1、第第1节磁场磁感线节磁场磁感线第第2节磁感应强度磁通量节磁感应强度磁通量第第3节电磁感应现象及应用节电磁感应现象及应用第第4节电磁波的发现及应用节电磁波的发现及应用第第5节能量量子化节能量量子化第第1313章章 电磁感应与电磁波初步电磁感应与电磁波初步核心素养核心素养物理观念物理观念科学思维科学思维科学探究科学探究1.了解磁现象在人类生活中的作用，了解磁现象在人类生活中的作用，理解科学技术在社会发展中的作用。理解科学技术在社会发展中的作用。2.知道磁场的概念，理解一切磁相知道磁场的概念，理解一切磁相互作用都是通过磁场来实现的。互作用都是通过磁场来实现的。3.理解磁感线的概念，会用磁感线理解磁感
2、线的概念，会用磁感线描述电流的磁场。描述电流的磁场。了解磁现象在现了解磁现象在现代生活中的应用，代生活中的应用，培养学生热爱科培养学生热爱科学的精神。学的精神。理解安培定则，理解安培定则，会判断电流周会判断电流周围的磁场。围的磁场。知识点一电和磁的联系知识点一电和磁的联系(1)上海磁悬浮列车加速到平稳运行之后，速度是上海磁悬浮列车加速到平稳运行之后，速度是430千米每小时，速度之高竟超千米每小时，速度之高竟超过了过了F1赛车的最高时速，这其中包含的物理知识是什么呢？赛车的最高时速，这其中包含的物理知识是什么呢？观图助学观图助学(2)指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航海事业的发展产生了
3、巨大指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航海事业的发展产生了巨大的影响，你知道指南针为什么指南吗？的影响，你知道指南针为什么指南吗？(3)信鸽有惊人的远距离辨认方向的本领。试猜想：信鸽高超的认路本领是依赖信鸽有惊人的远距离辨认方向的本领。试猜想：信鸽高超的认路本领是依赖于什么？于什么？1.磁现象磁现象(1)磁性：物质具有吸引磁性：物质具有吸引_物体的性质叫磁性。物体的性质叫磁性。(2)磁体：天然磁石和人造磁铁都叫作磁体：天然磁石和人造磁铁都叫作_。(3)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最_的区域叫磁极。能够自的区域叫磁极。能够自由转动的磁体，静止
4、时指由转动的磁体，静止时指_的磁极叫作南极的磁极叫作南极(S极极)，指北的磁极叫作北极，指北的磁极叫作北极(N极极)。(4)磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互_，异名磁极相互，异名磁极相互_。铁质铁质磁体磁体强强南南排斥排斥吸引吸引2.电流的磁效应电流的磁效应(1)1820年，年，_发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，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，说明电流能产生磁针发生了偏转，说明电流能产生_，这个现象称为电流的磁效应。，这个现象称为电流的磁效应。
5、(2)电流磁效应的发现，用实验展示了电流磁效应的发现，用实验展示了_与与_的联系，说明的联系，说明_与与_之间存在相互作用。之间存在相互作用。奥斯特奥斯特磁场磁场电电磁磁电电磁磁思考判断思考判断(1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。()(2)天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体。天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体。()(3)单独一个带电体可以只带正电荷单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷或负电荷)，同样磁体也可以只有，同样磁体也可以只有N极或极或S极。极。()(4)磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁。磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁。()知识点二磁
6、场知识点二磁场观图助学观图助学观察三幅图片，请思考：观察三幅图片，请思考：甲图中的小磁针为什么会发生偏转？乙图中的通电导线为什么会运动起来？丙甲图中的小磁针为什么会发生偏转？乙图中的通电导线为什么会运动起来？丙图中通电导线之间的相互作用是怎样发生的？图中通电导线之间的相互作用是怎样发生的？1.磁体、电流间的相互作用磁体、电流间的相互作用(1)_间存在相互作用。间存在相互作用。(2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。(3)_之间也有作用力。之间也有作用力。磁体与磁体磁体与磁体两条通电导线两条通电导线2.磁场磁场(1)定义：磁体与磁
