1、年 級高二學(xué) 科物理版 本人教新課標(biāo)版課程標(biāo)題選修3-1第三章第1-3節(jié)磁現(xiàn)象和磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度、幾種常見的磁場 編稿老師張子厚一校李秀卿二校林卉審核王新麗一、學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、知道磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，了解安培分子電流假說。2、知道磁感線的定義，知道條形磁鐵、蹄形磁鐵等常見磁場磁感線的分布特點(diǎn)，并學(xué)會用安培定則判定電流的磁場方向。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：磁感線的特點(diǎn)及常見磁場的分布特點(diǎn)。難點(diǎn)：安培定則的應(yīng)用及地磁場特點(diǎn)的理解。三、考點(diǎn)分析：內(nèi)容和要求考點(diǎn)細(xì)目出題方式磁現(xiàn)象磁性、磁體、磁化、磁性材料選擇、填空題電流的磁效應(yīng)電流對小磁針的作用選擇、填空題電流對通電導(dǎo)線的作用電流和電流間的相互作用磁場磁場的定

2、義選擇、填空題磁場的基本性質(zhì)磁場的產(chǎn)生地磁場磁感線磁感線的定義及特點(diǎn)選擇、填空題幾種常見磁場磁感線的分布特點(diǎn)安培定則安培定則的定義及應(yīng)用方法選擇、填空題安培分子電流假說安培分子電流假說的內(nèi)容選擇、填空題安培分子電流假說對于有關(guān)磁現(xiàn)象的解釋磁通量磁現(xiàn)象的本質(zhì)選擇、填空題磁通量的概念及單位磁通量的計算知識點(diǎn)1：磁場、磁感線概念的理解：例1：關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列說法正確的是（ ）。A. 磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，也是客觀存在的特殊物質(zhì)B. 磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時北極所指的方向一致C. 磁感線總是從磁鐵的N極出

3、發(fā)，到S極結(jié)束D. 磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的答案：AB母題遷移：1. 關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是（ ）。A. 兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場B. 磁感線總是從N極到S極C. 磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場方向一致D. 兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交答案：C知識點(diǎn)2、安培定則的理解與運(yùn)用問題：例2：如圖所示，一束帶電離子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，則這束帶電離子可能是（ ）。A. 向右飛行的正離子束B. 向左飛行的正離子束C. 向右飛行的負(fù)離子束D. 向左飛行的負(fù)離子束答案：BC母題遷移 2. 如圖所示，電子沿y軸向右移動，則圖

4、中x軸正方向上某點(diǎn)的磁場方向是（ ）。A. x軸方向B. x軸方向C. z軸方向D. z軸方向答案：C知識點(diǎn)3：小磁針N極指向的確定：例3：如圖所示，直導(dǎo)線AB、螺線管E、電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn)，其磁場互不影響，當(dāng)開關(guān)S閉合后，則小磁針北極N（黑色一端）指示磁場方向正確的是（ ）。A. aB. bC. cD. d答案：C、D母題遷移 3. 如圖所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針，靜止時N極指向右，試判定電源的正、負(fù)極。答案：為正極，為負(fù)極知識點(diǎn)4：地磁場問題：例4：某同學(xué)做奧斯特實(shí)驗(yàn)時，把小磁針放在水平的通電直導(dǎo)線的下方。當(dāng)通電后發(fā)現(xiàn)小磁針不動。稍微用手撥動一下小磁針，小磁針轉(zhuǎn)動了180&#

5、176;后靜止不動。由此可知通電直導(dǎo)線的電流方向是（ ）。A. 自東向西B. 自南向北C. 自西向東D. 自北向南答案：A變式：一根電纜埋藏在一堵南北走向的墻里，在墻的西側(cè)處，當(dāng)放一指南針時，其指向剛好比原來旋轉(zhuǎn)了180°，由此可以斷定，這根電纜中電流的方向（ ）A. 可能是向北 B. 可能是豎直向下C. 可能是向南 D. 可能是豎直向上答案：D知識點(diǎn)5：磁能量的理解與計算：例5：如圖所示，在x軸和y軸構(gòu)成的平面直角坐標(biāo)系中，過原點(diǎn)再作一個z軸，就構(gòu)成了空間直角坐標(biāo)系。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2T，方向沿x軸的正方向，且，。通過面積、的磁通量各是多少？答案：故通過各個面的磁通量分別

