物理鲁科版选修3-1学案：课前预习 第5章第2节 用磁感线描述磁场 Word版含解析

（1）安培（右手）定则：右手弯曲的四指 表示环形电流的方向，则伸直的拇指的方 向是环形导线中心轴线处的磁感线方向。
（2）特点：
a、是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的 中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直 b、环形电流两侧为N、S极，距圆环中心越远， 磁场越弱；
（3）环形电流的磁场的几种图
如图5－2－7所示，a、b是直线电流的磁场， c、d是环形电流的磁场，e、f是螺线管电流的磁场，试在各 图中补画出电流方向或磁感线方向．
使用安培定则时要注意对于直线电流和环形电流右手拇 指和四指各指向什么方向．同时要搞清楚所给图示是平面图 还是投影图．要知道即使同一个磁场的磁感线分布，由于观 察方位不同，画出的图形也不同．
一. 磁感线
两同名磁极附近： 两异名磁极附近：
2、特点： （1）磁感应线是假想的，不是真是的，分布整个空间； （2）磁感应线是闭合曲线，任意两条磁感应线在空间不相交或 相切 （3）磁感应线的疏密表示磁场的强弱。 （4）磁感应线上任意一点的切线方向为该点的磁感应强度的方 向
（5）在磁体外部磁感线从N极到S极，在磁体内部由S极到N极
一、磁场的研究
• 1、小磁针： 磁场的方向不同
• 2、细铁屑： 磁体周围的磁场分布是有规律的
二：磁感线
1、概念:在磁场中画出的一些有方向 的假想曲线,在磁感线上，任意一点的 切线方向都跟该点的磁场方向相同， 磁感线的疏密表示磁场的强弱。
一. 磁感线 条形磁铁的磁感线：
一. 磁感线 蹄形磁铁的磁感线：
图5－2－5 如图5－2－5所示，放在通电螺线管内部的小磁针，静 止时N极指向右，试判断电源的正负极．
【解析】
小磁针N极指向右，则螺线管内部磁感线
方向自左向右，由右手螺旋定则知，电流从电源a端流 出．故a端为电源正极，b端为负极．

