人教版高中物理选修3-13磁场
人教版高中物理必修三13.1 磁场 磁感线课件
C.向右飞行的负粒子束
D.向左飞行的负离子束
新知讲解
安培分子电流假说
所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间通过
磁场而发生的相互作用。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。
S
安培分子电流假说对一些磁现象的解释：
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。
典例探究
如图，当电流通过线圈时，磁针的N极指向哪里？
典例探究
如图，一束带电粒子沿水平方向平行的飞过磁针上方时，磁针的N极向
纸内偏转，则这束带电离子可能是（ AD ）
A.向右飞行的正粒子束
B.向左飞行的正离子束
磁场方向与电流方向有关
• 说明：__________
。
新知讲解
一、电和磁的联系
实验二：磁体对电流的作用力
导体棒由静止变为运动
实验证明：磁体对电流有力的作用
新知讲解
一、电和磁的联系
实验三：电流对电流的作用力
通电导体棒相互吸引（排斥）
实验证明：电流对电流有力的作用
新知讲解
一、电和磁的联系
磁体
电流
电流
电现象和磁现象存在某种联系吗？
新知讲解
一、电和磁的联系
库仑
汉斯·奥斯特
1777-1851 丹麦
安培
托马斯·杨
新知讲解
一、电和磁的联系
1687年牛顿发现万有引力定律，两个物体间引力方向有何特征？
1785年库仑发现库仑定律，两点电荷间作用力方向有何特征？
由于受“纵向力”的影响，奥斯特总是把小磁
高中物理人教必修三第13章第1节 磁感应强度 磁通量教案
磁感应强度磁通量【教学目标】1．掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义。
2．掌握利用磁感应强度的定义式进行计算。
3．掌握在匀强电场中通过面积S的磁通量的计算。
【教学重点】1．磁感应强度和磁通量的概念。
2．磁感应强度的定义是有条件的，它必须是当通电直导线L与磁场方向垂直。
【教学难点】磁通量概念的建立。
【教学过程】一、新课导入【实验1】讲台上有4块大小形状不一的磁铁，请两位挑战者各挑选其中一块磁铁吸起讲台上的钩码，吸起钩码的数量最多即挑战成功。
总结：通过比较，大家一起总结，不同磁铁的磁性强弱不同。
我们这节课的任务就是寻找描述磁场强弱和方向的物理量。
提问：应该用哪个物理量来描述磁场的强弱和方向？二、新课教学（一）磁感应强度1．探究1：磁场强弱和方向的研究方法提问：如何研究磁场的强弱和方向？请同学们回忆，之前在学习电场的时候，是用哪个物理量来描述电场的强弱和方向的？引导：那么我们用相似的方法来寻找描述磁场强弱和方向的物理量，同学们试着猜一下？2．探究2：磁感应强度方向提问：在电场中我们用试探电荷在电场中某位置的受力方向来判断该位置电场方向。
那么磁场对什么物体会产生力的作用？该如何确定某点磁场方向呢？【实验2】探究磁感应强度方向在投影仪中放入一个磁铁，在磁铁周围就存在磁场，把小磁铁放进去，看看观察小磁针N极S极所指的方向，移动小磁针到其他位置，观察小磁针指向有没有发生变化？总结：在物理学中，把小磁针静止时北极受力的方向或北极所指的方向规定为该点磁感应强度的方向，简称磁场方向。
探究3：磁感应强度大小提问：怎样定义磁感应强度的大小呢？我们是否可以依旧采用小磁针？教师总结：不能。
因为N极不能单独存在。
小磁针静止时所受的合力为零，因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小。
并且磁场不仅能对磁体有作用力，还对通电导体有作用力！选择模型：在磁场中垂直放置一段很短的通电导线在物理学中，我们把很短的一段通电导线中电流大小I和导线长度L的乘积称为电流元思考：为什么选择很短的？为什么要在磁场垂直放置（设问但不马上回答）？学生分组讨论：思考：通电导线在磁场中的受力与那些因素有关？学生回答：磁场强弱、电流大小、导线长短、导线与磁场的摆放角度。
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第13章第3节电磁感应现象及应用(4)
机械运动
热运动
蒸气机
2、奥斯特“碰巧”发现了:电流磁效应
电磁感应现象的发现是与电流磁效应的发现密切 相连的.
在1820年4月的一次演讲中,奥斯特碰巧在南北 方向的导线下面放置了一枚小磁针.当电源接通时,小 磁针居然转动了.随后的实验证明,电流的确能使磁针 偏转.这种作用称为电流的磁效应.
电流的磁效应 显示了载流导体对 磁针的作用力,揭示 了电现象与磁现象 之间存在的某种联 系.
