【精准解析】高中物理人教版选修3-1教师用书：第3章3　几种常见的磁场含解析

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3　几种常见的磁场
[学习目标]　1.[物理观念]知道磁现象的电本质，了解安培分子电流假说。2.[物
理观念]知道磁感线的定义和特点，了解几种常见磁场的磁感线分布。3.[科学方法]
会用安培定则判断电流的磁场方向。(难点)4.[物理观念]知道匀强磁场、磁通量的
概念。(重点)
一、磁感线
1．定义：用来形象描述磁场的假想曲线。
2．特点
(1)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
(2)磁感线上某点的切线方向表示该点磁感应强度的方向。
二、安培定则
1．直线电流的磁场：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，如图甲所示。
2．环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指
所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向，如图乙所示。
3．通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方
向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，或拇指指向螺线管的 N
极，如图丙所示。
三、安培分子电流假说
1．分子电流假说：安培认为，在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种
环形电流，即分子电流。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。
2．分子电流假说意义：能够解释磁化以及退磁现象，解释磁现象的电本质。
四、匀强磁场和磁通量
1．匀强磁场
(1)定义：强弱、方向处处相同的磁场。
(2)磁感线特点：疏密均匀的平行直线。
2．磁通量
(1)定义：匀强磁场中磁感应强度和与磁场方向垂直的平面面积 S的乘积，即
Φ＝BS。
(2)拓展：磁场 B与研究的平面不垂直时，这个面在垂直于磁场 B方向的投影
面积 S′与B的乘积表示磁通量。
(3)单位：国际单位制是韦伯，简称韦，符号是 Wb，1 Wb＝1 T·m2。
(4)引申：B＝
Φ
S
，表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，因此磁感应强
度B又叫磁通密度。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。 (×)
(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)在匀强磁场中面积越大，磁通量一定越大。 (×)
(4)磁感应强度等于垂直穿过单位面积的磁通量。 (√)
(5)磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量。 (×)
2．下列情况中，不可能的是(　　)
A．一环形电流产生的磁场，环内的磁感线与环外的磁感线数目相等
B．电流产生的磁场比磁铁产生的磁场强
C．磁感线在空间某处中断
D．某区域各处的磁感线疏密一样
C　[环形电流环内的磁感线与环外的磁感线构成完整的闭合曲线，因此数目
相等；电流磁场和磁铁磁场有强有弱；匀强磁场的磁感线疏密一样。所以选项 A、
B、D是可能的；磁感线在空间不相交、不相切、不中断，故选项 C是不可能
的。]
3．如图所示，半径为 R的圆形线圈共有 n匝，其中心位置处半径为 r的虚线
范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为 B，则穿过线圈的
磁通量为(　　)
A．πBR2　　　　　 B．πBr2
C．nπBR2 D．nπBr2
B　[磁通量与线圈匝数无关，且磁感线穿过的面积为πr2，而并非πR2，故B
正确。]
对磁感线的理解和应用
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．磁感线与电场线的比较
两种线
磁感线
电场线
引入目的
疏密
切线方向
相
似
点
相交
不同点
闭合曲线
不闭合，起始于正电荷(或无穷远)，终止于无穷远
(或负电荷)
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