鲁科版(2019)高中物理必修第三册5.1磁场及其描述-教案
2019_2020学年高中物理第5章磁场第1节磁场课件鲁科版选修3_1
[典例 1] (多选)关于磁场的下列说法中正确的是( ) A．磁场和电场一样，是同一种物质 B．磁场的最基本特性是对处在磁场里的磁极或电流有磁场力的作用 C．磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场产生的 D．电流和电流之间的相互作用是通过磁场产生的 [思路点拨] 磁极与磁极，磁极与电流，电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的． [尝试解答] 磁场与电场的性质不同，不是同一种物质，但无论是磁场还是电场，其 对放入其中的带电体或磁性物质产生力的作用的方式都是通过场这种物质实现的． [答案] BCD
三、地球的磁场 1．地磁场：地球本身是一个大磁体，它的 N 极位于地理_南__极__附近，S 极位于地理 _北__极__附近．
2．磁偏角：地磁场的两极与地理的两极并不重合．因此水平放在地面上的可以自由 转动的小磁针的指向与_正__南__北____方向之间有一个夹角，这个夹角叫磁偏角． 3．地磁场被称为地球生命的_“__保__护__伞___”．
指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航海事业的发 展产生了巨大的影响，但在古代指南针指南曾是一个不解之 谜．你知道指南针为什么指南吗？ 提示：地球磁场方向由南指向北，水平放置的小磁针在地磁场 作用下静止时，北极(N 极)总是指向北，南极(S 极)总是指向南．
磁现象、磁场
1．磁现象
(1)磁性：物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性． (2)磁体：具有磁性的物体叫磁体．天然磁石和人造磁铁都叫做永磁体． (3)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫做磁极． 2．磁场 (1)磁场的物质性： 磁场是磁体和电流周围存在的一种特殊物质，它虽然看不见，摸不着，但它能够对 放入其中的磁极、电流产生力的作用，它是客观存在的．
课时作业
一、我国古代的磁应用 1．古人发现，不管形状如何，任何磁体都有两个磁极． 2．古人对磁的应用：_指__南___针__是我国古代四大发明之一，由原来的_“__司__南__”__发展而 来． 二、磁场 1．定义：是一种_看__不__见___、_摸__不__着___、存在于_磁__体__或_电__流__周围的一种特殊物质． 2．基本性质：对放入其中的_磁__极__或_电__流__产生力的作用．
5.1 磁场及其描述 高一下学期物理鲁科版(2019)必修第三册
科学书屋
地磁场对人类的生产生活都有重要意义。根据地磁场出现的 异常情况，可发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。地磁场能使 来自太阳的高速带电粒子流偏转，成为地球生命的“ 保护伞 ”。
科学家还根据对地球火山岩石的 精确测定，发现地磁场强度和方向发 生过多次变化（ 图 5-19）
小节练习
1.如果你在森林里迷路了，而身边有一个指南针，但上面关于南、 北极的标记都脱落了，好在还有备有电池的手电筒和一段导线。 你有什么办法能确定指南针的南、北极？ 2. 为了解释地球的磁性，安培假设地球的磁场是由以地心为圆心 的环形电流 I 引起的。下列四个图中，能正确表示安培假设中环 形电流方向的是
讲授新课
物理学中，把垂直于磁场方向的一小段通电直导线受到的 力F与电流 I 和直导线的长度 l 的乘积之比，称为磁感应强度 （magnetic induction），用 B 表示。
讲授新课
在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号为 T。
1 T = 1 N /（ A·m ） 磁感应强度是矢量。磁场中某点磁感应强度的方向，即该点 的磁场方向，也就是放在该点的小磁针静止时 N 极的指向。 像电场一样，磁场也遵从叠加原理。如果有几个磁场同时存在， 它们的磁场就互相叠加，这时某点的磁感应强度就等于各个磁场单 独存在时在该点磁感应强度的矢量和。
小节练习
3. 如图所示，两根互相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。下列说法正确的是
A. O 点处的磁感应强度为零
讲授新课
高中物理第5章磁场第1节磁澄堂互动教案鲁科版选修3_120171003344
