5.3电流周围的磁场
常见电流周围的磁场
常见电流周围的磁场小结来自直线电流 环形电流 通电螺线管
电流周围磁场
创新微课
同学，下节再见
创新微课 现在开始
常见电流周围的磁场
常见电流周围的磁场
①直线电流的磁感线
创新微课
常见电流周围的磁场
环形电流
创新微课
顶视
正视
一个通电的线圈的磁场与小磁针相似，故可看成小磁针来处理
常见电流周围的磁场
③.通电螺线管的磁场
创新微课
一个通电螺线管产生的磁场与条形磁铁相似。
常见电流周围的磁场
创新微课
例题、如图所示，两根非常靠近且互相垂直的长直导线，当 通以如图所示方向的电流时，电流所产生的磁场在导线所在平 面内的哪个区域内方向是一致且向里的 （ A ）
A.区域I B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.区域Ⅳ
常见电流周围的磁场
创新微课
练习. 如图为通电螺线管.A为螺线管外一点，B、C两点在螺线管的垂直
平分线上，则下列说法正确的是
A.磁感线最密处为A处，最疏处为B处
√B.磁感线最密处为B处，最疏处为C处 √C.小磁针在B处和A处N极都指向左方
D.小磁针在B处和C处N极都指向右方
高中物理第五章磁场与回旋加速器5.3探究电流周围的磁场练习含解析沪科选修310530177
高中物理第五章磁场与回旋加速器5.3探究电流周围的磁场练习含解析沪科选修310530177探究电流周围的磁场一、选择题（一）1.一根软铁棒被磁化的本质是()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,故选项A、C错误。
根据磁化过程实质知选项D正确,选项B错误。
答案:D2.如图是通电直导线周围磁感线分布情况示意图,各图的中央表示垂直于纸面的通电直导线及其中电流的方向,其他的均为磁感线,其方向由箭头指向表示,这四个图中,正确的是()解析:四个图中磁感线的方向都符合右手螺旋定则,但磁感线分布密度不同。
通电直导线周围磁场的磁感应强度跟导线中的电流I成正比,跟到通电直导线的垂直距离r成。
可见,磁感线的分布,从通电直导线开始,由近而远,逐渐由密变疏。
据此推理,可知只反比:B=k II有C图是正确的。
答案:C3.如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,在线圈中心处挂上一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时()A.小磁针N极向里转B.小磁针N极向外转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动解析:由安培定则可判断出线圈内磁场的方向是垂直纸面向里的,小磁针N极的受力方向垂直纸面向里,因此小磁针N极向里转,选项A正确。
答案:A4.如图所示,三条长直导线都通以垂直于纸面向外的电流,且I1=I2=I3,则距三导线等距的A点的磁感应强度方向为()A.向上B.向右C.向左D.向下解析:I2与I3的磁场在A处产生的磁感应强度的矢量和是0,故在A处只有I1的磁感应强度。
答案:B5.M1与M2为两根未被磁化的铁棒,现将它们分别放置于如图所示的位置,则被通电螺线管产生的磁场磁化后()A.M1的左端为N极,M2的右端为N极B.M1和M2的右端均为N极C.M1的右端为N极,M2的左端为N极D.M1和M2的左端均为N极解析:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很类似,要注意在磁体内部的磁感线的分布应该是从S 极指向N极的。
高中选修物理探究电流周围的磁场
3.安培的分子电流假说揭示了磁性的起源，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
第五章 磁场与回旋加速器
例 A．2 除关永于久磁磁现铁象外的，电一本切质磁，永 由场下久 运都列磁 动是说铁 的由法的 电运正磁荷动确场产电也生的荷是的是或( 电流外用的)产界取使生磁向分的场变子的得电流大作 B．根据安培的分子电流假说，在外磁场作用下，物致体相内同部分子
第五章 磁场与回旋加速器
三、安培分子电流假说 【问题】磁体为什么会有磁性？
第五章 磁场与回旋加速器
在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种电流——分子电流。分 子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
未被磁化的铁棒
磁化后的铁棒
磁铁和电流的磁场本质都是运动电荷产生的
第五章 磁场与回旋加速器
答案
第五章 磁场与回旋加速器
