高中物理磁现象和磁场几种常见的磁场复习精品导学案新人教版选修3-1

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高中物理 3.1磁现象和磁场导学案新人教版选修3-1

§3.1磁现象和磁场【学习目标】：1、了解简单的磁现象。

2、理解电流的磁效应，知道其伟大意义。

3、知道有关地磁场的知识。

【学习重点】：电流的磁效应【学习难点】：地磁场的磁感线【自主预习】：阅读课本79-82页，完成以下问题。

1、天然磁石的主要成分是，现使用的磁铁多是用、、等金属或用制成的。

天然磁石和人造磁铁都叫做，它们能吸引的性质叫磁性。

磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最的区域叫磁极。

能够自由转动的磁体，静止时指的磁极叫做南极（S极），指的磁极叫做北极（N极）。

2、自然界中的磁体总存在着个磁极，同名磁极相互，异名磁极相互。

★3、重做奥斯特实验：该实验说明了该实验成功的关键奥斯特的贡献是发现了电流的。

4、磁体与磁体之间的相互作用是通过发生的。

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也是通过发生的。

磁体周围、电流周围都存在着磁场、所有磁作用都是通过磁场发生的，磁场和电场一样都是一种客观物质，是客观存在的，虽然看不见摸不着，但是很多磁现象感知了它的存在。

在同一空间区域，可以有几个磁场共同占有，实物做不到。

结论：磁场的基本性质：回顾：电场的基本性质：5、地球是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫地磁场，地磁场南极在地理极附近，地磁北极在地理极附近。

指南针所指的南北（磁场的南北极）与地理上的南北极并不完全一致，两者之间存在着偏角，即磁偏角。

磁偏角最早是由发现的。

【合作探究】：探究活动一：“磁场”知识全知道磁场是存在于、和周围空间的一种特殊形态的物质。

1．磁场的基本特性：磁场对处于其中的、和有磁场力的作用。

2．磁现象的本质：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。

⑴最早揭示磁现象的电本质的假设是: 。

⑵磁场方向：在磁场中的任一点，小磁针受力的方向，亦即小磁针静止时所指的方向，就是那一点磁场方向。

⑶奥斯特实验第一次指出也能产生磁场，做实验时，为排除地球磁场的影响，小磁针应处于指向位置，直导线中应通以方向的电流。

人教版高中物理选修(3-1)-3.3《几种常见的磁场》导学案1

(五)磁通量
1．定义：匀强磁场磁感应强度B与和磁场方向______的平面面积S的乘积，即Φ＝________.
2．单位：1________＝1________
3．引申：B＝，因此磁感应强度B又叫________.
合作
探究
交流
方法探究
1.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.
（三）安培分子电流假说
1．分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种____________——分子电流．
2．____________，决定了物体对外是否显磁性．
(四)匀强磁场
1．定义：____________处处相同的磁场．
2．磁感线：间隔相同的____________．
3．实例：距离很近的两个异名磁极间的磁场，两平行放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场．
教学
重点
难点
1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.
2．正确理
学习
(一)磁感线
1．定义：如果在磁场中画出一些有方向的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的____________的方向一致．
2．特点：磁感线的疏密程度表示__________，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方__________．
解析：小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以在螺线管内部磁感线方向由a→b，根据安培定则可判定电流由c端流出，由d端流入，故c端为电源的正极，d端为负极.
2.如图所示，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.学生确定电流方向.
课题
几种常见的磁场
课时安排
3课时
学习
目标
1．知道什么叫磁感线。

高中物理第3章第1节磁现象和磁场学案新人教版选修3_1

第三章磁场《磁现象和磁场》学案【学习目标】1．了解磁现象，明白磁性、磁极的概念。

2．明白电流的磁效应、磁极间的彼此作用。

3．明白磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生彼此作用的。

明白地球的磁场。

【重点难点】重点是电流的磁效应和磁场概念的形成；难点是磁现象的应用。

【课前预习】1．磁现象和磁极（1）磁性是指物体能吸引含________物体的性质。

（2）磁体的各部份磁性强弱不同，磁性最的区域叫磁极。

能够自由转动的磁体，静止时指的磁极叫做南极（S极），指的磁极叫做北极（N极）。

2．电流的磁效应（1）自然界中的磁体总存在着个磁极，同名磁极彼此，异名磁极相互。

（2）丹麦物理学家奥斯特的奉献是发觉了电流的______，著名的奥斯特实验是把导线沿______方向放置在指南针上方，通电时发觉指南针。

3．磁场（1）磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，和通电导体与通电导体之间的彼此作用是通过发生的。

（2）磁场最大体的性质是对放入其中的和有力的作用。

4．地球的磁场地磁南极在地理极周围，地磁北极在地理极周围。

【预习检测】1．磁场的大体特性：磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷都有的作用。

2．不接触的磁体间的彼此作使劲，是通过而发生的，发觉电流磁效应的实验是由物理学家完成的。

3．关于地磁场，下列叙述正确的是：（）A．地球的地磁两极和地理两极重合B．咱们用指南针肯定方向，指南的一极是指南针的北极C．地磁的北极与地理的南极重合D．地磁的北极在地理的南极周围【典题探讨】例1：以下说法中，正确的是（）A．磁极与磁极间的彼此作用是通过磁场产生的B．电流与电流的彼此作用是通过电场产生的C．磁极与电流间的彼此作用是通过电场与磁场而一路产生的D．磁场和电场是同一种物质【解析】磁极与磁极间，电流与电流间，磁极与电流间的彼此作用都是通过磁场产生的，所以选项A 正确。

拓展: 磁场和电场是不同的场，按照电场的研究思路，结合磁场的性质，如何去研究磁场，谈谈你的假想?总结：磁场的大体性质是对处于其中的磁极或电流有力的作用，讲义正是通过安排磁极与磁极间，电流与电流间，磁极与电流间的彼此作用，来间接反映磁场这一物资是客观存在的。

