高物辅导系列(47)磁现象和认识磁场

一对一培训教案 态度决定高度，细节决定成败

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学科：物理 学段：高二选修3-1 学生姓名 教师联系电话：

教学内容 磁现象和认识磁场

教学目标 1．知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。

2．知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。

3、知道磁体和电流周围都有磁场，知道磁场的基本特性是对其中的磁体或电流施加力的作用；

4、知道磁体都是通过磁场发生相互作用的，并知道磁场有方向，会用磁感线描述磁场；

5、知道部分常见的典型磁场（条形、蹄形磁铁和通电螺线管）的磁感线分布情况。

教学重、难点 1、电流的磁效应和磁场概念的形成

2、磁现象的应用和磁感应强度概念的建立。

3、电流的磁效应（奥斯特实验）和磁场、磁感线概念的形成

一、我们周围的磁现象

地磁场：地球由于本身具有________而在其周围形成的磁场．

地磁场的分布如图所示：

地球磁场的N极位于______附近，地球磁场的S极位于______附近，地磁极和地理极并不重合．

[问题延伸]

地磁体周围的磁场分布：与条形磁铁周围的磁场分布情况相似，两极磁性最_____，中间磁性最____________，在赤道正上方，地磁场方向____________；在南半球，地磁场方向指向______________；在北半球，地磁场方向指向____________．

二、磁场初探，磁场有方向吗

[要点提炼]

1、电流能够产生磁场的现象称为电流的磁效应．

2、磁场的来源有：________和________．

3、磁场可对________和________产生力的作用．

4、磁场的方向：小磁针______时______极所指的方向．

三、图示磁场

1、法拉第是怎样“看见”磁场的？

2．磁感线是实际存在的吗？它能描述磁场的强弱和方向吗？

3．通电直导线、通电圆环、通电螺线管的磁感线分布情况如何来判断？具体方法怎样？

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[要点提炼]

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．

2．磁感线的基本特性：

（1）磁感线的疏密程度表示磁场的________．

（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，在磁场中并不真实存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场．

3．安培定则：

(1)判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时，安培定则表述为：用______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________的环绕方向；

(2)判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为：让弯曲的四指所指方向跟________方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管________磁感线的方向(这里把环形电流看作是一匝的线圈)．

[问题延伸]

几种常见的磁场的磁感线分布图

1．通电直导线的磁场(图中的“×”号表示磁场方向垂直纸面向里，“·”表示磁场方向垂直纸面向外)

2．环形电流的磁场

3．通电螺线管的磁场

例1 关于磁感线的描述，下列说法中正确的是( )

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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

变式训练1 关于磁感线的认识下列说法正确的是( )

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．磁场中某点磁场的方向，即为该点的磁感线的切线方向

D．沿磁感线的方向，磁感应强度减弱

例2 一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，如图所示，则这束带电粒子可能是( )

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

变式训练2 有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿( )

A．y轴正方向 B．y轴负方向 C．z轴正方向 D．z轴负方向

【随堂演练】

1．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．①②④ B．②③④ C．①⑤ D．②③

2．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是( )

A．导线沿南北方向放置，使磁针在导线的延长线上

B．导线沿东西方向放置，使磁针在导线的延长线上

C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方

D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方

3．奥斯特实验说明了( )

A．磁场的存在 B．磁场的方向性

C．电流可以产生磁场 D．磁体间有相互作用

4、如图所示，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( )

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A．指北 B．指南 C．竖直向上 D．竖直向下

5．如图所示，一个带正电的粒子沿逆时针方向做匀速圆周运动，则此正电粒子的运动( )

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．只在圆周内侧产生磁场

6．如图所示，电流从A点分两路通过环形电路汇合于B点，已知两电流大小相等，则在环形电路的中心处的磁场为( )

A．垂直环形电路所在平面，且指向“纸内” B．垂直环形电路所在平面，且指向“纸外”

C．在环形电路所在平面，且指向A点 D．没有磁场

7．如图所示，a、b两根垂直纸面的直导体通有大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，要使P点的磁场方向向右，则a、b中电流的方向为( )

A．都垂直于纸面向纸里

B．都垂直于纸面向纸外

C．a中电流方向垂直于纸面向纸外，b中垂直于纸面向纸里

D．a中电流方向垂直于纸面向纸里，b中垂直于纸面向纸外

8、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，在磁针东面放一螺线管，如图所示，闭合开关后，磁针指南的一端向东偏转(忽略地磁场的影响)，下述判断正确的是( )

A．电源的A端是正极，在电源内电流由A流向B

B．电源的A端是正极，在电源内电流由B流向A

C．电源的B端是正极，在电源内电流由A流向B

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D．电源的B端是正极，在电源内电流由B流向A

9、如图所示，甲是直线电流的磁场，乙是环形电流的磁场，丙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．

10、超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是（ ）

①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同．

②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反．

③超导体使磁体处于失重状态．

④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡．

A、 ①③ B、 ①④ C、 ②③ D、 ②④

11、下列各图中，表示通电直导线所产生的磁场，正确的是：( )

12、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向

13、大致画出图中各电流的磁场磁感线的分布情况

14、长直螺线管内有一个可自由转动的小磁针,静止时如图所示,则螺线管中( )

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