4.如图所示的螺线管内放置一小磁针，下列判断正确的是（ ） A．电源A端为正、B端为负，线圈右端为S极，左端为N极 B．电源A端为负、B端为正，线圈右端为S极，左端为N极 C．电源A端为负、B端为正，线圈右端为N极，左端为S极 D．电源A端为正、B端为负，线圈右端为N极，左端为S极 答案 B
二、几种常见的磁场 1、直线电流的磁场
第五章 磁场与回旋加速器
直线电流的磁场磁感线分布
第五章 磁场与回旋加速器
第五章 磁场与回旋加速器
安培定则(1):右手握住导线,让
伸直的拇指所指的方向与电流方
向一致,弯曲的四指所指的方向
表示垂直于 纸面向外
就是磁感线环绕的方向.(右手螺
5.3 磁场力
B
I
三、磁场力的方向
通电导体在磁场中所受的磁场力的方 向，可用左手定则来判断。
左手定则：伸开左掌， 使大拇指与四指垂直且 在同一平面内，让磁感 线垂直穿过掌心，四指 指电流的方向，则大拇 指的方向为磁场力的方 向。
四、课堂练习
v 1、如下图，匀强磁场B=2T，导体长L=1m， 通以I=5A的电流，试计算导体所受的磁场力， 并指明或标出磁场力的方向。
导线受到的磁场力为： F＝B I L
其中：B—匀强磁场磁感强度；
F
I
B
I—导体中通过的电流；
L—直导体的长度。
当通电直导线与磁场方向不垂直时 ，即电 流方向与磁场方向成某一夹角θ时，导线受 到的磁场力为：
F＝B I L sinθ
B
θ
I
从上述公式可知，当通电直导线与磁场方 向平行时 ，即：θ=0时，导线受到的磁场力：
v 2、在下列四个图中，标出了磁场B的方向、 通电直导线中电流I的方向，以及通电直导 线所受磁场力F的方向，其中正确的是（ ）
五、电动机及其工作原理 1、电动机：通电后能旋转起来的设备。
2、电动机的工作原理： 通电线圈的两边在磁场中分别受到磁 场力F、F’的作用，在F、F’的作用下 线圈要转动起来。
第三节：磁场对电流的作用力
第三节：磁场对电流的作用力 （电磁生力）
内容提要
1、磁场力 2、磁场力的大小 3、磁场力的方向 4、左手定则 5、电动机及其工作原理
一、磁场力：通电导体在磁场中要 受到磁场对它力的作用，这个力我们 称为磁场力，又叫安培力。
二、电磁力的大小
实验表明，当通电直导线垂直磁场方向时 ，
直线电流周围的磁场计算方式
直线电流周围的磁场计算方式
根据安培环路定理，可以计算直线电流周围的磁场。
具体计算方式如下：
1. 确定直线电流的方向：假设直线电流沿着 z 轴正方向流动。
2. 应用比奥-萨伐尔定律：根据比奥-萨伐尔定律，直线电流产生的磁场大小与距离电流的距离成反比。
计算某一点 P 处的磁场大小 B 可
以使用以下公式：
B = (μ₀ / 4π) * I / r
其中，μ₀是真空中的磁导率（约为4π × 10^(-7) T·m/A），I 是电流强度，r 是点 P 到电流的距离。
3. 确定磁场的方向：使用右手定则可以确定磁场的方向。
将右手的四指指向电流方向，那么大拇指的方向就是所求点 P 处的磁场方向。
需要注意的是，以上计算方式适用于直线电流。
对于其他形状的电流
路径，例如螺线管或环形线圈，可能需要使用更复杂的数学方法来计
算磁场分布。
此外，还需注意，在实际应用中，较长的导线可以被近似为无限长直线。
对于有限长的直线电流，可能需要进行更精确的计算，考虑导线
的长度和电流分布等因素。
高中物理沪科版选修3-1训练5-3探究电流周围的磁场
课后篇巩固提升A组1.一根软铁棒被磁化的本质是()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,故选项A、C错误。
根据磁化过程实质知选项D正确,选项B错误。
答案:D2.如图是通电直导线周围磁感线分布情况示意图,各图的中央表示垂直于纸面的通电直导线及其中电流的方向,其他的均为磁感线,其方向由箭头指向表示,这四个图中,正确的是()解析:四个图中磁感线的方向都符合右手螺旋定则,但磁感线分布密度不同。
通电直导线周围磁场的磁感应强度跟导线中的电流I成正比,跟到通电直导线的垂直距离r 。
可见,磁感线的分布,从通电直导线开始,由近而远,逐渐由密变疏。
据此推理,可知成反比:B=k Ir只有C图是正确的。
答案:C3.如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈,在线圈中心处挂上一个小磁针,且与线圈在同一平面内,则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时()A.小磁针N极向里转B.小磁针N极向外转C.小磁针在纸面内向左摆动D.小磁针在纸面内向右摆动解析:由安培定则可判断出线圈内磁场的方向是垂直纸面向里的,小磁针N极的受力方向垂直纸面向里,因此小磁针N极向里转,选项A正确。