+
G
_
一段通电直导线放在另一段直导线旁边
2、法拉第：历经10年,“痴”心不改
“试验－失败－再试验”：屡战屡败、屡败屡战……
+G
_
未通电直导线放在另一段通电线圈内部
2、法拉第：历经10年,“痴”心不改
法拉第第一个成功实验：十年失败,一朝顿悟
电池组 开关
电流计
法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇的相
二者显然肯 定是独立的,
无关的.
法物理学家库仑
法物理学家安培
英国物理学家托马斯·杨
一.奥斯特圆梦“电生磁”
1、电与磁有联系吗？
我坚信：电与 磁是有关联的. 我一定要找到
她！
因为：他是 我的偶像！
德国哲学家康德 各种自然现象 之间是相互联 系和相互转化 的！
丹麦物理学家奥斯特
大量事实为证： 摩擦生热
【例2】如图所示,A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中
接有灵敏电流计,下列操作及相应的结果可能的是 （ ） AD
A、先闭合S2,后闭合S1的瞬间,电流计指针偏转 B、S1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,电流计指针偏转 C、先闭合S1,后闭合S2的瞬间,电流计指针偏转 D、S1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转
人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》
人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》人教版高中物理选修3-1部分学问点内部资料第三章《磁场》一、磁现象和磁场1）磁体分为自然磁石和人造磁体。
磁体吸引铁质物体的性质叫做磁性。
磁体磁性最强的区域叫做磁极。
同名磁极互相排斥；异名磁极互相吸引。
2）电流的磁效应奥斯特发觉，电流能使磁针偏转，因此，电流就等效成磁体。
3）磁场①磁场与电场一样，都是看不见摸不着，客观存在的物质。
电流和磁体的周围都存在磁场。
①磁体与磁体之间、磁体与电流之间，以及电流与电流之间的互相作用，是通过磁场发生的。
①地球的磁场地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一个夹角，这就是地磁偏角。
地理南极附近是地磁北极；地理北极附近是地磁南极。
二、磁感应强度B1）物理意义：磁感应强度B 为矢量，它是描述磁场强弱的物理量。
2）方向：小磁针静止时N 极所指的方向或者小磁针N 极的受力方向规定为该点的磁感应强度的方向。
3）大小：ILF B ，单位：特斯拉（T ）条件：磁场B 的方向与电流I 的方向垂直。
其中：IL 为电流元，F 为电流元受到的磁场力。
三、几种常见的磁场1）磁感线为了形象地描述磁场，曲线上每一点的切线方向都是该点的磁感应强度B 的方向。
2）安培定则（右手螺旋定则）①第一种描述：对于直线电流，右手握住导线，1、拇指指向电流的方向；2、弯曲的四指指向磁感线的方向。
直线电流的磁感线都是以电流为轴的同心圆，越远离电流磁场越弱。
①其次种描述：对于环形电流，1、弯曲的四指指向环形电流的方向；2、拇指指向环内部的磁感线方向。
环形电流内部的磁场恰好与外部的磁场反向。
3）安培分子电流假说分子电流使每个物质微粒都成为极小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
安培分子电流假说揭示了磁的电本质。
一条铁棒未被磁化的时候，内部分子电流的取向是杂乱无章的；当分子电流的取向全都时，铁棒被磁化。
磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性。
4）磁通量Φ①定义式：BS =φ，单位：韦伯（Wb ）其中：S 为在磁场中的有效面积。
(新教材)统编人教版高中物理必修三第十三章第1节《磁场磁感线》优质说课稿
（新教材）统编人教版高中物理必修三第十三章第1节《磁场磁感线》
优质说课稿
今天我说课的内容是新人教版高中物理必修三第十三章第1节《磁场磁感线》。
第十三章讲述电磁感应与电磁波。
利用电磁波，天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙，也可以用耳朵“听”宇宙。
正是对电与磁的研究，发展成了电磁场与电磁波的理论。
发电机、电动机、电视、移动电话等的出现，使人类进入了电气化、信息化时代。
《磁场磁感线》一节主要讲解磁场及用磁感线描述磁场。
本课教学承担着实现本单元教学目标的任务，为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准
普通高中物理课程标准（2017版2020年修订）【内容要求】：“3.3.1 能列举磁现象在生产生活中的应用。
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。
3.3.2 通过实验，认识磁场。
会用磁感线描述磁场。
体会物理模型在探索自然规律中的作用。
例 1 判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向，用磁感线描绘通电直导线和通电线圈周围的磁场。
”
二、说教材分析
本课教材主要内容有四个方面：电和磁的联系、磁场、磁感线、安培定则。
教材一开始以问题引入，让学生思考电和磁的联系问题；紧接着教材介绍了人类探索电和磁的联系的历史；在此基础上，教材从讲。
人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步13-1磁场磁感线练习含答案
