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第五章 初識電磁場與電磁波
第1節 磁場及其描述 第1課時
我國春秋戰國時期的一些著作已有關于磁石的記載和描述。指南針是我國古代四大發明之一。12世紀初，我國已將指南針用于航海，宋俑持羅盤者就記錄了這個科技史實。
你是否感受到，凡是用到電的地方，幾乎都有磁現象相伴隨？你知道電和磁有怎樣的聯系嗎？
1. 知道磁場的定義和性質。
2.知道磁感應強度的定義，理解磁感應強度的方向、大小、定義式和單位。
3.知道磁感線的定義和特點，知道幾種常見磁場磁感線的空間分布情況。
4.會應用安培定則判斷通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向。
1.磁場定義：
磁體或電流周圍的空間存在一種特殊物質，這種特殊的物質叫磁場；
2.磁場性質：
①對放入其中的 磁體 電流 電荷有力的作用；
磁體
磁極
磁性材料
②同名磁極相斥，異名磁極相吸；
③N、S成對出現；
④方向：小磁針靜止時N極的指向規定為該點的磁場方向；
知識點一：磁場 磁感線強度
實驗中的變量
磁場（磁場不變）
導線長度
導線在磁場中的放置方式（通電導線與磁場方向垂直）
導線中的電流
控制變量法
實 驗
磁場對通電直導線的作用
結論：長度相同時，電流越大， 導線受磁場力越大
電流相同時，長度越長，通電導線受力越大。
3.磁感應強度
(1)定義：垂直于磁場方向的一小段通電直導線受到的力F與電流I和直導線的長度l的乘積之比。
(2)定義式：B＝ 。
(3)單位：在國際單位制中的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T。
1 T＝1 N/(A·m)。
(4)磁感應強度的方向：小磁針靜止時N極的指向規定為該點的磁感應強度的方向，即該點磁場的方向。
1.由B＝ 可知，磁感應強度的大小與電流成反比，與其受到的磁場力成
正比，這種說法正確嗎？
不正確。公式B＝ 是比值定義法，B不由F、I、l決定，由磁場本身決定。
2.通電導線受力為零的地方，磁感應強度B的大小一定為零嗎？
不一定，有可能是電流方向與磁感應強度B的方向平行造成的。
正像在電場中我們用電場線形象地描述電場一樣，在磁場中，我們用磁感線來描述磁場。
知識點二：磁感線
在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應強度方向一致，這樣的曲線就叫做磁感線。
磁場是一種特殊的物質，看不見摸不著，我們如何來形象地描述磁場呢
磁感線的特點：
1.磁感線是假想的曲線；
2.磁場中的任何一條磁感線都是閉合曲線，磁體外部由N極到S極，內部由S極到N極；
4.磁感線的疏密表示磁場的強弱；
3.磁感線不相交、不相切；
5.磁感線上每一點的切線方向即為該點的磁場的方向。
條形磁鐵磁感線
蹄形磁鐵磁感線
通電導線在周圍空間會產生磁場。電流產生的磁場的磁感線有何特點？
實驗：用鐵粉研究通電直導線周圍的磁場
把鐵粉均勻撒在水平放置的有機玻璃板上。接通電源使垂直導線中短暫地通過大電流，同時輕輕敲打有機玻璃板，觀察鐵粉的分布情況。
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實驗：用小磁針研究通電直導線周圍的磁場
小磁針的指向發生改變。表明通電直導線周圍空間的磁場方向與電流方向有關。
直線電流的磁感線是一圈圈的同心圓，這些同心圓都在跟導線垂直的平面上。實驗表明，改變電流的方向，各點的磁場方向都變成相反的方向。
知識點三：安培定則
安培定則一：用右手握住導線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環繞的方向。（也叫右手螺旋定則）
I
縱截面圖
橫截面圖
立體圖
1.直線電流的磁場
表示磁感線垂直紙面向里
表示磁感線垂直紙面向外
表示電流垂直紙面向里
表示電流垂直紙面向外
2.環形電流的磁場
環形電流的磁感線實驗模擬
環形電流的磁感線動畫模擬
安培定則二（也叫右手螺旋定則）：讓右手彎曲的四指與環形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁場的方向。
3.通電螺線管的磁場
通電螺線管的磁感線實驗模擬
通電螺線管的磁感線動畫模擬
安培定則二（也叫右手螺旋定則）：讓右手彎曲的四指與環形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁場的方向。
立體圖
橫截面圖
縱截面圖
1.關于磁場，下列說法正確的是（ ）
A．磁場的基本性質是對處于其中的磁體或通電導體有力的作用
B．磁場是看不見、摸不著、實際不存在的，是人們假想出來的一種物質
C．磁場是磁體周圍或通電導體周圍存在的一種物質，有小磁針放入其中時，存在磁場；無小磁針放入時，磁場不存在
D．磁場的存在與否決定于人的思想，想其有則有，想其無則無
A
2.（多選）下列關于磁感應強度的方向的說法中，正確的是(　　)
A．某處磁感應強度的方向就是一小段通電導體放在該處時所受磁場力的方向
B．小磁針N極受磁場力的方向就是該處磁感應強度的方向
C．垂直于磁場放置的通電導線的受力方向就是磁感應強度的方向
D．磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向
BD
3.為了判斷一個未知正負極的蓄電池的極性，某同學將該蓄電池通過電阻跟螺線管連接起來，發現小磁針的N極立即向螺線管偏轉，如圖所示。用M、N和P、Q分別表示蓄電池和螺線管兩極，下列判斷正確的是（　　）
A．蓄電池M端為正極
B．蓄電池N端為正極
C．螺線管P端為S極
D．螺線管內部磁場方向由P指向Q
B
4.下列關于磁場的相關描述及判定，正確的是（　　）
A．圖甲中表示條形磁鐵的磁感線從N極出發，到S極終止
B．圖乙中導線通電后，其正下方小磁針的N極向紙面外轉動
C．圖丙中兩個平行放置的通電線圈之間存在圖示方向的磁場
D．圖丁中通有方向相反電流的兩導線之間存在斥力，兩斥力是一對平衡力
C

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