版高中物理 5.3探究电流周围的磁场课时讲练通课件 沪科版选修31
5.3 探究电流周围的磁场 课件(沪科版选修3-1) (1)
解答本题时应注意以下三个方面：
(1)磁感线是为了描述磁场而人为引入的． (2)磁感线的疏密程度与场强的大小有关．
(3)磁场方向的规定．
[解析] 磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，即小 磁针静止时北极所指的方向，所以A正确；磁感线是为了
形象地描述磁场而假想的一组有方向的闭合曲线，实际上
并不存在，细铁屑可以显示出其形状，但那并不是磁感线， B错；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线是假想的人 为画出的曲线，两条磁感线的空隙处也存在磁场，C错； 在磁铁外部磁感线从N极到S极，在磁铁内部从S极到N极，
一、磁感线与电场线的比较
电场线 磁感线 在磁体外部从N极到S极，在磁 体内部从S极回到N极，是闭合 曲线
区别
之处
起始于正电荷，终止 于负电荷，是不闭合 的曲线
①都是为了形象地描述场而人为引入的，实际中并不存 相似 之处
在
②疏密都表示场的强弱 ③任意两条电场线或磁感线都不能相交，不中断 ④曲线上任意一点的切线方向都表示该点的场强的方向
大致相同时，对外显示磁性；当温度升高或者受到敲击
时，分子发生运动，分子电流变得紊乱无序，对外不能
显示磁性，中，正确的是
(
)
A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也
越大
B．磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿 过线圈的磁通量越大 C．穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感应强度一 定为零
D．小磁针在纸面内向右摆动
解析：由安培定则可判断，线圈中心磁场方向垂直于 纸面向里，故小磁针N极向里转，A正确． 答案：A
3．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培 的分子电流假说，其原因是 A．分子电流消失 B．分子电流取向变得大致相同 ( )
高中物理 第五章第3节探究电流周围的磁场知识精讲 上海科技版选修31
高中物理第五章第3节探究电流周围的磁场知识精讲上海科技版选修31【本讲教育信息】一、教学内容探究电流周围的磁场二、考点点拨本节所讲的电流周围的磁场，要重点掌握判断电流周围磁场的方法：安培定则（右手螺旋定则）。
三、跨越障碍（一）电流的磁场1. 直线电流周围的磁场方向（1）通过碎铁屑显示出直线电流周围磁场的磁感线分布：通电直导线周围的磁场的磁感线是一些以通电电流上各点为圆心的一个个同心圆（如图所示）。
（2）安培定则可判断直导线电流周围的磁场方向：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就是磁感线环绕的方向。
（如图所示）如果我们用“⨯”表示磁场方向（或电流方向）垂直纸面向里，“•”表示磁场方向（或电流方向）垂直纸面向外。
直线电流的磁场可用下面几个图表示特点：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱。
2. 环形电流磁场的磁感线分布（1）通过碎铁屑显示环形电流磁场的磁感线：如图所示：（2）安培定则可判断环形电流的磁场方向：右手握住环形导线，四指所指的方向与电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形电流内部的磁感线方向。
（如图所示）特点：环两侧是N、S极，离环中心越远，磁场越弱。
3. 通电螺线管磁场的磁感线（1）通电螺线管磁场的磁感线，跟条形磁铁的磁感线很类似，所以通电螺线管相当于一个条形磁铁。
（2）安培定则可判断通电螺线管的磁场方向：用右手握住螺线管，让四指方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线方向（如图所示）。
特点：外部跟条形磁铁外部磁场分布情况相同，两端分别是N、S极，管内是匀强磁场，管外两端磁场最强，中间最弱。
注意：在使用安培定则时要明确其适用的物理现象是电流产生的磁场。
用右手握住产生磁场的“物体”——通电直导线或通电螺线管，伸直的大拇指和弯曲的四指分别代表了“直立量”和“弯曲量”。
“直立量”——直线电流、环形电流和通电螺线管中心轴线上磁感线方向。
“弯曲量”——直线电流的磁感线的环绕方向、环形电流方向和螺线管的电流方向。
5.3探究电流周围的磁场-沪科教版选修3-1教案
5.3 探究电流周围的磁场-沪科教版选修3-1教案一、教学目的1.了解电流周围的磁场；2.掌握伏安定律，了解深圳规定；3.了解电磁铁、电动机、发电机等的原理；4.了解我国初中学生应学习的物理知识。
二、教学重难点1.了解电流周围磁场的概念和特点；2.掌握伏安定律的内容；3.掌握电磁铁、电动机、发电机等的物理原理。
三、教学内容3.1 导入进入教室运动一下手臂，感受到手臂停止后的回弹感受，引导学生想一想，是什么力让手臂动起来的？回答后，老师让学生自己做一个小实验，将一根导线连接到电源上，并放在铁钉上，再将另一只手伸到导线正上方，让学生感受手上是否有力场。
3.2 观察电流周围的磁场接着，老师拿来弯曲的导线，让学生围成圆环，将铁屑撒在圆环上方，观察圆环周围的磁场。
老师进行适当解释，引导学生观察和探究。
3.3 伏安定律伏安定律的实验：选用几支不同长度和材料的导线，接到电源上形成闭合电路，实验员接入电流和测量电路中的电压和电流。
记录数据并测出每个导线的电阻值，由伏安定律得到各个导线的电流强度。