第1节磁场课堂互动三点剖析一、磁场的正确理解1.磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体能产生磁力的作用.2.磁场不但有强弱，而且有方向，当把小磁针放在磁场中不同位置时，小磁针 N 极指的方向不同，所以磁场中各点的方向是不同的，在磁场中某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.3.磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质，说它“特殊”是因为它和我们常见的以分子、原子、离子组成的物质不同，它不是以微粒形式存在，而是以一种“场”的形式存在；说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样，具有能量，能对放在其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用，是不依赖于人的意志而客观存在的东西.【例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思路分析：电流能产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁极与电流间，都有相互作用的磁场力.磁场是磁现象中的一种特殊物质，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，它不会对放入静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：A温馨提示①注意磁场与电场的区别；②理解磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的.二、地磁场地磁场与条形磁体的磁场相似，主要有三个特点：(1)地球本身就是一个大磁体，地磁场的N极在地球南极附近，地磁场的S极在地球北极附近.(2)在赤道平面上，距离地球表面等高的各点，强弱程度相同，且方向水平向北.(3)在北半球，地磁场的方向斜向下指向地面；在南半球，地磁场的方向斜向上背离地面.地磁场B的水平分量(B∥)总是从地球南极指向北极，而竖直分量(B⊥)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，如图5-1-1所示.【例2】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（）图5-1-1A.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的D.在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的解析：地理南北极与地磁南北极不重合，所以地磁场方向与经线有夹角，即磁偏角；地磁场方向不与地面平行，它们之间的夹角称为磁仰角；在地磁极附近，磁场方向与地面是垂直的. 答案：D温馨提示对地磁场的理解是一个易错点，很容易错误地认为地磁场方向与地面平行.三、电流产生磁场是疑点1.电流对小磁针的作用1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，通电后，通电导线下方与导线平行的小磁针发生偏转，如图5-1-2所示.图5-1-2注意：在做奥斯特实验时，为排除地球磁场的影响，小磁针应南北放置，通电导线也南北放置.2.磁铁对通电导线的作用如图5-1-3所示，磁铁会对通电导线产生力的作用，使导体偏转.图5-1-3图5-1-43.电流和电流间的相互作用如图5-1-4，有互相平行而且距离较近的两条导线，当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时，观察发生的现象是：同向电流相吸，异向电流相斥.【例3】如图5-1-3所示，通电直导线在蹄形磁铁两极间受到力F的作用，以下说法正确的是（）A.这个力是通过磁场产生的B.这个力没有反作用力C.这个力的反作用力作用在通电导线上D.这个力的反作用力作用在蹄形磁铁上解析：通电直导线受到的磁场力，是磁场对电流的作用.它有反作用力，它的反作用力作用在产生该磁场的物体上.答案：AD温馨提示磁场力的作用不用相互接触，“力的作用是相互的”这个知识点有时容易忽略而造成错误.各磁体(磁铁、电流、运动电荷)之间的作用具有相互性，仍遵循牛顿第三定律.同学们应有“由点到面”的意识：磁体之间磁场力作用仍归属于力的作用范畴.