江苏省新沂市王楼中学高中物理 31（3.1）导学案.doc

学习内容江苏省新沂市王楼中学高中物理 3-1（3.1）导学案学习目标1. 通过回顾磁学的发展历史和初中学过的磁学知识，掌握磁场的基本概念、磁感线及其物理意义。2. 知道磁铁、电流和地球磁场的磁感线分布情况，并会用安培定则判定磁场方向学习重、难点1. 磁铁、电流和地球磁场的磁感线分布情况，2. 会用安培定则判定磁场方向学法指导自主、合作、探究学习过程用案人自我创新【自主学习】1基本磁学概念：磁性： 的性质。磁极： 。磁场：磁体周围空间存在_，它的基本性质是对放在其中的磁体或电流有_的作用，一切磁相互作用都是一种非直接接触的相互作用，必须通过_来实现。2、描述磁场分布的常用工具磁感线描述电场用电场线，描述磁场用磁感线。磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线，其上每一点的_方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时_的指向磁感线在磁铁外部由_极到_极，在磁铁内部由_极到_极，构成一闭合的曲线。磁感线越密处磁场越_，磁感线越疏处磁场越_.3、确定电流产生磁场的方向安培定则安培定则又称为右手螺旋定则，是确定电流磁场的基本法则，不仅适用于通电直导线，同时也适用于通电圆环和通电螺线管对于通电直导线的磁场，使用时大拇指指向表示_方向，弯曲的四指方向表示_的方向；对于通电圆环或通电螺线管，弯曲的四指方向表示_方向，大拇指的指向表示螺线管内部的_方向4、几种常见的磁场的磁感线分布图直线电流的磁场如图3-1-1所示为直线电流的磁感线分布图。通电直导线在周围产生的磁场是不均匀分布的，垂直于直导线方向，离直导线越远，磁场 ；反之越强环形电流的磁场如图3-1-2所示，右手弯曲的四指方向与 方向一致，伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向，大拇指指向磁 的位置螺线管是由多个环形串联而成，所以通电螺线管与环形电流的磁场的确定的方法是相同的运动电荷的磁场电流是由电荷的定向移动形成的，电流的磁场实质是运动电荷产生的氢原子核外的电子由于受到库仑力的作用，绕氢原子核做匀速圆周运动，产生的电流相当于一个环形电流，由于在一个周期内电子通过环上任意一个截面一次，根据电流强度的定义，电流强度大小为 判断该环形电流的磁场方向时，必须注意，弯曲的四指必须与负电荷运动的方向相反，即指向正电荷运动的方向。地球磁场地磁场的磁感线的分布与条形磁铁、通电螺线管的磁场相似如图3-1-3所示，与地理南极对应的是地磁北极，与地理北极对应的是地磁南极（不计磁偏角时）。一对条形磁铁组成的磁场分布（如图3-1-4）匀强磁场如果某个区域里磁感应强度大小_，且_相同，这个区域里的磁场叫做匀强磁场,匀强磁场的磁感线是一组平行且_的直线匀强磁场是一种理想化的模型，大的异名磁极之间的磁场、通电螺旋管内部（扣除边缘区域）的磁场可以近似看作匀强磁场处理，如图3-1-5所示6、关于磁偏角指南针并不指向地球的正南和正北如图3-1-6所示，地理南北极与地磁南北极并不重合，地磁的北极（n极）在南半球南纬70010/和东经150045/的地方，地磁的南极（s极）在北半球北纬70050/和西经960的地方通过磁针静止位置所作的竖直平面叫做地磁子午面，地磁子午面和地理子午面做夹的角度叫做磁偏角实际测量的结果指出，地球各处的磁偏角不同【范例精析】例1、做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，通电后发现小磁针不动，用手拨动一下小磁针，小磁针转动180o后静止不动，由此可知通电直导线放置情况是 ( )a东西向 b南北向 c正西南 d正西北拓展：磁针的偏转是由于受到磁场的作用，做奥斯特实验时的磁针既受到地球磁场的作用，又受到通电直导线的磁场力的作用，如果导线东西方向放置（电流也是在东西方向上），则有可能出小磁针不发生新的偏转，从而误认为电流不能产生磁场，为了有效地演示电流产生的磁场使小磁针偏转的效果，演示奥斯特实验时，要求导线南北方向放置。 例2、如图3-1-7所示，在全自动洗衣机中，排水阀由程序控制器控制其动作的当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁心2动作，牵引排水阀的活塞，排除污水牵引电磁铁结构如图所示以下正确的是( ) (a)若a,b初输入交变电流，铁心2不能吸入线圈中(b)若a,b初输入交变电流，铁心2能吸入线圈中(c)若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负,则铁心2的b为s极(d)若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负,则铁心2的b为n极拓展：电磁铁是磁性的一种应用，常用的电磁铁大多做成形，目的是让它两个磁极可以同时吸引物体巨大的电磁铁里可以通以强大的电流，从而产生强大的磁场，充当电磁起重机的提手，吸引起很重的铁块 例3、已知电流磁场的磁感应线方向或n、s极方向，请在图3-1-8上标出电流方向。例4、 如图3-1-10所示的电路中，当开关s断开时，螺线管中的小磁针的n极指向如图所示，当开关s闭合后，试确定小磁针的n极指向。例5、电视机显象管的偏转线圈示意图3-1-11，此时电流方向如图所示。试画出线圈中心的磁场方向。达标检测1首先发现电流产生磁场的科学家是( )（a）牛顿 （b）阿基米德 （c）奥斯特 （d）伏特 2如图3-1-12所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时,磁针的s极向纸内偏转,这一带电粒子束可能是( (a)向右飞行的正离子束 (b)向左飞行的正离子束(c)向右飞行的负离子束 (d)向左飞行的负离子束3关于磁感线的概念和性质，以下说法中正确的是( )(a)磁感线上各点的切线方向就是小磁针静止时北极的指向(b)磁场中任意两条磁感线有可能相交(c)铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是实际存在的磁感线(d)磁感线总是从磁体的n极发出终止于磁体的s极4在图3-1-11中，已知下列各图中的电流方向，请画出相应的磁感线。5不接触的磁体间的相互作用力，是通过 而发生的，发现电流磁效应的实验是由物理学家 完成的。6如图3-1-12所示，可以自由转动的小磁针静止不动时，靠近螺线管的是小磁针的_极。若将小磁针放到螺线管内部，小磁针指向与图示位置时的指向相_（填“同”或“反”）。n、同