3.4 电磁铁和电动机讲解电磁铁和电动机的原理：通过简单的图解和实物进行讲解，让学生明白电动机是如何工作的。
3.5 发电机讲解发电机的原理：通过图解和实物进行讲解，引导学生理解发电机的基本工作原理、优点和缺点。
3.6 总结总结今天的学习内容，检查学生是否学到了今天的知识点。
回答学生的问题，解决学生的问题，引导学生进行思考和探究。
四、教学方法1.感性认识法：通过实验和观察，让学生感受到电流周围的磁场；2.归纳法：通过对实验数据的分析和总结，引导学生得出伏安定律；3.讲解法：通过图解和实物，讲解电磁铁、电动机和发电机的基本原理。
五、课后作业1.对电流周围的磁场和伏安定律进行反思和总结；2.研究电磁铁、电动机、发电机的动力学原理，探究这些动力学原理在实际中的应用。
高中物理第5章磁场与回旋加速器5.3探究电流周围的磁场课件沪科版选修31
3．通电线圈的磁场 (1)环形电流的磁场：环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲 线．也满足 安培(ānpéi)．定则 (2)通电螺线管的磁场：就像一根条形磁铁，一端相当于北极，另一端相当于 南极．长直通电螺线管内中间部分的磁场近似匀强磁场． (3)磁感线方向判定：电流方向、磁场磁感线方向仍然满足 安培(ānpéi．)定右则 手握住螺旋管，让四指指向 电流(diànliú)的环，绕则方大向拇指 指向N极 ．
电流的磁场
[先填空] 1．丹麦的物理学家 奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转． 2．直线电流的磁场 (1)磁场分布：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ch平uíz面h上í) ． (2)安培定则：用右手握住导线，让大拇指指向 电流(的di方àn向liú，) 则弯曲的四指 所指的方向就是 磁感线 的环绕方向．
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【解析】 由安培定则，通电螺线管的磁场如图所示，右端为N极，左端为S 极，在a点，磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右；在b点，磁场方向向 右，则小磁针在b点时，N极向右；在c点，磁场方向向右，则小磁针在c点时，N 极向右．
【答案】 (1)右 (2)右 (3)右
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[再判断] 1．直线电流磁场的磁感线一定和电流方向平行．( × ) 2．直线电流和通电螺线管的电流方向跟它产生的磁场的磁感线方向之间的关 系都符合安培定则．( √ ) 3．通电螺线管的磁感线都是从N极指向S极．( ×)
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[后思考] 1．直线电流周围的磁场，其磁感线是怎样分布的？ 【提示】 围绕直线电流一圈圈的同心圆． 2．通电螺线管外部和内部的磁场有什么特点？ 【提示】 外部与条形磁铁外部的磁场相同，两端分别为N极和S极，内部是 匀强磁场，方向由S极指向N极．如果把小磁针放于管的内部，将是如图所示的情 况．
2019学年高中物理第5章磁场与回旋加速器5.3探究电流周围的磁场学案沪科版选修3_1word版本
5.3 探究电流周围的磁场[知识梳理]一、电流的磁场1．丹麦的物理学家奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转．2．直线电流的磁场(1)磁场分布：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．(2)安培定则：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．3．通电线圈的磁场(1)环形电流的磁场：环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，也满足安培定则．(2)通电螺线管的磁场：就像一根条形磁铁，一端相当于北极，另一端相当于南极．长直通电螺线管内中间部分的磁场近似匀强磁场．(3)磁感线方向判定：电流方向、磁场磁感线方向仍然满足安培定则．右手握住螺旋管，让四指指向电流的环绕方向，则大拇指指向N极．二、探究磁现象的本质1．安培的分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，叫分子电流，分子电流使每一个物质微粒都成为微小的磁体，分子电流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一样，都是由电荷的运动产生的．[基础自测]1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”．)(1)直线电流磁场的磁感线一定和电流方向平行．(×)(2)直线电流和通电螺线管的电流方向跟它产生的磁场的磁感线方向之间的关系都符合安培定则．(√)(3)通电螺线管的磁感线都是从N极指向S极．(×)(4)磁铁的磁场和电流的磁场本质是相同的．(√)(5)磁体受到高温或猛烈敲击有时会失去磁性．(√)(6)发现电流磁效应的科学家是安培．(×)【提示】(1)×直线电流磁感线所在的平面与电流方向垂直．(3)×螺线管内部磁感线方向从S极指向N极．(6)×发现电流磁效应的科学家是奥斯特．2．