人教版高中物理选修3-13磁场
人教版高中物理必修三13.1 磁场 磁感线课件
C.向右飞行的负粒子束
D.向左飞行的负离子束
新知讲解
安培分子电流假说
所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间通过
磁场而发生的相互作用。在原子、分子等物质微粒内部，
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，它的两侧相当于两个磁极。
S
安培分子电流假说对一些磁现象的解释：
让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁
感线的方向。
典例探究
如图，当电流通过线圈时，磁针的N极指向哪里？
典例探究
如图，一束带电粒子沿水平方向平行的飞过磁针上方时，磁针的N极向
纸内偏转，则这束带电离子可能是（ AD ）
A.向右飞行的正粒子束
B.向左飞行的正离子束
磁场方向与电流方向有关
• 说明：__________
。
新知讲解
一、电和磁的联系
实验二：磁体对电流的作用力
导体棒由静止变为运动
实验证明：磁体对电流有力的作用
新知讲解
一、电和磁的联系
实验三：电流对电流的作用力
通电导体棒相互吸引（排斥）
实验证明：电流对电流有力的作用
新知讲解
一、电和磁的联系
磁体
电流
电流
电现象和磁现象存在某种联系吗？
新知讲解
一、电和磁的联系
库仑
汉斯·奥斯特
1777-1851 丹麦
安培
托马斯·杨
新知讲解
一、电和磁的联系
1687年牛顿发现万有引力定律，两个物体间引力方向有何特征？
1785年库仑发现库仑定律，两点电荷间作用力方向有何特征？
由于受“纵向力”的影响，奥斯特总是把小磁
高中物理人教必修三第13章第1节 磁感应强度 磁通量教案
磁感应强度磁通量【教学目标】1．掌握磁感应强度的定义和磁通量的定义。
2．掌握利用磁感应强度的定义式进行计算。
3．掌握在匀强电场中通过面积S的磁通量的计算。
【教学重点】1．磁感应强度和磁通量的概念。
2．磁感应强度的定义是有条件的，它必须是当通电直导线L与磁场方向垂直。
【教学难点】磁通量概念的建立。
【教学过程】一、新课导入【实验1】讲台上有4块大小形状不一的磁铁，请两位挑战者各挑选其中一块磁铁吸起讲台上的钩码，吸起钩码的数量最多即挑战成功。
总结：通过比较，大家一起总结，不同磁铁的磁性强弱不同。
我们这节课的任务就是寻找描述磁场强弱和方向的物理量。
提问：应该用哪个物理量来描述磁场的强弱和方向？二、新课教学（一）磁感应强度1．探究1：磁场强弱和方向的研究方法提问：如何研究磁场的强弱和方向？请同学们回忆，之前在学习电场的时候，是用哪个物理量来描述电场的强弱和方向的？引导：那么我们用相似的方法来寻找描述磁场强弱和方向的物理量，同学们试着猜一下？2．探究2：磁感应强度方向提问：在电场中我们用试探电荷在电场中某位置的受力方向来判断该位置电场方向。
那么磁场对什么物体会产生力的作用？该如何确定某点磁场方向呢？【实验2】探究磁感应强度方向在投影仪中放入一个磁铁，在磁铁周围就存在磁场，把小磁铁放进去，看看观察小磁针N极S极所指的方向，移动小磁针到其他位置，观察小磁针指向有没有发生变化？总结：在物理学中，把小磁针静止时北极受力的方向或北极所指的方向规定为该点磁感应强度的方向，简称磁场方向。
探究3：磁感应强度大小提问：怎样定义磁感应强度的大小呢？我们是否可以依旧采用小磁针？教师总结：不能。
因为N极不能单独存在。
小磁针静止时所受的合力为零，因而不能用测量N极受力的大小来确定磁感应强度的大小。
并且磁场不仅能对磁体有作用力，还对通电导体有作用力！选择模型：在磁场中垂直放置一段很短的通电导线在物理学中，我们把很短的一段通电导线中电流大小I和导线长度L的乘积称为电流元思考：为什么选择很短的？为什么要在磁场垂直放置（设问但不马上回答）？学生分组讨论：思考：通电导线在磁场中的受力与那些因素有关？学生回答：磁场强弱、电流大小、导线长短、导线与磁场的摆放角度。
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第13章第3节电磁感应现象及应用(4)
机械运动
热运动
蒸气机
2、奥斯特“碰巧”发现了:电流磁效应
电磁感应现象的发现是与电流磁效应的发现密切 相连的.
