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教案(48)——磁场基本概念
考点解读
考　点 解　读 学 题 目 分 布
1.电流的磁场
磁感线
右手螺旋定则
演示实验： 通电导线的磁感线圈 知道： 电流周围存在磁场
理解： 磁感线
会用： 右手螺旋定则判别通电导线磁场的磁感线方向 A
B
C 05年上海高考第1A题
06年上海高考第2A题
2.磁感应强度
匀强磁场 理解： 磁感应强度
记住： 磁感应强的单位：
特斯拉(T)
知道： 匀强磁场的特点 B
A
A 06年上海高考第2A题
07年上海高考第1A题
7题
( http: / / www.21cnjy.com ) 教学目标
1．了解各种磁场的磁感线分布图．
2．会分析、判断具体问题．
3．理解磁感应强度．
教师归纳
1．磁场的产生
(1)磁极周围有磁场．(2)电流周围有磁场．(3)变化的电场周围空间产生磁场．
磁现象的本质： 1820年，丹麦物理学家 ( http: / / www.21cnjy.com )奥斯特实验发现通电导线的周围存在着磁场，说明运动的电荷可以产生磁场．法国学者安培提出了著名的分子假说，揭示了磁铁的磁场仍是电荷的运动产生的.19世纪60年代英国的物理学家麦克斯韦建立了完整的电磁场理论．理论的核心内容是： 变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场．周期性变化的磁场产生周期性变化的电场；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场．
2．磁感线
(1)用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和 ( http: / / www.21cnjy.com )强弱的曲线．磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向．磁感线的疏密表示磁场的强弱．
(2)磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)．
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(4)
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(3)安培定则(右手螺旋定则): 对直导线 ( http: / / www.21cnjy.com )，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向．
3．磁场的基本性质
磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)．
磁感应强度B＝(条件是匀强磁场中，或ΔL很小，并且L⊥B)．
磁感应强度是矢量．单位是特斯拉，符号为T，1T＝1N/(A·m)＝1kg/(A·s2)
分类剖析
(一)磁感线
例1
　如图所示，可以自由移动的竖直导线中通有向下的电流，不计通电导线的重力，仅在磁场力作用下，导线将如何移动？
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【解析】　先画出导线所在处 ( http: / / www.21cnjy.com )的磁感线，上下两部分导线所受安培力的方向相反，使导线从左向右看顺时针转动；同时又受到竖直向上的磁场的作用而向右移动(不要说成先转90°后平移)．分析的关键是画出相关的磁感线.
例2
　条形磁铁放在粗糙水平面上，正中的正上 ( http: / / www.21cnjy.com )方有一导线，通有图示方向的电流后，磁铁对水平面的压力将会________________________________________________________________________
(选填“增大”、“减小”或“不变”)．水平面对磁铁的摩擦力大小为__________．
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【解析】　本题有多种分析方法．(1 ( http: / / www.21cnjy.com ))画出通电导线中电流的磁场中通过两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示)，可看出两极受的磁场力的合力竖直向上．磁铁对水平面的压力减小，但不受摩擦力．(2)画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示)，可看出导线受到的安培力竖直向下，因此条形磁铁受的反作用力竖直向上．(3)把条形磁铁等效为通电螺线管，上方的电流是向里的，与通电导线中的电流是同向电流，所以互相吸引．
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例3
　电视机显像管的偏转线圈示意图如右，即时电流方向如图所示．该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转？
【解析】　画出偏转线圈内侧的电
流，是左半线圈靠电子流的一侧为向里 ( http: / / www.21cnjy.com )，右半线圈靠电子流的一侧为向外．电子流的等效电流方向是向里的，根据“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，可判定电子流向左偏转．(本题用其他方法判断也行，但不如这个方法简洁)
(二)磁感应强度的理解
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例4
　关于磁感应强度下列说法正确的是(　　)
A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的检验电流元的情况有关
B．磁场中某点B的方向，跟该点处检验电流元所受磁场力方向一致
C．在磁场中某点，检验电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零
D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大
【解析】　磁感应强度是磁场本身的属性，在磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )中某处为一恒量，其大小可由B＝F/IL检测，但与检验电流元的F，I，L情况无关；B的方向规定为磁针N极受磁场力的方向，与放在该处电流元受力方向并不一致；当检验电流的方向与磁场方向平行时，虽磁感应强度不为零，但电流元受磁场力却为零；据磁感应强度大小等于磁通密度即B＝Φ/S可知，D选项正确．第十章　磁　场
四年考情
根据近四年高考试卷分析可知，本 ( http: / / www.21cnjy.com )章知识点中“磁场基本概念”和“磁场对运动电荷的作用力”是一般考查知识点；“安培力参与的计算”是重点考查知识点．“安培力参与的计算”10－13－单选，考查根据图像求出匀强磁场中通电导线的有效长度，再运用安培力计算公式F＝BIL计算安培力大小；11－18－多选，考查安培力参与的受力平衡求磁感应强度；11－20－多选，考查楞次定律判断圆环在磁场中运动时的电流变化情况及所受安培力方向；09－24－计算，考查安培力、牛顿第二定律及运动学公式的综合运用，并计算磁感应强度B和作vx图像；10－32－计算，运用牛顿第二定律、运动学公式、安培力计算公式和欧姆定律求金属棒在匀强磁场中运动产生的焦耳热、电阻与位移之间的关系；11－32－计算，考查运用能量守恒求通电导体在匀强磁场中运动时安培力所做的功，再运用受力分析和牛顿第二定律求导体的最大速度；12－32－计算，考查根据右手定则判断电流方向及由安培力计算公式和受力分析求电流大小．其考查特色为此知识点多以选择、计算形式考查，且以计算为主，难易度为B或C，分值比例约6%.