第十三章电磁感应与电磁波初步1磁场磁感线【基础巩固】1.某同学在做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,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.由此可知,通电直导线产生的磁场在小磁针所在位置的方向是() A.自东向西 B.自南向北 C.自西向东 D.自北向南答案:D2.超导现象是当今高科技的热点,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平衡A.①③B.①④C.②③D.②④答案:D3.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、c 三枚小磁针都要发生转动,以下说法正确的是()A.a、b、c的N极都向纸内转B.b的N极向纸外转,而a、c的N极向纸内转C.b、c的N极都向纸内转,而a的N极向纸外转D.b的N极向纸内转,而a、c的N极向纸外转答案:B4.(多选)磁场中某区域的磁感线如图所示,A、B、C、D、E是磁场中的5个点,其中C、D两点关于直线BE对称,下列说法正确的是()A.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点一定不存在磁场C.C、D两点关于直线对称,所以C、D两点的磁场强弱和方向都相同D.B、E两点的磁场方向相同解析:从磁感线分布情况看,E点的磁感线分布最密集,磁场最强,选项A正确;A处磁感线相对其他位置比较稀疏,A处磁场较弱,但并不是0,选项B错误;磁感线在C、D两点的切线方向表示C、D点的磁场方向,所以C、D两点的磁场方向并不相同,选项C错误;磁感线在B、E两点的切线在同一直线上,所以选项D正确.答案:AD5.沿南北方向固定一水平直导线,在其正上方、正下方分别放置甲、乙小磁针,小磁针静止时的指向如图所示,不考虑小磁针之间的相互作用力.当给直导线通以由南向北的恒定电流时,下列说法正确的是()A.小磁针甲不偏转。
高中物理人教版必修三第十三章 磁场 磁感线 作业(含答案)
13.1 磁场磁感线Ⅰ. 基础达标1．关于磁场，下列说法正确的是（）A．磁场是一种为研究物理问题而假想的物质B．所有磁场都是电流产生的C．磁场只有强弱没有方向D．地球是一个磁体【答案】D【详解】A．磁场看不见，摸不着，但却真实存在，故A错误；B．磁体也能产生磁场，故B错误；C．磁场不仅有强弱，而且也有方向，故C错误；D．地球周围存在地磁场，故地球是一个磁体，故D正确。
故选D。
2．（多选）关于磁感线，下列说法中正确的是（）A．磁感线的疏密程度反映磁场的强弱B．磁感线是磁场中实际存在的线C．两条磁感线不可能相交D．磁感线总是不闭合的【答案】AC【详解】A．磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，故A正确；B．磁感线是磁场中不存在的线，是假设出来描述磁场的，故B错误；C．如果两条磁感线相交，那么交点的磁场就有两个方向，不符合实际，所以两条磁感线不可能相交，故C正确；D．磁感线总是闭合的，故D错误。
故选AC。
3．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A．a处磁场比b处磁场强B．b处磁场和a处磁场强度一样C．小磁针N极在a处受力比b处受力大D．小磁针N极在a处受力比b处受力小【答案】D【详解】AB．根据磁感线越密的地方，磁感应强度越大，所以a处的磁感应强度小于b处的磁感应强度，故A B错误；CD．小磁针在磁感应强度大的地方受到的力大，所以小磁针N极在a处受力比b处受力小，故C 错误，D正确。
故选D。
4．关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（）A．运动的带电粒子在电场、磁场中的受力方向均和场线在一直线上B．带电粒子顺着电场线的方向运动，其电势能一定减小C．带电粒子垂直于磁感线的方向射入匀强磁场中，其速度大小不会改变D．电场线和磁感线均不相交且均为不封闭曲线【答案】C【详解】A．运动的带电粒子在电场中的受力方向和电场线的切线方向一致，运动的带电粒子在磁场中的受力方向和磁感线的方向垂直，Ａ错误；B．带电粒子顺着电场线的方向运动，电场力做正功电势能减小，电场力做负功电势能增加，Ｂ错误；C．带电粒子垂直于磁感线的方向射入匀强磁场中，其速度大小不会改变，Ｃ正确；D．电场线为不封闭的曲线，磁感线为封闭曲线，Ｄ错误。
人教版高中物理选修31第三章《磁现象和磁场》
磁性、磁体、磁极
磁现象
磁极间的相互用
同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引
奥斯特实验
电流的磁效应
磁
结论：电流周围存在磁场
现
象
定义
和
磁 场
磁场
性质：对磁体或电流有力的作用 磁体周围有磁场
产生
电流周围有磁场
地磁场
地理南北极与地磁场南北极的关系 磁偏角
你知道吗？美丽的极光的发生与地球的 磁场有密切关系。
地球磁场能抵挡大部分太阳风
地理 北极
近,地磁的南极在地理的北极
附近,但两者并不完全重合,它
们之间的夹角称为磁偏角
4.磁偏角的数值在地球上不同 地方是不同的
地理
沈括在《梦溪笔谈》中指出：
南极
“常微偏东，不全南也”。这是
世界上最早的关于磁偏角的记载。
地磁 北极
地球磁场很弱，其表面的磁场比一个条形 磁铁近旁的磁场弱的多，但能自由旋转的 小磁针已能显示出地磁场对它的作用，指 南针正是利用这个原理制成的。
第三章 磁场
第一节 磁现象和磁场
信鸽是方向辨识的高手，即使在上千公里外，也能够找准方向 归巢，那么信鸽靠的是什么本领呢？
目前科学家已经证实了鸽子的上喙具有一种能够感应 地磁场的晶胞，正是这种器官为鸽子的飞行导航。
最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物，其中含有 主要成分为Fe3O4。