在1820年4月的一次演讲中,奥斯特碰巧在南北 方向的导线下面放置了一枚小磁针.当电源接通时,小 磁针居然转动了.随后的实验证明,电流的确能使磁针 偏转.这种作用称为电流的磁效应.
电流的磁效应 显示了载流导体对 磁针的作用力,揭示 了电现象与磁现象 之间存在的某种联 系.
+
G
_
一段通电直导线放在另一段直导线旁边
2、法拉第：历经10年,“痴”心不改
“试验－失败－再试验”：屡战屡败、屡败屡战……
+G
_
未通电直导线放在另一段通电线圈内部
2、法拉第：历经10年,“痴”心不改
法拉第第一个成功实验：十年失败,一朝顿悟
电池组 开关
电流计
法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇的相
二者显然肯 定是独立的,
无关的.
法物理学家库仑
法物理学家安培
英国物理学家托马斯·杨
一.奥斯特圆梦“电生磁”
1、电与磁有联系吗？
我坚信：电与 磁是有关联的. 我一定要找到
她！
因为：他是 我的偶像！
德国哲学家康德 各种自然现象 之间是相互联 系和相互转化 的！
丹麦物理学家奥斯特
大量事实为证： 摩擦生热
【例2】如图所示,A、B两回路中各有一开关S1、S2,且回路A中接有电源,回路B中
接有灵敏电流计,下列操作及相应的结果可能的是 （ ） AD
A、先闭合S2,后闭合S1的瞬间,电流计指针偏转 B、S1、S2闭合后,在断开S2的瞬间,电流计指针偏转 C、先闭合S1,后闭合S2的瞬间,电流计指针偏转 D、S1、S2闭合后,在断开S1的瞬间,电流计指针偏转
人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》
人教版高中物理选修知识点——第三章《磁场》人教版高中物理选修3-1部分学问点内部资料第三章《磁场》一、磁现象和磁场1）磁体分为自然磁石和人造磁体。
磁体吸引铁质物体的性质叫做磁性。
磁体磁性最强的区域叫做磁极。
同名磁极互相排斥；异名磁极互相吸引。
2）电流的磁效应奥斯特发觉，电流能使磁针偏转，因此，电流就等效成磁体。
3）磁场①磁场与电场一样，都是看不见摸不着，客观存在的物质。
电流和磁体的周围都存在磁场。
①磁体与磁体之间、磁体与电流之间，以及电流与电流之间的互相作用，是通过磁场发生的。
①地球的磁场地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间有一个夹角，这就是地磁偏角。
地理南极附近是地磁北极；地理北极附近是地磁南极。
二、磁感应强度B1）物理意义：磁感应强度B 为矢量，它是描述磁场强弱的物理量。
2）方向：小磁针静止时N 极所指的方向或者小磁针N 极的受力方向规定为该点的磁感应强度的方向。
3）大小：ILF B ，单位：特斯拉（T ）条件：磁场B 的方向与电流I 的方向垂直。
其中：IL 为电流元，F 为电流元受到的磁场力。
三、几种常见的磁场1）磁感线为了形象地描述磁场，曲线上每一点的切线方向都是该点的磁感应强度B 的方向。
2）安培定则（右手螺旋定则）①第一种描述：对于直线电流，右手握住导线，1、拇指指向电流的方向；2、弯曲的四指指向磁感线的方向。
直线电流的磁感线都是以电流为轴的同心圆，越远离电流磁场越弱。
①其次种描述：对于环形电流，1、弯曲的四指指向环形电流的方向；2、拇指指向环内部的磁感线方向。
环形电流内部的磁场恰好与外部的磁场反向。
3）安培分子电流假说分子电流使每个物质微粒都成为极小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。
安培分子电流假说揭示了磁的电本质。
一条铁棒未被磁化的时候，内部分子电流的取向是杂乱无章的；当分子电流的取向全都时，铁棒被磁化。
磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性。
4）磁通量Φ①定义式：BS =φ，单位：韦伯（Wb ）其中：S 为在磁场中的有效面积。
(新教材)统编人教版高中物理必修三第十三章第1节《磁场磁感线》优质说课稿
（新教材）统编人教版高中物理必修三第十三章第1节《磁场磁感线》
优质说课稿
今天我说课的内容是新人教版高中物理必修三第十三章第1节《磁场磁感线》。
第十三章讲述电磁感应与电磁波。
利用电磁波，天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙，也可以用耳朵“听”宇宙。
正是对电与磁的研究，发展成了电磁场与电磁波的理论。
发电机、电动机、电视、移动电话等的出现，使人类进入了电气化、信息化时代。
《磁场磁感线》一节主要讲解磁场及用磁感线描述磁场。
