高中物理第5章磁场第2节用磁感线描述磁场教学案鲁科版选修3-111页

第 2 节 用磁感线描述磁场
1. 磁感线是为描述磁场而假想的线，磁感线上某
点的切线方向表示该点磁场的方向，磁感线越密，
磁场越强。
2．通电直导线的磁场：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的环绕方向。
3．环形电流的磁场：右手弯曲的四指表示环形电
流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线
中心轴线处的磁感线方向。
4．通电螺线管的磁场：用右手握住螺线管，让弯
曲四指所指方向与电流方向一致，拇指所指的方
向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说，拇
指指向通电螺线管的北极。
一、用磁感线描述磁体的磁场
1．磁感线
在磁场中画出的一些有方向的假想曲线。
2．特点
(1)在磁感线上，任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，都代表磁场中该点小
磁针 N极受力的方向。
(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线分布越密的地方，磁场越强；磁感线分布越
疏的地方，磁场越弱。
(3)磁感线是闭合曲线。在磁体外部，磁感线从 N 极到 S 极。在磁体内部，磁感线从 S
极到 N极。
二、用磁感线描述电流的磁场
1．直线电流的磁场
安培定则(又叫右手螺旋定则)：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方
向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向(如图 5­2­1 所示)。

　　　　　　　
　　　 图 5­2­1　　　　　　　　图 5­2­2
2．环形电流的磁场
安培定则：右手弯曲的四指表示环形电流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线
中心轴线处的磁感线方向(如图 5­2­2 所示)。
图 5­2­3
3．通电螺线管的磁场
安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方
向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说拇指指向通电螺线管的北极(N 极)(如图 5­2­3
所示)。
1．自主思考——判一判
(1)磁感线是假想的曲线，没有实际意义。(×)
(2)磁感线是闭合曲线。(√)
(3)没有磁感线的地方，就没有磁场。(×)
(4)安培定则中，弯曲四指所指方向均为磁场的方向。(×)
(5)电磁铁的强弱由线圈中的电流和匝数共同决定。(√)
2．合作探究——议一议
(1)将磁铁固定在有机玻璃下，把铁粉撒在有机玻璃上，并轻轻敲打玻璃板，会发现铁
粉排列成一些有规律的曲线。我们能不能认为这些铁粉排成的线就是磁感线呢？
[提示]　不能。实验时利用被磁化的铁屑来显示磁感线的分布情况，只是研究磁感线的
一种方法，使得看不见、摸不着的磁场变得具体形象，给研究带来方便。其实，磁感线只是
为了研究磁场而引进的假想的线，并不是真实存在的。另外，被磁化的铁屑所显示的磁感线
分布仅是一个平面上的磁感线分布情况，磁铁周围的磁场是分布在磁铁周围的整个空间的。
(2)磁感线为何不相交？
[提示]　磁场中任一点的磁场方向都是确定的，即只有一个方向，这是实验事实(把小
磁针放到某点，静止时 N极有唯一确定的指向)。若有两条磁感线相交，根据磁感线的定义，
在交点处就有两个方向，这与事实不符。

(3)在用安培定则判断通电直导线和通电螺线管的磁场时，大拇指和四指的指向所代表
的意义相同吗？
[提示]　不相同。在判定通电直导线磁感线的方向时，大拇指指向电流的方向，四指指
向磁感线的方向。在判定通电螺线管磁感线的方向时，四指指向电流的环绕方向，大拇指指
向螺线管内部磁感线的方向。
磁感线的理解与应用
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．几种典型磁场的磁感线分布
　 磁体
项目　
条形磁铁 蹄形磁铁 同名磁极间 异名磁极间
分布图
特点
(1)关于条形磁
铁对称
(2)内部近似匀
强磁场
(3)中垂线上各
点磁感线方向与
磁铁平行
(1)关于磁铁中
轴线对称，方向
相反
(2)中轴线上各
点磁感线方向均
垂直于中轴线
(1)关于两磁极
的连线及连线...