5.3探究电流周围的磁场
5.3探究电流周围的磁场 课件(沪科版选修3-1)
教 学 方 案 设 计
针 b指向正确，小磁针a指向错误；环形电流形成的磁场左侧 应为 S极，故 d的指向正确．
【答案】 BCD
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
HK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-1
课 堂 互 动 探 究
1．图5－ 3－2中的四幅图为电流产生磁场的分布图，其 中正确的是( )
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
揭示了磁现象的电本质．
课 时 作 业
菜
单
HK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-1
课 堂 互 动 探 究
一根软铁棒被磁化是因为( A．软铁棒中产生了分子电流 B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章
)
教 学 方 案 设 计
C．软铁棒中分子电流消失 D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
的重点．
课 时 作 业
菜
单
HK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-1
课 堂 互 动 探 究
通电的螺线管相当于一个条形磁铁，一端是 N 极，另一 端是 S 极，把一个小磁针放入螺线管内部，小磁针的 N 极指
教 学 方 案 设 计
向螺线管的哪端呢？
当 堂 双 基 达 标
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
HK ·物理
教 学 教 法 分 析
选修3-1
课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
5.3电流周围的磁场
安培
安培最主要的成就是1820～ 1827年对电磁作用的研究：①发 现了安培定则；②发现电流的相 互作用规律；③发明了电流计； ④提出分子电流假说； ⑤总结了 电流元之间的作用规律——安培 定律。为了纪念他在电磁学上的 杰出贡献，电流的单位以他的姓 氏命名。麦克斯韦称赞安培的工 作是“科学上最光辉的成就之一， 还把安培誉为“电学中的牛顿”， 世人称他是电动力学的先创者。
A．B 竖直向上 B．B 水平向右
C.B 水平向右 D.B 竖直向上
5.如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近， 磁铁处于水平位置并和线圈在同一平面内， 且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将( )
A．转动同时靠近磁铁 B．转动同时离开磁铁 C．不转动，只靠近磁铁 D．不转动，只离开磁铁
7．在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点 处是通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于
图 2－1－4
A．内部的小磁针的 N 极向外转，外部的小磁针的 N 极 向外转
B．内部的小磁针的 N 极向里转，外部的小磁针的 N 极 向外转
C．内部的小磁针的 N 极向外转，外部的小磁针的 N 极 向里转
D．内部的小磁针的 N 极向里转，外部的小磁针的 N 极 向里转
1．通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针， 磁针指向如图所示，则( ) A．螺线管的 P 端为 N 极，a 接电源的正极
A．向右飞的正粒子 B．向左飞的负粒子 C．向右飞的负粒子 D．向左飞的正粒子
图 2－1－2
二、安培定则的应用 在图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场
中某处小磁针 N 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．
1. (2011·铜川检测)一环形线圈和两个小磁针如图所示位 置，开始两个小磁针与环形线圈在同一个平面内，当线圈中 通以如图 2－1－4 所示的电流之后，两个小磁针将( )
5.3 探究电流周围的磁场
同州中学
任伟
奥斯特(1777～1851年)丹麦物理学家、化学家。于1820 年发现通电导线也能让磁小针发生偏转。揭示了磁与电 的联系。开辟了物理学的新领域——电磁学。
奥斯特实验：
条件：导线与磁针平行 结论：电流周围有磁场
根据铁屑的排列可以反映直导线周围的磁 感线分布
由图可知直 导线周围的 磁感线是以 直导线为圆 心的同心圆 且圆面与直 导线垂直 （无极磁场）
作业：109页 2、3题
直线电流的方向跟它产生的磁场的磁感线 之间的关系可以用安培定则（也叫右手螺旋 定则）来判断，如图所示： 用右手握住导线，让 大拇指指向电流的方 向，则弯曲的四指所
指的方向就是磁感线
的环绕方向。
用右手握住导线，让弯曲的四指所指的方 向跟环形电流的方向一致，则大拇指所指的 环形电流的磁场 方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
通电螺旋管周围磁场
（大握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟 电流方向一致，则大拇指所指的方向就是螺旋管 内部磁感线的方向。
磁现象的本质：
安培分子电流假说 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，分子电流使每 个物质微粒都成为微小的磁体，分子电流的 两侧相当于两个磁极，当内部各分子电流对 应的小磁体的取向是杂乱无章时，对外不显 磁性。当物体被磁化，分子电流取向大致相 同时，对外显示较强的磁性。
如图所示，确定磁感线或电流的方向
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
通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示， 当小磁针静止时，图中小磁针的指向可能的是( 涂黑的一端为N极)( ) A．a B．b C．c D．d
沪科版物理选修3-1：学业分层测评19 第5章 5.3 探究电流周围的磁场
学业分层测评(十九) 探究电流周围的磁场(建议用时：45分钟)[学业达标]1.如图5-3-6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()图5-3-6A．牛顿B．爱因斯坦C．奥斯特D．居里夫人【解析】发现电流能使小磁针偏转的物理学家是奥斯特．故C正确．【答案】 C2．(多选)通有恒定电流的长直螺线管，下列说法中正确的是()A．该螺线管内部是匀强磁场B．该螺线管外部是匀强磁场C．放在螺线管内部的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的N极D．放在螺线管外部中点处的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的N 极【解析】长直螺线管内部中间部分是匀强磁场，在磁场中小磁针的N极指向就是该处磁场的方向．【答案】AC3．如图5-3-7所示，电流从A点分两路通过对称的环形支路汇合于B点，则环形支路的圆心O处的磁感应强度为()【导学号：29682088】图5-3-7A．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸外”B．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸内”C．大小为零D．在环形支路所在平面内，指向B点【解析】由安培定则可判断上边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向里，下边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向外，方向相反，两环形支路的电流相等，环形电流支路的圆心O与两支路间的距离相等，所以O 处的磁感应强度为零．【答案】 C4．闭合开关S后，小磁针静止时N极指向如图5-3-8所示，那么图中电源的正极()图5-3-8A．一定在a端B．一定在b端C．在a端或b端均可D．无法确定【解析】磁铁外面的磁感线分布与通电螺线管相似，由安培定则即可判断电源的正极在a端．【答案】 A5．直线电流周围的磁场，其磁感线分布和方向用下列哪个图来表示最合适()。