各个击破类题演练1磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图，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⇔电流解析：磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的. 答案：ABD变式提升1下列所述的情况，哪一种情况可以肯定钢棒没有磁性（）A.将钢棒的一端接近磁针的北极，两者相互吸引，再将钢棒的这一端接近磁针的南极，两者相互排斥B.将钢棒的一端接近磁针的北极，两者相互排斥，将钢棒的另一端接近磁针的北极时，两者相互吸引C.将钢棒的一端接近磁针的北极时，两者相互吸引，将钢棒的另一端接近磁针的南极时，两者仍相互吸引D.将钢棒的一端接近磁针的北极，两者相互吸引，将钢棒的另一端接近磁针的北极时，两者仍相互吸引解析：钢棒与磁针相斥说明钢棒一定具有磁性，因为同名磁极相互排斥.而钢棒与磁针吸引不一定说明钢棒具有磁性，尽管异名磁极相互吸引，但没有磁性的铁质物体同样也能被磁体吸引.选项D中的钢棒的两端都能与小磁针的北极相互吸引，说明钢棒一定没有磁性.答案：D类题演练2关于地磁场，下列说法正确的是（）A.地球的地磁两极与地理两极重合B.地球的地磁北极与地理北极重合C.地球的地磁北极与地理南极重合D.地球的地磁北极在地理南极附近解析：地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近.答案：D变式演练2（1）放飞的信鸽一般都能回到家中，不会迷失方向，这是因为（）A.信鸽对地形地貌有极强的记忆力B.信鸽能发射并接受某种超声波C.信鸽能发射并接受某种次声波D.信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向（2）当信鸽突然遇雷雨或经过电视发射塔，有时会迷失方向，这又是为什么？解答：（1）D（2）雷或电视发射塔发出的电磁波干扰了它体内的某种磁性物质，使它不能借助地磁场辨别方向.类题演练3下列关于各磁体间的作用，其中正确的说法有（）A.在奥斯特实验中，通电直导线对小磁针产生磁场力，但此时小磁针对通电导线可能不产生磁场力B.在通电直导线对小磁针产生作用力的同时，小磁针对通电直导线一定会产生作用力C.大磁铁的磁性较强，而小磁针对大磁铁的磁场力较小D.任何两个磁 体之间产生的磁场力总是大小相等、方向相反解析：磁体之间的作用是相互的，甲磁体产生的磁场对乙磁体发生作用的同时，乙磁体产生的磁场必定对甲磁体发生力的作用.因此，通电直导线、小磁针、大磁针之间相互作用遵循牛顿第三定律.答案：BD变式演练3图5-1-5如图5-1-5，A为电磁铁，C为胶木大秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升过程中，轻绳上拉力F的大小为（）A.F=mgB.M g<F<(M+m)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g解析：A、C受重力Mg，绳的拉力F，B给A的磁场力为f1、B受力为重力mg和A给B的磁场力f′.对A、C（包括支架）由平衡条件有：F=Mg+f;对B由牛顿第二定律有：f′-mg=ma(a>0)、由牛顿第三定律有f′=f(f′与f大小相等、方向相反)，联立解得F=Mg+m(g+a)>(M+m)g. 该题亦可用超重规律分析：B由静止向上加速，超重，故F>(M+m)g.答案：D。
第5章第1节磁场及其描述—新教材鲁科版(2019)高中物理必修三课件(45张PPT)
)
A.1 T B.0.5 T
C.2 T D.2.5 T
解析:当I与B垂直时,由B= 可解得B=2 T,但题中未说明I与B是否
垂直,故B的值也可能大于2 T。
答案:CD
探究一
探究二
探究三
随堂检测
规律方法 正确理解比值定义法
(1)定义 B= 是比值定义法,这种定义物理量的方法实质就是一种测
(1)定义:在磁场中画出的一些有方向的假想曲线,曲线上任意一点
的切线方向即该点的磁场方向。
(2)特点
①磁感线是闭合曲线,不会相交。
②磁感线分布越密的地方,磁感应强度越大;磁感线分布越疏的地
方,磁感应强度越小。
必备知识
自我检测
2.匀强磁场
(1)概念: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。
解释地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷
的事实,认为地磁场是由于地球的自转所形成。那么由此推断,地
球整体应该是带正电还是带负电?
