2023学年完整公开课版磁场磁感线

第五章磁场

第一节磁场东汉王充在《论衡》中写道：“司南之杓,投之于地,其柢指南”。

“天然磁石”主要成分为Fe3O4,又称慈石。古人利用磁体性质，制成“司南”。

北宋，人们发明了指南针（罗盘针）。磁悬浮列车磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。磁现象在生产、生活中的应用举例：1.磁性：能吸引铁、钴、镍等物质的性质。2.磁体：具有磁性的物体叫磁体。3.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。4.磁极间的相互作用:

同名磁极相斥，异名磁极相吸。5.变无磁性物体为有磁性物体叫磁化,

变有磁性物体为无磁性物体叫退磁。复习回顾为什么磁体没有接触就能表现出吸引或排斥作用？为什么通电导线周围的磁针会发生偏转？小磁针运动状态改变有力（磁体和磁体）（电流和磁体）

磁场是一种看不见，摸不着，却客观存在于电流或磁体周围的特殊物质。磁力研究表明：磁极或电流周围空间存在磁场，传递磁相互作用。磁体/电流磁体/电流磁场磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。电流的磁效应奥斯特实验电流能在周围空间产生磁场。磁铁不是磁场的唯一来源。地球的磁场磁偏角：小磁针的指向与正南北方向之间的夹角。地磁南北极和地理南北极大致相反。磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的。第五章磁场

第二节用磁感线描述磁场讲课：郑毅联想：左图中带箭头的曲线与之前学过的哪部分知识类似？——电场线学法指导：

磁场与电场有诸多类似之处，可以将磁场和电场进行对比学习。回顾：电场线在学习电场时为了形象的描述电场强度E的大小和方向，我们引入了什么物理量？电场线有哪些特点？电场线的疏密代表场强的强弱。电场线上某点的切线方向代表该点场强的方向。电场线始于正电荷，终止于负电荷,不闭合曲线。在电场中电场线不相交。电场线是假想的辅助线，实际并不存在。联想：

条形磁铁的不同磁极靠近小磁针同一磁极会有吸引、排斥不同的作用效果。磁场有方向问题用什么方法来描绘磁场的强弱和方向呢？如果能描绘磁场，就能便于我们研究磁场啦~磁场有强弱问题描绘磁场的强弱和方向让小磁针分布在磁场中，稳定后指针朝向呈现出规律性。若用一组平滑的曲线表示这一规律，令小磁针的N极朝向为该处的磁场方向，令曲线的疏密程度表示磁场的强弱，即可得一组能描绘磁场的曲线——磁感线。小磁针稳定后N极朝向=该点磁场方向=过该点磁感线的切线方向磁场的强弱→磁感线的疏密程度（越密越强）；

磁场的方向→参考第2点。对比磁感线和电场线：磁感线的特点：磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线上某点的切线方向即为该点的磁场的方向。在磁体外部，磁感线从N极出发回到S极，磁感线是闭合曲线。磁感线不能相交。磁感线是假想的辅助线，实际不存在。电场线的特点：电场线的疏密代表场强的强弱。电场线上某点的切线方向代表该点场强的方向。电场线始于正电荷，终止于负电荷,不闭合曲线。在电场中电场线不相交。电场线是假想的辅助线，实际并不存在。如何用磁感线描绘电流的磁场呢？安培定则：用右手握住导线，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磁感线的环绕方向。侧视图俯视图直线电流的磁场的磁感线I环形电流周围磁感线安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。通电螺旋管周围磁感线等效安培定则：用右手握住螺旋管，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旋管内部（轴线上）磁感线的方向。（大拇指指向螺旋管北极）电磁铁练习：如图所示，当开关闭合时：（1）判断通电螺线管的磁极；（2）指出每个小磁针的N、S极。NS甲乙丙丁NNNNN通电螺线管+铁芯→电磁铁。电磁铁的磁极、磁性强弱由哪些因素决定？——电流方向、绕线方向；电流大小、线圈匝数→可调控：通断电→磁性有无；电流大小、线圈匝数→磁性强弱；电流方向、绕线方向→磁极。每项改变一次，N、S方向改变一次。问题1：

若对导体棒通以