导学案最新物理学案：5.3探究电流周围的磁场(沪科版选修3-1)
5．3探究电流周围的磁场(教师用书独具）●课标要求1．探究并理解直线电流、环形电流、通电螺线管周围的磁场规律，并会用安培定则判定各种电流周围的磁场方向．2．了解安培分子电流假说及磁现象的电本质．3．会解释有关磁化和退磁现象．●课标解读1．了解通电直导线和通电线圈周围的磁场．2．会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．3．了解安培分子电流假说，知道磁现象的电本质．●教学地位本节主要学习电流的磁效应，使学生了解通电导线、通电线圈周围的磁场，熟练掌握安培定则，判断通电直导线，通电线圈磁感线的空间分布是本节的重点,学习本节内容，可以调动学生充分发挥空间想像力，对空间磁感线的分布有一个完整的认识，本节内容是学习电磁学的基础，也是高考的重点．(教师用书独具)●新课导入建议通电的螺线管相当于一个条形磁铁,一端是N极,另一端是S极，把一个小磁针放入螺线管内部,小磁针的N极指向螺线管的哪端呢？图教5－3－1●教学流程设计课前预习1．让学生阅读教材2．填写【课前自主导学】⇒步骤1：导入新课本节教学地位分析,激发学习兴趣⇒步骤2：老师提问检查预习效果,并引导学生讨论交流⇒步骤3：师生互动完成“探究1”总结安培定则的应用⇓\步骤8：课堂小结学生总结本节内容，老师布置【课后知能检测】⇐步骤7：学生练习完成【当堂双基达标】⇐步骤6：师生互动完成“探究3"重点培养解题规范⇐步骤5:师生互动完成“探究2”⇐步骤4:学生练习完成【迁移应用】课标解读重点难点1.通过探究实验了解通电直导线和通电线圈的磁场．2。
掌握用安培定则判断直线电流,通电线圈周围磁场的方法．3。
探究磁现象的电本质，了解安培分子电流假说.1.认识通电直导线和通电线圈周围的磁场．（重点）2。
掌握安培定则．(重点)3。
通电螺线管内部的磁场．（难点)4。
安培分子电流假说．（难点）电流的磁场1（1)直线电流的磁场①磁场分布：直线电流的磁场磁感线是一些围绕以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上．②安培定则：右手握住导线，让大拇指指向电流的方向，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．(2)通电线圈的磁场①环形电流的磁场：环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线．也满足安培定则．②通电螺线管的磁场：就像一根条形磁铁，一端相当于北极,另一端相当于南极．长直通电螺线管内中间部分的磁场近似匀强磁场．③磁感线方向判定：电流方向、磁场磁感线方向仍然满足右手螺旋定则．右手握住螺旋管，让四指指向电流的环绕方向，则大拇指指向N极．2．思考判断（1）直线电流磁场的磁感线一定和电流方向平行．（×)(2）直线电流和通电螺线管都符合安培定则．(√）(3）通电螺线管的磁感线都是从N极指向S极．(×）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？【提示】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.探究磁现象的本质1.(1)安培的分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，叫分子电流，分子电流使每一个物质微粒都成为微小的磁体，分子电流的两侧相当于两个磁极．（2)磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的．2．思考判断(1)磁铁的磁场和电流的磁场本质是相同的．（√）(2）磁体受到高温或猛烈敲击有时会失去磁性．（√)(3)发现电流的磁效应的科学家是安培．(×)3．探究交流1731年，一名英国商人的一箱新刀在闪电过后带上了磁性；1751年,富兰克林发现缝纫针经过莱顿瓶放电后磁化了…，电流能产生磁场，电和磁之间有无本质的联系？【提示】电和磁之间有本质的联系,磁场都是由电荷的运动产生的．电流的磁场和安培定则的应用1．环形电流、通电螺线管产生的磁感线和什么磁体的磁感线类似？2．直线电流和环形电流在应用安培定则时有什么不同？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的多组同心圆,越向外越稀疏，磁场越弱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极后小磁针N极(黑色的一端)的指向正确的是( ）。
5.3探究电流周围的磁场
5.3 探究电流周围的磁场【教材分析】教材介绍了通过实验探究电流周围磁场分布情况的方法，从而要求学生掌握直线电流、通电线圈与通电螺线管的磁场分布，并会用安培定则（右手螺旋定则）来判断磁场的方向．在此基础上引入安培分子电流假说来探究磁现象的本质，使学生明确磁化和退磁的物理道理．教材最后还安排了用DIS测量通电螺线管的磁感应强度，观察通电螺线管内部磁感应强度大小与线圈中电流大小的关系，并研究其分布规律．【教学目标】注重培养学生科学的探究方法，掌握安培定则（右手螺旋定则）并能熟练应用。
了解磁现象的电本质，理解磁化和退磁的物理过程．通过对安培分子电流假说的学习，一方面使学生了解科学假设的提出要有实验基础的指导，另一方面也要使学生了解假说是科学发展的形式，假说是否正确要看能否解释实验现象，导出的结论是否符合实验结果。
安培假说已经得到实验的证实，假说上升为理论——安培分子电流理论．教学中教师要展示自己的思维过程（科学方法、科学过程），向学生渗透科学的研究方法．【教学重难点】重点是使学生掌握电流的磁场特征，会熟练应用安培定则（右手螺旋定则）难点是理解安培分子电流假说【教学思路】通过问题引入新课，激发学生的求知欲望，然后在教师的引导下逐步深入地进行实验探究，教学中教师要展示自己的思维过程（科学方法、科学过程）．首先从简单的直线电流开始研究，在通电的直导线周围放若干个小磁针，初步了解磁场的分布，然后引入铁屑再来做更精细一点的研究，引导学生认识通电的直导线周围的磁场分布情况．通过直线电流的方向跟它产生的磁场方向的关系，引入安培定则（右手螺旋定则）．紧接着用类似的方法探究通电线圈及通螺线管周围的磁场分布情况．到此，在问题解决的情况下，教师启发学生思考新的问题：磁铁和电流都能产生磁场，那它们的起源是否相同呢？再次把学生的求知欲望推向新的高潮，继续探究磁现象的本质．【教学器材】直导线、线圈、螺线管、小磁针、铁屑、电源、安培分子电流模型、DISLab系统等【教学过程】◆新课导入在初中的学习中，我们已经知道奥斯特发现了通电导线也能使小磁针偏转，说明电流与磁铁一样能够产生磁场，那么，电流的磁场是怎样分布的呢？有什么特征呢？◆新课展示1．探究直线电流的磁场学生分组实验：通电直导线垂直穿过水平硬纸板，小磁针放在水平硬纸板上各处，观察小磁针的指向，并把指向画在纸板上相应的位置．改变电流方向，重复刚才的实验．此时，大家对通电直导线周围的磁场分布大致有了一个了解，如果我们可以用更多的小磁针来观察，可以对磁场的分布了解的更细致些，教师演示用铁屑来做实验．形象地显示磁感线的分布情况．引导学生分析得出结论：（1）直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上．