第2节用磁感线描绘磁场思想激活1.在火车站、码优等地方,我们都会用电磁铁来搬运集装箱.电磁铁在通电时拥有强盛的磁性,但断电后磁性就消逝了,你知道这是为何吗？2.小时候玩磁铁时,把磁铁放在玻璃板下,玻璃板上撒上铁粉,轻轻敲击玻璃板会发现磁铁四周的铁粉规则地摆列起来,你知道这表示了什么吗？答案：1.提示:电流的磁效应.2.提示:磁铁四周有磁场,铁粉在磁场中遇到力的作用.而铁粉的规则摆列就说了然磁铁四周的磁场的散布是有规律的.自主整理1.用磁感线描绘磁体的磁场磁感线:为了形象地描绘磁体和电流四周的磁场,我们在磁场中画出一些有方向的设想曲线这就是________.2.用磁感线描绘电流的磁场安培定章:(1)判断通电直导线四周的磁场:用右手握住导线,让挺直的拇指所指的方向跟一________致,曲折的四指所指的方向就是________的方向.,判断环形电流的方向:右手曲折的四指表示________的方向,则挺直的拇指所指的方向是________的磁感线方向.判断通电螺线管的磁场方向:用右手握住螺线管,让曲折四指所指的方向跟________一致,拇指所指的方向就是的________方向,也就是说,拇指指向通电螺线管的________极.3.电磁铁:一个________的螺线管.只有在接通电流时才是磁铁,切断电流后答案：1.磁感线,磁性便会消逝.2.(1)电流方向磁感线(2)环形电流环形导线中心轴线处(3)电流的方向螺线管内部磁感线北3.有铁芯能手笔录(1) 1.磁场的方向:在磁场中的任一点小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,(2)就是该点的磁场方向.(3) 2.磁感线是在磁场中画出的一些有方向的曲线,这些曲线上每一点的磁场方向都在该点的切(4)线方向上.(5) 3.磁感线的特色(6)不订交的闭合曲线.(7)磁体外面由N极指向S极,内部相反.(8)磁感线密处磁场强,疏处磁场弱.(9)磁感线上某点的切线方向跟该点的磁场强度方向一致.4.娴熟掌握各样磁体的磁感线散布名师解惑1.磁场的作用是如何展现出来的？如何形象地描绘磁场？分析:磁场和电场相同,是客观存在的物质,固然看不见、摸不着,但它能够经过其对外的作用表现出其存在,也能够模拟演示.磁感线和电场线相同,是为了描绘磁场而引入的设想线,能够形象地描绘磁场,但客观其实不存在.2.比较电场线和磁场线的异同.分析:(1)相像之处:①电场线和磁场线都是为了形象地描绘场的散布而引入的设想线,实质上其实不存在.②电场线和磁感线都不可以订交.(由于若订交,在订交点就会出现两个切线方向,与电场和磁场中某一确立点的场的方向是独一的矛盾)③电场线可用来描绘电场的强弱和方向,相同磁感线.磁感线也可用来描绘磁场的强弱和方向的疏密表示磁场的强弱,切线方向表示磁场的方向.④电场和磁场都存在于整个空间,电场线和磁感线也散布在整个空间.(2)明显差别:电场线开端于正电荷,停止于负电荷,是非闭合的曲线;磁感线则是闭合曲线.讲练互动【例1】对于磁感线的性质和观点,下边说法正确的选项是()磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感觉强度的方向B.磁场中随意两条磁感线均不订交C.铁屑在磁场中的散布曲线就是磁感线D.磁感线老是从磁体的N极指向S极分析：磁感觉强度的方向就是磁场的方向,磁感线的切线方向就是磁场方向,所以选项A是正确的.两条磁感线订交就说明在两线订交处有两个切线方向,即两个磁感觉强度方向,这是不可能的,磁场中某点磁感觉强度是独一确立的,磁感觉强度的方向也只有一个,所以两条磁感线不可以订交,选项B是正确的.磁感线是为形象描绘磁场的磁感觉强度散布而画出的一组曲线,不是真切存在的,而铁屑的散布曲线只好证明磁感线描绘磁场的方法是正确的,而铁屑不是磁感线,选项C是错误的.在通电螺线管内部,在条形磁体内部的磁感线应是从S极指向N极,选项D错误.答案：AB绿色通道对磁感线观点的理解和磁感线特色的掌握是要点,正确掌握磁感线物理意义和描绘方法是本章要点内容之一,不可以忽视.变式训练1.地球是一个大的磁体,在四周空间激发磁场,对于地磁场的磁感线正确的选项是()A.磁感线穿过地球从北到南B.磁感线穿过地球从南到北C.只有磁感线经过的地刚刚存在磁场D.外磁场从南极到北极分析：磁感线是设想的闭合曲线,地球的北极是地磁的南极,所之内磁场是从北极到南极的,外磁场是从南极到北极的,没有磁感线经过的空间相同存在着地磁场.答案：AD【例2】如图,a是直线电流的磁场,b是环形电流的磁场,c是螺线管电流的磁场,试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.分析：依据安培定章,能够确立a中电流方向垂直纸面向里 ,b中电流方向是逆时针线方向向左.答案：看法析.绿色通道使用安培定章要注意对于直流电流和环形电流右手拇指和四指各指向什么方向搞清楚所给图示是平面图仍是立体图,是俯视图仍是剖面图.变式训练,c 中磁感.同时要2.d、e、f分别是a、b、c的截面图,请在图中补画出未知的电流方向或磁感线方向.分析：用安培定章判断知:d中电流方向从下向上【例3】如图(1),电路没接通时三个小磁针方向如图,e中磁感线方向向下,f中磁感线方向向右,接通后确立三个磁针的转向及最后的指.向.分析：接通电路后,螺线管的磁场为:内部从左指向右,外面从右指向左,如图(2),故小磁针1逆时针转动,小磁针3顺时针转动,小磁针2基本不动.答案：小磁针1逆时针转动,小磁针3顺时针转动,小磁针2基本不动绿色通道此题考察如何运用安培定章确立磁场方向,解题时需注意:(1)正确画出电流的磁场.(2)小磁针N极受安培力的方向.黑色圈套此题在解题中简单依据磁体同名磁极相斥,异名磁极相吸来判断,因此小磁针3会被判断成逆时针转,小磁针2判断成顺时针转.实质上在判断此题时应注意,磁感线是闭合的,在磁体外面由N极指向S极,而在磁体内部是由S极指向N极的,而小磁针的N 极所指方向应当与经过该点的磁感线切线方向相同.变式训练3.如图,一个带负电的橡胶圆盘处在竖直面内,能够绕过其圆心的水平轴高速旋转,当它不动时放在它左边轴线上的小磁针处于静止状态,当橡胶盘从左向右看逆时针高速旋转时,小磁针N极的指向()A.不偏转B.向左偏C.向右偏D.向纸内偏分析：当橡胶盘转起来后,形成了环形电流(电流方向与转动方向相反),便在盘的四周产生磁场,由安培定章可判断小磁针所在地点处的磁场方向沿轴线向右,故小磁针的N极将向右偏转.答案选C.答案：C体验研究问题:你可否想方法让我们形象地感觉一下磁场的存在？导思:磁场看不到、摸不着也感觉不到,我们要想形象地感觉它,能够借助一些工具,比方小磁针的指向等等.研究:将一些铁屑洒在玻璃板上,把磁铁放在玻璃板下边,小铁屑便会摆出规则的形状,我们把这些小铁屑的地点用线描出来,线上每个点表现的都是磁场在这一带的性质.也能够在两极上吸附一些铁屑,形成如下图的情况.对爸爸的印象，从记事的时候，就有了，他留给我的印象就是缄默少言的，但是脸上却一直有浅笑，不论家里碰到了什么样的困难，只需有爸爸在，全部都能够雨过天晴的，小时候，家里很穷，但是作为孩子的我们（我和哥哥），却很幸福。

