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13.1磁场 磁感线
预习案
预习目标
1.知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质.
2.了解磁现象及电流的磁效应．
3.利用类比的方法，通过电场的客观存在性去理解磁场的客观存在性．
4.知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的磁感线分布．
5.会用安培定则判断电流的磁场方向．
预习内容
预习教材104~108页，思考下列问题：
1. 两点电荷间作用力方向有何特征？
2. 如何判断电流的磁场方向？
预习检测
1. 1.奥斯特实验发现了电流的 ，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系。
磁体与磁体之间，磁体与 ，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过 发生的。
地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确的指向南北，其间有一个夹角，这就是 ，简称 ．磁偏角的数值在地球上的不同地点是 。
2. 下列四幅图所描述的磁场中，磁感应强度不变的是(　　)
3. 如图甲所示，一条形磁铁P固定在水平桌面上，以P的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系.将一灵敏的小磁针Q放置在x轴上的不同位置，设Q与x轴之间的夹角为θ.实验测得 与x之间的关系如图乙所示.已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为 .下列说法正确的是( )
A.P的右端为S极
B.P的中轴线与地磁场方向平行
C.P在处产生的磁感应强度大小为
D. 处合磁场的磁感应强度大小为2
4. 地球赤道附近，地磁场的方向近似为水平向北.在赤道上水平架设一根东西方向的直流输电导线，并通有自西向东方向的电流.由于地磁场的作用，该导线受到安培力的方向为( )
A.向上
B.向下
C.向南
D.向北
探究案
学习目标
1.知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质.
2.了解磁现象及电流的磁效应．
3.利用类比的方法，通过电场的客观存在性去理解磁场的客观存在性．
4.知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的磁感线分布．
5.会用安培定则判断电流的磁场方向．
课堂探究
考点：
一、电和磁的联系
电现象和磁现象相似性
1731年，一英国商人发现雷击后的刀叉竟具有了磁性。
1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。
电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？那些磁化现象又说明了什么呢？电现象和磁现象存在某种联系吗？
1687年牛顿发现万有引力定律，两个物体间引力方向有何特征？
1785年库仑发现库仑定律，两点电荷间作用力方向有何特征？
由于受“纵向力”的影响，奥斯特总是把小磁针放在通电直导线的延长线上，观察小磁针的偏转情况。
奥斯特还曾将直导线东西向水平放置，既与小磁针垂直，观察小磁针的偏转情况。
磁场不仅存在于磁体周围，还存在于电流周围．
1．磁场概念：磁场是存在于磁体或电流周围的一种客观存在的物质．
2．磁场的基本性质：对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用（这种性质叫做磁场具有力的性质）．
实验一：电流对磁体的作用（奥斯特实验）
通电时小磁针 会 发生偏转（填会或不会）；
断电时小磁针转回到指南北的方向；
说明：___通电直导线周围存在磁场 。
通电电流方向相反，小磁针偏转方向__也相反___。
说明：____磁场方向与电流方向有关 。
实验二：磁体对电流的作用力
导体棒由静止变为运动
实验证明：磁体对电流有力的作用
实验三：电流对电流的作用力
通电导体棒相互吸引（排斥）
实验证明：电流对电流有力的作用
二、磁感线
1．磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都在该点的磁场方向上．
磁感线的特点
(1)磁感线是为了形象地描述磁场而假想出来的有方向的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线．
(2)磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱．
(3)磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向．
(4)磁感线是闭合曲线，不相交，不相切，也不中断．
(5)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极．
三、安培定则
用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺线管北极）
直线电流
安培定则：
用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
环形电流
安培定则：
让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向。
通电螺线管磁场的磁感线分布
安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向.
三种常见的电流的磁感线
安培分子电流假说
所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间通过磁场而发生的相互作用。在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——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。
安培分子电流假说对一些磁现象的解释：
磁铁和电流的磁场本质上都是由运动的电荷产生的。
地磁场
1.地磁场的特点
地磁场的方向并不是正南正北方向，即地磁两极与地理两极并不重合．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近．地磁场方向与正南正北方向间有一夹角，叫磁偏角．
2．地磁场问题的处理要点
(1)地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正上方磁场方向竖直向下．
(2)在赤道正上方，地磁场方向水平向北．
(3)在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方．
典例精析
如图所示，表示蹄形磁铁周围的磁感线，磁场中有a、b两点，下列说法正确的是(　　)
A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba>Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaC．蹄形磁铁的磁感线起始于蹄形磁铁的N极，终止于蹄形磁铁的S极
D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零
变式训练
磁场中某区域的磁感线如图所示，则(　　)
A．a、b两处的磁感应强度的大小不相等，Ba>Bb
B．a、b两处的磁感应强度的大小不相等，BaC．a、b两处磁场方向一定相同
D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零
随堂检测
1. 奥斯特实验说明了(　　)
A．磁场的存在
B．磁场的方向性
C．电流可以产生磁场
D．磁体间有相互作用
2. 下列关于磁场和磁感线的描述中正确的是(　　)
A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向
B．磁感线是磁场中客观存在的线
C．磁感线总是由磁铁的N极指向S极
D．实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线
3. 如图所示，假如将一个小磁针放在地球的北极附近的磁极上方，那么小磁针的N极将(　　)
A．指北
B．指南
C．竖直向上
D．竖直向下
4. (多选)如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B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A、B的带电情况，下列说法中正确的是(　　)
A．带同种电荷
B．带异种电荷
C．B带正电
D．A带正电
本课小结
参考答案
预习检测
磁效应 通电导体之间 磁场 地磁偏角 磁偏角 不同的
A
C
A
课堂探究
考点
典例精析
【解析】
由题图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以Ba变式训练
【解析】由图可知，b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以Ba随堂检测
1. 【解答】本题考查了电流的磁效应及奥斯特实验．奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，即电流产生了磁场．
故选C
2. 【解答】磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但它不是客观存在的线，可用细铁屑模拟．在磁铁外部磁感线由N极到S极，但内部是由S极到N极．故只有A正确．
故选A.
3. 【解答】地球北极附近的磁极是地磁的S极，其上方磁场方向竖直向下，故小磁针的N极将竖直向下，选项D正确．
故选：D
4. 【解答】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，A、B间存在由A向B的电流，由此可知A带正电，B带负电，选项B、D正确
故选：BD

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