13.1磁場(chǎng) 磁感線 學(xué)案

1、第十三章第1節(jié)磁場(chǎng)磁感線【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解磁現(xiàn)象。了解電和磁的聯(lián)系，了解電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。體會(huì)奧斯特發(fā)現(xiàn)的重要意義，體會(huì)探索自然奧秘的艱難與克服困難帶來(lái)的成就感。2知道磁場(chǎng)的基本特性。知道磁感線，知道幾種常見磁場(chǎng)磁感線的空間分布情況。體會(huì)如何使用形象化的手段描述物理現(xiàn)象。3會(huì)應(yīng)用安培定則判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向。4了解安培分子電流假說(shuō)?！菊n前預(yù)習(xí)】一、電和磁的聯(lián)系1.磁極：自然界中的磁體總是存在兩個(gè)磁極。1.磁極：自然界中的磁體總是存在兩個(gè)磁極。2.磁極間的作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸弓|。3電流的磁效應(yīng)(1)奧斯特實(shí)驗(yàn)：通電導(dǎo)線放在小磁針上方，使小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)的的發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。二、磁場(chǎng)1.定義：磁體與磁體之間，磁體與通電導(dǎo)體之間，以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間作用電流電流二、磁場(chǎng)1.定義：磁體與磁體之間，磁體與通電導(dǎo)體之間，以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間作用電流電流的相互作用，都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。2.基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁體或電流有力的作用。三、磁感線.磁場(chǎng)的方向規(guī)定：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向。.磁感線：用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)磁場(chǎng)的方向一致。3常見永磁體的磁場(chǎng)蹄形磁鐵4磁感線特點(diǎn)：(1)為形象描述磁場(chǎng)而引入的假想曲線，實(shí)際并不存在；(2)磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱；磁感線在磁體外部從N極

3、指向S極，磁體內(nèi)部從S極指向N極;(4)磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷。(5)磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。四、安培定則.直線電流的磁場(chǎng)：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。.環(huán)形電流的磁場(chǎng)：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁場(chǎng)的方向。.通電螺線管的磁場(chǎng)：右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟螺線管電流方向一致，拇指所指的方向就是螺線管軸線上磁場(chǎng)的方向，或拇指指向螺線管的N極。安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心垂直于導(dǎo)線的多組同心圓，離導(dǎo)線越近越密，磁場(chǎng)越強(qiáng)

4、環(huán)內(nèi)磁感線條數(shù)與環(huán)外相等，磁感線越向外越稀疏，故環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)比環(huán)外強(qiáng)內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且比外部強(qiáng)，方向由S極指向N以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心垂直于導(dǎo)線的多組同心圓，離導(dǎo)線越近越密，磁場(chǎng)越強(qiáng)環(huán)內(nèi)磁感線條數(shù)與環(huán)外相等，磁感線越向外越稀疏，故環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)比環(huán)外強(qiáng)內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且比外部強(qiáng)，方向由S極指向N極;外部類似條形磁鐵，由N極指向S極五、安培分子電流假說(shuō).分子電流假說(shuō)：安培認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流，即分子電流。分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)2.分子電流假說(shuō)意義：能夠解釋磁化以及退磁現(xiàn)象，解釋磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，即磁體的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣，都是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生

5、的。CJ90QCJ90Q0心口QG3寸Gooo&odo*GOGS*判一判(1)天然磁體和人造磁體都能吸引鐵質(zhì)物體。(1)天然磁體和人造磁體都能吸引鐵質(zhì)物體。()磁場(chǎng)看不見、摸不著，因此磁場(chǎng)是人們假想的，實(shí)際并不存在。(X)TOC o 1-5 h z在磁場(chǎng)中，小磁針S極的受力方向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)方向。(X)(4)用磁感線描述磁場(chǎng)時(shí)，沒(méi)有磁感線的地方就沒(méi)有磁場(chǎng)。(X)(5)磁感線可以用細(xì)鐵屑來(lái)顯示，因而是真實(shí)存在的。(X)【學(xué)習(xí)過(guò)程】任務(wù)一：對(duì)磁場(chǎng)的理解例1(多選)關(guān)于磁鐵、電流間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是()A.甲圖中，電流不產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流對(duì)小磁針力的作用是通過(guò)小磁針的磁場(chǎng)發(fā)生的B.乙圖中，磁體對(duì)

6、通電導(dǎo)線的力是通過(guò)磁體的磁場(chǎng)發(fā)生的C.丙圖中電流間的相互作用是通過(guò)電流的磁場(chǎng)發(fā)生的D.丙圖中電流間的相互作用是通過(guò)電荷的電場(chǎng)發(fā)生的思路點(diǎn)撥：(1)磁體和電流的周圍都存在磁場(chǎng)。(2)磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體或電流有力的作用。BC甲圖中，電流對(duì)小磁針力的作用是通過(guò)電流的磁場(chǎng)發(fā)生的；乙圖中，磁體對(duì)通電導(dǎo)線力的作用是通過(guò)磁體的磁場(chǎng)發(fā)生的；丙圖中，電流對(duì)另一個(gè)電流力的作用是通過(guò)該電流的磁場(chǎng)發(fā)生的。綜上所述，選項(xiàng)B、C正確。變式訓(xùn)練1-1(多選)關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體和電流有力的作用B.磁場(chǎng)看不見、摸不著，實(shí)際不存在，是人們假想出來(lái)的一種物質(zhì)C.磁場(chǎng)是客觀存在的一種