上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦 东国际机场,列车加速到平稳运行之后，速度是430公里/小时。这 个速度超过了F1赛事的最高时速。
因此地磁场对地球生命有保护作用百年地球磁场衰减地磁场的减弱是可能导致磁场方向倒转的预兆。
美国科学家最新研究表明，未来地球磁场将出现方向反转， 在地球历史中经历过多次磁场反转，地球磁场就像一个条形磁
高中物理选修31——磁场知识点总结
高中物理选修3-1——磁场知识点总结高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场（1）磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质，磁场和电场一样，都是“场形态物质”。
（2）磁场的方向：物理学规定，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，就是那一点磁场的方向。
（3）磁场的基本性质：磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。
磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
2、磁感线（1）磁感线：是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。
在曲线上，每一点切线方向都在该点的磁场方向上，曲线的疏密反映磁场的强弱。
（2）磁感线的特点：a.磁感线是闭合的曲线，磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极，内部由S极到N极。
b.任意两条磁感线不能相交。
3、几种常见磁场的磁感线的分布（1）条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体，如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状，其实它们的磁感线分布在整个空间内，而且磁感线是闭合的，它们的内部都有磁感线分布。
（2）通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示，通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。
需要指出的是，通电直导线产生的磁场是不均匀的，越靠近导线，磁场越强，磁感线越密。
电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断，如图所示。
用右手握住直导线，伸直的大拇指与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
（3）环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形的中心轴上，由对称性可知，磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。
如图甲所示，环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断，如图乙所示，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圆环轴线上磁感线的方向；如图丙所示，让右手握住部分环形导线，伸直的大拇指与电流方向一致，则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。
人教版高中物理必修第3册 13.1.磁场 磁感线
解析：通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小 磁针所处的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时 N 极背离读 者，故 A 错误；通电直导线电流竖直向上，根据右手螺旋定则，磁 场的方向为逆时针(从上向下看)，因此小磁针静止时 N 极背离读者， 故 B 错误；环形导线的电流方向如题图 C 所示，根据右手螺旋定 则，则有小磁针所处的磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时
警示 作为一种特殊的物质——场，电场与磁场有相同点也有不同 点，不要认为电场与磁场是同一种物质．不要把电流与电流之间的 相互作用误理解为电荷与电荷之间的相互作用．
变式训练 2 (多选)下列有关磁场的说法中，正确的是( ) A．磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场 B．磁极间的相互作用是通过磁场发生的 C．磁场是有方向的，在磁场中的不同位置，其磁场方向一般 不同
C 对：对于 U 形螺线管，左端为 S 极，右端为 N 极，故小磁 针 c 的AB，左侧磁感线垂直纸面向里，右侧磁感 线垂直纸面向外，因此小磁针 d 的 N 极指向错误．
【答案】 BC
变式训练 4 当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止 时 N 极指向读者的是( )
1．磁场 磁感线
知识结构导图
核心素养目标
物理观念
知道磁场、磁感线的概念；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．
科学思维
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．
科学探究
通过实验探究通电导线周围磁感线的方向与电流方 向的关系．
科学态度 与责任
认识磁的应用对生产、生活和科技发展的作用.
