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1、1 53 探究电流周围的磁场 课标解读重点难点 1. 通过探究实验了解通电直导线和通电线圈的 磁场 2. 掌握用安培定则判断直线电流，通电线圈周围 磁场的方法 3. 探究磁现象的电本质，了解安培分子电流假 说. 1. 认 识 通 电 直 导 线 和 通 电 线 圈 周 围 的 磁 场 ( 重点 ) 2. 掌握安培定则( 重点 ) 3. 通电螺线管内部的磁场( 难点 ) 4. 安培分子电流假说( 难点 ) 电流的磁场 1. 基本知识 (1) 直线电流的磁场 磁场分布：直线电流的磁场磁感线是一些围绕以导线上各点为圆心的，这些同心圆都在跟 导线的平面上 2 安培定则：右手握住导线，让大拇指指向的方向
2、，则弯曲的四指所指的方向就是的环 绕方向 (2) 通电线圈的磁场 环形电流的磁场：环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线也满足 通电螺线管的磁场：就像一根条形磁铁，一端相当于北极，另一端相当于南极长直通电螺线管内 中间部分的磁场近似匀强磁场 磁感线方向判定：电流方向、磁场磁感线方向仍然满足右手握住螺旋管，让四指指 向，则大拇指 2思考判断 (1) 直线电流磁场的磁感线一定和电流方向平行( ) (2) 直线电流和通电螺线管都符合安培定则( ) (3) 通电螺线管的磁感线都是从N极指向 S极 ( ) 3探究交流 通电直导线与通电螺线管应用右手螺旋定则来判定磁感线的方向，那么在这两种情况下
3、，大拇指与四 指所代表的指向意义相同吗 探究磁现象的本质 1. 基本知识 (1) 安培的分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种，叫分子电流，分子 电流使每一个物质微粒都成为，分子电流的两侧相当于两个磁极 (2) 磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由 2思考判断 (1) 磁铁的磁场和电流的磁场本质是相同的( ) (2) 磁体受到高温或猛烈敲击有时会失去磁性( ) 3 (3) 发现电流的磁效应的科学家是安培( ) 3探究交流 1731 年，一名英国商人的一箱新刀在闪电过后带上了磁性；1751 年，富兰克林发现缝纫针经过莱顿 瓶放电后磁化了，电流能产生磁场，电和磁之间有无
4、本质的联系 电流的磁场和安培定则的应用 【问题导思】 1环形电流、通电螺线管产生的磁感线和什么磁体的磁感线类似 2直线电流和环形电流在应用安培定则时有什么不同 三种常见的电流的磁场 安培定则立体图横截面图 纵截 面图 4 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，由N极指向 S 极 如图 531 所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线 三者相距较远，当开关闭合后小磁针N极( 黑色的一端 ) 的指向正确的是( ) A 小磁针a的 N极指向正确 B 小磁
5、针b的 N极指向正确 C 小磁针c的 N极指向正确 D 小磁针d的 N极指向正确 图 531 5 1图 532 中的四幅图为电流产生磁场的分布图，其中正确的是( ) A B C D 探究磁现象的电本质 【问题导思】 1电流的磁场和磁铁的磁场产生的原因是否相同 2什么是分子电流 1安培分子电流假说的内容 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分子电流，分子电流使每个物质 微粒都成为一个微小磁体，分子的两侧相当于两个磁极，如图533 所示 图 532 图 533 6 2用假说解释一些磁现象 (1) 磁化：铁质物体与磁铁接触后显示出磁性 (2) 退磁：原来有磁性的物体失去磁性 3磁
6、现象的电本质 磁体的磁场和电流的磁场一样都是由电流产生的，而电流又是由运动电荷产生的因此，安培分子电 流假说成功地揭示了磁现象的电本质 一根软铁棒被磁化是因为( ) A 软铁棒中产生了分子电流B软铁棒中分子电流取向杂乱无章 C 软铁棒中分子电流消失D软铁棒中分子电流取向变得大致相同 2(2012上海静安区高二检测) 如图534 所示，回形针系在细线下端被磁铁吸引，下列说法正 确的是 ( ) A 回形针下端为N极 B 回形针两端出现感应电荷 图 5 34 7 C现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了，原因是回形针加热后，分 子电流排列无序了 D 用点燃的火柴对回形针加热，回
7、形针不被磁铁吸引，原因是回形针加热后，分子电流消失了 综合解题方略电流磁场的叠加 在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点处是 通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于纸面放置，电流方向如图535 所示，每根通电导线在三角 形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角形A点的磁感应强度大小为_，方向为 _若 C点处的电流方向反向，则A点处的磁感应强度大小为_，方向为 _ 规律总结： 两个或两个以上的电流的磁场叠加时，先根据安培定则判断出每条导线在O点产生的磁感应强度的方 图 535 8 向，再由矢量合成法则合成 奥斯特实验 1820 年 4 月，奥斯特演示了电流磁效应的实验他将导线的一端和伽伐尼