7、特殊的物質(zhì)形態(tài)D.磁場(chǎng)的存在與否取決于人的思想，想其有則有，想其無(wú)則無(wú)AC磁場(chǎng)的定義：磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，可以對(duì)其中的磁體和電流有力的作用，這種特殊物質(zhì)為磁場(chǎng)，故選項(xiàng)A、C正確。任務(wù)二：對(duì)磁感線的理解例2（多選）磁場(chǎng)中某區(qū)域的磁感線如圖所示，a、b、c、d、e是磁場(chǎng)中的5個(gè)點(diǎn)，其中c、d兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱，下列說(shuō)法正確的是（）A.這5個(gè)位置中，e點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大a點(diǎn)沒(méi)有磁感線穿過(guò)，所以a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零Cc、d兩點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱，所以c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同D.b、e兩點(diǎn)在同一直線上，所以b、e兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同解析從磁感線分布情況看，e點(diǎn)位置的磁感線分布最密集，磁感應(yīng)強(qiáng)

8、度最大，A正確；a處磁感線相對(duì)其他位置比較稀疏，a處磁感應(yīng)強(qiáng)度較小，但并不是零，B錯(cuò)誤;在c、d兩點(diǎn)的切線方向表示c、d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向，所以c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向并不相同，C錯(cuò)誤；b、e兩點(diǎn)的切線在同一直線上，所以D正確.變式訓(xùn)練2-1一個(gè)磁場(chǎng)的磁感線如圖所示，一個(gè)小磁針被放入磁場(chǎng)中，則小磁針將逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到S極指向右A.()B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到S極指向右A.()B.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到N極指向右C.一直順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.一直逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)因?yàn)樾〈裴楴極受磁場(chǎng)力的方向就是磁場(chǎng)的方向，故選項(xiàng)B正確。任務(wù)三：電流的磁場(chǎng)（安培定則）例3(多選)如圖所示，螺線管中通有電流，如果在圖中的a、

9、b、c三個(gè)位置上各放一個(gè)小磁針，其中a在螺線管內(nèi)部，則()A.放在a處的小磁針的N極向左B.放在b處的小磁針的N極向右C.放在c處的小磁針的S極向右D.放在a處的小磁針的N極向右思路點(diǎn)撥：(1)通電螺線管的磁場(chǎng)分布與條形磁鐵相似。(2)小磁針的N極受力的方向即為磁場(chǎng)的方向。BD由安培定則，通電螺線管的磁場(chǎng)如圖所示，右端為N極，左端為S極，在a點(diǎn)磁場(chǎng)方向向右，則小磁鐵在a點(diǎn)時(shí)，N極向右，A項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；在b點(diǎn)磁場(chǎng)方向向右，則磁針在b點(diǎn)時(shí)，N極向右，B項(xiàng)正確；在c點(diǎn)，磁場(chǎng)方向向右，則磁針在c點(diǎn)時(shí)，N點(diǎn)時(shí)，N極向右，S極向左，C項(xiàng)錯(cuò)誤。D.AD.A帶正電A.帶同種電荷變式訓(xùn)練3-1(多選)如圖所

10、示是云層之間閃電的模擬圖，圖中A、B是位于南、北方向帶有電荷的兩塊陰雨云，在放電的過(guò)程中，兩云的尖端之間形成了一個(gè)放電通道，發(fā)現(xiàn)位于通道正上方的小磁針N極轉(zhuǎn)向紙里，S極轉(zhuǎn)向紙外，則關(guān)于A、B的帶電情況，下列說(shuō)法正確的是()B帶正電BD由于小磁針N極轉(zhuǎn)向紙里，可知該點(diǎn)磁場(chǎng)方向向里，又根據(jù)安培定則，A、B間存在由A向B的電流，由此可知A帶正電，B帶負(fù)電，選項(xiàng)B、D正確。變式訓(xùn)練3-2為解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的。下圖中正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（）B軸的環(huán)形電流I引起的。下圖中正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（）B由于地磁的北極在地里的南極附近在用安培定則判定環(huán)形電流方向時(shí)，右手的變式訓(xùn)練3-3如圖所示，三根長(zhǎng)直通電導(dǎo)線中電流大小相同，通電電流方向?yàn)椋篵拇指必須指向南方。故B正確導(dǎo)線和d導(dǎo)線中電流向紙內(nèi)，c導(dǎo)線中電流向紙外，a點(diǎn)為b、d兩點(diǎn)的連線的中點(diǎn)，ac垂直于bd，且ab=ad=ac,則a點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)椋ǎ〢.A.垂直紙面指向紙外B.垂直紙面指向紙內(nèi)C.C.沿紙面由a指向bD.沿紙面由a指向d答案：C解析：題圖中，b、d兩直線電流在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，互相抵消，故a處磁場(chǎng)方向決定于直線電流c,由安培定則可知，a處磁場(chǎng)方