高中物理 第3章 磁现象和磁场课件 新人教版选修31.ppt

1磁现象和磁场 1 我们已知道电荷间的相互作用力是通过 来实现的 同样 磁极间的相互作用力是通过 来实现的 同名磁极之间相互 异名磁极之间相互 精彩回眸 电场 磁场 排斥 吸引 2 初中我们学过奥斯特实验 即1820年 丹麦物理学家奥斯特发现 导线通电后 其下方与导线平行的小磁针发生偏转 该实验揭示了电流具有 效应 磁 一 磁现象1 磁性 磁体 磁极 新知梳理 磁性 最强 2 同名磁极相互 异名磁极相互 3 对于磁现象的应用 是我国古代四大发明之一 二 电流的磁效应1 奥斯特实验将导线沿 方向放置在指南针的上方 通电时磁针发生了转动 2 奥斯特实验发现了 的磁效应 首次揭示了电与磁的联系 排斥 吸引 指南针 南北 电流 三 地球的磁场1 磁体 通电导体周围都存在着磁场 2 磁体与 之间 磁体与 之间 通电导体与 之间的相互作用 都是通过 发生作用的 磁场是物质存在的一种特殊形式 磁体 通电导体 通电导体 磁场 四 地磁场1 地磁场地球由于本身具有磁性而在其周围空间形成的磁场 地球的磁场很弱 很小的磁针才能显示出地磁场的存在 指南针正是利用这一原理制成的 2 地磁两极和地理两极的关系地磁南极 s 极在地理 附近 地磁北极 n极 在地理 附近 二者并不 北极 南极 重合 3 磁偏角地磁轴和地球自转轴两者的夹角大约为11 这个交角叫磁偏角 1 磁场的基本特性 对处在它里面的磁极或电流有力的作用 磁极之间 磁极与电流之间 电流与电流之间 都是通过磁场发生力的相互作用 你对磁场是怎样理解的 2 磁场的客观性 磁场虽然不是由分子 原子组成的 但它能够对放入其中的磁极 电流产生力的作用 它是客观存在的 虽然我们看不见它 但可以通过很多磁现象感知它的存在 因此它与前面学过的电场一样 也是一种物质 3 运动电荷的磁场 电流是由于电荷做定向移动形成的 因此运动电荷周围不但有电场 同时也产生磁场 4 磁体与磁体间有力的作用 磁体与可被磁化的非磁体有磁力的作用 但一定是吸引力 因此 若两物体间磁力是吸引力 则其中必有一个具有磁性 若两物体间是排斥力 则两物体必都有磁性 特别提醒 1 磁场与电场都具有物质性 两者有很多相似之处 学习时可加以类比理解 识记 2 磁体在磁场中一定受力 而电流在磁场中不一定受力 电荷在电场中一定受力 而电荷在磁场中不一定受力 1 双选 下列关于磁场的说法正确的是 a 磁场最基本性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用b 磁场是看不见 摸不着 实际不存在的 是人们假想出来的一种物质c 磁场是客观存在的一种特殊的物质形态d 磁场的存在与否决定于人的思想 想其有则有 想其无则无 答案 ac 解释 磁场虽看不见 摸不着 但其是客观存在的 不随人的意志为转移 它是一种特殊的物质形态 最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用 奥斯特实验的方法及实验结论 2 奥斯特实验 1 演示实验 可分以下四种情形来观察 研究 水平电流在小磁针的正上方 让电流由南向北流 水平电流在小磁针的正上方 让电流由北向南流 水平电流在小磁针的正下方 让电流由南向北流 水平电流在小磁针的正下方 让电流由北向南流 2 观察到的现象以上四种情况下小磁针均发生了偏转 但两次偏转的情况有所不同 小磁针稳定后的n极指向正好相反 3 实验结论导线通入电流后 小磁针发生了转动 说明小磁针受到了磁场力的作用 可见电可以生磁 但是通入不同方向的电流时小磁针的转动方向不同 说明通入电流的方向不同 小磁针受力方向也不同 2 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 a 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c 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 答案 d 解释 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 能产生东西方向的磁场 把小磁针放置在该处时 可有明显的偏转 故选项d正确 例1 以下说法中正确的是 a 磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的b 电流与电流间的相互作用是通过电场产生的c 磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的d 磁场和电场是同一种物质 对磁场概念的理解 解析 电流能产生磁场 在电流的周围就有磁场存在 不论是磁极和磁极之间还是电流与电流之间 磁极与电流之间 都有相互作用的磁场力 磁场是磁现象中的一种特殊物质 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的一种特殊物质 其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用 它不会对放入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 各自具有其本身的特点 答案 a 反思领悟 1 注意磁场与电场的区别 2 理解磁极与磁极 磁极与电流 电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的 双选 下列说法正确的是 a 磁体上磁性最强的部分叫磁极 任何磁体都有两个磁极b 磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的c 地球的周围存在着磁场 但地磁的两极与地理的两极并不重合 其间有一个夹角 这就是磁偏角 磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的d 在地球表面各点磁场强弱相同 答案 ab 解释 地磁场类似于条形磁铁的磁场 所以在地球表面赤道上的磁场最弱 选项d不正确 在地球上不同位置 磁偏角的数值是不同的 因此选项c不正确 例2 在做 奥斯特实验 时 下列操作中现象最明显的是 a 沿电流方向放置磁针 使磁针在导线的延长线上b 沿电流方向放置磁针 使磁针在导线的正下方c 电流沿南北方向放置在磁针的正上方d 电流沿东西方向放置在磁针的正上方 奥斯特实验 解析 在做 奥斯特实验 时 为减弱地球磁场的影响 导线应南北放置在小磁针的正上方或正下方 这样电流产生的磁场为东西方向 会使小磁针有明显的偏转 若导线东西放置 电流所产生的磁场为南北方向 小磁针有可能不发生偏转 故a b d错 c正确 答案 c反思领悟 小磁针静止时指向南北 说明它受到的地磁场的作用力为南北方向 若要使小磁针有明显的偏转 就需要有东西方向的力作用在小磁针上 这可由电流沿南北方向放置在小磁针的正上方或正下方来实现 奥斯特实验说明了 a 磁场的存在b 磁场的方向性c 电流可以产生磁场d 磁场间有相互作用 答案 c 解释 奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转 说明电流周围能产生磁场 故正确答案为c 电流与电流间的相互作用1 实验 互相平行且距离较近的两条导线 分别通以方向相同和方向相反的电流 如图3 1 2 2 现象 通异向电流的导线远离 通同向电流的导线靠近 3 结论 同向电流相互吸引 异向电流相互排斥 创新拓展 a 甲图中 导线通电小磁针发生偏转b 乙图