8、电池正极连接，导线沿南北 方向平行地放在小磁针的上方，当导线另一端连到负极时，磁针立即指向东西方向把玻璃板、木片、石 块等非磁性物体插在导线和磁针之间，甚至把小磁针浸在盛水的铜盒子里，磁针照样偏转 奥斯特认为在通电导线的周围，发生一种“电流冲击”这种冲击只能作用在磁性粒子上，对非磁性 物体是可以穿过的磁性物质或磁性粒子受到这些冲击时，阻碍它穿过， 于是就被带动， 发生了偏转 . 导 线放在磁针的下面，小磁针就向相反方向偏转；如果导线水平地沿东西方向放置，这时不论将导线放在磁 针的上面还是下面，磁针始终保持静止 图教 532 9 1首先发现电流磁效应的科学家是( ) A 安培 B奥斯特 C 库仑
9、 D麦克斯韦 2下列物体中，周围一定不存在磁场的有( ) A 地球B通电直导线 C 磁铁附近的铁棒D静止的带电金属球 3(2011新课标全国卷) 为了解释地球的磁性，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引起的在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是( ) 4如图 53 6 所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右，试判定电源的正、 负极 10 1通有恒定电流的长直螺线管，下列说法中正确的是( ) A 该螺线管内部是匀强磁场 B 该螺线管外部是匀强磁场 C 放在螺线管内部的小磁针静止时，小磁针N极指向螺线管的N极 D 放在螺线管外部中点处的小磁针
10、静止时，小磁针N极指向螺线管的N极 2(2012昌江高二检测) 如图 537 所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点， 则三点中磁感线最密处为( ) A a处 B b处 C c处 D 无法判断 3闭合开关S后，小磁针静止时N极指向如图538 所示，那么图中电源的正极( ) A 一定在a端B一定在b端 C在a端或b端均可 D 无法确定 图 536 图 538 图 537 11 4磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是( ) A 分子电流消失B分子电流取向变得大致相同 C 分子电流取向变得杂乱D分子电流减弱 5如图 53 9 所示，三根长直通电导线中
11、电流大小相同，通电电流方向为：b导线和d导线中电流 向纸里，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abadac，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 6如图 53 10 所示，电流从A点分两路通过对称的环形支路汇合于B点，则环形支路的圆心O处 的磁感应强度为( ) A 垂直于环形支路所在平面，且指向“纸外” B 垂直于环形支路所在平面，且指向“纸内” C 大小为零 D 在环形支路所在平面内，指向B点 7铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图5311 所示，则铁环中心O处的磁场方向为(
12、) A 向下 B 向上 C 垂直于纸面向里 D 垂直于纸面向外 8(2012福建连江一中高二检测) 如图 5312 所示，A和B为两根互相平行的长直导线，通以同 方向等大电流，虚线C为在A和B所确定的平面内与A、B等距的直线，则下列说法正确的是( ) A 两导线间的空间不存在磁场 B 虚线C处磁感应强度为零 C AC间磁感应强度垂直纸面向里 D CB间磁感应强度垂直纸面向外 9如图5313 所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平固定放置着一根长 直导线，电流方向垂直纸面向外，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 a、b两点磁感应强度相同 B c、d两点磁感应强度大
13、小相等 C a点磁感应强度最大 D b点磁感应强度最大 10在图5 314 中，分别给出了其中的电流方向或磁场中某处小磁针N 极的指向，请画出对应的 图 539 图 5310 图 5311 图 5312 图 5313 12 磁感线 ( 标上方向 ) 或电流方向 11如图 5315 所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1 和 2，通有大小相等、方向相反的 电流a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2 右侧，与导线2 的距离也为r. 现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1 后，b点的磁感应强度大小为_， 方向 _ 12放在通电螺线管里面的小磁针保持静止时，N 极的指向是怎样的两位同学的回答相反甲说，小 磁针的指向如图53 16 甲所示，因为管内的磁感线方向向右，所以小磁针的N 极指向右方乙说，小 磁针的指向如图乙所示他的理由是通电螺线管的N极在右侧，根据异名磁极相吸引可知，小磁针的S极 指向右方，你的看法是怎样的他们谁的答案错了 图 5315 图 5316 图 5314
