【精准解析】高中物理人教版选修1-1教师用书：第2章2、电流的磁场含解析

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二、电流的磁场

学习目标

知识脉络

1.知道奥斯特、安培等科学家的实验

研究对人们认识电磁现象的重要意义．

2．理解磁感线方向与电流方向关系的

安培定则．(重点)

3．学会用磁感线描绘直线电流、环形

电流和通电螺线管周围的磁场．(重点、

难点)

4．掌握用安培定则判断直线电流、环

形电流和通电螺线管周围的磁场．(难

点、重点)

一、电流的磁效应

1．磁极间作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．

2．电流的磁效应：1820 年，奥斯特发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，

给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流也能产生磁场，这个现象称为电流的

磁效应．

3．意义：用实验展示了电与磁的联系．

二、电流磁场的方向

1．直线电流磁场的磁感线

(1)分布：以导线为圆心的一些同心圆．

(2)安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指的方向与电流的方向一致，那么，

弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．

2．环形导线、螺线管的磁感线

(1)分布：外部从 N极到 S极，内部从 S极到 N极，每一条磁感线都是闭合的

曲线．

(2)安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，

拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向．

3．通电螺线管的磁场

如图所示，通电螺线管外部的磁场与条形磁铁十分相似，左端相当于条形磁

铁的 N极．

通电螺线管的磁场

1．思考判断

(1)奥斯特发现了电流的磁效应． (√)

(2)电流的磁效应揭示了电与磁的联系． (√)

(3)奥斯特做电流的磁效应实验时，通电直导线应东西放置效果最好．(×)

(4)直线电流磁场的磁感线是以导线为圆心的一些同心圆． (√)

(5)通电螺线管内部的磁场方向是从 N极到 S极． (×)

(6)磁感线是闭合的曲线，没有起点和终点． (√)

2．下列说法正确的是(　　)

A．磁铁是磁场的唯一来源

B．磁感线是从磁体的北极出发而到南极终止

C．静止的电荷只能产生电场，运动的电荷才能产生磁场

D．两条磁感线空隙处不存在磁场

C　[由电流的磁效应可知电流也能产生磁场，选项 A错；由磁感线的特性可

知选项 B、D错；由磁场的产生原因可知选项 C正确．]

3．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(　　)

A．不产生磁场

B．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里

C．产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外

D．只在圆周内侧产生磁场

C　[正电子沿逆时针方向做匀速圆周运动时，相当于沿逆时针的环形电流，

由安培定则可知在圆心处产生的磁场方向垂直纸面向外，C选项正确．]

4．如图所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧．当螺线管通以恒定电流时，

不计其他磁场的影响，小磁针静止时 N极的指向是(　　)

A．向左　 B．向右　　　C．向上　　　D．向下

A　[由安培定则可知，闭合开关后，螺线管的左端相当于条形磁铁的 N极，

根据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时 N极的指向是向左，选项 A正确．]

电流的磁效应

1.电流磁效应的发现

1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现，导线通电后，其下方与导线平行的小磁

针会发生偏转，如图为奥斯特发现电流磁效应的实验装置．

2．电流的磁效应的物理意义

展示了电和磁的联系，说明了电与磁之间存在相互作用．对电与磁研究的深

入发展具有划时代的意义．可以说，奥斯特的发现“打开了黑暗领域的大门”．

【例 1】　在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是(　　)

A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上

B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方

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