第1节 磁场及其描述

课标要求

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。

2.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。

3.知道磁通量。通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。

4.通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性。了解电磁波的应用及其带来的影响。

5.知道光是一种电磁波。知道光的能量是不连续的。初步了解微观世界的量子化特征。

第1节磁场及其描述

核

心

素

养

物理观念科学思维科学态度与责任

1.通过实验，认识磁场

2.了解磁感应强度

3.会用磁感线描述磁

场

4.会判断通电直导线

和通电线圈周围的磁

场

用磁感线描绘通电

直导线和通电线圈

周围的磁场，体会物

理模型在探索自然

规律中的作用。

1.能列举磁现象在生产生活

中的应用。

2.了解我国古代磁现象的研

究成果及其对人类文明的影

响。

3.关注与磁相关的现代科技

的发展。

知识点一磁场磁感应强度

[观图助学]

1.磁场

(1)磁体和电流周围的空间存在一种特殊的物质——磁场。磁场能够对磁体产生力的作用。

(2)磁场有方向，人们把磁场中某点小磁针静止时北极的指向规定为该点磁场的方向。

(3)磁场还有强弱，在磁场中的不同位置，其强弱不尽相同。

磁极：磁体上磁性最强的区域。

①北极：自由转动的磁体，静止时指北的磁极，又叫N极。

②南极：自由转动的磁体，静止时指南的磁极，又叫S极。

③性质：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

2.磁感应强度

(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)磁感应强度：将电流元Il垂直放入磁场，它受到的磁场力F与Il的比值叫做磁感应强度。

①定义式B＝F Il。

②磁感应强度的单位：在国际单位制中的单位是特斯拉，简称特，符号是T。1 T

＝1

N A·m。

(3)磁感应强度的方向

小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称磁场的方向。[思考判断]

(1)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。(×)

(2)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。(√)

(3)磁感应强度的方向与小磁针静止时N极的指向一定相同。(√)

(4)磁感应强度的大小与电流成反比，与其受到的磁场力成正比。(×)

知识点二磁感线与电流的磁场

[观图助学]

用铁屑模拟磁感线的分布，你的结论是什么？

1.磁感线

(1)定义：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。

(2)特点

①磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁场强的地方，磁感线较密；磁场弱的地方，磁感线较疏。

②磁感线某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。

2.匀强磁场：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度的大小和方向都相同，这个区域的磁场称为匀强磁场，磁感线是一组平行且等距的直线。

3.电流的磁场

(1)直线电流的磁场

安培定则：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的环绕方向。(如图甲所示)

(2)环形电流的磁场

环形电流的磁场可用安培定则判断：右手弯曲的四指所指方向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心轴线上磁感线的方向。(如图乙所示)

(3)通电螺线管的磁场

用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方向

就是螺线管内部磁感线的方向或拇指指向螺线管的北极(如图丙所示)。

[思考判断]

(1)磁感线从磁体N极出发，到S极终止。(×)

(2)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。(×)

(3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。(√)

(4)磁感线上某点切线所指的方向就是该点磁场的磁感应强度方向。(√)

(5)通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆环。(√)

知识点三磁的应用及意义

1.对磁技术的应用中，首屈一指的当数我国发明的指南针。指南针的发明开启了航海技术的革命，推动了航海事业的发展。

2.交通与磁：磁悬浮列车有常导电磁铁吸引方式和超导电磁铁相斥方式两种形式。常导电磁铁吸引式是在导体底部和两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设作用板和感应钢板，使导轨钢板的吸引力与车辆重力平衡，从而使车体悬浮于轨道上运行；超导电磁铁相斥式是根据磁铁同极相斥的原理。

3.核磁共振成像技术是磁在医学诊断方面的应用。

奥斯特实验

(1)1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，当给导线通电时，与导线平行放置的小磁

针发生转动，如图所示。

(2)实验意义：电流的磁效应的发现，首次揭示了电与磁之间的联系。

深度理解：自然界有两种基本的物质形态：实物和场。

(1)实物即具体的、有形的物质形态，由物质粒子组成。

(2)场是物质的另一种存在形态，和实物一样，也是客观存在的。

任何一个磁体都有两个磁极，无论怎样分割磁体，磁极总是成对出现，不存在磁单极。