教科版物理选修3-1第三章磁场全章教案
高中物理选修3-1磁现象和磁场优秀教案
第三章磁场全章教学设计全章教学内容分析我们生活在磁的世界里，但是磁对我们来说，依然相当神秘。
本章从磁现象和电流磁效应导入磁场，首先介绍了磁场的性质及描述，进而研究磁场对通电导线和运动电荷的作用力。
最后介绍带电粒子在磁场中的运动。
全章的知识结构始终遵循“从充满问题的现象入手，从实验中发现本质，从本质中体会应用”这一思路。
磁场对电流的作用——安培力在本章中起着承上启下的作用，它不仅是磁场性质的重要体现，而且是学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公式的基础，还是电磁感应动态分析的重要组成部分。
在洛伦兹力公式的处理上，教材从“磁场对电流有力的作用”和“电流是由电荷的定向移动形成的”这两个事实出发，提出磁场对运动电荷有作用力的设想，然后用实验来验证，在此基础上引入洛伦兹力概念，并借助电流的微观模型推导洛伦兹力。
一般情况下，带电粒子在磁场中的运动比较复杂，它被广泛运用于探索物质的微观结构图相互作用并且在现代科技中有着广泛的应用。
教材结合显像管、质谱仪、回旋加速器应用实例主要介绍了带电粒子垂直进入匀强磁场中的匀速圆周运动，旨在让学生掌握粒子运动与控制的研究方法。
课标要求1．内容标准(1)列举磁现象在生活和生产中的应用。
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。
关注与磁相关的现代技术发展。
例1：观察计算机磁盘驱动器的结构，大致了解其工作原理。
(2)了解磁场，知道磁感应强度和磁通量。
会用磁感线描述磁场。
例2：了解地磁场的分布、变化，及其对人类生活的影响。
(3)会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
(4)通过实验认识安培力，会判断安培力的方向。
会计算匀强磁场中安培力的大小。
例3：利用电流天平或其他简易装置，测量或比较磁场力。
例4：了解磁电式电表的结构和工作原理。
(5)通过实验认识洛伦兹力。
会判断洛伦兹力的方向，会计算洛伦兹力的大小。
了解电子束的磁偏转原理及其在科学技术中的应用。
例5：观察阴极射线在磁场中的偏转。
高中物理教科版选修3-1：第三章磁场学案1
学案1 磁现象磁场[学习目标定位] 1.了解人类对磁现象的熟悉与应用.2.了解磁场是客观存在的物质，知道磁感线及其物理意义.3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场方向．一、磁现象1．咱们的先人在春秋战国时期已发现天然磁石具有吸引铁的现象和指示南北方向的特征．我国四大发明之一——司南，在其发明100连年后传入欧洲．2．奥斯特发现的电流的磁效应掀开了研究电与磁彼此关系的新篇章．法拉第发现的电磁感应现象打开了电气化技术时期的大门．3．某些磁性物质能够把磁场对它的作用记录下来，长久保留并在必然条件下复现．4．某些动物对地球磁场超级敏感，人体器官也存在磁性．二、磁场1．可以用磁感线形象地描述磁场的方向和强弱．磁感线是一些假想的有方向的曲线：曲线上每一点的切线方向为该点的磁场方向，曲线的疏密表示磁场的强弱．2．人们规定，在磁场中某一点小磁针N极所受磁力的方向，就是该点磁场的方向．3．磁感线的方向可以由安培定则(右手螺旋定则)判定，若是右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向；若是右手握住导线，伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线围绕的方向．一、磁场[问题设计]电荷与电荷之间的彼此作用是通过电场发生的．磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间在没有接触的情况下能够发生彼此作用，它们之间的彼此作用是如何发生的呢？答案通过磁场发生的．[要点提炼]1．磁场：存在于磁体周围或电流周围的一种客观存在的特殊物质．磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间的作用都是通过磁场来传递的．图12．大体性质：对放入其中的磁体或通电导线有力的作用．3．磁场的产生(1)磁体周围有磁场．(2)电流周围有磁场(奥斯特实验，如图1所示)．二、磁感线[问题设计]在玻璃板上撒一层细铁屑，放入磁铁的磁场中，轻敲玻璃板，由细铁屑的散布可以模拟磁感线的形状，由实验取得条形磁铁和蹄形磁铁的磁场的磁感线是如何散布的？磁感线有什么特点？磁感线是磁场中真实存在的吗？答案见[要点提炼]．[要点提炼]1．磁感线可以形象地描述磁场，磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致．磁感线的疏密反映磁场的强弱．2．磁感线的特点(1)磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，从S极指向N极．(2)磁感线是为了形象地描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并非真实存在．3．几种常见磁场的磁感线散布4．磁感线和电场线的比较：相同点：都是疏密程度表示场的强弱，切线方向表示场的方向；都不能相交．不同点：电场线起于正电荷，终止于负电荷，不闭合；但磁感线是闭合曲线．三、电流周围的磁场安培定则[要点提炼]电流周围的磁感线方向可按照安培定则判断．(1)直线电流的磁场：以导线上任意点为圆心的同心圆，越向外越疏．(如图2所示)图2(2)环形电流的磁场：内部比外部强，磁感线越向外越疏．(如图3所示)图3(3)通电螺线管的磁场：内部为匀强磁场，且内部比外部强．内部磁感线方向由S极指向N 极，外部由N极指向S极．(如图4所示)图4一、对磁场及磁感线的熟悉例1关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是()A．磁感线从磁体的N极动身，终止于S极B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱D．因为异名磁极彼此吸引，所以放入通电螺线管内的小磁针的N极必然指向螺线管的S 极解析在磁体外部，磁感线从磁体的N极动身指向S极，在磁体内部，磁感线从磁体S极动身指向N极，故选项A错误；磁感线较密的地方，磁场较强，反之较弱，曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，选项B正确，选项C错误；在通电螺线管内，磁场方向从S极指向N极，而小磁针静止时N极指向磁场方向，选项D错误．答案 B二、对安培定则的理解与应用例2如图5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．图5解析按照安培定则，可以肯定图a中电流方向垂直纸面向里，b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．答案观点析针对训练如图6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．图6答案c端为正极，d端为负极．解析小磁针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.按照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．1．(对磁场及磁感线的熟悉)下列说法正确的是()A．小磁针北极受到的磁场力的方向与该处磁场方向一致B．静止和运动的电荷均能产生磁场C．沿磁场线方向，磁感应强度愈来愈小D．磁场是客观存在的，但磁感线并非是客观存在的答案AD解析按照磁场方向的概念，小磁针北极受到的磁场力的方向与该处磁场方向一致，A对．静止的电荷不能产生磁场，B错．磁感应强度的大小要看磁感线的疏密，C错．磁场是客观存在的，但磁感线并非是客观存在的，D对．2. (对安培定则的理解与应用)如图7所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是()图7A．物理学家伽利略，小磁针的N极转向纸内B．天文学家开普勒，小磁针的S极转向纸内C．物理学家牛顿，小磁针静止不动D．物理学家奥斯特，小磁针的N极转向纸内答案 D解析首先发现电流的磁效应的科学家是奥斯特，按照右手螺旋定则和小磁针N极所指的方向为该点磁场方向可知D对；故选D.3. (安培定则的理解与应用)如图8所示，a、b、c三枚小磁针别离在通电螺线管的正上方、管内和右边，当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是()图8A．a、b、c均向左B．a、b、c均向右C．a向左，b向右，c向右D．a向右，b向左，c向右答案 C解析小磁针静止时N极的指向与该点磁感线的方向相同，若是a、b、c三处磁感线的方向肯定，那么三枚小磁针静止时N极的指向也就肯定．所以，只要画出通电螺线管的磁感线(如图所示)，即可知a磁针的N极在左侧，b磁针的N极在右边，c磁针的N极在右边．题组一对磁场及磁感线的熟悉1．关于磁场，下列说法中不正确．．．的是()A．最先发现电流磁效应的科学家是法拉第B．磁场的最大体性质是对放在磁场中的磁体或电流有磁场力的作用C．电流和电流之间的彼此作用也是通过磁场发生的D．磁场的方向和小磁针北极所指的方向相同答案AD解析丹麦物理学家奥斯特在1820年发现电流磁效应，所以A错误；磁场的大体性质是力的性质，对放入其中的磁体或带电体都有力的作用，所以B正确；电流周围也存在磁场，并通过磁场产生力的作用，所以C正确；某点处磁场的方向规定为在该点处小磁针静止时北极所指的方向，所以D错误．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．磁感线老是从磁铁的N极动身，到S极终止D．实验中观察到的铁屑的散布就是磁感线答案 A解析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，可以用细铁屑模拟．在磁铁外部磁感线由N极到S极，但内部是由S极到N极．故选A.3．关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是()A．磁感线是闭合曲线，而电场线不是闭合曲线B．磁感线和电场线都是一些彼此平行的曲线C．磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D．磁感线和电场线都只能别离表示磁场和电场的方向答案 A解析A选项是两种场线的大体特点，A对．只有匀强磁场和匀强电场才知足B选项，B 不对．磁感线既然是闭合的就无起点和终点，C不对．它们的疏密均反映场的强弱程度，D 不对．应选A.4．如图1所示，为某磁场的一条磁感线，其上有A、B两点，则()图9A．A点的磁感应强度必然大B．B点的磁感应强度必然大C．因为磁感线是直线，A、B两点的磁感应强度一样大D．条件不足，无法判断答案 D解析磁感应强度的大小是由磁感线的疏密程度决定的，只给出一条磁感线，无法判断该条磁感线上两点间磁感应强度的大小．5．磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引发水雷的爆炸，其依据是() A．磁体的吸铁性B．磁极间的彼此作用规律C．电荷间的彼此作用规律D．磁场对电流的作用原理答案 B解析军舰被地磁场磁化后变成了磁体，当军舰靠近水雷时，对控制引爆电路的小磁针有力的作用，使小磁针转动引爆水雷．B项正确．6．磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器，其原理是利用异名磁极的吸引作用可使外面的一片随着里面的一片运动，旧式磁力玻璃擦在使历时由于相对移动会致使前、后两面的同名磁极间距较小，由于同名磁极有彼此排斥的作用，很容易脱落，其内部N、S磁极散布如图2甲所示，通过改良后，新式磁力玻璃擦内部的N、S磁极散布如图乙所示，使历时两片不易脱落，关于两种磁力玻璃擦脱落的主要原因，下列说法中正确的是()图2A．