第1節(jié) 磁場 磁感線11-核心素養(yǎng)物理觀念科學(xué)思維科學(xué)探究了解磁現(xiàn)象在人類生活中的作用，理解科學(xué)技術(shù)在社會發(fā)展中的作用。知道磁場的概念，理解一切磁相互作用都是通過磁場來實現(xiàn)的。理解磁感線的概念，會用磁感線描述電流的磁場。了解磁現(xiàn)象在現(xiàn)

代生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科

學(xué)的精神。理解安培定則，會判斷電流周

圍的磁場。22知識點一電和磁的聯(lián)系[觀圖助學(xué)](1)上海磁懸浮列車加速到平穩(wěn)運行之后，速度是430千米每小時，速度之高竟超過了F1賽車的最高時速，這其中包含的物理知識是什么呢？33指南針是我國古代四大發(fā)明之一，它對促進人類航海事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響，你知道指南針為什么指南嗎？信鴿有驚人的遠距離辨認方向的本領(lǐng)。試猜想：信鴿高超的認路本領(lǐng)是依賴于什么？44磁現(xiàn)象磁性：物質(zhì)具有吸引

鐵質(zhì)

物體的性質(zhì)叫磁性。(2)磁體：天然磁石和人造磁鐵都叫作

磁體

。磁極：磁體的各部分磁性強弱不同，磁性最

強

的區(qū)域叫磁極。能夠自由轉(zhuǎn)動的磁體，靜止時指

南的磁極叫作南極(S極)，指北的磁極叫作北極(N極)。磁極間相互作用規(guī)律：自然界中的磁體總存在著兩個磁極，同名磁極相互

排斥

，異名磁極相互

吸引。55電流的磁效應(yīng)1820年，奧斯特

發(fā)現(xiàn)：把一根導(dǎo)線平行地放在磁針的上方，給導(dǎo)線通電時，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明電流能產(chǎn)生

磁場

，這個現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，用實驗展示了

電

與

磁

的聯(lián)系，說明

電與

磁之間存在相互作用。66[思考判斷](1)奧斯特實驗說明了磁場可以產(chǎn)生電流。(

×

)(2)天然磁體與人造磁體都能吸引鐵質(zhì)物體。(

√

)(3)單獨一個帶電體可以只帶正電荷(或負電荷)，同樣磁體也可以只有N極或S極。×(

)(4)磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁。(

×

)77知識點二

磁

場[觀圖助學(xué)]觀察三幅圖片，請思考：甲圖中的小磁針為什么會發(fā)生偏轉(zhuǎn)？乙圖中的通電導(dǎo)線為什么會運動起來？丙圖中通電導(dǎo)線之間的相互作用是怎樣發(fā)生的？881.磁體、電流間的相互作用(1)

間存在相互作用。99磁體與磁體通電導(dǎo)線對磁體有作用力，磁體對通電導(dǎo)線也有作用力。

兩條通電導(dǎo)線

之間也有作用力。磁場定義：磁體與磁體之間，磁體與通電導(dǎo)線之間，以及通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線之間的相互作用，是通過

磁場發(fā)生的，

磁場是磁體或

電流周圍一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)。磁場的存在形式：磁場和常見的由分子、原子組成的物質(zhì)不同，不是以微粒的形式存在，而是以場的形式存在。磁場的方向：在磁場中的某一點，小磁針

N極

受力的方向，也就是小磁針靜止時

N極所指的方向，就是這一點的磁場方向。磁場的基本性質(zhì)：磁極與磁極之間，磁極與電流之間，電流與電流之間都是通過

磁場

相互作用的，磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的

磁體或通電導(dǎo)線能產(chǎn)生力的作用。1010[思考判斷]磁場不是真實存在的，而是一種理想化的模型。(

×

)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，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì)。(