要点提示:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极,根
据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西,而
地球是从西向东自转,所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电
针静止时N极所指的方向,即N极受力的方向。(2)小磁针静止时S极
所指的反方向,即S极受力的反方向。(3)磁感应强度的方向就是该
点的磁场方向。
5.磁感应强度的叠加规律:满足平行四边形定则。
探究一
探究二
探究三
随堂检测
实例引导
例1(多选)一段直导线长为1 cm,通有5 A的电流,把它置于磁场中的
物理选修3-1鲁科版5.1磁场精品课件
【变式2】 关于宇宙中天体的磁场，下列说 法正确的是 ( )． A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁 场 B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁 场 C．用指南针可以在任何一个天体上判别方 向 D．用指南针只能在类似于地球磁场的天体 上判别方向 解析 不但地球有磁场，宇宙中的许多天体
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对磁场的正确理解 1．下列说法正确的是( )． 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．磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的 C．地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地理的两极 并不重合，其间有一个夹角，这就是磁偏角，磁偏角的数值在 地球上不同地点是相同的 D．在地球表面各点磁场强弱相同
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解析 地磁场类似于条形磁铁的磁场，所以 在地球表面赤道上的磁场最弱，选项D不正 确．在地球上不同位置，磁偏角的数值是不同的， 因此选项C不正确． 答案 AB
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对地磁场的理解 2．关于地磁场，下列说法中正确的是 ( )． A．我国是最早在航海上使用指南针的国家 B．世界上第一个论述磁偏角的科学家是我 国的张衡 C．地球的地磁北极与地理南极重合 D．地球的地磁北极在地理南极附近 解析 据史书记载，我国是最早在航海上使 用指南针的国家，A对．地球的地磁北极在地理 南极附近，而不是重合，D对C错．我国的沈括 是世界上第一个论述磁偏角的人．B错．
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【典例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
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解析 电流能产生磁场，在电流的周围就有 磁场存在，不论是磁极和磁极之间还是电流与电 流之间、磁极与电流之间，都有相互作用的磁场 力，磁场是磁现象中的一种特殊物质，它的基本 性质是对放入磁场中的磁体、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，它不会对放质，各自 具有其本身的特点． 答案 A
《磁场及其描述》教学设计【物理鲁科版高中必修第三册(新课标)】
第1节磁场及其描述教学目标1．通过实验初步认识磁场，理解磁感应强度。
2．了解用磁感线描述磁场的方式方法。
3．掌握安培定则，会用安培定则判断通电直导线和通电线圈的磁场方向。
4. 了解我国古代在磁现象方面的研究成果及对人类文明的影响，了解与磁相关的现代技术发展。
教学重难点教学重点1.磁场的概念的理解。
2.安培定则的应用。
教学难点应用安培定则判断磁场的方向。
教学准备多媒体课件条形磁铁、蹄形磁铁、通电导线、通电线圈、小磁针、细铁屑、电池、导线、开关、铁架台。
教学过程新课引入在现代，磁现象在生产生活中有很多的应用，与日常生活、科技密切相关。
磁场存在于磁体和通电导线周围，有强弱和方向。
那么如何描述磁场的强弱和方向呢？我们本节课将要学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度，用磁感线形象的描述几种常见磁场的分布，及磁现象在生产生活中的应用。
讲授新课一、磁场磁感应强度1.磁极间的相互作用教师活动：实验演示：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引电流使磁针发生偏转教师活动：实验演示：当导线中通过电流时，磁针就会发生偏转；当导线中的电流反向时，磁针也将反向偏转。
思考：为什么磁体间没有接触也会产生相互作用：为什么通电导线周围的磁针会发生偏转？2.磁场教师说明：正像电荷的相互作用是通过电场发生的，磁体与磁体之间、通电导线与磁针之间的相互作用，是通过磁场发生的。
总结：（1）磁体周围、电流周围都存在着磁场、磁作用都是通过磁场发生的（2）磁场、电场和实物一样都是客观存在的，实物和场是物质存在的两种不同形式。
（3）磁场的基本性质：对磁体产生力的作用。
磁场的方向：用小磁针可以判断空间某点磁场的方向。
磁场中某点小磁针静止时N极的指向规定为该点磁场的方向。
思考：条形磁铁形成的磁场，在靠近N极和S极处较强，在靠近中间位置处较弱，巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，小磁铁却只能吸起几枚铁钉，那么怎样描述磁场的强弱呢？3.磁体对通电导线的作用力（1）如图所示的实验装置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，其强弱与磁体的数目无关。