导学案最新高中物理人教版选修3-1：3.3几种常见的磁场

3.3《几种常见的磁场》导学案【学习目标】1、会用磁感线描述磁场2、知道通电直导线和通电线圈周围磁场的方向3、掌握匀强磁场4、知道磁通量的物理意义和定义式5、了解安培分子假说，从而解释一些磁现象【重点难点】磁场的物质性和基本特性，磁感应强度的物理意义。

【学法指导】认真阅读教材,观察插图,体会电流产生磁场的方向判定方法，总结安培定则【知识链接】电场线可以形象地描绘____________大小和方向，电场线的特点有哪些？画出几种常见的电场线分布图.【学习过程】一、磁感线的物理意义1、磁感线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向。

磁感线的疏密表示。

2、安培定则：.环形电流的磁场：通电线圈周围磁场：3、分子电流假说的内容及现象解释: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。

分子电流是每个物质微粒都成为一个微小的，它的两侧相当于两个。

安培的假说能够解释一些磁现象,如、。

4、匀强磁场的定义5、磁通量的物理意义和定义式写成公式为。

磁通量的单位是简称为符号〖课堂探究〗知识点1。

常见磁场三种常用的电流磁场的特点及画法比较（请在图的右侧练习画电流磁场）（1）直线电流的磁场：无磁极,非匀强，距导线越远处磁场越弱，画法如图所示.(2）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，管外为非匀强磁场,画法如图所示。

（3）环形电流的磁场：两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱，画法如图所示.如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（）A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动应用安培定则判断环形电流的磁场；小磁针的N极指示磁场方向。

如图所示，一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者，那么这束带电粒子可能是( ）A．向右飞的正离子 B．向左飞的负离子C．向右飞的负离子 D．向左飞的正离子知识点2。

高中物理第三章磁场 3 几种常见的磁场学案新人教版选修3-1(2021年最新整理)

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3 几种常见的磁场[学习目标] 1。

知道磁感线的概念，并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点.2。

会用安培定则判断电流周围的磁场方向。

3.知道安培分子电流假说的内容，并能解释简单的磁现象。

4.知道磁通量的概念，并会计算磁通量。

一、磁感线安培定则[知识梳理］1.磁感线：在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致。

（1)磁感线的特点:①磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁感应强度的方向,即小磁针N极受力的方向。

②磁铁外部的磁感线从N极指向S极，内部从S极指向N极，磁感线是闭合(填“闭合"或“不闭合"）曲线。

③磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线密集处磁场强，磁感线稀疏处磁场弱.④磁感线在空间不相交（填“相交”或“不相交"）.(2）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（或无穷远)，终止于负电荷(或无穷远），不闭合;但磁感线是闭合曲线.2。

电流周围的磁场电流周围的磁感线方向可根据安培定则判断.(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方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。

高中物理人教版选修3-1《几种常见的磁场》优质学案

第3节几种常见的磁场【学习目标】1.知道磁感线，并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点.2.会用安培定则判断电流周围的磁场方向.3.知道磁通量的概念，并会计算磁通量.【课前学习】一、磁感线1．定义：用来形象描述磁场的假想曲线．2．特点：(1)磁感线的表示磁场的强弱；(2)磁感线上某点的表示该点的磁感应强度方向．(3)磁感线的方向：磁体外部从极指向极，磁体内部从极指向极；(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．二、几种常见的磁场1．直线电流的磁场安培定则：手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与一致，弯曲的四指所指的方向就是．这个规律也叫 .安培定则立体图横截面图纵截面图以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越，磁场越2.环形电流的磁场可用另一种形式的安培定则表示：让右手弯曲的四指与的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线上磁感线的方向.安培定则立体图横截面图纵截面图内部磁场比环外，磁感线越向外越3.通电螺线管是由许多串联而成的．所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场，这时拇指所指的方向就是螺线管磁场的方向.安培定则立体图横截面图纵截面图内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似形磁铁，由极指向极一切磁现象都是由产生的．四、匀强磁场和磁通量1．匀强磁场 (1)定义：磁感应强度的处处相同的磁场；磁感线：间隔相同的．(2)实例：距离很近的两个平行的异名磁极间的磁场，相隔适当距离的两平行放置的通电线圈，其中间区域的磁场都是匀强磁场．2．磁通量(1)定义：匀强磁场磁感应强度B与和磁场方向的平面面积S的乘积，叫做穿过这个面积的，简称．(2)表达式：单位：韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1 T·m2.适用条件：①磁场；②磁感线与平面．(3)说明：磁通量可用穿过某一平面的表示；若磁感线沿相反方向穿过同一平面，则磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)．(4)引申：B＝ΦS，因此磁感应强度B又叫．【例题与变式】例1 关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( )A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的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．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的 D．两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交总结提升：磁感线与电场线的比较比较项目磁感线静电场的电场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不相交、不相切、不中断除电荷处外，在空间不相交、不相切、不中断不同点闭合曲线始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，不闭合的曲线极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．图1例3 如图2所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O 为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是( )A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同图2例4 如图3所示，线圈abcd的平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？图3总结提升：1磁通量的计算①公式：Φ＝BS适用条件：a.匀强磁场；b.磁感线与平面垂直.②当平面与磁场方向不垂直时，穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场B的方向的投影面积进行计算，即Φ＝BS⊥.2磁通量的正、负既不表示大小，也不表示方向，它表示磁通量从某个面穿入还是穿出，若规定穿入为正，则穿出为负，反之亦然.【目标检测】1．(对磁感线的理解)如图4所示的磁场中同一条磁感线(方向未标出)上有a、b 两点，这两点处的磁感应强度( )A．大小相等，方向不同 B．大小不等，方向相同C．大小相等，方向相同 D．大小不等，方向不同图4 2．(磁感应强度的叠加)在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图6所示，a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( )A．b、d两点的磁感应强度相等B．a、b两点的磁感应强度相等C．c点的磁感应强度的值最小D．b点的磁感应强度的值最大图63．(对磁通量的理解)如图7所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面积为S，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，当线圈以ab边为轴转过30°和60°时，穿过线圈的磁通量分别是多少？图7【课后巩固】1．科学研究表明，地球自西向东的自转速度正在变慢．假如地球的磁场是由地球表面带电引起的，则可以断定 ( )A．地球表面带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱 B．地球表面带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变强C．地球表面带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱 D．地球表面带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变强2．(多选)如图10所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1 T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是( ) A．直导线中的电流方向垂直纸面向外B．b点的实际磁感应强度为 2 T，方向斜向上，与B的夹角为45°C．c点的实际磁感应强度也为零D．d点的实际磁感应强度跟b点的相同图103．如图11所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共线；b点在两导线之间，b、d的连线与两导线所在直线垂直．磁感应强度可能为零的点是( )A．a点B．b点C．c点D．d点图114．三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点，如图12所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和方向是( )A．大小为B，方向垂直斜边向下 B．大小为B，方向垂直斜边向上C．大小为5B，斜向右下方 D．大小为5B，斜向左下方图125．(多选)下列关于磁通量的说法正确的是( )A．穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B．在匀强磁场中，穿过某平面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积C．穿过某一个面的磁通量就是穿过该面的磁感线净条数D．地磁场穿过地球表面的磁通量为06．如图13所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为( )A．πBR2 B．πBr2C．nπBR2 D．nπBr2 图13 7．如图14所示，框架abcd的面积为S，框架平面的初始位置与磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直，则(1)穿过框架平面的磁通量为多少？(2)若使框架绕OO′转过60°角，则穿过框架平面的磁通量为多少？(3)若从初始位置转过90°角，则穿过框架平面的磁通量为多少？图14(4)若从初始位置转过180°角，则穿过框架平面的磁通量的变化量大小是多少？。

