《2017-2018学年沪科版高中物理选修3-1学案：第5章磁场与回旋加速器5.3探究电流周围的磁场学案 Word版含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年沪科版高中物理选修3-1学案：第5章磁场与回旋加速器5.3探究电流周围的磁场学案 Word版含答案（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5.35.3 探究电流周围的磁场探究电流周围的磁场学 习 目 标知 识 脉 络1.通过实验探究知道通电直导线和通电线圈的磁场(重点)2会用安培定则判断直线电流、通电线圈周围的磁场(重点)3了解磁现象的电本质，知道安培分子电流假说(难点)电 流 的 磁 场先填空1丹麦的物理学家奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转2直线电流的磁场(1)磁场分布：直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上(2)安培定则：用右手握住导线，让大拇指指向电流的方向，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向3通电线圈的磁场(1)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
2、的闭合曲线也满足安培定则(2)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(3)磁感线方向判定：电流方向、磁场磁感线方向仍然满足安培定则右手握住螺旋管，让四指指向电流的环绕方向，则大拇指指向 N 极再判断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的电流方向跟它产生的磁场的磁感线方向之间的关系都符合安培定则()3通电螺线管的磁感线都是从 N 极指向 S 极()后思考1直线电流周围的磁场，其磁感线是怎样分布的？【提示】 围绕直线电流一圈圈的同心圆2通电的螺线管相当于一个条形磁铁，一端是 N 极，另一端是 S
3、极，把一个小磁针放入螺线管内部，小磁针的 N 极指向螺线管的哪端？图 531【提示】 指向左端小磁针 N 极的指向是 N 极受到磁场力的方向，N 极受力的方向是该位置的磁感应强度的方向，在螺线管内部，磁感应强度方向由 S 极指向 N 极所以小磁针的 N 极指向螺线管的 N 极即左端合作探讨如图 532 所示，螺线管内部小磁针静止时 N 极指向右方图 532探讨 1：螺线管内部磁场沿什么方向？螺线管c、d端，哪端为 N 极？【提示】 由c指向d.d端为 N 极探讨 2：电源的a、b端，哪端为正极？【提示】 a端核心点击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直线电流以导线上任意点为圆心
4、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1下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是( )【解析】 通电直导线周围磁感线是以导线为圆心的同心圆，由安培定则可知选项 D正确【答案】 D2(多选)如图 533 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( )图 533A小磁针a的 N 极指向正确B小磁针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
5、 极指向正确【解析】 根据安培定则，蹄形铁芯被磁化后右端为 N 极，左端为 S 极，小磁针c指向正确；通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似，内部磁场向左，下方磁场向右，所以小磁针b指向正确，小磁针a指向错误；环形电流形成的磁场左侧应为 S 极，故d的指向正确【答案】 BCD3如图 534 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 【导学号：29682030】图 534(1)放在a处的小磁针的 N 极向_(2)放在b处的小磁针的 N 极向_(3)放在c处的小磁针的 N 极向_【解析】 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
6、S 极，在a点，磁场方向向右，则小磁针在a点时，N 极向右；在b点，磁场方向向右，则小磁针在b点时，N 极向右；在c点，磁场方向向右，则小磁针在c点时，N 极向右【答案】 (1)右 (2)右 (3)右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，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 极所指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探 究 磁 现 象 的 本 质先填空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环
7、形电流，叫分子电流，分子电流使每一个物质微粒都成为微小的磁体，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，都是由电荷的运动产生的再判断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发现电流磁效应的科学家是安培()后思考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，电和磁之间有无本质的联系？【提示】 电和磁之间有本质的联系，磁场都是由电荷的运动产生的合作探讨探讨 1：根据安培分子电流假说，电流周围的磁场和磁铁周围的磁场本质是否相同？【提示】 本质
8、是相同的探讨 2：安培分子电流假说的意义是什么？【提示】 成功地解释了磁化现象和退磁现象解释了电和磁的本质联系解释了磁性的起源，认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动的电荷产生的核心点击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，分子电流的两侧相当于两个磁极，如图 535所示图 5352用假说解释一些磁现象(1)磁化：原来没有磁性的物体获得磁性的过程(2)退磁：原来有磁性的物体失去磁性3磁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解释
9、了磁现象的电本质4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( )【解析】 地理上的南极是地磁场的北极，由右手螺旋定则可知，选项 B 正确【答案】 B5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【解析】 根据安培的分子电流假说，当分子电流取向变得大致相同时，对外显示磁性；当温度升高或者受到敲击时分子发生运动，分子电流变得紊乱无序，对外不能显示磁性【答案】 C6一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【解析】 软铁棒中的分子电流是一直存在的，并不因为外界的影响而产生或消失，故 A、C 错根据磁化过程的实质可知，B 错误，D 正确【答案】 D磁化现象的本质一根软铁棒，在未被磁化时，内部各分子电流的取向杂乱无章，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性；当软铁棒受到外界磁场的作用时，各分子电流取向变得大致相同时，两端显示较强的磁性作用，形成磁极，软铁棒就被磁化了，即磁化的实质是分子电流由无序变为有序
