第十章 A 电流的磁场
情景 实验演示
演示实验一： 将一不带磁性的小球放入铜管后，观察到小球很快掉出。再放入一强磁体小球，同学都认为也会很快掉出，但是等了较长时间才掉出。思考，为什么会这样？
演示实验二： 两磁石撞击发出眼镜蛇的响声。同学们好奇为什么会这样。 教师指出这两种现象都与磁体性质有关。 一、磁场
简单介绍关于“场”的背景知识。
问题：磁体和磁体间不需要接触就可发生作用，那它是怎么发生的呢？
根据讨论得出磁体周围有一种特殊的物质，它能对其中的磁体等产生力的作用，这特殊物质就是“场“。
设问：“场”是看不见摸不着的，为什么说它是物质呢？ 小组讨论。
介绍流行的哲学观点：“物质是标志客观实在，这种客观实在它不依赖于我们的感觉而存在”。“场”是看不见摸不着的客观存在，但是，我们可以通过磁体间相互作用的“力”来间接感知“磁场”这种特殊物质的存在。
根据上述方法很容易发现磁体周围存在着磁场。但电流周围是否存在磁场呢？
回顾电流周围存在磁场的发现（初中内容）：丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。
演示实验（课件）：当直导线中通有电流时，置于导线周围的小磁针会发生转动，说明电流周围也有磁场。
磁极与磁极之间、电流与磁极之间、电流与电流之间通过演示看出都会发生相互作用，这种作用都是通过磁场这种特殊物质发生作用的。 二、磁场的性质
设问：根据初中所学的知识和从多种渠道获得的信息，你认为磁场有什么特性？ 小组讨论。
演示或幻灯图片展示：在磁铁周围的不同位置放置一些小磁针，发现小磁针静止时，指向各不相同如图所示，这表明磁场中不同位置力的作用方向不同，因此磁场具有方向性。
问题：小磁针有N、S两个磁极，那么如何规定磁场的方向呢？
规定：在磁场中的任意一点小磁针北极受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点处磁场的方向。
根据磁场方向的规定，小磁针静止时N极所指的方向就是N极受力的方向，也就是小磁针所在处磁场的方向；S极所指的方向就是S极受力的方向，与小磁针所在处磁场的方向相反。 三、磁感应线
1、磁感应线概念
为了形象描述磁场大小、方向及空间分布，法拉第在研究磁场时，最早引入了磁感应线这一概念。
问题: 在实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质,来显示磁感应线的空间分布，但磁感应线是否真实存在？
规定：磁感应线是一组有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同（即为小磁针的北极指向）。
利用磁感应线可以比较直观地描述磁场的方向性。 注意：与磁感应线的指向与磁场方向是不同的概念。 2、几种常见磁场的磁感应线分布
展示幻灯图片：条形、蹄形磁铁的磁感应线分布；直线电流、环形电流、通电螺线管的磁感应线分布。
活动Ⅰ 磁体周围磁感应线分布
小组议论：根据对上述磁感应线分布的观察，上述磁感应线的分布有什么不同（形状、疏密程度）？有没有共同处（封闭曲线）？
学生活动：请学生先画条形磁体和蹄形磁体磁感应线的分布，然后利用铁屑和小磁针来辅助矫正有困难的学生。
不同的磁场，磁感应线的空间分布是不一样的，常见的磁场的磁感应线空间分布情况如下： A：条形磁铁磁场的磁感应线分布 B：蹄形磁铁磁场的磁感应线分布 说明: 右图是磁铁外部磁感应线分布情况。 设问：那么电流周围的磁场磁感应线分布有什么特点？有没有什么规律呢？
活动Ⅱ 学生探究实验1——直线电流周围磁感应线分布
分组实验：利用铁屑和小磁针研究直线电流周围磁感应线的分布情况，以及磁感应线的方向，并能用立体图、俯视图和正视图分别画出。
问题：回忆初中学过的有关知识，能否应用简单、直观的方法判断磁感应线的方向？
介绍右手定则：用右手握住导线，让伸直的大姆指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲四指的方向就是磁感应线的环绕方向。
问题：如何判断电流磁场周围磁感应线的分布？
通电直导线磁场感线的立体图，侧视图和正视图：（如下图） 活动Ⅲ 学生探究实验2——环型电流周围磁感应线分布
利用铁屑和小磁针研究环形电流和通电螺线管周围磁感应线的分布情况，以及磁感应线的方向，并能用立体图、俯视图和正视图分别画出。
环形电流磁场感受线的分布。
介绍右手定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，那么伸直的大姆指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感应线的方向。环形导线磁场磁感应线的正视图,侧视图，如下图所示：
实验探究: 通电螺线管磁场感受线的分布。
右手定则:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致。伸直大姆指所指的方向就是螺线管内部磁感应线的方向。也就是说,大姆指指向通电螺线管的北极.(如右图) 设问：比较磁感应线与电场线的异同。