磁感线的切向方向就是放在该点的小磁针N 极的指向．（2）通电长直导线中部周围空间的磁场呈以导线为轴线的同心圆分布．导线中电流越大，导线周围空间的磁感应强度越大且B ∝I ；在导线电流一定的情况下，距导线越远的地方，磁感应强度越小，且B ∝1/r ．写成B ∝I /r ．这里可以用DISLab 系统演示B 与I 、1/r 的关系．（3）直线电流方向跟它产生的磁感线方向之间的关系可以用安培定则（右手螺旋定则）判断：大拇指表示电流方向，弯曲的四指方向则表示磁感线方向．2．探究通电线圈的磁场演示实验：用铁屑形象地显示通电线圈周围的磁场分布情况，并用小磁针检验磁场的方向．观察现象并讨论：环形电流的方向跟中心轴上的磁感线方向之间有什么关系？怎样判断环形电流的磁感线方向？环形电流方向和它产生的磁场方向也遵循安培定则：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．教师演示：用铁屑演示通电螺线管周围的磁场分布情况．教师演示：用DIS 测量通电螺线管的磁感应强度，了解通电螺线管内部磁感应强度B 的大小与所加电压的关系及长直螺线管内部磁场分布情况，知道匀强磁场．3．探究磁现象的本质提出问题：通过上面的学习，我们知道电流和磁铁都能产生磁场，那么磁铁的磁场和电流的磁场是否有相同的起源呢？教师介绍安培在1821年提出的分子电流假说，把原子、分子等物质内部的电子绕核旋转等效为分子电流，每个分子电流都相当于一个小磁体，通过这些小磁体的取向是否一致，来体现整个物体对外是否显示磁性．结论：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的．教师演示：用安培分子电流模型及条型磁铁演示磁化及退磁的过程．学生思考：为什么磁铁应避免猛烈敲击或受高温？◆案例分析【例1】根据下面各图所给定的情况画出它们的电流方向．解析：图甲中线圈中心的磁场方向指向纸外，根据安培定则可知，右手的大姆指应指向纸外，所以右手其余四指的弯曲方向（沿逆时针方向）就是线圈中的电流方向，即线圈中的电流方向是由A 流向B ．图乙中由小磁针的N 极指向左面可知，螺线管周围的磁感线方向是从左面进入螺线管的，在螺线管内部的磁场方向是向左的，由安培定则可知，螺线管中的电流方向是从B 流A BI AI A B I N S 甲 丙 乙向A 的．图丙中小磁针的N 极指向纸内，因此直导线下方的磁场方向指向纸内，由安培定则可知，直导线中的电流方向是从A 指向B 的．【例2】一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处，放一指南针，其指向刚好较原来旋转1800角，由此可以断定，这根电缆中电流的方向为 （ ）A ．可能是向北B ．可能是竖直向下C ．可能是向南D ．可能是竖直向上解析：小磁针在仅有地磁场作用下，N 极指向北方．电流的磁场方向由安培定则判断．能使小磁针的指向发生改变，一定是电流的磁场所致．在地磁场作用下，小磁针静止时N 极指向北方，现改变为N 极指向南方，必定是电流的磁场指向南方．根据安培定则可判知，电流的方向可能为竖直向上．正确答案是D ．【例3】如图所示，A 为橡胶圆盘，其盘面竖直；B 为紧贴A的毛皮，在靠近盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置。
沪科版3-1选修三5.3《探究电流周围的磁场》优秀教案1(重点资料).doc
5.3探究电流周围的磁场【教学目标】知识与技能：1、知道电流周围存在磁场，知道通电螺线管对外相当于一个磁体，会用安培定则确定相应磁体的磁极和通电螺管的电流方向。
2、培养学生初步的观察能力、实验能力、分析概括、作图能力。
3、培养学生良好的学习习惯，实事求是的科学态度。
过程与方法：1.观察奥斯特实验了解电流的磁场，知道磁场方向跟电流方向有关系，培养学生的观察实验能力。
2.通过观察通电螺线管的实验，发现通电螺线管的磁极跟电流的关系，总结出安培定则，培养学生的分析概括能力。
3.从安培定则的应用，培养学生的思维作图能力。
情感态度与价值观：养成实事求是，尊重自然规律科学态度，在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦。
【教学重点】奥斯特实验，通电螺线管周围的磁场，安培定则。
[:Z|xx|k]【教学难点】安培定则的运用【教学准备】螺线管、铁屑、通电螺线管周围磁感线的主体模型，干电池铜导线。
【教学方法】探究式教学法【教学过程】一、复习、引入新课1、复习磁的基本知识●任何磁体都有两个磁极：分别叫做____和____.●磁极间的相互作用规律是：_______________●磁体周围存在着_______.它是确实存在着的一种物质。
物理学中引入了_______来描述它。
●图一：根据磁铁的磁场方向画出小磁针的磁极；图二：根据磁针指向画出磁铁的磁极。
图一图二2、利用多媒体展示电磁体的应用，引导学生对生活、生产中大量电器的观察，使学生意识到电与磁有着密切的联系，同时，演示电磁铁吸引小铁钉的实验，引发学生思考：电能生磁吗？由此引入新课。
板书：第二节电流的磁场二、进行新课1、电与磁的关系（1）指导学生阅读和观察教材102页，图16-7所示的电器设备。
（2）奥斯特实验实验器材：小磁针、电源、导线、开关师：介绍实验器材，在介绍这些实验器材的同时，提出问题让学生思考实验步骤：第一，观察小磁针静止时的指向，受地磁场影响磁针的南北极的方向。
精选-5.3探究电流周围的磁场(学)
电流的磁场1.基本知识(1)直线电流的磁场①磁场分布：直线电流的磁场磁感线是一些围绕以导线上各点为圆心的，这些同心圆都在跟导线的平面上．②安培定则：右手握住导线，让大拇指指向的方向，则弯曲的四指所指的方向就是的环绕方向．(2)通电线圈的磁场①环形电流的磁场：环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线．也满足．②通电螺线管的磁场：就像一根条形磁铁，一端相当于北极，另一端相当于南极．长直通电螺线管内中间部分的磁场近似匀强磁场．③磁感线方向判定：电流方向、磁场磁感线方向仍然满足．右手握住螺旋管，让四指指向，则大拇指．2．思考判断(1)直线电流磁场的磁感线一定和电流方向平行．( )(2)直线电流和通电螺线管都符合安培定则．( )(3)通电螺线管的磁感线都是从N极指向S极．( )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？探究磁现象的本质1.基本知识(1)安培的分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种，叫分子电流，分子电流使每一个物质微粒都成为，分子电流的两侧相当于两个磁极．(2)磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由．2．思考判断(1)磁铁的磁场和电流的磁场本质是相同的．( )(2)磁体受到高温或猛烈敲击有时会失去磁性．( )(3)发现电流的磁效应的科学家是安培．( )3．探究交流1731年，一名英国商人的一箱新刀在闪电过后带上了磁性；1751年，富兰克林发现缝纫针经过莱顿瓶放电后磁化了…，电流能产生磁场，电和磁之间有无本质的联系？电流的磁场和安培定则的应用【问题导思】1．环形电流、通电螺线管产生的磁感线和什么磁体的磁感线类似？2．直线电流和环形电流在应用安培定则时有什么不同？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的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱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极如图5－3－1所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远，当开关闭合后小磁针N极(黑色的一端)的指向正确的是( )A．小磁针a的N极指向正确B．