资源简介 (共51张PPT)第5章 初识电磁场与电磁波第1节 磁场及其描述第1课时 磁场 磁感线核心素养:1.知道磁场、磁感线的概念. 2.知道磁体之间、磁体与电流之间、电流与 电流之间都是通过磁场相互作用的. 3.会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围 磁感线的方向. 4.认识磁的应用对生产、生活和科技发展的作用,拓宽视野,培养学 习兴趣及科学精神.第*页研习任务一 磁场合作 讨论我国是世界上最早发现磁现象的国家,早在战国末年就有磁铁的记载.我国古代 四大发明之一的指南针(司南)就利用了磁现象,指南针的发明为世界的航海业作出 了巨大的贡献.你知道指南针为什么指南吗?提示:地球是一个巨大的磁场,其地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南 极附近.指南针在地球的磁场中受磁场力的作用,所以会一端指南一端指北.教材 认知 磁场(1)定义:磁体或 周围的空间存在的一种特殊物质.(2)基本性质:对放入其中的 产生力的作用.(3)磁极间的相互作用:同名磁极相互 ,异名磁极相互 .电流 磁体 排斥 吸引 核心 归纳1. 对磁场性质的理解基本性 质 对放入其中的磁体或电流产生力的作用客观性 磁场虽然不是由分子、原子组成的,但是它和常见的桌子、房屋、水和 空气一样,是一种客观存在的物质特殊性 磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同,它是以一种场的形式存在 的方向性 自由小磁针静止时,N极的指向即为该处的磁场方向,或小磁针N极的受 力方向即为该处磁场方向作用形 式 磁体与磁体间,磁体与电流间,电流与电流间通过磁场发生作用2. 电场与磁场的比较比较项目 电场 磁场不同点 产生 电荷 磁体、电流、运动电荷基本性质 对放入其中的电荷有电场 力的作用 对放入其中的磁极、电流、运动电荷有磁 场力的作用作用特点 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于人的意志而客观存在的特殊物质,具有能量研习 经典甲乙丙BCA. 甲图中,电流不产生磁场,电流对小磁针的力的作用是通过小磁针的磁场发生的B. 乙图中,磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的C. 丙图中,电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D. 丙图中,电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的[解析] 题图甲中,电流对小磁针的力的作用是通过电流的磁场发生的;题图乙中, 磁体对通电导体的力的作用是通过磁体的磁场发生的;题图丙中,电流间的相互作用 是通过电流的磁场发生的.综上所述,选项B、C正确.甲乙丙1. 磁体、电流周围产生磁场,磁场的基本性质是对放入场中的磁体和电流有力 的作用.2. 磁体与磁体之间、电流与电流之间、磁体与电流之间的作用不是直接发生 的,而是通过磁场发生的.A. 磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B. 磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C. 磁极与磁极间是直接发生作用的D. 磁场只有在磁 极与磁极、磁极与电流之间发生作用时才产生解析:电场和磁场都是一种物质,它和我们常见的由分子、原子组成的物质不同,不 是以微粒形式存在的,而是以“场”的形式客观存在的,故A正确,B错误;磁极与 磁极之间的相互作用,是通过磁场发生的,C错误;磁场是磁体或电流周围存在的一 种特殊物质,即使磁极与磁极、磁极与电流之间没有发生相互作用,磁场仍然存在, D错误.A第*页研习任务二 磁感线合作 讨论图甲表示条形磁铁的磁感线的分布情况,图乙表示通电螺线管的磁感线的分布情 况,观察两幅图,请思考: 从图中可以看出,通电螺线管的磁感线是闭合的,而条形磁铁的磁感线不闭合, 这种判断对吗?提示:不对.电流产生磁场的磁感线是闭合的,条形磁铁磁场的磁感线内部是从S 极到N极,外部是从N极到S极,磁感线是闭合的.教材 认知1. 磁感线在磁场中画出的一些有方向的 曲线.2. 特点(1)在磁感线上,任意一点的 方向都跟该点的磁场方向 ,都代表 磁场中该点小磁针 受力的方向.(2)磁感线的 表示磁场的强弱.