拓展
【探究总结】 1．磁场的客观性：磁场与电场一样，也是一种物质，是一种 看不见而又客观存在的特殊物质．存在于磁体、通电导线、运动电 荷、变化电场、地球的周围． 2．磁场的基本性质：对放入其中的磁极、电流、运动的电荷 有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互 作用都是通过磁场发生的．
人教版高中物理必修第三册(2019年版) 第十三章 第1节 磁场 磁感线教案
3.通过模拟磁感线形状的实验，学生对磁场的认识从感性认识过度到理性认识。通过对比电场引发学生思考，从而引入磁感线的定义，讨论、总结磁感线的特点。通过模拟实验对学生进行变抽象为形象的方法论教育，也能让学生体会磁感线图像的对称美。
⑵ 若通以相反方向电流时，观察到什么现象？说明什么？
（2）通过奥斯特实验，学生完成“纵向作用”到“横向作用”思维的转变，并直观地认识电流的磁效应。
（3）评价1和评价2回答正确。
答案：评价1：B 评价2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ C
..................................................................................................
⑷分析实验现象，总结实验结论：
4.做一做：
⑴ 评价1：首次发现电流的磁效应，揭示电与磁存在联系的物理学家是（ ）
A．法拉第B．奥斯特C．安培D．洛伦兹
⑵ 评价2：在做奥斯特实验时，下列操作中现象最明显的是（ ）
A．沿导线方向放置磁针，使小磁针在导线的延长线上
B．垂直导线方向放置磁针，使小磁针在导线的正下方
2.通过实验，认识磁场。会用磁感线描述磁场。体会物理模型在探索自然规律中的作用。
编写说明：抄录自《普通高中物理课程标准》（2017年版2020年修订）。
【学习目标】
1.通过了解我国古代在磁现象方面的研究成果，列举生活中的磁现象，来激发学生的爱国主义精神，鼓励他们学习科学的热情，关注生活与磁相关的现代技术。通过奥斯特实验，学生完成“纵向作用”到“横向作用”思维的转变，并直观地认识电流的磁效应。
第13章 第1节 磁场 磁感线 新教材高中物理必修第三册(人教版)(解析版)
第1节磁场磁感线课程内容要求核心素养提炼1．认识电和磁的联系，知道磁场的概念．2．掌握用磁感线描述磁场的方法．3．掌握用安培定则判断三种电流磁场的方向．1．物理观念：磁场、磁感线、安培定则．2．科学思维：用安培定则判断磁场的方向．一、电和磁的联系1．磁体总存着两个磁极．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．2.1820年4月，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应．二、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，是通过磁场发生的．[判断](1)奥斯特实验说明了电流可以产生磁场．(√)(2)单独一个带电体可以只带正电荷，同样单独一个磁体可以只有N极．(×)(3)磁场的基本性质是对磁极或电流有力的作用．(√)三、磁感线1．小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向．2．沿磁场中的细铁屑画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致，这样的曲线叫作磁感线．3．在磁体的两极，磁感线较密，表示磁场较强．四、安培定则甲1．通电直导线：用右手握住导线，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．(如图甲)2．环形电流：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场的方向．(如图乙)乙丙3．通电螺线管：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，伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部磁场的方向．(如图丙)[思考]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？提示小磁针N极的指向是N极受到磁场力的方向，N极受力的方向是该位置的磁感线的方向，在螺线管内部，磁感线方向由S极指向N极．所以小磁针的N极指向螺线管的N极．探究点一磁场和电与磁的联系奥斯特实验：南北方向的直导线放置在小磁针上方，给直导线通电．观察实验现象．(1)导线通电后观察到什么现象？(2)导线仍为南北方向，但让电流方向相反．你观察到磁针转动方向又如何？(3)实验现象说明了什么问题？提示(1)导线通电后发现小磁针转动了．(2)电流反向时，小磁针转动方向相反．(3)实验现象说明了通电导线周围存在磁场，磁场对小磁针有力的作用．奥斯特实验发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系．1．磁场存在：磁体的周围存在磁场，通电导体周围也存在磁场．2．物质性：磁场虽然不是由分子、原子组成的，但是它是客观存在的，具有物质的属性，因此它是一种比较特殊的物质．3．方向性：磁场是有方向的，磁场中某一点磁场的方向，为小磁针位于该点时小磁针N极的受力方向或小磁针静止时N极所指的方向．4．磁场的性质：磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力的作用．一位同学设计实验以验证奥斯特实验的结论，以下操作及判断正确的是()A．让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向南方B．让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向北方C．让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向东方D．