13.1　磁场　磁感线 学案（含解析）

13.1　磁场　磁感线 1. 通过实验，认识磁场． 2. 理解磁感线的概念，知道磁感线的特点． 3. 理解安培定则，会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向． 1. 我们知道磁体周围存在磁场，电流周围存在磁场吗？1812年，丹麦物理学家奥斯特就有了电磁之间是统一的想法，并做了大量实验．当时人们见到的力都沿着物体连线的方向，即都是所谓“纵向力”．受这个观念的局限，奥斯特总是把磁针放在导线的延长线上，小磁针不发生转动． 1820年4月，在一次讲课中，奥斯特偶然地把导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针的上方，通电时磁针转动了，终于发现了电流的磁效应，如图所示．力是改变物体运动状态的原因，你认为小磁针两极受到的力沿什么方向？ 2. 观察下列演示实验，完成相关问题． (1) 如图所示，把一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以电流，观察实验现象，画出磁体对电流作用后导线的运动方向． (2) 把两段导线通以如图甲、乙所示的电流，画出电流与电流相互作用后导线的大致形状． 甲　　　 　 乙 (3) 根据实验，在图中空白方框内填入恰当的内容． 3. 将电场与磁场进行比较，完成下表． 电场 磁场 场源 基本性质 对放入其中的　　　　有电场力的作用 对放入其中的　　　　　　　　有磁场力的作用 相同点 磁场和电场都是　　　　存在的特殊物质，都具有能量 电场可以用电场线形象地描述，磁场可以用什么来描述呢？1852年，法拉第引进了磁感线的概念，从而为经典电磁学理论的建立奠定了基础． 1. 磁感线描述磁场 (1) 方向：小磁针有两个磁极，它在磁场中静止后就会显示出这一点的磁场对小磁针N极和S极作用力的方向．物理学中把小磁针静止时　　　　（选填“N”或“S”）极所指的方向规定为该点磁场的方向，也是该点磁感线的切线方向． (2) 大小：磁感线的　　　　表示磁场的强弱． 2. 观看模拟磁感线的实验，在图甲、乙中画出条形磁铁和马蹄形磁铁周围的磁感线． 甲　　　　　　　　　 乙 3. 关于磁感线的描述，下列说法中正确的是(　　) A. 磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的 B. 磁感线的疏密程度表示磁场的大小，但两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 C. 每条磁感线都是闭合曲线，磁场中任意两条磁感线均不相交 D. 磁感线总是从磁体的N极指向S极 4. 阅读教材P112的“STSE：指南针与郑和下西洋”，观察地球的磁感线分布情况．下列关于地磁场的描述中正确的是(　　) A. 指南针总是指向地理上的南北极，是因为受到地磁场的作用 B. 赤道上空的磁感线由北指南 C. 地磁场的南北极和地理上的南北极重合 D. 地球南、北极的磁感线和海平面平行 1. 阅读教材“安培定则”部分，思考下列问题： (1) 用安培定则（右手螺旋定则）判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场时，拇指和四指各指的是哪个物理量的方向？完成下表． 拇指 四指 直线电流 环形电流（通电螺线管） 　　(2) 分析几种常见磁场的磁感线分布特点： ①直线电流的磁感线分布特点：以导线上各点为圆心的同心圆，圆所在平面与导线　　　　，磁感线越向外　　　　． ②环形电流的磁感线分布特点：　　　　部比　　　　部强，磁感线越向外越疏． ③通电螺线管的磁感线分布特点：内部比外部强，内部磁感线方向由　　　　极指向　　　　极，外部由　　　　极指向　　　　极．磁场的分布情况和　　　　相似． (3) 如图所示，a、b、c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧，当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是(　　) A. a、b、c均向左 B. a、b、c均向右 C. a向左，b向右，c向右 D. a向右，b向左，c向右 2. 图形的转换：表中的直线电流、环形电流和通电螺线管产生的磁场画的是立体图，请画出对应的横截面和纵截面图． 安培定则 立体图 横 ... ...