本课教学承担着实现本单元教学目标的任务，为了更好地教学，下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科核心素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等方面进行说课。
一、说课程标准
普通高中物理课程标准（2017版2020年修订）【内容要求】：“3.3.1 能列举磁现象在生产生活中的应用。
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。
关注与磁相关的现代技术发展。
3.3.2 通过实验，认识磁场。
会用磁感线描述磁场。
体会物理模型在探索自然规律中的作用。
例 1 判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向，用磁感线描绘通电直导线和通电线圈周围的磁场。
”
二、说教材分析
本课教材主要内容有四个方面：电和磁的联系、磁场、磁感线、安培定则。
教材一开始以问题引入，让学生思考电和磁的联系问题；紧接着教材介绍了人类探索电和磁的联系的历史；在此基础上，教材从讲。
人教版高中物理必修第三册第十三章电磁感应与电磁波初步13-1磁场磁感线练习含答案
第十三章电磁感应与电磁波初步1磁场磁感线【基础巩固】1.某同学在做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止.由此可知,通电直导线产生的磁场在小磁针所在位置的方向是() A.自东向西 B.自南向北 C.自西向东 D.自北向南答案:D2.超导现象是当今高科技的热点,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车就采用了这项技术.磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力平衡A.①③B.①④C.②③D.②④答案:D3.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环沿顺时针方向转动时,a、b、c 三枚小磁针都要发生转动,以下说法正确的是()A.a、b、c的N极都向纸内转B.b的N极向纸外转,而a、c的N极向纸内转C.b、c的N极都向纸内转,而a的N极向纸外转D.b的N极向纸内转,而a、c的N极向纸外转答案:B4.(多选)磁场中某区域的磁感线如图所示,A、B、C、D、E是磁场中的5个点,其中C、D两点关于直线BE对称,下列说法正确的是()A.这5个位置中,E点的磁场最强B.A点没有磁感线穿过,所以A点一定不存在磁场C.C、D两点关于直线对称,所以C、D两点的磁场强弱和方向都相同D.B、E两点的磁场方向相同解析:从磁感线分布情况看,E点的磁感线分布最密集,磁场最强,选项A正确;A处磁感线相对其他位置比较稀疏,A处磁场较弱,但并不是0,选项B错误;磁感线在C、D两点的切线方向表示C、D点的磁场方向,所以C、D两点的磁场方向并不相同,选项C错误;磁感线在B、E两点的切线在同一直线上,所以选项D正确.答案:AD5.沿南北方向固定一水平直导线,在其正上方、正下方分别放置甲、乙小磁针,小磁针静止时的指向如图所示,不考虑小磁针之间的相互作用力.当给直导线通以由南向北的恒定电流时,下列说法正确的是()A.小磁针甲不偏转。
高中物理人教版必修三第十三章 磁场 磁感线 作业(含答案)
13.1 磁场磁感线Ⅰ. 基础达标1．关于磁场，下列说法正确的是（）A．磁场是一种为研究物理问题而假想的物质B．所有磁场都是电流产生的C．磁场只有强弱没有方向D．地球是一个磁体【答案】D【详解】A．磁场看不见，摸不着，但却真实存在，故A错误；B．磁体也能产生磁场，故B错误；C．磁场不仅有强弱，而且也有方向，故C错误；D．地球周围存在地磁场，故地球是一个磁体，故D正确。
故选D。
2．（多选）关于磁感线，下列说法中正确的是（）A．磁感线的疏密程度反映磁场的强弱B．磁感线是磁场中实际存在的线C．两条磁感线不可能相交D．磁感线总是不闭合的【答案】AC【详解】A．磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，故A正确；B．磁感线是磁场中不存在的线，是假设出来描述磁场的，故B错误；C．如果两条磁感线相交，那么交点的磁场就有两个方向，不符合实际，所以两条磁感线不可能相交，故C正确；D．磁感线总是闭合的，故D错误。
故选AC。
