5.1 磁场及其描述 第1课时 (共23张PPT)课件 2024-2025学年高一物理鲁科版（2019）必修第三册

(共23张PPT)
第五章 初识电磁场与电磁波
第1节 磁场及其描述 第1课时
我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述。指南针是我国古代四大发明之一。12世纪初，我国已将指南针用于航海，宋俑持罗盘者就记录了这个科技史实。
你是否感受到，凡是用到电的地方，几乎都有磁现象相伴随？你知道电和磁有怎样的联系吗？
1. 知道磁场的定义和性质。
2.知道磁感应强度的定义，理解磁感应强度的方向、大小、定义式和单位。
3.知道磁感线的定义和特点，知道几种常见磁场磁感线的空间分布情况。
4.会应用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
1.磁场定义：
磁体或电流周围的空间存在一种特殊物质，这种特殊的物质叫磁场；
2.磁场性质：
①对放入其中的 磁体 电流 电荷有力的作用；
磁体
磁极
磁性材料
②同名磁极相斥，异名磁极相吸；
③N、S成对出现；
④方向：小磁针静止时N极的指向规定为该点的磁场方向；
知识点一：磁场 磁感线强度
实验中的变量
磁场（磁场不变）
导线长度
导线在磁场中的放置方式（通电导线与磁场方向垂直）
导线中的电流
控制变量法
实 验
磁场对通电直导线的作用
结论：长度相同时，电流越大， 导线受磁场力越大
电流相同时，长度越长，通电导线受力越大。
3.磁感应强度
(1)定义：垂直于磁场方向的一小段通电直导线受到的力F与电流I和直导线的长度l的乘积之比。
(2)定义式：B＝ 。
(3)单位：在国际单位制中的单位是特斯拉，简称特，符号是T。
1 T＝1 N/(A·m)。
(4)磁感应强度的方向：小磁针静止时N极的指向规定为该点的磁感应强度的方向，即该点磁场的方向。
1.由B＝ 可知，磁感应强度的大小与电流成反比，与其受到的磁场力成
正比，这种说法正确吗？
不正确。公式B＝ 是比值定义法，B不由F、I、l决定，由磁场本身决定。
2.通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小一定为零吗？
不一定，有可能是电流方向与磁感应强度B的方向平行造成的。
正像在电场中我们用电场线形象地描述电场一样，在磁场中，我们用磁感线来描述磁场。
知识点二：磁感线
在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致，这样的曲线就叫做磁感线。
磁场是一种特殊的物质，看不见摸不着，我们如何来形象地描述磁场呢
磁感线的特点：
1.磁感线是假想的曲线；
2.磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线，磁体外部由N极到S极，内部由S极到N极；
4.磁感线的疏密表示磁场的强弱；
3.磁感线不相交、不相切；
5.磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场的方向。
条形磁铁磁感线
蹄形磁铁磁感线
通电导线在周围空间会产生磁场。电流产生的磁场的磁感线有何特点？
实验：用铁粉研究通电直导线周围的磁场
把铁粉均匀撒在水平放置的有机玻璃板上。接通电源使垂直导线中短暂地通过大电流，同时轻轻敲打有机玻璃板，观察铁粉的分布情况。
点击播放视频
实验：用小磁针研究通电直导线周围的磁场
小磁针的指向发生改变。表明通电直导线周围空间的磁场方向与电流方向有关。
直线电流的磁感线是一圈圈的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上。实验表明，改变电流的方向，各点的磁场方向都变成相反的方向。
知识点三：安培定则
安培定则一：用右手握住导线，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。（也叫右手螺旋定则）
I
纵截面图
横截面图
立体图
1.直线电流的磁场
表示磁感线垂直纸面向里
表示磁感线垂直纸面向外
表示电流垂直纸面向里
表示电流垂直纸面向外
2.环形电流的磁场
环形电流的磁感线实验模拟
环形电流的磁感线动画模拟
安培定则二（也叫右手螺旋定则）：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场的方向。
3.通电螺线管的磁场
通电螺线管的磁感线实验模拟
通电螺线管的磁感线动画模拟
安培定则二（也叫右手螺旋定则）：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场的方向。
立体图
横截面图
纵截面图
1.关于磁场，下列说法正确的是（ ）
A．磁场的基本性质是对处于其中的磁体或通电导体有力的作用
B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质
C．磁场是磁体周围或通电导体周围存在的一种物质，有小磁针放入其中时，存在磁场；无小磁针放入时，磁场不存在
D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无
A
2.（多选）下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是(　　)
A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向
B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向
C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向
D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
BD
3.为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图所示。用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是（　　）
A．蓄电池M端为正极
B．蓄电池N端为正极
C．螺线管P端为S极
D．螺线管内部磁场方向由P指向Q
B
4.下列关于磁场的相关描述及判定，正确的是（　　）
A．图甲中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
B．图乙中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面外转动
C．图丙中两个平行放置的通电线圈之间存在图示方向的磁场
D．图丁中通有方向相反电流的两导线之间存在斥力，两斥力是一对平衡力
C