答案:A4.如图所示,三条长直导线都通以垂直于纸面向外的电流,且I1=I2=I3,则距三导线等距的A点的磁感应强度方向为()A.向上B.向右C.向左D.向下解析:I2与I3的磁场在A处产生的磁感应强度的矢量和是0,故在A处只有I1的磁感应强度。
答案:B5.M1与M2为两根未被磁化的铁棒,现将它们分别放置于如图所示的位置,则被通电螺线管产生的磁场磁化后()A.M1的左端为N极,M2的右端为N极B.M1和M2的右端均为N极C.M1的右端为N极,M2的左端为N极D.M1和M2的左端均为N极解析:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很类似,要注意在磁体内部的磁感线的分布应该是从S极指向N极的。
电流周围的磁场讲义52页PPT
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
电流周围磁场
结论： 通电螺线管对外相当于一个条形磁铁。
判断你所绕制的螺线管通电后两端的极性
1.将你的螺线管绕法在图中画出；
2.瞬时接通电源，用小磁针判断极性； 3.标出电源正负极、电流方向和通电螺线管两 端极性。
探究决定通电螺线管两端极性的因素
N
S
S
N
S
N
N
S
探究决定通电螺线管两端极性的因素
N
S
N
S
探究决定通电螺线管两端极性的因素
N
S
课堂小结： 一、奥斯特实验 ◆电流周围存在磁场 ◆电流周围磁场的方向与电流的方向有关 二、通电螺线管周围的磁场 ◆通电螺线管对外相当于一个条形磁铁 ◆通电螺线管两端的极性由电流方向决定 ◆右手螺旋定则
通电螺线管两端极性由电流的环绕方向决定判断通电螺线管两端的极性安培在奥斯特发现电流的磁效应之后又做了大量的实验研究了通电螺线管两端的极性与电流方向的关系总结出了安培定则也称为右手螺旋定则
第八章 电能与磁
8.2 电流的磁场(2)
图1
图2
1.直导线平行放置于小磁针上方，触接电源， 观察小磁针的指向 。 2.改变电流方向，再观察小磁针的指向。 3.由上述现象，你能得出什么结论？
图1
图2
结论：电流周围存在磁场。 电流周围的磁场方向与电流方向有关。
奥斯特在一次讲课时，无 意之中发现：通电导线下方 的小磁针转动了一下，这一 不显眼的现象并没有引起现 场其他人的注意，但奥斯特 却异常兴奋。接着他对此深 入研究，得出了通电导线周 围存在磁情况
N
S
N
S
结论：
通电螺线管两端极性由电流的环绕方向决定
判断通电螺线管两端的极性
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安培
安培最主要的成就是1820～ 1827年对电磁作用的研究：①发 现了安培定则；②发现电流的相 互作用规律；③发明了电流计； ④提出分子电流假说； ⑤总结了 电流元之间的作用规律——安培 定律。为了纪念他在电磁学上的 杰出贡献，电流的单位以他的姓 氏命名。麦克斯韦称赞安培的工 作是“科学上最光辉的成就之一， 还把安培誉为“电学中的牛顿”， 世人称他是电动力学的先创者。
A．B 竖直向上 B．B 水平向右
C.B 水平向右 D.B 竖直向上
5.如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近， 磁铁处于水平位置并和线圈在同一平面内， 且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将( )
A．转动同时靠近磁铁 B．转动同时离开磁铁 C．不转动，只靠近磁铁 D．不转动，只离开磁铁
7．在纸面上有一个等边三角形ABC，在B、C顶点 处是通有相同电流的两根长直导线，导线垂直于
图 2－1－4
A．内部的小磁针的 N 极向外转，外部的小磁针的 N 极 向外转
B．内部的小磁针的 N 极向里转，外部的小磁针的 N 极 向外转
C．内部的小磁针的 N 极向外转，外部的小磁针的 N 极 向里转
D．内部的小磁针的 N 极向里转，外部的小磁针的 N 极 向里转
1．通电螺线管内有一在磁场力作用下处于静止的小磁针， 磁针指向如图所示，则( ) A．螺线管的 P 端为 N 极，a 接电源的正极
A．向右飞的正粒子 B．向左飞的负粒子 C．向右飞的负粒子 D．向左飞的正粒子
图 2－1－2
二、安培定则的应用 在图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场
中某处小磁针 N 极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感 线(标上方向)或电流方向．
