2022-2023年粤教版(2019)新教材高中物理必修3 第6章电磁现象与电磁波第1节磁现象与磁场课件

粤教版—高二物理—必修三—第六章

电磁现象与电磁波第一节

磁现象与磁场学习目标1.知道磁场的概念，知道磁体与磁体间、磁体与电流间、

电流与电流间的作用是通过磁场发生的；2.理解磁感线的概念，知道磁感线的特点；3.理解安培定则，会用安培定则判断电流的磁场方向；4.了解安培分子电流假说，知道地磁场的特点。初中知识回顾磁性：能够吸引铁质物体的性质；磁体：具有磁性的物体叫磁体；磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。小磁针静止时指南的磁极叫做南极，又叫S极；指北的磁极叫做北极，又叫N极。磁极间的相互作用：同名磁极相斥，异名磁极相吸。一、磁现象

我国古代就发现了天然磁石吸引铁器的现象。东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”,被公认为最早的磁性指南工具。指南针是我国古代四大发明之一。磁悬浮列车核磁共振成像核磁共振成像电磁铁生物磁场电视机二、磁场探究一：奥斯特实验图片来源于网络结论：磁体与通电导体之间有相互作用，

电流具有磁效应。探究二：两根平行通电导线间的相互作用问题1.通过电流方向相同时，有什么实验现象？问题2.通过电流方向相反时，有什么实验现象？结论：

同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，由于电流有磁效应，通电导体之间的相互作用也是一种磁作用。思考：

磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是怎样发生的？磁体电流电流磁体磁场产生作用

为了形象的描述磁体和电流周围的磁场，英国科学家法拉第提出了磁感线的概念。所谓磁感线，是在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致。三、磁感线

为了看见磁场，法拉第在纸板上均匀地撒满细小的铁屑，在其下方放置磁铁，然后轻敲纸板，磁化后的铁屑在磁力的作用下重新沿着磁场方向排列，清楚呈现出“磁感线”。图片来源于网络【观察与思考】在条形磁体上方放置一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑就在磁场里磁化成了“小磁针”。轻敲玻璃板，细铁屑就会有规则地排列起来。【观察与思考】在蹄型磁体上方放置一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑就在磁场里磁化成了“小磁针”。轻敲玻璃板，细铁屑就会有规则地排列起来。【观察与思考】直线电流周围磁场中铁屑的分布情况如图6-1-9所示，它的磁感线分布如图6-1-10所示，试判断直线电流方向与磁感线方向之间的关系。安培定则（右手螺旋定则）：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。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的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱【观察与思考】环形电流周围磁场中铁屑的分布情况如图6-1-11所示，它的磁感线分布如图6-1-12所示，试判断环形电流中心轴线上磁感线方向与电流方向之间的关系。安培定则（右手螺旋定则）：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场的方向。

安培定则立体图横截面图纵截面图环形电流伸直的拇指所指的方向就是环形电流内部的磁场方向【观察与思考】通电螺线管外部磁场中铁屑的分布情况如图6-1-13所示，比较其与条形磁铁外部磁场的分布情况。应用安培定则，判断通电螺线管管内、外部磁感线方向与电流方向之间的关系，如图6-1-14所示。安培定则（右手螺旋定则）：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。安培定则立体图横截面图纵截面图通电螺线管内部磁场为匀强磁场，方向由S极指向N极，外部磁场类似条形磁铁的磁场，方向由N极回到S极【例题1】如下图所示，a、b是直线电流的磁场截面图，c、d是环形电流的磁场截面图，e、f是螺线管电流的磁场的截面图.试在各图中补画出电流方向或磁感线方向。解析：

根据安培定则，可以确定题图a中电流方向垂直纸面向里，b中电流方向从下向上，c中电流方向是逆时针方向，d中磁感线方向从上向下，e中磁感线方向向左，f中磁感线方向向右。×【例题2】如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，磁场相互不影响，开关闭合后，小磁针N极(黑色一端)指示磁场方向正确的是（

）A.小磁针a

B.小磁针bC.小磁针c

D.小磁针d

解析:

小磁针N极的指向为该点磁场方向，直导线AB部分，电流从上到下，所以从上往下看，直导线产生的磁场方向应为顺时针方向，所以小磁针a的N极应指向纸面外，A错误；

在通电螺线管E部分,由安培定则，可知在内部磁感线从右到左，故右端为螺线管S极，左端为N极，在外部磁感线从N极到S极，所以小磁针b的N极应向右，小磁针c的N极应向左，B错误，C正确；

在U形磁铁D部分，由安培定则,可知左端为S极，右端为N极，在外部磁场方向从右端指向左端，所以小磁针d的N极应向左，D错误。磁感线特点一、磁场越强的地方，磁感线越密。二、在磁体或者通电螺线管的外部，磁感线从北极

