高中物理选修3-1物理磁场
高中物理人教版选修3-1第三章《磁场》
《高中物理》
选修3-1
第三章 《磁场》
3.1《磁现象和磁场》
（一）知识与技能 1．了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。 2．知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。 3．知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间 都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。 （二）过程与方法 利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去 理解磁场的客观实在性。 （三）情感态度与价值观 通过类比的学习方法，培养学生的逻辑思维能力，体现磁现象 的广泛性 二．重点与难点： 重点：电流的磁效应和磁场概念的形成 难点：磁现象的应用 三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪
ABCD ）
A．磁场中某处的磁感应强度大小，就是通以电 流I、长为L的一小段导线放在该处时所受磁场 力F与I、L的乘积的比值
B．一小段通电导线放在某处不受磁场力作用， 则该处一定没有磁场
C．一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力 比放在B处大，则A处磁感应强度比B处的磁感 应强度大
D．因为B =F/IL，所以某处磁感应强度的大小 与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比
F
IL
F I
精确的实验研究表明：通电导线与磁场方向垂直时， 它受力的大小既与导线的长度L 成正比，又与导线中 的电流I 成正比，即与I和L的乘积 IL 成正比。
（1）同一磁场中 F
IL ，比值F/IL为恒量；
（2）不同磁场中，比值F/IL一般不同;
磁感应强度 1、定义： 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的磁场 力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应 强度 2、定义式： 3、单位：
高中物理选修3-1：8-1
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必考部分 选修3-1 第八章 磁场
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(3)磁感线的疏密表示磁场的 强弱 磁感线的疏密表示磁场的 较强，磁感线较疏的地方磁场较弱． 较强，磁感线较疏的地方磁场较弱．
， 磁感线较密的地方磁场
(4)磁感线上任何一点的 切线方向 ，都跟该点的磁场 磁感应强度 磁感线上任何一点的 都跟该点的磁场(磁感应强度 磁感应强度) 方向一致． 方向一致． (5)磁感线不能 相交 ，也不能相切． 磁感线不能 也不能相切．
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一、磁感线和电场线的比较 磁感线 不同点 闭合曲线 引入目的 相 似 点 疏密 切线方向 相交 电场线 起始于正电荷，终止于负电荷 起始于正电荷， 形象描述场而引入的假想线， 形象描述场而引入的假想线，实际不存在 场的强弱 场的方向 不能相交(电场中无电荷空间不相交 不能相交 电场中无电荷空间不相交) 电场中无电荷空间不相交
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必考部分 选修3-1 第八章 磁场
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(3)B并非一定为匀强磁场，但它应该是L所在处的磁感应强度． 并非一定为匀强磁场，但它应该是 所在处的磁感应强度 所在处的磁感应强度． 并非一定为匀强磁场 如下图甲所示．折线 中通入电流 中通入电流I， ＝ ＝ ， 如下图甲所示．折线abc中通入电流 ，ab＝bc＝L，折线所在平面 与匀强磁场磁感应强度B垂直． 受安培力等效于 通有a→ 的电流 受安培力等效于ac(通有 的电流I) 与匀强磁场磁感应强度 垂直．abc受安培力等效于 通有 →c的电流 垂直 所受的安培力， 所受的安培力，即F＝BI· 2 L，方向同样由等效电流 判断为在纸面内 ＝ ，方向同样由等效电流ac判断为在纸面内 垂直于ac斜向上．同理推知①如图乙所示，半圆形通电导线受安培力 垂直于 斜向上．同理推知①如图乙所示，半圆形通电导线受安培力F 斜向上 ＝BI·2R；②如图丙所示闭合的通电导线框受安培力 ＝0. ； 如图丙所示闭合的通电导线框受安培力F＝
高中物理选修3-1磁场
高中物理选修3-1磁场1．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是()A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B．通电导线在磁感应强度大的地方所受安培力一定大C．放在匀强磁场中各处的通电导线，所受安培力大小和方向处处相同D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线所受安培力的大小和方向无关2.在赤道上某处有一支避雷针。
当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电形成瞬间电流，则地磁场对避雷针的作用力的方向为()A．正东B．正西C．正南D．正北3.如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同方向如图的电流，ac⊥bd，且ab＝ac＝ad，则a点处磁场方向为( )A．垂直于纸面向外B．垂直于纸面向里C．沿纸面由a向dD．沿纸面由a向c4.(2012·昆明一模)如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成θ角倾斜放置，导轨上另放一个质量为m的金属导体棒。