甲图中前、后面的同名磁极间距较小，同名磁极彼此斥力大，容易脱落B．甲图中前、后面的异名磁极间距较小，异名磁极彼此引力大，不容易脱落C．乙图中前、后面的同名磁极间距较大，同名磁极彼此斥力小，不容易脱落D．乙图中前、后面的异名磁极间距较大，异名磁极彼此引力小，容易脱落答案AC解析甲图前、后面的同名磁极间距较小，彼此斥力大，容易脱落，A正确；乙图中前、后面的同名磁极间距较大，彼此斥力小，不容易脱落，C正确．题组二对安培定则的理解与应用7．如图3所示为电流产生磁场的散布图，正确的散布图是()图3A．①③B．②③C．①④D．②④答案 C解析由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确，②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出③错误，④正确．故正确选项为C. 8．安培分子电流假说的实验基础是()A．软铁被磁化的实验B．奥斯特通电导线周围存在磁场C．直线电流的磁场与环形电流的磁场相似D．通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似答案 D解析安培分子电流假说的内容是安培以为在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流——分子电流，使每一个微粒成为微小的磁体，安培是基于通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似，提出了著名的分子电流假说，所以其假说的实验基础是通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似，D对，A、B、C错．9．当接通电源后，小磁针A按如图4所示方向运动，则()图4A．小磁针B的N极向纸外转B．小磁针B的N极向纸里转C．小磁针B不转动D．因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动答案 A解析由小磁针A的N极运动方向知，螺线管的左侧为S极，右边为N极，由右手螺旋定则判断小磁针B处的磁场方向向外，小磁针N极受力方向与该处磁场方向一致．故A正确．10.如图5所示，若一束电子沿y轴正方向移动，则在z轴上某点A的磁场方向应该()图5A．沿x轴的正方向B．沿x轴的负方向C．沿z轴的正方向D．沿z轴的负方向答案 B解析电子沿y轴正方向移动，相当于电流方向沿y轴负方向移动，按照安培定则可判断在z轴上A点的磁场方向应该沿x轴的负方向．故选项B正确．11．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由饶过地心的轴的环形电流I 引发的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()答案 B12．做奥斯特实验时，要观察到小磁针明显的偏转现象，下列方式可行的是()A．将导线沿东西方向放置，磁针放在导线的延长线上B．将导线沿东西方向放置，磁针放在导线的下方C．将导线沿南北方向放置，磁针放在导线的延长线上D．将导线沿南北方向放置，磁针放在导线的下方答案 D解析由于小磁针受到地磁场的作用，要指南北方向，为了观察到明显的偏转现象，应使电流产生的磁场方向为东西方向，故应使把直导线南北放置，当小磁针发生偏转时，说明了磁场的存在，当电流方向改变时，产生的磁场的方向也改变，故小磁针的偏转方向也改变．D 正确，故选D.13．磁铁的磁性变弱，需要充磁．充磁的方式有两种：图6甲是将条形磁铁穿在通电螺线管中；图乙是将条形磁铁夹在电磁铁之间，a、b和c、d接直流电源．下列接线正确的是()图6A．a接电源正极，b接电源负极；c接电源正极，d接电源负极B．a接电源正极，b接电源负极；c接电源负极，d接电源正极C．a接电源负极，b接电源正极；c接电源正极，d接电源负极D．a接电源负极，b接电源正极；c接电源负极，d接电源正极答案 B解析给磁铁充磁则所加磁场方向必需与磁铁的磁场方向一致，甲图中通电螺线管内部磁场与条形磁铁磁场方向相同，由安培定则，电流方向a→b，则a接电源正极，b接电源负极，乙图中条形磁铁与电磁铁的磁场闭合，则由安培定则知电流方向d→c，c接电源负极，d接电源正极．14.南极考察常常就南极特殊的地理位置进行科学测量．“雪龙号”考察队员一次实验如下：在地球南极周围用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管，如图7所示．下列说法正确的是()图7A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧测力计示数将增大D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变答案AC解析在地球南极周围即为地磁N极，螺线管相当于一条形磁铁，按照右手螺旋定则判断出“条形磁铁”的极性．再按照同名磁极彼此排斥，异名磁极彼此吸引，判断知A、C正确．。
高中物理选修3-1《磁场》精品教学案(全章整理含答案)
高中物理选修3-1《磁场》精品教学案（全章整理）第1节磁现象和磁场一、磁现象及电流的磁效应1．磁现象(1)磁性：物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。
(2)磁体：天然磁石和人造磁铁都叫做磁体。
(3)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。
能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫做南极(S极)，指北的磁极叫做北极(N极)。
(4)磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2．电流的磁效应(1)奥斯特实验：把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方，通电时磁针发生了转动。
(2)意义：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首先揭示了电与磁的联系。
二、磁场1．磁体、电流间的相互作用(1)磁体与磁体间存在相互作用。
(2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。
(3)两条通电导线之间也有作用力。
2．磁场(1)定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。
(2)基本性质：对放入其中的磁体或通电导线有力的作用。
三、地球的磁场1．地磁场图3-1-1地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。
自由转动的小磁针能显示出地磁场的方向，这就是指南针的原理。
2．磁偏角小磁针的指向与正南方向之间的夹角。
3．太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场。
1．自主思考——判一判(1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。
(×)(2)天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体。
(√)(3)单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷)，同样磁体也可以只有N极或S极。
(×)(4)地磁场能使小磁针的两极指向正南正北。
(×)(5)地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁的北极在地理北极附近。
(×)(6)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用。
高中物理教案 电磁学 (4)
普通高中课程标准实验教科书—物理选修3－1[人教版]第三章磁场3.4 磁场对通电导线的作用力★新课标要求（一）知识与技能1、知道什么是安培力，会推导安培力公式F=BIL sinθ。
2、知道左手定则的内容，并会用它判断安培力的方向。
3、了解磁电式电流表的工作原理。
（二）过程与方法通过演示实验归纳、总结安培力的方向与电流、磁场方向的关系——左手定则。
（三）情感、态度与价值观1、通过推导一般情况下安培力的公式F=BIL sinθ，使学生形成认识事物规律要抓住一般性的科学方法。
2、通过了解磁电式电流表的工作原理，感受物理知识的相互联系。
★教学重点安培力的大小计算和方向的判定。
★教学难点用左手定则判定安培力的方向。
★教学方法1实验观察法、逻辑推理法、讲解法★教学用具：蹄形磁铁多个、导线和开关、电源、铁架台、两条平行通电直导线、投影片，多媒体辅助教学设备★教学过程（一）引入新课教师：通过第二节的学习，我们已经初步了解磁场对通电导线的作用力。
安培在这方面的研究做出了杰出的贡献，为了纪念他，人们把通电导线在磁场中所受的作用力叫做安培力。
这节课我们对安培力作进一步的讨论。
（二）进行新课1、安培力的方向教师：安培力的方向与什么因素有关呢？演示：如图所示，连接好电路。
实验（1）改变电流的方向，观察发生的现象。
［现象］导体向相反的方向运动。
（2）调换磁铁两极的位置来改变磁场方向，观察发生的现象。
［现象］导体又向相反的方向运动。
［教师引导学生分析得出结论］（1）安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系。
（2）安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面。
教师：如何判断安培力的方向呢？［出示投影片］通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都和手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
3.2 磁感应强度 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-1第三章 磁场【精品】 5
2 磁感应强度教学目标（一）知识与技能1．理解和掌握磁感应强度的方向和大小、单位。
2．能用磁感应强度的定义式进行有关计算。
（二）过程与方法通过观察、类比（与电场强度的定义的类比）使学生理解和掌握磁感应强度的概念，为学生形成物理概念奠定了坚实的基础。
（三）情感态度与价值观培养学生探究物理现象的兴趣，提高综合学习能力。
重点与难点：磁感应强度概念的建立是本节的重点（仍至本章的重点），也是本节的难点，通过与电场强度的定义的类比和演示实验来突破难点教学方法和教学策略教师启发、引导，学生思考，讨论、交流学习成果。
教具：自制教具“探究安培力影响因素演示仪”、多媒体等。
教学过程：（一）视频引入：（二）新课讲解1、提出问题，确定学习方法2．规定磁感应强度的方向磁场对电场中的带电体有力的作用 对磁场中的磁体和通电导线有力的作用有强弱有方向 有强弱有方向3．定义磁感应强度的大小计算方法1）猜想：影响通电导线受力的因素2）实验验证3）得出结论（三）巩固练习：作业布置：课后问题与练习1、2、3题 板书设计：磁感应强度1、意义：表征磁场强弱的物理量2、方向：小磁针静止时N 极所指的方向3、大小：ILFB（I 与B 垂直） 4、单位：特斯拉 1T=N/A ·m 5、矢量 教学反思成功之处：引入精彩，学生感叹埙石的强磁中，自然过渡的到如何对磁场强弱进行描述的问题上来；克服很多困难，用自制的器材把定性实验转化成定量实验，利用Excel的图表功能，得到磁场对通电导线的作用力与电流、长度的关系，学生容易接受；比较法贯串始终，学生便于理解。
不足之处：实验器材较多而大，教师不太方便。
选修3-1第三章 磁场 教案.