让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向西方C[受地磁场的影响，小磁针静止不动时指南北方向，当电流由东向西流过水平放置的直导线时，直导线下方的磁场与地磁场方向相反，则小磁针静止不动或轻拨一下后转动180°而静止，故选项A、B错误；当电流由北向南流过水平放置的直导线时，直导线下方的磁场方向由西向东，故小磁针的N极指向东方，选项C正确，选项D错误．] [题后总结]在导线不通电时，小磁针开始的指向是奥斯特实验成功的关键．[训练1]在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是()A．导线沿南北方向放置，使磁针在导线的延长线上B．导线沿东南方向放置，使磁针在导线的延长线上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C[把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的小磁针的正上方，通电时小磁针发生明显的偏转，是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向．故选项C 正确，选项A、B、D错误．]探究点二磁感线和电流周围的磁场如图所示的通电螺线管内部有一小磁针，关于其内部小磁针静止时N极的指向，甲认为“螺线管的右端相当于N极，故小磁针静止时右端为S极”，乙认为“由于螺线管内部磁感线方向由左向右，小磁针静止时N极指向与磁场方向相同，故右端是N极”，你认为谁的看法正确？提示乙的看法正确．因“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”只适用于磁体外部的作用情况，而小磁针静止时N极的指向与磁场方向相同在任何情况下都适用．1．磁感线的特点(1)磁感线是为了形象地描述磁场而假想出来的有方向的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线．(2)磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线越密的地方表示磁场越强，磁感线越疏的地方表示磁场越弱．(3)磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向．(4)磁感线是闭合曲线，不相交，不相切，也不中断．(5)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极．2．三种常见的电流的磁感线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，方向由N极指向S极下列关于电场线和磁感线的说法正确的是()A．电场线越密的地方，同一电荷的电势能越大B．电场线方向一定与电荷受力方向相同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．磁感线是闭合曲线，而静电场中电场线不是闭合曲线D[选项A错误：电场线密的地方电场强度E大，电场强度E大的地方电势不一定高，同一电荷的电势能不一定大．选项B错误：电场线上每点的切线方向表示该点电场强度方向，正电荷的受力方向与电场线方向相同，负电荷的受力方向与电场线方向相反．选项C 错误，选项D正确：磁感线是闭合曲线，磁感线在磁体的外部从N极出发回到S极，内部从S极到N极；而静电场中电场线是从正电荷到负电荷，不是闭合曲线．]如图所示，a、b是直线电流的磁场，c是环形电流的磁场，d、e是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．解析利用右手螺旋定则，已知电流的方向可判定磁场的方向，也可以通过磁场的方向来确定电流的方向．图a，已知磁场的方向为顺时针方向，则电流垂直纸面向里；图b，电流右侧的磁场方向向外，左侧的磁场方向向里，则电流的方向向下；图c，环形电流从左侧流入，从右侧流出，所以磁场的方向向下；图d，利用右手螺旋定则可以确定螺线管内的磁场的方向向右；图e，螺线管中上边的电流方向向外，下边的电流方向向里，利用右手螺旋定则可以确定螺线管内的磁场的方向向右．答案见解析图[题后总结]利用右手螺旋定则既可由电流的方向判定磁场方向，也能由磁场方向判断电流的方向和线圈的绕法．对于一个通电螺线管，只要知道电流的方向、线圈的绕法、螺线管的N、S极这三个因素中的任意两个，我们就可以根据安培定则判断出另一个．[训练2]关于磁场和磁感线，下列说法正确的是()A．磁场看不见、摸不到，但在磁体周围确实存在着磁场；而磁感线是一种假想曲线，是不存在的B．磁场对放入其中的磁体产生力的作用，当其中没放入磁体时，则无力的作用，也就不存在磁场C．在磁场中画出的磁感线处存在磁场，在磁感线间的空白处不存在磁场D．磁体周围的磁感线是从磁体北极出来，回到南极，所以磁体内部不存在磁场，也画不出来A[磁场是客观存在的物质，磁感线是假想曲线，故选项A正确；磁体周围的磁场中，无论是否放有其他磁体，这个磁场都是客观存在的，故选项B错误；磁感线描述的是磁场的分布情况，它的疏密程度反映着磁场的强弱，密集处磁场强，稀疏处磁场弱，并不是说有磁感线通过的地方就有磁场，没有磁感线通过的地方就没有磁场，故选项C错误；磁感线是闭合曲线，磁体外部有磁场，能画出磁感线，磁体内部也有磁场，也能画出相应的磁感线，故选项D错误．][训练3]如图所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，侧旁小磁针N极的最终指向为()A．平行纸面向右B．平行纸面向左C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外D[根据安培定则可知通电直导线右边的磁场垂直纸面向外，小磁针N极受到的磁场力向外，S极向里，则最终N极垂直纸面向外，选项D正确．]。
2023人教版带答案高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步微公式版知识点梳理