下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是( )【导学号：69682254】D[通电直导线周围磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，由安培定则可知选项D 正确．]3．如图是通电直导线周围磁感线的分布情况示意图，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( )C[根据安培定则可以判断，A、B、C电流的磁场沿顺时针方向，D电流的磁场沿逆时针方向，D错．离电流越远，磁场越弱，磁感线越稀疏，故A、B错，C对．]4．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是( )A．分子电流消失B．分子电流取向变得大致相同C．分子电流取向变得杂乱D．分子电流减弱C[根据安培的分子电流假说，当分子电流取向变得大致相同时，对外显示磁性；当温度升高或者受到敲击时分子发生运动，分子电流变得紊乱无序，对外不能显示磁性．][合作探究·攻重难]531所示，下列说法正确的是( )图531A．若a接电源正极，b接负极，弹簧测力计示数不变B．若a接电源正极，b接负极，弹簧测力计示数增大C．若b接电源正极，a接负极，弹簧测力计示数减小D．若b接电源正极，a接负极，弹簧测力计示数增大思路点拨：①磁铁和螺线管吸引时弹簧测力计示数增大，排斥时示数减小．②先确定正、负极，再判断电流方向，最后判断螺线管的N、S极．D[若a接电源正极，b接负极，螺线管中电流俯视沿逆时针方向，由安培定则判断螺线管的上端相当于条形磁铁的N极，故磁铁受到螺线管对它向上的斥力作用，弹簧测力计示数减小，A、B错误；若b接电源正极，a接负极，由安培定则判断螺线管的上端相当于条形磁铁的S极，磁铁受到螺线管对它向下的引力作用，弹簧测力计示数变大，故C错误，D正确．]应用安培定则时注意的两点(1)分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场的方向时，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：一个任意形状的闭合电流(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．[针对训练]1．(多选)下列所示各图中，小磁针的指向正确的是( )【导学号：69682255】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．]2. (多选)如图532所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远，当开关闭合后小磁针N极(黑色的一端)的指向正确的是( )图532A．小磁针a的N极指向正确B．小磁针b的N极指向正确C．小磁针c的N极指向正确D．小磁针d的N极指向正确BCD[根据安培定则，蹄形铁芯被磁化后右端为N极，左端为S极，小磁针c指向正确；通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似，内部磁场向左，下方磁场向右，所以小磁针b指向正确，小磁针a指向错误；环形电流形成的磁场左侧应为S极，故d的指向正确．]1.2．磁感应强度是矢量，磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则．如图533所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b、d导线的电流方向为垂直纸面向里，c导线的电流方向为垂直纸面向外，a点为b、d两点连线的中点，ac垂直bd，且ab＝ad＝ac，则a点的磁场方向为( )图533A．垂直纸面向外B．垂直纸面向里C．沿纸面由a指向b D．沿纸面由a指向d思路点拨：①先根据安培定则确定电流b、c、d在a点产生的磁场方向．②根据矢量合成法则确定合磁场方向．C[根据安培定则确定三个电流在a点上所产生的磁场方向，如图所示：直导线b在a点产生的磁场与直导线d在a点产生的磁场方向相反，大小相等，则合磁场为零；而直导线c在a点产生的磁场方向从d指向b，即为沿纸面由a指向b.故选C.][针对训练]3．如图534所示，三根通电导线Q、P、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三根导线中电流的大小相等，方向垂直纸面向里，则通电导线P、Q在导线R处的磁场方向是( )图534A．指向y轴负方向B．指向y轴正方向C．指向x轴正方向D．指向x轴负方向C[由安培定则可知，P在R处产生的磁场方向斜向右下且与水平方向成30°角；Q 在R处产生的磁场方向斜向右上且与水平方向成30°角，由于电流的大小相等，与R的距离相等，因此两磁场的磁感应强度的大小相等，由平行四边形定则可知，合磁场的方向水平向右，即指向x轴正方向，故选C.]4. (多选)两根长直导线a、b平行放置，如图535所示为垂直于导线的截面图，图中O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距，两导线中通有等大、同向的恒定电流，已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比，则下列说法中正确的是( )【导学号：69682256】图535A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．O点的磁感应强度为零D．若在N点放一小磁针，静止时其北极沿ON指向O点BC[由安培定则、通电直导线周围磁场特点及矢量的合成知B M垂直MN向下，B N垂直MN向上，且B M＝B N；而O点的磁感应强度B O＝0，B、C对，A错；若在N点放一小磁针，静止时其北极垂直MN向上．][当堂达标·固双基]1.