高级中学高中物理(人教版)选修3-1导学案：3.3.1几种常见的磁场

3.3 几种常见的磁场班级姓名，1课时使用时间一.学习目标1.知道磁感线的概念，知道几种常见磁场的磁感线分布.2.会用安培定则判断电流的磁场的方向.3.了解安培分子电流假说.4.知道磁通量的概念，会用Φ＝BS计算磁通量．重点：1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算难点：1．会用安培定则判定直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场方向.2．正确理解磁通量的概念并能进行有关计算二、自学检测1.磁感线是一些有方向的，每一点的切线方向都跟该点的相同。

磁感线的地方磁场强，磁感线稀疏地地方磁场弱。

磁感线为，在磁体的外部磁感线由N 极，回到S极。

在磁体的内部磁感线则由指向N极。

两条磁感线不能。

磁感线也不。

2．几种常见的磁场(1)安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是环绕的方向．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的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线的方向．(3)通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管的方向或拇指指向螺线管的北极．如果磁场的某一区域里，磁感应强度的处处相同，这个区域的磁场叫。

距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。

三．合作探究任务一、磁感线安培定则[问题设计]1.“场”是一种特殊的物质，为了形象地描述电场，我们引入了电场线，同样，为了描述磁场，我们是否也能用“线”来描述？2．在玻璃板上撒一层细铁屑,放入磁铁的磁场中,轻敲玻璃板,由细铁屑的分布可以模拟磁感线的形状,由实验得到条形磁铁和蹄形磁铁的磁场的磁感线是如何分布的？3．电流周围存在着磁场，电流的磁场是如何分布的？［要点提炼］电流的磁场及电流磁场的磁感线方向判定——安培定则(1)通电直导线的磁场：磁感线是一些以导线上各点为圆心的圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上．(2)判断直线电流的磁场:右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向.(3)环形电流的磁场:磁感线是一些围绕环形导线的闭合,在环形导线的中心轴线上,磁感线和环形导线的平面垂直．(4)判断环形电流的磁场：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轴线上磁感线的方向.(5)通电螺线管的磁场：磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似,一端相当于,一端相当于.判断方法同环形电流的磁场.例1磁场中某区域的磁感线如图1所示，则()A．a，b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞BbB．a，b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜BbC．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小例2放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时，N极的指向是怎样的？两位同学的回答相反．甲说，小磁针的位置如图2所示，因为管内的磁场方向向右，所以小磁针的N极指向右方．乙说，小磁针的位置如图3所示．他的理由是通电螺线管的N极在右侧，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S极指向右方．你的看法是怎样的？他们谁的答案错了？【当堂检测】1、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，而静电场线不是闭合曲线B、磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线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分别表示磁场和电场的方向2、关于磁感应强度和磁感线，下列说法中错误的是（）A、磁感线上某点的切线方向就是该点的磁感线强度的方向B、磁感线的疏密表示磁感应强度的大小C 、匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行D 、磁感就强度是只有大小、没有方向的标量3、一束电子流沿水平面自西向东运动，在电子流的正上方有一点P ，由于电子运动产生的磁场在P 点的方向为（）A 、竖直向上B 、竖起向下C 、水平向南D 、水平向北4、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a 、b 、c ，闭合开关S 后，三只小磁针N 极的偏转方向是（）A 、全向里B 、全向外C 、a 向里，b 、c 向外D 、a 、c 向外，b 向里5、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平面内的哪个区域内方向是一致且向里的（）A 、区域ⅠB 、区域ⅡC 、区域ⅢD 、区域Ⅳ6、大致画出图中各电流的磁场磁感线的分布情况7、在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应的磁场的电流方向四．检测清盘1、一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过静止的小磁针正上方，这时磁针的N 极向纸外方向偏转，这一束带电粒子可能是（）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2、如图所示，电流从A 点分两路对称地通过圆环形支路再汇合于B 点，则圆环中心处O 点的磁感应强度的方向是（）A 、垂直圆环面指向纸内B 、垂直圆环面指向纸外C 、磁感应强度为零D 、条件不足，无法判断3、已知电流磁场的磁感应线方向或N 、S 极方向，请在图3-1-8上标出电流方向。