√

)通電導(dǎo)線和通電導(dǎo)線之間的相互作用是通過電場發(fā)生的。(

×

)(4)磁場并不是真實存在的，而是人們假想出來的。(

×

)(5)磁場的基本性質(zhì)是對處在磁場中的磁極或通電導(dǎo)線有力的作用。(

√

)1111知識點三 磁感線[觀圖助學(xué)]如圖所示，在玻璃板上撒一層細鐵屑，放入磁鐵的磁場中，輕敲玻璃板，由細鐵屑的分布可以模擬磁感線的形狀，由實驗得到條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁場的磁感線是如何分布的？磁感線有什么特點？磁感線是磁場中真實存在的嗎？1212定義：磁感線是為了形象地描述磁場而人為

假想的曲線，曲線上每一點的

切線

方向都跟該點的磁場方向相同。物理意義：用來形象地描述磁場的

強弱

和

方向，并不真正存在。描述方法：磁感線上每一點的

切線

方向表示該點的磁場方向，曲線的

疏密表示磁場的強弱。1313[思考判斷]磁感線可以形象地描述各磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時N極所指的方向一致。(

√

)磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止。(

×

)磁感線可以用細鐵屑來顯示，因而是真實存在的。(

×

)1414知識點四 安培定則[觀圖助學(xué)]如圖所示，是奧斯特實驗裝置圖，導(dǎo)線通上電流，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，那么通電直導(dǎo)線周圍的磁場是怎樣分布的呢？1515直線電流的磁場安培定則：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與

電流

方向一致，彎曲的四指所指的方向就是

磁感線環(huán)繞的方向，如圖甲所示。通電螺線管的磁場安培定則：右手握住螺線管，讓彎曲的四指與

環(huán)形電流

的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是

螺線管內(nèi)部磁感線的方向，如圖乙所示。甲1616乙3.環(huán)形導(dǎo)線可以看成只有一匝的

螺線管，如圖所示。丙1717[思考判斷]通電直導(dǎo)線周圍磁場的磁感線是閉合的圓。(

√

)通電螺線管周圍的磁場類似于條形磁體周圍的磁場。(

√

)1818[觀察探究]如圖所示，物理學(xué)家奧斯特通過該裝置得出了電流磁效應(yīng)。(1)小磁針水平放置，若導(dǎo)線中沒有通電流，靜止時它的N極指向何方？(2)若給導(dǎo)線通電時，小磁針發(fā)生了明顯的偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)線應(yīng)該如何放置？小磁針為何會在導(dǎo)線通電時發(fā)生偏轉(zhuǎn)？答案

(1)導(dǎo)線沒有通電時，N極指向北方。(2)導(dǎo)線應(yīng)沿南北方向水平放置在小磁針上方。原因是電流可以產(chǎn)生磁19

場。核心要點對磁場和奧斯特實驗的理解19[探究歸納]1.電場與磁場的比較2020電場磁場場源電荷磁體、電流、運動電荷基本性質(zhì)對放入其中的電荷有靜電力的作用對放入其中的磁體、通電導(dǎo)線、運動電荷有磁場力的作用相同點磁場和電場都是客觀存在的特殊物質(zhì)，都具有能量理解磁場是一種特殊物質(zhì)，它的基本性質(zhì)是對放入磁場中的磁體、電流有磁場力的作用；而電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，其基本性質(zhì)是對放入電場中的電荷有電場力的作用，而不會對放入靜電場中的磁體產(chǎn)生力的作用。因此，磁場和電場是兩種不同的物質(zhì)，具有各自的特點。磁場與電場一樣，都是物質(zhì)，作為一種特殊的物質(zhì)——場，電場與磁場有相同點也有不同點，不要認為電場與磁場是同一種物質(zhì)。不要把電流與電流之間的相互作用誤理解為電荷與電荷之間的相互作用。2121[試題案例][例1]

(多選)下列有關(guān)磁場的說法中，正確的是(

)A.磁體周圍的空間存在看不見、摸不著的磁場

B.磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的C.磁場是有方向的，在磁場中的不同位置，其磁場方向一般不同D.在磁場中的某點，小磁針南極所受磁場力的方向與該點的磁場方向相同2222解析 磁場雖然看不見、摸不到，但它是一種客觀存在的物質(zhì)，它的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用，磁極間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的，磁場具有方向性，在磁場中的某點，小磁針北極所受磁場力的方向與該點的磁場方向一致，南極所受磁場力的方向與該點的磁場方向相反(磁場方向的另一種描述方法)，故A、B、C正確，D錯誤。答案