5.1 磁场及其描述 —鲁科版(2019)高中物理必修第三册导学案
第5章初识电磁场与电磁波导学案001第1节磁场及其描述【学习目标】1.了解磁场的概念，知道磁场的基本特性。
2.理解磁感应强度的概念，知道磁感线的特点和作用.3.熟悉几种电流周围磁感线的形状，熟练运用安培定则判断有关问题4.了解磁的应用及意义【学习重点】1.磁感应强度的概念和磁感线2.电流的磁场【学习难点】磁感应强度的概念和磁感线【学习过程】一、新课学习一、认识磁场1.我国古代的磁应用（1）．磁石古人认为磁石吸铁如同慈母召子，故又把磁石称为慈石。
（2）．磁极古人发现，不管形状如何，任何磁体都有两个磁极。
（3）．指南针指南针是我国古代四大发明之一，由原来的司南发展而来，它的发明对促进人类航海事业起了重大作用。
2、磁场（1）．定义：磁体或电流周围存在的一种特殊物质。
（2）．基本性质：对放入其中的磁极或电流产生力的作用。
（3）．产生：(1)磁体周围存在磁场；(2)电流周围存在磁场——电流的磁效应(1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现)。
（4）．磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3、地球的磁场（1）．地磁场：地球本身是一个大磁体，它的N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。
（2）．磁偏角：地磁场的两极与地理的两极并不重合。
水平放在地面上的可以自由转动的小磁针的指向与正南正北方向之间的夹角叫磁偏角。
二、磁感应强度1. 物理意义：磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量．2．磁感应强度的方向：磁感应强度的方向就是小磁针N极受力的方向，即静止时小磁针N极所指的方向。
3．磁感应强度的定义及公式：(1)定义：将电流元IL垂直放入磁场中，它受到的磁场力F与IL的比值叫磁感应强度.（2)公式： ILF B = . (3)单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是T,1T=1mA N ⋅ 4．对磁感应强度的理解(1)磁感应强度是反映磁场强弱的物理量，它是用 比值法定义的物理量，由磁场自身决定，与是否引入电流元、引入的电流元是否受力及受力大小。
2019学年鲁科版高中物理选修3-1课件：第5章 第1节 磁场
A [磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流产生力的作用，磁场是一种 看不见摸不着，但客观存在的特殊物质，它始终存在于磁体或电流的周围，只 有选项A正确．]
磁场和电场的区别与联系 磁场 场的存在 对静止电荷 对磁体 本质 相同点 电流、磁体、运动电荷周围 无作用力 有作用力 运动电荷产生的 电场 电荷周围 有作用力 无作用力 电荷产生的
[合 作 探 究·攻 重 难]
对磁场的认识
1． 磁场的客观性： 磁场是磁体和电流周围存在的一种特殊物质， 它虽然看不见， 摸不着，但它能够对放入其中的磁极、电流产生力的作用，它是客观存在的一 种物质． 2．磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁极或电流有力的作用．磁极与磁极之 间，磁极与电流之间，电流和电流之间都是通过磁场相互作用的．
3．对磁现象的理解 (1)磁极与磁体之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都会发生相互作用， 这些相互作用都是通过磁场发生的，这是磁现象的电本质，图示如下：
(2)任何一个磁体都有N、S两个磁极，不存在单极磁体．
关于磁场，下列说法正确的是(
)
A．磁场的基本性质是对处于其中的磁极或电流有力的作用 B．磁场是看不见摸不着、实际不存在而由人们假想出来的一种物质 C．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才存在 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
3．产生：(1)磁体周围存在磁场；(2)电流周围存在磁场——电流的磁效应 (1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现)．
吸引 排斥 4．磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
三、地球的磁场
图511
南极 1．地磁场：地球本身是一个大磁体，它的N极位于地理南极附近， S极位于地 北极 理北极附近．
5.1磁场及其描述 学案-2021-2022学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册
5.1 磁场及其描述【学习目标】1.知道磁场的概念2. 认识磁感应强度的概念及物理意义。
3.知道磁感线的概念，熟知环形电流、通电螺线管的磁感线分布情况【课上探究】知识点1：磁场思考与交流问题1：通电导线使小磁针偏转，这说明了什么问题？问题2：可以怎样描述磁场？总结与提升1.通电导线周围会产生磁场1.磁场：(1)基本性质:对放入其中的磁体或运动电荷(电流)有力的作用,磁体、电流之间都是通过发生相互作用的。
（2）方向:小磁针的极所受磁场力的方向。
练习与拓展例1.1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
在奥斯特实验中,将直导线沿南北方向水平放置,小指针靠近直导线,下列结论正确的是()。
A.把小磁针放在导线的延长线上,通电后,小磁针会转动B.把小磁针平行地放在导线的下方,在导线与小磁针之间放置一块铝板,通电后,小磁针不会转动C.把小磁针平行地放在导线的下方,给导线通以恒定电流,然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离,小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小D.把黄铜针(用黄铜制成的小指针)平行地放在导线的下方,通电后,黄铜针会转动例2、以下说法正确的是（）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共同产生的D．磁场和电场都是客观存在的一种物质知识点2：磁感应强度思考与交流1、不同磁场的强弱相同吗?物理学中用什么物理量来表示磁场的强弱?类比电场。
