五章第3节探究电流周围的磁场知识精讲 上海科技版选修3-1 .pdfVIP

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2021-2022年高中物理第五章第3节探究电流周围的磁场知识精讲上海

科技版选修3-1

【本讲教育信息】

一、教学内容

探究电流周围的磁场

二、考点点拨

本节所讲的电流周围的磁场，要重点掌握判断电流周围磁场的方法：安培定

则（右手螺旋定则）。

三、跨越障碍

（一）电流的磁场

1.直线电流周围的磁场方向

（1）通过碎铁屑显示出直线电流周围磁场的磁感线分布：通电直导线周围的磁场的磁

感线是一些以通电电流上各点为圆心的一个个同心圆（如图所示）。

（2）安培定则可判断直导线电流周围的磁场方向：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。（如图所示）

如果我们用“”表示磁场方向（或电流方向）垂直纸面向里，“”表示磁场方向（或

电流方向）垂直纸面向外。直线电流的磁场可用下面几个图表示

特点：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱。

2.环形电流磁场的磁感线分布

（1）通过碎铁屑显示环形电流磁场的磁感线：如图所示：

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（2）安培定则可判断环形电流的磁场方向：右手握住环形导线，四指所指的方向与电

流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形电流内部的磁感线方向。（如图所示）

特点：环两侧是N、S极，离环中心越远，磁场越弱。

3.通电螺线管磁场的磁感线

（1）通电螺线管磁场的磁感线，跟条形磁铁的磁感线很类似，所以通电螺线管相当于

一个条形磁铁。

（2）安培定则可判断通电螺线管的磁场方向：用右手握住螺线管，让四指方向与电流

方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线方向（如图所示）。

特点：外部跟条形磁铁外部磁场分布情况相同，两端分别是N、S极，管内是匀强磁场，

管外两端磁场最强，中间最弱。

注意：在使用安培定则时要明确其适用的物理现象是电流产生的磁场。用右手握住产

生磁场的“物体”——通电直导线或通电螺线管，伸直的大拇指和弯曲的四指分别代表了

“直立量”和“弯曲量”。“直立量”——直线电流、环形电流和通电螺线管中心轴线上

磁感线方向。“弯曲量”——直线电流的磁感线的环绕方向、环形电流方向和螺线管的电

流方向。安培定则又叫右手螺旋定则。

【典型例题】

例1：如图所示，a、b是直线电流的磁场，c、d是环形电流的磁场，e、f是螺线管电流

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的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向

解析：根据安培定则进行判定，注意通电直导线电流、环形电流和通电螺线管中大拇

指和四指的指向。

根据安培定则有a图中的电流方向为“×”，b图中电流方向向上；c图中电流方向为

逆时针，d图中磁感线方向向下；e图中磁感线方向向左，f图中磁感线方向向右。

安培定则是判定电流周围的磁场的方法，在通电直导线中，大拇指指向电流方向，四

指指向磁场方向；而在环形电流和通电螺线管中四指指向电流方向，大拇指指向磁场方向.

注意磁场立体空间的分布，熟悉常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面的画法及转换。

例2：一束粒子沿水平方向在纸面内飞过小磁针下方，如图所示，此时小磁针S极向纸内

偏转，这一束粒子可能是

A.向右飞行的正离子束B.向左飞行的负离子束

C.向右飞行的电子束D.飞行的粒子可能不带电

解析：根据小磁针的偏转方向判断出“等效”电流的方向，再根据电流方向的规定判

断出带电粒子的正负及飞行方向。

一束带电粒子做定向运动等效为一直线电流，它产生的磁场与小磁针发生相互作用，

使小磁针发生偏转，小磁针北极在磁场中的受力方向就是该点磁场的方向，由此不难得出

这股电流的磁场方向。根据安培定则判断该等效电流向右，带电粒子可能带正电（向右运

动）也可能带负电（向左运动）。

答案：AB

带电粒子束的定向运动可以看