小磁针b的N极指向正确C．小磁针c的N极指向正确D．小磁针d的N极指向正确图5－3－11．图5－3－2中的四幅图为电流产生磁场的分布图，其中正确的是( )A ．①③B ．②③C ．①④D ．②④探究磁现象的电本质【问题导思】1．电流的磁场和磁铁的磁场产生的原因是否相同？ 2．什么是分子电流？ 1．安培分子电流假说的内容安培认为，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，分子电流使每个物质微粒都成为一个微小磁体，分子的两侧相当于两个磁极，如图5－3－3所示．图5－3－22．用假说解释一些磁现象(1)磁化：铁质物体与磁铁接触后显示出磁性．(2)退磁：原来有磁性的物体失去磁性．3．磁现象的电本质磁体的磁场和电流的磁场一样都是由电流产生的，而电流又是由运动电荷产生的．因此，安培分子电流假说成功地揭示了磁现象的电本质．一根软铁棒被磁化是因为( ) A．软铁棒中产生了分子电流B．软铁棒中分子电流取向杂乱无章C．软铁棒中分子电流消失D．软铁棒中分子电流取向变得大致相同2．(2012·上海静安区高二检测)如图5－3－4所示，回形针系在细线下端被磁铁吸引，下列说法正确的是( )A．回形针下端为N极B．回形针两端出现感应电荷C．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D．用点燃的火柴对回形针加热，回形针不被磁铁吸引，原因是回形针加热后，分子电流消失了综合解题方略——电流磁场的叠加在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处是通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图5－3－5所示，每根通电导线在三角形的A 点产生的磁感应强度大小为B ，则三角形A 点的磁感应强度大小为________，方向为________．若C 点处的电流方向反向，则A 点处的磁感应强度大小为________，方向为________．规律总结：两个或两个以上的电流的磁场叠加时，先根据安培定则判断出每条导线在O 点产生的磁感应强度的方向，再由矢量合成法则合成．奥斯特实验1820年4月，奥斯特演示了电流磁效应的实验．他将导线的一端和伽伐尼电池正极连接，导线沿南北方向平行地放在小磁针的上方，当导线另一端连到负极时，磁针立即指向东西方向．把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线和磁针之间，甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里，磁针照样偏转．奥斯特认为在通电导线的周围，发生一种“电流冲击”．这种冲击只能作用在磁性粒子上，对非磁性物体是可以穿过的．磁性物质或磁性粒子受到这些冲击时，阻碍它穿过，于是就被带动，发生了偏转. 导线放在磁针的下面，小磁针就向相反方向偏转；如果导线水平地沿东西方向放置，这时不论将导线放在磁图教5－3－2图5－3－5针的上面还是下面，磁针始终保持静止．1．首先发现电流磁效应的科学家是( )A ．安培B ．奥斯特C ．库仑D ．麦克斯韦2．下列物体中，周围一定不存在磁场的有( ) A ．地球B ．通电直导线C ．磁铁附近的铁棒D ．静止的带电金属球3．(2011·新课标全国卷)为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( )4．如图5－3－6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5－3－61．通有恒定电流的长直螺线管，下列说法中正确的是( )A．该螺线管内部是匀强磁场B．该螺线管外部是匀强磁场C．放在螺线管内部的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的N极D．放在螺线管外部中点处的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的N极2．(2012·昌江高二检测)如图5－3－7所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感线最密处为( )A．a处B．b处C．c处图5－3－7 D．无法判断3．闭合开关S后，小磁针静止时N极指向如图5－3－8所示，那么图中电源的正极( )A ．一定在a 端B ．一定在b 端C ．在a 端或b 端均可D ．无法确定4．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是( )A ．分子电流消失B ．分子电流取向变得大致相同C ．分子电流取向变得杂乱D ．分子电流减弱5．如图5－3－9所示，三根长直通电导线中电流大小相同，通电电流方向为：b 导线和d 导线中电流向纸里，c 导线中电流向纸外，a 点为b 、d 两点的连线的中点，ac 垂直于bd ，且ab ＝ad ＝ac ，则a 点的磁场方向为( )A ．垂直纸面指向纸外B ．垂直纸面指向纸内C ．沿纸面由a 指向bD ．沿纸面由a 指向d6．如图5－3－10所示，电流从A 点分两路通过对称的环形支路汇合于B 点，则环形支路的圆心O 处的磁感应强度为( )A ．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸外”B ．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸内”C ．大小为零D ．在环形支路所在平面内，指向B 点 7．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图5－3－11所示，则铁环中心O 处的磁场方向为( )A ．向下B ．向上C ．垂直于纸面向里D ．垂直于纸面向外 8．(2012·福建连江一中高二检测)如图5－3－12所示，A 和B 为两根互相平行的长直导线，通以同方向等大电流，虚线C 为在A 和B 所确定的平面内与A 、B 等距的直线，则下列说法正确的是( )A ．两导线间的空间不存在磁场B ．虚线C 处磁感应强度为零C ．AC 间磁感应强度垂直纸面向里D ．CB 间磁感应强度垂直纸面向外图5－3－8 图5－3－9图5－3－10 图5－3－11图5－3－129．如图5－3－13所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平固定放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，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 ．a 、b 两点磁感应强度相同B ．c 、d 两点磁感应强度大小相等C ．a 点磁感应强度最大D ．b 点磁感应强度最大 10．在图5－3－14中，分别给出了其中的电流方向或磁场中某处小磁针N 极的指向，请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．11．如图5－3－15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________．12．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，小磁针的指向如图5－3－16甲所示，因为管内的磁感线方向向右，所以小磁针的N 极指向右方．乙说，小磁针的指向如图乙所示．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？图5－3－15 图5－3－14 图5－3－13图5－3－16（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。
【物理】《探究电流周围的磁场》示范教案(沪科版选修3 1)