1. (2011·铜川检测)一环形线圈和两个小磁针如图所示位 置，开始两个小磁针与环形线圈在同一个平面内，当线圈中 通以如图 2－1－4 所示的电流之后，两个小磁针将( )
4.关于磁感线下列说法正确的 是（ ）
A.磁感线是真实存在的 B.磁感线是非闭合曲线 C.有磁感线的地方有磁场，没 有磁感线的地方没有磁场
D.磁感线密集的地方磁场强， 磁感线稀疏的地方磁场弱
5．如图电磁铁的 N、S 极标的正确的是( )
小磁针静止在通电螺线管旁边，请在图中画出电流的方 向和螺线管产生的磁场线。
NS
已知一小磁针已静止，标出电流的方向，螺 线管磁感线N积极以及小磁针N极
N
S
N
N
× ×
●
×
●
× ×
●
×
×
×
• 1．直线电流周围的磁场，其磁感线分布和 方向用下列哪个图来表示最合适( )
2.如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合
奥斯特 (1777～1851 年)丹麦物理学 家、化学家。 于1820年发现 通电导线也能 让磁小针发生 偏转。揭示了 磁与电的联系。 开辟了物理学 的新领域—— 电磁学。
奥斯特实验：
条件：导线与磁针平行 结论：电流周围有磁场
根据铁屑的排列可以反映直导线周围的磁 感线分布
由图可知直 导线周围的 磁感线是以 直导线为圆 心的同心圆 且圆面与直 导线垂直 （无极磁场）
一、对奥斯特实验应用的探究 在做“奥斯特实验”时，下列操作现象最明显
的是 A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上 B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方 C．通电导线沿南北方向放置在磁针的正上方 D．通电导线沿东西方向放置在磁针的正上方
1．如图 2－1－2 所示，一束带电粒子在水平方向沿虚线 飞过磁针正上方，并与磁针方向平行，能使磁针 S 极转向读 者，那么这束带电粒子可能是( )
可看
断法则
成是
判断此
很多
环形电
段直
流的磁
导线
场吗？
的集
合
3.通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示， 当小磁针静止时，图中小磁针的指向可能的是 (涂黑的一端为N极)( ) A．a B．b C．c D．d
2:思
考奥斯
特实验 要求导 线与磁 针平行, 那么,应 该东西 放置还 是南北 放置？
要南北放 置,因为要 排除地磁 场的影响
纸面放置，电流方向如图所示，每根通电导线在 三角形的A点产生的磁感应强度大小为B，则三角 形A点的磁感应强度大小为________，方向为 ________．若C点处的电流方向反向，则A点处 的磁感应强度大小为________，方向为_______.
1：
将将
I
思考
环形 电流
能用直
无限
导线的
划分
磁场判
安培定则(右手螺旋定则)
内容：用弯曲的 四指所指的方向就是 磁感线的方向。
通电环形导线的磁感线分布
特点：一系列 的同心圆，且近导 线处及环内部分布 密。
安培定则(右手螺旋定则)
内容：让右手握 弯曲的四指所指的方 向跟电流的方向一致， 伸直大拇指所指的方 向就是环行导线中心 轴线上磁感线的方向。
B．螺线管的 P 端为 N 极，a 接电源的负极 C．螺线管的 P 端为 S 极，a 接电源的正极 D．螺线管的 P 端为 S 极，a 接电源的负极
2．下列哪些物体周围一定存在着磁场( )
A．地球
B．通电导线
C．电子束
D．静止的带电金属球
3．下列说法正确的是( ) A．指南针 S 极可指正南方向 B．指南针 N 极可指正南方向 C．指南针最早是我国发明的 D．指南针是哥伦布发明的
开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是( ) A．全向里 B．全向外 C．a向里，b、c向外 D．a、c、向外，b向里
4.如图所示，两根长直通电导线互相平行，电流方 向相同．它们的截面处于一个等边三角形ABC的A 和B处，且A、B两点处于同一水平面上．两通电 导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，则C 处磁场的总磁感应强度的大小和方向是( )
通电螺线管的磁感线分布
特点：类似于条 形磁铁的磁感线分布， 环内部分布密且与中 心轴线平行。
3、通电螺旋管周围磁场
等效
用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟 电流方向一致，则大拇指所指的方向就是螺旋管
内部磁（感大线拇的指方指向向。螺旋管北极）
×
如图所示，确定磁感线或电流的方向
.