第5章初識電磁場與電磁波第1節(jié)磁場及其描述第1課時磁場磁感線核心素養(yǎng)：1.知道磁場、磁感線的概念.

2.知道磁體之間、磁體與電流之間、電流與

電流之間都是通過磁場相互作用的.

3.會用安培定則判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍

磁感線的方向.

4.認識磁的應(yīng)用對生產(chǎn)、生活和科技發(fā)展的作用，拓寬視野，培養(yǎng)學(xué)

習(xí)興趣及科學(xué)精神.第3頁研習(xí)任務(wù)一磁場合作

討論我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家，早在戰(zhàn)國末年就有磁鐵的記載.我國古代

四大發(fā)明之一的指南針（司南）就利用了磁現(xiàn)象，指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)作出

了巨大的貢獻.你知道指南針為什么指南嗎？提示：地球是一個巨大的磁場，其地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南

極附近.指南針在地球的磁場中受磁場力的作用，所以會一端指南一端指北.教材

認知

磁場（1）定義：磁體或

周圍的空間存在的一種特殊物質(zhì).（2）基本性質(zhì)：對放入其中的

產(chǎn)生力的作用.（3）磁極間的相互作用：同名磁極相互

，異名磁極相互

?.電流磁體排斥吸引核心

歸納1.

對磁場性質(zhì)的理解基本性

質(zhì)對放入其中的磁體或電流產(chǎn)生力的作用客觀性磁場雖然不是由分子、原子組成的，但是它和常見的桌子、房屋、水和

空氣一樣，是一種客觀存在的物質(zhì)特殊性磁場和常見的由分子、原子組成的物質(zhì)不同，它是以一種場的形式存在

的方向性自由小磁針靜止時，N極的指向即為該處的磁場方向，或小磁針N極的受

力方向即為該處磁場方向作用形

式磁體與磁體間，磁體與電流間，電流與電流間通過磁場發(fā)生作用2.

電場與磁場的比較比較項目電場磁場不同點產(chǎn)生電荷磁體、電流、運動電荷基本性質(zhì)對放入其中的電荷有電場

力的作用對放入其中的磁極、電流、運動電荷有磁

場力的作用作用特點對放入其中的磁體無力的

作用對放入其中的靜止電荷無力的作用相同點磁場和電場都是不依賴于人的意志而客觀存在的特殊物質(zhì)，具有能量研習(xí)

經(jīng)典[典例1]（多選）如圖所示，關(guān)于磁體、電流間的相互作用，下列說法正確的是（

BC

）甲乙丙BCA.

甲圖中，電流不產(chǎn)生磁場，電流對小磁針的力的作用是通過小磁針的磁場發(fā)生的B.

乙圖中，磁體對通電導(dǎo)體的力的作用是通過磁體的磁場發(fā)生的C.

丙圖中，電流間的相互作用是通過電流的磁場發(fā)生的D.

丙圖中，電流間的相互作用是通過電荷的電場發(fā)生的[解析]

題圖甲中，電流對小磁針的力的作用是通過電流的磁場發(fā)生的；題圖乙中，

磁體對通電導(dǎo)體的力的作用是通過磁體的磁場發(fā)生的；題圖丙中，電流間的相互作用

是通過電流的磁場發(fā)生的.綜上所述，選項B、C正確.甲乙丙

1.

磁體、電流周圍產(chǎn)生磁場，磁場的基本性質(zhì)是對放入場中的磁體和電流有力

的作用.2.

磁體與磁體之間、電流與電流之間、磁體與電流之間的作用不是直接發(fā)生

的，而是通過磁場發(fā)生的.[訓(xùn)練1]

下列關(guān)于磁場的說法正確的是（

A

）A.

磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)B.

磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C.

磁極與磁極間是直接發(fā)生作用的D.

磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流之間發(fā)生作用時才產(chǎn)生解析：電場和磁場都是一種物質(zhì)，它和我們常見的由分子、原子組成的物質(zhì)不同，不

是以微粒形式存在的，而是以“場”的形式客觀存在的，故A正確，B錯誤；磁極與

磁極之間的相互作用，是通過磁場發(fā)生的，C錯誤；磁場是磁體或電流周圍存在的一

種特殊物質(zhì)，即使磁極與磁極、磁極與電流之間沒有發(fā)生相互作用，磁場仍然存在，

D錯誤.A第12頁研習(xí)任務(wù)二磁感線合作

討論圖甲表示條形磁鐵的磁感線的分布情況，圖乙表示通電螺線管的磁感線的分布情

況，觀察兩幅圖，請思考：

從圖中可以看出，通電螺線管的磁感線是閉合的，而條形磁鐵的磁感線不閉合，

這種判斷對嗎？提示：不對.電流產(chǎn)生磁場的磁感線是閉合的，條形磁鐵磁場的磁感線內(nèi)部是從S

極到N極，外部是從N極到S極，磁感線是閉合的.教材

認知1.

磁感線在磁場中畫出的一些有方向的

曲線.2.

特點（1）在磁感線上，任意一點的

方向都跟該點的磁場方向

，都代表

磁場中該點小磁針

受力的方向.（2）磁感線的

表示磁場的強弱.磁感線分布越密的地方，磁場

；磁

感線分布越疏的地方，磁場

?.（3）磁感線是

曲線.在磁體外部，磁感線從

到

.在磁體內(nèi)

部，磁感線從

到

?.假想切線相同N極疏密越強越弱閉合N極S極S極N極核心

歸納1.

對磁感線的理解（1）磁感線在磁體的外部都是從N極出來進入S極，在磁體的內(nèi)部則是由S極指向N

極，形成一條閉合曲線.（2）在磁場中，某一點有唯一確定的磁場方向，所以兩條磁感線不能相交或相切.（3）磁感線是為了形象地研究磁場而人為假想的曲線，為形象、直觀、方便地研究

磁場提供了依據(jù).（4）磁感線越密集表示磁場越強，磁感線越稀疏表示磁場越弱.2.

磁感線與靜電場電場線的比較比較項目磁感線靜電場的電場線不同點閉合曲線始于正電荷或無窮遠處，止于無窮遠處

或負電荷，不閉合的曲線相

同

點方向線上各點的切線方向就是

該點的磁場方向線上各點的切線方向就是該點的電場方

向疏密表示磁場強弱表示電場強弱特點在空間中不相交、不相

切、不中斷除電荷處外，在空間中不相交、不相

切、不中斷研習(xí)

經(jīng)典[典例2]

關(guān)于磁場和磁感線，下列說法中正確的是（

C

）A.

磁場并不真實存在，而是人們假想出來的B.

磁鐵周圍磁感線的形狀與鐵屑在它周圍排列的形狀相同，說明磁場呈線條形狀，

磁感線是磁場的客觀反映C.

磁感線可以用來表示磁場的強弱和方向D.

磁感線類似于電場線，它總是從磁體的N極出發(fā)，回到S極終止C[解析]

小磁針放在磁體的周圍受到力的作用，說明磁體在周圍空間產(chǎn)生了磁場，磁

場是一種客觀存在的物質(zhì)，由此可知A錯誤；人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枥L磁場，用圖形——

磁感線將抽象的磁場描繪出來，磁感線是假想的曲線，其客觀上并不存在，鐵屑在磁

場中被磁化為小磁針，在磁場的作用下運動，最終規(guī)則地排列起來，顯示出磁感線的

分布特點，并非磁場的客觀反映.磁感線都是閉合曲線，在磁體外部從N極到S極，在

磁體內(nèi)部從S極到N極，不像電場線是從正電荷出發(fā)到負電荷終止的不閉合曲線.由此

可知B、D錯誤，C正確.

（1）磁場是客觀存在的，而磁感線是為了形象地描述磁場而人為假設(shè)的不存在

的曲線，分布在三維空間內(nèi)；（2）由于磁體的N極和S極是密不可分的，所以磁感線總是閉合的曲線，而電場

線則是不閉合的，這是兩者的顯著區(qū)別.[訓(xùn)練2]

某磁場的磁感線如圖所示，則下列說法中正確的是（

C

）A.

M點的切線方向和該點的磁場方向垂直B.

M點的磁場比N點的磁場弱C.

M點的磁場比N點的磁場強D.