7、体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之定义：磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过间的相互作用，是通过_发生的，发生的，_是磁体或是磁体或_周围一种周围一种看不见、摸不着的特殊物质。看不见、摸不着的特殊物质。(2)磁场的存在形式：磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒磁场的存在形式：磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的形式存在，而是以场的形式存在。的形式存在，而是以场的形式存在。(3)磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针_受力的方向，也就是小磁受力的方向，也就是小磁针静止时针
8、静止时_所指的方向，就是这一点的磁场方向。所指的方向，就是这一点的磁场方向。(4)磁场的基本性质：磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是磁场的基本性质：磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过通过_相互作用的，磁场的基本性质是对放入其中的相互作用的，磁场的基本性质是对放入其中的_或通电导或通电导线能产生力的作用。线能产生力的作用。磁场磁场磁场磁场电流电流N极极N极极磁场磁场磁体磁体思考判断思考判断(1)磁场不是真实存在的，而是一种理想化的模型。磁场不是真实存在的，而是一种理想化的模型。()(2)磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存磁极之间
9、的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质。在的特殊物质。()(3)通电导线和通电导线之间的相互作用是通过电场发生的。通电导线和通电导线之间的相互作用是通过电场发生的。()(4)磁场并不是真实存在的，而是人们假想出来的。磁场并不是真实存在的，而是人们假想出来的。()(5)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或通电导线有力的作用。磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或通电导线有力的作用。()知识点三磁感线知识点三磁感线观图助学观图助学如图所示，在玻璃板上撒一层细铁屑，放入磁铁的磁场中，轻敲玻璃板，由细如图所示，在玻璃板上撒一层细铁屑，放入磁铁的磁场中，轻敲玻璃板，由细铁屑
10、的分布可以模拟磁感线的形状，由实验得到条形磁铁和蹄形磁铁的磁场的铁屑的分布可以模拟磁感线的形状，由实验得到条形磁铁和蹄形磁铁的磁场的磁感线是如何分布的？磁感线有什么特点？磁感线是磁场中真实存在的吗？磁感线是如何分布的？磁感线有什么特点？磁感线是磁场中真实存在的吗？1.定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为_的曲线，曲线上每一点的的曲线，曲线上每一点的_方向都跟该点的磁场方向相同。方向都跟该点的磁场方向相同。2.物理意义：物理意义：用来形象地描述磁场的用来形象地描述磁场的_和和_，并不真正存在。，并不真正存在。3.描述方法：描述方法：磁感线上每一点的磁感线上
11、每一点的_方向表示该点的磁场方向，曲线的方向表示该点的磁场方向，曲线的_表示磁场的强弱。表示磁场的强弱。假想假想切线切线强弱强弱方向方向切线切线疏密疏密思考判断思考判断(1)磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时针放在该点静止时N极所指的方向一致。极所指的方向一致。()(2)磁感线总是从磁铁的磁感线总是从磁铁的N极出发，到极出发，到S极终止。极终止。()(3)磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的。()观图助学观图助学如图所示，是奥斯特实
12、验装置图，导线通上电流，小磁针发生偏转，奥斯特发如图所示，是奥斯特实验装置图，导线通上电流，小磁针发生偏转，奥斯特发现了电流的磁效应，那么通电直导线周围的磁场是怎样分布的呢？现了电流的磁效应，那么通电直导线周围的磁场是怎样分布的呢？知识点四安培定则知识点四安培定则1.直线电流的磁场直线电流的磁场安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与_方向一致，弯曲的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是四指所指的方向就是_，如图甲所示。，如图甲所示。2.通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场安培定则：右手握住螺线管，让弯曲的四指与安培定则：右手握住螺线管，让弯曲
13、的四指与_的方向一致，的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是伸直的拇指所指的方向就是_磁感线的方向，如图乙所示。磁感线的方向，如图乙所示。电流电流甲乙甲乙磁感线环绕的方向磁感线环绕的方向环形电流环形电流螺线管内部螺线管内部3.环形导线可以看成只有一匝的环形导线可以看成只有一匝的_，如图所示。，如图所示。丙丙螺线管螺线管思考判断思考判断(1)通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆。通电直导线周围磁场的磁感线是闭合的圆。()(2)通电螺线管周围的磁场类似于条形磁体周围的磁场。通电螺线管周围的磁场类似于条形磁体周围的磁场。()观察探究观察探究如图所示，物理学家奥斯特通过该装置得出了电流磁效应。如图所示，