3．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A．a处磁场比b处磁场强B．b处磁场和a处磁场强度一样C．小磁针N极在a处受力比b处受力大D．小磁针N极在a处受力比b处受力小【答案】D【详解】AB．根据磁感线越密的地方，磁感应强度越大，所以a处的磁感应强度小于b处的磁感应强度，故A B错误；CD．小磁针在磁感应强度大的地方受到的力大，所以小磁针N极在a处受力比b处受力小，故C 错误，D正确。
故选D。
4．关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（）A．运动的带电粒子在电场、磁场中的受力方向均和场线在一直线上B．带电粒子顺着电场线的方向运动，其电势能一定减小C．带电粒子垂直于磁感线的方向射入匀强磁场中，其速度大小不会改变D．电场线和磁感线均不相交且均为不封闭曲线【答案】C【详解】A．运动的带电粒子在电场中的受力方向和电场线的切线方向一致，运动的带电粒子在磁场中的受力方向和磁感线的方向垂直，Ａ错误；B．带电粒子顺着电场线的方向运动，电场力做正功电势能减小，电场力做负功电势能增加，Ｂ错误；C．带电粒子垂直于磁感线的方向射入匀强磁场中，其速度大小不会改变，Ｃ正确；D．电场线为不封闭的曲线，磁感线为封闭曲线，Ｄ错误。
人教版高中物理选修31第三章《磁现象和磁场》
磁性、磁体、磁极
磁现象
磁极间的相互用
同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引
奥斯特实验
电流的磁效应
磁
结论：电流周围存在磁场
现
象
定义
和
磁 场
磁场
性质：对磁体或电流有力的作用 磁体周围有磁场
产生
电流周围有磁场
地磁场
地理南北极与地磁场南北极的关系 磁偏角
你知道吗？美丽的极光的发生与地球的 磁场有密切关系。
地球磁场能抵挡大部分太阳风
地理 北极
近,地磁的南极在地理的北极
附近,但两者并不完全重合,它
们之间的夹角称为磁偏角
4.磁偏角的数值在地球上不同 地方是不同的
地理
沈括在《梦溪笔谈》中指出：
南极
“常微偏东，不全南也”。这是
世界上最早的关于磁偏角的记载。
地磁 北极
地球磁场很弱，其表面的磁场比一个条形 磁铁近旁的磁场弱的多，但能自由旋转的 小磁针已能显示出地磁场对它的作用，指 南针正是利用这个原理制成的。
第三章 磁场
第一节 磁现象和磁场
信鸽是方向辨识的高手，即使在上千公里外，也能够找准方向 归巢，那么信鸽靠的是什么本领呢？
目前科学家已经证实了鸽子的上喙具有一种能够感应 地磁场的晶胞，正是这种器官为鸽子的飞行导航。
最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物，其中含有 主要成分为Fe3O4。
上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦 东国际机场,列车加速到平稳运行之后，速度是430公里/小时。这 个速度超过了F1赛事的最高时速。
因此地磁场对地球生命有保护作用百年地球磁场衰减地磁场的减弱是可能导致磁场方向倒转的预兆。
美国科学家最新研究表明，未来地球磁场将出现方向反转， 在地球历史中经历过多次磁场反转，地球磁场就像一个条形磁
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（精心整理，诚意制作）
高中物理选修3-1模块质量检测
第三章磁场命题人：周新艳校对人：廖燕子
一、单项选择题（本题共10小题每小题4分，共40分，
每小题只有一个答案正确）
1、关于磁场，以下说法正确的是( )
A．电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零
B．磁场中某点的磁感强度，根据公式B=F/I·l，它跟F，I，l都有关
C．磁场中某点的磁感强度的方向垂直于该点的磁场方向
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
2、如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中通电导线不受安培力作用的是( )
3、
如图所示为一种利用电磁原理制成的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器。
当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，下列选项中正确的是（）
A．当电流从a流入时，电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极
B．当电流从a流入时，电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极
