13.1 磁场 磁感线 作业设计-2022-2023学年高二物理上学期（人教版2019必修第三册）

必修三：第十三章电磁感应与电磁波初步1.磁场磁感线新课程作业设计一、学习目标学习目标素养指向1．了解磁现象在人类生活中的作用，理解科学技术在社会发展中的作用。培养学生热爱科学的精神科学思维，追求科技创新，分析综合、推理论证在科学领域的具体应用2．知道电流的磁效应，电和磁的联系，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科学态度与责任，逐渐形成探索自然的内在动力、持之以恒的科学态度3．知道磁场的概念及基本特性，理解一切磁相互作用都是通过磁场来实现的。物理观念，形成物质观和相互作用观4．理解磁场的形象描述—磁感线，经历铁屑分布模拟磁感线实验科学思维，基于经验事实构建理想模型的抽象概括过程5．知道安培定则内容，能应用安培定则判别通电直导线和通电线圈周围磁场的方向科学思维、科学探究，基于事实证据和科学推理提出创造性见解6．了解安培分子电流假说，能用分子电流假说解释一些磁现象科学思维、科学探究，基于证据得出结论并作出解释1．(多选)关于电场和磁场，下列说法正确的是()A．我们虽然不能用手触摸到磁场的存在，却可以根据它在跟别的物体发生的相互作用去探测它的存在及特性B．电场线和磁感线是可以形象描述电场、磁场方向和强弱的客观存在的曲线C．磁感线和电场线一样都是闭合的曲线，它们的疏密可以反映场的强弱D．磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过磁场发生的，磁场和电场一样，都是客观存在的物质参考答案：AD说明：考查目标知识内容知道磁场的物质性及其基本特性，会用磁感线描绘磁场，磁场与电场类比，磁感线与电场线类比核心素养形成经典物理的物质观、相互作用观等，能建构模型，抽象概括描绘磁场，有利于发展学生的科学思维能力，学业水平初步了解所学物理概念，能在熟悉的问题中应用所学的常见物理模型，能对较简单的问题进行分析命题意图意在考查学生的理解能力，落实类比策略。题目来源试题来源：改编题（对应原题）8．(多选)(2019·江苏省启东中学高二上学期期中)关于电场和磁场，下列说法正确的是()A．我们虽然不能用手触摸到电场的存在，却可以用试探电荷去探测它的存在和强弱B．电场线和磁感线是可以形象描述电、磁场强弱和方向的客观存在的曲线C．磁感线和电场线一样都是闭合的曲线D．电流之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，都是客观存在的物质2.(多选)如图所示，螺线管、蹄形电磁铁、环形导线、长直导线AB四者串联在同一电路中，它们之间相距较远，产生的磁场互不影响，该电路处于竖直平面内，开关S闭合前，图中所示的五个可自由转动的小磁针a、b、c、d、e静止时,它们的N极(黑色一端)指向如图，开关S闭合后，以下关于各小磁针静止时指针指向正确的是()A．小磁针a、b的N极指向仍然如图所示B．小磁针c的N极指向仍然如图所示C．小磁针d的N极将垂直于纸面向外D．小磁针e的N极将指向地理空间位置的西侧参考答案：BCD说明：考查目标知识内容本题考查用安培定则判断通电直导线、环形电流、通电螺线管、马蹄形电磁铁周围空间磁场的方向及地磁场方向核心素养科学思维，具有规律意识，能形成物理规律及理论，解决实际问题学业水平能将实际问题中的对象转换成物理模型，能对综合性物理问题进行分析和推理命题意图一题覆盖多种常见的电流产生的磁场，意在考查学生的认识理解能力。题目来源试题来源：改编题（对应原题）6.(多选)(2020·山东省烟台市高三模拟)如图所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距甚远，当开关闭合后小磁针N极(黑色的一端)的指向正确的是()A．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3.(多选)为解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。如图所示箭头方向为地球自转方向，根据你所学知识分析，可知以下说法正确的是（）A．地磁场的N极在地理南极附近B．本题安培假设中环形电流方向与地球自转方向相同C．根据安培假设，如果地球是个带电体，则地球带负电D．在地球周围空间，赤道附近的磁场比两极附近的强参考答案：AC说明：考查目标知识内容考查地磁场及其磁感线分布，连带考查了环形电流的磁场、安培定则核心素养科学思维，考查学生的建构物理模型能力和分析综合能力学业水平能根据问题情景选用恰当的模型解决简单的物理问题，能对常见的物理现象进行分析和推理，获得结论并作出解释命题意图基于大单元设计考虑且初中已学过地磁场、本节教科书后的习题也涉及到地磁场，故设计本题考查题目来源试题来源：原创题4.