14、物理学家奥斯特通过该装置得出了电流磁效应。(1)小磁针水平放置，若导线中没有通电流，静止时它的小磁针水平放置，若导线中没有通电流，静止时它的N极指向何方？极指向何方？(2)若给导线通电时，小磁针发生了明显的偏转，导线应该如何放置？若给导线通电时，小磁针发生了明显的偏转，导线应该如何放置？小磁针为何会在导线通电时发生偏转？小磁针为何会在导线通电时发生偏转？答案答案(1)导线没有通电时，导线没有通电时，N极指向北方。极指向北方。(2)导线应沿南北方向水平放置在小磁针上方。原因是电流可以产生磁导线应沿南北方向水平放置在小磁针上方。原因是电流可以产生磁场。场。核心要点核心要点对磁场和奥斯特实验的理解对
15、磁场和奥斯特实验的理解探究归纳探究归纳1.电场与磁场的比较电场与磁场的比较电场电场磁场磁场场源场源电荷电荷磁体、电流、运动电荷磁体、电流、运动电荷基本基本性质性质对放入其中的电荷有静电力的对放入其中的电荷有静电力的作用作用对放入其中的磁体、通电导线、对放入其中的磁体、通电导线、运动电荷有磁场力的作用运动电荷有磁场力的作用相同点相同点磁场和电场都是客观存在的特殊物质，都具有能量磁场和电场都是客观存在的特殊物质，都具有能量2.理解理解(1)磁场是一种特殊物质，它的基本性质是对放入磁场中的磁体、电流有磁场力磁场是一种特殊物质，它的基本性质是对放入磁场中的磁体、电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在
16、的一种特殊物质，其基本性质是对放入电场中的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其基本性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用，而不会对放入静电场中的磁体产生力的作用。因此，的电荷有电场力的作用，而不会对放入静电场中的磁体产生力的作用。因此，磁场和电场是两种不同的物质，具有各自的特点。磁场和电场是两种不同的物质，具有各自的特点。(2)磁场与电场一样，都是物质，作为一种特殊的物质磁场与电场一样，都是物质，作为一种特殊的物质场，电场与磁场有相场，电场与磁场有相同点也有不同点，不要认为电场与磁场是同一种物质。不要把电流与电流之间同点也有不同点，不要认为电场与磁场是同一种物质。不要把电流与电流之间的
17、相互作用误理解为电荷与电荷之间的相互作用。的相互作用误理解为电荷与电荷之间的相互作用。试题案例试题案例例例1(多选多选)下列有关磁场的说法中，正确的是下列有关磁场的说法中，正确的是()A.磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的磁极间的相互作用是通过磁场发生的C.磁场是有方向的，在磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同磁场是有方向的，在磁场中的不同位置，其磁场方向一般不同D.在磁场中的某点，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同在磁场中的某点，小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同解析解析磁场虽然看不见、摸不
18、到，但它是一种客观存在的物质，它的基本性质磁场虽然看不见、摸不到，但它是一种客观存在的物质，它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的，是对放入其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的，磁场具有方向性，在磁场中的某点，小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁磁场具有方向性，在磁场中的某点，小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致，南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相反场方向一致，南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相反(磁场方向的另一种磁场方向的另一种描述方法描述方法)，故，故A、B、C正确，正确，D错误。错误。答案答案ABC方法总结对
19、磁场的理解方法总结对磁场的理解基本性质基本性质对放入其中的磁体或通电导线有力的作用对放入其中的磁体或通电导线有力的作用客观性质客观性质磁场不是由分子、原子、离子组成的，但它是一种客观存在的物质磁场不是由分子、原子、离子组成的，但它是一种客观存在的物质特殊性质特殊性质磁场不是以微粒形式存在的，而是以场的形式存在磁场不是以微粒形式存在的，而是以场的形式存在方向特性方向特性磁场是具有方向的，磁场的方向就是小磁针磁场是具有方向的，磁场的方向就是小磁针N极在磁场中受力的方极在磁场中受力的方向，或能自由转动的小磁针静止时向，或能自由转动的小磁针静止时N极的指向极的指向例例2 物理实验都需要有一定的控制条件