选修3-1第三章 磁场 教案第一节 磁现象和磁场（1课时）一、教学目标（一）知识与技能1．了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。
2．知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。
3．知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。
（二）过程与方法利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。
（三）情感态度与价值观通过类比的学习方法，培养学生的逻辑思维能力，体现磁现象的广泛性二、重点与难点：重点：电流的磁效应和磁场概念的形成难点：磁现象的应用三、要点扫描1．磁现象磁性：能吸引铁质物体的性质叫磁性。
磁体：具有磁性的物体叫磁体。
磁极：磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2．电流的磁效应磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.（与电荷类比） 电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。
3．磁场磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）。
.磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。
4．磁性的地球地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场。
地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N 极在地理的南极附近，地磁的S 极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。
地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
四、案例精选例1．如图3.1——所示，一束带电粒子沿水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S 极向纸外偏转，这一带电粒子束可能是（ ）A ．向右飞行的正离子束B ．向左飞行的正离子束C ．向右飞行的负离子束D ．向左飞行的负离子束图3.1—1答案：AD例2．磁场中任一点的磁场方向，规定为小磁针在磁场中（）A 小磁针受磁场力的方向B 北极受磁场力的方向C 南极受磁场力的方向D 小磁针转动的方向答案：B五、达标检测1．首先确定判断电流的磁场方向的科学家是（）A．奥斯特B．安培C．法拉弟D．特斯拉2．下列情况不会形成磁场的是（）A．两块带有相反电荷的平行金属板之间B．运动电荷周围C．带有正电荷的绝缘圆盘高速旋转D．负电荷在导线内作稳定的定向移动3．下列说法中正确的是（）A 指南针指出的“北”不是真正的北，两者有一定的差别B 地球两极与地磁两极不重合，地磁南极在地球南极附近，地磁北极在地球北极附近C 在任何星球上都能利用指南针进行方向的判断D 我国是最早在航海上使用指南针的国家4．地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，它们之间存在磁偏角，首先观测到磁偏角的是（）A 意大利航海家哥伦布B 葡萄牙航海家麦哲伦C 我国的航海家郑和D 中国古代科学家沈括六、深化提高1．有一束电子流沿x轴负方向高速运动，如图所示，电子流在z轴Array上的P点处所产生的磁场方向是（）A．y轴正方向B．y轴负方向C．z轴正方向D．z轴负方向2．地球具有磁场，宇宙中的许多天体也有磁场，围绕此话题的下列说法中正确的是：（）A、地球上的潮汐现象与地磁场有关B、太阳表面的黑子、耀斑和太阳风与太阳磁场有关C、通过观察月球磁场和月岩磁性推断，月球内部全部是液态物质D、对火星观察显示，指南针不能在火星上工作编写人：东明一中李忠利。
选修3—1第三章磁场教学案3
选修3—1第三章磁场教学案第一节磁现象和磁场一、自学提纲：本节重点讲述磁现象、电流的磁效应、磁场、地磁场。
1.磁现象：什么叫磁性？什么叫磁极？2.电流的磁效应：谁发现了电流的磁效应？什么叫电流的磁效应？3.磁场：哪些物体能够产生磁场？为什么？4.地磁场：地磁场的南北极与地球的南北极是什么关系？什么是磁偏角？太阳、月球有磁场吗?二、过关训练1•首先发现电流产生磁场的科学家是（）A •富兰克林B.法拉第C •安培 D •奥斯特2•奥斯特实验说明了（）A .磁场的存在B.磁场具有方向性3•实验表明，磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是（）C.通电导线周围存在磁场D.磁体间有相互作用A、硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁C、磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多B、硬币可能是铝做的，因为磁体能吸引铝D、硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引4•下列关于磁场的说法中，正确的是（）A、磁场跟电场一样，是人为假设的C、指南针指南说明地球周围有磁场B、磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场D、磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的5•下列说法中正确的是（）A、磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极B、磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的，而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的C、地球的周围存在着磁场，地球是一个大磁体，地球的地理两极与地磁两极并不重合数值在地球上不同地方是相同的，其间有一个交角，这就是磁偏角，磁偏角的D、磁场是客观存在的一种物质6.地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的B.地磁场的方向是与地面平行的C.地磁场的方向是从北向南方向的D.在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的7•铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B时，则（）A. A、B 一定互相吸引B. A、B 一定互相排斥8如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘。
教科版高中物理选修3-1：《磁现象 磁场》教学设计-新版
磁现象磁场一、教学背景分析本节内容从我国古代对磁现象的认识及作用、19世纪初电磁相互作用现象的发现、现代信息技术中的磁应用以及生命物质中的磁现象谈起，介绍各种磁体周边的磁场分布，进而把磁现象的本质归结为电流之间的相互作用。
但是学生对磁的认识不足，没有一个具体的形象感知，所以最好能形象地展现各种磁场的模型以激发学生的兴趣。
二、教学目标（一）知识与技能1．了解磁现象的广泛性和磁现象的电本质。
2．理解磁相互作用是通过磁场来实现的，知道用磁感线描述磁场，掌握直线电流、环形电流和通电螺线管磁场的空间分布情况。
3．掌握安培定则，并能用安培定则熟练地判定电流以及电流产生的磁场方向。
4．通过磁场现象的学习，培养学生的观察能力、分析能力和空间想象能力。
（二）过程与方法学生通过互联网查阅资料，培养学生的自学能力；通过类比电场和磁场的性质与特征，拓展学生的知识关联能力；学生自己动手设计完成实验，培养学生的动手能力。
（三）情感、态度与价值观1．通过小组合作完成实验，培养学生的合作意识。
2．通过学生的探究，培养学生严谨的科学态度。
三、教学重点、难点及解决措施教学重点：使学生掌握磁场对磁体有力作用的性质，明白磁场的空间分布情况。
教学难点：学生能比较熟练地将画在平面上的磁感线图形与磁场的空间分布情况对应起来。
这需要一定的空间想象力，会有一定的困难。
解决措施：通过实验演示，学生动手自制实验用具，以及视频演示，动画演示来帮助学生在脑海中建立模型，理解磁场及磁感线。
本节课的导入方式新颖别致，采用了一个吸引学生注意力的小实验，教师准备了一个录音机，一盒磁带，先播放一段音乐，然后将磁带拉出，用磁铁磁化其中的两小段，并提出问题，让学生猜测被磁化过的磁带再放回录音机播放，会听到什么声音：杂音还是没有声音，或者是继续原来的音乐声？学生们非常感兴趣，各抒己见。
而通过这样的课前引入，就能够抓住他们的注意力，从而把他们带进了磁的世界。
授课过程中，教师旁征博引，通过详实的图片和资料，为学生介绍从古代到现代，从中国到世界，历史上人类对于磁现象、磁科学的逐步深入的认识。
高中物理教科版选修3-1教学案：第三章 第3节 磁感应强度 磁通量
第3节磁感应强度__磁通量1．磁感应强度是描述磁场强弱及方向的物理量，其方向为小磁针静止时N极的指向，定义式B＝F IL。
2．磁感应强度是矢量，磁感应强度的运算符合矢量运算法则。
3．匀强磁场是指磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场。
4．磁通量的大小为Φ＝BS，其中S为与B垂直的平面面积，磁感应强度B也叫磁通密度。
一、磁感应强度1．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受到的磁场力(安培力)F与导线长度L、导线中电流I的乘积IL的比值叫做通电导线所在位置的磁感应强度，用符号B表示。
2．定义式：B＝FIL。
3．方向：磁感应强度B的方向即该处磁场方向，与小磁针静止时N极受力方向相同。
4．单位：在国际单位制中是特斯拉，简称特，符号T。
1 T＝1 N/(A·m)。
5．物理意义：磁感应强度B是表示磁场强弱和方向的物理量。
6．匀强磁场(1)定义：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场。
(2)匀强磁场的磁感线的特点在匀强磁场中，磁感线是一组平行且等距的直线，如图3-3-1所示。
图3-3-1(3)实例①距离很近的两个异名磁极之间的磁场。
②通电螺线管内中间部分的磁场。
(4)匀强磁场中安培力的计算①当通电导线与磁场垂直时：F＝ILB。
②当通电导线与磁场方向成θ角时：F＝ILB sin_θ。
二、磁通量1．定义在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B 与S的乘积叫做穿过这一面积的磁通量。
2．磁通量的计算(1)公式：Φ＝BS。
适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直。
(2)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积。
3．单位：韦伯，简称韦，符号为Wb,1 Wb＝1 T·m2。
4．磁通密度由Φ＝BS得B＝ΦS，磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，所以也叫磁通密度。
三、利用安培力测定磁感应强度1．原理根据B＝FIL，测出通电导线在磁场中的有效长度、通电导线上的电流以及所受安培力的大小，代入公式即可求出磁感应强度B。