磁感线分布越密的地方,磁场 ;磁 感线分布越疏的地方,磁场 .(3)磁感线是 曲线.在磁体外部,磁感线从 到 .在磁体内 部,磁感线从 到 .假想 切线 相同 N极 疏密 越强 越弱 闭合 N极 S极 S极 N极 核心 归纳1. 对磁感线的理解(1)磁感线在磁体的外部都是从N极出来进入S极,在磁体的内部则是由S极指向N 极,形成一条闭合曲线.(2)在磁场中,某一点有唯一确定的磁场方向,所以两条磁感线不能相交或相切.(3)磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线,为形象、直观、方便地研究 磁场提供了依据.(4)磁感线越密集表示磁场越强,磁感线越稀疏表示磁场越弱.2. 磁感线与静电场电场线的比较比较项目 磁感线 静电场的电场线不同点 闭合曲线 始于正电荷或无穷远处,止于无穷远处 或负电荷,不闭合的曲线相 同 点 方向 线上各点的切线方向就是 该点的磁场方向 线上各点的切线方向就是该点的电场方 向疏密 表示磁场强弱 表示电场强弱特点 在空间中不相交、不相 切、不中断 除电荷处外,在空间中不相交、不相 切、不中断A. 磁场并不真实存在,而是人们假想出来的B. 磁铁周围磁感线的形状与铁屑在它周围排列的形状相同,说明磁场呈线条形状, 磁感线是磁场的客观反映C. 磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向D. 磁感线类似于电场线,它总是从磁体的N极出发,回到S极终止C[解析] 小磁针放在磁体的周围受到力的作用,说明磁体在周围空间产生了磁场,磁 场是一种客观存在的物质,由此可知A错误;人们为了形象地描绘磁场,用图形—— 磁感线将抽象的磁场描绘出来,磁感线是假想的曲线,其客观上并不存在,铁屑在磁 场中被磁化为小磁针,在磁场的作用下运动,最终规则地排列起来,显示出磁感线的 分布特点,并非磁场的客观反映.磁感线都是闭合曲线,在磁体外部从N极到S极,在 磁体内部从S极到N极,不像电场线是从正电荷出发到负电荷终止的不闭合曲线.由此 可知B、D错误,C正确.(1)磁场是客观存在的,而磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的不存在 的曲线,分布在三维空间内;(2)由于磁体的N极和S极是密不可分的,所以磁感线总是闭合的曲线,而电场 线则是不闭合的,这是两者的显著区别.A. M点的切线方向和该点的磁场方向垂直B. M点的磁场比N点的磁场弱C. M点的磁场比N点的磁场强D. M点的磁场方向和N点的磁场方向相同C解析:过M点的磁感线的切线方向和该点的磁场方向相同,选项A错误;磁感线越密 集的地方磁场越强,则M点的磁场比N点的磁场强,选项B错误,C正确;过磁场中某 点的磁感线的切线方向是该点的磁场方向,因M点切线方向与N点的切线方向不同, 则M点的磁场方向和N点的磁场方向不相同,选项D错误.第*页研习任务三 几种常见的磁场 安培定则合作 讨论如图所示,放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止时N极指向右,试判定电源 的正、负极.提示:小磁针N极的指向即为该处的磁场方向,所以螺线管内部磁感线方向由 a→b.根据安培定则可判断出电流由电源的c端流出,d端流入,故c端为正极,d端为 负极.核心 归纳1. 常见磁体磁场的磁感线分布(如图所示)2. 三种常见的电流的磁场安培定则 立体图 横截面图 纵截面图直线电流以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆,越向外越稀疏,磁场越 弱安培定则 立体图 横截面图 纵截面图环形电流内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏通电螺线管内部为匀强磁场且比外部强,方向由S极指向N极,外部类似条形磁铁,由 N极指向S极特别提醒:(1)磁场是分布在立体空间的.(2)利用安培定则不仅可以判断磁场的方向,还可以根据磁场的方向判断电流 的方向.(3)应用安培定则判断直线电流时,四指所指的方向是导线之外磁场的方向;判定 环形电流和通电螺线管电流时,拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向.(4)环形电流相当于小磁针,通电螺线管相当于条形磁铁,应用安培定则判断时, 拇指所指的一端为它的N极.研习 经典[典例3] 如图所示,图a、图b是直线电流的磁场,图c、图d是环形电流的磁场,图 e、图f是通电螺线管电流的磁场.