6、為：·B0，。本部分內(nèi)容為磁場的基本知識，簡單了解磁現(xiàn)象、磁極、磁場的基本性質(zhì)，以及地球磁場的基本概念，關(guān)于常見的磁場、安培定則、安培分子電流假說，高考的常見題型多為選擇題和填空題，常與其他知識相結(jié)合出題。一、預(yù)習(xí)新知安培力問題歸納二、預(yù)習(xí)點(diǎn)撥探究與反思探究任務(wù)一：安培力問題：【反思】（1）安培力大小與哪些因素有關(guān)？（2）如何運(yùn)用左手定則判斷安培力的方向？探究任務(wù)二：磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解：【反思】（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義是什么？（2）如何理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念？（答題時間：45分鐘）1. 19世紀(jì)20年代，以塞貝克（數(shù)學(xué)家）為代表的科學(xué)家已認(rèn)識到：溫度差會引起電流，安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太

7、陽照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假設(shè)：地球磁場是由繞地球的環(huán)形電流引起的，則該假設(shè)中的電流方向是（ ）。A. 由西向東垂直磁子午線B. 由東向西垂直磁子午線C. 由南向北沿磁子午線D. 由赤道向兩極沿磁子午線2. 如圖所示是云層之間閃電的模擬圖，圖中B、A是位于南、北方向帶有電荷的兩塊陰雨云，在放電的過程中，兩云的尖端之間形成了一個放電通道，發(fā)現(xiàn)位于通道正上方的小磁針N極轉(zhuǎn)向紙里，S極轉(zhuǎn)向紙外，則關(guān)于B、A的帶電情況說法中正確的是（ ）。A. 帶同種電荷B. 帶異種電荷C. B帶正電D. A帶正電3. 關(guān)于磁場和磁感線，下列說法正確的是（ ）。A. 磁鐵是磁場的唯一來源B. 磁感線是從

8、磁體的北極出發(fā)而到南極終止C. 自由轉(zhuǎn)動的小磁針放在通電螺線管內(nèi)部，其N極指向通電螺線管磁場的北極D. 兩磁感線空隙處不存在磁場4. 如圖是通電直導(dǎo)線周圍磁感線的分布情況示意圖，各圖的中央表示垂直于紙面的通電直導(dǎo)線及其中電流的方向，其他的均為磁感線，其方向由箭頭指向表示，這四個圖中，正確的是（ ）。5. 一根軟鐵棒在磁場中被磁化，這是因?yàn)椋?）。A. 軟鐵棒中產(chǎn)生了分子電流B. 軟鐵棒中分子電流取向雜亂無章C. 軟鐵棒中分子電流消失D. 軟鐵棒中分子電流取向變得大致相同6. 當(dāng)接通電源后，小磁針A按如圖中所示的方向運(yùn)動，則（ ）。A. 小磁針B的N極向紙外轉(zhuǎn)B. 小磁針B的N極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)C. 小

9、磁針B不轉(zhuǎn)動D. 無法判斷7. 彈簧測力計，下掛一條形磁棒，其中條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi)，如圖所示，下列說法正確的是（ ）。A. 若將a接電源正極，b接負(fù)極，彈簧測力計示數(shù)將減小B. 若將a接電源正極，b接負(fù)極，彈簧測力計示數(shù)將增大C. 若將b接電源正極，a接負(fù)極，彈簧測力計示數(shù)將增大D. 若將b接電源正極，a接負(fù)極，彈簧測力計示數(shù)將減小8. 在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，突然發(fā)現(xiàn)小磁針N極向東偏轉(zhuǎn)，由此可知（ ）。A. 一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的N極靠近小磁針B. 一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的S極靠近小磁針C. 可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平

10、通過D. 可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過9. 兩個小磁針因受到某種磁場的作用后相互平行，如圖所示，產(chǎn)生這種效果的磁場可能是（ ）。A. 某條通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場B. 某通電螺線管產(chǎn)生的磁場，其中一個小磁針在管內(nèi)，另一個小磁針在管外C. 某個單匝通電圓形線圈產(chǎn)生的磁場，其中一個小磁針在環(huán)內(nèi)，另一個小磁針在環(huán)外D. 相距很近的異名磁極間產(chǎn)生的磁場10. 某同學(xué)做奧斯特實(shí)驗(yàn)時，把小磁針放在水平的通電直導(dǎo)線的下方，當(dāng)通電后發(fā)現(xiàn)小磁針不動，稍微用手撥動一下小磁針，小磁針轉(zhuǎn)動180°后靜止不動。由此可知，通電直導(dǎo)線的電流方向是（ ）。A. 自東向西B. 自南向北C. 自西向東D. 自