2024-2025学年高中物理第3章1磁现象磁场教案教科版选修3-1
- 该题目考查学生对地球磁场的了解，以及磁场在生物领域中的应用。
- 在解答过程中，可以引用相关研究案例，如候鸟迁徙、海龟回游等，加深学生对地球磁场重要性的认识。
教学评价与反馈
2. 小组讨论成果展示：评价学生在小组讨论中的积极参与程度、团队合作能力以及讨论成果的创新性和实用性。
1. 计算题：求直导线产生的磁场强度
- 该题目考查学生对安培定律的理解和运用，以及掌握磁场强度的计算公式。
- 在解答过程中，要注意单位的转换，确保最终答案的准确性。
2. 分析题：判断磁铁的磁极
- 该题目考查学生对磁感线分布的理解，以及如何根据磁感线判断磁极。
- 在解答过程中，要结合磁铁的实际应用，如磁铁在电机、扬声器等设备中的应用。
解答：根据安培定律，环形电流产生的磁场强度公式为：
B = (μ₀ * I * R²) / (2 * (R² + z²)^(3/2))
其中，z为环形电流中心点到环形电流平面的垂直距离。
5. 分析题：地球磁场的应用
题目：分析地球磁场对候鸟迁徙的影响。
解答：地球磁场为候鸟提供了方向参考。候鸟在迁徙过程中，利用地球磁场辨别方向，确保迁徙路线的正确。研究发现，候鸟的磁感应敏感性使其能够感知地球磁场的强度和倾角，从而在迁徙过程中保持正确的方向。
学具准备
多媒体
课型
新授课
教法学法
讲授法
课时
第一课时
步骤
师生互动设计
二次备课
教学资源
1. 硬件资源：
- 磁铁、电流表、导线、电池等实验器材；
- 磁场演示仪器；
- 投影仪、多媒体教学设备。
2. 软件资源：
- 教科版高中物理选修3-1电子教材；
2024-2025学年高中物理第三章磁场单元整合与提升教案教科版选修3-1
深入研究教材，明确磁场的教学目标和磁场重难点。
准备教学用具和多媒体资源，确保磁场教学过程的顺利进行。
设计课堂互动环节，提高学生学习磁场的积极性。
（二）课堂导入（预计用时：3分钟）
激发兴趣：
提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入磁场学习状态。
回顾旧知：
简要回顾上节课学习的磁场相关内容，帮助学生建立知识之间的联系。
2024-2025学年高中物理第三章磁场单元整合与提升教案教科版选修3-1
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
课程基本信息
1.课程名称：高中物理——磁场
2.教学年级和班级：高中物理选修3-1，高一年级
3.授课时间：2024-2025学年第一学期，第10周星期四下午第2节
4.教学时数：45分钟
鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。
（四）巩固练习（预计用时：5分钟）
随堂练习：
随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对磁场知识的掌握情况。
鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决磁场问题。
错题订正：
针对学生在随堂练习中出现的磁场错误，进行及时订正和讲解。
引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。
2.鼓励学生进行课后自主学习和探究，例如：
-研究磁场的其他应用领域，如磁悬浮列车、磁性存储设备等；
-探索磁场与电场的关系，了解电磁波的产生和传播；，并通过实验验证其准确性；
-探讨磁感线的实际存在性及其在磁场描述中的作用；
-分析磁场对生物体的影响，如地磁场对生物导航的作用等。
（3）磁通量的概念和计算；
（4）安培定则和法拉第电磁感应定律的应用。
高中物理 第3章 磁场教案 教科版选修3-1
《磁场》复习课知识结构一、主要概念和规律1、磁场的基本概念（1）磁场磁场：存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质。
磁场的基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。
磁现象的电本质：磁体、电流和运动电荷的磁场都产生于电荷的运动，并通过磁场而相互作用。
【例1】下列叙述正确的是：（A ）安培假设中的分子电流是不存在；（B ）通电直导线周围的磁场是内部的分子电流产生的；（C ）软铁棒在磁场中被磁化是因为在外磁场作用下，软铁棒中分子电流取向变得大致相同；软铁棒中分子电流取向变得大致相同；（D ）软铁棒在磁场中被磁化是因为棒中分子电流消失答案：C（2）磁感强度（B ）B ：是从力的角度描述磁场性质的矢量。
大小的定义式：B=F/IL ，式中的F 为I 与磁场方向垂直时的磁场力（此时的磁场力最大，电流I 与磁场方向平行时，磁场力为零），l 为通电导体的长度。
方向规定：小磁针的N 极所受磁场力的方向，即小磁针静止时N 极的指向，也即磁场的方向。
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高中物理 第三章 磁场 1 磁现象 磁场教案 教科版选修3-1-教科版高中选修3-1物理教案
1 磁现象磁场1．磁现象(1)磁性：天然磁石和人造磁体都叫作永磁体，它们都能吸引铁质物体，我们把这种性质叫作磁性．(2)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫作磁极．悬吊的小磁针静止时，指南的磁极叫作南极，又叫作S极；指北的磁极叫作北极，又叫作N极．在超市里，顾客可以自己在货架上挑选商品，十分方便，但如果有人想拿了东西不付钱而偷偷溜走，那么出口处的报警器马上会报警，你知道这是什么原因引起报警器发声的吗？提示：那是因为超市中的每一件商品上都有一小片带磁性的标签，当经过出口时，那里的磁性探测器便检测出来并发出警报，只有当你付款后，售货员用一种特别的“消磁”装置将标签上的磁性消除，探测器才会让你把商品带出超市．2．电流的磁效应(1)磁极间的相互作用：自然界中的磁体总存在着两个磁极，磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．(2)电流的磁效应：电流与磁体间相互作用的现象称为电流的磁效应，电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特发现的．3．磁场(1)正像电荷之间的相互作用是通过电场发生的，磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的．(2)磁极周围和通电导体周围存在着磁场．4．地球的磁场(1)地球是一个大磁体：地球的地理两极与地磁两极并不重合，地磁的北极位于地理的南极附近，地磁的南极位于地理的北极附近．(2)地球的两极和地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角．磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的．(3)宇宙中许多天体都有磁场，太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都与太阳磁场有关．而火星上不像地球那样有一个全球性的磁场，因此指南针不能在火星上工作．在做电流磁效应的实验时，通电直导线为什么要沿南北方向放置？提示：地球本身就是一个大磁体，而地球的磁场方向大致是由地理的南极指向地理的北极．为了避免地磁场的影响，在做实验时，通电直导线必须沿南北方向放置．5．磁感线(1)定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫作磁感线．(2)磁感线的疏密程度：描述磁场的强弱．(3)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，内部从S极指向N极，是闭合曲线．磁感线是磁场中真实存在的曲线吗？提示：不是．磁感线是一种物理模型，利用磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向．6．几种电流的磁场(安培定则的应用)(1)直线电流的磁场：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．这个规律也叫右手螺旋定则．(2)环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线中轴线上磁感线的方向．(3)通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管中轴线上磁感线的方向或拇指指向螺线管的磁场的北极．7．安培分子电流假说什么是分子电流：在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流——分子电流．没有磁性的铁棒在受到外界磁场的作用时，两端对外界显示出较强的磁作用，形成了磁极．这是怎么回事呢？提示：当没有磁性的铁棒受到外界磁场的作用时，铁棒中各分子电流的取向变得大致相同，使铁棒整体显磁性，这种现象叫作磁化现象．考点一对磁场的理解1．磁场的产生磁场与电场一样，都是场物质，磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质．磁体之间、磁体与电流之间以及电流与电流之间的作用都是通过这种特殊的物质而发生的．2．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磁力作用磁场虽然不是由分子、原子组成，但是它和常见的桌子、房屋、水和空客观性质气一样，是一种客观存在的物质磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒形式存在，而特殊性质是以一种场的形式存在磁体之间、磁体与电流间、电流与电流间通过磁场发生作用，如同物体形象性(比喻)受到地球的引力，通过重力场相互作用一样(1)磁场与电场都具有物质性，两者有很多相似之处，学习时可加以类比理解、识记．(2)磁体在磁场中一定受力，而电流在磁场中不一定受力，电荷在电场中一定受力，而电荷在磁场中不一定受力．【例1】实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是( )A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引解答本题时应把握以下两点：(1)磁体只能吸引几种有限的金属材料．(2)磁体能吸引的物质种类与磁性强弱无关．【答案】 D【解析】磁体能吸引铁、钴、镍等物质，并不是仅吸引铁，故A错．磁体不能吸引铜、铝等物质，故B错．磁体能吸引物质的种类与磁性强弱无关，故C错．一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，磁化后能被吸引，故D对．总结提能磁体能吸引铁、钴、镍等磁性材料物质，不能吸引铜、铝等非磁性材料物质．(多选)为了判断一根铁锯条是否具有磁性，某同学用它靠近一个能自由转动的小磁针，下列给出的几种可能产生的现象和相应的结论，其中正确的是( AC )A．若小磁针的一端被推开，则锯条一定具有磁性B．若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定具有磁性C．若小磁针的一端被吸引过来，不能确定锯条是否具有磁性D．若小磁针的一端被推开，不能确定锯条是否具有磁性解析：若发现小磁针被推开，只有一种可能，锯条具有磁性，而且小磁针靠近的是同名磁极；若发生吸引现象，则锯条可能具有磁性也可能没有磁性，故A、C选项正确．