C．当电流从b流入时，电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极
D．以上说法都是错的
10、如图所示，细线下悬一带负电的小球，在竖直面内和一匀强磁场中摆动，匀强磁场的方向垂直纸面向里，摆球在A、B间摆动过程中，由A摆到最低点C
时，摆线拉力的大小为F
1，摆球加速度大小为a
1
；由B摆到最低点C时，摆线
拉力的大小为F
2，摆球加速度大小为a
2
，则
（）
A、F1>F2,a1=a2
B、F1<F2,a1=a
2
C、F1>F2,a1>a2
D、F1<F2,a1<a2
二、填空题（本题共7小题，每小题5分，共35分，把答案填在题中的横线上。
）
11、在图15-
7所示的情况中，电源的a端为______极(填“正”或“负”)，在通电螺线管中的c点放一小磁针，它的北极受力方向为_______（填“向左”或“向右）．
12、一劲度系数为k的轻质弹簧，下端挂有一匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为L，线框下边部分处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直，如图所示，垂直纸面向里.线框中通以电流I，方向如图，开始时线框处于平衡状态.现令磁场反向，磁感应强度大小仍为B，线框达到新的平衡，在此过程中，线框位移的大小△x=________，方向________。
13、
匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当通过3A的电流时，受到6.0×10-
2N的磁场力，则磁场的磁感强度是______特；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感强度是_____特。
14、如图所示，质量为m、带电量为+q的液滴，处在水平方向的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，液滴运动的速度为v，如要液滴在竖直平面内做匀速圆周运动，则施加一电场，其电场方向应是，电场强度大小为，液滴绕行方向为。
（从纸外往纸内看，填“逆时针”或“顺时针））
15、磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫能量密度，其值为B2∕2μ,式中B是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为一常量。
为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B,一学生用一根端面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图，因为所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B= 。
16、月球上的磁场极其微弱,探测器通过测量运动电子在月球磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布，如图所示是探测器通过月球A、B、C、D四个位置时,电子运动轨道的照片,设电子速率均为90m/s相同,且与磁场方向垂直,其中磁场最强的是位置.图A中电子轨道半径为10cm，由公式R= mv/qB可知，A 点的磁感应强度为 T.（电子荷质比为1.8×1011c/kg）
17、将一束一价的等离子体（即高温下电离的气体，含有大量的带正电和负电的微粒，而整体呈中性），以速度v连续喷入处在匀强磁场中的两平行金属板间，已知v的方向与板面平行而与磁场垂直，板间距离为d 。
接在两金属板M、N间的电压表的指针稳定示数为U，如图16所示，则等离子体的喷射速度为________。
三、计算题（本题共2小题，其中19题12分，20题13分，共25分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
）
18、
如图所示，倾角为300的光滑斜面上水平放置一条0.2米长的导线PQ，两端连以轻软的
导线，导线通以5安电流，方向自Q向P。
当有竖直向上B＝0.6T的匀强磁场时，PQ恰好
平衡。
求PQ所受的重力。
19、如图所示，半径为r的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。
现有一带电离子（不计重力）从A以速度v沿圆形区域的直径射入磁
场，已知离子从C点射出磁场的方向间的夹角为60º
（1）该离子带何种电荷；
（2）求该离子的电荷量与质量之比q/m。