高中物理人教版选修3-1导学案：3.1 磁现象和磁场

§3.1 磁现象和磁场编号021 【课前预习练】1．磁体吸引铁质物体的性质叫磁性，具有磁性的物体叫，磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极．2．奥斯特实验是将导线沿方向放置在磁针的上方，通电时磁针发生了转动．此实验说明电流周围存在磁场．3．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________发生的．4．(1)地球本身是一个大磁体，它的N极位于附近，S极位于附近．(2)地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针的指向与南北方向有一个夹角，这个夹角称做_________5．发现电流周围存在磁场的物理学家是( )A．奥斯特 B．焦耳 C．张衡 D．安培6．下列关于磁场的说法正确的是( )A．磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用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．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无7．磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用的示意图，以下正确的是( )A．磁体↔磁场↔磁体B．磁体↔磁场↔电流C．电流↔电场↔电流D．电流↔磁场↔电流【课堂探究练】【概念规律练】知识点一磁场1．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．磁体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2．下列说法中正确的是( )A．只有磁铁周围才有磁场B．电荷的周围一定有电场和磁场C．永久磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场D．电流能产生磁场说明电和磁是有联系的知识点二奥斯特实验3．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是( )A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方4．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．磁场间有相互作用知识点三地磁场5．关于地磁场，下列叙述正确的是( )A．地球的地磁两极与地理的两极重合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6．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．②③④C．①⑤ D．②③【方法技巧】一、磁体与导体间相互作用力问题的分析方法7．铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，当将铁棒A靠近铁棒B时，下述说法中正确的是( )A．A、B一定相互吸引B．A、B一定相互排斥C．A、B间可能无磁场力作用D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥8．现有甲、乙两根钢棒，当把甲的一端靠近乙的中部时，没有力的作用；而把乙的一端靠近甲的中部时，二者相互吸引，则( )A．甲有磁性，乙无磁性B．甲无磁性，乙有磁性C．甲、乙均无磁性D．甲、乙均有磁性二、小磁针受磁场力作用转动问题的分析9．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知( )A．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针B．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C．可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针D．可能是小磁针正西方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针课堂学习记录：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 【课后巩固练】1．关于磁极间的相互作用，以下说法正确的是( )A．同名磁极相吸引B．同名磁极相排斥C．异名磁极相排斥D．异名磁极相吸引2．下列说法中正确的是( )A．任何磁体都具有N极和S极两个磁极B．奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场C．通电导体之间也存在着相互作用，它们是通过电场发生作用的D．地磁场的N极与地理的南极重合，地磁场的S极与地理的北极重合3．下列关于磁场的说法中，正确的是( )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．磁极与磁极之间是直接发生作用的D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生4．下列说法中正确的是( )A．奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力B．奥斯特实验说明了磁体对通电导线有作用力C．奥斯特实验说明了任意两条通电导线之间有作用力D．奥斯特实验说明了任意两个磁体之间有作用力5．下列说法中与实际情况相符的是( )A．地球的磁偏角是一个定值B．地磁场的北极在地理位置的北极附近C．除了地球外，到目前为止其他星球上还没有发现磁现象D．郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早6．关于磁铁的两个磁极，下列说法中正确的是( )A．可以分开B．不能分开C．一定条件下可以分开D．磁铁很小时就只有一个磁极7．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8．金属棒一端靠近小磁针的南极或北极时，都看到有吸引现象，可断定这根金属棒( )A．一定是永磁体B．一定不是永磁体C．一定是铁、钴、镍类的物质制成的棒D．可能是磁体，也可能不是磁体9．以下说法正确的是( )A．只有两个磁铁相互接触时，才能发生相互作用B．把一根条形磁铁从中间折断，则被分开的两部分只有N极或S极C．极光现象与地球的磁场有关D．人们代步的电动自行车中应存在磁体10．为了判断一根钢锯条是否有磁性，某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针，下面给出了几种可能产生的现象及相应的结论，其中正确的是( )A．若小磁针的一端被推开，则锯条一定有磁性B．若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定有磁性C．若小磁针的一端被吸引过来，不能确定锯条是否有磁性D．若小磁针的一端被推开，不能确定锯条是否有磁性11．力是物体与物体间的相互作用，对于磁铁与附近的铁钉，下列说法中正确的是( ) A．施力物体只有磁铁，受力物体只有铁钉B．只有当磁铁和铁钉接触时，才会产生力的作用C．磁铁和铁钉虽然没有接触，但也会产生力的作用D．磁铁对铁钉有吸引作用，而铁钉不会吸引磁铁12．在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便且效果明显，通电直导线应( ) A．平行于南北方向，位于小磁针上方B．平行于东西方向，位于小磁针上方C．平行于东南方向，位于小磁针下方D．平行于西南方向，位于小磁针下方13．超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是( )①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A．①③ B．①④ C．②③ D．②④课后学习反思：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

高中物理选修3-1 学案导学案 3.1磁现象和磁场

第1课时 3.1磁现象和磁场知识目标：1．了解磁性、磁极的概念。

2．了解电流的磁效应，领会发现电流磁效应的意义3．知道磁体和通电导体周围都有磁场，磁体与磁体、磁体与通电导体、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。

能力目标：1．通过类比电场使学生理解和掌握磁场的基本知识概念与特征，2.通过奥斯特实验了解电与磁的联系情感目标：了解我们中国对磁的研究与辉煌，体验地磁的存在与作用，体验电流的磁效应，感受磁性材料，感悟磁与人类文明。