考点二对地磁场的理解1．虽然地磁两极与地理两极并不重合，但它们的位置相对来说差别不是很大．因此，一般我们认为：(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，距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同，且方向水平向北．(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．2．影响：由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的带电粒子，其运动方向会发生变化，不能直接到达地球，因此地磁场对地球生命有保护作用．地球上不同的地点地磁场的方向不同，水平分量由南指向北，竖直分量在南半球竖直向上，在北半球竖直向下，因此当涉及到地磁场的问题时，要注意明确在地球上的位置.【例2】(多选)关于地磁场，下列叙述正确的是( )A．地球的地磁两极与地理两极重合B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的南极C．地磁的北极与地理南极重合D．地磁的北极在地理南极附近地磁场与条形磁铁产生的磁场相似，地磁场的南极和北极与地理的南、北极相反，并且存在一个地磁偏角．【答案】BD【解析】地球是一个大磁体，地磁北极(N极)在地理南极附近，地磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合．指南针指南的一端应该是指南针的南极(S极)．选项B、D正确．总结提能理解地磁场的两极与地理两极之间的区别与联系，明确地磁场的分布是解决此类问题的关键．地球是一个大磁体，关于地磁场有以下几种说法：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上描述正确的是( D )A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③解析：在地面上放一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的北极．地球的地磁两极与地理两极不重合且相反分布，北半球地磁场方向指向北斜向下，南半球地磁场方向指向北斜向上，只有赤道附近的地磁场方向是水平向北的，综上可得，选D．考点三几种常见的磁场的分布特点及安培定则1．常见永磁体的磁场(如图)2．三种常见的电流磁场的特点及画法比较(1)直线电流的磁场安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图1所示，直线电流的磁场可有几种不同的画法，如图2所示．图1图21图中的“×”号表示磁场方向垂直进入纸面.“·”表示磁场方向垂直离开纸面.2直线电流的磁场强弱与距导线的远近有关，距导线越远处，磁场越弱.(2)环形电流的磁场：两侧分别是N极和S极，离圆环越远，磁场越弱，画法如图所示．(3)通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，磁感线方向由S极指向N极，管外为非匀强磁场，磁感线由N极指向S极，画法如图所示．1磁场是分布在立体空间的，要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面图的画法，以备解题时需要.这是本节的重点和难点内容.2在画磁感线时，应注意磁感线的疏密.3．常见磁场分布四点注意：(1)环形电流的磁场，如2中(2)立体图所示，两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱．(2)通电螺线管的磁场分布：外部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．(3)环形电流的磁场，在宏观上，可看做单匝螺线管的磁场，在微观上，可看成无数段很短的直线电流的磁场的叠加．(4)不管是磁体的磁场还是电流的磁场，其分布都是在立体空间的，要熟练掌握其立体图，纵、横截面图的画法及转换．【例3】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．先根据小磁针N极所指的方向判断出磁场的方向，再利用安培定则判断出电流的方向，最终确定出电源的正、负极．【答案】c端为正极，d端为负极．【解析】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．(多选)如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于北、南方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在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的带电情况说法中正确的是( BD )A．带同种电荷B．带异种电荷C．B带正电D．A带正电解析：云层间放电必须发生在异种电荷之间，故B对；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线形成磁场．由题意知，从南往北看，磁场是逆时针的，根据安培定则可以判断电流是从A流向B的，故可知A带正电，B带负电．所以D选项正确．1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．发现这个实验现象的物理学家是( C )A．牛顿B．爱因斯坦C．奥斯特D．居里夫人解析：牛顿是经典力学的奠基人，爱因斯坦创立了狭义和广义相对论，居里夫人在天然放射性的研究领域有杰出的贡献，奥斯特首先发现了电流的磁效应，正确答案为C．2．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图．结合上述材料，下列说法不正确的是( C )A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合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．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用解析：由题意可知，地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，存在磁偏角，A正确．磁感线是闭合的，再由图可推知地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B正确．只有赤道上方的磁场与地面平行，故C错误．射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的运动方向与地磁场方向不平行，故地磁场对其有力的作用，这是磁场的基本性质，故D正确．选C．3．(多选)当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里的是( AB )解析：对于A、B，已知通电直导线中电流的方向，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时N极垂直纸面向里，A、B正确；环形导线的电流方向如题图所示，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极垂直纸面向外，C错误；根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知通电螺线管内部的磁场方向由右向左，则小磁针静止时N极指向左，D错误．4．如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是( C )A．两棒均显磁性B．两棒均不显磁性C．甲棒不显磁性，乙棒显磁性D．甲棒显磁性，乙棒不显磁性解析：甲棒中分子电流杂乱无章，分子电流的磁场相互抵消，对外不显磁性；乙棒中分子电流取向大致一致，分子电流的磁场相互叠加，对外显示出较强的磁性，C正确．5．一块没有标明南、北极的小磁针，你能想办法判断它的磁极吗？(1)A同学用一个已知磁性的小磁针，立刻得出了结果．你知道他是怎样得出的吗？(2)B同学设计了这样一个方案：他将小磁针固定在小塑料盘中，然后放在水中．他的结论也是正确的，你能说出他利用了什么原理吗？答案：见解析解析：(1)A同学利用磁体磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．(2)B同学利用了地磁场的影响，地理的南极为地磁的北极，地理的北极为地磁的南极．小磁针指地理南极的一端一定是小磁针的S极，指地理北极的一端一定是小磁针的N极．。
高中物理教科版选修3-1教学案：第三章 第1节 磁现象 磁场
第1节磁现象__磁场1．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁间的相互关系。
2．磁体和电流周围都存在磁场，磁场对磁极和电流有力的作用，一切磁作用都是通过磁场来实现的。
3．磁感线是为了形象地描述磁场由法拉第首先引入的，磁感线的疏密程度可以描述磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。
4．电流周围的磁场方向可以用安培定则判定。
磁体外部磁感线由N极出发指向S极，内部由S极指向N极，磁感线是闭合曲线。
一、磁现象1．我国古代对磁现象的认识及应用(1)春秋战国记载的天然磁石吸引铁的现象和指示南北方向的特征。
(2)北宋时期发明了指南针，并很快用于航海。
(3)磁石治疗疾病，《史记》、《本草纲目》中均有记载。
2．电与磁相互联系现象的发现及第二次产业革命(1)奥斯特发现了电流磁效应。
(2)法拉第发现了电磁感应现象，打开了电气化技术时代的大门，导致了人类历史上的第二次产业革命。
3．信息技术中的磁现象(1)原理：磁性物质能够把磁场对它的作用记录下来，长久保存且能在一定条件下复现。
(2)应用：制成磁存储部件或设备，如磁带、磁盘、磁鼓、磁卡等。
4．生物体中的磁现象(1)鸽子识归巢、候鸟辨迁途、海龟找“故乡”均可能与这些动物对地球磁场的敏感有关。
(2)人体器官也存在磁性。
(3)医院里使用的核磁共振断层成像装置等。
二、磁场1．磁场磁体、电流周围存在磁场。
2．磁场的基本特性对处在它里面的磁极或电流有力的作用，一切磁相互作用都是通过磁场来实现的。
3．磁感线(1)定义：磁感线是一些假想的有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向为该点的磁场方向，曲线的疏密表示磁场的强弱，曲线疏的地方磁场弱，曲线密的地方磁场强。
(2)物理意义：形象地描述磁场的强弱和方向。
(3)磁场的方向：在磁场中某一点小磁针N极所受磁力的方向，就是该点磁场的方向。
4．几种常见的磁场(1)磁体周围的磁场图3-1-1(2)电流周围的磁场①安培定则a．通电直导线(或直线电流)周围的磁场用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
31磁现象 磁场教案(教科版选修3-1).doc
