13-1《磁場(chǎng)磁感線》（學(xué)案）高二物理精講練（人教版2019必修第三冊(cè)）

13.1磁場(chǎng)磁感線學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）掌握磁場(chǎng)的概念，知道磁場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì)（2）知道磁感線的定義和特點(diǎn)，了解幾種常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線分布（3）會(huì)用安培定則判斷電流的磁場(chǎng)方向新課導(dǎo)入磁性：物質(zhì)具有吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。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(qiáng)弱不同，磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極。能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，靜止時(shí)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(gè)磁極，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。地磁南北極與地理南北極相反。目錄TOC\o"1-2"\h\u基礎(chǔ)新知21.電流的磁效應(yīng)22.磁場(chǎng)23.磁感線34.安培定則3考點(diǎn)探究6考點(diǎn)一：磁場(chǎng)磁感線6考點(diǎn)二：安培定則的應(yīng)用8課堂小結(jié)：9基礎(chǔ)新知1.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(shí)，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為電流的磁效應(yīng)。說(shuō)明電與磁之間存在相互作用。電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，用實(shí)驗(yàn)展示了電與磁的聯(lián)系，說(shuō)明二者之間存在相互作用。2.磁場(chǎng)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(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)是磁體或電流周?chē)环N看不見(jiàn)、摸不著的特殊物質(zhì)。存在形式：磁場(chǎng)和常見(jiàn)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(chǎng)的形式存在。方向：在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，小磁針N極受力的方向，也就是小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，就是這一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?；拘再|(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(guò)磁場(chǎng)相互作用的，磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)線能產(chǎn)生力的作用。3.磁感線定義：磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而人為假想的曲線物理意義：用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向具體應(yīng)用：磁感線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，曲線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。特點(diǎn)：(1)在磁體外部，磁感線從N極發(fā)出，進(jìn)入S極；在磁體內(nèi)部由S極回到N極。(2)磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷。常見(jiàn)永磁體的磁場(chǎng)4.安培定則直線電流的磁場(chǎng)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(chǎng)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。環(huán)形導(dǎo)線可以看成只有一匝的螺線管，如圖所示。基礎(chǔ)檢測(cè)1.（磁場(chǎng)）下列說(shuō)法正確的是（）A．磁場(chǎng)最基本的性質(zhì)是只對(duì)處于其中的磁體有力的作用B．磁場(chǎng)是看不見(jiàn)、摸不著、實(shí)際不存在的，是人們假想出來(lái)的一種物質(zhì)C．磁場(chǎng)是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)D．磁場(chǎng)的存在與否決定于人的思想，想其有則有，想其無(wú)則無(wú)【答案】C【詳解】磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)處于其中的磁體或電流有力的作用，故A錯(cuò)誤；磁場(chǎng)是存在于磁體周?chē)囊环N特殊物質(zhì)，它與實(shí)物粒子不同，磁場(chǎng)看不見(jiàn)，摸不到，但又確定存在，通常用人們假想的磁感線來(lái)描繪，故B錯(cuò)誤，C正確；磁場(chǎng)的存在是客觀的，存在與否不決定于人的思想，想其有則有，想其無(wú)則無(wú)，故D錯(cuò)誤。2．（磁感線）下列說(shuō)法正確的是（）A．磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況B．磁感線總是由N極出發(fā)指向S極C．某點(diǎn)磁場(chǎng)的方向與放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指方向一致D．某點(diǎn)磁場(chǎng)的方向與放在該點(diǎn)的小磁針受力的方向一致【答案】C【詳解】根據(jù)磁感線的特點(diǎn)，磁感線在空間內(nèi)不能相交，A錯(cuò)誤；磁感線是閉合曲線，在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極，B錯(cuò)誤；磁感線的切線方向表示磁場(chǎng)的方向（小磁針靜止時(shí)N極指向）。