当S闭合后，在棒所在区域内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中一定不能平衡的是()5. （多选）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是( )A．增大电场的加速电压，其他保持不变B．增大磁场的磁感应强度，其他保持不变C．减小狭缝间的距离，其他保持不变D．增大D形金属盒的半径，其他保持不变6. （多选）长为L的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，板间距离为L，板不带电．一质量为m、电荷量为q带正电的粒子(不计重力)，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的方法是( )A．使粒子的速度v<BqL4mB．使粒子的速度v>BqL4mC．使粒子的速度v>5BqL4mD．使粒子的速度BqL4m<v<5BqL4m7.如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R.电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计)．金属导轨是光滑的，取g＝10 m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，求：(1)金属棒所受到的安培力大小；(2)通过金属棒的电流；(3)滑动变阻器R 接入电路中的阻值．8.如图所示，无重力空间中有一恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy 平面向外、大小为B ，沿x 轴放置一个垂直于xOy 平面的较大的荧光屏，P 点位于荧光屏上，在y 轴上的A 点放置一放射源，可以不断地沿平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m 、电荷量为＋q 的同种粒子，这些粒子打到荧光屏上能在屏上形成一条亮线，P 点处在亮线上，已知OA ＝OP ＝l ，求：(1)若能打到P 点，则粒子速度的最小值为多少？(2)若能打到P 点，则粒子在磁场中运动的最长时间为多少？高中物理选修3-1磁场7.解析：(1)F 安＝mg sin30°，得F 安＝0.1 N.解得I ＝F 安BL＝0.5 A. (3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R 0，根据闭合电路欧姆定律得：E ＝I (R 0＋r )解得R 0＝E I－r ＝23 Ω.答案：(1)0.1 N (2)0.5 A (3)23 Ω8.解析：(1)粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，设粒子的速度大小为v 时，其在磁场中的运动半径为R ，则F ＝qB v由牛顿运动定律有：F ＝m v 2R若粒子以最小的速度到达P 点时，其轨迹一定是以AP 为直径的圆(如图中圆O 1所示) 由几何关系知：s AP ＝2lR ＝s AP 2＝ 22l则粒子的最小速度v ＝2qBl2m. (2)粒子在磁场中的运动周期T ＝2πmqB设粒子在磁场中运动时其轨迹所对应的圆心角为θ，则粒子在磁场中的运动时间为： t ＝θ2πT ＝θm qB由图可知，在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹如图中圆O 2所示，此时粒子的初速度方向竖直向上则由几何关系有：θ＝32π则粒子在磁场中运动的最长时间：t ＝3πm2qB. 答案：(1)2qBl 2m (2)3πm2qB。
高中选修3-1,2电与磁物理知识点
第一章、电 场一、电荷 ：1、自然界中有且只有两种电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2、电荷守恒定律：电荷既不会创造，也不会消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一个部分转移到另一个部分。
“起电”的三种方法：摩擦起电，接触起电，感应起电。
实质都是电子的转移引起：失去电子带正电，得到电子带等量负电。
3、电荷量Q ：电荷的多少元电荷：带最小电荷量的电荷。
自然界中所有带电体带的电荷量都是元电荷的整数倍。
密立根油滴实验测出：e=1.6×10—19C 。
点电荷：与所研究的空间相比，不计大小与形状的带电体。
库仑定律：真空中两个点电荷之间相互作用的静电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。
公式： k = 9×109 N ·m 2/C 2二、电场：1、电荷间的作用通过电场产生。
电场是一种客观存在的一种物质。
电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度E ：放入电场中的电荷所受电场力与它的电荷量q 的比。
E=F/q 单位：N/C 或V/mE 是电场的一种特性，只取决于电场本身，与F 、q 等无关。
普通电场场强点电荷周围电场场强匀强电场场强公式 E=F/qE=U/d 方向 与正电荷受电场力方向相同 与负电荷受电场力方向相反沿半径方向背离+Q 沿半径方向指向—Q由“+Q ”指向 “—Q ” 大小电场线越密，场强越大各处场强一样大3、电场线：形象描述场强大小与方向的线，实际上不存在。
疏密表示场强大小，切线方向表示场强方向。
一率从“+Q ”指向“—Q ”。