磁现象磁场（教师用书独具）•课标要求1. 列举磁现彖在生活和生产中的应用.2. 了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响.3. 关注与磁相关的现代技术发展.4. 了解磁场，会用磁感线描述磁场.•课标解读1. 了解磁现象，知道磁体、磁极、磁性等概念.2. 知道磁场的概念，知道磁场是客观存在的物质.3. 了解电流的磁效应，体会奥斯特发现电流的磁效应的重要意义.4. 知道地磁场的特点，了解地磁场的变化以及对人类生活的影响.5. 知道磁感线及其物理意义.6. 会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管周圉的磁场方向.•教学地位本节知识在高考中尽管很少直接命题，但它是电磁学的最基本知识，是以后学习的基础.（教师用书独具）•新课导入建议鸽子有超乎寻常的“认家”本领，甚至带出几千里路都能飞回来，候鸟和海龟在长途迁 徙中一般也不会迷失方向，那么鸽子是靠什么来导航的？候鸟和海龟又是靠什么认路的呢？ 今天没敛案汰程细解爭”孝徐敘歩教法分析明漏标分条解读 现“数法”我们就来学习与此相关的知识——磁现象和磁场•教学流程设计课前预习安排：1.看教材2.填写【课前自主导学】（同学之间可进行讨论）步骤1：导入新课，本节教学地位分析步骤2：老师提问，检查预习效果（可多提问几个学生）步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式（除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路）步骤7：完成“探究3”（重在讲解规律方法技巧）步骤6：师生互动完成“探究2”（方式同完成“探究1”相同）步骤5：让学生完成【迁移应用】检查完成情况并点评步骤4：教师通过例题讲解总结磁感线的意义和特点步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】解磁现象，知道磁体、磁极、磁性等概念.I道磁场的概念，知道磁场是客观存在的物质.解电流的磁效应，体会奥斯特发现电流的磁效应的重要意义.I道地磁场的特点，了解地磁场的变化以及对人类生活的影响.I道磁感线及其物理意义.6.会用安培定则判断rr•线电流、坏形电流和通电螺线管周围的磁场方向.1•了解电流的磁效应.2.磁场概念的形成.（崖3.磁感线及其物理意义.（重点）4.磁场的物质性和基本性质.（难点）5.安培定则的应用.（难点）（重点）1. 基本知识(1) 磁体间的相互作用：天然磁石和人造磁铁，都具有吸引铁的现象和指示南北方向的 特征，利用磁体对铁、钻、線的吸引力,人们做成了门吸、提包扣，带磁性的螺丝刀等，利 用指示南北方向的特征人们发明了指南针,并用于航海.(2) 电与磁的相互联系：奥斯特发现的电流磁效应,翻开了研究电与磁相互关系的新篇 章，法拉笫发现的电磁感应现象打开了电气技术时代的大门,利用电与磁的相互联系，人们 发明了喇叭、耳机、电动机等.(3) 信息技术中的磁现彖：某些磁性物质能够把磁场对它的作用记录下来，于是人们制 成了信息的磁存储部件或设备，如磁带、磁盘、磁鼓、磁卡等.(4) 生物体中的磁现象：研究表明，磁现象广泛存在于生命活动之中,人体器官也存在 磁性,利用生物体中的磁现象诊断疾病：如心磁图、脑磁图等.2. 思考判断(1) 磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁.(X) (2) 奥斯特电流的磁效应说明了磁场可以产生电流.(X) (3) 发现电流磁效应的科学家是法拉第.(X) 3. 探究交流看I 韦I 棋讲座时会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来，你知道这是 为什么吗？【提示】 这是因为棋子和棋盘都是由磁性材料做成的，它们之间存在着磁力，从而使 棋子和棋盘之间存在着弹力，使棋子受到一个与重力平衡的向上的静摩擦力，所以棋子不会 掉下来.1 •基本知识(1) 磁场：磁体周围和电流周围都存在磁场,一切磁相互作用都是通过磁场来实现的. 人们规定，在磁场中某一点小磁针泌所受磁力的方向，就是该点磁场的方向.(2) 磁感线① 物理意义：用來形象地描述磁场的强弱和方向的工具,并不真正存在.0主宁习区♦理飲材自查白洌 E0 “最础”②描述方法：磁感线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线的疏密表示磁场的(3)安培定则①直线电流：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向指向电瀝的方向，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.如图3 — 1一1所示.图3— 1 — 1②环形电流和通电螺线管：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线毬线上磁感线的方向或螺线管内都磁感线的方向.如图3-1-2甲、乙所示.甲乙图3-1-22.思考判断(1)磁感线可以形彖地描述磁场，也可以用铁屑来模拟其情形，所以磁感线是真实存在的.(X)(2)磁场中某点磁场的方向，就是小磁针S极静止时所指的方向.(X)(3)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用.(V)3.探究交流通电直导线与通电螺线管应用右手螺旋定则来判定磁感线的方向，那么在这两种情况下，大拇指与四指所代表的指向意义相同吗？【提ZF】不相同.在判定通电直导线磁感线的方向时，大拇指指向电流的方向，四指的指向代表磁感线的方向.在判定通电螺线管磁感线时，四指指向电流的环绕方向，大拇指指向代表螺线管内部磁感线的方向.【问题导思】1. 磁场是一种什么样的物质？哪些物体能产生磁场?2. 磁场有什么基本性质？3. 电场是具有方向的，磁场是否也具有方向？ 1 •磁场的产生磁极的周围和电流的周围都存在磁场2•磁场的特性磁场的基本性质对放入其中的磁体或通电导线产生力的作用磁场的客观性磁场虽然不是由分子、原子组成的，但是它和常见的其他物体一样，是一种客 观存在的物质.磁场的方向性磁场是有方向的.所谓磁场的方向就是小磁针在磁场屮其北极受力的方向，即 小磁针静止时其北极所指的方向.或规恥师主互动找“知欽合作探究区I对磁场概念的进一步理解卜例关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（）A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的物质.B.磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一-点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C•磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的D.磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的【解析】z兹场是一种特殊物质，磁极、电流间发生作用都是通过磁场发生的，故A 对；磁感线是为形象描述磁场而假想的曲线，不是真实存在的，故D错；磁感线的切线方向表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，故B对；磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，故C错.【答案】AB1.磁场是一种客观存在的特殊物质，磁感线虽是假想的闭合曲线，但可形象地描述磁场的强弱和方向.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，可以这样理解和记忆：磁感线——N、S极不可分离——磁感线闭合.»迁稻应用1.关于磁感线，下列说法正确的是（）A.磁感线可以表示磁场的强弱和方向B.小磁针N极在磁场屮的受力方向，即为该点磁感线的切线方向C.沿磁感线方向，磁场减弱D.磁感线是闭合曲线，没有起始点【解析】磁感线的疏密表示磁场强弱，切线表示磁场方向，故A对•沿磁感线方向，磁场可能增强也可能减弱，故C错.小磁针N极它受力方向是磁感线切线方向，故B正确.磁感线是闭合曲线，无起终点，故D正确.【答案】ABD........................... 一几种常见的磁场分布【问题导思】1.条形磁铁、蹄形磁铁及磁极间的磁场分布有哪些特点？2.长直通电导线周闱磁场分布有什么规律？3•如何应用安培定则判断通电圆环、通电螺线管周圉磁场分布?1.常见永磁体的磁场（如图3-1-3）2.三种常见的电流的磁场条形磁铁蹄形磁铁异名磁极同名磁极特别提醒1.应用安培定则判定直线电流时，四指所指的是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管时拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向.2.环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，其外部的磁感线是由N极指向S 极；内部是由S极指向N极.卜例越-电源卜a b图3-1-4如图3 — 1一4所示，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极指向右，试判断电源的正负极.【审题指导】由小磁针N极的指向可判断螺线管内部的磁感线方向或螺线管的S、N 极.再用右手螺旋定则判断线圈中电流的流向，然后确定电源的极性.【解析】小该针N极指向右，则螺线管内部磁感线方向自左向右，由右手螺旋定则知，电流从电源a端流出.故a端为电源正极，b端为负极.【答案】a端为正极，b端为负极规律总结1 ----------------------------------------------- 11.由小磁针静止后N极指向判断螺线管的极性时，根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”是错误的，因为这个结论只适用于小磁针在磁体的外部.不论内部还是外部，小磁针N极的指向总是与磁感线的方向一致.2. 在磁体外部，磁感线白N 极到S 极，在磁体内部，磁感线由S 极到N 极.»迁稿应用2. 如图3-1-5所示，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转.则这束带电粒子可能是（）A. 向右飞行的正离子束B. 向左飞行的正离子束C. 向右飞行的负离子束D. 向左飞行的负离子束【解析】 小磁针N 极的指向即是磁针所在处的磁场方向.题中磁针S 极向纸内偏转, 说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外.由螺旋定则可判定由离子束的定向运动所产生 的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右 运动.【答案】BC逊 .................. _综合解题方略 对地磁场的认识误区地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④ 北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行 的.以上关于地磁场的描述正确的是（）A.①②④ B.②③④ C. ①⑤ 卜例 D.②③【规范解答】地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其特点主要有：(1)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近.(2)地磁场的水平分量总是从地理南极指向北极，而竖直分量则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.