M點的磁場方向和N點的磁場方向相同C解析：過M點的磁感線的切線方向和該點的磁場方向相同，選項A錯誤；磁感線越密

集的地方磁場越強，則M點的磁場比N點的磁場強，選項B錯誤，C正確；過磁場中某

點的磁感線的切線方向是該點的磁場方向，因M點切線方向與N點的切線方向不同，

則M點的磁場方向和N點的磁場方向不相同，選項D錯誤.第21頁研習(xí)任務(wù)三幾種常見的磁場安培定則合作

討論如圖所示，放在通電螺線管內(nèi)部中間處的小磁針靜止時N極指向右，試判定電源

的正、負極.提示：小磁針N極的指向即為該處的磁場方向，所以螺線管內(nèi)部磁感線方向由

a→b.根據(jù)安培定則可判斷出電流由電源的c端流出，d端流入，故c端為正極，d端為

負極.核心

歸納1.

常見磁體磁場的磁感線分布（如圖所示）2.

三種常見的電流的磁場安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖直線電流

以導(dǎo)線上任意點為圓心垂直于導(dǎo)線的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場越

弱安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖環(huán)形電流

內(nèi)部磁場比環(huán)外強，磁感線越向外越稀疏通電螺線管

內(nèi)部為勻強磁場且比外部強，方向由S極指向N極，外部類似條形磁鐵，由

N極指向S極特別提醒：（1）磁場是分布在立體空間的.（2）利用安培定則不僅可以判斷磁場的方向，還可以根據(jù)磁場的方向判斷電流

的方向.（3）應(yīng)用安培定則判斷直線電流時，四指所指的方向是導(dǎo)線之外磁場的方向；判定

環(huán)形電流和通電螺線管電流時，拇指的指向是線圈軸線上磁場的方向.（4）環(huán)形電流相當(dāng)于小磁針，通電螺線管相當(dāng)于條形磁鐵，應(yīng)用安培定則判斷時，

拇指所指的一端為它的N極.研習(xí)

經(jīng)典[典例3]

如圖所示，圖a、圖b是直線電流的磁場，圖c、圖d是環(huán)形電流的磁場，圖

e、圖f是通電螺線管電流的磁場.試在各圖中補畫出電流方向或磁感線的方向.[解析]

根據(jù)安培定則，可以確定a中電流方向垂直紙面向里，b內(nèi)中電流的方向自下

而上，c中電流方向是逆時針方向，d中磁感線的方向向上，e中磁感線的方向向左，f

中磁感線的方向向右.[答案]

如圖所示

常見電流磁場的特點1.

直線電流：通電導(dǎo)線周圍的磁感線是以導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓.離導(dǎo)線越

近磁場越強，離導(dǎo)線越遠磁場越弱.2.

環(huán)形電流：環(huán)形電流的磁場類似于條形磁鐵的磁場.由于磁感線均為閉合曲

線，所以環(huán)內(nèi)磁感線條數(shù)與環(huán)外相等，故環(huán)內(nèi)磁場強，環(huán)外磁場弱.3.

通電螺線管：通電螺線管外部的磁場跟條形磁鐵外部的磁場分布情況相同，

兩端分別為N極和S極；管內(nèi)是勻強磁場，磁場方向由S極指向N極.[訓(xùn)練3]（多選）如圖所示，E、F分別表示蓄電池兩極，P、Q分別表示螺線管兩端，

當(dāng)閉合開關(guān)時，發(fā)現(xiàn)小磁針N極偏向螺線管Q端，下列判斷正確的是（

AD

）A.

F為蓄電池正極B.

螺線管P端為S極C.

流過電阻R的電流方向向下D.

管內(nèi)磁場方向由Q指向PAD解析：閉合開關(guān)后，小磁針N極偏向螺線管Q端，說明小磁針所在位置磁場方向向

左，即螺線管的P端為N極，Q端為S極，螺旋管內(nèi)部的磁感應(yīng)強度方向由Q指向P，由

安培定則可知，電流從右端流出、左端流入，因此，電源的F為正極，E為負極，流

過電阻R的電流方向向上，故B、C錯誤，A、D正確.第31頁課后提素養(yǎng)基礎(chǔ)

題組1.

思維辨析（1）天然磁體和人造磁體都能夠吸引鐵質(zhì)物體.

（

√

）（2）地球磁場的N極在地理南極附近.

（

√

）（3）磁感線總是由磁體N極指向S極.

（

×

）（4）磁體上各部分的磁性并不都是相同的.

（

√

）√√×√2.