试在各图中补画出电流方向或磁感线的方向.[解析] 根据安培定则,可以确定a中电流方向垂直纸面向里,b内中电流的方向自下 而上,c中电流方向是逆时针方向,d中磁感线的方向向上,e中磁感线的方向向左,f 中磁感线的方向向右.[答案] 如图所示常见电流磁场的特点1. 直线电流:通电导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆.离导线越 近磁场越强,离导线越远磁场越弱.2. 环形电流:环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场.由于磁感线均为闭合曲 线,所以环内磁感线条数与环外相等,故环内磁场强,环外磁场弱.3. 通电螺线管:通电螺线管外部的磁场跟条形磁铁外部的磁场分布情况相同, 两端分别为N极和S极;管内是匀强磁场,磁场方向由S极指向N极.A. F为蓄电池正极B. 螺线管P端为S极C. 流过电阻R的电流方向向下D. 管内磁场方向由Q指向PAD解析:闭合开关后,小磁针N极偏向螺线管Q端,说明小磁针所在位置磁场方向向 左,即螺线管的P端为N极,Q端为S极,螺旋管内部的磁感应强度方向由Q指向P,由 安培定则可知,电流从右端流出、左端流入,因此,电源的F为正极,E为负极,流 过电阻R的电流方向向上,故B、C错误,A、D正确.第*页课后提素养√√×√A. 指南针的两个磁极相排斥B. 指南针的两个磁极相吸引C. 指南针能吸引铁、钴、镍等物质D. 地磁场对指南针的作用DA. 磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B. 磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的C. 地球的周围存在着磁场,但地磁的两极与地理的两极并不重合,其间有一个夹 角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的D. 在地球表面各点磁场强弱相同解析:地磁场类似于条形磁铁的磁场,所以在地球表面赤道上的磁场最弱,故D错 误;在地球上不同位置,磁偏角的数值是不同的,故C错误.ABA. 最基本的性质是对处于其中的磁体和通电导体有力的作用B. 磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质C. 地球的磁场不是真实存在,是假想出来的D. 磁场存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无解析:磁场的基本性质是对处于其中的磁体或通电导体有力的作用,故A正确;磁场 虽然看不见、摸不着,但是它是客观存在的,与人的思想无关,故B、C、D错误.AA. 一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电荷间通过磁 场而发生的相互作用B. 除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷产生的C. 据安培的分子电流假说,在外界磁场的作用下,物体内部分子电流取向变得大致 相同时,物体就被磁化,两端形成磁极D. 有磁必有电,有电必有磁AC解析:一切磁现象都起源于电流或运动电荷,一切磁作用都是电流或运动电荷之间通 过磁场而发生的相互作用,故A正确,B错误;没有磁性的物体内部分子电流的取向 是杂乱无章的,分子电流产生的磁场相互抵消,但当受到外界磁场的作用力时,分子 电流的取向变得大致相同时分子电流产生的磁场相互加强,物体就被磁化了,两端形 成磁场,故C正确;磁和电是两种不同的物质,故磁是磁,电是电,有变化的电场或 运动的电荷就能产生磁场,但静止的电荷不能产生磁场,恒定的电场不能产生磁场, 同样恒定的磁场也不能产生电场,故D错误.A. 地理南、北极与地磁场的北、南极不重合B. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D. 在赤道上小磁针的N极在静止时指向地理北极附近解析:地球为一巨大的磁体,地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近,并不重 合,地球内部也存在磁场,故A、B正确;只有赤道附近上空磁场的方向才与地面平 行,故C错误;小磁针静止时N极指向与磁场方向相同,故D正确.CA. 1 B. 2 C. 3 D. 4解析:小磁针静止时N极的指向为该处的磁感线方向,根据安培定则可知通电螺线管 的右端为N极,左端为S极,内部磁感线方向是从左到右,故只有2小磁针的N、S极标 注正确.B甲乙CA. 