（必修3）13.1磁场磁感线（导学案2）

skybamboo · 发表于 2026-4-8 07:12:17

第十三章第1节　磁场　磁感线
【学习目标】
1．了解磁现象。了解电和磁的联系，了解电流磁效应的发现过程。体会奥斯特发现的重要意义，体会探索自然奥秘的艰难与克服困难带来的成就感。
2．知道磁场的基本特性。知道磁感线，知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。体会如何使用形象化的手段描述物理现象。
3．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。
4．了解安培分子电流假说。
【课前预习】
一、电和磁的联系

1．磁极：自然界中的磁体总是存在两个磁极。
2．磁极间的作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3．电流的磁效应
(1)奥斯特实验：通电导线放在小磁针上方，使小磁针发生了偏转。
(2)实验结论：电流可以产生磁场——发现了电流的磁效应。
二、磁场

1．定义：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，都是通过磁场发生的。
2．基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用。
三、磁感线
1．磁场的方向规定：小磁针静止时N极所指的方向。
2．磁感线：用来形象地描述磁场的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟这点磁场的方向一致。
3．常见永磁体的磁场

4．磁感线特点：
(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；
(3)磁感线在磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极；
(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。
(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。
四、安培定则
1．直线电流的磁场：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。
2．环形电流的磁场：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。
3．通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟螺线管电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管轴线上磁场的方向，或拇指指向螺线管的N极。

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，离导线越近越密，磁场越强
环形电流
	环内磁感线条数与环外相等，磁感线越向外越稀疏，故环内磁场比环外强
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

五、安培分子电流假说
1．分子电流假说：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，即分子电流。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。
2．分子电流假说意义：能够解释磁化以及退磁现象，解释磁现象的电本质，即磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动的电荷产生的。

▲判一判
(1)天然磁体和人造磁体都能吸引铁质物体。       (√)
(2)磁场看不见、摸不着，因此磁场是人们假想的，实际并不存在。       (×)
(3)在磁场中，小磁针S极的受力方向就是该点磁场方向。       (×)
(4)用磁感线描述磁场时，没有磁感线的地方就没有磁场。       (×)
(5)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。       (×)
【学习过程】
任务一：对磁场的理解
[例1] (多选)关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是(　　)

A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的
B．乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的
C．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的
D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的
思路点拨：(1)磁体和电流的周围都存在磁场。
(2)磁场对放入其中的磁体或电流有力的作用。
BC　[甲图中，电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的；乙图中，磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的；丙图中，电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的。综上所述，选项B、C正确。]
[变式训练1-1] (多选)关于磁场，下列说法正确的是(　　)
A．磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用
B．磁场看不见、摸不着，实际不存在，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的物质形态
D．磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无
AC　[磁场的定义：磁体或电流周围存在一种特殊物质，可以对其中的磁体和电流有力的作用，这种特殊物质为磁场，故选项A、C正确。]
任务二：对磁感线的理解
[例2](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两点关于直线对称，下列说法正确的是(　　)

A．这5个位置中，e点的磁感应强度最大
B．a点没有磁感线穿过，所以a点磁感应强度一定为零
C．c、d两点关于直线对称，所以c、d两点磁感应强度方向相同
D．b、e两点在同一直线上，所以b、e两点磁感应强度方向相同
[解析]　从磁感线分布情况看，e点位置的磁感线分布最密集，磁感应强度最大，A正确；a处磁感线相对其他位置比较稀疏，a处磁感应强度较小，但并不是零，B错误；在c、d两点的切线方向表示c、d点的磁感应强度方向，所以c、d两点磁感应强度方向并不相同，C错误；b、e两点的切线在同一直线上，所以D正确．
[变式训练2-1]一个磁场的磁感线如图所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将(　　)

A．逆时针转动，直到S极指向右
B．顺时针转动，直到N极指向右
C．一直顺时针转动
D．一直逆时针转动
B　[因为小磁针N极受磁场力的方向就是磁场的方向，故选项B正确。]
任务三：电流的磁场(安培定则)
[例3] (多选)如图所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则(　　)

A．放在a处的小磁针的N极向左
B．放在b处的小磁针的N极向右
C．放在c处的小磁针的S极向右
D．放在a处的小磁针的N极向右
思路点拨：(1)通电螺线管的磁场分布与条形磁铁相似。
(2)小磁针的N极受力的方向即为磁场的方向。
BD　[由安培定则，通电螺线管的磁场如图所示，右端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，则小磁铁在a点时，N极向右，A项错误，D项正确；在b点磁场方向向右，则磁针在b点时，N极向右，B项正确；在c点，磁场方向向右，则磁针在c点时，N极向右，S极向左，C项错误。

]
[变式训练3-1] (多选)如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况，下列说法正确的是(　　)

A．带同种电荷　　 B．带异种电荷
C．B带正电 D．A带正电
BD　[由于小磁针N极转向纸里，可知该点磁场方向向里，又根据安培定则，A、B间存在由A向B的电流，由此可知A带正电，B带负电，选项B、D正确。]
[变式训练3-2]为解释地球的磁性，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。下图中正确表示安培假设中环形电流方向的是( )

B[由于地磁的北极在地里的南极附近在用安培定则判定环形电流方向时，右手的拇指必须指向南方。故B正确]

[变式训练3-3]如图所示，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导线中电流向纸内，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b D．沿纸面由a指向d
答案：C
解析：题图中，b、d两直线电流在a处产生的磁感应强度大小相等、方向相反，互相抵消，故a处磁场方向决定于直线电流c，由安培定则可知，a处磁场方向为a→b.
[变式训练3-4]如图所示，图a、图b是直线电流的磁场，图c、图d是环形电流的磁场，图e、图f是通电螺线管电流的磁场．试在各图中补画出电流方向或磁感线的方向．

[解析]　根据安培定则，可以确定图a中电流方向垂直纸面向里，b中电流的方向自下而上，c中电流方向是逆时针方向，d中磁感线的方向向上，e中磁感线的方向向左，f中磁感线的方向向右．

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[人教版] （必修3）13.1磁场 磁感线 （导学案2）

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