正试探电荷在电场中受电场力顺电场线，负电荷在电场中受电场力逆电场线。
电场线的轨迹不一定是带电粒子在电场中运动的轨迹。
只有电场线为直线，带电粒子初速度为零时，两条轨迹才重合。
任意两根电场线都不相交。
4、静电平衡时的导体净电荷只分布在外表面上，内部合场强处处为零。
鲁科版高中物理选修3-1课件第1节磁场
二、地磁场的特点及地磁场对周围物体的影响 1．地磁场特点：地磁场的方向并不是正南正北方向的，即 地磁两极与地理两极并不重合．地磁南极在地理北极附近，地 磁北极在地理南极附近．地磁场方向与正南正北方向间有一夹 角叫磁偏角． 2．虽然地磁两极与地理两极并不重合，但它们的位置相对 来说差别不是很大．因此，一般我们认为： (1)地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正上方磁 场方向竖直向下． (2)在赤道正上方，地磁场方向水平向北． (3)在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场 方向指向北下方．
2－1：关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是( ) A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场 B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场 C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作 D．指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上才能正常工 作 【解析】 宇宙中的许多天体都有磁场，火星不像地球那 样有一个全球性的磁场，因此指南针不能在火星上工作． 【答案】 AD
指南针是我国古代四大发明之一，任何磁体悬挂后使之能 自由转动，它就有具体的指向的特征，在古代这种器具称为 “司”南．指南针的发明，促进了人类文明的传播，使航海事业得 到了发展．
二、磁场 1、磁现象 (1)磁性、磁体、磁极
磁性 天然磁石能吸引铁质物体的性质 磁体 具有的磁物性体，如条形磁铁 磁极 磁体上磁性的最区强域，有S极、N极
高中物理课件
（金戈铁骑 整理制作）
第1节 磁 场
1．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．
2．知道磁极间、磁极与电流间、电流与电流间的相互作用 是通过磁场而发生的．
3．知道磁场的概念及基本性质． 4．了解地磁场及磁偏角．
1．电场是电荷周围存在的一种________． 【答案】 特殊物质
2024-2025学年高中物理第三章磁场2磁场对通电导线的作用——安培力教案教科版选修3-1
七、教学反思与改进
回顾本节课的教学，我认为在以下几个方面取得了较好的效果：
1. 通过实验演示，学生能够直观地观察到安培力的现象，增强了他们的感性认识。实验操作环节，学生积极参与，动手能力强，对安培力的理解更加深入。
2. 教学活动设计
为了促进学生的参与和互动，我设计了以下教学活动：
（1）实验演示：通过实验，让学生直观地观察安培力的现象，引发学生的兴趣和好奇心。在实验过程中，学生将亲自动手操作，观察不同电流、磁场条件下导线受到的安培力。
（2）角色扮演：学生分组扮演“磁场”、“电流”和“安培力”三个角色，通过角色扮演，让学生更好地理解三者之间的关系。
（2）视频：播放实验操作视频，帮助学生更好地理解实验过程和观察安培力的现象。
（3）在线工具：利用在线工具，如物理模拟软件，让学生模拟和观察安培力的产生和作用效果。
（4）实物模型：准备磁场、电流和安培力的实物模型，让学生更直观地理解三者之间的关系。
五、教学流程
（一）课前准备（预计用时：5分钟）
学生预习：
二、核心素养目标
本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度四个方面。首先，通过学习磁场对通电导线的作用，学生将建立正确的物理观念，理解安培力的产生原因和作用效果。其次，学生需要运用科学思维，分析安培力的方向和大小，以及与电流、磁场之间的关系。在此基础上，学生将进行实验探究，观察安培力的现象，验证理论知识，培养实验操作能力和问题解决能力。最后，通过学习本节课内容，学生将培养积极的科学态度，激发对物理学科的兴趣和好奇心，增强对科学知识的认同感和责任感。
（完整版）高中物理选修3-1笔记磁场
（完整版）⾼中物理选修3-1笔记磁场第三章磁场3.1磁现象和磁场⼀、磁现象1.磁性：物质具有吸引铁钴镍等物质的性质称为磁性。
2.磁体：具有磁性的物质叫磁体。
3.磁极：磁性最强的部分叫磁极。
任何磁铁都有两个磁极，⼀个叫S极，⼀个叫N极。
4.磁极之间的相互作⽤：同名相斥，异名相吸。
⼆、电流的磁效应1.电流对⼩磁针的作⽤（丹麦物理学家奥斯特）1）现象：通电后，通电导线下⽅的与导线平⾏的⼩磁针发⽣偏转。
2）注意：为排除地磁场的影响，⼩磁针及通电导线均应南北放置。
3）结论：通电导线周围有磁场产⽣。
2.磁铁对通电导线的作⽤结论：磁铁会对通电导线产⽣⼒的作⽤，使导体偏转。
3.定义：通电导体的周围有磁场，电流的磁场使放在导体周围的磁针发⽣偏转，磁场的⽅向跟电流有关，这种现象叫电流的磁效应。
三、磁场1.定义：磁场是磁体或电流周围存在的⼀种特殊物质。
2.性质：对放⼊其中的磁极或电流产⽣⼒的作⽤。
3.产⽣：1）永磁体2）电流4. ⼩磁针静⽌时N极所指的⽅向即为该点的磁场⽅向。
四、地磁场1.两极1）地理南极是地磁北极2）地理北极是地磁南极2.定义：地球周围存在着的磁场叫做地磁场3.地磁偏⾓地轴与磁轴之间的夹⾓称为地磁偏⾓3.2磁感应强度⼀、磁感应强度1.定义：在磁场中垂直于磁场⽅向的通电导线所受的安培⼒跟电流I和导线长度L的乘积的⽐值叫磁感应强度。
2.物理意义：表⽰磁场强弱和⽅向的物理量3.表⽰：B4.公式B=F电流⽅向与磁场⽅向垂直5.单位：特斯拉，简称特，符号T。