地球仪根据异名磁极互相排斥的原理工作B. 线圈中的电流的频率可能为50 HzC. 电路中的a端点需连接直流电源的正极D. 增大线圈中的电流,地球仪悬浮的高度会降低解析:地球仪根据同名磁极互相排斥的原理工作,故A错误;为使地球仪稳定悬浮在 空中,线圈磁场方向应不变,线圈应通直流电,故B错误;磁铁下端是S极,因此线 圈上端应是S极,根据右手螺旋定则,可知电路中的a端点需连接直流电源的正极,故 C正确;增大线圈中的电流,线圈与磁铁的磁场力增大,则地球仪悬浮的高度会升 高,故D错误.甲乙第*页课时作业A. 磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向B. 磁感线总是从磁铁的N极发出,到S极终止C. 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线D. 沿磁感线的方向磁场逐渐减弱解析:磁场是一种看不见的特殊物质,人们为了形象地描绘磁场而引入了磁感线这一 假想的曲线,它的疏密可以反映磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向为该点的磁场 方向(磁感应强度的方向),选项A正确,D错误;磁感线都是闭合曲线,选项B错 误;磁感线是人们假想的曲线,与有无铁屑无关,选项C错误.A12345678A. 保持不动B. 向下转动C. 垂直纸面向里转动D. 垂直纸面向外转动解析:当通入如题图所示向左的电流时,根据右手螺旋定则可得小磁针处的磁场方向 是垂直纸面向外的,由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,所以小磁针的N极 将垂直于纸面向外转动,故A、B、C错误,D正确.D12345678A. 向正东方向转动B. 向正西方向转动C. 向正南方向移动D. 向正北方向移动解析:由于在磁勺正上方放置一根由南向北通电的直导线,根据安培定则可知电流在 磁勺处的磁场方向指向正西方向,则磁勺的N极向正西方向转动,S极向正东方向转 动,根据题意可知,勺柄为磁勺的S极,即勺柄将向正东方向转动.A12345678A BC DD解析:通电直导线中的电流方向向上,根据安培定则可知,从上往下看,直导线周围 的磁场方向为逆时针方向,而小磁针的N极指向磁场方向,故题图D中小磁针的指向 正确.12345678A. +x方向 B. -x方向C. +y方向 D. -y方向解析:据题意,电子流沿z轴正向流动,电流方向沿z轴负向,由安培定则可以判断电 流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向(沿z轴负方向看),通过y轴A点时方向向 外,即沿x轴正向.故A正确.A12345678A. 这5个位置中,e点的磁场最强B. a点没有磁感线穿过,所以a点没有磁场C. c、d两点关于直线对称,所以c、d两点磁场方向相同D. b、e两点在同一直线上,所以b、e两点磁场方向相同解析:从磁感线分布情况看,e位置的磁感线分布最密集,磁场最强,A正确;磁感 线是人为绘制的描述磁场强弱及方向的曲线,并非真实存在的,a点没有画磁感线, 但a点有磁场,B错误;磁感线在c、d两点的切线方向表示c、d两点的磁场方向,所以 c、d两点磁场方向并不相同,C错误;磁感线在b、e两点的切线方向相同,所以b、e 两点磁场方向相同,D正确.AD12345678A. 向下 B. 向上C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外解析:由安培定则可知左侧线圈上端为N极,下端为S极,右侧线圈也是上端为N极, 下端为S极,再结合磁感线是闭合曲线,可知圆环的圆心O处磁场方向向下,故选项A 正确.A12345678BA. 垂直指向纸里的方向为南极B. 小磁针的N极向左侧偏转C. 小磁针的N极向右侧偏转D. 小磁针发生偏转的原因是橡胶圆盘上产生了感应电流12345678解析:小磁针静止时N极垂直指向纸里,故垂直指向纸里的方向为北方,故A错误; 圆盘绕中轴线按如题图所示方向(从左向右看顺时针)高速旋转,即负电荷顺时针方 向旋转,产生的电流方向为逆时针,根据安培定则,可知环形电流产生的磁场左侧为 N极,故小磁针的N极向左侧偏转,故B正确,C错误;小磁针发生偏转的原因是橡胶 圆盘上电荷定向移动产生了电流,而电流周围产生了磁场,故D错误.12345678 展开更多...... 收起↑ 资源预览