如图536所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．发现这个实验现象的物理学家是( )图536A．牛顿B．爱因斯坦 C．奥斯特 D．居里夫人C[发现电流能使小磁针偏转的物理学家是奥斯特．故C正确．]2．一根软铁棒被磁化是因为( )【导学号：69682257】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D[软铁棒中的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A、C错．根据磁化过程的实质可知，B错误，D正确．]3．当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时北极指向读者的是( )C[根据安培定则可确定C正确．]4.如图537所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则：图537(1)放在a处的小磁针的N极向________．(2)放在b处的小磁针的N极向________．(3)放在c处的小磁针的N极向________．【导学号：69682258】【解析】由安培定则，通电螺线管的磁场如图所示，右端为N极，左端为S极，在a点，磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右；在b点，磁场方向向右，则小磁针在b点时，N极向右；在c点，磁场方向向右，则小磁针在c点时，N极向右．【答案】(1)右(2)右(3)右。
【物理】《探究电流周围的磁场》示范教案(沪科版选修3 1)
【物理】《探究电流周围的磁场》示范教案(沪科版选修3 1)【物理】《探究电流周围的磁场》示范教案(沪科版选修3-1)5.3探索电流周围的磁场【教学目标】知识和技能：1、知道电流周围存在磁场，知道通电螺线管对外相当于一个磁体，会用安培定则确定相应磁体的磁极和通电螺管的电流方向。
2.培养学生的初步观察能力、实验能力、分析概括能力和绘图能力。
3.培养学生良好的学习习惯和求实的科学态度。
过程和方法：1.观察奥斯特实验了解电流的磁场，知道磁场方向跟电流方向有关系，培养学生的观察和实验能力。
2.通过观察通电螺线管的实验，发现通电螺线管的磁极跟电流的关系，总结制定安培定律，培养学生的分析和概括能力。
3.运用安培定律培养学生的思维和绘图能力。
情感态度和价值观：养成实事求是，尊重自然规律科学态度，在解决问题的过程中，有克服困难的信心和决心，能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦。
[教学要点]奥斯特实验，通电螺线管周围的磁场，安培定则。
[教学困难]安培定则的运用【教学准备】电磁阀周围的主模型磁感应线、铁屑和通电电磁阀，以及干电池的铜线。
[教学方法]探究式教学法【教学过程】一、复习并介绍新课程1。
复习磁学的基本知识任何磁体都有两个磁极：分别叫做____和____.第1页，共4页磁极间的相互作用规律是：_______________磁铁周围确实存在一种物质。
引入物理学来吧描述它。
图1：根据磁铁的磁场方向画出小磁针的磁极；图二：根据磁针指向画出磁铁的磁极。
图一图22、利用多媒体展示电磁体的应用，引导学生对生活、生产中大量电器的观察，使学生意识到电与磁有着密切的联系，同时，演示电磁铁吸引小铁钉的实验，引发学生思考：电能生磁吗？由此引入新课。
黑板书写：第二节电流磁场二、进行新课1、电与磁的关系（1）引导学生阅读并观察教材第102页图16-7所示的电气设备。
（2）奥斯特实验实验器材：小磁针、电源、导线、开关老师：介绍实验设备。
在介绍这些实验设备时，提出问题，让学生思考实验步骤：第一，观察小磁针静止时的指向，受地磁场影响磁针的南北极的方向。
高中物理 第5章 磁场与回旋加速器 5.3 探究电流周围的磁场学案 沪科版选修31
5.3 探究电流周围的磁场学习目标知识脉络1.学会通过实验探究通电直导线和通电线圈的磁场．(重点)2．掌握用安培定则判断直线电流、通电线圈周围的磁场．(重点)3．了解磁现象的电本质，知道安培分子电流假说．(难点)[知识梳理]一、电流的磁场1．丹麦的物理学家奥斯特发现通电导线能使小磁针偏转．2．直线电流的磁场(1)磁场分布：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．(2)安培定则：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．3．通电线圈的磁场(1)环形电流的磁场：环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线，也满足安培定则．(2)通电螺线管的磁场：就像一根条形磁铁，一端相当于北极，另一端相当于南极．长直通电螺线管内中间部分的磁场近似匀强磁场．(3)磁感线方向判定：电流方向、磁场磁感线方向仍然满足安培定则．右手握住螺旋管，让四指指向电流的环绕方向，则大拇指指向N极．二、探究磁现象的本质1．安培的分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流，叫分子电流，分子电流使每一个物质微粒都成为微小的磁体，分子电流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一样，都是由电荷的运动产生的．[基础自测]1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”．)(1)直线电流磁场的磁感线一定和电流方向平行．