高中物理 第5章 磁场 第2节 用磁感线描述磁场学案 3-1

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGEPAGE7学必求其心得，业必贵于专精第2节用磁感线描述磁场学习目标知识脉络1.认识磁感线，会用磁感线描述磁体和电流产生的磁场．(重点）2。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）3。知道电磁铁的工作原理，了解电磁铁的一些应用．(重点)用磁感线描述磁体的磁场eq\o(［先填空］)1．磁感线:为了形象地描述磁体和电流周围的磁场，我们在磁场中画出一些有方向的假想曲线，这就是磁感线．2．磁场的方向：在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向,即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向．3．在磁感线上任意一点的切线方向跟该点的磁场方向相同；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．在磁体外部磁感线上箭头的方向由N极出发回到S极，磁体内部磁感线是从S极到N极．eq\o([再判断］)1．磁感线从磁体N极出发，到S极终止．（×)2．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的．（×)3．磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．（√)eq\o（[后思考])磁体内部和磁体外部磁感线的方向是怎样的？【提示】磁体外部磁感线方向从N极指向S极，磁体内部磁感线方向从S极指向N极．eq\o（［合作探讨］）把条形磁铁置于一块水平玻璃板下方,在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑．铁屑在磁场中被磁化为一个个小磁针，轻轻敲击玻璃板．图5­2。1探讨1：细铁屑有规律排列的原因？【提示】磁场对细铁屑有力的作用．探讨2：画磁感线的依据是什么？【提示】依据细铁屑的分布规律．eq\o（[核心点击］)磁感线与电场线的比较两种线磁感线电场线相似点引入目的形象描述场而引入的假想线，实际不存在疏密场的强弱切线方向场的方向相交不能相交（电场中无电荷空间不相交）不同点闭合曲线不闭合，起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷(或无穷远处)1．关于磁感线与电场线的描述，下列说法正确的是(）A．电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极B．电场线一定不闭合，磁感线一定是闭合的C．磁感线是小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D．沿磁感线方向磁场逐渐减弱【解析】磁感线没有起点也没有终点，是闭合的曲线；静电场中的电场线不是闭合曲线，始于正电荷（或无穷远），止于负电荷(或无穷远处)．选项B正确．【答案】B2．如图中绘出了磁铁的磁感线及其旁边小磁针静止时所指的方向(小磁针黑色端表示N极），其中正确的是()【解析】小磁针静止时N极所指的方向与磁场方向相同,故选项A正确．磁体外部磁场方向应从N极指向S极，故选项B、C、D错误．【答案】A3．(多选）磁场中某区域的磁感线如图5。2。2所示，则（)【导学号：34022029】图5­2。2A．a点磁场比b点的强B．a点的磁场比b点的弱C．a处没有磁感线，但该处仍有磁场D．a处没有磁感线，所以不存在磁场【解析】由图中可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，故A错，B对，磁感线是用来描述磁场的,而又不可能在存在磁场的区域内全部画磁感线，那样将会与不画磁感线产生相同的效果，故D错，C对．【答案】BC磁感线特点(1）磁感线是为了形象地描述磁场而假想的曲线；(2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱;(3）磁感线上某点的切线方向规定为该处磁场的方向；（4)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线．用磁感线描述电流的磁场eq\o(［先填空］)1．直线电流的磁场（1)磁感线是围绕电流的一圈圈的同心圆．磁感线分布安培定则图5。2­3(2)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的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．2．环形电流的磁场安培定则：右手弯曲的四指表示环形电流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的磁感线方向(如图5­2。4所示)．图5­2。43．通电螺线管的磁场安培定则:用右手握住螺线管,让弯曲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,也就是说拇指指向通电螺线管的北极(如图5.2.5所示）．图5。2­5eq\o（［再判断］）1．通电螺线管的磁场分布类似于条形磁铁．（√)2．伸直的大姆指所指的方向是电流的方向．(×）3．如图双线绕成的螺线管，螺线管内部无磁场．（√）eq\o（[后思考］）通电直导线与通电螺线管应用右手螺旋定则来判定磁感线的方向，那么在这两种情况下，大拇指与四指所代表的指向意义相同吗？【提示】不相同．在判定通电直导线磁感线的方向时，大拇指指向电流的方向,四指的指向代表磁感线的方向．在判定通电螺线管磁感线时，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向代表螺线管内部磁感线的方向．eq\o（［合作探讨］)如图5.2.6所示是电路没接通时两个小磁针的指向．图5­2。6探讨1：接通后，两个小磁针的N极指向一致吗？【提示】不一致．探讨2：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的规律在螺线管内部适用吗？【提示】不适用．eq\o(［核心点击]）常见的三种电流磁感线分布安培定则立体图横截面图纵截面图直线电流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2。说明图中的“×”号表示磁场方向垂直纸面向里，“·”号表示磁场方向垂直纸面向外．4．如图5.2.7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以如图所示方向的电流时（)图5.2。7A．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【解析】由于线圈中电流沿顺时针方向，根据安培定则可以确定，线圈内部轴线上磁感线方向垂直于纸面向里．而小磁针N极受力方向和磁感线方向相同，故小磁针N极向里转．【答案】A5。(多选)如图5。2。8所示，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．则这束带电粒子可能是（)图5.2。8A．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【解析】小磁针N极的指向即是磁针所在处的磁场方向．题中磁针S极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外．由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左,故若为正离子,则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动．【答案】BC6．如图5­2。9所示,直流电源跟一个线圈连接成闭合回路,线圈的上方和右侧各有一个可以自由转动的小磁针，由图得出的结论正确的是（）【导学号：34022030】图5­2­9A．小磁针的c端为N极，电源的a端为正极B．小磁针的c端为N极，电源的a端为负极C．小磁针的d端为N极，电源的a端为正极D．小磁针的d端为N极，电源的a端为负极【解析】根据小磁针的N极方向可以确定通电线圈外部上方磁场的方向，然后应用安培定则确定线圈中的电流方向,从而判断电源的a端为负极，同时判断d为N极．正确答案是D.【答案】D判断磁场方向的四种方法1．根据磁感线分布情况判断，磁感线上某点的切线方向即为该点的磁场方向．2．根据小磁针静止时的指向判断，小磁针静止时N极的指向即为该点的磁场方向．3．根据安培定则判断电流的磁场方向，