（N极）出发回到南极（S极），内部的磁感线

由南极（S极）出发回到北极（N极），形成闭

合曲线。三、同一磁场中，磁感线不相交。四、磁感线是人为画出来的，不是真实存在的，是

假想出来的一种曲线。四、安培分子电流假说

在原子、分子等物质微粒的内部都存在一种环形电流——分子电流，分子电流使得每个物质分子都成为一个微小的磁体。【思考问题】

阅读教材，请举例说明分子电流假说能解释的磁现象。【例题3】(多选)下列说法正确的是A.奥斯特提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁

场均由运动的电荷产生B.安培提出“分子电流”假说，认为永磁体的磁场和通电导线的磁场

均由运动的电荷产生C.根据“分子电流”假说，磁铁受到强烈震动时磁性会减弱D.根据“分子电流”假说，磁铁在高温条件下磁性会减弱解析：“分子电流”假说是由安培提出来的，故A错误；根据安培的“分子电流”假说可知，磁铁及通电导线的磁性是由内部运动电荷产生的磁场叠加而成的，故B正确；磁铁在高温或强烈震动下“分子电流”的取向会变得杂乱，从而使磁性减弱，故C、D正确。四、地磁场

地球是一个大磁体，对地球上的生命有着非常大的影响，那么地球磁场具有哪些特点呢？五、地磁场（一）地球是一个大磁体。（二）地磁场的北极在地球南极附近，地磁场的南极在地球北极附近。地磁极和地理极并不重合，有一个磁偏角。（三）地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地表面并不平行。磁现象与磁场小结一、磁现象二、磁场：磁体与磁体

磁体与电流

电流与电流三、磁感线：形象假想安培定则四、安培分子电流假说五、地磁场1.(多选)下列说法中正确的是A.磁体在空间中能产生磁场，磁场使磁体间不必接触便有相

互作用B.在磁场中的某一点，小磁针仅在磁场力作用下静止时北极

所指的方向，就是这一点的磁场方向C.当两个磁体的同名磁极相互靠近时，两条磁感线有可能相

交D.磁体周围的磁感线都是闭合的曲线解析：磁体间的作用力是通过磁场发生的，可以不用接触便产生相互作用，A项对；小磁针仅在磁场力作用下静止时北极所指的方向就是这一点的磁场方向，B项对；磁感线是闭合的曲线且不能相交，C项错，D项对。2.(多选)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（

）A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电

场一样，也是一种客观存在的特殊物质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.磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止D.磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的解析：磁感线是为了形象地描述磁场而假想的有方向的闭合的曲线，实际上并不存在，在磁体内部，磁感线由S极指向N极，所以选项C、D错误；磁场是客观存在的特殊物质，所以选项A正确；磁感线上每一点的切线方向与磁场方向一致，磁感线的疏密表示磁场的强弱，小磁针北极受力方向、静止时北极指向均为该点磁场方向，所以选项B正确.3.(多选)如图1所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是A.图甲中，电流不产生磁场，电流对小磁针的作用力是通过小

磁针的磁场产生的B.图乙中，磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场产生的C.图丙中电流间的相互作用是通过电流的磁场产生的D.图丙中电流间的相互作用是通过电荷的电场产生的解析：题图甲中，电流对小磁针的作用力是通过电流的磁场产生的；题图乙中，磁体对通电导线的作用力是通过磁体的磁场产生的；题图丙中，电流对另一个电流的作用力是通过该电流的磁场产生的。综上所述，选项B、C正确，A、D错误。4.弹簧测力计下挂一条形磁铁，其N极一端位于未通电的螺线管正上方，如图所示，下列说法正确的是A.若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数

将不变B.若将a接电源正极，b接电源负极，弹簧测力计示数

将增大C.若将b接电源正极，a接电源负极，弹簧测力计示数

将减小D.若将b接电源正极，a接电源负极，弹簧测力计示数

将增大解析：当a接电源正极，b接电源负极时，由线圈的缠绕方向和安培定则可知通电螺线管内部的磁感线方向由下向上，其上端相当于N极，因同名磁极相互排斥，所以条形磁铁受到通电螺线管向上的排斥力，由磁铁的平衡条件知，弹簧测力计的示数将减小；同理，当b接电源的正极，a接电源负极时，通电螺线管上端相当于S极，异名磁极相互吸引，条形磁铁受到通电螺线管向下的吸引力，由磁铁的平衡条件知，弹簧测力计的示数将增大，故选D。5.如图所示，圆环上带有大量的负电荷，当圆环沿顺时针方向转动时，a、b、c三枚小磁针都要发生转动，以下说法正确的是（

）A.a、b、c的N极都向纸内转B.b的N极向纸外转，而a、c的N