C正確，D錯(cuò)誤。3．（安培定則）（多選）北京某校物理興趣小組做研究螺線管附近磁感應(yīng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們將一小磁針?lè)旁谝粋€(gè)水平放置的螺線管的軸線上，如圖所示。由于地磁場(chǎng)的作用，小磁針靜止時(shí)N極指向y軸正方向，當(dāng)接通電源后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極指向與y軸正方向成60°角的方向。則下列說(shuō)法正確的是（）A．電源的左端為正極B．電源的左端為負(fù)極C．螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)檠豿軸正方向D．螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)檠豿軸負(fù)方向【答案】C【詳解】接通電源后小磁針N極指向合磁場(chǎng)的方向，由平行四邊形定則結(jié)合通電螺線管附近的磁場(chǎng)分布可知，通電螺線管在軸線上的磁場(chǎng)方向?yàn)閤軸正方向，由安培定則可知，電源的左端為正極，故AC正確，BD錯(cuò)誤?？键c(diǎn)探究考點(diǎn)一：磁場(chǎng)磁感線（1）磁場(chǎng)不是以微粒的形式存在。是磁體或電流周?chē)环N看不見(jiàn)、摸不著的特殊物質(zhì)。（2）在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，小磁針N極受力的方向，也就是小磁針靜止時(shí)N極所指的方向，就是這一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。（3）磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)線能產(chǎn)生力的作用。（4）地磁南北極與地理南北極相反。磁場(chǎng)與電場(chǎng)電場(chǎng)磁場(chǎng)場(chǎng)源電荷磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷基本性質(zhì)對(duì)放入其中的電荷有靜電力的作用對(duì)放入其中的磁體、通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用相同點(diǎn)磁場(chǎng)和電場(chǎng)都是客觀存在的特殊物質(zhì)，都具有能量磁感線的特點(diǎn)(1)為形象描述磁場(chǎng)而引入的假想曲線，實(shí)際并不存在。(2)磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，稀疏的地方磁場(chǎng)弱。(3)磁感線的方向：磁體外部從N極指向S極，磁體內(nèi)部從S極指向N極。(4)磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷。(5)磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。針對(duì)訓(xùn)練：1．（多選）關(guān)于磁體與磁體間、磁體與電流間、電流與電流間相互作用的示意圖，以下正確的是（）A．磁體?磁場(chǎng)?磁體B．磁體?磁場(chǎng)?電流C．電流?電場(chǎng)?電流D．電流?磁場(chǎng)?電流【答案】ABD【解析】磁體與磁體間、電流與磁體間、電流與電流間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的。2．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．電場(chǎng)線越密集的地方電場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線越密集的地方磁場(chǎng)也越強(qiáng)B．磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì)C．靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是不閉合的，磁感線也是不閉合的D．電場(chǎng)線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)電場(chǎng)方向，磁感線某點(diǎn)的切線方向也表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向【答案】C【解析】電場(chǎng)線與磁感線的疏密均表示場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線越密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)，故A正確；電場(chǎng)和磁場(chǎng)一樣，都是一種客觀存在的物質(zhì)，電荷的周?chē)嬖陔妶?chǎng)，電流或磁體的周?chē)嬖诖艌?chǎng)，故B正確；靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線不是閉合的，而磁感線是閉合的曲線，故C錯(cuò)誤；電場(chǎng)線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)電場(chǎng)方向，磁感線某點(diǎn)的切線方向也表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，故D正確考點(diǎn)二：安培定則的應(yīng)用使用右手安培定則時(shí)，應(yīng)注意直線電流磁場(chǎng)與通電螺線管磁場(chǎng)的不同握法、四指與拇指的不同意義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(chǎng)比環(huán)外強(qiáng)，磁感線越向外越稀疏通電螺線管針對(duì)訓(xùn)練：1.如圖所示，圓環(huán)上帶有大量的負(fù)電荷，當(dāng)圓環(huán)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三枚小磁針都要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是()A.a、b、c的N極都向紙里轉(zhuǎn)B.b的N極向紙外轉(zhuǎn)，而a、c