2017_2018学年高中物理第5章磁场与回旋加速器5.3探究电流周围的磁场学案沪科版选修

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1、5.3　探究电流周围的磁场学习目标知识脉络1.通过实验探究知道通电直导线和通电线圈的磁场．(重点)2．会用安培定则判断直线电流、通电线圈周围的磁场．(重点)3．了解磁现象的电本质，知道安培分子电流假说．(难点)电流的磁场1．丹麦的物理学家奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转．2．直线电流的磁场(1)磁场分布：直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上．(2)安培定则：用右手握住导线，让大拇指指向电流的方向，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．3．通电线圈的磁场

2、(1)环形电流的磁场：环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线．也满足安培定则．(2)通电螺线管的磁场：就像一根条形磁铁，一端相当于北极，另一端相当于南极．长直通电螺线管内中间部分的磁场近似匀强磁场．(3)磁感线方向判定：电流方向、磁场磁感线方向仍然满足安培定则．右手握住螺旋管，让四指指向电流的环绕方向，则大拇指指向N极．1．直线电流磁场的磁感线一定和电流方向平行．(×)2．直线电流和通电螺线管的电流方向跟它产生的磁场的磁感线方向之间的关系都符合安培定则．(√)3．通电螺线管的磁感线都是从N极指向S

3、极．(×)1．直线电流周围的磁场，其磁感线是怎样分布的？【提示】　围绕直线电流一圈圈的同心圆．2．通电的螺线管相当于一个条形磁铁，一端是N极，另一端是S极，把一个小磁针放入螺线管内部，小磁针的N极指向螺线管的哪端？图531【提示】　指向左端．小磁针N极的指向是N极受到磁场力的方向，N极受力的方向是该位置的磁感应强度的方向，在螺线管内部，磁感应强度方向由S极指向N极．所以小磁针的N极指向螺线管的N极．即左端．如图532所示，螺线管内部小磁针静止时N极指向右方．图532探讨1：螺线管内部磁场沿什么方向？螺线管c

4、、d端，哪端为N极？【提示】　由c指向d.d端为N极．探讨2：电源的a、b端，哪端为正极？【提示】　a端．三种常见的电流的磁场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内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极1．下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是(　　)【解析】　通电直导线周围磁感线是以导线为圆心的同心圆，由安培定则可知选项

5、D正确．【答案】　D2．(多选)如图533所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远，当开关闭合后小磁针N极(黑色的一端)的指向正确的是(　　)图533A．小磁针a的N极指向正确B．小磁针b的N极指向正确C．小磁针c的N极指向正确D．小磁针d的N极指向正确【解析】　根据安培定则，蹄形铁芯被磁化后右端为N极，左端为S极，小磁针c指向正确；通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似，内部磁场向左，下方磁场向右，所以小磁针b指向正确，小磁针a指向错误；环形电流形成的磁场左侧应为S极，故d的指向正确．【答案】　BCD3．

6、如图534所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则【导学号：29682030】图534(1)放在a处的小磁针的N极向________．(2)放在b处的小磁针的N极向________．(3)放在c处的小磁针的N极向________．【解析】　由安培定则，通电螺线管的磁场如图所示，右端为N极，左端为S极，在a点，磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右；在b点，磁场方向向右，则小磁针在b点时，N极向右；在c点，磁场方向向右，则小磁针在c点时，N极向右．【答案

7、】　(1)右　(2)右　(3)右小磁针在磁场中受力的判断方法(1)当小磁针处于磁体产生的磁场，或环形电流、通电螺线管外部时，可根据同名磁极相斥，异名磁极相吸来判断小磁针的受力方向．(2)当小磁针处于直线电流的磁场中，或处于环形电流、通电螺线管内部时，应该根据小磁针N极所指方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，来判断小磁针的受力方向．探究磁现象的本质1．安培的分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，叫分子电流，分子电流使每一个物质微粒都成为微小的磁体，分子电流的两侧相当于两个磁极．2．磁

8、现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的．1．磁铁的磁场和电流的磁场本质是相同的．(√)2．磁体受到高温或猛烈敲击有时会失去磁性．(√)3．发现电流磁效应的科学家是安培．(×)1731年，一名英国商人的一箱新刀在闪电过后带上了磁性；1751年，富兰克林发现缝纫针经过莱顿瓶放电后磁化了…，电流能产生磁场，电和磁之间有无本质的联系？【提示】　电和磁之间有本质的联系，磁场都是由电荷的运动产生的．