2017-2018学年高中物理 第三章 磁场 第1讲 磁现象 磁场学案 教科版选修3-1

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1、第1讲磁现象磁场[目标定位]　1.了解人类对磁现象的认识与应用.2.了解磁场是客观存在的物质，知道磁感线的概念，并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点.3.会用安培定则判断电流周围的磁场方向．一、磁现象1．我们的祖先在春秋战国时期已发现天然磁石具有吸引铁的现象和指示南北方向的特征．2．奥斯特发现的电流磁效应翻开了研究电与磁相互关系的新篇章，法拉第发现的电磁感应现象打开了电气化技术时代的大门．3．某些磁性物质能够把磁场对它的作用记录下来，长久保存并在一定条件下复现．4．某些动物对地球磁场非常敏感，人体器官也存在磁性．例1　如图

2、1所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上．当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水平飞过时，所能观察到的现象是(　　)图1A．小磁针不动B．若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转C．若是负电荷飞过，小磁针会发生偏转D．若是一根通电导线，小磁针会发生偏转解析　电流是由运动电荷产生的，当电荷在小磁针上方运动时也会形成电流，从而形成磁场．运动的正、负电荷形成的两种磁场是等效的，均会使小磁针发生转动，故B、C、D均正确．答案　BCD二、磁场和磁感线1．磁场(1)定义：磁体周围和电流周围都有磁场，一切磁相互作用都是通过磁场来

3、实现的．(2)基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用．(3)磁场的方向：人们规定，在磁场中某一点小磁针N极所受磁力的方向，就是该点磁场的方向．2．磁感线(1)定义：用来形象地描述磁场的方向和强弱的假想的有方向的曲线．(2)特点：①磁感线上每一点的切线方向为该点的磁场方向．②磁感线的疏密表示磁场的强弱，曲线疏的地方磁场弱，曲线密的地方磁场强．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．(填“N”或“S”)④磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．深度思考(1)用磁感线描述磁场时，总有一些区域没有磁感线通

4、过，这些区域是否一定没有磁场存在？(2)倘若空间某区域的磁场是由两个或两个以上的磁体或电流产生的，用磁感线描述该区域的磁场时，磁感线能否相交？答案　(1)不是．用磁感线描述磁场时，只是定性地画出一些磁感线用来描述该区域的磁场分布，不可能让所有的区域都有磁感线通过，没有磁感线通过的区域仍然可以有磁场分布．(2)不能．若多个磁体或电流的磁场在空间某区域叠加，磁感线描述的是叠加后的合磁场的磁感线分布情况，不能认为该区域有多条磁感线相交．例2　下列关于磁场的说法中，正确的是(　　)A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B．磁场是

5、为了解释磁极间相互作用而人为规定的C．磁极与磁极间是直接发生作用的D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生解析　磁场和电场一样，是客观存在的物质，磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的，选项A正确．答案　A磁体的周围和电流的周围都存在磁场．磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒形式存在，但却是一种客观存在的物质．例3　关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是(　　)A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的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

6、小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的D．两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交解析　条形磁铁内部磁感线的方向是从S极指向N极，A不正确；磁感线上每一点切线方向表示磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，小磁针静止时北极受力方向和静止时北极的指向均为磁场方向，选项B正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一组有方向的闭合曲线，实际上并不存在，选项C不正确；叠加区域合磁场的方向也具有唯一性，故磁感线不可能相交，D选项错误．答案　B磁感线与电场线的比较：比较项目磁感线静电场的电场线方向相

7、同点线上各点的切线方向就是该点的磁场方向线上各点的切线方向就是该点的电场方向疏密表示磁场强弱表示电场强弱特点在空间不相交、不相切、不中断除电荷处外，在空间不相交、不相切、不中断不同点闭合曲线始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，不闭合的曲线三、几种常见的磁场1．磁体周围的磁场(如图2所示)图22．电流周围的磁场(1)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．这个规律也叫右手螺旋定则.安培定则立体图横截面图纵截面图以导线上任意点为圆心的多组同心

8、圆，越向外越稀疏，磁场越弱(2)环形电流的磁场环形电流的磁场可用另一种形式的安培定则表示：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感线的方向．安培定则立体图横截面图纵截面图内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏(3)通电螺线管的磁场通电螺线管是由许多匝环形电流串联而成