学习重点：了解地磁与电流的磁效应—奥斯特实验。

学习难点：对地磁与磁性材料的认识与了解[课前预习]1．物体具有的吸引铁、钴、镍等物质的属性叫做；具有磁性的叫做磁体；磁体上磁性最强的部分叫做；磁体有两个磁极：南极、北极。

同名磁极相互，异名磁极相互。

2．丹麦物理学家首先发现电流周围也存在着磁场。

3．磁场是存在于磁体或周围空间的一种客观存在的；磁极和磁极间、磁极和间、电流和电流间的作用都是通过来传递的。

4．地球本身在地面附近空间产生的磁场，叫做。

地磁场的分布大致就像一个磁铁外面的磁场。

5．日常生活中有关磁的现象：[创设情景，导入新课]问：磁——你了解多少？（由同学会答）[合作交流，探究新知]一、磁现象1、司南与生活中的磁现象：东汉：王充《论衡》（浙江上虞人）2、天然磁体的成分：。

问题1：磁体的基本性质是什么？。

3、磁性：磁体本身之间的相互作用、磁体吸引铁质物体的性质。

问题2：磁体的磁性处处相同吗？。

4、磁极：北极（N）、南极（S）问题3：N、S是如何确定的？。

二、电流的磁效应问题1：磁极之间具有：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

谁也具有类似性质？。

问题2：磁现象与电现象的类似，是否电与磁之间存在着某种联系？不可能？可能？介绍科学家的坚定的信念与执着。

（有依据的猜想）。

问题3：有磁与电相关的历史事实吗？1731年，一位英国商人发现，雷电过后，他的一箱刀叉竞有了磁性1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电使缝衣针磁化问题4：你相信电与磁一定有联系吗？电荷可以单独存在，而磁极总是成对出现，当初很多科学也不支持电与磁有联系。

[精品]新人教版选修3-1高中物理导学案3.1磁现象和磁场

3 1磁现象和磁场一、预习目标1、列举磁现象在生活、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。

2、知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用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。

（二）过程与方法利用电场和磁场的类比，培养比较推能力。

（三）情感、态度与价值观在教中渗透物质的客观性原。

习重点磁场的物质性和基本特性。

习难点磁场的物质性和基本性质。

二、预习内容（一）、磁现象和磁场1、磁现象天然磁石的主要成分是，现使用的磁铁多是用、、等金属或用制成的。

天然磁石和人造磁铁都叫做，它们能吸引的性质叫磁性（。

磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最的区域叫磁极。

能够自由转动的磁体，静止时指的磁极叫做南极（S 极），指的磁极叫做北极（N极）。

2、电流的磁效应（1）自然界中的磁体总存在着个磁极，同名磁极相互，异名磁极相互。

（2）丹麦物家奥斯特的贡献是发现了电流的，著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南针上方，通电时。

3、磁场磁体与磁体之间、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发生的。

4、磁性的地球地磁南极在地极附近，地磁北极在地极附近。

课内探究案例1．如图1所示放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁后的极性是( )A．棒未被磁B．A棒左端为S极图１．B棒左端为N极D．棒左端为S极解答：软铁棒被磁后的磁场方向与条形磁铁磁场方向一致，故B 正确。

２．电流的周围存在磁场——电流的磁效应。

例2．某同做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动，由此可知,通电直导线产生的磁场方向是（）A．自东向西 B．自南向北．自西向东 D．自北向南解答：通电前小磁针指南北，通电后小磁针不动，说明通电直导线产生的磁场还在南北方向，稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动，说明通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反。

人教版高二物理选修3-1 第三章磁场知识点学案(含答案)