20、。奥斯特做电流磁效应实验时，应排物理实验都需要有一定的控制条件。奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响。关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是除地磁场对实验的影响。关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是()A.该实验必须在地球赤道上进行该实验必须在地球赤道上进行B.通电直导线应该竖直放置通电直导线应该竖直放置C.通电直导线应该水平东西方向放置通电直导线应该水平东西方向放置D.通电直导线应该水平南北方向放置通电直导线应该水平南北方向放置解析解析小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当导线南北小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当导线南北方向放置时，能产生东西方向
21、的磁场，把小磁针放置在该处时，可有明显的方向放置时，能产生东西方向的磁场，把小磁针放置在该处时，可有明显的偏转，故选偏转，故选D。答案答案D针对训练针对训练1 奥斯特实验说明了奥斯特实验说明了()A.磁场的存在磁场的存在 B.磁场的方向性磁场的方向性C.电流可以产生磁场电流可以产生磁场 D.磁体间有相互作用磁体间有相互作用解析解析奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，即电流产生了磁场。故正确答案为即电流产生了磁场。故正确答案为C。答案答案C观察探究观察探究如图所示是电路没接通时两个小磁针的指向。如图所示是
22、电路没接通时两个小磁针的指向。(1)接通后，两个小磁针的接通后，两个小磁针的N极指向一致吗？极指向一致吗？(2)同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的规律在螺线管同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的规律在螺线管内部适用吗？内部适用吗？答案答案(1)不一致。不一致。(2)不适用。不适用。核心要点核心要点磁感线和电流的磁场磁感线和电流的磁场探究归纳探究归纳1.磁感线的特点磁感线的特点(1)在磁体外部，磁感线从在磁体外部，磁感线从N极发出，进入极发出，进入S极；在磁体内部由极；在磁体内部由S极回到极回到N极。极。(2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向磁感线的疏密程度表
23、示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向即过该点的磁感线的切线方向。即过该点的磁感线的切线方向。(3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断。(4)磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在。磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线，并不真实存在。2.常见永磁体的磁场常见永磁体的磁场(如图所示如图所示)3.常见的三种电流磁感线分布常见的三种电流磁感线分布安培定则安培定则立体图立体图横截面图横截面图纵截面图纵截面图直线电流直线电流环形电流环形电流内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏通电螺线管通电螺线管说明：说
24、明：用用“”表示磁场方向垂直于纸面向里，用表示磁场方向垂直于纸面向里，用“”表示磁场方向垂直于纸表示磁场方向垂直于纸面向外，用面向外，用“”表示电流方向垂直于纸面向里，用表示电流方向垂直于纸面向里，用“”“”表示电流方向表示电流方向垂直于纸面向外，则可方便、直观地描述磁感线的分布。垂直于纸面向外，则可方便、直观地描述磁感线的分布。“”可想象成可想象成从箭尾向箭头看到的情景，从箭尾向箭头看到的情景，“”可想象成迎着箭头看到的情景。可想象成迎着箭头看到的情景。试题案例试题案例例例3 关于磁感线，下列说法中正确的是关于磁感线，下列说法中正确的是()A.两条磁感线的空隙处一定不存在磁场两条磁感线的空隙
25、处一定不存在磁场B.磁感线总是从磁感线总是从N极到极到S极极C.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D.两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交解析解析磁感线是为了形象描述磁场而假想的有方向的曲线，曲线上每一点的切磁感线是为了形象描述磁场而假想的有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示磁场的方向，曲线的疏密表示磁场的强弱，所以线方向表示磁场的方向，曲线的疏密表示磁场的强弱，所以C正确，正确，A错误；在错误；在磁体外部磁感线从磁体外部磁感线从N极到极到S极，内部从极，内部从S极到极到N极，磁感线不相交，所以极
