高中物理第1节 磁场及其描述优秀导学案及答案

5.1  磁场及其描述

【学习目标】

1. 知道磁场的概念

2. 认识磁感应强度的概念及物理意义。

3.知道磁感线的概念，熟知环形电流、通电螺线管的磁感线分布情况

【课上探究】

知识点1：磁场  

思考与交流

问题1：通电导线使小磁针偏转，这说明了什么问题？

问题2：可以怎样描述磁场？

总结与提升

1.通电导线周围会产生磁场

1.磁场：(1)基本性质:对放入其中的磁体或运动电荷(电流)有力的作用,磁体、电流之间都是通过       发生相互作用的。

（2）方向:小磁针的    极所受磁场力的方向。

练习与拓展

例1.1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。在奥斯特实验中,将直导线沿南北方向水平放置,小指针靠近直导线,下列结论正确的是(　　)。

A.把小磁针放在导线的延长线上,通电后,小磁针会转动

B.把小磁针平行地放在导线的下方,在导线与小磁针之间放置一块铝板,通电后,小磁针不会转动

C.把小磁针平行地放在导线的下方,给导线通以恒定电流,然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离,小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小

D.把黄铜针(用黄铜制成的小指针)平行地放在导线的下方,通电后,黄铜针会转动

例2、以下说法正确的是（       ）

A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的

B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的

C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的

D．磁场和电场都是客观存在的一种物质

知识点2：磁感应强度

思考与交流

1、不同磁场的强弱相同吗?物理学中用什么物理量来表示磁场的强弱?类比电场。

2、小磁针的两极在磁场中的受力方向相同吗?如何规定磁场中某位置的磁场方向?某点的磁场方向是否跟放在该点的小磁针有关?

总结与提升

(1)意义:物理学中用           来描述磁场的强弱。

(2)方向:物理学中把小磁针静止时      极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向。 

(3)大小:通电导线与磁场        ,它受力F的大小与导线         成正比,又与导线的      成正比,用公式表示就是F=         。式中的比例系数B就是           。

(4)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是          ,简称　        ,符号　       。 

练习与拓展

例3(多选).关于磁感应强度的方向,下列说法正确的是(　　)。

A.磁感应强度的方向就是磁场的方向

B.磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的指向

C.磁感应强度的方向就是垂直于磁场方向放置的通电直导线受力的方向

D.磁感应强度的方向就是小磁针静止时N极的受力方向

例4. 关于磁感应强度,下列说法正确的是(　　)

A.由B=可知, B与F成正比,与IL成反比

B.通电导线放在磁场中的某点,该点就有磁感应强度,如果将通电导线拿走,该点的磁感应强度就为零

C.通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场,不受磁场力的地方一定不存在磁场(即B=0)

D.磁场中某一点的磁感应强度是由磁场本身决定的,其大小和方向是唯一确定的,与通电导线无关

知识点3：磁感线  电流的磁场

思考与交流

问题1：磁场看不见摸不着，类比电场线，想一想，可以怎样描述磁场？

问题2：通电导线周围的磁场是怎样分布的，有什么规律？

总结与提升

2.磁感线 ：(1)定义:在磁场中画一些曲线,使曲线上任意点的切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致,这样的曲线叫作磁感线。

(2)磁感线的特点：①磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。

②磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱。

③磁感线是闭合曲线,没有起点和终点。在磁体外部,从N极指向S极;在磁体内部,由S极指向N极。

④磁场的磁感线不中断、不相交、不相切。

⑤磁感线是假想的曲线,客观上不存在。

（3）典型磁场的磁感线

①磁体

②安培定则

练习与拓展

例5.一束电子流沿水平面自西向东运动,在电子流的正上方有一点P,由于电子运动产生的磁场在P点的方向为(　　)。

A.竖直向上　　　　B.竖直向下

C.水平向南       D.水平向北

例6.. 如图所示,a、b是直线电流的磁场,c、d是环形电流的磁场,e、f是螺线管电流的磁场,请在各图中补画出电流方向或磁感线方向。

【课后巩固】

1、如图所示,一个电子沿着逆时针方向做匀速圆周运动,则此电子的运动(　　)。

A.不产生磁场

B.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向里

C.产生磁场,圆心处的磁场方向垂直纸面向外

D.只有圆周内侧产生磁场

2、指出图中通电螺线管左侧小磁针静止时的极性。

3．在图中，线圈通电后，磁针的S极指向线圈，则电源的正极在______端。

4．如图所示，在通电线圈右侧小磁针静止时N极指向线圈，试画出线圈的绕法。

5．标出下列各图中小磁针静止时N极

6．确定线圈通电后小磁针的转动情况

7．标出下列各图中导线电流方向

8．如图所示，两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直，通以大小相同的电流，在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且向里（    ）

A．I区

B．II区

C．III区

D．IV区

9．如图所示，两个通电螺线管互相吸引，试画出第一个线圈的绕法。

10.关于磁感应强度，下列说法中正确的是(　　)

A．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为

B．由B＝知，B与F成正比，与IL成反比

C．由B＝知，一小段通电导线在某处不受磁场力，说明该处一定无磁场

D．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向

11．（多选）某同学为检验某空间有无电场或者磁场存在，想到的以下方法中可行的是(　　)

A．在该空间内引入检验电荷，如果电荷受到电场力说明此空间存在电场

B．在该空间内引入检验电荷，如果电荷没有受到电场力说明此空间不存在电场

C．在该空间内引入通电导线，如果通电导线受到磁场力说明此空间存在磁场

D．在该空间内引入通电导线，如果通电导线没有受到磁场力说明此空间不存在磁场

参考答案：

例1C  例2AD  例3ABD  例4D  例5 D

例6..

【课后巩固】

1B

2、

3．右端为正极。

4．如图所示，在通电线圈右侧小磁针静止时N极指向线圈，试画出线圈的绕法。

5．标出下列各图中小磁针静止时N极

6．确定线圈通电后小磁针的转动情况

向里           向外              向上

7．标出下列各图中导线电流方向

8．D

9．如图所示，两个通电螺线管互相吸引，试画出第一个线圈的绕法。

10.D

11.ABC