第1讲磁场用磁感线描述磁场[目标定位] 1.了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响.2.理解磁场的概念，知道磁极之间、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.3.了解地磁场分布、变化以及对人类生活的影响.4.知道磁感线的概念，会用安培定则判断电流周围的磁场方向，并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点．一、我国古代的磁应用1．古人发现，不管形状如何，任何磁体都有两个磁极．2．指南针的出现改变了夜晚依靠北极星辨别方向、白昼通过太阳定位的历史．二、磁场磁场是一种看不见、摸不着、存在于电流或磁体周围的物质，它传递着磁相互作用．磁场的存在，使磁体之间不接触便可以发生相互作用．三、地球的磁场1．地磁场：我们生活的地球本身就是一个大磁体，它的N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近．2．磁偏角：用一个能自由转动的小磁针观察地磁场方向时，可以看到它的磁极一般并不指向地理的正南北方向，小磁针的指向与正南北方向之间的夹角叫做磁偏角．四、用磁感线描述磁体的磁场1．磁感线：在磁场中画出的一些有方向的假想曲线，在磁感线上，任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，都代表磁场中该点小磁针北极受力的方向．2．磁感线的特点：磁感线是闭合曲线，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．五、用磁感线描述电流的磁场1．直线电流的磁场安培定则：用右手握住导线，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．这个规律也叫右手螺旋定则．2．环形电流的磁场环形电流的磁场可用另一种形式的安培定则表示：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中心轴线上磁感线的方向．3．通电螺线管的磁场右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向或拇指指向螺线管的N极(如图1所示).图1一、磁场1．磁场：磁体的周围和电流的周围存在磁场．磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒形式存在，但却是一种客观存在的物质．2．基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用．3．磁场的产生：(1)磁体周围有磁场；(2)电流周围有磁场．例1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答案 A二、正确解读地磁场1．地球是一个大磁体，存在的磁场叫地磁场．如图2所示，地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近．图22．虽然地磁两极与地理两极并不重合，但它们的位置相对来说差别不是很大．因此，一般我们认为：(1)在赤道正上方，距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同，且方向水平向北．(2)在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方．例2如图3所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将()图3A．指北 B．指南C．竖直向上D．竖直向下答案 D解析地磁场的分布规律与条形磁铁类似，在地理北极附近，地磁场竖直向下，此处小磁针的N极应竖直向下，D对．三、对磁感线的深化理解1．常见永磁体的磁场(如图4所示)图42．磁感线与电场线的比较例3关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是()A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的B．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北极所指的方向一致C ．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的D ．两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交答案 B解析 磁铁内部磁感线从S 极到N 极，A 不正确；磁感线上每一点切线方向表示磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，小磁针静止时北极受力方向和北极静止时指向均为磁场方向，B 正确．磁感线是为了形象地描述磁场而假设的一组有方向的闭合的曲线，实际上并不存在，C 不正确；叠加区域合磁场的方向也具有唯一性，故磁感线不可能相交，D 错误． 借题发挥 磁场、电场是一种客观存在的特殊物质，磁感线、电场线虽是假想的曲线，但可形象地描述磁场、电场的强弱和方向．应注意两者的区别与关系．四、电流周围的磁场分布三种常见的电流的磁场例4 如图5所示，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N 极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．图5答案 用安培定则来判断，分别如下图中各图所示．解析如果已知电流的方向，可用右手螺旋定则判断磁感线的方向．如果已知小磁针静止时N极指向，那么小磁针N极所指方向就是磁感线方向．对磁场的理解1．关于磁场，下列说法正确的是()A．其基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用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，想其无则无答案AC解析磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用，A正确．磁场虽然看不见摸不着，但是它是客观存在的，B、D错误．C正确．故选A、C.2．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是()A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③答案 D解析地面上小磁针静止时，小磁针的南极应指向地磁场的北极，①错；地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，②对；只有在赤道附近地磁场的方向和地面才平行，③对，⑤错，地磁场方向在北半球斜向下方，南半球斜向上方，④错．故正确答案为D.对磁感线的理解3．下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁场比b点的磁场强的是()答案AC解析磁感线的疏密可表示磁场的强弱．安培定则的理解和应用4．如图6所示为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过如图所示方向的电流时()图6A．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答案 A解析由安培定则可判断小磁针所在处电流的磁场向里，而小磁针N极的受力方向与磁场方向相同，故小磁针N极向里转，S极向外转，故选A.。

