1、1磁現象和磁場主題3電磁場與電磁波初步學科素養與目標要求物理觀念：1.了解磁現象在人類生活中的作用，理解科學技術在社會發展中的作用.2.知道磁場的概念和磁場的方向.3.理解磁感線的概念，會用磁感線描述電流的磁場.4.了解地球的磁場，知道磁偏角的概念.科學態度與責任：1.了解我國航海事業的發展及指南針在航海中的作用.2.了解磁現象在現代生活中的應用，培養學生熱愛科學的精神.NEIRONGSUOYIN內容索引自主預習達標檢測課時對點練預習新知 夯實基礎檢測評價 達標過關注重雙基 強化落實重點探究啟迪思維 探究重點自主預習一、磁現象1.磁性：物體具有的吸引 物體的性質.磁體：具有 的物體.2.磁體間

2、的相互作用：同名磁極相互 ，異名磁極相互 .3.磁現象的應用：(1)指南針在航海中的應用：我國是最早在航海上使用指南針的國家，導航時兼用羅盤和觀星，二者相互補充，相互修正.用羅盤指引航向，探索航道，將船舶航向的變動與 變動的對應關系總結出來，畫出的航線在古代稱為“針路”或“針徑”.鐵質磁性排斥吸引指南針指向葡萄牙航海家麥哲倫用了三年時間完成了環球航行，通過這次航行，人類更加認識到地球是 .(2)現代生活中磁現象的應用：如磁錄音、磁錄像、電話、 、計算機都離不開磁，發電機、 機、各種電氣儀表都跟磁有關.球形電視電動1.磁極之間的力是通過一種場 來傳遞的.2.磁場的方向：物理學規定，在磁場中的某一

3、點，小磁針靜止時 所指方向就是這一點的磁場方向.3.磁感線：是在磁場中畫出的一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點的切線方向都與該點的 方向一致.二、磁場磁場磁場N極1.地球本身是一個磁體，N極位于 附近，S極位于 附近(如圖1所示)2.磁偏角：自由轉動的小磁針靜止時，并不能指向正南、正北.小磁針的指向與 之間的夾角，叫做磁偏角.3.宇宙中的許多天體具有磁場，但月球、火星沒有全球性的磁場.三、地磁場地理南極地理北極地軸圖圖11.電流的磁效應(1)1820年， 發現：把一根導線平行地放在磁針的上方，給導線通電時，磁針發生了偏轉，說明電流能產生 ，這個現象稱為電流的磁效應.(2)電流磁效應的發現，

4、用實驗展示了 與 的聯系，說明 與 之間存在相互作用.四、電流的磁場奧斯特磁場電 磁電 磁2.電流磁場的方向(1)直線電流的磁場安培定則：右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與 方向一致，彎曲的四指所指的方向就是 ，如圖2所示.電流磁感線環繞的方向圖圖2(2)通電螺線管的磁場安培定則：右手握住螺線管，讓彎曲的四指與 的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是 磁感線的方向，如圖3所示.環形電流螺線管內部圖圖3(3)環形導線可以看成只有一匝的 ，如圖4所示.螺線管圖圖4即學即用判斷下列說法的正誤.(1)磁極之間的相互作用是通過磁場發生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存在的特殊物質.( )(2)磁感線可

5、以形象地描述各磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時N極所指的方向一致.()(3)磁感線總是從磁鐵的N極出發，到S極終止的.()(4)磁感線可以用細鐵屑來顯示，因而是真實存在的.()重點探究一、磁場與磁感線閱讀教材并思考如何確定磁場的方向.導學探究答案方法一：將一不受外力的小磁針放入磁場中需測定的位置，當小磁針在該位置靜止時，N極的指向即為該點的磁場方向.方法二：磁感線上任一點的切線方向就是該點的磁場方向.1.磁場(1)磁場是存在于磁極周圍的一種特殊物質.(2)磁場的方向：在磁場中的某一點，小磁針N極受力的方向，也就是小磁針靜止時N極所指的方向，就是這一點的磁場方向.(3