磁场复习学案姓名班级主题内容要求考点磁场及描述1．电流的磁场Ⅰ2．磁感应强度，磁感线，地磁场Ⅱ3．磁性材料，分子电流假说Ⅰ磁场对电流的作用力4．磁场对通电直导线的作用，安培力，左手定则Ⅱ5．磁电式电表原理Ⅰ磁场对运动电荷的作用力6．磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力，带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ7．质谱仪，回旋加速器Ⅰ重点本章的重点是：描述磁场特性的基本物理量——磁感应强度，表达磁场对电流和运动电荷作用规律的基本公式和基本定则——安培力公式、洛伦兹力公式和左手定则．难点本章的难点是：磁感应强度的定义、洛伦兹力公式的导出、带电粒子在匀强磁场中的运动以及带电粒子在复合场中运动问题的分析方法等等，是教学中的难点，在教学中要十分注意讨论问题的逻辑和思想方法．热点纵观近几年高考，涉及本章知识点的题目年年都有，考查次数最多的是与洛伦兹力有关的带电粒子在匀强磁场或复合场中的运动，其次是与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题．一、磁现象天然磁石和人造磁铁都叫做永磁体，它们能吸引铁质物体的性质-叫磁性．如磁铁能吸引铁屑、铁钉等物质．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)．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．二、电流的磁效应丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的磁效应．著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南的磁针上方，通电时磁针转动．三、磁场磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间，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．磁体的周围、电流的周围存在磁场．四、地球的磁场地球的地理两极与地磁两极并不重合，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．一、磁感应强度的意义描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量．二、磁感应强度的方向1．磁感应强度的定义：描述磁场强弱的物理量．2．磁感应强度的方向：小磁针静止时N 所指的方向规定为该点的磁感应强度方向，简称为磁场方向．3．磁感应强度是矢量．三、磁感应强度的大小1．电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元．2．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B来表示．3．定义式：B＝F IL．单位：特斯拉，简称特，符号是T ．1 T＝1N A·m．一、磁感线1．在磁场中画出的一些曲线，曲线上每一点的切线都跟这点的磁感应强度的方向一致．2．在磁体的两极附近，磁场较强，磁感线较密．二、几种常见的磁场1．直线电流的磁场(1)磁感线是围绕电流的一圈圈的外疏内密的同心圆．(2)判断方法：磁感线的方向可以用安培定制（右手螺旋定则）确定．(3)安培定则：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，弯曲四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．2．环形电流和通电螺线管的磁场环形电流安培定则的用法：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轴线上磁感线的方向．三、安培分子电流假说1．内容：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．如图甲所示．2．对有关磁现象的解释(1)磁化：软铁棒未被磁化前，内部分子电流取向杂乱无章，磁场相互抵消，对外界不显磁性，在外界磁铁的磁化下，内部各分子电流取向一致，形成磁极．如图乙所示．(2)失磁：由于激烈的分子热运动或机械运动使分子电流取向变得杂乱无章的结果．四、匀强磁场1．定义：磁感应强度的大小、方向处处相同的磁场． 2．磁感线特点：匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线．五、磁通量1．定义：设在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S ，则B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通．用字母Φ表示磁通量． 2．定义式： Φ＝BS3．单位：韦伯，简称韦，符号Wb ,1 Wb ＝1 T·m 2 ．比较项目磁感线电场线相似点意义形象地描述磁场方向和相对强弱而假想的线形象地描述电场方向和相对强弱而假想的线方向线上各点的切线方向即该点的磁场方向，是磁针N 极受力方向线上各点的切线方向即该点的电场方向，是正电荷受电场力的方向疏密表示磁场强弱表示电场强弱特点在空间不相交、不中断在空间不相交不中断不同点是闭合曲线静电场中，电场线始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，是不闭合的曲线一、安培力的方向1．安培力：磁场对通电导线的作用力． 2．方向——遵守左手定则二、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)3．安培力的方向特点：F⊥B，F⊥I，即F垂直于__B和I 决定的平面．安培力大小的计算1．当B与I垂直时，F＝BIL．2．当B与I在同一直线上时，F＝0．电场力安培力研究对象点电荷电流元受力特点正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷相反安培力方向与磁场方向和电流方向都垂直判断方法结合电场线方向和电荷正、负判断用左手定则判断一、洛伦兹力1．概念：运动电荷在磁场中受到的力．2．洛伦兹力的方向(1)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向．(2)负电荷受力方向与正电荷受力方向相反．3．洛伦兹力的大小一般公式：F＝qvB sinθ，其中θ是带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角．①当θ＝90°时，即v的方向与B的方向垂直时，F＝qvB，洛伦兹力最大．②当θ＝0°，即v的方向与B的方向平行时，F＝0，洛伦兹力最小．．洛伦兹力的作用效果特点由于洛伦兹力总是垂直于电荷运动方向，因此洛伦兹力总是不做功．它只能改变运动电荷的速度(即动量)的方向，不能改变运动电荷的速度(或动能)的大小电场力洛伦兹力作用对象静止或运动的电荷运动的电荷力的大小F电＝qE，与v无关F洛＝qvB sinα，与v有关，当B与v平行时，F洛＝0力的方向平行于电场方向同时垂直于速度方向和磁场方向对运动电荷的作用效果改变速度大小、方向，对运动电荷做功(除非初、末状态位于同一等势面)只改变运动电荷的速度方向，对运动电荷不做功一、带电粒子在匀强磁场中的运动1．实验探究(1)不加磁场时，电子束的径迹是一条直线(1)洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小，或者说洛伦兹力对带电粒子不做功．(2)沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，在匀强磁场中做圆周运动．洛伦兹力方向总与速度方向垂直，正好起到了提供向心力的作用．一、速度选择器如图所示，粒子所受的电场力FE＝qE，所受的洛伦兹力FB＝qvB，则由匀速运动的条件FE＝FB可得，v＝E/B，即满足比值的粒子都沿直线通过，与粒子的正负无关．除此之外，还应注意以下两点：1．若v＞EB或v＜EB，粒子都将偏离直线运动．粒子若从右侧射入，则不可能匀速通过电磁场，这说明速度选择器不仅对粒子速度的大小有选择，而且对速度的方向也有选择．