13.1磁场磁感线（导学案）（原卷版）高二物理（人教版2019）

第1节磁场磁感线导学案【学习目标】1、了解磁现象。了解电和磁的联系，了解电流磁效应的发现过程。体会奥斯特发现的重要意义，体会探索自然奥秘的艰难与克服困难带来的成就感。2、知道磁场的基本特性。知道磁感线，知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。体会如何使用形象化的手段描述物理现象。3、会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。4、了解安培分子电流假说。【学习重难点】学习重点：磁感线、几种常见的磁场的磁感线分布。学习难点：磁感线、几种常见的磁场的磁感线分布。【知识回顾】1、同种电荷相互__________，异种电荷相互__________。同名磁极相互__________，异名磁极相互__________。2、丹麦物理学家__________发现了电流的__________。3、磁体与磁体、通电导线对磁体、磁体对通电导体、任意两条通电导线之间都有__________的作用，这些作用力的产生都不需要物体__________。磁体和磁体之间，磁体和通电导体之间，以及通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过__________发生的。【自主预习】1、磁场的基本性质是__________________________________________________。2、规定小磁针静止时__________极的指向为该点的磁场方向。3、为描述磁场而人为引入的曲线叫做__________。磁感线都是__________曲线，磁体外部由__________极到__________极，内部由__________极到__________极；磁感线__________、__________；磁感线的__________表示磁场的强弱；磁感线上每一点的__________方向即为该点的磁场的方向。4、直线电流的磁感线是____________________。5、安培定则的第一种表述：用__________手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与__________方向一致，弯曲的四指所指的方向就是____________________的方向。安培定则的第二种表述：让__________手弯曲的四指与__________的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是____________________的方向。【课堂探究】第一部分电和磁的联系人们很早就发现电和磁有很多相似的特征：自然界中的磁体总存在着两个__________，自然界中同样存在着两种电荷。同名磁极或同种电荷相互__________，异名磁极或异种电荷相互__________。直到19世纪初很多著名的科学家——如库仑、安培、托马斯.杨都认为电与磁是互不相关的两回事。在18世纪和19世纪之交人们发现，自然界各种运动之间存在着相互联系和转化，这种思想在哲学界和科学界逐渐形成，也影响了奥斯特。__________科学家__________坚信电和磁存在某种联系，并开始不懈的探索。由于受当时一些错误观点影响，他做了很多实验都以失败告终。1820年4月，在一次讲课中，他偶然的把一根导线放在一个指南针的上方，通电时，磁针转动了。——人类首次发现了电和磁的联系。思考：奥斯特实验说明了什么？【视频】奥斯特实验。第二部分磁场【视频】探究磁体对通电导线的作用力。【视频】平行通电直导线之间的相互作用。【提问】磁体与磁体、通电导线对磁体、磁体对通电导体、任意两条通电导线之间都有力的作用，这些作用力的产生都不需要直接接触。那么，这些相互作用是怎样发生的？磁场是磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质。思考1：磁场的基本性质是什么？思考2：磁场的方向是怎样规定的？第三部分磁感线【视频】模拟磁感应线。在磁场中，我们用__________来描述磁场。在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的__________方向都跟这点的磁场方向一致，这样的曲线就叫作__________。【视频】条形磁铁的磁感线；蹄形磁铁的磁感线。思考1：磁感线有何特点？①磁感线是__________的曲线；②磁场中的任何一条磁感线都是__________曲线，磁体外部由__________极到__________极，内部由__________极到__________极；③磁感线__________、__________；④磁感线的__________表示磁场的强弱；⑤磁感线上每一点的__________方向即为该点的磁场的方向。思考2：地球是一个巨大的磁体。地球周围空间存在的磁场叫地磁场。地磁场有何特点呢？①地磁场的N极在地球__________，S极在地球__________。②地磁场的方向在南半球__________，在北半球__________，与地表面__________。③在赤道平面上，到地心等距离的各点，地磁场强度__________，且方向__________。第四部分电流的磁场思考1：电流周围的磁感线分布有何特点？怎样判断电流周围磁场的方向？【视频】直线电流的磁场。安培定则：用__________手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与__________方向一致，弯曲的四指所指的方向就是____________________的方向。（也叫右手螺旋定则）【练习】画出直线电流的磁感线。立体图俯视图剖面图【视频】环形电流的磁感线实验模拟；环形电流的磁感线动画模拟。安培定则二（也叫右手螺旋定则）：让__________手弯曲的四指与__________的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是____________________的方向。【视频】通电螺线管的磁感线实验模拟；通电螺线管的磁感线动画模拟。思考2：电流的磁场有什么用途？第五部分安培分子电流假说分子电流假说：任何物质的分子中都存在__________电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个__________。安培分子电流假说对一些磁现象的解释：安培分子电流假说的意义：①成功的解释了磁化现象和磁体消磁现象；②安培分子电流假说揭示了电和磁的本质联系；③磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是__________产生的。【自我测评】1．（2018上·山东日照·高二校考期中）下列关于电场线和磁感线的说法，正确的是A．电场线和磁感线都是假想的曲线B．电场线和磁感线都是闭合的曲线C．电场线和磁感线的疏密都表示场的强弱D．电场线上某点的切线方向表示电场方向，磁感线上某点的切线方向表示磁场方向2．（2022·四川·乐山市草堂高级中学高二期中）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地场的磁感线分布示意如图，结合上述材料，下列说法正确的是（）A．地理南、北极与地磁场的南、北极是重合的B．地球表面磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．地磁场对地球赤道上方任意放置的通电导线都有力的作用3．（2022上·江苏连云港·高二校联考期中）如图，小磁针放在线圈中心，且两者处于同一平面内。当在线圈中通入逆时针方向的电流后，小磁针N极的指向是（）A．向上 B．向下 C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里4．（2022上·广西·高二学业考试）关于图所示的磁场，下列说法中正确的是（）A．磁场方向与小磁针静止时南极指向一致B．若知道磁感应强度B与线圈的面积S，则可求出穿过这个面积的磁通量C．a、b两点在同一磁感线上位置不同，但它们的强弱相同D．磁感线不能相交5．（2022上·福建莆田·高二莆田华侨中学校考阶段练习）如图所示的四个实验，奥斯特用来证明电流能产生磁场的实验是（）A．图甲，导线通电后磁针发生偏转B．图乙，通电导线在磁场中受到力的作用C．图丙，当电流方向相同时，导线相互靠近D．图丁，当电流方向相反时，导线相互远离6．（2020·高二课时练习）如图所示，系在细线下端的回形针被磁铁吸引，现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了。对回形针失去磁性所作的解释正确的是（）A．回形针加热后，内部的磁分子电流消失了B．回形针加热后，内部的磁分子电流反向了C．回形针加热后，内部的磁分子电流排列整齐了D．回形针加热后，内部的磁分子电流排列无序了7．（2022·山东济南·高二期中）为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图所示。用M、N和A．蓄电池M端为正极 B．蓄电池N端为正极C．螺线管P端为S极 D．螺线管内部磁场方向由P指向Q【学后反思】_____________________________________________________________________________________