(×)(2)直线电流和通电螺线管的电流方向跟它产生的磁场的磁感线方向之间的关系都符合安培定则．(√)(3)通电螺线管的磁感线都是从N极指向S极．(×)(4)磁铁的磁场和电流的磁场本质是相同的．(√)(5)磁体受到高温或猛烈敲击有时会失去磁性．(√)(6)发现电流磁效应的科学家是安培．(×)【提示】(1)×直线电流磁感线所在的平面与电流方向垂直．(3)×螺线管内部磁感线方向从S极指向N极．(6)×发现电流磁效应的科学家是奥斯特．2．下列各图中，用带箭头的细实线表示通电直导线周围磁感线的分布情况，其中正确的是( )【导学号：69682254】D[通电直导线周围磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，由安培定则可知选项D正确．] 3．如图是通电直导线周围磁感线的分布情况示意图，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( )C[根据安培定则可以判断，A、B、C电流的磁场沿顺时针方向，D电流的磁场沿逆时针方向，D错．离电流越远，磁场越弱，磁感线越稀疏，故A、B错，C对．]4．磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安培的分子电流假说，其原因是( ) A．分子电流消失B．分子电流取向变得大致相同C．分子电流取向变得杂乱D．分子电流减弱C[根据安培的分子电流假说，当分子电流取向变得大致相同时，对外显示磁性；当温度升高或者受到敲击时分子发生运动，分子电流变得紊乱无序，对外不能显示磁性．][合作探究·攻重难]安培定则的应用安培定则可以用来判定直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场．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极出发回到S极所示，下列说法正确的是( )图531A．若a接电源正极，b接负极，弹簧测力计示数不变B．若a接电源正极，b接负极，弹簧测力计示数增大C．若b接电源正极，a接负极，弹簧测力计示数减小D．若b接电源正极，a接负极，弹簧测力计示数增大思路点拨：①磁铁和螺线管吸引时弹簧测力计示数增大，排斥时示数减小．②先确定正、负极，再判断电流方向，最后判断螺线管的N、S极．D[若a接电源正极，b接负极，螺线管中电流俯视沿逆时针方向，由安培定则判断螺线管的上端相当于条形磁铁的N极，故磁铁受到螺线管对它向上的斥力作用，弹簧测力计示数减小，A、B错误；若b接电源正极，a接负极，由安培定则判断螺线管的上端相当于条形磁铁的S极，磁铁受到螺线管对它向下的引力作用，弹簧测力计示数变大，故C错误，D正确．]应用安培定则时注意的两点(1)分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场的方向时，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：一个任意形状的闭合电流(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．[针对训练]1．(多选)下列所示各图中，小磁针的指向正确的是( )【导学号：69682255】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．]2. (多选)如图532所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远，当开关闭合后小磁针N极(黑色的一端)的指向正确的是( )图532A．小磁针a的N极指向正确B．小磁针b的N极指向正确C．小磁针c的N极指向正确D．小磁针d的N极指向正确BCD[根据安培定则，蹄形铁芯被磁化后右端为N极，左端为S极，小磁针c指向正确；通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似，内部磁场向左，下方磁场向右，所以小磁针b指向正确，小磁针a指向错误；环形电流形成的磁场左侧应为S极，故d的指向正确．]电流磁场的叠加1.2．磁感应强度是矢量，磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则．如图533所示，三根长直通电导线中的电流大小相同，通过b、d导线的电流方向为垂直纸面向里，c导线的电流方向为垂直纸面向外，a点为b、d两点连线的中点，ac垂直bd，且ab＝ad＝ac，则a点的磁场方向为( )图533A．垂直纸面向外B．垂直纸面向里C．沿纸面由a指向b D．沿纸面由a指向d思路点拨：①先根据安培定则确定电流b、c、d在a点产生的磁场方向．②根据矢量合成法则确定合磁场方向．C[根据安培定则确定三个电流在a点上所产生的磁场方向，如图所示：直导线b在a点产生的磁场与直导线d在a点产生的磁场方向相反，大小相等，则合磁场为零；而直导线c在a点产生的磁场方向从d指向b，即为沿纸面由a指向b.故选C.] [针对训练]3．如图534所示，三根通电导线Q、P、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三根导线中电流的大小相等，方向垂直纸面向里，则通电导线P、Q在导线R处的磁场方向是( )图534A．指向y轴负方向B．指向y轴正方向C．指向x轴正方向D．