【文档说明】高中物理必修第三册《1 磁场 磁感线》教案-统编人教版.doc，共(11)页，902.000 KB，由小喜鸽上传

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11磁场磁感线[学习目标]1.知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质.2.了解磁现象及电流的磁效应．(重点)3.利用类比的方法，通过电场的客观存在性去理解磁场的客观存在性．(难点)4.知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的磁感线分布．(重点)5.会用安培定则判断电流的磁场方向．(难点)一、

磁现象1．磁性：磁体吸引铁质物体的性质．2．磁极：磁体上磁性最强的区域．(1)北极：自由转动的磁体，静止时指北的磁极，又叫N极．(2)南极：自由转动的磁体，静止时指南的磁极，又叫S极．(3)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．二、电流的磁效应1．奥斯特实验将导线沿

南北方向放置在磁针的上方，通电时磁针发生了转动．2．奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系．三、磁场1．定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过磁场发生的．2．基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用．四、地

磁场21．地磁场：地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近．(如图所示)2．磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确的指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角．磁偏角的数值在地球上的不同地点是不同的．五、磁

感线1．定义：用来形象描述磁场的假想曲线．2．特点(1)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱．(2)磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向．六、安培定则1．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，如图甲所示．2．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，如图乙所示．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跟电流方向一致，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，如图丙所示．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)天然磁体和人造磁体都能吸引铁质物体．(√)(2)磁场看不见、摸不着，因此磁场是人们假

想的，实际并不存在．3(×)(3)电荷周围既能产生电场，又能产生磁场．(×)(4)地磁场的N极在地理北极，S极在地理南极．(×)(5)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的．(×)2．下列说法中，正确的是()A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B．电流与电流的

相互作用是通过电场产生的C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的D．磁场和电场完全相同A[电流能产生磁场，在电流的周围有磁场存在，不论是磁极与磁极间，还是电流与电流间、磁极与电流间，都有相互作用的磁场力．磁场是一种特殊物质，它的基本特点是对放入磁场中的磁极、电流有磁场力

的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的特点是对放入电场中的电荷有电场力的作用，而不会对放入静电场中的磁极产生力的作用．因此，磁场和电场是不同的，各具有自己的特点．正确答案是A.]3．下

列情况中，不可能的是()A．一环形电流产生的磁场，环内的磁感线与环外的磁感线数目相等B．电流产生的磁场比磁铁产生的磁场强C．磁感线在空间某处中断D．某区域各处的磁感线疏密一样C[环形电流环内的磁感线与环外的磁感线构成完整的闭合曲线，因此数目相等；电流

磁场和磁铁磁场有强有弱；匀强磁场的磁感线疏密一样．所以选项A、B、D是可能的；磁感线在空间不相交、不相切、不中断，故选项C是不可能的．]对磁场的理解1.磁场的存在：磁体的周围、电流的周围都存在磁场．42．磁场的客观性：磁场虽然看不见、摸不着，不是由分子、原子组成的，但却是客观存在的．场和实物是

物质存在的两种形式．3．磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用．磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的．4．磁场的方向性：有方向，处在磁场中能够自由转动的磁针，静止时N极的指向即小磁针N极的受力方向就是该处的磁场方向．(1)磁体和电流周围

的磁场是同一种性质的场，具有相同的特点和基本性质．(2)场是物质的另一种存在形式，和实物一样，也是一种客观存在的物质，具有质量、能量等物质的基本属性．【例1】(多选)关于磁铁、电流间的相互作用，下列说

法正确的是()甲乙丙A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B．乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的C．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的思路点拨

：(1)磁体和电流的周围都存在磁场．(2)磁场对放入其中的磁体或电流有力的作用．BC[甲图中，电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的；乙图中，磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的；丙图中，电流对另一个电流力的作用

是通过该电流的磁场发生的．综上所述，选项B、C正确．]5自然界有两种基本的物质形态：实物和场(1)实物即具体的、有形的物质形态，由物质粒子组成．(2)场是物质的另一种存在形态，和实物一样，也是一种客观存在的物质，

具有质量、能量、动量等物质的基本属性．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．磁体与磁体之间是直接发生作用的D．磁场只

能由磁体产生，电流不能产生磁场A[磁场和电场都是客观存在的特殊物质，不是人为规定的，A对，B错；磁体与磁体之间是通过磁场发生相互作用的，C错；电流也能产生磁场，D错．]对地磁场的理解1.地磁场的特点地磁场的方向

并不是正南正北方向，即地磁两极与地理两极并不重合．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近．地磁场方向与正南正北方向间有一夹角，叫磁偏角．2．地磁场问题的处理要点(1)地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正上方磁场方向竖直向下．(2)在赤道正上方，地磁场

方向水平向北．(3)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．3．地磁场的作用由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的高速带电粒子，其运动方向会发生变化，不能直接到达地球．因此地磁场对地球上的生命有

