(新教材)讲义：6.1磁现象与磁场Word版含答案

第六章| 电磁现象与电磁波第一节磁现象与磁场核心素养点击物理观念(1)了解磁现象，知道磁场的性质。

(2)了解电流的磁效应。

(3)知道磁感线的概念，并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点。

(4)知道安培分子电流假说的内容，了解地磁场。

科学思维会用安培定则判断电流周围的磁场方向。

科学态度与责任能为我国古代在磁学方面的研究成果及其对人类文明的影响而自豪；能体会磁技术应用对人类生活和社会发展带来的影响。

一、磁现象磁场1．填一填(1)磁相互作用：磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间，都存在着相互作用，统称为磁相互作用。

(2)磁相互作用是通过另一种媒介磁场发生的，磁场是客观存在的物质，磁体和电流周围都存在磁场，磁场对置于其中的磁体或电流施加作用力。

2．判一判(1)奥斯特实验说明了电流可以产生磁场。

(√)(2)单独一个带电体可以只带正电荷，同样单独一个磁体可以只有N极。

(×)(3)磁场的基本性质是对磁极或电流有力的作用。

(√)3．想一想奥斯特实验：南北方向的直导线放置在小磁针上方，给直导线通电。

观察实验现象。

(1)导线通电后观察到什么现象？提示：导线通电后发现小磁针转动了。

(2)实验现象说明了什么问题？提示：实验现象说明了通电导线周围存在磁场，磁场对小磁针有力的作用。

奥斯特实验发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系。

二、磁感线1．填一填(1)定义：在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致。

(2)特点：磁感线的疏密程度表示磁场强弱，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方磁感线疏。

在磁体或通电螺线管的外部，磁感线从北极(N极)出发回到南极(S极)，在内部的磁感线由S极指向N极，形成闭合的曲线。

磁感线不是真实存在的，是假想的一种曲线。

2．判一判(1)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。

(×)(2)通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆环。

(√)(3)通电螺线管周围的磁场类似于条形磁体周围的磁场。

(√)3．想一想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？提示：指向螺线管的N极。

小磁针N极的指向是N极受到磁场力的方向，N极受力的方向是该位置的磁感线的方向，在螺线管内部，磁感线方向由S极指向N极，所以小磁针的N 极指向螺线管的N极。

三、安培分子电流假说地磁场1．填一填(1)分子电流假说：在原子、分子等物质微粒的内部都存在一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体。

(2)安培的假说能很好地解释磁化和退磁。

(3)地磁场：地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场叫作地磁场。

地球磁体的N极位于地理南极附近，地球磁体的S极位于地理北极附近。

(4)磁偏角：地磁极与地理极并不重合，它们之间的夹角被称为磁偏角。

2．判一判(1)除永久性磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的。

(×)(2)一般的物体不显磁性是因为物体内的分子电流取向杂乱无章。

(√)(3)地磁场能使小磁针的两极指向正南正北。

(×)(4)地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁的北极在地理北极附近。

(×)探究(一)对磁场的理解[重难释解]1．磁场的存在：磁体的周围、电流的周围都存在磁场。

2．磁场的客观性：磁场虽然看不见、摸不着，不是由分子、原子组成的，但却是客观存在的。

场和实物是物质存在的两种形式。

3．磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用。

磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的。

4．磁场的方向性：有方向，处在磁场中能够自由转动的小磁针，静止时N极的指向，即小磁针N极的受力方向就是该处的磁场方向。

[特别提醒](1)磁体和电流周围的磁场是同一种性质的场，具有相同的特点和基本性质。

(2)场是物质的另一种存在形式，和实物一样，也是一种客观存在的物质，具有质量、能量等物质的基本属性。

[多选]关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是()A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B．乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的C．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的[解题指导](1)磁体和电流的周围都存在磁场。

(2)磁场对放入其中的磁体或电流有力的作用。

[解析]甲图中，电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的；乙图中，磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的；丙图中，电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的。

综上所述，选项B、C正确。

[答案]BC自然界有两种基本的物质形态：实物和场(1)实物即具体的、有形的物质形态，由物质粒子组成。

(2)场是物质的另一种存在形态，和实物一样，也是一种客观存在的物质，具有质量、能量、动量等物质的基本属性。

[素养训练]1．通电导线使附近的小磁针发生偏转的实验说明了()A．磁场的存在B．磁场的方向性C．电流可以产生磁场D．磁体间有相互作用解析：选C通电导线使附近的小磁针发生偏转的实验说明电流周围存在磁场，即电流产生了磁场，故C正确。