2、小磁针的两极在磁场中的受力方向相同吗?如何规定磁场中某位置的磁场方向?某点的磁场方向是否跟放在该点的小磁针有关?总结与提升(1)意义:物理学中用来描述磁场的强弱。
(2)方向:物理学中把小磁针静止时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。
(3)大小:通电导线与磁场,它受力F的大小与导线成正比,又与导线的成正比,用公式表示就是F= 。
式中的比例系数B就是。
(4)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是,简称,符号。
2020-2021学年高二上学期物理鲁科版(2019)必修第三册课件：5.1 磁场及其描述
磁感线
静电场的电想 的线
形象地描述电场方向和相对强弱而假想的线
相 方向 同 点
疏密
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
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,在磁体外部由N极到S极,内部 始于正电荷或无穷远处,止于无穷远处或负电荷,不
4.磁感线的作用: (1)反映磁感应强度的方向:磁感线上任意一点的_切__线__方向就是该点的磁场方 向。 (2)反映磁感应强度的大小: 磁感线分布_越__密__的地方,磁感应强度越大; 磁感线分布_越__疏__的地方,磁感应强度越小。
5.匀强磁场: (1)各点的磁感应强度_大__小__和_方__向__都相同; (2)磁感线是一组_平__行__且_等__距__的直线。 (3)实例: ①两个相距很近的平行异名磁极间中央部分的磁场; ②通电长螺线管内部的磁场。
二、磁感线 1.为了形象地描述磁场,英国物理学家_法__拉__第__提出了_磁__感__线__的概念。 2.实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质来显示磁感线的形状。 3.磁感线的特点: (1)假想曲线:并不真实存在。 (2)闭合曲线:在磁体外部:由_N_极到_S_极; 在磁体内部:由_S_极到_N_极。 (3)磁感线不相交。
【加固训练】
有一小段通电直导线,长为1 cm,通过的电流为5 A,把它置于磁场中某点,受到
的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度 ( )
A.B=2 T
B.B≤2 T
C.B≥2 T
D.以上情况都有可能
【解析】选C。磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的。如果通电导
高中物理 5.1 磁场课件 鲁科版选修31
二、磁场 1．定义：是一种__看__不__见___、___摸__不__着___、存在于__电__流___或 __磁__体___周围的物质，它传递着磁相互作用． 2．基本性质：对放入其中的__磁__极___或_电__流__产生力的作用．
三、地球的磁场 1．地磁场：地球本身是一个大磁体，它的N极位于地理 __南__极__附近，S极位于地理___北__极___附近．
2．磁偏角：地磁场的两极与地理的两极并不重合．因此水平 放在地面上的可以自由转动的小磁针的指向与__正__南__北___方向 之间有一个夹角，这个夹角叫磁偏角． 3．地磁场被称为地球生命的“___保__护__伞____”．
地球磁场及其特点
1．对地球磁场的认识 (1)地磁两极与地理两极的关系 指南针在静止时沿地球南北方向取向，这表明地球是一个大 磁体，如图所示，地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近， 地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近，但地磁两极与地理 两极并不重合．
(2)指南针指南的原因 地球的磁场很弱，其表面的磁场比一条小条形磁铁近旁的磁 场弱得多．然而，能自由旋转的小磁针已能显示出地磁场对 它的作用，指南针正是利用这一原理制成的． (3)地磁场是地球生命的保护伞 来自太阳的高速带电粒子流(太阳风)以及一些宇宙射线，进 入地磁场后，在磁场的作用下偏离地球，从而避免粒子直射 地球、威胁生命，或使大气层的成分发生改变．
名师点评 地球本身是一个大磁体，其磁场的分布与条形磁铁相似，其 南北两极与地理南北极并不重合，且地磁南极在地理北极附 近，地磁北极在地理南极附近．指南针就是根据地磁场的这 一特点制造的．地磁场最大的作用是可以阻止宇宙射线和高 速带电粒子直射地球．
5.1 磁场及其描述 (教学课件)——高二上学期物理鲁科版(2019)必修第三册
电流 I 和导线长度l的乘积 Il 的比值叫磁感应强度。符号：B。
说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。（3）定义式： B NhomakorabeaF
。
Il
（4）单位：在国际单位制中是特斯拉，简称特，符号 T。
N
1T=1
Am
一、磁场
都跟这点的磁场的方向一致。
磁感线的疏密→磁场的强弱，曲线上某点切线方向→磁场方向。
二、磁感线
2. 特点
(1) 为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。
(2) 磁感线的方向：
磁体外部：N 极→ S 极，
磁体内部：S 极→ N 极。
(3) 磁感线闭合而不相交。
(4) 空间分布。
二、磁感线
3. 常见永磁体的磁场
S
N
＋
N
S
－
立体图
剖面图
弯曲的四指：环绕电流方向。
大拇指方向：内部的磁感线的方向，即北极。
四、磁场的应用及意义
1.指南针与航海事业的发展
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。