教案(48)——磁场基本概念
考点解读
考　点 解　读 学 题 目 分 布
磁场
磁感线
右手螺旋定则 知道电流和磁体周围存在磁场
知道磁场的分布用磁感线描述
知道右手螺旋定则的内容
会用右手螺旋定则判别通电导线磁场的磁感线方向
A
B
磁感应强度
磁通量 理解磁感应强度，磁通量 B 四年考试中均未考查
教学目标
1．了解各种磁场的磁感线分布图．
2．会正确运用右手螺旋定则进行分析、判断．
3．理解磁感应强度．理解磁通量及磁通量的变化．
教师归纳
1．磁感线
(1)用来形象地描述磁场中各点的磁场方 ( http: / / www.21cnjy.com )向和强弱的曲线．磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向．磁感线的疏密表示磁场的强弱．
(2)磁感线是不相交的闭合曲线(和静电场的电场线不同)，在磁体外部，由N极指向S极，磁体内部，由S极指向N极．
(3)常见磁场的磁感线
( http: / / www.21cnjy.com )(1)　　　　　　　　(2)
( http: / / www.21cnjy.com )(3)
( http: / / www.21cnjy.com )(4)
( http: / / www.21cnjy.com )(5)
(4)安培定则(右手螺旋定则): 判断电流 ( http: / / www.21cnjy.com )的磁场方向．对直导线，四指指向为磁感线方向；对环行电流，大拇指指向为中心轴线上的磁感线方向；对通电螺线管：大拇指指向为螺线管内部的磁感线方向．
2．磁感应强度
磁感应强度B＝(条件是匀强磁场中，或ΔL很小，并且L⊥B)．
3．磁通量
(1)磁通量等于磁场穿过某一面积的磁感线条数．
(2)大小：在匀强磁场中，F＝BSsinα式中的α为线圈平面与磁感线的夹角．
分类剖析
(一)磁感线
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例1
　如图所示，带负电的金属环绕轴OO′的角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．N极竖直向上
B．N极竖直向下
C．N极沿轴线向左
D．N极沿轴线向右
【解析】　带负电的金属环匀速 ( http: / / www.21cnjy.com )转动，形成环形电流，在其周围产生磁场．负电荷旋转方向与电流方向相反．磁场的方向用右手螺旋定则判断，可知轴线上的磁场方向为沿轴向左．因此小磁针静止时N极指向左．正确选项为C.
例2
　金属闭合圆环L所在平面与通电螺线管的 ( http: / / www.21cnjy.com )轴线垂直，且环心在管的轴线上．若保持环心和环所在平面的位置不变，将环所围面积均匀扩大至虚线位置，如图所示，则环内的磁通量将(　　)
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A．变大 B．变小
C．不变 D．无法确定
【解析】　从图中通电螺线管的磁感线可知 ( http: / / www.21cnjy.com )，闭合圆环L内的磁通量Φ是由两部分构成的．一是由下至上方向在螺线管内通过的磁通量Φ内，二是由上至下的从管外返回管内时有一小部分磁通量Φ外穿过了圆环，而相当大的一部分磁感线在返回管内时并未穿过圆环．由于这两部分的磁感线方向是相反的，所以通过圆环的磁通量Φ＝Φ内－Φ外．由于磁感线均是闭合的曲线，故有Φ内＞Φ外．当圆环面积增大时，Φ内并不变化，只是由管外从上至下穿过环内的Φ外增大了，从而使环内总磁通量Φ减小．故答案为B.
(二)磁感应强度的理解
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例3
　如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等 、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间，与两导线
的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2 ( http: / / www.21cnjy.com )的距离也为r.现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为________，方向________．
【解析】　根据导线1的电流方向向上，由右手螺 ( http: / / www.21cnjy.com )旋定则可知，导线1在a点产生的磁感应强度的方向垂直纸面向里，依据导线2的电流方向可判断出导线2在a点产生的磁感应强度的方向也垂直纸面向里．所以，a点的磁感应强度B为两个导线在a点的磁感应强度的叠加之和，导线1与导线2在a点产生的磁感应强度的大小相同(因为a距两导线的距离相等)．因此两根导线在a点的磁感应强度均为.由于b点距导线的距离同为r，因此去掉导线1后b点磁感应强度的大小为，方向垂直纸面向外．

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