保护作用(第5节学习)．【例2】一科考船进行环球科考活动从北极附近出发，一路向南直到南极附近，沿途不断测量地磁场的大小和方向，他的测量结果可能是()6A．地磁场的大小一直不变，磁场方向始终沿正南、正北方向B．地磁场的大小不

断变化，磁场方向始终沿正南、正北方向C．地磁场的大小一直不变，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角D．地磁场的大小不断变化，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角思路点拨：弄清楚以下两个问题是解题的关键：(1)磁体周围什么位置磁场最强？(2)地磁两极与地理两极有

什么关系？D[由于地磁两极与地理两极不重合，所以磁场的方向不沿正南、正北方向；由于地磁场类似于条形磁铁的磁场，所以在地球表面不同位置的磁场强弱不同．综上所述，选项D正确．]对地磁场理解的三大误区(1)将地理南北极与地磁场的南北极混淆，误将地理南极(或北极)当做地磁场的南

极(或北极)．(2)误认为地理两极与地磁场的两极重合．事实上，两者并不重合，地磁场的两极在地理两极的附近．(3)误认为地球上各点的磁场方向都是和地面平行的．事实上，除赤道外，南北半球的磁场都有竖直分量．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．②③④

C．①⑤D．②③D[地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其特点主要有：(1)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近．(2)地磁场的水平分量总是从地理南极指向北极，而竖直分量则南北相反，7在南半球垂直地面向上，在

北半球垂直地面向下．(3)在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁场的强弱相同，且方向水平向北．故正确答案为D.]对磁感线的理解和应用1.磁感线的特点(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在．(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的

地方磁场弱．(3)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极．(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向．2．磁感线与电场线的比较【例3】如图所示，表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的

是()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．蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极8D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零B[由题图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以Ba<Bb，故A错，B对；磁感线

是闭合曲线，没有起点和终点，故C错；在没画磁感线的地方，并不表示没有磁场存在，故D错．](1)在没画磁感线的地方，并不表示没有磁场存在．(2)若多个磁体或电流的磁场在空间某区域叠加，磁感线描述的是叠加后的合磁场的磁感线分布情况，不能认为该区域

有多条磁感线相交．3．磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A．a、b两处的磁感应强度的大小不相等，Ba>BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不相等，Ba<BbC．a、b两处磁场方向一定相同D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零B

[由图可知，b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以Ba<Bb，A错误，B正确．磁场中某点的磁场方向与磁感线在该点的切线方向相同，由图判断，a、b两点磁场方向不同，C错误．磁感线是用来描述磁场的，不可能在存在磁

场的区域内全部画出磁感线，D错误．]常见磁场及安培定则的应用1.常见永磁体的磁场条形磁铁蹄形磁铁异名磁极同名磁极2．三种常见的电流的磁场9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，磁场越弱环形电流内部磁场比环外强，

磁感线越向外越稀疏通电螺线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(1)磁场是分布在立体空间的．(2)利用安培定则不仅可以判断磁场的方向，还可以根据磁场的方向判断电流的方向．(3)应用安培定则判定直线电流

时，四指所指的是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管电流时，拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向．(4)环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，应用安培定则判断时，拇指所指的一端为它的N极．【例4

】(多选)如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则()A．放在a处的小磁针的N极向左B．放在b处的小磁针的N极向右C．放在c处的小磁针的S极向右10D．放在a处的小磁针的N极向右思路

点拨：(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁铁相似．(2)小磁针的N极受力的方向即为磁场的方向．BD[由安培定则，通电螺线管的磁场如图所示，右端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，则小磁铁在a点时，N极向右，A项错误，D项正确；在b点磁场方向向右，则磁针在b点时

，N极向右，B项正确；在c点，磁场方向向右，则磁针在c点时，N极向右，S极向左，C项错误．]4．(多选)如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向

纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况，下列说法中正确的是()A．带同种电荷B．带异种电荷C．B带正电D．A带正电BD[由于小磁针N极转向纸里，可知该点磁场方向向里，又根据安培定则，A、B间存在由A向B的电流，由此可知A带正电，B带负

电，选项B、D正确．]课堂小结知识脉络1.对磁场的理解，磁场的基本性质．2．对地磁场的认识及理解．3．对磁感线的理解及与电场线的对比．4．常见几种磁场及安培定则的应用.111．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C[本题考查了电流

的磁效应及奥斯特实验．奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，即电流产生了磁场．故正确答案为C.]2．下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是()A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B．磁感线是磁场中客观存在的线C．

磁感线总是由磁铁的N极指向S极D．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线A[磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但它不是客观存在的线，可用细铁屑模拟．在磁铁外部磁感线由N极到S极，但内部是由S极到N极．故只有A正确．]3．如图所示，假如将一

个小磁针放在地球的北极附近的磁极上方，那么小磁针的N极将()A．指北B．指南C．竖直向上D．竖直向下D[地球北极附近的磁极是地磁的S极，其上方磁场方向竖直向下，故小磁针的N极将竖直向下，选项D正确．]