2023人教版带答案高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步微公式版知识点梳理单选题1、如图所示，O处有一通电直导线，其中的电流方向垂直于纸面向里，图形abcd为以O点为同心圆的两段圆弧a和c与两个半径b和d构成的扇形，则以下说法中正确的是（）A．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示，且离O点越远，磁场越强B．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的b或d所示，且离O点越远，磁场越弱C．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示，且离O点越远，磁场越强D．该通电直导线所产生的磁场方向如图中的a或c所示，且离O点越远，磁场越弱答案：D由安培定则可知，通电直导线周围磁场的磁感线是以通电导线为圆心的一系列同心圆，方向是图中a或c箭头所示，且离通电直导线越远，磁场越弱。
故选D。
2、下列各场景中闭合线圈里一定产生感应电流的是（）A．彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，两导线中的电流均增大B．线圈绕平行于匀强磁场的转轴OO′匀速转动C．线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动D．圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，增大导线中的电流答案：AA．由安培定则可知，线圈中的磁感应强度垂直纸面向外，两导线中的电流均增大，导致线圈中的磁通量增大，线圈里一定产生感应电流，A正确；B．线圈绕平行于匀强磁场的转轴OO′匀速转动过程，穿过线圈中的磁通量始终为零，线圈中没有产生感应电流，B错误；C．线圈平面保持与磁感线垂直，在匀强磁场中向右匀速移动，穿过线圈中的磁通量不变，没有产生感应电流，C错误；D．圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，由对称性可知，穿过线圈中的磁通量始终为零，故增大导线中的电流，线圈中没有产生感应电流，D错误。
故选A。
3、下列现象中，能表明电和磁有联系的是（）A．摩擦起电B．两块磁铁相互吸引或排斥C．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流D．小磁针靠近冰箱贴时偏转答案：CA．摩擦起电只是使物体带电的一种方式，不能表明电和磁有联系，A错误；B．两块磁铁相互吸引或排斥，说明磁场有力的性质，不能表明电和磁有联系，B错误；C．磁铁插入闭合线圈过程中，使得闭合线圈的磁通量发生变化，从而线圈中产生感应电流，表明了电和磁有联系，C正确；D．小磁针靠近冰箱贴时偏转，说明磁场有力的性质，不能表明电和磁有联系，D错误。
13-1 磁场 磁感线 教学设计-人教版(2019)高中物理必修第三册
第13章电磁感应与电磁波初步第1节磁场磁感线安徽省临泉第一中学郭雪鹏一、教学内容分析《磁场磁感线》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》必修课程必修3模块中“电磁场与电磁波初步”主题下的内容。
课程标准要求为：能列举磁现象在生产生活中的应用。
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。
通过实验，认识磁场。
了解磁感应强度，会用磁感线描述磁场。
体会物理模型在探索自然规律中的作用。
《普通高中物理课程标准(2017年版)解读》对课程标准的解读为：本条目要求学生通过调查、查阅资料等活动，整理磁现象在生产生活中应用的例子和我国古代对磁学的研究成果，体验科学知识在生活和科技中的应用，体会科学·技术·社会·环境关系。
教师可以通过介绍我国古代的磁学研究成果，以及对人类文明的重大贡献，增强学生的民族自豪感，落实物理学科教书育人功能。
要求学生通过实验的方法认识磁场，知道磁极和通电导线周围存在磁场；认识磁场是一种物质，体会物质世界的多样性，丰富学生的物质观。
在类比电场线的过程中引入磁感线，知道磁感线是描述磁场的一种物理模型；通过实验知道条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况，并会用磁感线近似描绘它们的磁场；通过实验知道通电直导线、螺线管周围的磁感线分布情况，体会物理模型在探索自然规律中的作用。
本节课引导学生认识磁现象和磁场，通过磁现象的具体实例，向学生展示磁现象的应用。
电流的磁效应及磁现象原理是本节课的重点和难点，也是后续学习的知识基础。
本节内容通过对电场和磁场的比较，了解磁场的特性。
利用类比法学习本节，有助于学生掌握事物之间的相关性，提升学生的物理学科核心素养。
二、学情分析磁现象和磁场的相关知识，学生在初中有所接触，在日常生活中学生对磁现象也有一定的了解。
很多磁现象是比较抽象的，大部分学生知道电与磁之间是有联系的，但是不能用一种普遍联系的观点来看待电与磁的关系。
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第13章第3节电磁感应现象及应用(1)
➢ 方向：
洛伦兹力方向
速度方向
左手
定则
磁场
方向
·
励磁电流
方向
与图一致
➢ 垂直纸面向外，不断变大的磁场
电子感应加速器
电子感应加速器
定量分析
疑问一：电子在加速过程中，可能是均匀地
加速，那么励磁电流应该如何变化呢？
疑问二：电子被控制在圆形轨道上加速,洛伦
力充当向心力，它的大小恒定吗？
疑问三：电子加速过程中，圆周运动半径不
方法一：线圈Q中电流变大，磁场变强，线圈P中产生反向电流，二者排斥
方法二：线圈P磁通量变大，如果向下运动，将可以阻碍磁通量变大，故线圈P
有向下运动趋势，桌面支持力大于重力。A选项正确
t3时刻，Q中电流在均匀变化过程中，P中的磁感应强度变化率
不是零，P中仍然会产生感应电流。但是此时线圈Q中无电流，
不产生磁场，线圈P也将不受到安培力，重力和支持力平衡
之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆
周运动。图的下部分为真空室的俯视图，电子
从电子枪右端逸出，当电磁铁线圈电流的大小
与方向变化满足相应的要求时，电子在真空室
中沿虚线圆轨迹运动，不断地被加速。
使电子沿圆周轨迹逆时针方向加速！
➢ 右端逸出→逆时针加速→顺时针方向电场
据楞次定律，判断原磁场方向
如果是ⅹ，变小；
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；