超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A．①③B．①④C．②③ D．②④参考答案：D考查目标知识内容考查磁体与电流之间的相互作用，知道新材料“超导体”的特性。核心素养科学态度与责任，理解科学、技术、社会和环境的关系，引导学生关注生产生活，了解物理知识在高科技中的运用，能用学到的物理知识解释生活现象，激发学生学物理的兴趣。学业水平认识到物理研究是建立在观察和实验基础上的一项创造性工作，有学习和研究物理的内在动机，了解科学、技术、社会和环境的关系命题意图意在考查学生的认识理解能力题目来源网络原题（云南省永善一中2017-2018高二期末考试试卷）5.图中的四幅图为电流及其产生磁场的磁感线分布图，其中可能正确的是(

)参考答案：D解析：根据右手螺旋定则可以排除A、B选项，根据直线电流及其周围磁感线的特点，仔细判别可知D选项正确说明：考查目标知识内容考查电流及其周围的磁场，需用到右手螺旋定则，有关直线电流及其周围的磁感线，核心素养科学思维，考查学生的认知建模能力和分析综合能力学业水平能在熟悉的问题情景中应用恰当模型解决物理问题，能对已有结论提出有依据的质疑命题意图不少资料都错误地认为本题C选项的图样是正确的，根本就没有区分C选项与D选项，故觉得有必要给学生分析清楚，引导学生平时学习过程中注重观察和理解，把课本上所给的有关直线电流及其周围的磁感线的立体图看懂，就不难找准正确的俯视图、侧视图了。题目来源试题来源：原创题6.（1）丹麦物理学家奥斯特相信，电和磁之间应该存在某种联系，并开始了不懈的探索。当时人们见到的力都沿着物体连线的方向。受这个观念的局限，奥斯特在寻找电和磁的联系时，总是把磁针放在通电导线的（填“上方”或“下方”或“延长线上”），结果实验均以失败告终。在一次讲课中，奥斯特偶然地把导线放置在一个指南针的上方，通电时磁针转动了（图13.1-1）。他连续进行了大量研究，同年7月发表论文，宣布发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。（2）如果通电导线沿南北方向放置在指南针的上方，则小磁针（填“一定有明显的转动”或“一定不会转动”或“可能不转动”）（3）如果通电导线沿东西方向放置在指南针的上方，则小磁针（填“一定有明显的转动”或“一定不会转动”或“可能不转动”）参考答案：（1）延长线上，（2）一定有明显的转动（3）可能不转动说明：考查目标知识内容再次让学生体会奥斯特电流的磁效应的重要意义，理解奥斯特实验，对奥斯特实验进行深度解读核心素养科学态度与责任，具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，实事求是，不迷信权威，能基于证据和推理发表自己的见解学业水平认识到物理研究是建立在观察和实验基础上的一项创造性工作，有较强的学习和研究物理的兴趣，能做到实事求是命题意图再次让学生体会奥斯特电流的磁效应的重要意义，同时体会探索自然奥秘的艰辛与克服困难带来的成就感。理解奥斯特实验，摒弃定势思维，部分学生可能认为通电导线沿东西方向放置在指南针的上方时，小磁针一定不会偏转，实际上偏转角可能达将近1800，意在考查学生实验探究能力和实事求是的科学探究精神。本题源于课本却高于课本。题目来源试题来源：原创题7.如图所示，螺线管中通有电流，在图中有a、b、c、d四个位置，其中点a在螺线管内部，b、c两点过螺线管中心轴线且关于螺线管对称，点d在点b的正上方，则a、b、c三点磁场方向（填“均相同”或“不完全相同”）；a、b、c、d四个位置的磁场强弱分别用Ba、Bb、Bc、Bd表示，则Ba、Bb、Bc、Bd的大小关系是参考答案：均相同，Ba＞Bb=Bc＞Bd说明：考查目标知识内容考查通电螺线管的磁场磁感线的空间分布情况，体会用形象化的手段描述物理现象，知道磁感线的疏密反映磁场的强弱。核心素养物理观念，从物理学视角形成的关于物质的基本认识科学思维，基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程学业水平能在熟悉的问题情景中应用恰当模型解决物理问题命题意图意在考查学生的认识理解能力题目来源试题来源：原创题8.用安培“分子电流”假说能够解释一些磁现象：（1）未被磁化的铁棒,内部分子电流取向（填“大致相同”或“杂乱无章”）,内部分子电流磁场相互（填“抵消”或“加强”）；（2）未被磁化的铁棒放到磁场中,各分子电流在磁场作用下取向（填“大致相同”或“杂乱无章”）,铁棒被磁化,两端对外显示较强的磁作用,形成磁极；（3）根据安培“分子电流”假说，你知道怎样的操作可能会让磁体失去磁性吗？请至少回答两种操作参考答案：（1）杂乱无章，抵消 （2）大致相同（3）高温加热磁体，猛