26、，磁感线不相交，所以B、D错错误。误。答案答案C例例4 电路没接通时三个小磁针方向如图所示，接通电路后确定三个电路没接通时三个小磁针方向如图所示，接通电路后确定三个小磁针的转向及最后小磁针的转向及最后N N极的指向。极的指向。(其中小磁针其中小磁针3 3在螺线管内部在螺线管内部)解析解析由安培定则可知螺线管内部磁场方向由左向右，故小磁针由安培定则可知螺线管内部磁场方向由左向右，故小磁针3顺时针转动，最后顺时针转动，最后N极指右；小磁针极指右；小磁针1所在位置处磁场方向向左，所在位置处磁场方向向左，故小磁针故小磁针1逆时针转动，最后逆时针转动，最后N极指左；小磁针极指左；小磁针2所在位置处磁场方
27、所在位置处磁场方向向右，小磁针向向右，小磁针2顺时针转动，最后顺时针转动，最后N极指右。极指右。答案答案小磁针小磁针1逆时针转动，最后逆时针转动，最后N极指左；小磁针极指左；小磁针2顺时针转动，顺时针转动，最后最后N极指右；小磁针极指右；小磁针3顺时针转动，最后顺时针转动，最后N极指右。极指右。方法总结方法总结(1)通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似，也是从通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似，也是从N极出来，进极出来，进入入S极。通电螺线管内部的磁感线跟螺线管的轴线平行，方向由极。通电螺线管内部的磁感线跟螺线管的轴线平行，方向由S极指向极指向N极，并极，并和外部的磁
28、感线连接，形成环绕的闭合曲线。和外部的磁感线连接，形成环绕的闭合曲线。(2)判断小磁针判断小磁针N极的指向，需要先判断小磁针所在处那一点的磁感线方向。极的指向，需要先判断小磁针所在处那一点的磁感线方向。针对训练针对训练2(多选多选)如图是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的如图是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是是()A.图甲中图甲中a端是磁铁的端是磁铁的S极，极，b端是磁铁的端是磁铁的N极极B.图甲中图甲中a端是磁铁的端是磁铁的N极，极，b端是磁铁的端是磁铁的S极极C.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是端是N极，极，d端是端
29、是S极极D.图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，图乙是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是端是S极，极，d端是端是N极极解析解析图甲是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感线是从磁铁的图甲是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来，进入磁铁的极出来，进入磁铁的S极，故极，故A正确，正确，B错误；图乙是两异名磁极磁感线分布示错误；图乙是两异名磁极磁感线分布示意图，磁感线仍然是从磁铁的意图，磁感线仍然是从磁铁的N极出来，进入磁铁的极出来，进入磁铁的S极，故极，故C错误，错误，D正确。正确。答案答案AD针对训练针对训练3 如图所示，一枚小磁针放在半圆形导线环的环心如图所
30、示，一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处，当导线中通以如图所示方向的电流时，小磁针将如何处，当导线中通以如图所示方向的电流时，小磁针将如何偏转偏转()A.沿顺时针方向转动沿顺时针方向转动B.沿逆时针方向转动沿逆时针方向转动C.N极转向纸里，极转向纸里，S极转向纸外极转向纸外D.N极转向纸外，极转向纸外，S极转向纸里极转向纸里解析解析由安培定则知，环形电流内部磁场方向垂直纸面向里，故由安培定则知，环形电流内部磁场方向垂直纸面向里，故N极转向纸里，极转向纸里，选项选项C正确。正确。答案答案C要点归纳要点归纳1.安培分子电流假说的内容安培分子电流假说的内容安培认为，在物质内部，存在着一种环形电流安培
31、认为，在物质内部，存在着一种环形电流分子电流。分子电流使每个物分子电流。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。质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极。2.磁现象的电本质磁现象的电本质安培的分子电流假说揭示了磁场的起源，它使我们认识到磁体的磁场和电流的磁安培的分子电流假说揭示了磁场的起源，它使我们认识到磁体的磁场和电流的磁场一样，都是由运动电荷产生的。场一样，都是由运动电荷产生的。核心要点核心要点安培分子电流假说安培分子电流假说试题案例试题案例例例5 关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是()A.磁与电紧密联系，有磁必有电，