(3)在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁场的强度相等，且方向水平向北.故正确答案为D.【答案】D对地磁场理解的三大误区1.将地理南北极与地磁场的南北极混淆，误将地理南极(或北极)当做地磁场的南极(或北极).2.误认为地理两极与地磁场的两极重合.事实上，两者并不重合，地磁场的两极在地理两极的附近.3•误认为地球上各点的磁场方向都是和地面平行的，事实上除赤道外，南北半球的磁场都有竖直分量.产磁极间的作用「磁场的存在»磁场的方向规定 一磁场- 厂定义 L 磁感线一一描述方法「几种常见磁场【备课资源】（教师用书独具）电脑模拟系统破解地球磁场南北颠倒之谜1845年德国数学家卡尔•高斯开始记录地球磁场数据，与那时相比，今天的磁场强度减 弱了 10%左右.而且这种势头还将继续.电脑模拟系统“助阵”科学家，这种现象并不罕 见.在过去的数十亿年中，地球磁场曾多次发生翻转，这可以在地球岩石中找到大量证据.而 他们在最近几十年中发展的电脑模拟系统，可以很好地演示这个翻转过程.美国加州大学的地球科学和磁场专家加里•格拉兹迈尔说："我们可以在岩石上看到翻 转的情形，可是岩石不会告诉我们为什么.电脑模拟系统能说明这一切.”这一系统就是格 拉兹迈尔和他的同事保尔•罗伯兹共同研发的.从地质记录来看，地球磁场平均大约每20万 年翻转一次，不过时间也可能相差很大，并不固定，上一次磁场翻转是在78万年前.专家认为，地球磁场来自地球深处的地心部分.固体的地心四周是处在熔融状态的铁和 徐液体.地心在金属液中的运动，产生了电流，形成了地球磁场.而该磁场屏蔽了宇宙射线， 主要是太阳风暴对地球的袭击，保护了地球的生命.科学家发现，火山岩浆凝固时，其中的 铁总是按磁场方向排列.专家把这一现象称为地球动力学，地球磁场是由地球动力支配的， 他们根据这一理论发展的电脑摸拟系统发现，地心周围的液体物质，总是处在不稳定状态， 以非常缓慢的速度转动，一般大约每年移动一度•然而在受到某种干扰时，这个速度会变得 越来越快，使原有的磁场偏离极地越来越远，最后发生南北极互换的现象.美国约翰•霍普金斯大学的地球物理学家皮特•奥森正在严密关注地球磁场的变化.他 说：“随着时间的推移，我们能够追踪到它的轨迹.”就像飓风预报一样，我们会知道翻转 现象什么时候发生.加里•格拉兹迈尔安慰大家说：“这个现象曾发生过多次了，生命不会 因此灭绝的.”磁场颠倒将危及到生物.首先，许多依靠鉴别地球南北极而迁茯的动物将会 “乱了方寸”.几万年来，鲸鱼、鲤鱼、红龟、津巴布韦鍍鼠等动物一直依赖先天性的本能在磁场的指 引下秋移春返，一旦磁场消失，它们的命运很难预测.而对于人类来说，最致命的打击莫过 于直接暴露在强烈的紫外线辐射之下.届时，皮肤癌等各种灾难都将降临.当€双妹达标 陋堂练生生互动达“双标" 贯了图 3—1—6磁现象-生物体中的磁现象亠电与磁的相互联系 亠信息技术中的磁现象1.如图3 —1—6所示，把一条导线平行放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过吋, 磁针会发生偏转.发现这个实验现象的物理学家（）A.奥斯特B.安培C.伽利略D.牛顿【解析】电流周围存在磁场，即电流的磁效应是由奥斯特发现的，A正确.【答案】A2.磁场的基本性质是指（）A.能够使小磁针发生偏转B.能够吸引铁、钻、镰等物体的性质C.能够使通电导线发生偏转D.能对放入其中的磁体或电流产生力的作用【解析】磁场的基本性质是能对放入磁场的磁体或电流产生力的作用.A、B和C三个选项中的问题都与磁场的作用有关，但它们均不是磁场的基本性质.故D正确.【答案】D3.以下说法中正确的是（）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而共同产生的D.磁场和电场是同一种物质【解析】电流能产生礒场，在电流的周围就有磁场的存在，不论是磁极与磁极间、电流与电流间还是磁极与电流间，都有相互作用的磁场力.磁场是一种特殊物质，它的基本特点是对放入磁场中的磁极、电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用，但它不会对放入电场中的磁极产生力的作用，因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其本身的特点.【答案】A4.2002年12月31日上午，举世瞩目的上海磁悬浮列车线首次试运行，它是世界上第 -条投入商业运营的磁悬浮列车线.运行全程共30 km,最高时速可达552 km,单向运行约8 min.磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈.通过地面线圈与列车上的电磁体排斥力使列车悬浮起来.地面线圈上的极性与列车上的电磁体下极性总保持()A.相同B.相反C.不能确定D.以上均不对【解析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故地面线圈与列车上电磁体下极性应相同.【答案】A5.如图3—1一7所示，a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧，当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向可能是()A.a、b、c均向左B.a、b、c均向右C.a向左,方向右，c向右D.d向右，b向左，c•向右【解析】小磁针静止时N极的指向与该点礒感线方向相同，如果a、b、c三处黴感线方向确定，那么三枚磁针静止时N极的指向也就确定.所以，只要画出通电螺线管的磁感线如图所示，即可知a磁针的N极在左边，b磁针的N极在右边，c磁针的N极在右边.【答案】C課焉知能检测下測—W疣存储—真―注盯黑豈?1・（2012-资阳高二检测）人们早在公元前6、7世纪就发现了磁石吸铁、磁石指南等现彖，如图3-1-8所示是最早的指南仪器——司南，形似勺子，勺柄是其磁体南极，则司南静止时，勺柄所指的方向是（）图3-1-8A.东方B.北方C.西方D.南方【解析】勺柄是磁体南极，故司南静止时，勺柄所指的方向是南方，故D正确.【答案】D2.（2012-济南高二检测）1954年，我国地质探矿队伍发现，在山东某地一面积约4万平方公里地区的地磁场十分异常.据此，勘探队伍推测该地区地下可能蕴藏着（）A.铜矿B.铁矿C.煤矿D.石油【解析】引起地磯场异常的矿物质一定是有z兹性的，所以该地区地下可能蕴藏着铁矿.【答案】B3.（2013-巴中检测）关于磁场，下列说法中正确的是（）A.磁场和电场一样，都是客观存在的特殊物质B.磁场对处在其中的磁体有磁场力的作用C.磁铁对通电导线不可能有力的作用D.两根通电导线之I'可有磁场力的作用【解析】磁场和电场虽然看不见，摸不着，但它们都是客观存在的物质，可以通过磁体或电荷检验它们的存在.磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用.电流与磁体之间，电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的.故A、B、D正确，C错误.【答案】ABD4.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针來控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是（）A.磁体的吸铁性B.磁极间的相互作用规律C.电荷间的相互作用规律D.磁场对电流的作用原理【解析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.当军舰接近磁性水雷时，磁体间的相互作用引起小磁针的转动，从而接通电路，引起爆炸.【答案】B5.新民晚报曾报道一则消息，“上海雨点鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返冋上海市区鸽巢”，信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇.人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想：A.信鸽对地形地貌有极强的记忆力；B.信鸽能发射并接收某种超声波；C.信鸽能发射并接收某种次声波；D.信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向.那么信鸽究竟靠什么辨别方向的呢？科学家曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞冋鸽舍，而缚磁铁的信鸽全部飞散了.科学家的实验支持了上述哪种猜想（）【解析】这是一道要求从阅读材料的过程中收集信息、分析处理信息的应用类题.因为信鸽所缚的小磁铁所产生的磁场扰乱了它体内磁性物质产生的磁场，所以缚磁铁的一组信鸽全部飞散，故D 项正确.【答案】D6.对于通电螺线管，下列说法不正确的是（）A.通电螺线管表现出来的磁性相当于条形磁铁，一端相当于N极，另一端相当于S 极B.通电螺线管外部的磁感线也是从N极出来，进入S极的C.通电螺线管内部的磁感线与螺线管轴线平行，FtlS极指向N极D.把小磁针放在通电螺线管内，小磁针静止时，小磁针的N极指向螺线管的S极【解析】通电螺线管表现岀来的磁性相当于条形磁铁，其性质与条形磁铁相同，螺线管的磁感线在外部由N极指向S极，在内部由S极指向N极，在螺线管内部，小磁针N极方向指向螺线管的N极.【答案】D7.铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B时，贝lj（）A.A、B—定互相吸引B.A、B—定互相排斥C.A、B间有可能无磁场力作用D.A、B间可能互相吸引，也可能互相排斥【解析】小磁针本身有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能没有磁性；铁棒B 能排斥小磁针，说明铁棒B —定有磁性.若A 无磁性，当A 靠近B 时，两者相互吸引.若人有磁性，则当4和B 的同名磁极相互靠近时，彼此相互排斥；当 它们的异名磁极相互靠近时，彼此相互吸引.这说明不论4有无磁性，它们之间总有磁场 力的作用.故只有D 项正确.【答案】D8. 判断两根钢条甲和乙是否有磁性，可将它们的一端靠近小磁针的N 极或S 极.当钢 条甲靠近时，小磁针白动远离，当钢条乙靠近时，小磁针自动靠近，贝!）（）A. 两根钢条均有磁性B. 两根钢条均无磁性C. 钢条甲一定有磁性，钢条乙一定无磁性D. 钢条甲一定有磁性，钢条乙可能有磁性【解析】 磁体能吸引铁磁性物质，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，排斥的两 者必然都是磁体，吸引时至少有一个是磁体.钢条甲靠近小磁针时，小磁针自动远离，说明 它们相互排斥，则甲一定有磁性.当乙靠近小磁针时，它们相互吸引，这时可能有两种情况： 一是乙没有磁性，此时属于磁体与铁磁性物质相互吸引；二是乙有磁性，且与小磁针是异名 磁极，此时属于异名磁极相互吸引.故D 正确.【答案】D9.图3—1—9弹簧测力汁下挂一条形磁铁，其中条形磁铁的N 极一端位于未通电的螺线管正上端,如图3-1-9所示.下列说法正确的是（）B. 若将d 接电源•正极，b 接电源负极，弹簧测力计示数将增大C. 若将b 接电源正极，d 接电源负极，弹簧测力计示数将减小【解析】感线自tzT°a0—5A.若将d 接电源止极，b 接电源负极,弹簧测力计示数将不变 D.若将b 接电源正极，。