（1T=1N）6.⽅向：⼩磁针静⽌时N极所指的⽅向规定为该点的磁感应强度的⽅向。
即磁场⽅向。
三、探究影响通电导线受⼒的因素1.电流元：把很短的⼀段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫电流元。
2.检验电流：为了间接了解磁场特性⽽垂直放⼊磁场的电流元称为检验电流。
3.⽅法1）保持I不变，改变L2）保持L不变，改变I4.结论F∝IL3.3⼏种常见的磁场⼀、磁感线1.定义：在磁场中画⼀些有⽅向的曲线，曲线上每⼀点的切线⽅向都跟该点的磁场⽅向相同，这样的曲线称为磁感线。
人教版高中物理选修3-1第三章 磁场
高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作）第三章 磁场第一节 磁现象、磁场、磁感应强度〖知识精讲〗知识点1.磁性、磁极[例1] A. 物体能够吸引轻小物体的性质叫磁性（ ）B. 磁铁的两端部分就是磁铁的磁极（ ）[例2]磁场是一种物质吗？[例3] 下列说法正确的是（ ）A 、磁场中某点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时，受到的磁场力F 与该导线的长度L 、通过的电流I 的乘积的比值B=ILF即为磁场中某点的磁感应强度B 、通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C 、磁感应强度B=ILF只是定义式，它的大小取决于场源及磁场中的位置，与F 、I 、L 以及通电导线在磁场的方向无关D 、磁场是客观存在的物质〖综合拓展〗磁感应强度的概念及其矢量性理解：考题1：有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（ ） A. 磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B. 若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C. 若有一小段长为L ，通以电流为I 的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F ，则该处磁感应强度的大小一定是F/ILD. 由定义式B=F/IL 可知，电流强度I 越大，导线L 越长，某点的磁感应强度就越小〖基础达标〗１.磁场中任一点的磁场方向规定为，小磁针在磁场中A.受磁场力的方向B.北极受磁场力的方向C.南极受磁场力的方向D.受磁场力作用转动的方向3、磁感应强度的单位是T ，1T 相当（ ）A 、1㎏/A ·s 2B 、1㎏·m/A ·s 2C 、1㎏·m /s 2D 、1㎏·m 2/A ·s 24、下列说法正确的是（ ）A ．电荷处在电场强度为零的地方，受到的电场力一定为零B ．小段通电导线放在磁感应强度为零的地方，受到的磁场力一定为零C ．小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度为零D ．荷在某处不受电场力的作用，则该处电场为零〖能力提升〗ILF 知，磁场中某处磁感应强度的大小（ ）A 、随通电导线中电流I 的减少而增大B 、随IL 的乘积的减少而增大C 、随通电导线所受磁场力F 的增大而增大D 、跟F 、I 、L 的变化无关2、电流的磁场是由 首先发现的，而首先发现电流磁场的方向跟电流的方向的关系的是法国科学家Nab I2、如图所示，质量为m 、长度为l 的金属棒ab 通过两根金属丝悬挂在绝缘支架MN 下方。
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基础知识一、磁场
1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质．它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用．
2、磁现象的电本质
二、磁感线
为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线．
1．疏密表示磁场的强弱．
2．每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向．
3．是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极．磁线不相切不相交。
4．匀强磁场的磁感线平行且距离相等．没有画出磁感线的地方不一定没有磁场．
5．安培定则：姆指指向电流方向，四指指向磁场的方向．注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向·
*熟记常用的几种磁场的磁感线：
三、磁感应强度
1．磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。
2．在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度．
①表示磁场强弱的物理量．是矢量．
②大小：B=F/Il（电流方向与磁感线垂直时的公式）．
③方向：左手定则：是磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向．不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向．（根据实验得出的）
④单位：牛/安米，也叫特斯拉，国际单位制单位符号T．
⑤点定B定：就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值．
⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等．
⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.。