高中物理 第5章 磁场与回旋加速器 3 探究电流周围的磁场学案 沪科版选修3-1-沪科版高中选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

探究电流周围的磁场1.了解直线电流、环形电流、通电线圈的磁感线分布，并会运用安培定则判定电流的磁场方向.(重点)2.知道磁现象的电本质，了解安培分子电流假说.一、电流的磁场1.观察直线电流磁场的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，如图所示.2.探究通电线圈的磁场(1)环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线Ｗ.在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直Ｗ.(2)①通电螺线管外部磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似，也是从北极出来，进入南极Ｗ.②螺线管内部的磁感线跟螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成闭合曲线.3.安培定则(1)判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时，安培定则表述为：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.(2)判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为：让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管内部磁感线的方向(这里把环形电流看作是一匝的线圈).4.直线电流周围的磁感应强度的大小B∝Ｗ.5.通电螺线管的磁场B∝nIＷ.二、探究磁现象的本质1.安培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形电流——分子电流，分子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是一样的，都是由电荷的运动产生的.根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此推断，地球应该带什么电呢？提示：根据地磁分布和安培定则知地球应带负电.三种常见电流磁场的特点学案导引1.谁发现电流周围存在磁场的？通过什么现象说明这一点？2.电流磁场和磁体磁场有区别吗？怎样判断电流磁场的方向？1.三种常见的电流的磁感线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)由于各种磁体周围的磁场都是磁极处磁场最强，所以在两极磁感线最密.(2)没有磁感线的地方，并不表示那里没有磁场存在，通过磁场中任一点总能而且只能画出一条磁感线.(3)图中的“×”号表示磁场方向垂直纸面向里，“·”号表示磁场方向垂直纸面向外.2.安培定则(右手螺旋定则)的应用方法(1)分清“因”和“果”：在判定直线电流磁场的方向时，大拇指指“原因”：电流方向；四指指“结果”：磁场绕向.在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”：电流绕向；大拇指指“结果”：环内沿中心轴线的磁感线方向，即指N极.(2)优先采用整体法：一个任意形状的电流(如三角形、矩形)的磁场，从整体效果上可等效为环形电流的磁场.再根据安培定则确定磁场的方向，即磁感线的方向.如图所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.[思路点拨]解答本题可按以下思路分析：[解析]根据安培定则，可以确定甲中电流方向垂直纸面向里，乙中电流的方向从下向上，丙中电流方向是逆时针，丁中磁感线的方向向下，戊中磁感线方向向左，已中磁感线的方向向右.[答案]应用安培定则时，关键要明确在直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场中，弯曲的四指指向各代表什么方向，拇指指向各代表什么方向.1.(多选)下列所示各图中，小磁针的指向正确的是()解析：选ABD．小磁针N极受力方向是该点的磁感应强度方向，由安培定则及地磁场、条形磁铁、蹄形磁铁磁场分布可知选项A、B、D正确.探究磁现象的本质学案导引安培如何从分子电流的角度理解铁棒被磁化或被消磁的？1.安培分子电流假说内容安培认为，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微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极，如图所示.2.安培假说对有关磁现象的解释(1)磁化现象：一根软铁棒，在未被磁化...