11、北向南11. 羅蘭實(shí)驗(yàn)中，羅蘭把大量的電荷加在一個橡膠盤上，然后使盤繞中心軸高速轉(zhuǎn)動，如圖所示，在盤的附近用一小磁針來檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)帶電盤轉(zhuǎn)動時，小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，而且改變盤的轉(zhuǎn)動方向時，小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也改變。羅蘭實(shí)驗(yàn)證明_。12. 如圖所示，兩螺線管通以圖示電流，兩螺線管將相互_（填“吸引”或“排斥”），如果將電源反向接上，兩螺線管將相互_（填“吸引”或“排斥”）。13. 完成下列問題：（1）已知螺線管內(nèi)部的小磁針的N極指向如圖所示，請在圖中畫出螺線管上線圈的繞向。（2）已知電磁鐵的兩個極性如圖所示，請在電磁鐵上畫出線圈的繞向。（3）如圖所示，a和b是直線電流的磁場，c和d是環(huán)形電流的

12、磁場，e和f是螺線管電流的磁場，試在各圖中補(bǔ)畫出電流方向或磁感線方向。1. B 解析如圖所示，考慮地球的自轉(zhuǎn)方向，利用安培定則可以判定地磁場是由東向西的環(huán)形電流產(chǎn)生的，故B項正確。2. B、D解析云層間放電必須發(fā)生在異種電荷之間，故B對；在云層間放電時，形成的強(qiáng)電場和高溫將空氣電離成正離子和負(fù)離子，并在強(qiáng)電場的作用下做定向移動，形成電流，相當(dāng)于通電直導(dǎo)線形成磁場。由題意知，從南往北看，磁場是逆時針的，根據(jù)安培定則可以判斷電流是從A流向B的，故可知A帶正電，B帶負(fù)電，所以D選項正確。3. C解析磁鐵周圍存在磁場，電流周圍也存在磁場，A項錯誤；磁感線是閉合曲線，磁體外部磁場的磁感線是北極出發(fā)指向南

13、極，內(nèi)部磁場的磁感線是從南極出發(fā)指向北極，B項錯誤；通電螺線管內(nèi)部磁場的方向是從南極指向北極，故當(dāng)小磁針靜止在通電螺線管內(nèi)部時，小磁針N極所指的方向應(yīng)跟它內(nèi)部的磁場方向相同，即小磁針N極指向通電螺線管的北極，C項正確；磁感線是為了形象地描述磁場而設(shè)想出來的，磁感線的疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱，故兩磁感線間的空隙處也存在磁場，D項錯誤。4. C解析由安培定則知，D圖中磁感線方向畫錯了；磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱，故離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁感線越稀，故A、B錯，只有C正確。5. D 解析軟鐵棒中的分子電流是一直存在的，并不因?yàn)橛辛送饨绱艌鲎饔枚a(chǎn)生或消失，所以A、C錯誤。根據(jù)磁化過程的實(shí)質(zhì)，可知B錯，D對。6.

14、 A 解析根據(jù)小磁針A的運(yùn)動方向，運(yùn)用安培定則可判斷出小磁針B上方導(dǎo)線中的電流方向自右向左，根據(jù)它產(chǎn)生的磁場方向可判斷小磁針B的轉(zhuǎn)動情況。7. A、C 解析螺線管未通電時，螺線間無相互作用，螺線管通電后，螺線管相當(dāng)于一條形磁棒，同名磁極相斥，異名磁極相吸，可判斷出條形磁棒所受螺線管磁場的磁場力方向，從而確定彈簧測力計示數(shù)的增減。當(dāng)a接電源正極，b接電源負(fù)極時，根據(jù)線圈的纏繞方向，由安培定則可知通電螺線管內(nèi)部磁感線方向自下而上，其上端相當(dāng)于一個條形磁棒的N極，因同名磁極相互排斥，所以磁棒受通電螺線管的磁場向上的斥力，由磁棒的平衡條件，彈簧測力計示數(shù)將減小，選項A正確；同理，當(dāng)b接電源正極、a接負(fù)極時，通電螺線管上端相當(dāng)于條形磁棒的S極，異名磁極相互吸引，磁棒受向下的拉力，由磁棒平衡條件，知彈簧測力計示數(shù)將增大，C選項正確，故正確答案為A、C。8. C 解析在赤道上空地磁場方向?yàn)樗较虮?，在地磁場的作用下，小磁針只穩(wěn)定地指北，而指北的這一端為小磁針的N極，當(dāng)小磁針的N極突然向東偏轉(zhuǎn)，說明小磁針?biāo)诳臻g內(nèi)突然有一指向東邊的磁場對小磁針產(chǎn)生磁力的作用，這一磁場既可是磁體產(chǎn)生的，也可是電流產(chǎn)生的。9. A、B、C 解析沿水平方向垂直紙面向里放置的某條通電直導(dǎo)線符合題意。另外，當(dāng)這