2．要想使F E与F B始终相反，应将v、B、E三者中任意两个量的方向同时改变，但不能同时改变三个或者任一个方向，否则将破坏速度选择功能．2．加速：带电粒子进入质谱仪的加速电场，由动能定理得：qU ＝12m v2．①二、质谱仪1．原理图：如图所示：3．偏转：带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：Bqv ＝mv2r．②4．半径与质量关系：由①②两式可以求出粒子的半径r、质量m、比荷qm等．其中由r＝1B2mU质量变化．1．构造图：如图所示．回旋加速器的核心部件是两个 D 型盒．2．周期：高频交流电的周期与带电粒子在D 形盒中的运动周期相同．粒子每经过一次加速，其轨道半径就大一些，粒子绕圆周运动的周期不变． 3．最大动能：由qvB ＝mv 2r 和E K ＝12mv 2得E K ＝q 2B 2r 22m ，当r ＝R 时，有最大动能E km ＝q 2B 2R 22m (R 为D 形盒的半径)，即粒子在回旋加速器中获得的最大动能与q 、m 、B 、R 有关，与加速电压无关．(1)磁场的作用带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，周期T ＝2πmqB ，由此看出其周期与速率、半径均无关，带电粒子每次进入金属盒都运动相等的时间(半个周期)后平行电场方向进入电场，(2)电场的作用回旋加速器两个半圆形金属盒之间的缝隙区域存在周期性变化的并且垂直于两金属盒正对截面的匀强电场，带电粒子经过该区域时被加速． (3)交变电压的周期为保证带电粒子每次经过缝隙时都被加速，使之能量不断提高，需在缝隙两侧加上跟带电粒子在半圆形金属盒中运动周期相同的交变电压．三、磁流体发电机如图是磁流体发电机，其原理是：等离子体喷入磁场B ，正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A 、B 板上，产生电势差．设板间距离为l ，当等离子体以速度v 匀速通过A 、B 板间时，A 、B 板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势．此时离子受力平衡：E 场q ＝Bqv ，即E 场＝Bv ，故电源电动势E ＝E 场l ＝Blv ．三、电磁流量计如图所示，一圆形导管直径为d ，用非磁性材料制成，其中可以导电的液体向左流动，导电流体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转，a 、b 间出现电势差，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a 、b 间的电势差就保持稳定，由Bqv ＝U d q ，可得v ＝U Bd ，流量Q ＝Sv ＝πd 24·U Bd ＝πdU4B．、霍尔效应如图所示，厚度为h ，宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中．当电流按如图方向通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U 、电流I 和B 的关系为U ＝k IBd，式中的比例系数k 称为霍尔系数．一、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的分析1．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径和周期 (1)带电粒子做匀速圆周运动的受力特征： F 洛＝F 向，即qvB ＝m v 2r ，所以轨迹半径r ＝mvqB ．(2)运动的周期：T ＝2πr v ＝2πmqB2．带电粒子在匀强磁场中做圆周(或部分圆周)运动的圆心、半径及时间的确定 (1)圆心的确定．带电粒子进入有界磁场后，其轨迹是一段圆弧，确定圆弧的圆心是解决问题的关键．在解决实际问题中，确定圆心的位置通常有如下两种方法：①已知带电粒子的入射方向和出射方向时，通过入射点和出射点作入射方向和出射方向的垂线，两条垂线的交点即粒子轨迹的圆心，如左下图所示．②已知入射方向和出射点的位置，可以通过入射点作入射方向的垂线，再做入射点和出射点连线的中垂线，两条垂线的交点就是粒子运动轨迹的圆心．如右上图所示． (2)运动半径的确定．做入射点、出射点对应的半径(或圆周上的其他点)，并作适当的辅助线建立直角三角形，利用直角三角形的边角关系结合r ＝mvqB 求解．(3)运动时间的确定．粒子在磁场中运动一周的时间为周期T ＝2πm /qB ，当粒子在有界磁场中运动的圆弧对的圆心角为α时，粒子在有界磁场中运动时间为t＝α360°T或t＝α2π公式t＝α360°T中的α以“度”为单位，公式t＝α2πT中的α以“弧度”为单位，两式中的T为粒子在无界磁场中运动的周期．由以上两式可知，带电粒子在有界磁场中运动的时间随转过的圆心角的增大而增大，与轨迹的长度无关．如图所示，带电粒子射出磁场的速度方向与射入磁场的速度方向间的夹角φ叫做粒子的偏向角．偏向角φ等于入射点与出射点间的圆弧所对应的圆心角α，即φ＝α，如图所示．同时，入射点与出射点间的圆弧对应的圆心角α等于入射点与出射点间的弦与入射速度方向间夹角θ的2倍，即2θ＝α．3．有界磁场的径迹问题．(1)磁场边界的类型如图所示．(2)与磁场边界的关系．①刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切．②当速度v一定时，弧长(或弦长)越长，圆周角越大，则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长．③当速率v变化时，圆周角越大的，运动的时间越长．(3)有界磁场中运动的对称性．①从某一直线边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等；②在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出．垂直电场线进入匀强电场(不计重力)垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)受力情况恒力F＝Eq；大小、方向不变洛伦兹力F＝Bqv；大小不变，方向随v的改变而改变运动类型类平抛运动匀速圆周运动或其一部分运动轨迹抛物线圆或圆的一部分垂直电场线进入匀强电场(不计重力)垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)轨迹图象求解方法处理横向偏移y 和偏转角φ要通过类平抛运动的规律求解横向偏移y 和偏转角φ要结合圆的几何关系通过圆周运动的讨论求解决电磁场问题把握三点：(1)明确电磁场偏转知识及磁场中做圆周运动的对称性知识； (2)画轨迹示意图，明确运动性质； (3)注意两个场中运动的联系．例一、在平面直角坐标xOy 中，第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B ．一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子从y 轴正半轴上的M 点以速度v 0垂直于y 轴射入电场，经x 轴上的N 点与x 轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y 轴负半轴上的P 点垂直于y 轴射出磁场，如图所示．不计粒子重力，求(1)M 、N 两点间的电势差UMN ；(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ； (3)粒子从M 点运动到P 点的总时间t ．如图1所示，套在很长的绝缘直棒上带电的小球，其质量为m 、带电荷量为Q ，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放在匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E ，磁感应强度是B ，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度．【答案】(1)3m v 22q(2)2m v 0qB(3)(33＋2π)m3qB答案：a max ＝g v max ＝mg ＋μQEμQB。