高二物理 wl-1-5-2第五章第二节《用磁感线描述磁场》导学案编写人：熊益鹏编写时间：2012-2班级：____________组别：____________组名：____________姓名：____________【学习目标】1．知道什么叫磁感线。

2．知道几种常见的磁场（条形、蹄形，直线电流、环形电流、通电螺线管）及磁感线分布的情况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。

【重点难点】会用磁感线描述各种磁场。

安培定则。

各种磁感线的各向视图【学法指导】自主合作学习、科学探究、逻辑推理等综合运用【知识链接】地球是一个巨大的磁体，其磁场强度和方向都处在不断的变化之中。

大家知道，指南针上指的南北方向与地球南北极的方向有一定的偏差，称为磁偏角，我国北宋时期的科学家沈括早就记载了这一现象.指南针所指的正北方，与地球的正北极有11度的偏差.地球在其约45亿年的历史中，南北磁极已互换极性(南北极反向)达100多次，根据国外《自然》和《新科学》杂志的报道，一次地球磁场的反转，发生在大约12400年前。

地球磁场反转的剧变过程，对人类和生物有巨大影响.今天关于地磁理论与实验的研究，为“大陆漂移”学说、“海底扩张”学说以及这两者综合而形成的“大陆板块构造”理论，提供了强有力的证据.【学习过程】知识点一：用磁感线描述磁体的磁场问题1.电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢?问题2。

那么什么是磁感线?又有哪些特点呢?问题3.磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线，其上每一点的______方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时____的指向．磁感线在磁铁外部由____极到_____极，在磁铁内部由____极到_____极，构成一闭合的曲线。

磁感线越密处磁场越____，磁感线越疏处磁场越____.磁感线是_____曲线；磁感线上任意一点的切_____都跟该点的磁场方向相同。

即跟放在该点小磁针_____极静止时指向相同。