指南針是中國古代的四大發(fā)明之一，它能指示南北方向是由于（

D

）A.

指南針的兩個磁極相排斥B.

指南針的兩個磁極相吸引C.

指南針能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)D.

地磁場對指南針的作用D3.

（多選）下列說法正確的是（

AB

）A.

磁體上磁性最強的部分叫磁極，任何磁體都有兩個磁極B.

磁體與磁體之間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的C.

地球的周圍存在著磁場，但地磁的兩極與地理的兩極并不重合，其間有一個夾

角，這就是磁偏角，磁偏角的數(shù)值在地球上不同地點是相同的D.

在地球表面各點磁場強弱相同解析：地磁場類似于條形磁鐵的磁場，所以在地球表面赤道上的磁場最弱，故D錯

誤；在地球上不同位置，磁偏角的數(shù)值是不同的，故C錯誤.AB中檔

題組1.

下列關(guān)于磁場的說法正確的是（

A

）A.

最基本的性質(zhì)是對處于其中的磁體和通電導(dǎo)體有力的作用B.

磁場是看不見、摸不著、實際不存在的，是人們假想出來的一種物質(zhì)C.

地球的磁場不是真實存在，是假想出來的D.

磁場存在與否決定于人的思想，想其有則有，想其無則無解析：磁場的基本性質(zhì)是對處于其中的磁體或通電導(dǎo)體有力的作用，故A正確；磁場

雖然看不見、摸不著，但是它是客觀存在的，與人的思想無關(guān)，故B、C、D錯誤.A2.

（多選）關(guān)于磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，下列說法正確的是（

AC

）A.

一切磁現(xiàn)象都起源于電流或運動電荷，一切磁作用都是電流或運動電荷間通過磁

場而發(fā)生的相互作用B.

除永久磁鐵外，一切磁場都是由運動電荷產(chǎn)生的C.

據(jù)安培的分子電流假說，在外界磁場的作用下，物體內(nèi)部分子電流取向變得大致

相同時，物體就被磁化，兩端形成磁極D.

有磁必有電，有電必有磁AC解析：一切磁現(xiàn)象都起源于電流或運動電荷，一切磁作用都是電流或運動電荷之間通

過磁場而發(fā)生的相互作用，故A正確，B錯誤；沒有磁性的物體內(nèi)部分子電流的取向

是雜亂無章的，分子電流產(chǎn)生的磁場相互抵消，但當(dāng)受到外界磁場的作用力時，分子

電流的取向變得大致相同時分子電流產(chǎn)生的磁場相互加強，物體就被磁化了，兩端形

成磁場，故C正確；磁和電是兩種不同的物質(zhì)，故磁是磁，電是電，有變化的電場或

運動的電荷就能產(chǎn)生磁場，但靜止的電荷不能產(chǎn)生磁場，恒定的電場不能產(chǎn)生磁場，

同樣恒定的磁場也不能產(chǎn)生電場，故D錯誤.3.

中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，

則能指南，然常微偏東，不全南也.”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分

布如圖所示.結(jié)合上述材料，下列說法不正確的是（

C

）A.

地理南、北極與地磁場的北、南極不重合B.

地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近C.

地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D.

在赤道上小磁針的N極在靜止時指向地理北極附近解析：地球為一巨大的磁體，地磁場的南、北極在地理上的北極和南極附近，并不重

合，地球內(nèi)部也存在磁場，故A、B正確；只有赤道附近上空磁場的方向才與地面平

行，故C錯誤；小磁針靜止時N極指向與磁場方向相同，故D正確.C4.

如圖所示，一通電螺線管有圖示電流，四個小磁針靜止在如圖所示位置，則四個

小磁針的N、S極標注正確的是（

B

）A.1B.2C.3D.4解析：小磁針靜止時N極的指向為該處的磁感線方向，根據(jù)安培定則可知通電螺線管

的右端為N極，左端為S極，內(nèi)部磁感線方向是從左到右，故只有2小磁針的N、S極標

注正確.B5.

有一種磁懸浮地球儀，通電時地球儀會懸浮在空中，如圖甲所示.實現(xiàn)原理如圖乙

所示，底座是線圈，地球儀是磁鐵，通電時能讓地球儀懸浮在空中.下列說法正確的

是（

C

）甲乙CA.

