13-1《磁场磁感线》（学案）高二物理精讲练（人教版2019必修第三册）

13.1磁场磁感线学习目标：（1）掌握磁场的概念，知道磁场是客观存在的物质（2）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（3）会用安培定则判断电流的磁场方向新课导入磁性：物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。磁体：天然磁石和人造磁铁都叫作磁体。磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫作南极(S极)，指北的磁极叫作北极(N极)。磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。地磁南北极与地理南北极相反。目录TOC\o"1-2"\h\u基础新知21.电流的磁效应22.磁场23.磁感线34.安培定则3考点探究6考点一：磁场磁感线6考点二：安培定则的应用8课堂小结：9基础新知1.电流的磁效应1820年，奥斯特发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流能产生磁场，这个现象称为电流的磁效应。说明电与磁之间存在相互作用。电流磁效应的发现，用实验展示了电与磁的联系，说明二者之间存在相互作用。2.磁场定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。存在形式：磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的形式存在，而是以场的形式存在。方向：在磁场中的某一点，小磁针N极受力的方向，也就是小磁针静止时N极所指的方向，就是这一点的磁场方向。基本性质：磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过磁场相互作用的，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导线能产生力的作用。3.磁感线定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线物理意义：用来形象地描述磁场的强弱和方向具体应用：磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线的疏密表示磁场的强弱。特点：(1)在磁体外部，磁感线从N极发出，进入S极；在磁体内部由S极回到N极。(2)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。常见永磁体的磁场4.安培定则直线电流的磁场安培定则：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。通电螺线管的磁场安培定则：右手握住螺线管，让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螺线管内部磁感线的方向，如图乙所示。环形导线可以看成只有一匝的螺线管，如图所示。基础检测1.（磁场）下列说法正确的是（）A．磁场最基本的性质是只对处于其中的磁体有力的作用B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无【答案】C【详解】磁场的基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用，故A错误；磁场是存在于磁体周围的一种特殊物质，它与实物粒子不同，磁场看不见，摸不到，但又确定存在，通常用人们假想的磁感线来描绘，故B错误，C正确；磁场的存在是客观的，存在与否不决定于人的思想，想其有则有，想其无则无，故D错误。2．（磁感线）下列说法正确的是（）A．磁感线有可能出现相交的情况B．磁感线总是由N极出发指向S极C．某点磁场的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指方向一致D．某点磁场的方向与放在该点的小磁针受力的方向一致【答案】C【详解】根据磁感线的特点，磁感线在空间内不能相交，A错误；磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，B错误；磁感线的切线方向表示磁场的方向（小磁针静止时N极指向）。C正确，D错误。3．（安培定则）（多选）北京某校物理兴趣小组做研究螺线管附近磁感应强度的实验时，他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上，如图所示。由于地磁场的作用，小磁针静止时N极指向y轴正方向，当接通电源后，发现小磁针N极指向与y轴正方向成60°角的方向。则下列说法正确的是（）A．电源的左端为正极B．电源的左端为负极C．螺线管在小磁针处产生的磁场方向为沿x轴正方向D．螺线管在小磁针处产生的磁场方向为沿x轴负方向【答案】C【详解】接通电源后小磁针N极指向合磁场的方向，由平行四边形定则结合通电螺线管附近的磁场分布可知，通电螺线管在轴线上的磁场方向为x轴正方向，由安培定则可知，电源的左端为正极，故AC正确，BD错误。考点探究考点一：磁场磁感线（1）磁场不是以微粒的形式存在。是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。（2）在磁场中的某一点，小磁针N极受力的方向，也就是小磁针静止时N极所指的方向，就是这一点的磁场方向。（3）磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导线能产生力的作用。（4）地磁南北极与地理南北极相反。磁场与电场电场磁场场源电荷磁体、电流、运动电荷基本性质对放入其中的电荷有静电力的作用对放入其中的磁体、通电导线、运动电荷有磁场力的作用相同点磁场和电场都是客观存在的特殊物质，都具有能量磁感线的特点(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。针对训练：1．（多选）关于磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间相互作用的示意图，以下正确的是（）A．磁体⇔磁场⇔磁体B．磁体⇔磁场⇔电流C．电流⇔电场⇔电流D．电流⇔磁场⇔电流【答案】ABD【解析】磁体与磁体间、电流与磁体间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场来传递的。2．下列说法错误的是（

）A．电场线越密集的地方电场越强，磁感线越密集的地方磁场也越强B．磁场和电场一样，也是一种物质C．静电场中的电场线是不闭合的，磁感线也是不闭合的D．电场线某点的切线方向表示该点电场方向，磁感线某点的切线方向也表示该点的磁场方向【答案】C【解析】电场线与磁感线的疏密均表示场的强弱，电场线越密的地方，电场强度越强，磁感线越密的地方磁场越强，故A正确；电场和磁场一样，都是一种客观存在的物质，电荷的周围存在电场，电流或磁体的周围存在磁场，故B正确；静电场中的电场线不是闭合的，而磁感线是闭合的曲线，故C错误；电场线某点的切线方向表示该点电场方向，磁感线某点的切线方向也表示该点的磁场方向，故D正确考点二：安培定则的应用使用右手安培定则时，应注意直线电流磁场与通电螺线管磁场的不同握法、四指与拇指的不同意义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针对训练：1.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极都向纸里转B.b的N极向纸外转，而a、c