6、)磁場的基本性質：對放入其中的磁體和通電導體有力的作用.知識深化2.磁感線(1)定義：磁感線是為了形象地描述磁場而人為假想的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同.(2)特點：在磁體外部，磁感線從N極發出，進入S極；在磁體內部由S極回到N極.磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，磁感線越密的地方磁場越強；磁場方向即過該點的磁感線的切線方向.磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷.磁感線是人們為了形象描述磁場而假想的線，并不真實存在.(3)幾種特殊磁體外部的磁感線分布(如圖5所示)：圖圖53.地磁場地球的磁場與條形磁鐵的磁場相似，其主要特點有三個：(1)地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球

7、北極附近.(2)地磁場的水平分量總是從地球南極指向地球北極，而豎直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.(3)赤道上空，各點的磁場方向與地面平行，方向由南向北.例1(多選)下列有關磁場的說法中，正確的是A.磁體周圍的空間存在看不見、摸不著的磁場B.磁極間的相互作用是通過磁場發生的C.磁場是有方向的，在磁場中的不同位置，其磁場方向一般不同D.在磁場中的某點，小磁針南極所受磁場力的方向與該點的磁場方向相同解析磁場雖然看不見、摸不到，但它是一種客觀存在的物質，它的基本性質是對放入其中的磁體產生力的作用，磁極間的相互作用就是通過磁場發生的，磁場具有方向性，在磁場中的某點，小磁針北極所受磁場力

8、的方向與該點的磁場方向一致，南極所受磁場力的方向與該點的磁場方向相反(磁場方向的另一種描述方法)，故A、B、C正確，D錯誤.1.電場、磁場、重力場(引力場)，它們有非常接近的性質：看不見，摸不著，但卻是客觀存在的特殊物質.2.磁場不僅有大小而且有方向.磁場的方向規定為小磁針N極受力方向或者小磁針靜止時N極所指的方向或者磁感線的切線方向.總結提升總結提升例2關于磁感線，下列說法中正確的是A.兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場B.磁感線總是從N極到S極C.磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致D.兩個磁場疊加的區域，磁感線就可能相交解析磁感線是為了形象描述磁場而假想的有方向的曲線，曲線上每一

9、點的切線方向表示磁場的方向，曲線的疏密表示磁場的強弱，所以C正確，A錯誤；在磁體外部磁感線從N極到S極，內部從S極到N極，磁感線不相交，所以B、D錯誤.針對訓練1(多選)圖6是幾種常見磁場的磁感線分布示意圖，下列說法正確的是A.圖(a)中a端是磁鐵的S極，b端是磁鐵的N極B.圖(a)中a端是磁鐵的N極，b端是磁鐵的S極C.圖(b)是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是N極，d端是S極D.圖(b)是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是S極，d端是N極圖圖6解析圖(a)是條形磁鐵外部磁感線分布示意圖，外部磁場的磁感線是從磁鐵的N極出來，進入磁鐵的S極，故A對，B錯；圖(b)是兩異名磁極磁感線分布示

10、意圖，磁感線仍然是從磁鐵的N極出來，進入磁鐵的S極，故C錯，D對.二、電流的磁場1.演示實驗：將一根與電源、開關相連接的直導線用架子架高，沿南北方向水平放置.將小磁針平行地放在直導線的上方和下方，請觀察直導線通、斷電時小磁針的偏轉情況.觀察到什么現象？通過這個現象可以得出什么結論呢？導學探究答案觀察到通電時小磁針發生偏轉，斷電時小磁針又回到原來的位置.通電后導線周圍的小磁針發生偏轉，說明通電后導線周圍的空間對小磁針產生磁力的作用，由此我們可以得出：通電導線和磁體一樣，周圍存在著磁場.2.重做上面的實驗，請觀察當電流的方向改變時，小磁針N極的偏轉方向是否發生變化.觀察到什么現象？這說明什么？答案