ABC2323方法總結(jié)2424對磁場的理解基本性質(zhì)對放入其中的磁體或通電導(dǎo)線有力的作用客觀性質(zhì)磁場不是由分子、原子、離子組成的，但它是一種客觀存在的物質(zhì)特殊性質(zhì)磁場不是以微粒形式存在的，而是以場的形式存在方向特性磁場是具有方向的，磁場的方向就是小磁針N極在磁場中受力的方向，或能自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止時N極的指向[

例

2] 物理實驗都需要有一定的控制條件。奧斯特做電流磁效應(yīng)實驗時，應(yīng)排除地磁場對實驗的影響。關(guān)于奧斯特的實驗，下列說法中正確的是(

)A.該實驗必須在地球赤道上進行

B.通電直導(dǎo)線應(yīng)該豎直放置C.通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平東西方向放置

D.通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平南北方向放置解析小磁針靜止時指向南北，說明地磁場的方向為南北方向，當導(dǎo)線南北方向放置時，能產(chǎn)生東西方向的磁場，把小磁針放置在該處時，可有明顯的偏轉(zhuǎn)，故選D。答案D2525[針對訓(xùn)練1]

奧斯特實驗說明了(

)A.磁場的存在C.電流可以產(chǎn)生磁場2626B.磁場的方向性D.磁體間有相互作用解析 奧斯特實驗中電流能使靜止的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電流周圍存在磁場，即電流產(chǎn)生了磁場。故正確答案為C。答案

C[觀察探究]如圖所示是電路沒接通時兩個小磁針的指向。

(1)接通后，兩個小磁針的N極指向一致嗎？(2)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的規(guī)律在螺線管內(nèi)部適用嗎？答案

(1)不一致。(2)不適用。核心要點磁感線和電流的磁場2727[探究歸納]1.磁感線的特點(1)在磁體外部，磁感線從N極發(fā)出，進入S極；在磁體內(nèi)部由S極回到N極。

(2)磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，磁感線越密的地方磁場越強；磁場方向即過該點的磁感線的切線方向。(3)磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷。(4)磁感線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌龆傧氲木€，并不真實存在。28282.常見永磁體的磁場(如圖所示)29293.常見的三種電流磁感線分布安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖直線電流環(huán)形電流內(nèi)部磁場比環(huán)外強，磁感線越向外越稀疏通電螺線管3030說明：用“×”表示磁場方向垂直于紙面向里，用“·”表示磁場方向垂直于紙面向外，用“?”表示電流方向垂直于紙面向里，用“⊙”表示電流方向垂直于紙面向外，則可方便、直觀地描述磁感線的分布?！啊痢笨上胂蟪蓮募蚕蚣^看到的情景，“·”可想象成迎著箭頭看到的情景。3131[試題案例][例3]

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.磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致

D.兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交3232解析 磁感線是為了形象描述磁場而假想的有方向的曲線，曲線上每一點的切線方向表示磁場的方向，曲線的疏密表示磁場的強弱，所以C正確，A錯誤；在磁體外部磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線不相交，所以B、D錯誤。答案

C3333[

例

4] 電路沒接通時三個小磁針方向如圖所示，接通電路后確定三個小磁針的轉(zhuǎn)向及最后N極的指向。(其中小磁針3在螺線管內(nèi)部)解析 由安培定則可知螺線管內(nèi)部磁場方向由左向右，故小磁針3順時針轉(zhuǎn)動，最后N極指右；小磁針1所在位置處磁場方向向左，故小磁針1逆時針轉(zhuǎn)動，最后N極指左；小磁針2所在位置處磁場方向向右，小磁針2順時針轉(zhuǎn)動，最后N極指右。答案 小磁針1逆時針轉(zhuǎn)動，最后N極指左；小磁針2順時針轉(zhuǎn)動，最后N極指右；小磁針3順時針轉(zhuǎn)動，最后N極指右。3434方法總結(jié)通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似，也是從N極出來，進入S極。通電螺線管內(nèi)部的磁感線跟螺線管的軸線平行，方向由S極指向N極，并和外部的磁感線連接，形成環(huán)繞的閉合曲線。判斷小磁針N極的指向，需要先判斷小磁針所在處那一點的磁感線方向。3535[ 針對訓(xùn)練