【物理】《探究电流周围的磁场》示范教案(沪科版选修3 1)【物理】《探究电流周围的磁场》示范教案(沪科版选修3-1)5.3探索电流周围的磁场【教学目标】知识和技能：1、知道电流周围存在磁场，知道通电螺线管对外相当于一个磁体，会用安培定则确定相应磁体的磁极和通电螺管的电流方向。
2.培养学生的初步观察能力、实验能力、分析概括能力和绘图能力。
3.培养学生良好的学习习惯和求实的科学态度。
过程和方法：1.观察奥斯特实验了解电流的磁场，知道磁场方向跟电流方向有关系，培养学生的观察和实验能力。
2.通过观察通电螺线管的实验，发现通电螺线管的磁极跟电流的关系，总结制定安培定律，培养学生的分析和概括能力。
3.运用安培定律培养学生的思维和绘图能力。
情感态度和价值观：养成实事求是，尊重自然规律科学态度，在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦。
[教学要点]奥斯特实验，通电螺线管周围的磁场，安培定则。
[教学困难]安培定则的运用【教学准备】电磁阀周围的主模型磁感应线、铁屑和通电电磁阀，以及干电池的铜线。
[教学方法]探究式教学法【教学过程】一、复习并介绍新课程1。
复习磁学的基本知识任何磁体都有两个磁极：分别叫做____和____.第1页，共4页磁极间的相互作用规律是：_______________磁铁周围确实存在一种物质。
引入物理学来吧描述它。
图1：根据磁铁的磁场方向画出小磁针的磁极；图二：根据磁针指向画出磁铁的磁极。
图一图22、利用多媒体展示电磁体的应用，引导学生对生活、生产中大量电器的观察，使学生意识到电与磁有着密切的联系，同时，演示电磁铁吸引小铁钉的实验，引发学生思考：电能生磁吗？由此引入新课。
黑板书写：第二节电流磁场二、进行新课1、电与磁的关系（1）引导学生阅读并观察教材第102页图16-7所示的电气设备。
（2）奥斯特实验实验器材：小磁针、电源、导线、开关老师：介绍实验设备。
在介绍这些实验设备时，提出问题，让学生思考实验步骤：第一，观察小磁针静止时的指向，受地磁场影响磁针的南北极的方向。
5.3探究电流周围的磁场
①环形电流磁场磁感线的特点：一些围绕环形导线的闭合曲线。在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直。
思考与讨论：
环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间有什么关系？怎样判断环形电流的磁感线方向？
提示：
环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向互相垂直；环形电流的方向跟它产生的磁场的磁感线方向之间的关系，也可以用安培定则来判断：让右手弯曲的四指与电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。
思考与讨论：
通电直导线产生磁场的磁感应强度B的大小与导线的电流I的大小有怎样的关系？
提示：
导线的电流越大，导线周围空间的磁感应强度就越大，即磁感应强度B跟通过导线的电流I成正比；在导线电流一定的情况下，距导线越远的地方，磁感应强度越小，即空间各点磁感应强度B跟该点距导线的距离r成反比；另外，线圈匝数越多，磁感应强度越大，磁感应强度B跟螺线管单位长度内的匝数n成正比。
板式设计
作业布置
教学后记
②通电螺线管磁场磁感线的特点：
螺线管通电以后，就像一根条形磁铁，一端相当于北极，另一端相当于南极。通电螺线管外部磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似，从北极出来进入南极，螺线管内部磁感线跟螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部磁感线连接，形成一些闭合曲线。长通电螺线管内部磁场近似为匀强磁场。
思考与讨论：
（三）情感态度与价值观
学习奥斯特和安培的科学探究精神；感受研究电流周围的磁场的重要意义
教学重点
及难点
重点：通电指导线和通电线圈周围的磁场分布情况及其方向、安培分子电流假说了解磁现象的本质
难点：安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的Байду номын сангаас向
2021-2022年高中物理 第五章第3节探究电流周围的磁场知识精讲 上海科技版选修3-1
2021-2022年高中物理第五章第3节探究电流周围的磁场知识精讲上海科技版选修3-1【本讲教育信息】一、教学内容探究电流周围的磁场二、考点点拨本节所讲的电流周围的磁场，要重点掌握判断电流周围磁场的方法：安培定则（右手螺旋定则）。
三、跨越障碍（一）电流的磁场1. 直线电流周围的磁场方向（1）通过碎铁屑显示出直线电流周围磁场的磁感线分布：通电直导线周围的磁场的磁感线是一些以通电电流上各点为圆心的一个个同心圆（如图所示）。
（2）安培定则可判断直导线电流周围的磁场方向：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。
（如图所示）如果我们用“”表示磁场方向（或电流方向）垂直纸面向里，“”表示磁场方向（或电流方向）垂直纸面向外。
直线电流的磁场可用下面几个图表示特点：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱。
2. 环形电流磁场的磁感线分布（1）通过碎铁屑显示环形电流磁场的磁感线：如图所示：（2）安培定则可判断环形电流的磁场方向：右手握住环形导线，四指所指的方向与电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形电流内部的磁感线方向。
（如图所示）特点：环两侧是N、S极，离环中心越远，磁场越弱。
3. 通电螺线管磁场的磁感线（1）通电螺线管磁场的磁感线，跟条形磁铁的磁感线很类似，所以通电螺线管相当于一个条形磁铁。
（2）安培定则可判断通电螺线管的磁场方向：用右手握住螺线管，让四指方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线方向（如图所示）。
特点：外部跟条形磁铁外部磁场分布情况相同，两端分别是N、S极，管内是匀强磁场，管外两端磁场最强，中间最弱。
注意：在使用安培定则时要明确其适用的物理现象是电流产生的磁场。
用右手握住产生磁场的“物体”——通电直导线或通电螺线管，伸直的大拇指和弯曲的四指分别代表了“直立量”和“弯曲量”。
“直立量”——直线电流、环形电流和通电螺线管中心轴线上磁感线方向。
沪科版选修3-1 5.3探究电流周围的磁场
直线电流：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。
环形电流：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。
环形电流磁场的几种图示 磁感线分布 正视图 纵截面（右视）图
导线电流 磁感线
导线 电流
磁感线
环形电流磁场特点：
1.环形电流的两侧分别为N极和S 极，相当于一个小磁针。
2.环内、环外磁感线条数相等，环 内磁场强，环外磁场弱，离圆环中 心越远，磁场越弱。
例2、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( D )
例1、如图所示,一束带电粒子沿水 平方向飞过小磁针的上方,并与磁针指 向平行,能使小磁针的N极转向读者,那
么这束带电粒子可能是( BC )
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、环形电流的磁场
环形电流
环形电流探究实验
安培定则（右手螺旋定则）： 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，
通电螺线管磁场特点 1.通电螺线管的磁场和条形磁铁磁 场相似，两端分别为N、S极。 2.外部磁场方向由N极指向S极，内 部磁场方向由S极指向N极。
3.螺线管内部可以看成匀强磁场
例3、如图所示，当开关闭合时:
(1)判断通电螺线管的磁极；
(2)指出每个小磁针的N、S极.