四、磁场的应用及意义
2.磁与现代技术
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。
三、电流的磁场
1.直线电流的磁场磁感线分布
特点：一系列的同心圆，且近导线处分布密
安培定则 (1)： 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。
三、电流的磁场
2.环形电流的磁场
高中物理鲁科版2019必修第三册教案第1节 磁场及其描述
磁场及其描述（）A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转解析指南针是一个小磁体，具有N、S两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N极指向地理的北极，选项A错误，B正确；因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C正确；在地磁场中，指南针南北指向，当通电直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项D错误。
答案 BC[针对训练2]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解析如图所示，由矢量叠加原理可求出各点的合磁场的磁感应强度，可见b、d两点的磁感应强度大小相等，但方向不同，A项错误；由图知，a、b两点的磁感应强度不相等，a点的磁感应强度最大，c点的磁感应强度最小，B、D项错误，C项正确。
核心要点2 对磁感线的理解[要点归纳]1．磁感线的特点（1）为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。
（2）磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。
故磁感线不相切，若相切，切点处B→∞不可能。
（3）磁感线为闭合曲线：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极。
（4）磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向，在稳定磁场中，某点磁场方向唯一确定，所以磁感线不能相交。
解析电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，A错误；两种场线的切线方向均表示相应的场方向，两种场线都不会相交，B错误；电场线起始于正电荷或无限远、终止于负电荷或无限远，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，组成闭合曲线，C正确；电场线越密，表示该处电场越强；磁感线越密，表示该处磁场越强，D正确。
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磁场及其描述
【教学重难点】
1．能列举磁现象在生产生活中的应用。
2．关注与磁相关的现代科技的发展。
3．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。
【教学过程】
一、导入新课
我们已经知道，磁体和通电导线周围都存在磁场，磁场有强弱和方向。
如何描述磁场的强弱和方向？本节将学习描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度，用磁感线形象地描述几种常见磁场的分布，并学习磁现象在生产生活中的应用。
二、新知学习
知识点一磁场磁感应强度
[观图助学]
指南针为什么指南？鸽子千里归巢是靠什么导航的呢？
[观图助学]
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）。
（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。
三、核心探究
核心要点1 磁场磁感应强度
[要点归纳]
1．磁场的性质
（1）客观存在性：与电场一样，也是一种物质，是一种看不见摸不着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）方向性：物理学中规定，磁场中任一点小磁针北极（N极）的受力方向（或小磁针静止时N极的指向）为该处的磁场方向。
（3）磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁极或电流有力的作用。
磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流和电流之间都是通过磁场相互作用的。
2．对磁感应强度的理解
（1）定义式的适用条件：通电导线垂直磁场放置。
（2）磁感应强度的决定因素：磁感应强度反映磁场本身的特性，其值决定于磁场。
其值与放入的检验电流的电流强度、导线长度、摆放方向、检验电流是否受到磁场力及检验电流是否存在等均无关系。
即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说“B与F成正比”或“B与Il成反比”。
（3）磁感应强度是矢量，其方向就是磁场方向。
[试题案例]
[例1]（多选）关于磁场，下列说法正确的是（）
A．磁场的基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用
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
解析磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用，它是一种看不见、摸不着、实实在在存在的物质，A、C符合题意。
[例2]在匀强磁场中某处P垂直于磁场方向放一个长度l＝20 cm、通电电流I＝0.5 A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0 N，其方向竖直向上。
现将该通电导线从磁场中撤走，则P处的磁感应强度为（）