32、有电必有磁磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B.不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源于电荷的运动不管是磁体产生的磁场还是电流产生的磁场都起源于电荷的运动C.永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的永久磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D.根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都根据安培分子电流假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此任何磁体都不会失去磁性不会失去磁性答案答案B针对训练针对训练4 如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同
33、，则下列说法中正子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是确的是()A.两棒均显磁性两棒均显磁性B.两棒均不显磁性两棒均不显磁性C.甲棒不显磁性，乙棒显磁性甲棒不显磁性，乙棒显磁性D.甲棒显磁性，乙棒不显磁性甲棒显磁性，乙棒不显磁性解析解析根据安培的分子电流假说可知，分子电流使每个分子相当于一个小磁针，甲根据安培的分子电流假说可知，分子电流使每个分子相当于一个小磁针，甲铁棒中各分子电流取向是杂乱无章的，磁性抵消，对外不显示磁性；乙棒内部各分铁棒中各分子电流取向是杂乱无章的，磁性抵消，对外不显示磁性；乙棒内部各分子电流取向大致相同，分子电流的磁性增强，对外显示磁
34、性，子电流取向大致相同，分子电流的磁性增强，对外显示磁性，C正确。正确。答案答案C第第2节磁感应强度磁通量节磁感应强度磁通量核心素养核心素养物理观念物理观念科学思维科学思维科学探究科学探究1.理解磁感应强度理解磁感应强度B的定义式和物理意的定义式和物理意义。义。2.知道磁感应强度的单位，知道用磁感知道磁感应强度的单位，知道用磁感线的疏密程度可以形象地描述磁感应线的疏密程度可以形象地描述磁感应强度的大小。强度的大小。3.理解磁通量的概念。理解磁通量的概念。通过磁感应通过磁感应强度的定义，强度的定义，掌握用比值掌握用比值定义物理量定义物理量的方法。的方法。培养将物理培养将物理学原理应用学原理应用于
35、实际生活于实际生活的能力。的能力。知识点一磁感应强度知识点一磁感应强度观图助学观图助学巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，实验室中的小磁铁只巨大的电磁铁能吸起成吨的钢铁，实验室中的小磁铁只能吸起几枚铁钉能吸起几枚铁钉(如图所示如图所示)。磁体磁性的强弱，表现为。磁体磁性的强弱，表现为它所产生的磁场对磁性物质和电流的作用力的强弱，也它所产生的磁场对磁性物质和电流的作用力的强弱，也就是说磁场也有强弱之分。那么我们怎样认识和描述磁就是说磁场也有强弱之分。那么我们怎样认识和描述磁场的强弱呢？场的强弱呢？垂直垂直提示提示磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时l应很
36、短很短，应很短很短，Il称为称为“电流元电流元”，相当于静电场中的，相当于静电场中的“试探电荷试探电荷”。乘积乘积特斯拉特斯拉特特强弱强弱N极极受力受力1.定义定义：如果磁场中各处的磁感应强度大小和方向都相同，则该磁场为匀强磁场。：如果磁场中各处的磁感应强度大小和方向都相同，则该磁场为匀强磁场。2.特点特点(1)_、_处处相同的磁场。处处相同的磁场。(2)磁感线特点：磁感线特点：_的平行直线。的平行直线。强弱强弱知识点二匀强磁场知识点二匀强磁场方向方向疏密均匀疏密均匀观图助学观图助学如图所示一水平方向的匀强磁场，矩形线圈如图所示一水平方向的匀强磁场，矩形线圈abcd水平放置。此时有磁感线穿过水
37、平放置。此时有磁感线穿过线圈吗？线圈如何放置，穿过磁感线条数最多？线圈吗？线圈如何放置，穿过磁感线条数最多？知识点三磁通量知识点三磁通量1.定义：定义：匀强磁场中匀强磁场中_和与磁场方向和与磁场方向_的平面面积的平面面积S的乘积。的乘积。2.单位：单位：在国际单位制中是在国际单位制中是_，简称韦，符号是，简称韦，符号是Wb，1 Wb_。3.公式：公式：BS(BS)。4.意义意义：表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。：表示穿过某一面积的磁感线条数的多少。磁感应强度磁感应强度垂直垂直韦伯韦伯1 Tm2思考判断思考判断(1)磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。()
38、(2)磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量。磁通量不仅有大小而且有方向，所以是矢量。()(3)将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等。将一平面置于匀强磁场中的任何位置，穿过该平面的磁通量总相等。()(4)磁通量越大，磁感应强度越大。磁通量越大，磁感应强度越大。()观察探究观察探究如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌面上，通电直导线所在处的磁场如图所示，三块相同的蹄形磁铁，并列放在桌面上，通电直导线所在处的磁场认为是均匀的。认为是均匀的。核心要点核心要点对磁感应强度的理解对磁感应强度的理解(1)保持长度不变，改变电流大小，能观察到什么现象？保持长度不变，改变电流大小，能