11、觀察到電流的方向改變時，小磁針N極的偏轉方向發生改變，說明電流的磁場方向也發生變化.知識深化1.電流的磁效應(1)1820年，奧斯特發現：把一根導線平行地放在磁針的上方，給導線通電時，磁針發生了偏轉，說明電流也能產生磁場，這個現象稱為電流的磁效應.(2)意義：電流磁效應的發現，用實驗展示了電與磁的聯系，說明電與磁之間存在著相互作用，對電與磁研究的深入發展具有劃時代的意義.2.電流磁場的方向(1)直線電流的磁場安培定則：右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環繞的方向，如圖7所示.畫法：如圖8所示圖圖7圖圖8說明：圖中的“”號表示磁場方向垂直進入紙面；

12、“”號表示磁場方向垂直穿出紙面.特點：是非勻強磁場，距導線越遠處磁場越弱.(2)通電螺線管的磁場安培定則：右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，拇指所指的方向就是螺線管內部磁感線的方向，如圖9所示.圖圖9磁感線特點兩端分別是N極和S極，管內是勻強磁場，管外是非勻強磁場，畫法如圖10所示.圖圖10(3)環形電流的磁場安培定則：讓右手彎曲的四指與環形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁感線的方向，如圖11所示.圖圖11磁感線的特點兩側分別是N極和S極，離圓環中心越遠，磁場越弱，畫法如圖12所示.圖圖12例3如圖13所示，a、b是直線電流的磁場，c、d是環形電流

13、的磁場，e、f是螺線管電流的磁場.試在各圖中補畫出電流方向或磁感線方向.圖圖13答案見解析解析根據安培定則，可以確定a中電流方向垂直紙面向里，b中電流方向從下向上，c中電流方向是逆時針方向，d中磁感線方向向下，e中磁感線方向向左，f中磁感線方向向右.例4電路沒接通時三個小磁針方向如圖14所示，接通電路后確定三個小磁針的轉向及最后N極的指向.(其中小磁針3在螺線管內部)圖圖14答案小磁針1逆時針轉動，最后N極指左；小磁針2順時針轉動，最后N極指右；小磁針3順時針轉動，最后N極指右.解析由安培定則可知螺線管內部磁場方向由左向右，故小磁針3順時針轉動，最后N極指右；小磁針1所在位置處磁場方向向左，故

14、小磁針1逆時針轉動，最后N極指左；小磁針2所在位置處磁場方向向右，小磁針2順時針轉動，最后N極指右.1.通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似，也是從N極出來，進入S極.通電螺線管內部的磁感線跟螺線管的軸線平行，方向由S極指向N極，并和外部的磁感線連接，形成環繞的閉合曲線.2.判斷小磁針N極的指向，需要先判斷小磁針所在處那一點的磁感線方向.總結提升總結提升學科素養本題綜合應用了安培定則和磁場方向與小磁針N極指向的關系等知識點，培養了學生綜合分析和應用物理知識的能力，正是“科學思維”等學科素養的體現.針對訓練2如圖15所示，一枚小磁針放在半圓形導線環的環心O處，當導線中通以如圖所示方向

15、的電流時，小磁針將如何偏轉A.沿順時針方向轉動B.沿逆時針方向轉動C.N極轉向紙里，S極轉向紙外D.N極轉向紙外，S極轉向紙里圖圖15解析由安培定則知，環形電流內部磁場方向垂直紙面向里，故N極轉向紙里，C選項正確.達標檢測1.(磁場的概念)下列關于磁場的說法中，正確的是A.磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質B.磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規定的C.磁極與磁極之間是直接發生作用的D.磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發生作用時才產生1234解析磁場是客觀存在于磁極或電流周圍的一種物質，是不以人的意志為轉移的，所以A對，B、D錯；磁極與磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間的作用都是通過它