地球儀根據(jù)異名磁極互相排斥的原理工作B.

線圈中的電流的頻率可能為50

HzC.

電路中的a端點需連接直流電源的正極D.

增大線圈中的電流，地球儀懸浮的高度會降低解析：地球儀根據(jù)同名磁極互相排斥的原理工作，故A錯誤；為使地球儀穩(wěn)定懸浮在

空中，線圈磁場方向應(yīng)不變，線圈應(yīng)通直流電，故B錯誤；磁鐵下端是S極，因此線

圈上端應(yīng)是S極，根據(jù)右手螺旋定則，可知電路中的a端點需連接直流電源的正極，故

C正確；增大線圈中的電流，線圈與磁鐵的磁場力增大，則地球儀懸浮的高度會升

高，故D錯誤.甲乙第42頁課時作業(yè)[基礎(chǔ)訓(xùn)練]1.

關(guān)于磁感線，下列說法正確的是（

A

）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(fā)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解析：磁場是一種看不見的特殊物質(zhì)，人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枥L磁場而引入了磁感線這一

假想的曲線，它的疏密可以反映磁場的強弱，磁感線上某點的切線方向為該點的磁場

方向（磁感應(yīng)強度的方向），選項A正確，D錯誤；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(guān)，選項C錯誤.A123456782.

如圖所示，在南北方向水平放置的長直導(dǎo)線的正下方，有一個可以自由轉(zhuǎn)動的小

磁針.現(xiàn)給直導(dǎo)線通以由b向a的恒定電流I，則小磁針的N極將（

D

）A.

保持不動B.

向下轉(zhuǎn)動C.

垂直紙面向里轉(zhuǎn)動D.

垂直紙面向外轉(zhuǎn)動解析：當(dāng)通入如題圖所示向左的電流時，根據(jù)右手螺旋定則可得小磁針處的磁場方向

是垂直紙面向外的，由于小磁針靜止時N極的指向為磁場的方向，所以小磁針的N極

將垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動，故A、B、C錯誤，D正確.D123456783.

“司南”是我國古代四大發(fā)明之一，主體由磁勺和羅盤構(gòu)成.據(jù)東漢《論衡》記

載，其“司南之杓，投之于地，其柢（即勺柄）指南”.若在靜止的磁勺正上方附

近，放置一根由南向北通電的直導(dǎo)線，請推測勺柄將（

A

）A.

向正東方向轉(zhuǎn)動B.

向正西方向轉(zhuǎn)動C.

向正南方向移動D.

向正北方向移動解析：由于在磁勺正上方放置一根由南向北通電的直導(dǎo)線，根據(jù)安培定則可知電流在

磁勺處的磁場方向指向正西方向，則磁勺的N極向正西方向轉(zhuǎn)動，S極向正東方向轉(zhuǎn)

動，根據(jù)題意可知，勺柄為磁勺的S極，即勺柄將向正東方向轉(zhuǎn)動.A123456784.

如圖所示，與通電直導(dǎo)線垂直的平面上放有兩枚小磁針.忽略地磁場的影響，兩小

磁針靜止時，磁針的指向符合實際的是（

D

）A

BC

DD解析：通電直導(dǎo)線中的電流方向向上，根據(jù)安培定則可知，從上往下看，直導(dǎo)線周圍

的磁場方向為逆時針方向，而小磁針的N極指向磁場方向，故題圖D中小磁針的指向

正確.123456785.

如圖，一束電子沿z軸正向流動，則在圖中y軸上A點的磁場方向是（

A

）A.

＋x方向B.

－x方向C.

＋y方向D.

－y方向解析：據(jù)題意，電子流沿z軸正向流動，電流方向沿z軸負向，由安培定則可以判斷電

流激發(fā)的磁場以z軸為中心沿順時針方向（沿z軸負方向看），通過y軸A點時方向向

外，即沿x軸正向.故A正確.A123456786.

（多選）磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，a、b、c、d、e是磁場中的5個點，其

中c、d兩點關(guān)于直線對稱，下面說法正確的是（

AD

）A.

這5個位置中，e點的磁場最強B.

a點沒有磁感線穿過，所以a點沒有磁場C.

c、d兩點關(guān)于直線對稱，所以c、d兩點磁場方向相同D.

b、e兩點在同一