N
乙
S
S
N
甲
N
丙
N
N
丁
三、安培分子电流假说
高中选修物理探究电流周围的磁场
3.安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，认识到磁体的磁场和电流的 磁场一样，都是由运动的电荷产生的
第五章 磁场与回旋加速器
例 A．2 除关永于久磁磁现铁象外的，电一本切质磁，永 由场下久 运都列磁 动是说铁 的由法的 电运正磁荷动确场产电也生的荷是的是或( 电流外用的)产界取使生磁向分的场变子的得电流大作 B．根据安培的分子电流假说，在外磁场作用下，物致体相内同部分子
第五章 磁场与回旋加速器
三、安培分子电流假说 【问题】磁体为什么会有磁性？
第五章 磁场与回旋加速器
在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种电流——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。
未被磁化的铁棒
磁化后的铁棒
磁铁和电流的磁场本质都是运动电荷产生的
第五章 磁场与回旋加速器
答案
第五章 磁场与回旋加速器
4.如图所示的螺线管内放置一小磁针，下列判断正确的是（ ） A．电源A端为正、B端为负，线圈右端为S极，左端为N极 B．电源A端为负、B端为正，线圈右端为S极，左端为N极 C．电源A端为负、B端为正，线圈右端为N极，左端为S极 D．电源A端为正、B端为负，线圈右端为N极，左端为S极 答案 B
二、几种常见的磁场 1、直线电流的磁场
第五章 磁场与回旋加速器
直线电流的磁场磁感线分布
第五章 磁场与回旋加速器
第五章 磁场与回旋加速器
安培定则(1):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
表示垂直于 纸面向外
就是磁感线环绕的方向.(右手螺
高中物理选修31沪科版课件：5.3 探究电流周围的磁场(共25张PPT)
2.应用安培定则时,分不清“因”“果”关系。
在判定直线电流的磁场方向时,大拇指指“原因”:电流方向,四指指“结
果”:磁场绕向。在判定环形电流磁场方向时,四指指“原因”:电流方向,拇指
指“结果”:环内沿中心轴线的磁感线方向。
3.优先采用整体法:一个任意形状的环形电流(如三角形、矩形、圆形)
• You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
•
探究一
探究二
探究一安培定则的理解及应用
问题导引
电流的磁效应是哪位科学家发现的?这一发现又有什么实际意义?我
们知道,通电导线的周围有磁场存在,那么,我们怎样来判断导线周围的磁场
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,由 S 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:通电螺线管表现出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
环 方向一致,伸直的拇指所指的方向
形 就是环形导线轴线上磁感线的方
电 向
流
右手握住螺线管,让弯曲的四指所
指的方向跟电流方向一致,拇指所
通
指的方向就是螺线管内部磁感线
电
的方向,或拇指指向螺线管的 N
螺
极
线
管
是一系列围绕环形导线
的闭合曲线,中心轴线上
53探究电流周围的磁场学
5.3探究电流周围的磁场课标解读重点难点1、通过探究实验了解通电直导线与通电线圈的磁场.2、掌握用安培定则判断直线电流,通电线圈周围磁场的方法.3、探究磁现象的电本质,了解安培分子电流假说、1、认识通电直导线与通电线圈周围的磁场.(重点)2、掌握安培定则.(重点)3、通电螺线管内部的磁场.(难点)4、安培分子电流假说.(难点)电流的磁场1、基本知识(1)直线电流的磁场①磁场分布:直线电流的磁场磁感线就是一些围绕以导线上各点为圆心的,这些同心圆都在跟导线的平面上.②安培定则:右手握住导线,让大拇指指向的方向,则弯曲的四指所指的方向就就是的环绕方向.(2)通电线圈的磁场①环形电流的磁场:环形电流磁场的磁感线就是一些围绕环形导线的闭合曲线.也满足.②通电螺线管的磁场:就像一根条形磁铁,一端相当于北极,另一端相当于南极.长直通电螺线管内中间部分的磁场近似匀强磁场.③磁感线方向判定:电流方向、磁场磁感线方向仍然满足.右手握住螺旋管,让四指指向,则大拇指.2.思考判断(1)直线电流磁场的磁感线一定与电流方向平行.()(2)直线电流与通电螺线管都符合安培定则.()(3)通电螺线管的磁感线都就是从N极指向S极.()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不？探究磁现象的本质1、基本知识(1)安培的分子电流假说:在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种,叫分子电流,分子电流使每一个物质微粒都成为,分子电流的两侧相当于两个磁极.(2)磁现象的电本质:磁铁的磁场与电流的磁场一样,都就是由.2.思考判断(1)磁铁的磁场与电流的磁场本质就是相同的.()(2)磁体受到高温或猛烈敲击有时会失去磁性.()(3)发现电流的磁效应的科学家就是安培.()3.探究交流1731年,一名英国商人的一箱新刀在闪电过后带上了磁性;1751年,富兰克林发现缝纫针经过莱顿瓶放电后磁化了…,电流能产生磁场,电与磁之间有无本质的联系？电流的磁场与安培定则的应用【问题导思】1.环形电流、通电螺线管产生的磁感线与什么磁体的磁感线类似？2.直线电流与环形电流在应用安培定则时有什么不同？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的多组同心圆,越向外越稀疏,磁场越弱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(黑色的一端)的指向正确的就是()A.小磁针a的N极指向正确B.小磁针b的N极指向正确C.小磁针c的N极指向正确D.小磁针d的N极指向正确图5－3－11.图5－3－2中的四幅图为电流产生磁场的分布图,其中正确的就是( )A.①③B.②③C.①④D.②④探究磁现象的电本质【问题导思】1.电流的磁场与磁铁的磁场产生的原因就是否相同？2.什么就是分子电流？ 1.安培分子电流假说的内容安培认为,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,分子电流使每个物质微粒都成为一个微小磁体,分子的两侧相当于两个磁极,如图5－3－3所示.2.用假说解释一些磁现象(1)磁化:铁质物体与磁铁接触后显示出磁性. (2)退磁:原来有磁性的物体失去磁性. 3.磁现象的电本质磁体的磁场与电流的磁场一样都就是由电流产生的,而电流又就是由运动电荷产生的.因此,安培分子电流假说成功地揭示了磁现象的电本质.一根软铁棒被磁化就是因为( ) A.软铁棒中产生了分子电流 B.软铁棒中分子电流取向杂乱无章 C.软铁棒中分子电流消失D.软铁棒中分子电流取向变得大致相同2.(2012·上海静安区高二检测)如图5－3－4所示,回形针系在细线下端被磁铁吸引,下列说法正确的就是( )A.回形针下端为N 极B.回形针两端出现感应电荷C.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了,原因就是回形针加热后,分子电流排列无序了D.