指向x轴负方向C[由安培定则可知，P在R处产生的磁场方向斜向右下且与水平方向成30°角；Q在R处产生的磁场方向斜向右上且与水平方向成30°角，由于电流的大小相等，与R的距离相等，因此两磁场的磁感应强度的大小相等，由平行四边形定则可知，合磁场的方向水平向右，即指向x轴正方向，故选C.]4. (多选)两根长直导线a、b平行放置，如图535所示为垂直于导线的截面图，图中O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距，两导线中通有等大、同向的恒定电流，已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比，则下列说法中正确的是( )【导学号：69682256】图535A．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同B．M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反C．O点的磁感应强度为零D．若在N点放一小磁针，静止时其北极沿ON指向O点BC[由安培定则、通电直导线周围磁场特点及矢量的合成知B M垂直MN向下，B N垂直MN向上，且B M＝B N；而O点的磁感应强度B O＝0，B、C对，A错；若在N点放一小磁针，静止时其北极垂直MN向上．][当堂达标·固双基]1.如图536所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．发现这个实验现象的物理学家是( )图536A．牛顿B．爱因斯坦 C．奥斯特 D．居里夫人C[发现电流能使小磁针偏转的物理学家是奥斯特．故C正确．]2．一根软铁棒被磁化是因为( )【导学号：69682257】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D[软铁棒中的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A、C错．根据磁化过程的实质可知，B错误，D正确．]3．当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时北极指向读者的是( )C[根据安培定则可确定C正确．]4.如图537所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则：图537(1)放在a处的小磁针的N极向________．(2)放在b处的小磁针的N极向________．(3)放在c处的小磁针的N极向________．【导学号：69682258】【解析】由安培定则，通电螺线管的磁场如图所示，右端为N极，左端为S极，在a点，磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右；在b点，磁场方向向右，则小磁针在b点时，N极向右；在c 点，磁场方向向右，则小磁针在c点时，N极向右．【答案】(1)右(2)右(3)右。
高中物理 第5章 5.3探究电流周围的磁场课件 沪科版选修31
都是由 电荷的运动产生的
．
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2．思考判断 (1)磁铁的磁场和电流的磁场本质是相同的．(√) (2)磁体受到高温或猛烈敲击有时会失去磁性．(√) (3)发现电流的磁效应的科学家是安培．(×) 3．探究交流 1731年，一名英国商人的一箱新刀在闪电过后带上了磁 性；1751年，富兰克林发现缝纫针经过莱顿瓶放电后磁化 了…，电流能产生磁场，电和磁之间有无本质的联系？ 【提示】 电和磁之间有本质的联系，磁场都是由电荷 的运动产生的．
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2．用假说解释一些磁现象 (1)磁化：铁质物体与磁铁接触后显示出磁性． (2)退磁：原来有磁性的物体失去磁性． 3．磁现象的电本质 磁体的磁场和电流的磁场一样都是由电流产生的，而电 流又是由运动电荷产生的．因此，安培分子电流假说成功地 揭示了磁现象的电本质．
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探究(tànjiū)磁现象的本质
1.基本知识
(1)安培的分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的 内部存在着一种环形(huán，xí叫nɡ分)电子流电流，分子电流使每一个
物质微粒都成为 微小(wēixiǎo)的，磁分体子电流的两侧相当于两个
磁极．
(2)磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，
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通电的螺线管相当于一个条形磁铁，一端是 N 极，另一 端是 S 极，把一个小磁针放入螺线管内部，小磁针的 N 极指 向螺线管的哪端呢？
图教 5－3－1
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• ●教学(jiāo xué)流程设计
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A．地球
B．通电直导线
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使A端所受水平向右的力大于B端所受水平向左的力，
铁芯2所受的合力水平向右，被吸入螺线管中，断电后， 铁芯在复位弹簧作用下回到原位置，所以A错
误，B正确.同理，当a为负，b为正时，螺线管中心轴
线上的磁场方向水平向右，铁芯2的A端被磁化为N极， 受磁场力水平向右，B端被磁化为S极，受磁场力水平 向左，同样由于A端所处位置磁场强于B端，使铁芯2所 受合力依然水平向右，被吸入螺线管中.综上所述，铁
C项正确.