高中物理第三章第1节磁现象和磁场学案(含解析)新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理学

磁现象和磁场1.磁体是具有磁性的物体，磁体有N、S两个极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

2．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。

3．磁场是一种特殊的物质，它对放入其中的磁体、电流有力的作用。

4．地球的地理两极与地磁两极并不重合，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。

5．火星上没有一个全球性的磁场，所以指南针在火星上不能工作。

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。

人教版物理选修3-1《几种常见的磁场》导学案(含答案)

几种常见的磁场导学案【学习目标】磁通量、磁感线、通电直导线、通电线圈。

【自主学习】1、磁感线所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的，在这些上，每一点的磁场方向都在该点的切线方向上。

磁感线的基本特性：（1）磁感线的疏密表示磁场的。

（2）磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从指向；在磁体内部，由指向。

（3）磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不真实存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场。

2、安培定则判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时，安培定则表述为：用握住导线，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的环绕方向；判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为：让弯曲的四指所指方向跟方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管磁感线的方向（这里把环形电流看作是一匝的线圈）。

3、安培分子电流假说（1）安培分子电流假说：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——，分子电流使每个物质微粒都成为微小的，它的两侧相当于两个。

（2）磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由产生的。

（3）磁性材料按磁化后去磁的难易可分为材料和材料。

4、匀强磁场磁感应强度、处处相同的磁场叫匀强磁场（uniform magnetic field ）。

匀强磁场的磁感线是一些直线。

5、磁通量（1）定义：设在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S ，则B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量（magnetic flux ），简称磁通。

（2）定义式：（3）单位：简称，符号。

1Wb=1T ·m 2（4）磁通量是标量（5）磁通密度即磁感应强度 B=S φ 1T=1mA N 1m W b 2⋅= 【典型例题】例1、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成α角，如图所示。

高中物理人教版选修3-1 精品导学案：3.3几种常见的磁场打印版

3 几种常见的磁场学习目标1.知道什么叫磁感线.2.知道几种常见的磁场(条形磁铁、蹄形磁铁、直线电流、环形电流、通电螺线管)及磁感线分布的情况.3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向.4.知道安培分子电流假说,并能解释有关现象.5.理解匀强磁场的概念,明确存在匀强磁场的两种情形.6.理解磁通量的概念并能进行有关计算.自主探究1.磁感线是一些有方向的,每一点的切线方向都跟该点的相同.磁感线的地方磁场强,磁感线的地方磁场弱.磁感线为曲线,在磁体的外部磁感线由极出发,回到极.在磁体的内部磁感线则由极指向极.两条磁感线不能.2.如果磁场的某一区域里,磁感应强度的、处处相同,这个区域的磁场叫.距离很近的两个异名磁极之间的磁场,通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)都可认为是匀强磁场.3.安培认为磁性起源是在分子、原子等物质微粒内存在着一种使每个物质微粒成为微小的磁体的,它的两侧相当于两个.合作探究【情景1】演示实验:观察小磁针和铁屑在磁场中的分布提出问题:1.我们在学习电场的时候是如何用电场线来描述电场强度的?对于磁场也是这样吗?2.观察磁铁周围的磁感线,有什么样的分布特点?总结:1.曲线上表示该点的磁场方向;表示大小.2.磁感线是闭合曲线:磁铁外部磁感线从出发到,内部是从到.【情景2】奥斯特发现电流的磁效应后,引导出电磁学的一系列新的发现.电流的磁场是如何分布的呢?提出问题1.是否能用细铁屑反映直导线磁场的分布?请设计实验验证.2.请通过实验结果总结归纳直线电流周围的磁感线的特点.设计实验方案:实验结果:安培定则(也叫右手螺旋定则)内容:【情景3】提出问题1.请画出它们的磁感线空间走向及疏密分布情况.2.根据记录的电流的方向和磁感线的方向,思考这两者之间有没有联系?能否用安培定则来描述?安培定则的另外一种表述:【例题】通电螺线管周围磁场的特点:两端分别是N极和S极,管内是匀强磁场,管外为非匀强磁场.在方框内画出通电螺线管周围磁场的立体图、横截面图和纵截面图.【情景4】提出问题1.磁铁和电流都能产生磁场,它们是否有联系?2.如何用安培分子电流假说解释磁化和退磁现象?【情景5】图中所示两个异名磁极间的磁场提出问题1.观察分析,两磁极间的磁场有何特点.2.在什么情形中,存在这种电场.总结:匀强磁场定义:.产生方法:.【情景6】光通过洞口提出问题1.“光通量”由光的强弱及洞的面积决定,那么我们如何来描述磁通量呢?2.光线垂直入射与傍晚光线倾斜入射时通过的“光通量”不同,那么B和S不垂直时如何描述磁通量?总结:1.磁通量定义式:.单位:2.当B和S不垂直时,应该找到,此时定义式为.课堂检测1.关于磁感线,下列说法中正确的是()A.两条磁感线的空隙处一定不存在磁场B.磁感线总是从N极到S极C.磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D.两个磁场叠加的区域,磁感线可能相交2.关于磁感线与电场线,下列说法正确的是()A.电场线起止于电荷,磁感线起止于磁极B.电场线一定不闭合,磁感线一定是闭合的C.磁感线是小磁针在磁场力作用下的运动轨迹D.沿磁感线方向磁场逐渐减弱3.关于匀强磁场,下列说法中正确的是()A.在某一磁场中,只要有若干处磁感应强度相同,则这个区域里的磁场就是匀强磁场B.只要磁感线是直线,该处的磁场一定是匀强磁场C.匀强磁场中的磁感线,必定是相互平行且间距相等的直线D.距离很近的两个异名磁极之间及通电螺线管内部靠近中间部分的磁场,都可视为匀强磁场4.下面每张图中,最里边的小圆表示一根通电直导线的截面,标出了导线中电流的方向,周围的同心圆表示通电直导线磁场的磁感线.其中能比较正确地反映磁场情况的是()5.如图所示,带正电的金属环绕轴OO'以角速度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极沿轴线向右D.N极沿轴线向左6.在如图所示的电路中,当开关S断开时,螺线管中小磁针N极的指向如图所示,则当开关S闭合后,小磁针静止时,N极的指向为()A.垂直纸面向里B.垂直纸面向外C.水平向右D.水平向左8.如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量的情况是()A.如图位置时等于BSB.若使框架绕OO'转过60°角,磁通量为BSC.若从初始位置转过90°角,磁通量为零D.若从初始位置转过180°角,磁通量变化为2BS教师个人研修总结在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。

高中物理 磁现象和磁场 几种常见的磁场复习 精品导学案 新人教版选修3-1

高中物理 3.1磁现象和磁场导学案 新人教版选修3-1