16、們的磁場發生的，所以C錯.2.(磁感線)關于磁感線與電場線的描述，正確的是A.電場線起止于電荷，磁感線起止于磁極B.電場線一定是不閉合的，磁感線一定是閉合的C.磁感線是自由小磁針在磁場力作用下的運動軌跡D.電場線和磁感線實際上均存在，只是肉眼看不到12341234解析磁感線沒有起點也沒有終點，是閉合的曲線.靜電場中的電場線不是閉合曲線，起始于正電荷(或無窮遠處)，止于無窮遠處(或負電荷)，故A錯誤，B正確；磁感線是描述磁場強弱和方向的形象曲線，當磁感線是曲線時，小磁針在磁場力作用下的運動軌跡并不一定與其重合，故選項C錯誤；電場線和磁感線都是為了描述抽象的場而人為引入的曲線，實際上并不存在，選項

17、D錯誤.3.(電流的磁場)如圖16所示，兩根非常靠近且互相垂直并互相絕緣的長直導線，當通以如圖所示方向的電流時，電流所產生的磁場在導線所在平面內的哪個區域內方向是一致且向里的A.區域 B.區域C.區域 D.區域1234圖圖16解析由安培定則可知，I1電流在其上方產生的磁場方向垂直紙面向里，I2電流在其右方產生的磁場方向向里，故只有在區域，兩個電流產生的磁場才都向里，選項A正確.4.(電流的磁場)為了判斷一個未知正負極的蓄電池極性，某同學將該蓄電池通過電阻跟螺線管連接起來，發現小磁針的N極立即向螺線管偏轉，如圖17所示.用M、N和P、Q分別表示蓄電池和螺線管兩極，下列判斷正確的是A.電源M端為正

18、極B.電源N端為正極C.螺線管P端為S極D.螺線管內部磁感應強度方向由P指向Q1234圖圖17解析小磁針的N極向螺線管偏轉說明小磁針所在位置磁場方向向左，即螺線管P端為N極，Q端為S極，選項C錯誤；在螺線管的內部磁場方向由S極指向N極，所以螺線管內部磁感應強度方向由Q指向P，選項D錯誤；根據安培定則可知，在電源外部電流從N流向M，電源N端為正極，選項A錯誤，B正確.1234課時對點練選擇題考點一磁場和磁感線1.關于磁場的下述說法中，正確的是A.磁極之間相互作用是通過磁場發生的B.看不見、摸不著的磁場不是客觀存在的C.只有磁體周圍才存在磁場D.地球周圍不存在磁場123456789 1011121

19、31415解析磁場對放入其中的磁體一定有磁場力作用，磁極之間相互作用是通過磁場發生的，選項A正確；磁場是客觀存在的一種物質，雖然看不見，摸不著，但可通過小磁針來體現其存在，選項B錯誤；在整個空間中都有磁場的存在，只不過在磁體的周圍，磁場比較強，磁場可以很明顯的表現出來，離磁體遠的地方，磁場比較弱，磁場不容易表現出來，所以不是只有磁體周圍才存在磁場，選項C、D錯誤.123456789 1011121314152.如圖1是條形磁鐵的部分磁感線分布示意圖，關于圖中a、b兩點磁場的描述，正確的是A.a點的磁場方向為圖中Ba指向B.b點的磁場方向為圖中Bb指向C.a點的磁場比b點強D.a點的磁場比b點弱

20、123456789 10111213圖圖1解析磁感線上某點的切線方向表示該點磁場的方向，題圖中a、b兩點的磁場方向均是錯誤的，故A、B錯誤.磁感線疏密表示磁場的強弱，a點的磁感線比較密，則a點磁場比b點強，故C正確，D錯誤.14153.(多選)下列說法中正確的是A.磁體在空間能產生磁場，磁場使磁體間不必接觸便能相互作用B.在磁場中的某一點，小磁針僅在磁場力作用下靜止時北極所指的方向，就是那 一點的磁場方向C.當兩個磁體的同名磁極相互靠近時，兩條磁感線有可能相交D.磁體周圍的磁感線都是閉合的曲線123456789 101112131415解析磁體間的作用力是通過磁場傳遞的，可以不用接觸便產生相互