知识点2：安培分子电流假说 5.用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象 ( A.永久磁铁的磁场 B.通电螺线管的磁场 C.环形电流的磁场 )
D.软铁棒被磁化的现象
【解析】选A、D.本题考查安培分子电流假说.安培分 子电流假说是安培为解释磁体的磁现象而提出的,A、D 正确；而通电导线周围的磁场是由其内部自由电荷定 向移动产生的宏观电流舌簧片,两个舌簧片都被 磁化,而且b、c两端是异名磁极，相互吸引而接触，使电 路接通，小灯泡就亮起来.如果让磁铁在上面的水平面内
转动，当磁铁转到与舌簧片平行时，两舌簧片由于被磁
化而相互吸引，电路接通，小灯泡发光；当磁铁转到与 舌簧片垂直时，两舌簧片退磁而相互分开，电路断开， 小灯泡熄灭.若磁铁不停地转动，则两舌簧片时而被磁化， 时而退磁，b、c两端时而相互吸引接触，时而分开，电
)
【思路点拨】掌握安培分子电流假说的内容及特点是 解题的关键. 【自主解答】选D.磁化的结果是使材料中分子电流的
取向大致相同，这是分子电流假说对于磁化现象的解
释，D项正确.
知识点1：电流的磁场 1.如图所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、 外的三点，则三点中磁感应强度最大处为( )
A.a处 C.c处
虽然都是由运动电荷引起的,但产生的原因不同，正确
答案为A、D.
一、选择题(本题包括5个小题，每小题3分，共15分)
1.关于磁现象的电本质,下列说法正确的是( )
A.磁与电紧密联系,有磁必有电荷,有电荷必有磁 B.不管是磁铁的磁场还是电流的磁场都起源于运动的 电荷 C.除永久磁体外,一切磁现象都是运动电荷产生的 D.铁棒被磁化是因为铁棒内分子电流取向变得大致相
同
【解析】选B、D.一切磁场都起源于电荷的运动，A、C 错，B对；磁化的实质就是分子电流取向由无序变为有 序，故D对.
2.取两个完全相同的长导线,用其中一根绕成如图(a)所 示的螺线管,当该螺线管中通以电流强度为I的电流时,
测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B,若将另一根长
导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管,并通以电流强度 也为I的电流时,则在螺线管内中部的磁感应强度大小为 ( )
2.永磁体为什么具有磁性？为什么有时会失去磁性？
提示:永磁体内部，各分子电流的取向大致相同，两端
显示出较强的磁作用；当磁体受到高温或猛烈撞击时， 分子电流的取向变得杂乱无章而失去磁性.
【典例2】一根软铁棒被磁化是因为(
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了 D.软铁棒中分子电流取向变得大致相同
B.若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2 中A端为S极，B端为N极 C.若a、b处输入交变电流，铁芯2不能吸入线圈中 D.若a、b处输入交变电流，铁芯2能吸入线圈中
【解析】选B、D.接线控制a、b间通以直流电，a为正，
b为负时，由安培定则判断，螺线管中心轴线上的磁场 方向水平向左，铁芯在图示位置被磁化，A端为S极， 受磁场力水平向右，B端为N极，受磁场力水平向左， 但由于螺线管内部磁感线较管外更密集，磁场更强，
2.通电螺线管与放在其内部的小磁针是否仍然遵循同 名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的法则呢？ 提示：自由转动的小磁针静止时，其N极指向磁场的方
向.在螺线管内部，其磁场的方向由S极指向N极，所以，
放在螺线管内部的小磁针的N极指向螺线管的N极，因 此，放在螺线管内部的小磁针与通电螺线管不再是同 名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引了.
B.b处 D.无法判断
【解析】选A.螺线管内部的磁感线条数与螺线管外部
的磁感线条数相同，由于螺线管内部横截面积小，所 以内部磁感线最密，磁感线密的地方磁感应强度大， 故选A.
2.(2010·福州高二检测)如图所示,水平直导线ab通有 向右的电流I,置于导线正下方的小磁针S极将( A.向纸外偏转 B.向纸内偏转 C.在纸面内顺时针转过90° D.不动 )
1.(5分)弹簧测力计下挂一条形磁铁,其中条形磁铁N极
一端位于未通电的螺线管正上方,如图所示.下列说法 正确的是( )
A.若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧测力计示数将
不变 B.若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧测力计示数将 增大 C.若将b接电源正极,a接电源负极,弹簧测力计示数将 减小 D.若将b接电源正极,a接电源负极,弹簧测力计示数将
A.通电螺线管的右端相当于其磁场的S极 B.电源的右端是正极 C.小磁针b的N极向纸里转
D.因电流未标出，所以无法判断小磁针b如何转动
【解析】选C.小磁针a的N极向右运动，则螺线管内部
磁场方向向右，由安培定则判断，螺线管右端为其磁 场的N极，电流沿环形顺时针方向，小磁针b的N极向里 转，电源左端为正极，所以A、B、D错误，C正确.