39、观察到什么现象？(2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，能观察到什么现象？保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，能观察到什么现象？(3)通过这个实验能得到什么结论？通过这个实验能得到什么结论？答案答案(1)保持长度不变，改变电流大小，电流越大，导线摆动角度越大，即受保持长度不变，改变电流大小，电流越大，导线摆动角度越大，即受到磁场力越大。到磁场力越大。(2)保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，导线越长，导线摆动角度越大，保持电流大小不变，改变磁场中导线长度，导线越长，导线摆动角度越大，即磁场力越大。即磁场力越大。(3)实验结论：通电直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度实验结论：通
40、电直导线与磁场垂直时，它受力大小既与导线的长度l成正比，成正比，又与导线中的电流又与导线中的电流I成正比。成正比。探究归纳探究归纳1.磁感应强度的决定因素磁感应强度的决定因素磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与通过导线的电流大磁场在某位置的磁感应强度的大小与方向是客观存在的，与通过导线的电流大小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。即使不小、导线的长短无关，与导线是否受磁场力以及磁场力的大小也无关。即使不放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说放入载流导线，磁感应强度也照样存在，故不能说B与与F成正比或成正比或B与与Il成反比。成反比。3.磁感应强度磁
41、感应强度B的方向的方向磁感应强度磁感应强度B是一个矢量，它的方向可以有以下几种表述方式：是一个矢量，它的方向可以有以下几种表述方式：(1)磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。磁感应强度的方向就是该点的磁场方向。(2)小磁针静止时小磁针静止时N极所指的方向。极所指的方向。(3)小磁针小磁针N极受力的方向。极受力的方向。试题案例试题案例例例1 关于磁感应强度，下列说法中正确的是关于磁感应强度，下列说法中正确的是()答案答案D例例2(多选多选)把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反把一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中，图中能正确反映各量间关系的是映各量间关系的是()答
42、案答案BC针对训练针对训练1 下列说法中正确的是下列说法中正确的是()解析解析根据磁感应强度的定义，通电导线应为根据磁感应强度的定义，通电导线应为“在磁场中垂直于磁场方向的通在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线电直导线”，只有在这个方向上通电导线所受的磁场力才最大，故选项，只有在这个方向上通电导线所受的磁场力才最大，故选项A错误；错误；若通电导线放置方向与电流平行时，也不受磁场力作用，所以选项若通电导线放置方向与电流平行时，也不受磁场力作用，所以选项B错误；在磁错误；在磁场场源稳定的情况下，磁场内各点的磁感应强度场场源稳定的情况下，磁场内各点的磁感应强度(包括大小和方向包括大小和方向)都是确定的
43、，都是确定的，与放入该点的电流元无关，故选项与放入该点的电流元无关，故选项C正确；磁场力方向与磁感应强度方向垂直，正确；磁场力方向与磁感应强度方向垂直，选项选项D错误。错误。答案答案C针对训练针对训练2 先后在磁场中先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所示，图中直。如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力两点导线所受的力F与通与通过导线的电流过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是的关系。下列说法中正确的是()A.A、B两点磁感应强度相等两点磁感应强度相等B.A点的磁感应
44、强度大于点的磁感应强度大于B点的磁感应强度点的磁感应强度C.A点的磁感应强度小于点的磁感应强度小于B点的磁感应强度点的磁感应强度D.无法比较磁感应强度的大小无法比较磁感应强度的大小解析解析导线受到的磁场力导线受到的磁场力FIlBBlI，对于题图给出的，对于题图给出的FI图线，直线的斜率图线，直线的斜率kBl，由图可知，由图可知kakb，又因，又因A、B两处导线的长度两处导线的长度l相同，故相同，故A点的磁感应强度点的磁感应强度大于大于B点的磁感应强度，点的磁感应强度，B项正确。项正确。答案答案B观察探究观察探究如图所示，一单匝线圈从左侧进入磁场。在此过程中，线圈的磁通量将如何变？如图所示，一单