21、作用，A項對；小磁針僅在磁場力作用下靜止時北極的指向是北極受力的方向，就是那一點的磁場方向，B項對；磁感線是閉合的曲線且不能相交，C項錯，D項對.123456789 101112134.(多選)下列說法中與實際情況相符的是A.地球的磁偏角是一個定值B.地磁場的北極在地理的南極附近C.除了地球外，到目前為止其他星球上還沒有發現磁現象D.鄭和出海遠航比哥倫布的遠洋探險早14155.(多選)關于地磁場的說法正確的是A.地磁場的北極在地理北極附近B.地磁場的方向總與地面平行，且由南指向北C.地磁場并不是正南正北方向的D.在北半球，地磁場的方向由南向北且偏下解析地磁場的磁感線由南指向北，地磁場的北極在地

22、理南極附近，故A錯誤；除赤道上空外，地磁場的方向與地面并不平行，故B錯誤；由磁偏角的存在可知C正確；由地磁場磁感線的分布情況可知，D正確.123456789 1011121314156.下列關于磁感線的說法中正確的是A.磁感線可以形象地描述磁場的強弱與方向B.磁感線總是從磁鐵的N極發出，到S極終止C.磁感線就是細鐵屑在磁鐵周圍排列的曲線，沒有細鐵屑的地方就沒有磁感線D.沿磁感線的方向磁場逐漸減弱123456789 101112131415123456789 101112131415解析磁場是一種看不見的特殊物質，人們為了形象地描述磁場而引入了磁感線這一假想的曲線，它可以表示磁場的強弱與方向，選

23、項A正確；磁感線從磁鐵的N極發出，從磁鐵的S極進入，構成閉合曲線，由安培定則知電流產生的磁場其磁感線都是閉合曲線，選項B錯誤；磁感線是人們假想的曲線，與有無鐵屑無關，選項C錯誤；磁場的強弱由磁感線的疏密程度表示，而與磁感線的方向無關，選項D錯誤.7.(多選)關于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是A.磁極之間的相互作用是通過磁場發生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存 在的特殊物質B.磁感線可以形象地描述各磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁 針放在該點靜止時北極所指的方向一致C.磁感線總是從磁鐵的N極出發，到S極終止的D.磁感線可以用細鐵屑來顯示，因而是真實存在的123456789

24、101112131415解析磁感線是為了形象描述磁場而假想的有方向的閉合的曲線，實際上并不存在，在磁體內部，磁感線由S極指向N極，所以選項C、D錯誤；磁場是客觀存在的特殊物質，所以選項A正確；磁感線上每一點的切線方向表示磁場方向，磁感線的疏密表示磁場的強弱，小磁針北極受力方向、靜止時北極指向均為磁場方向，所以選項B正確.123456789 1011121314158.如圖所示，小磁針所指方向正確的是123456789 101112131415解析A圖中小磁針所在位置磁感線方向向上，因此小磁針N極指向上方，選項A正確；B圖中小磁針所在位置磁感線方向水平向右，因此小磁針N極指向右，選項B錯誤；根據

25、C圖中所給磁感線方向可知，小磁針N極指向左上方，選項C錯誤；D圖中小磁針所在位置磁場方向沿磁感線水平向左，因此小磁針N極應指向左，故D錯誤.123456789 101112131415考點二電流的磁場9.下列各圖中，用帶箭頭的細實線表示通電直導線周圍磁感線的分布情況，其中正確的是123456789 10111213141510.下列各圖中，電流及其產生的磁場方向均正確的是123456789 10111213141511.如圖2所示，水平直導線ab通有向右的電流I，置于導線正下方的小磁針S極將A.向紙外偏轉B.向紙內偏轉C.在紙面內順時針轉過90D.不動圖圖2123456789 101112131415解析據安培定則可以確定，通電直導線在其下方產生垂直紙面向里的磁場，在磁場力的作用下，小磁針S極向外偏轉，A項正確.12.通電螺線管附近放置四個小磁針，如圖3所示，當小磁針靜止時，圖中小磁針的指向正確的是(涂黑的一端為N極)A.a B.b C.c D.d圖圖3123456