2]是(

)( 多選

) 如圖是幾種常見磁場的磁感線分布示意圖，下列說法正確的3636A.圖甲中a端是磁鐵的S極，b端是磁鐵的N極B.圖甲中a端是磁鐵的N極，b端是磁鐵的S極C.圖乙是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是N極，d端是S極D.圖乙是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是S極，d端是N極3737解析 圖甲是條形磁鐵外部磁感線分布示意圖，外部磁場的磁感線是從磁鐵的N極出來，進入磁鐵的S極，故A正確，B錯誤；圖乙是兩異名磁極磁感線分布示意圖，磁感線仍然是從磁鐵的N極出來，進入磁鐵的S極，故C錯誤，D正確。

答案

AD[

針對訓(xùn)練

3] 如圖所示，一枚小磁針放在半圓形導(dǎo)線環(huán)的環(huán)心O處，當導(dǎo)線中通以如圖所示方向的電流時，小磁針將如何偏轉(zhuǎn)(

)A.沿順時針方向轉(zhuǎn)動

B.沿逆時針方向轉(zhuǎn)動C.N極轉(zhuǎn)向紙里，S極轉(zhuǎn)向紙外

D.N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙里解析 由安培定則知，環(huán)形電流內(nèi)部磁場方向垂直紙面向里，故N

極轉(zhuǎn)向紙里，選項C正確。答案

C3838[要點歸納]安培分子電流假說的內(nèi)容安培認為，在物質(zhì)內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流。分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當于兩個磁極。磁現(xiàn)象的電本質(zhì)安培的分子電流假說揭示了磁場的起源，它使我們認識到磁體的磁場和電流的磁場一樣，都是由運動電荷產(chǎn)生的。核心要點安培分子電流假說3939[試題案例][例5]

關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法中正確的是(

)A.磁與電緊密聯(lián)系，有磁必有電，有電必有磁B.不管是磁體產(chǎn)生的磁場還是電流產(chǎn)生的磁場都起源于電荷的運動

C.永久磁鐵的磁性不是由運動電荷產(chǎn)生的D.根據(jù)安培分子電流假說可知，磁體內(nèi)分子電流總是存在的，因此任何磁體都不會失去磁性答案

B4040[

針對訓(xùn)練

4] 如圖是鐵棒甲與鐵棒乙內(nèi)部各分子電流取向的示意圖，甲棒內(nèi)部各分子電流取向是雜亂無章的，乙棒內(nèi)部各分子電流取向大致相同，則下列說法中正確的是(

)A.兩棒均顯磁性

B.兩棒均不顯磁性C.甲棒不顯磁性，乙棒顯磁性

D.甲棒顯磁性，乙棒不顯磁性4141解析 根據(jù)安培的分子電流假說可知，分子電流使每個分子相當于一個小磁針，甲鐵棒中各分子電流取向是雜亂無章的，磁性抵消，對外不顯示磁性；乙棒內(nèi)部各分子電流取向大致相同，分子電流的磁性增強，對外顯示磁性，C正確。答案

C42424343?9、要學(xué)生做的事，教職員躬親共做；要學(xué)生學(xué)的知識，教職員躬親共學(xué)；要學(xué)生守的規(guī)則，教職員躬親共守。10月-2310月-23Saturday,

October

21,2023?

10、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。03:54:13

03:54:13

03:5410/21/2023

3:54:13

AM?

11、一個好的教師，是一個懂得心理學(xué)和教