用点燃的火柴对回形针加热,回形针不被磁铁吸引,原因就是回形针加热后,分子电流消失了综合解题方略——电流磁场的叠加图5－3－2图5－3－ 3图5－3－4在纸面上有一个等边三角形ABC ,在B 、C 顶点处就是通有相同电流的两根长直导线,导线垂直于纸面放置,电流方向如图5－3－5所示,每根通电导线在三角形的A 点产生的磁感应强度大小为B ,则三角形A 点的磁感应强度大小为________,方向为________.若C 点处的电流方向反向,则A 点处的磁感应强度大小为________,方向为________.规律总结:两个或两个以上的电流的磁场叠加时,先根据安培定则判断出每条导线在O 点产生的磁感应强度的方向,再由矢量合成法则合成.奥斯特实验1820年4月,奥斯特演示了电流磁效应的实验.她将导线的一端与伽伐尼电池正极连接,导线沿南北方向平行地放在小磁针的上方,当导线另一端连到负极时,磁针立即指向东西方向.把玻璃板、木片、石块等非磁性物体插在导线与磁针之间,甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里,磁针照样偏转.奥斯特认为在通电导线的周围,发生一种“电流冲击”.这种冲击只能作用在磁性粒子上,对非磁性物体就是可以穿过的.磁性物质或磁性粒子受到这些冲击时,阻碍它穿过,于就是就被带动,发生了偏转、 导线放在磁针的下面,小磁针就向相反方向偏转;如果导线水平地沿东西方向放置,这时不论将导线放在磁针的上面还就是下面,磁针始终保持静止.图教5－3－2图5－3－51.首先发现电流磁效应的科学家就是( ) A.安培 B.奥斯特 C.库仑 D.麦克斯韦2.下列物体中,周围一定不存在磁场的有( ) A.地球B.通电直导线C.磁铁附近的铁棒D.静止的带电金属球3.(2011·新课标全国卷)为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场就是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的就是()4.如图5－3－6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.1.通有恒定电流的长直螺线管,下列说法中正确的就是( ) A.该螺线管内部就是匀强磁场 B.该螺线管外部就是匀强磁场C.放在螺线管内部的小磁针静止时,小磁针N 极指向螺线管的N 极D.放在螺线管外部中点处的小磁针静止时,小磁针N 极指向螺线管的N 极2.(2012·昌江高二检测)如图5－3－7所示为一通电螺线管,a 、b 、c 就是通电螺线管内、外的三点,则三点中磁感线最密处为( )A.a 处B.b 处C.c 处D.无法判断3.闭合开关S 后,小磁针静止时N 极指向如图5－3－8所示,那么图中电源的正极( )图5－3－6图5－3－7A.一定在a 端B.一定在b 端C.在a 端或b 端均可D.无法确定 4.磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培的分子电流假说,其原因就是( ) A.分子电流消失 B.分子电流取向变得大致相同 C.分子电流取向变得杂乱D.分子电流减弱5.如图5－3－9所示,三根长直通电导线中电流大小相同,通电电流方向为:b 导线与d 导线中电流向纸里,c 导线中电流向纸外,a 点为b 、d 两点的连线的中点,ac 垂直于bd ,且ab ＝ad ＝ac ,则a 点的磁场方向为( )A.垂直纸面指向纸外B.垂直纸面指向纸内C.沿纸面由a 指向bD.沿纸面由a 指向d6.如图5－3－10所示,电流从A 点分两路通过对称的环形支路汇合于B 点,则环形支路的圆心O 处的磁感应强度为( )A.垂直于环形支路所在平面,且指向“纸外”B.垂直于环形支路所在平面,且指向“纸内”C.大小为零D.在环形支路所在平面内,指向B 点7.铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图5－3－11所示,则铁环中心O 处的磁场方向为( ) A.向下 B.向上C.垂直于纸面向里D.垂直于纸面向外8.(2012·福建连江一中高二检测)如图5－3－12所示,A 与B 为两根互相平行的长直导线,通以同方向等大电流,虚线C 为在A 与B 所确定的平面内与A 、B 等距的直线,则下列说法正确的就是( )A.两导线间的空间不存在磁场B.虚线C 处磁感应强度为零C.AC 间磁感应强度垂直纸面向里D.CB 间磁感应强度垂直纸面向外9.如图5－3－13所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平固定放置着一根长直导线,电流方向垂直纸面向外,a 、b 、c 、d 就是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )图5－3－8图5－3－9图5－3－10图5－3－11图5－3－12图5－3－13A.a 、b 两点磁感应强度相同B.c 、d 两点磁感应强度大小相等C.a 点磁感应强度最大D.b 点磁感应强度最大10.在图5－3－14中,分别给出了其中的电流方向或磁场中某处小磁针N 极的指向,请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向.11.如图5－3－15所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线1与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________.12.放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时,N 极的指向就是怎样的？两位同学的回答相反.甲说,小磁针的指向如图5－3－16甲所示,因为管内的磁感线方向向右,所以小磁针的N 极指向右方.乙说,小磁针的指向如图乙所示.她的理由就是通电螺线管的N 极在右侧,根据异名磁极相吸引可知,小磁针的S 极指向右方,您的瞧法就是怎样的？她们谁的答案错了？图5－3－15图5－3－16图5－3－14。
沪科版课件高中物理选修3-15.3探究电流周围的磁场
的磁磁感感线线与电流方向的关系时，右手弯曲的四指和方向一致，
伸直的大拇指所指的方向就是环形导电线流中心轴线上的方向．
3．安培认为在原子、分子等物质微粒磁的感内线部，存在着一种
环形电流——，使每个微粒成为微小的，分子电流的两侧相当
于两个． 分子电流
磁体
4．电流的磁场和磁磁极体周围的磁场，都是产生的，这就是磁
在如下图所示各图中，分别给出了导线中的电流方向 或磁场中某处小磁针N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．
【解析】 用安培定则来判断，分别如下图中各图所示． 【答案】 见解析
通过本例既要掌握几种通电导体周围的磁场分布情况，又 要熟练掌握 Nhomakorabea培定则．
1．如右图所示，一根通电直导线放在磁感应强度B＝1 T的 匀强磁场中，在以导线为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d 四个点，若a点的实际磁感应强度为0，则下 列说法中正确的是( )