水阀是由程序控制器控制其动作的.如图所示为自动控 制排水结构，当洗衣机进行排水和脱水工序时，电磁铁 的线圈通电，使电磁铁的铁芯2产生动作，牵引排水阀 的活塞，排除污水，断电后，在复位弹簧(图中未画)作 用下恢复原位.以下说法正确的是( )
A.若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2
中A端为N极，B端为S极
答案:如图所示
7.(9分)如图所示,在甲、乙间用两条导线连一个直流 电路,将小磁针放在两导线之间时,N极向纸外偏转,接
在A与B间的电压表向B接线柱一侧偏转(此电压表指针
总偏向电流流进时的一侧),由此是否可以判断出甲、 乙两处哪是电源，哪是负载？
【解析】小磁针N极向纸外偏转,可判断小磁针所在处
磁场方向向外,由安培定则知,上面的导线中的电流由 乙处流向甲处,由电压表指针的偏转方向可知,电压表 中的电流由B流向A,即B端电势高.综上所述,乙处一定 是电源,甲处一定是负载.
4.如图所示,带正电的金属环绕轴OO′以角速度ω 匀速
旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是(
A.N极竖直向上
)
B.N极竖直向下
C.N极沿轴线向右 D.N极沿轴线向左 【解析】选C.沿OO′方向看金属环旋转相当于顺时针方 向的环形电流,由安培定则得金属环中心轴线上的磁感
线方向水平向右,小磁针稳定后,N极指向磁感线方向,故
芯2的受力与 a、b的极性无关，当a、b间输入交变电
流时，铁芯2的所受合力依然水平向右，仍能被吸入螺 线管，故C错误，D正确.
3.(10分)在如图所示的装置中,有两个薄铁片(舌簧 片)ab和cd,它们的外端固定在一块木板上,里端相互交
叠但相隔一段很小的距离,舌簧片连接在一个有灯泡的
电路中.如果拿一根条形磁铁平行地靠近舌簧片,小灯 泡就亮起来.如果让磁铁在上面的水平面内转动,小灯 泡就一闪一闪地发光.为什么?
A.由西向东垂直磁子午线
B.由东向西垂直磁子午线
C.由南向北沿磁子午线方向
D.由赤道向两极沿磁子午线方向
【解析】选B.地球内部磁场的方向由地理的北极指向
南极，由安培定则判断，环形电流的方向由东向西垂 直磁子午线，故B正确.
5.当接通电源后，小磁针a按如图所示方向运动，则下 列判断正确的是(忽略通电螺线管磁场与环形电流磁场 间的影响)( )
1.通电直导线与通电螺线管及环形电流应用右手螺旋定 则来判定磁感线的方向，那么在这两种情况下，大拇指 与四指所代表的指向意义相同吗？
提示：不相同.在判定通电直导线磁感线的方向时，大
拇指指向电流的方向，四指的指向代表磁感线的方向. 在判定通电螺线管及环形电流磁感线的方向时，四指指 向电流的环绕方向，大拇指指向代表螺线管内部磁感线 的方向.
增大
【解析】选D.本题考查通电螺线管的磁场与安培定则
的综合应用.a接正极,b接负极时,由安培定则可知,螺 线管上端为N极,与磁铁排斥,弹簧测力计示数减小,A、 B均错;b接正极,a接负极时,螺线管上端为S极,与条形 磁铁吸引,使弹簧测力计示数增大,D正确,C错.故正确 答案为D.
2.(2010·温州高二检测)(5分)在全自动洗衣机中，排
二、非选择题(本题包括2个小题,共15分) 6.(6分)如图所示,a、b是直线电流的磁场，c、d是环 形电流的磁场，e、f是通电螺线管的磁场，试在各图
中补画出电流方向或磁感线方向.
【解析】根据安培定则,可以确定a中电流方向垂直纸
面向里,b中电流的方向从下向上,c中电流方向沿逆时
针方向,d中磁感线方向向下,e中磁感线方向向左,f中 磁感线的方向向右.
【自主解答】选C.正电子做圆周运动可以等效为一个 环形电流,由安培定则可以判定圆心处的磁场方向垂直 纸面向外,C正确;圆环的外侧磁场方向垂直于纸面向里, 故A、B、D均错.
1.一根铁棒在未被磁化时为什么对外界不显磁性？ 提示:铁棒在未被磁化时，内部分子电流的取向是杂乱
无章的，它们的磁场互相抵消，对外不显磁性.
【解析】选A.电子流沿x轴正方向,则电流方向沿x轴负
方向,由安培定则可以判断在P点产生的磁场方向沿y轴
正方向,故A正确.
4.19世纪20年代，以数学家塞贝克为代表的科学家已认 识到：温度差会引起电流.安培考虑到地球自转造成了
太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：
地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电 流方向是(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表 面的连线)( )
【典例1】如图所示，一个正电子沿着逆时针方向做匀 速圆周运动，则此正电子的运动( )