2024-2025学年沪科选修3-1 5.3 探究电流周围的磁场 学案.docx

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1、学习目5.3探究电流四周的磁场知识脉络1.学会通过试验探究通电直导线和通电线圈的磁场.（重点）2.驾驭用安培定则推断直线电流、通电线圈四周的磁场.（重点）3.了解磁现象的电本质，知道安培分子电流假说.（难点）奥斯特实验电流周围的磁场直线电流三种常见电流的磁场环形电流安培定则通电螺线等磁现象的电本质自主预习探新知1学问梳理一、电流的磁场1 .丹麦的物理学家奥斯特发觉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圆心圆,这些同心圆都在跟导线垂直的平面上.(2)安培定则：用之王握住导线，让大拇指指向电速的方向，则弯曲的四指所指的方向就是磁感

2、线的环绕方向.3 .通电线圈的磁场4 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团管加线，也满意安培定则.5 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.6 3)磁感线方向判定：电流方向、磁场磁感线方向仍旧满意安培定则.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豆理电流,叫分子电流，分子电流使每一个物质微粒都成为微小的磁隹，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，

3、都是由电荷的运动产生的.基础自测1.思索推断(正确的打“，错误的打X.)(1)直线电流磁场的磁感线肯定和电流方向平行.(X)(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.(X)(4)磁铁的磁场和电流的磁场本质是相同的.(J)(5)磁体受到高温或猛烈敲击有时会失去磁性.(J)(6)发觉电流磁效应的科学家是安培.(X)【提示】(I)X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）发觉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四周磁感

4、线的分布状况,其中正确的是（）【导学号：69682254D通电直导线四周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 .如图是通电直导线四周磁感线的分布状况示意图，各图的中心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依据安培定则可以推断，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，依据安培的分子电流假说，其缘由是（）A.分子电流消逝8 .分子电流取向变得大致相同C.分子电流取向变得杂乱D.

5、分子电流减弱C依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；当温度上升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IMil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以导线上随意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱图 5-3-1A.若。接电源正极，力接负极,弹簧测力计示数不变B.若。接电源正极，b接负极,弹簧测力计示数增大C.若力接电源正极，。接负极，弹簧测力计示数减小D.若接电源正极，。接负极，弹簧测力计示数增大思路点拨：磁铁和螺线管吸引时弹簧测力计示数增大，排斥时示

6、数减小.先确定正、负极，再推断电流方向，最终推断螺线管的N、S极.D若。接电源正极，人接负极，螺线管中电流俯视沿逆时针方向，由安培定则推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：若匕接电源正极，。接负极，由安培定则推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.应用安培定则时留意的两点(1)分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场的方向时，大拇指指“缘由”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“缘由”电流绕向，大拇指指“结果”环内沿中心轴线的磁

7、感线方向，即指N极.(2)优先采纳整体法：一个随意形态的闭合电流(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：69682255ABD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5-32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5-3-2A.小磁针。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依据安培定则，蹄形铁

8、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像，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。指向错误；环形电流形成的磁场左侧应为S极，故4的指向正确.I考点2|1三W111 .当空间存在几个磁体或电流时，出现磁场叠加的状况.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.卜例国如图5-3-3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对里，c导线的电流方向为垂直纸面对外，。点为。、两点连线的中点，c垂直为/,且=d=c,则。点的磁场方向为（）图5-3-3A.垂直纸面对外B.垂直纸面对里C.沿纸面由。

9、指向bD.沿纸面由。指向d思路点拨：先依据安培定则确定电流。、c、d在。点产生的磁场方向.依据矢量合成法则确定合磁场方向.C依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：直导线方在点产生的磁场与直导线d在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4点产生的磁场方向从d指向儿即为沿纸面由。指向A故选C.针对训练3 .如图5-3-4所示，三根通电导线。、P、R相互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，方向垂直纸面对里，则通电导线P、。在导线R处的磁场方向是（）图5-3-4A.指向），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

10、培定则可知，尸在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、匕平行放置，如图535所示为垂直于导线的截面图，图中。点为两根导线连线ab的中点，M、N为CIb的中垂线上的两点且与a、匕等距，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/成反比，则下列说法中正确的是（）【导学号：69682256）图5-3-5A. M

11、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.。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。点BC由安培定则、通电直导线四周磁场特点及矢量的合成知BW垂直MN向下，BN垂直MN向上，且Bw=M;而。点的磁感应强度8o=0,B、C对，A错；若在N点放一小磁针，岸止时其北极垂直MN向上.当堂达标固双基11 .如图5-3-6所示，把一条导线平行地放在磁针的上方旁边，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转.发觉这个试验现象的物理学家是()图5-3-6A.牛顿B.爱因斯坦C.奥斯特D.居里夫人C发觉电流能使小磁针偏转的物理学家是奥斯特.故C正

12、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逝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始终存在的，并不因为外界的影响而产生或消逝，故A、C错.依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依据安培定则可确定C正确.4 .如图5-3-7所示，螺线管中通有电流，假如在图中的a、b、C三个位置上各放一个小磁针，其中。在螺线管内部，则：图5-3-7(D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。点，磁场方向向右，则小磁针在点时，N极向右；在点，磁场方向向右，则小磁针在。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】右右右