均显磁性 B 、两棒均不显磁性C 、甲棒不显磁性，乙棒显磁性D 、甲棒显磁性，乙棒不显磁性甲 乙8、关于磁通量，下列说法中正确的是（ ）A 、穿过某个平面的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零B 、穿过任何一个平面的磁通量越大，该处磁感应强度一定越大C 、匝数为n 的线圈放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，线圈面积为S ，且与磁感线垂直，则穿过该线圈的磁通量为BSD 、穿过垂直于磁感应强度方向的某个平面的磁感线的数目等于穿过该面的磁通量 9、下列关于磁通量和磁感应强度的说法中，正确的是（ ） A 、穿过某一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大 B 、穿过任何一个面的磁通量越大，该处磁感应强度也越大C 、穿过垂直于磁感应强度方向的某面积的磁感线的条数等于磁感应强度D 、当平面跟磁场方向平行时，穿过这个面的磁通量必定为零10、如图3－3－2所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远，当开关闭合后关于小磁针N 极(黑色的一端)的指向错误的是( )A ．小磁针a 的N 极指向正确B ．小磁针b 的N 极指向正确C ．小磁针c 的N 极指向正确D ．小磁针d 的N 极指向正确11．如图所示ab 、cd 是两根在同一竖直平面内的直导线，在两导线中央悬挂一个小磁针，静止时在同一竖直平面内，当两导线中通以大小相等的电流时，小磁针N 极向纸面里转动，则两导线中的电流方向( )A ．一定都是向上B ．一定都是向下C ．ab 中电流向下，cd 中电流向上D ．ab 中电流向上，cd 中电流向下12．如图所示，在三维直角坐标系中，若一束电子沿y 轴正向运动，则由此产生的在z 轴上A 点和x 轴上B 点的磁场方向是（ ）A.A 点磁场沿x 轴正方向，B 点磁场沿z 轴负方向B.A 点磁场沿x 轴负方向，B 点磁场沿z 轴正方向C.A 点磁场沿z 轴正方向，B 点磁场沿x 轴负方向D.A 点磁场沿x 轴正方向，B 点磁场沿z 轴正方向13．如右图所示，一个电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此电子的运动（ ）A.不产生磁场B.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里C.产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外D.只在圆心的内侧产生磁场14．如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环以轴心沿如图方向转动时，则a 、b 、c 、d 四个小磁针的运动情况是（ ） A ．a 、b 、d 不动，c 的N 极朝纸外。

3几种常见的磁场［学习目标］1。

知道磁感线的概念,并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点。

2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向。

3.知道安培分子电流假说的内容，并能解释简单的磁现象.4。

知道磁通量的概念,并会计算磁通量．一、磁感线1．定义:在磁场中画出的一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致．2．特点(1)磁感线的疏密表示磁场的强弱．磁场强的地方,磁感线较密；磁场弱的地方,磁感线较疏．（2）磁感线某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向．二、几种常见的磁场1．直线电流的磁场安培定则:如图1所示，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．直线电流周围的磁感线环绕情况如图1所示．图12．环形电流的磁场安培定则：如图2甲所示,让右手弯曲的四指跟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的轴线上磁感线的方向．图23．通电螺线管的磁场安培定则：如图乙所示，右手握住螺线管，让弯曲的四指跟环形电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁场的方向或者说拇指所指的方向是它的北极的方向．三、安培分子电流假说1。

法国学者安培提出: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．（如图3所示）图32．当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性;当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性．四、匀强磁场和磁通量1．匀强磁场（1）定义：强弱、方向处处相同的磁场．(2)磁感线特点:间隔相同的平行直线．2．磁通量(1）定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积S 的乘积．即Φ＝BS.（2）拓展：磁场与平面不垂直时，这个面在垂直于磁场方向的投影面积S′与磁感应强度的乘积表示磁通量．(3)单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1_T·m2。

河北师范大学附属民族学院 高中部 理综组§3.3.2 几种常见的磁场（二） 同步导学案【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 【自主学习】一、安培分子电流假说1．分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种___________——分子电流． 2．____________，决定了物体对外是否显磁性． 二、匀强磁场1．定义：____________处处相同的磁场． 2．磁感线：间隔相同的____________． 3．实例：距离很近的两个异名磁极间的磁场，两平行放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场． 三、磁通量1．定义：匀强磁场磁感应强度B 与和磁场方向______的平面面积S 的乘积，即Φ＝________. 2．单位：1________＝1________.3．引申：B ＝ΦS ，因此磁感应强度B 又叫________. 【知识探究】 一、安培分子电流假说没有磁性的铁棒在受到外界磁场的作用时，两端对外界显示出较强的磁作用，形成了磁极．这是怎么回事呢？1．安培是受到什么启发提出分子电流假说的？2．磁化的本质是什么？[要点提炼]1．分子电流假说的内容： ___________________________________________________. 2．________________________是否有规律，决定了物体对外是否显磁性．二、匀强磁场如图，相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板，它们之间的电场除边缘外，可看作匀强电场．请画出该电场的电场线，并表明电场强度的方向．（1）定义：场强大小____________ 方向__________叫匀强电场。

（2）电场线的特点：___________________________________。