A．零B．1 T
C．0.1 T D．10 T
解析此时导体与磁场方向垂直，由B＝F
Il解得B＝10T，磁感应强度与导线无关，故选D。
[针对训练1]（多选）指南针是我国古代四大发明之一。
关于指南针，下列说法正确的是（）
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场
C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
解析指南针是一个小磁体，具有N、S两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N极指向地理的北极，选项A错误，B正确；因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C正确；在地磁场中，指南针南北指向，当通电直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项D错误。
答案BC
[针对训练2]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
解析如图所示，由矢量叠加原理可求出各点的合磁场的磁感应强度，可见b、d两点的磁感应强度大小相等，但方向不同，A项错误；由图知，a、b两点的磁感应强度不相等，a点的磁感应强度最大，c点的磁感应强度最小，B、D项错误，C项正确。
核心要点2 对磁感线的理解
[要点归纳]
1．磁感线的特点
（1）为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。
（2）磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。
故磁感线不相切，若相切，切点处B→∞不可能。
（3）磁感线为闭合曲线：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极。
（4）磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向，在稳定磁场中，某点磁场方向唯一确定，所以磁感线不能相交。
2．磁感线和电场线的区别与联系
比较项目磁感线电场线
相
同
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，是小磁针N
极受力的方向
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
除电荷处外，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，止于无穷远处或负电荷，
是不闭合的曲线
[试题案例]
[例3]（多选）关于磁感线，下列说法中正确的是（）
A．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
B．磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线
C．两条磁感线的空隙处不存在磁场，不同磁场形成的磁感线可以相交
D．匀强磁场的磁感线是等间距的平行直线
解析磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，A正确；磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，可以用实验来模拟，但实际并不存在，B错误；磁感线的疏密反映磁场的强弱，但不表示空隙处不存在磁场，磁场是充满某个区域的；不同磁场源产生的磁场在某一区域叠加，磁感线描绘的是叠加后的合磁场，某处的磁感应强度是唯一的，磁感线不相交，C错误；匀强磁场的强弱和方向处处相同，其磁感线是等间距的平行直线，D正确。
答案AD
[针对训练3]（多选）下列关于电场线和磁感线的说法正确的是（）
A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线
D．电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强
解析电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，A 错误；两种场线的切线方向均表示相应的场方向，两种场线都不会相交，B错误；电场线起始于正电荷或无限远、终止于负电荷或无限远，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，组成闭合曲线，C正确；电场线越密，表示该处电场越强；磁感线越密，表示该处磁场越强，D正确。
答案CD
核心要点3 电流的磁场及磁的应用
[要点归纳]
1．条形磁铁和蹄形磁铁的磁场
2．常见电流的磁场
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垂直于导线的多组同心圆，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
3．记录与磁：利用磁我们不仅可以记录声音影像，还可以记录其他各种信息，如磁信息卡、磁防盗卡、磁签到卡等。
磁卡的使用
[试题案例]
[例4]电路没接通时三个小磁针方向如图所示，试确定电路接通后三个小磁针的转向及最后的指向。
解析接通电源后，螺线管的磁场内部从左指向右，外部从右指向左，如图所示，故小磁针1逆时针转动，小磁针3顺时针转动，小磁针2基本不动。
答案小磁针1逆时针转动，小磁针3顺时针转动，小磁针2基本不动
方法总结小磁针在磁场中受力的判断方法
（1）当小磁针处于磁体产生的磁场中，或环形电流、通电螺线管外部时，可根据同名磁极相斥，异名磁极相吸来判断小磁针的受力方向。
（2）当小磁针处于直线电流的磁场中或处于环形电流、通电螺线管内部时，应该根据小磁针N极受力方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，来判断小磁针的受力方向。
【课堂总结】
基本特性
定义——特性方向性
物质性
磁场大小方向
磁感应强度B 叠加
描述特点
磁感线电流的磁场。