【高中教育】2020高中物理第三章磁场第一二节我们周围的磁现象认识磁场教学案粤教版选修3

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2.图示磁场
(1)磁感线:我们可以用磁感线来描述磁场,所谓磁感线就是在磁场中有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的电场方向都与该点的切线方向一致。

(2)直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则来判断:用右手握住导线,让伸直的大拇指指向电流方向,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

3.三种常见的电流的磁场分布
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
环形
电流
环内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏
通电螺
线管
管内部为匀强磁场且比外部强,方向由S极指向N极,外部类似条形磁铁,由N
极指向S极
四、安培分子电流假说
1.安培分子电流假说
法国学者安培认为,在原子、分子等物质微粒内部,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——N极和S极。

(3)在磁场中不画磁感线的地方没有磁场,这种说法对吗?
提示:不对。

磁感线是为形象地描述磁场而假想的曲线,在磁
场中不画磁感线的地方并不能说明该处没有磁场。

(4)在用安培定则判定通电直导线、环形电流和通电螺线管的磁
感线的方向时,有什么相同点和不同点?
提示:相同点:都用右手进行判断。

不同点:拇指和四指所指示的物理意义不同,对通电直导线,
拇指指向电流的方向,四指指向磁感线的方向。

对磁现象及磁场的理

1.奥斯特实验的技巧和意义
(1)实验时,通电直导线要南北方向水平放置,磁针要与导线平行地放在导线的正下方或正上方,以保证电流的磁场与地磁场方向不同而使小磁针发生转动。

(2)由于地磁场使磁针指向南北方向,直导线通电后小磁针改变指向说明通电直导线周围产生了磁场,即电流周围产生磁场,也就是电流的磁效应。

2.电场与磁场的比较
比较项目电场磁场
不同点
产生电荷周围磁体、电流、运动电荷周围基本性

对放入其中的电荷有电场力的
作用
对放入其中的磁极、电流有磁场
力的作用
作用特

对放入其中的磁体无力的作用
对放入其中的静止电荷无力的作

相同点磁场和电场都是不依赖于人的意志而客观存在的特殊特质,具有质量和能

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:选C 磁场中某点的磁场方向与小磁针N极在此处的受力方向一致,故A错误;磁场是存在于磁体周围的一种特殊物质,它与实物粒子不同,场看不见,摸不到,但又确实存在,通常用人们假想的磁感线来描绘,故B错误,C正确;磁场的存在是客观的,故D错误。

3.判断两根钢条甲和乙是否有磁性,可将它们的一端靠近小磁针的N极或S极。

当钢条甲靠近时,小磁针自动远离,当钢条乙靠近时小磁针自动靠近,则( )
A.两根钢条均有磁性
B.两根钢条均无磁性
C.钢条甲一定有磁性,钢条乙一定无磁性
D.钢条甲一定有磁性,钢条乙可能有磁性
解析:选D 磁体能吸引铁磁性物质,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,排斥的两者必然都是磁体,吸引时至少有一个是磁体。

钢条甲靠近小磁针时,小磁针自动远离,说明它们相互排斥,则甲一定有磁性。

当乙靠近小磁针时,它们相互吸引,这时可能有两种情况:一是乙没有磁性,此时属于磁体与铁磁性物质相互吸引;二是乙有磁性,且与小磁针是异名磁极,此时属于异名磁极相互吸引。

故D正确。

对磁感线及电流的磁场的理

1.磁感线与电场线的比较
磁感线电场线
相似点
引入目的形象描述场而引入的假想线,实际不存在疏密场的强弱
切线方向场的方向
相交不能相交(电场中无电荷空间不相交)
不同点闭合曲线
起始于正电荷,终止于负电

2.三种电流的磁场的特点对比
直线电流环形电流通电螺线管
安培
定则
特点(1)通电直导线周围
的磁感线是以导线上
各点为圆心的同心
圆,实际上电流的磁
场应为空间图形
(2)直线电流的磁场
无磁极
(3)磁场的强弱与距
导线的距离有关。


导线越近,磁场越
强;离导线越远,磁
场越弱
(1)环形电流的磁场
类似于条形磁铁的磁
场,其两侧分别是N
极和S极
(2)由于磁感线均为
闭合曲线,所以环
内、外磁感线条数相
等,故环内磁场强,
环外磁场弱
(3)环形电流的磁场
在微观上可看成无数
根很短的直线电流磁
场的叠加
(1)内部为匀强磁场
且比外部强,方向由
S极指向N极,外部
类似条形磁铁,由N
极指向S极
(2)环形电流宏观上
其实就是只有一匝的
通电螺线管,通电螺
线管则是由许多匝环
形电流串联而成的。

因此,通电螺线管的
磁场也就是这些环形
电流磁场的叠加
1.下列各选项中是直线电流、环形电流磁场的磁感线分布图,其中电流方向与磁感线方向关系正确的是( )
解析:选A 电流方向向上,由右手螺旋定则可得磁场为逆时针(从上向下看),故A正确;电流方向向下,由右手螺旋定则可得磁
场为顺时针(从上向下看),故B错误;图中电流为环形电流,由右手螺旋定则可知内部磁场应向右,故C错误;由右手螺旋定则可知内部磁感线方向向左,故D错误。

2.(多选)下列关于电场线和磁感线的说法中,正确的是( ) A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B.磁场中的两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C.电场线是一条不闭合的曲线,而磁感线是一条闭合的曲线
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:选CD 电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线,实际不存在,A错。

两种场线的切线方向均表示相应的场方向,两种场线都不会相交,B错。

电场线起始于正电荷、终止于负电荷,而磁感线在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S 极指向N极,组成闭合曲线,C正确。

电场线越密,表示该处电场越强,同一试探电荷在此处受电场力越大,D正确。

3.如图3­1­3所示,通电螺线管周围能自由转动的小磁针a、b、c、d已静止,N指向正确的是( )
图3­1­3
A.小磁针a
B.小磁针b
D.小磁针d
C.小磁针c
解析:选C 由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为N极,
右端为S极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,只有小
磁针c的指向正确。

地磁
场。