学习物理网--轻松搞定高中物理!

学习物理网

当前位置: 主页 > 教材同步 > 高二同步 >

13.1磁场 磁感线 学案 -新教材人教版必修三

时间:2021-06-02 23:46来源: 作者:admin 点击:
第十三章 第 1 节 磁场 磁感线 【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

第十三章 1节 磁场 磁感线

【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。

【课前预习】

一、电和磁的联系

1.磁极:自然界中的磁体总是存在磁极。

2.磁极间的作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引

3.电流的磁效应

(1)奥斯特实验:通电导线放在小磁针上方,使小磁针发生了偏转

(2)实验结论:电流可以产生磁场——发现了电流的磁效应

二、磁场

1.定义: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。

2.基本性质:对放入其中的磁体电流有力的作用。

三、磁感线

1.磁场的方向规定:小磁针静止时N所指的方向。

2.磁感线:用来形象地描述磁场的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致。

3.常见永磁体的磁场

 

4.磁感线特点:

(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线,实际并存在;

(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱

(3)磁感线在磁体外部从N极指向S极,磁体内部从S极指向N极;

(4)磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断。

(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。

 

四、安培定则

1.直线电流的磁场: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。

2.环形电流的磁场: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场的方向。

3.通电螺线管的磁场:右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟螺线管电流方向一致,拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向,或拇指指向螺线管的N

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垂直于导线的多组同心圆,离导线越近越密,磁场越强

环形电流

环内磁感线条数与环外相等,磁感线越向外越稀疏,故环内磁场比环外强

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

 

五、安培分子电流假说

1.分子电流假说:安培认为,在原子、分子等物质微粒的内部,存在着一种环形电流,即分子电流。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

2.分子电流假说意义:能够解释磁化以及退磁现象,解释磁现象的电本质,即磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由运动的电荷产生的。

判一判

(1)天然磁体和人造磁体都能吸引铁质物体。                                            (√)

(2)磁场看不见、摸不着,因此磁场是人们假想的,实际并不存在。    (×)

(3)在磁场中,小磁针S极的受力方向就是该点磁场方向。                   (×)

(4)用磁感线描述磁场时,没有磁感线的地方就没有磁场。                    (×)

(5)磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的。                            (×)

【学习过程】

任务一:对磁场的理解

[1] (多选)关于磁铁、电流间的相互作用,下列说法正确的是(  )

A.甲图中,电流不产生磁场,电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的

B.乙图中,磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的

C.丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的

D.丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的

思路点拨:(1)磁体和电流的周围都存在磁场。

(2)磁场对放入其中的磁体或电流有力的作用。

BC [甲图中,电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的;乙图中,磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的;丙图中,电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的。综上所述,选项BC正确。]

 

[变式训练1-1] (多选)关于磁场,下列说法正确的是(  )

A.磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用

B.磁场看不见、摸不着,实际不存在,是人们假想出来的一种物质

C.磁场是客观存在的一种特殊的物质形态

D.磁场的存在与否取决于人的思想,想其有则有,想其无则无

AC [磁场的定义:磁体或电流周围存在一种特殊物质,可以对其中的磁体和电流有力的作用,这种特殊物质为磁场,故选项AC正确。]

 

任务二:对磁感线的理解

[2](多选)磁场中某区域的磁感线如图所示,abcde是磁场中的5个点,其中cd两点关于直线对称,下列说法正确的是(  )

A.这5个位置中,e点的磁感应强度最大

Ba点没有磁感线穿过,所以a点磁感应强度一定为零

Ccd两点关于直线对称,所以cd两点磁感应强度方向相同

Dbe两点在同一直线上,所以be两点磁感应强度方向相同

[解析] 从磁感线分布情况看,e点位置的磁感线分布最密集,磁感应强度最大,A正确;a处磁感线相对其他位置比较稀疏,a处磁感应强度较小,但并不是零,B错误;在cd两点的切线方向表示cd点的磁感应强度方向,所以cd两点磁感应强度方向并不相同,C错误;be两点的切线在同一直线上,所以D正确.

 

[变式训练2-1]一个磁场的磁感线如图所示,一个小磁针被放入磁场中,则小磁针将(  )

A.逆时针转动,直到S极指向右

B.顺时针转动,直到N极指向右

C.一直顺时针转动

D.一直逆时针转动

B [因为小磁针N极受磁场力的方向就是磁场的方向,故选项B正确。]

 

 

任务三:电流的磁场(安培定则)

[3] (多选)如图所示,螺线管中通有电流,如果在图中的abc三个位置上各放一个小磁针,其中a在螺线管内部,则(  )

A.放在a处的小磁针的N极向左

B.放在b处的小磁针的N极向右

C.放在c处的小磁针的S极向右

D.放在a处的小磁针的N极向右

思路点拨:(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁铁相似。

(2)小磁针的N极受力的方向即为磁场的方向。

BD [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,则小磁铁在a点时,N极向右,A项错误,D项正确;在b点磁场方向向右,则磁针在b点时,N极向右,B项正确;在c点,磁场方向向右,则磁针在c点时,N极向右,S极向左,C项错误。

 ]

[变式训练3-1] (多选)如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中AB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AB的带电情况,下列说法正确的是(  )

A.带同种电荷                            B.带异种电荷

CB带正电                                       DA带正电

BD [由于小磁针N极转向纸里,可知该点磁场方向向里,又根据安培定则,AB间存在由AB的电流,由此可知A带正电,B带负电,选项BD正确。]

[变式训练3-2]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。下图中正确表示安培假设中环形电流方向的是(    )

B[由于地磁的北极在地里的南极附近 在用安培定则判定环形电流方向时,右手的拇指必须指向南方。故B正确]

[变式训练3-3]如图所示,三根长直通电导线中电流大小相同,通电电流方向为:b导线和d导线中电流向纸内,c导线中电流向纸外,a点为bd两点的连线的中点,ac垂直于bd,且abadac,则a点的磁场方向为(  )

A.垂直纸面指向纸外                            B.垂直纸面指向纸内

C.沿纸面由a指向b                             D.沿纸面由a指向d

答案:C

解析:题图中,bd两直线电流在a处产生的磁感应强度大小相等、方向相反,互相抵消,故a处磁场方向决定于直线电流c,由安培定则可知,a处磁场方向为ab.

[变式训练3-4]如图所示,图a、图b是直线电流的磁场,图c、图d是环形电流的磁场,图e、图f是通电螺线管电流的磁场.试在各图中补画出电流方向或磁感线的方向.

[解析] 根据安培定则,可以确定图a中电流方向垂直纸面向里,b中电流的方向自下而上,c中电流方向是逆时针方向,d中磁感线的方向向上,e中磁感线的方向向左,f中磁感线的方向向右.

(责任编辑:admin)
织梦二维码生成器
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名: 验证码:点击我更换图片