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仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第十三章 电磁感应与电磁波初步
人教版(2019)必修 第三册
§1 磁场 磁感线
目录
磁场
电和磁的联系
1
2
磁感线
3
安培定则
4
安培分子电流假说
5
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
新课引入
我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。指南针是我国古代四大发明之一。12世纪初，我国已将指南针用于航海，宋俑持罗盘者就记录了这个科技史实。你是否感受到，凡是用到电的地方，几乎都有磁现象相伴随？你知道电和磁有怎样的联系吗？
思考与讨论：
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第一部分 电和磁的联系
一、电和磁的联系
1、我国古代磁现象的应用
古代人们就发现了天然磁石吸引铁器的现象。东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”,被公认为最早的磁性指 南工具。指南针是我国古代四大发明之一。
2、磁体间的相互作用
磁体A
磁体B
磁场
产生
作用于
产生
作用于
问题：只有磁体产生磁场吗？有没有其他方法产生磁场？
探究一：电流的磁效应
问题1.电现象与磁现象有何相似之处
问题2.为什么丹麦物理学家奥斯特相信电和磁之间存在联系
问题3.为什么之前的实验都失败了
纵向力
横向作用
3、电流周围空间存在磁场
奥斯特实验：
1.实验装置：
2.实验现象:
当给导线通电时,与导线平行放置的小磁针发生转动。
3.注意事项:导线应沿南北方向水平放置
结论：通电导线对小磁针有力的作用。
探究二：磁体对通电导线有力的作用
磁体
电流
磁场
磁体对通电导线的作用力是通过什么发生的呢
二、磁场
探究三：
通电导线对通电导线有力的作用
二、磁场
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第二部分 磁场
电流
电流
磁场
探究三：
通电导线对通电导线有力的作用
二、磁场
磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。
（磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）
1、磁场的性质
磁体
磁体
磁场
电流
电流
2．对磁场的三点理解
（1）磁场是一种特殊物质，它是客观存在的。
（2）磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间通过磁场 发生相互作用。
（3）磁场是有方向的，自由小磁针静止时N极的指向即为该磁场的方向。
3、电场与磁场的比较
比较项目 电场 磁场
不同点 产生 电场周围 磁体、电流、运动电荷周围
基本性质 对放入其中的电荷有力的作用 对放入其中的磁体、电流有力的作用
作用特点 对放入其中的磁体无力的作用 对放入其中的静止电荷无力的作用
相同点 磁场和电场都是不依赖人的意志而客观存在的特殊物质，具有能量 4、地球的磁场
（1）地球是一个巨大的磁体。
（2）地球周围空间存在的磁场叫地磁场。
（3）地磁场的三大特点
①地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。
②地磁场的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，与地表面并不平行。
③在赤道平面上，到地心等距离的各点，地磁场强度相等，且方向水平。
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第三部分 磁感线
三、磁感线
实验演示一：
1.条形磁铁磁感线：
三、磁感线
三、磁感线
2.蹄形磁铁磁感线：
1、磁感线是假想的，不是真实的。
2、磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。
3、磁感线是闭合曲线。
4、磁感线的疏密表示磁场的强弱。
5、磁感线不能相交，不能相切，也不中断。
磁感线的特点：
实验演示二：
三、磁感线
实验演示三：
三、磁感线
实验演示四：
三、磁感线
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第四部分 安培定则
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。
1、直线电流磁场的磁感线
特点：一系列的同心圆，且靠近导线处分布密。
四、安培定则
I
纵截面图
横截面图
立体图
1、直线电流磁场的磁感线
2、环形电流周围磁感线
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。
横截面图
纵截面图
2、环形电流周围磁感线
3、通电螺旋管周围磁感线
等效
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旋管内部磁感线的方向。（大拇指指向螺旋管北极）
3、通电螺旋管周围磁感线
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第五部分 安培分子电流假说
五、安培分子电流假说
磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的
1.分子电流假说：任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。
2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释：
未被磁化的铁棒
磁化后的铁棒
B
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
课堂练习
1．下列有关磁现象的说法正确的是（　　）
A．磁场是人们想象出来的，实际上并不存在
B．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密程度表示磁场的强弱
C．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极，磁场中任意两条磁感线有可能相交
D．磁感应强度大小处处相同的磁场为匀强磁场
B
【答案】B【详解】A．磁场是客观存在的一种特殊物质，故A错误；B．磁感线每一点的切线方向表示该点的磁场方向，而磁感线的疏密程度反应磁感应强度的大小，故B正确；C．磁感线不能相交，若相交则有两个磁场方向，而同一点只能有一个方向，故C错误；D．磁感应强度大小和方向处处相同的磁场是匀强磁场，故D错误。故选B。
2．电流的磁效应揭示了电与磁的关系。下面四幅图中描述磁场方向与电流方向之间的关系，其中磁感线分布正确的是（　　）
A
【答案】A【详解】A．根据安培定则可知，因电流方向竖直向上，导线右侧磁场方向垂直纸面向里，而左侧则是垂直纸面向外，故A正确；B．根据安培定则可知，因电流方向从右旋转到左，则螺线管内部磁场方向由右向左，因此右端是S极，左端是N极，故B错误；C．根据安培定则可知，因环形电流顶端处垂直低面向里，则环形导线内部磁场方向从右向左，故C错误；D．因电流方向竖直向下，依据安培定则可知，磁场方向应该是顺时针方向（俯视），故D错误。故选A。
3．下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（　　）
A．甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实
B．乙图表明条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
C．丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实
D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针N极向纸面内旋转符合物理事实
C
【答案】C【详解】A．甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示不符合物理事实，因为异向电流之间相互排斥，所以导线应该向外侧弯曲，故A错误；B．乙图表明在条形磁铁的外部，磁感线从N极出发，到S极终止；在条形磁铁内部，磁场线从S极出发，到N极终止，故B错误；C．丙图中导线通电后，导线下方的磁感应强度方向为垂直纸面向里，所以小磁针N极应向纸面内旋转，故C正确；D．丁图中环形导线通电后，环内磁感应强度方向为垂直纸面向外，所以小磁针N极应向纸面外旋转，故D错误。故选C。
4．如图是铁棒被磁化前、后内部各分子电流取向分布情况，根据所学的磁化知识判断下面说法正确的是（　　）
A．甲图是磁化前的分子电流取向分布
B．乙图是磁化前的分子电流取向分布
C．铁棒被磁化后将无法消除磁性
D．任何材料的物体都很容易被磁化
A
【答案】A【详解】AB．铁棒被磁化前内部各分子电流的取向是杂乱的，当铁棒被磁化后内部各分子电流取向相同，选项A正确，B错误；C．铁棒是软磁体，磁化后其磁性很容易消失，选项C错误；D．只有铁、钴、镍及由它们组成的化合物能被磁化，并不是任何材料的物体都很容易被磁化，选项D错误。故选A。
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
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