高中物理《磁现象 磁场》教学设计 教科版选修3-1-教科版高二选修3-1物理教案
直的拇指所指的方向与电流
方向一致，那么弯曲的四指
所指的方向就是磁感线环绕
的方向。
2.如果右手弯曲的四指与环
形电流的方向一致，伸直的
拇指所指的方向就是环形导
线的轴线上磁感线的方向。
那么
环节六练习电流周围磁
场方向的判断，学
会看立体图、正视
图。
练习、讨论交流
通过练习，掌握
安培定那么和
正视图的画法。
环节七典型例题例题1：如下图，为演示电
流对磁极作用力的实验，图
中所示的小磁针跟它上方的
导线平行。
当闭合开关时可
观察到的现象是
A．小磁针N极垂直纸面向里
偏转
B．小磁针N极垂直纸面向外
偏转
C．小磁针N极向上偏转
D．小磁针N极向下偏转
例题2：关于磁感线，以下
说法中正确的选项是
( )
A．两条磁感线的空隙处一定
不存在磁场
思考、讨论和总结
归纳。
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第一节磁场磁感线生活中我们常常遇到电现象， 与电现象密不可分是 磁现象，其实用到电的地方，几乎都有磁现象相伴 从本章开始我们将在初中所学知识的基础上，进一^步 学习有关磁现象以及电磁联系方面的知识 .一、几个基本概念：1、 磁性：物体具有的吸引 铁、钻、镍 等物质的性质.2、 磁体：具有磁性的物体叫做磁体，生活中常见的 磁体为条形磁铁、小磁针、蹄形磁铁 .3、 磁极：磁体上 磁性较强 的部分叫磁极.4、 磁极间的相互作用：同名磁极相斥，异名磁极相 吸.二、磁场的概念及其性质两个异种电荷靠近时，它们之间有相互作用的吸 引力产生.相互间的吸引力是这样产生的：AB带电体在其周围空间产生电场，电场对处于其中的电 荷有电场力的作用；B 处于A 产生的电场中，该电场 给B 一个向左的作用力，同时 A 处于B 产生的电场 中，该电场给 A 一个向右的反作用力.电荷间的相互 作用力是通过电场来传递的.间也有相互作用的吸引力产生，这两个磁极并没有直两个条形磁铁的异 名磁极靠近时，它们之A B接接触，它们之间的相互作用力是怎样产生的呢？将磁体与带电体进行类比：磁体之间的相互作用力是这样产生的： A 在周围空间产生磁场， B 处于A 产生的磁场中，该磁场给 B 一个向左的作用力；同时 B 也会在其周围空间产生磁场， A 处于B 产生的磁场中，该磁场给 A 一个向右的反作用力.该现象说明了NO1 、磁体能在其周围空间产生磁场;NO2 、磁场对磁体有力的作用;N03、磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场来传递的.磁场对其它物体的作用力叫做磁场力.在图3-1-3 (a)中，当导线中有电流时，小磁针发生偏转，说明小磁针受到了磁场力作用，该区域一定存在磁场，该磁场只能由电流产生，即电流对磁体有磁场力作用.根据牛顿第三定律，小磁针一定对电流有反作用力，即小磁针产生的磁场对电流也有磁场力作用.该实验叫做奥斯特实验，它说明了NO1 、电流也能产生磁场；NO2、磁场对电流有磁场力作用；NO3、电流与磁体之间的相互作用也是通过磁场来传递的.由奥斯特实验的结论可以从理论上推出；NO4、电流与电流之间也有相互作用的磁场力；NO5、电流与电流之间的相互作用也是通过磁场来传递的.生活中我们可以看到平行同向电流相互吸引，平行异向电流相互排斥.在图3-1-3（a）中，让向右定向移动的正电荷代替电流，小磁针发生相同的偏转，说明了定向移动的电荷也能产生磁场，定向移动的电荷对磁体有磁场力作用.根据牛顿第三定律，小磁针一定对定向移动的电荷有反作用力，即小磁针产生的磁场对定向移动的电荷也有磁场力作用.该实验说明了N01、定向移动的电荷也能产生磁场；N02、磁场对定向移动的电荷有磁场力作用；NO3、定向移动的电荷与磁体之间的相互作用力也是通过磁场来传递的.由此，我们可以总结出哪些物质能产生磁场.1、磁场的产生：磁体或电流或定向移动的电荷在其周围空间产生的一种（看不见，摸不着的）特殊物质其中我们把电流产生磁场的现象叫做电流的磁效应.2、磁场的性质：磁场对处于其中的磁体、电流、定向移动的电荷有磁场力作用. 运动电荷3、磁场的作用：磁体、电流、定向移动电荷之间的相互作用力都可见，磁场是一种非常重要的物质，我们必须把是通过磁场来传递的磁体* 一电流它认识清楚.三、对常见磁场的认识在研究电场的时候，由于电场是一种看不见，摸不着的物质，不可能直接研究，但电场对处于其中的电荷有力的作用，根据电场对处于其中的电荷有力的作用的特点，在电场中引入试探电荷，根据试探电荷在电场中的受力情况来间接研究电场.而对于磁场来说，由于磁场对磁体和电流以及定向移动的电荷有磁场力作用，也可以在磁场中引入磁体或电流或定向移动的电荷，根据它们在磁场中的受力情况来间接研究磁场.1、研究磁场的方法：引入磁体或电流或定向移动的电荷.如图3-1-7 所示，把很多相同的小磁针放在条形磁铁的磁场中，在磁场中的不同点，小磁针静止时N 极所指的方向一般并不相同.这个事实说明了小磁针在不同点受到的磁场力的方向一般并不相同，也说明了磁场在不同点的方向一般并不相同，即磁场是有方向性的.物理学中规定：2、磁场方向的规定：在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向.在图3-1-7 中，画出各点的磁场方向，再将小磁针所在的位置用曲线连接起来，发现曲线各点的切线方向正好是该点的磁场方向，在条形磁铁的N 极和S 极附近，曲线的分布更密集，显示了条形磁铁的N极和S极附近的磁场更强.这样的曲线可以形象、简洁的描述磁场的方向和强弱，我们把这样的曲线叫做磁感线.3、磁感线：在磁场中假想出来的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都在该点的磁场方向上，曲线的疏密表示磁场的强弱.4、确定磁场方向的方法归纳：1）、小磁针北极受到的磁场力方向（适用于动态分析）2）、小磁针静止时北极所指的方向（适用于静态分析）3）、磁感线在该点的切线方向5、用实验模拟各种磁场磁感线的分布1）、符号系统：V磁场方向远离观察者；g磁场方向指向观察者；■电流方向远离观察者；e电流方向指向观察者；◎磁场力方向远离观察者；磁场力方向指向观察者.2）、磁体的磁场：条形磁铁和蹄形磁铁（1）、磁感线是闭合曲线；(2)、磁铁外部的磁感线由北极指向南极，磁铁内部的磁感线由南极指向北极；(3)、两磁极附近的磁感线更密集，磁场也更强.蹄横截面图3)、电流的磁场:(1)、通电直导线磁场的磁感线分布:A、通电直导线的电流方向跟它的磁感线环绕方向之间的关系可以用安培定则来判定：如教材82页图3-1-10 (d) 右图所示，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.B、一些以直导线为轴线的同心圆柱面；C、某一小段通电直导线的磁感线分布为一些以该小段直导线为圆心的同心圆环，这些同心圆环都在跟直导线垂直的平面上，越靠近通电直导线的地方，磁感线分布越密集，磁场越强.D、磁场磁感线分布的立体图和截面图(2)、环形电流磁场的磁感线分布：纵截面图A、环形导线的中心轴线上：如教材82页图3-1-10 ( d)左图所示，磁感线与环形电流所在的平面垂直；可用安培定则来判定：让右手弯曲的四指所指的方向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中心轴线上磁感线的方向I. I.横截面图I. ijtB、环形导线附近：如教材82页图3-1-10 ( b)所示，环形电流磁场的磁感线为一些围绕导线的闭合曲线，越靠近环形导线的地方，磁感线的分布密集.可把环形导线分成很多小段，每一小段可用判断直线电流磁场的磁感线分布的方法来判断其附近的磁感线分布.C、磁场磁感线分布的立体图和截面图(3)、通电螺线管磁场的磁感线分布:A、通电螺线管内部的磁感—厂B线分布：如教材82页图N 1蠡3-1-10( c)所示，通电螺线1管内部的磁感线均匀分布，其方向可用右手定则判定：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向.B、外部的磁感线的分布情况和条形磁铁磁场的分布情况相同.C、磁场磁感线分布立体图和截面图立体图横截面图纵截面图（4）、电流的磁场相比于天然磁铁的磁场的优点：电流磁场的强弱和有无容易调节和控制.（5）、磁场的等效：由图可知，条形磁铁，通电圆环，通电螺线管的磁感线分布情况近似，它们的磁场可以相互等价.5、（了解）磁感线的相关知识1）、磁感线是假想出来的，并不真实存在于磁场中2）、磁感线不相交，不相切.3）、磁感线是圭寸闭曲线4）、磁感线的切线表示磁场方向5）、磁感线的疏密程度定性地反映了磁场的强弱：在同一幅磁感线分布图中，磁感线越密集的地方磁场越强，磁感线越稀疏的地方，磁场越弱.四、磁现象的电本质如教材83页图3-1-14所示，原子的每个核外电子都在不停地绕核旋转，形成环形电流，称为分子电流，产生磁场，该磁场可以等价成小磁针产生的磁场. 原子内多个电子的分子电流的磁场取向一致时，原子就等价成大一点的小磁体，产生的磁场称为原子磁场.1、磁体具有磁性的原因：物体内原子磁场的取向较一致时，整体对外显示出磁性，取向的一致性越好，显示出的磁性越强.由此总结出：一切磁场均来源于电荷的运动.2、磁现象的电本质：一切磁场均来源于电荷的运动.3、磁化：教材83页图3-1-15 第1、2、3幅图，在外界因素影响下，物体内原子磁场的取向更加一致时，显示出的磁性增强，该过程叫做磁化.实验室常用通电螺线管产生的磁场磁化钢胚制作条形磁铁.4、退磁：在外界因素影响下，物体内原子磁场的取向更加不一致时，显示出的磁性减弱，该过程叫做退磁.温度升高，电子无规则的热运动加剧，原子磁场的取向变得不一致，磁体磁性减弱.剧烈振动磁体，也可能使得原子磁场的取向变得不一致，使得磁性减弱. 所以在做有关条形磁铁的实验时，对条形磁铁要轻拿轻放，不得对条形磁铁进行剧烈加温.5、无论磁体大小和形状如何，必定只有N 极和S 极两个磁极.一块磁铁被摔成两半后，变成两块新磁铁，每块各有一个N 极和S 极.第二节磁场对通电导线的作用——安培力最简单、最特殊的磁场:、匀强磁场:1、定义：磁场的 强弱和方向 都相同的磁场2、特点：磁感线 平行且间距相等；边缘部分外）力.、安培力：磁场对 通电导线的磁场力.安培力与哪些因素有关呢？通过猜想并分析，影响安培力的因素有电流I 的大小，磁场的强弱，磁场中通电导线的长度 L 等.应该用控制变量法进行探究我们通过教材85页3-2-1的实验来探究.三、探究影响安培力的因素探究一：磁场强弱不变，处于磁场中的导线长度变的情况下，探究安培力 F 与电流I 之间的关系.）、电流方向与磁场方向 平行时3、生活中可以近似看着匀强磁场的磁场：条形磁铁的相互靠近的N之间的区域；蹄形磁铁中间的区域，通电螺旋管内部的磁场 （除物理学中，把磁场对通电导线 的磁场力叫做 安培◎安培力方向远离观察者;安培力方向指向观察者S N 极和S 极S i在接通电路前，弹簧测力计的读数等于导线框的重力，即F。
=mg，接通电路后，无论如何调节滑动变阻器改变电流，弹簧测力计的读数始终等于导线框的重力.结论：电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受安培力；二）、电流方向与磁场方向垂直时1、保持导线框的竖直边在磁场区外2、在接通电路前，弹簧测力计的读数等于导线框的重力，即F。
二mg3、接通电路后，调节滑动变阻器使电流表的读数为I i，记录此时弹簧测力计的读数为F i，F i - F o就是导线框受到的安培力.4、继续调节滑动变阻器使电流表的读数为12，13川I观察并记录弹簧测力计相应的读数为F2，FjljF n ；5、分别计算出安培力Fi-F。