高中物理 第5章 磁场 第2节 用磁感线描述磁场学案 鲁科版选修3-1-鲁科版高中选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

第2节用磁感线描述磁场[学习目标]1.知道什么是磁感线，会用磁感线描述磁体和电流产生的磁场。(科学方法)2.知道几种常见磁场的磁感线分布情况。(物理观念)3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场方向。(科学思维)一、用磁感线描述磁体的磁场1．磁感线在磁场中画出的一些有方向的假想曲线。2．特点(1)在磁感线上，任意一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，都代表磁场中该点小磁针N极受力的方向。(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线分布越密的地方，磁场越强；磁感线分布越疏的地方，磁场越弱。(3)磁感线是闭合曲线。在磁体外部，磁感线从N极到S极。在磁体内部，磁感线从S极到N极。二、用磁感线描述电流的磁场1．直线电流的磁场安培定则(又叫右手螺旋定则)：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向(如图所示)。2．环形电流的磁场安培定则：右手弯曲的四指表示环形电流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的磁感线方向(如图所示)。3．通电螺线管的磁场安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说拇指指向通电螺线管的北极(如图所示)。1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)磁感线是假想的曲线，没有实际意义。(×)[提示]磁感线的意义在于描述磁场形象化。(2)磁感线是闭合曲线。(√)(3)没有磁感线的地方，就没有磁场。(×)[提示]磁场是客观存在的，而磁感线是假想的线，没画磁感线的地方也有磁场。(4)安培定则中，弯曲四指所指方向均为磁场的方向。(×)[提示]通电螺旋管四指指的是电流方向。(5)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。(√)2．(多选)关于磁感线的性质和概念，下列说法正确的是()A．磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向B．铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线C．磁感线总是从磁体的N极指向S极D．磁场中任意两条磁感线均不相交AD[磁感线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，A对；利用碎铁屑在磁场中被磁化的性质，可显示磁感线的形状，但它排成的曲线不是磁感线，磁感线是假想曲线，B错；磁感线在磁体外部由N极指向S极，但在内部却是由S极指向N极，磁感线是闭合曲线，C错；假设两条磁感线可以相交，过交点作曲线的切线，将有两个不同的方向，而同一点的磁场方向只能有一个，故任意两条磁感线均不相交，D对。]3．关于安培定则，下列说法正确的是()A．安培定则仅适用于直线电流周围磁场方向的判断B．安培定则能适用于多种形状电流周围磁场方向的判断C.安培定则用于判断直线电流磁场的磁感线方向时，大拇指所指方向与磁场方向一致D．安培定则用于判断环形电流和通电螺线管磁场的方向时，大拇指所指方向应与电流方向一致B[安培定则适用于任何电流或等效电流的磁场方向判断，A错，B对；由安培定则的使用方法可知，C、D错。]对磁感线的理解1.磁感线的特点(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在。(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱。(3)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极。(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。2．几种典型磁场的磁感线分布磁体条形磁铁蹄形磁铁同名磁极间异名磁极间分布图特点(1)关于条形磁铁对称(2)磁铁内部近似匀强磁场(3)中垂线上各点磁感线方向与磁铁平行(1)关于磁铁中轴线对称，方向相反(2)中轴线上各点磁感线方向均垂直于中轴线(1)关于两磁极的连线及连线的中垂线均对称(2)两磁极连线上磁感线的方向沿连线，中点最弱(3)两磁极连线的中垂线上磁场方向沿中垂线(1)关于两磁极的连线及连线的中垂线对称(2)中垂线上各点磁感线方向相同(3)在连线上中点的磁场最弱【例1】如图中绘出了磁铁的磁感线及其旁边小磁针静止时所指的方向(小磁针黑色端表示N极)，其中正确的是()ABCDA[小磁针静止时N极所指的方向与磁场方向相同，故选项A正确。磁体外部磁场方向应从N极指向S极，故选项B、C、D错误。]磁感线与电场线的比较两种线磁感线电场线不同点闭合曲线不闭合，起始于正电荷或无限远，终止于无限远或负电荷相似点引入目...