1．经典表述 安培分子电流假说内容 安培认为，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，分子电流使每个物质微粒都成为微小的 磁体，分子的两侧相当于两个磁极，如图所示．
2．应用技巧 (1)安培假说对有关磁现象的解释 ①磁化现象：一根软铁棒，在未被磁化时，内部各分子电 流的取向杂乱无章．它们的磁场互相抵消，对外不显磁性，当 软铁棒受到外界磁场的作用，各分子电流取向变得大致相同时， 两端显示较强的磁作用，形成磁极，软铁棒就被磁化了． ②磁体的消磁：磁体在高温或猛烈敲击，即在激烈的热运 动或机械运动影响下，分子电流取向又变得杂乱无章，磁体磁 性消失．
【答案】 AD
磁体的磁场和电流的磁场一样，都可归结为运动电荷(电流) 之间通过磁场而发生作用．磁体的磁场起源于内部的分子电 流．电流周围的磁场起源于运动电荷的定向移动．
2019-2020年高中物理选修3-1：5-3探究电流周围的磁场教案
单元（章节）课题
第五章回旋加速器和磁场
本节课题
5.3探究电流周围的磁场
三维目标
知识与技能：
1、知道电流周围存在磁场，知道通电螺线管对外相当于一个磁体，会用安培定则确定相应磁体的磁极和通电螺管的电流方向。
2、培养学生初步的观察能力、实验能力、分析概括、作图能力。
3、培养学生良好的学习习惯，实事求是的科学态度。
过程与方法：
1.观察奥斯特实验了解电流的磁场，知道磁场方向跟电流方向有关系，培养学生的观察实验能力。
2.通过观察通电螺线管的实验，发现通电螺线管的磁极跟电流的关系，总结出安培定则，培养学生的分析概括能力。
3.从安培定则的应用，培养学生的思维作图能力。
情感态度与价值观：
4.总结：直线电流的磁场的特点。
补充：B的大小：
课堂练习：1、如图所示,一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方,并与磁针指向平行,能使小磁针的N极转向读者,那么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
（二）环形电流周围的磁场
学习任务：认真观看视频解决以下问题：
2.画出通电螺线管内、外部磁感线的分布。
3.总结通电螺线管磁场的特点。
4.补充影响通电螺线管磁场内部磁感应强度大小的因素。
课堂练习：
1.在图中，已知磁场的方向，试画出产生相应磁场的电流方向
（四）安培分子电流假说
阅读课文解决以下问题：
1.安培分子电流假说的内容。
2运用安培分子电流假说解释磁化、退磁现象。
1.画出环形电流磁场的几种图示
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班 级
姓 名 磁针的 N 极如何指向？（学生讨论、小结方法） 【老师小结】：安培定则：用右手握住导线，让伸直的大姆指所 指的方向跟电流的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就 是磁感线的环绕方向。（课本如图 5-18） 3.（实验演示）通电环形电流的中心处和外部各放一个小磁针，仔 细观察小磁针的 N 极如何指向？（学生讨论、小结方法） 【老师小结】 ： 安培定则： 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一 致，那么伸直的大姆指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁 感线的方向。 （课本如图 5-20） 4.（实验演示）通电螺线管的两端、中部各放一个小磁针，仔细观 导 案 察小磁针的 N 极如何指向？（学生讨论、小结方法） 【老师小结】：安培定则：用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指
绿 野 高 中 导 学 案
科 目 物理 课 题
5.3 探究电流周围的磁场
（1）磁场方向与小磁针的 N 极所指的方向相同； （2）奥斯特实验，通电导线周围存在磁场，如何判断通电导线周 1 课时 围的磁场方向 ------ 右手安培定则。 2.（实验演示）通电直导线的四周放上四个小磁针，仔细观察小
课 时
一、 抽查提问课前 预习情况。 三、 各小组合作探 究，完成相关问 题。 二、 各小组长督促 完成， 并收集本组 存在的问题
教 学 目 标
重点 难点
学 学
一、预习自学，探究问题 1. 2. 3. 4
习 案
过
程
自学教材 P104—P107(电流的磁场)； 完成探究安培右手定则，会判断电流方向和电流周围的磁场方向； 完成课后题（2） （3） （4） ； 阅读同步导练 P100 方法举例
李建利 设 计 李选涛 修 订 贺慧鸽
1.知识与技能： 了解直流电流、环形电流、通电螺线管的磁场分布特点； 学会运用安培定则判定各种电流周围的磁场方向； 知道磁现象的点本质，了解安培分子电流假说。 2.过程与方法： 通过实验观察各种电流周围的磁场方向； 通过安培定则会判断电流方向和电流周围的磁场方向； 通过安培分子电流假说会解释有关现象并得出磁现象并得出磁现象的点本质。 3.情感态度与价值观： 培养了学生的探索、观察和分析能力，通过实验培养学生的学习兴趣，并 提高了学生应用知识的能力和实际问题相联系的能力及空间想象能力。 知道直流电流、环形电流、通电螺线管的磁场分布，并会运用安培定则判定各种 电流周围的磁场方向。 理解安培分子电流假说会解释有关现象并得出磁现象并得出磁现象的点本质。
1. 复习：
B
I r
让学生理解立体图和截面图，会判断磁场方向或电流方向。 .
6. 探究磁现象的本质 安培分子电流假说：任何物质的分子中都存在环形电流----- 分 子电流， 分子电流是每个物质分子都成为一个微小的磁体， 分子电 流的两侧相当两个磁极（课本如图 5-23） 该假说可以解释很多磁现象： （1） 永磁体具有磁性：永磁体内分子电流的去向大概相同； （2） 磁化产生的原因：分子电流在磁场力的作用下，有分子 电流的去向杂乱无章变为去向大致相同； （3） 永磁体收到高温或猛烈的敲击会失去磁性：由于永磁体 收到高温或猛烈的敲击时，其分子电流由有规律的去向 大致相同变为杂乱无章，失去磁性。 7.要注意常见的电流磁场的特点及画法： 四、总结反刍 ，知识梳理 1.知道电流周围的磁场是如何分布的，有什么规律。 2．掌握电流周围的磁场方向的判断方法 3.理解安培分子电流假设 4.掌握直线电流， 环形电流， 以及通电螺线管周围磁场的表示方法 五、随堂检测，落实考点 完成同步导练 P101 1—10 题基础训练营部分 六.谈本节课的收获； 3.教师反思： 4.课后预习： （1）教材 P110—P115 及课后题； （2）同步导练 P104—P106 要点导学和方法举
五、各自独立完 成，教师提问，并 点拨解答中存在 的问题。 四、学生总结，组 间讨论， 师生修正
的方向跟电流的方向一致,那么大姆指所指的方向就是螺线管内 部磁感线的方向,也就是说,大姆指指向通电螺线管的北极.(课本 如图 5-22) 5. 学生讨论【多学一点】 结论：电流一定时，距导线越远，磁感应强度越弱； 距导线距离一定时，电流越大，磁感应强度越强；
二、完成学案，提出问题 我的疑问：______________________________________________ _______________________________________________________ 。 三、合作探究，解决问题