45、匝线圈从左侧进入磁场。在此过程中，线圈的磁通量将如何变？答案变大答案变大核心要点核心要点对磁通量的理解与计算对磁通量的理解与计算探究归纳探究归纳1.磁通量的计算磁通量的计算(1)公式：公式：BS。适用条件：适用条件：匀强磁场；匀强磁场；磁场与平面垂直。磁场与平面垂直。(2)若磁场与平面不垂直，应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，若磁场与平面不垂直，应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，BScos。式中。式中Scos 即为平面即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效有效面积面积”(如图所示如图所示)。2.磁通量的正、负磁通量的正、负(1)磁通
46、量是标量，但有正、负，当以磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，磁通量是标量，但有正、负，当以磁感线从某一面上穿入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值。则磁感线从此面穿出时即为负值。(2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量大小为1，反向磁通，反向磁通量大小为量大小为2，则穿过该平面的合磁通量，则穿过该平面的合磁通量12。3.磁通量的三点提醒磁通量的三点提醒(1)磁通量有正、负，但磁通量不是矢量而是标量。磁通量有正、负，但磁通量不是矢量而是标量。(2)当有方向相反的磁场当有方向相反的磁场(磁感应强度分别为磁感应强度
47、分别为B和和B)穿过同一个平面时，磁通量的穿过同一个平面时，磁通量的大小等于磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数，即净条数。大小等于磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数，即净条数。(3)线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关。线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关。试题案例试题案例例例3 关于磁通量的概念，下列说法中正确的是关于磁通量的概念，下列说法中正确的是()A.磁场中某处的磁感应强度越大，面积越大，则穿过线圈的磁通量一定就越大磁场中某处的磁感应强度越大，面积越大，则穿过线圈的磁通量一定就越大B.放在某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，则该处磁感应强度一定为零放在某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，则该处
48、磁感应强度一定为零C.磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而引起的磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而引起的D.磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，则磁通量一定不变不变解析解析磁通量的大小与磁感应强度的大小、面积的大小以及磁场和平面的夹角磁通量的大小与磁感应强度的大小、面积的大小以及磁场和平面的夹角有关，所以有关，所以A、B、D错误，错误，C正确。正确。答案答案C例例4 如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度如图所示，有一个垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B0.8 T，磁场，磁场有明显的圆形边界
49、，圆心为有明显的圆形边界，圆心为O，半径为，半径为10 cm，现在在纸面内先后放上圆线圈，现在在纸面内先后放上圆线圈A、B和和C(图中未画出图中未画出)，圆心均在，圆心均在O处，处，A线圈的半径为线圈的半径为1 cm，共，共10匝；匝；B线圈的半径线圈的半径为为2 cm，只有，只有1匝；匝；C线圈的半径为线圈的半径为0.5 cm，只有，只有1匝。匝。(1)在磁感应强度在磁感应强度B减为减为0.4 T的过程中，的过程中，A和和B线圈中的磁通量改变了多少？线圈中的磁通量改变了多少？(2)在磁场方向转过在磁场方向转过30角的过程中，角的过程中，C线圈中的磁通量改变了多少？线圈中的磁通量改变了多少？答
50、案答案(1)1.256104 Wb5.024104 Wb(2)8.4106 Wb故故A线圈的磁通量的改变量为线圈的磁通量的改变量为A|21|(0.80.4)3.14104 Wb1.256104 WbB线圈的磁通量的改变量为线圈的磁通量的改变量为B(0.80.4)3.14(2102)2 Wb5.024104 Wb。方法总结磁通量大小的分析与判断方法总结磁通量大小的分析与判断1.定量计算定量计算通过公式通过公式BS来定量计算，计算磁通量时应注意的问题来定量计算，计算磁通量时应注意的问题(1)明确磁场是否为匀强磁场，知道磁感应强度的大小。明确磁场是否为匀强磁场，知道磁感应强度的大小。(2)平面的面积