2．下列关于磁场的说法中正确的是()A．磁体周围的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的B．将小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用C．把磁体放在真空中，磁场就消失了D．当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场，不撒铁屑磁场就消失解析：选B理解磁场的物质形态时应与电场类比，磁场看不见、摸不着，但不会因主观意识而存在或消失，磁场与电场一样，都是客观存在的物质形态。

磁场是磁体、电流或运动电荷周围存在的一种特殊物质，说它“特殊”，是因为它和我们常见的以分子、原子、离子组成的物质不同，它不是以微粒形式存在，而是以一种“场”的形式存在；说它是“物质”，是因为它和我们常见的实物一样，能对放在其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用，因此我们说磁场是和我们常见的桌子、房屋、水和空气一样，是一种客观存在的物质。

虽然它看不见、摸不着，但可以通过它的基本性质反映出来，故B正确，A、C、D错误。

3．下列关于磁场的说法正确的是()A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C．磁体与磁体之间是直接发生作用的D．磁场只能由磁体产生，电流不能产生磁场解析：选A磁场和电场都是客观存在的特殊物质，不是人为规定的，A对，B错；磁体与磁体之间是通过磁场发生相互作用的，C错；电流也能产生磁场，D错。

探究(二)常见磁场及安培定则的应用[问题驱动]如图所示的通电螺线管内部有一小磁针，关于其内部小磁针静止时N极的指向，甲认为“螺线管的右端相当于N极，故小磁针静止时右端为S极”，乙认为“由于螺线管内部磁感线方向由左向右，小磁针静止时N极指向与磁场方向相同，故右端是N极”，你认为谁的看法正确？提示：乙的看法正确。

因“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”只适用于磁体外部的作用情况，而小磁针静止时N极的指向与磁场方向相同在任何情况下都适用。

[重难释解]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，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱。

(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。

(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。

2．常见永磁体的磁场3．三种常见的电流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垂直于导线的多组同心圆，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极指向S极[特别提醒](1)磁场是分布在立体空间的。

(2)利用安培定则不仅可以判断磁场的方向，还可以根据磁场的方向判断电流的方向。

(3)应用安培定则判定直线电流时，四指所指的方向是导线之外磁场的方向；判定环形电流和通电螺线管电流时，拇指的指向是线圈轴线上磁场的方向。

(4)环形电流相当于小磁针，通电螺线管相当于条形磁铁，应用安培定则判断时，拇指所指的一端为它的N极。

[多选]如图所示，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()A．放在a处的小磁针的N极向左B．放在b处的小磁针的N极向右C．放在c处的小磁针的S极向右D．放在a处的小磁针的N极向右[解题指导](1)通电螺线管的磁场分布与条形磁铁相似。

(2)小磁针的N极受力的方向即为磁场的方向。

[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，A项错误，D项正确；在b点磁场方向向右，则小磁针在b点时，N极向右，B项正确；在c点，磁场方向向右，则小磁针在c点时，N极向右，S极向左，C项错误。

[答案]BD[素养训练]1．对磁感线的认识，下列说法正确的是()A．磁感线总是从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B．磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针S极的受力方向相同C．磁感线的疏密可以反映磁场的相对强弱D．磁感线是磁场中客观存在的线解析：选C磁感线在磁体的外部是从N极到S极，在磁体内部是从S极到N极，形成闭合曲线，A错误；磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针N极的受力方向相同，B错误；磁感线是人们假想出来的，现实中不存在，磁感线越密，磁场越强，磁感线越疏，磁场越弱，C正确，D错误。

2．[多选]如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于北、南方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中，两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况，下列说法正确的是() A．带同种电荷B．带异种电荷C．B带正电荷D．A带正电荷解析：选BD由于小磁针N极转向纸里，可知该点磁场方向向里，又根据安培定则，A、B间存在由A向B的电流，由此可知A带正电荷，B带负电荷，选项B、D正确。

3．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是()解析：选C通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；通电直导线电流竖直向上，根据右手螺旋定则，磁场的方向为逆时针(从上向下看)，因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；环形导线的电流方向如题图C所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C正确；根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向由右向左，则小磁针静止时北极指向左，故D 错误。