13.1 磁场 磁感线导学案（含答案）-2022-2023学年高二物理上学期（人教版2019必修第三册）

13.1磁场磁感线预习案预习目标1.知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质.2.了解磁现象及电流的磁效应．3.利用类比的方法，通过电场的客观存在性去理解磁场的客观存在性．4.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．5.会用安培定则判断电流的磁场方向．预习内容预习教材104~108页，思考下列问题：1.两点电荷间作用力方向有何特征？2.如何判断电流的磁场方向？预习检测1.1.奥斯特实验发现了电流的，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系。磁体与磁体之间，磁体与，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过发生的。地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确的指向南北，其间有一个夹角，这就是，简称．磁偏角的数值在地球上的不同地点是。2.下列四幅图所描述的磁场中，磁感应强度不变的是()3.如图甲所示，一条形磁铁P固定在水平桌面上，以P的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系.将一灵敏的小磁针Q放置在x轴上的不同位置，设Q与x轴之间的夹角为θ.实验测得与x之间的关系如图乙所示.已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为.下列说法正确的是()A.P的右端为S极B.P的中轴线与地磁场方向平行C.P在x0

D.x0处合磁场的磁感应强度大小为24.地球赤道附近，地磁场的方向近似为水平向北.在赤道上水平架设一根东西方向的直流输电导线，并通有自西向东方向的电流.由于地磁场的作用，该导线受到安培力的方向为()A.向上B.向下C.向南D.向北探究案学习目标1.知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质.2.了解磁现象及电流的磁效应．3.利用类比的方法，通过电场的客观存在性去理解磁场的客观存在性．4.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．5.会用安培定则判断电流的磁场方向．课堂探究考点：一、电和磁的联系电现象和磁现象相似性1731年，一英国商人发现雷击后的刀叉竟具有了磁性。1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？那些磁化现象又说明了什么呢？电现象和磁现象存在某种联系吗？1687年牛顿发现万有引力定律，两个物体间引力方向有何特征？1785年库仑发现库仑定律，两点电荷间作用力方向有何特征？由于受“纵向力”的影响，奥斯特总是把小磁针放在通电直导线的延长线上，观察小磁针的偏转情况。奥斯特还曾将直导线东西向水平放置，既与小磁针垂直，观察小磁针的偏转情况。磁场不仅存在于磁体周围，还存在于电流周围．1．磁场概念：磁场是存在于磁体或电流周围的一种客观存在的物质．2．磁场的基本性质：对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用（这种性质叫做磁场具有力的性质）．实验一：电流对磁体的作用（奥斯特实验）通电时小磁针会发生偏转（填会或不会）；断电时小磁针转回到指南北的方向；说明：___通电直导线周围存在磁场。通电电流方向相反，小磁针偏转方向__也相反___。说明：____磁场方向与电流方向有关。实验二：磁体对电流的作用力导体棒由静止变为运动实验证明：磁体对电流有力的作用实验三：电流对电流的作用力通电导体棒相互吸引（排斥）实验证明：电流对电流有力的作用二、磁感线1．磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都在该点的磁场方向上．磁感线的特点(1)磁感线是为了形象地描述磁场而假想出来的有方向的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线．(2)磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱．(3)磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向．(4)磁感线是闭合曲线，不相交，不相切，也不中断．(5)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极．三、安培定则用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺线管北极）直线电流安培定则：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。环形电流安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。通电螺线管磁场的磁感线分布安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向.三种常见的电流的磁感线安培分子电流假说所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间通过磁场而发生的相互作用。在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。安培分子电流假说对一些磁现象的解释：磁铁和电流的磁场本质上都是由运动的电荷产生的。地磁场1.地磁场的特点地磁场的方向并不是正南正北方向，即地磁两极与地理两极并不重合．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近．地磁场方向与正南正北方向间有一夹角，叫磁偏角．2．地磁场问题的处理要点(1)地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正上方磁场方向竖直向下．(2)在赤道正上方，地磁场方向水平向北．(3)在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方．典例精析如图所示，表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的是()A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba<BbC．蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零变式训练磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A．a、b两处的磁感应强度的大小不相等，Ba>BbB．a、b两处的磁感应强度的大小不相等，Ba<BbC．a、b两处磁场方向一定相同D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零随堂检测1.奥斯特实验说明了()A．磁场的存在B．磁场的方向性C．电流可以产生磁场D．磁体间有相互作用2.下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是()A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B．磁感线是磁场中客观存在的线C．磁感线总是由磁铁的N极指向S极D．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线3.如图所示，假如将一个小磁针放在地球的北极附近的磁极上方，那么小磁针的N极将()A．指北B．指南C．竖直向上D．竖直向下4.(多选)如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况，下列说法中正确的是()A．带同种电荷B．带异种电荷C．B带正电D．A带正电本课小结参考答案预习检测磁效应通电导体之间磁场地磁偏角磁偏角不同的ACA课堂探究考点典例精析【解析】由题图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以Ba<Bb，故A错，B对；磁感线是闭合曲线，没有起点和终点，故C错；在没画磁感线的地方，并不表示没有磁场存在，故D错．变式训练【解析】由图可知，b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以Ba<Bb，A错误，B正确．磁场中某点的磁场方向与磁感线在该点的切线方向相同，由图判断，a、b两点磁场方向不同，C错误．磁感线是用来描述磁场的，不可能在存在磁场的区域内全部画出磁感线，D错误．随堂检测1.【解答】本题考查了电流的磁效应及奥斯特实验．奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，即电流产生了磁场．故选C2.【解答】磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但它不是客观存在的线，可用细铁屑模拟．在