(2)通过电阻R1上的电荷量 q及电阻R1上产生的热量。
分析：
线圈磁通量变小→感应电动势
据楞次定律→感应电流顺时针
等效电路如图→电流由b流向a
依据法拉第电磁感应定律
磁场面积是有效面积，不变
∆
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高中物理选修3-1模块质量检测
第三章磁场命题人：周新艳校对人：廖燕子
一、单项选择题（本题共10小题每小题4分，共40分，
每小题只有一个答案正确）
1、关于磁场，以下说法正确的是( )
A．电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零
B．磁场中某点的磁感强度，根据公式B=F/I·l，它跟F，I，l都有关
C．磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
2、如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力作用的是( )
3、
如图所示为一种利用电磁原理制成的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器。
当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，下列选项中正确的是（）
A．当电流从a流入时，电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极
B．当电流从a流入时，电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极
C．当电流从b流入时，电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极
D．以上说法都是错的
10、如图所示，细线下悬一带负电的小球，在竖直面内和一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在A、B间摆动过程中，由A摆到最低点C
时，摆线拉力的大小为F
1，摆球加速度大小为a
1
；由B摆到最低点C时，摆线
拉力的大小为F
2，摆球加速度大小为a
2
，则
（）
A、F1>F2,a1=a2
B、F1<F2,a1=a
2
C、F1>F2,a1>a2
D、F1<F2,a1<a2
二、填空题（本题共7小题，每小题5分，共35分，把答案填在题中的横线上。
）
11、在图15-
7所示的情况中，电源的a端为______极(填“正”或“负”)，在通电螺线管中的c点放一小磁针，它的北极受力方向为_______（填“向左”或“向右）．
12、一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为L，线框下边部分处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直，如图所示，垂直纸面向里.线框中通以电流I，方向如图，开始时线框处于平衡状态.现令磁场反向，磁感应强度大小仍为B，线框达到新的平衡，在此过程中，线框位移的大小△x=________，方向________。
13、
匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到6.0×10-
2N的磁场力，则磁场的磁感强度是______特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是_____特。
14、如图所示，质量为m、带电量为+q的液滴，处在水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，液滴运动的速度为v，如要液滴在竖直平面内做匀速圆周运动，则施加一电场，其电场方向应是，电场强度大小为，液滴绕行方向为。
（从纸外往纸内看，填“逆时针”或“顺时针））
15、磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫能量密度，其值为B2∕2μ,式中B是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为一常量。
为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B,一学生用一根端面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图，因为所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B= 。
16、月球上的磁场极其微弱,探测器通过测量运动电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布，如图所示是探测器通过月球A、B、C、D四个位置时,电子运动轨道的照片,设电子速率均为90m/s相同,且与磁场方向垂直,其中磁场最强的是位置.图A中电子轨道半径为10cm，由公式R= mv/qB可知，A 点的磁感应强度为 T.（电子荷质比为1.8×1011c/kg）
17、将一束一价的等离子体（即高温下电离的气体，含有大量的带正电和负电的微粒，而整体呈中性），以速度v连续喷入处在匀强磁场中的两平行金属板间，已知v的方向与板面平行而与磁场垂直，板间距离为d 。
接在两金属板M、N间的电压表的指针稳定示数为U，如图16所示，则等离子体的喷射速度为________。
三、计算题（本题共2小题，其中19题12分，20题13分，共25分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
）
18、
如图所示，倾角为300的光滑斜面上水平放置一条0.2米长的导线PQ，两端连以轻软的
导线，导线通以5安电流，方向自Q向P。
当有竖直向上B＝0.6T的匀强磁场时，PQ恰好
平衡。
求PQ所受的重力。
19、如图所示，半径为r的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。
现有一带电离子（不计重力）从A以速度v沿圆形区域的直径射入磁
场，已知离子从C点射出磁场的方向间的夹角为60º
（1）该离子带何种电荷；
（2）求该离子的电荷量与质量之比q/m。