磁现象和磁场.doc

磁现象和磁场一、引入新课我国是世界上最早发现磁现象的国家。早在战国末年就有磁铁的记载。我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献。在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等等。进人21世纪后，科技的发展突飞猛进、一日千里，作为新世纪的主人，肩负着民族振兴的重任，希望同学们勤奋学习，为攀登科学高峰打好扎实的基础。今天，我们首先认识磁场。二、进行新课1、磁现象引导学生阅读教材“磁现象”两段，明确以下几个问题：（1）天然磁石的主要成分是什么？（2）什么是永磁体、磁性和磁极？磁体有几个磁极，如何规定的？1、天然磁石（成分：Fe3O4）2、司南的照片东汉王充在论衡中写道：“司南之杓，投之于地，其柢指南” 3、磁悬浮列车上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦东国际机场,列车加速到平稳运行之后，速度是430公里/小时。这个速度超过了F1赛事的最高时速，车厢里上下颠簸很小，左右摇摆得相对还大一些。4、飞鸽依靠地磁场识路等总结：1、磁铁吸引铁质物质 2、实物投影指南针的指向磁性：物体能够吸引轻小物体的性质叫磁性。磁极：磁铁的两端部分就是磁铁的磁极。磁体中磁性最强的区域。从中引出N、S极的定义。2、电流的磁效应电现象和磁现象之间存在着许多相似，请你举例说明。实验一：磁铁与磁铁之间有力的作用 实验二：磁铁吸引铁钉1.磁铁能吸引铁钉，铁钉是磁铁吗？为什么磁铁可以吸引铁钉？答：铁钉被磁化2.那么在自然界中还有没有什么其他的东西能使铁质物体磁化的呢？答：电流可以使铁质物体磁化1731年，英国商人发现雷电后，刀叉具有磁性。1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可以使缝衣针磁化。3.自然界中磁铁的相互作用早已被人所知，同名磁极排斥，异名磁极吸引，这与我们学过的什么力的作用很相似？答：电荷之间的作用力相似。4.那么会不会说明两者存在联系呢？如果让你去研究电与磁的关系，你会如何去设计？电荷存在正负、磁体存在两极；电荷间有力的作用，且同号电荷相斥，异号电荷相吸；磁体间同样有力的作用，且同名磁极相斥，异名磁极相吸。提问：电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？如果你是一位物理学家，你会怎样认为呢？在关于电现象和磁现象的联系问题上存在着许多有趣的物理学史方面的故事。阅读教材，思考问题：（1）人们是通过那些自然现象的发现，开始形成了相互联系和相互转化的思想的？（2）开始时，奥斯特的实验研究均以“失败”告终，为什么？你从中有何启发？（3）奥斯特是如何发现电流磁效应的？以前的实验为什么会失败？奥斯特发现电流磁效应的实验有何意义，竟使安培、法拉第对奥斯特有如此高的评价？3、磁场1.磁体对磁体有力的作用，奥斯特的电流磁效应实验说明电流对磁体也有力的作用。这些作用力都不需要直接接触，就能产生。那么，这些作用力是怎样产生的呢？是不是不需要任何媒介物就能产生？ 答： 是通过磁场产生的。2.你为什么会想到是通过磁场产生的？类比前面的学习谈一下自己的看法。奥斯特的电流磁效应实验说明电和磁是相互联系的。电荷的周围存在电场，电荷间通过电场产生相互作用，那么，磁体和电流的周围必然会存在磁场，磁体间、电流和磁体间则通过磁场产生相互作用。3.既然电流的周围存在磁场，对磁体会产生力的作用，那么磁体对电流会产生力的作用吗？电流与电流之间有没有力的作用？ 答：有。因为力是相互的。演示：如图所示，通电导线与磁体通过磁场发生相互作用。学生认真观察实验，体会磁体对通电导线产生力的作用。小结：磁场是存在于磁体或电流周围空间的一种特殊物质。磁体和电流的周围存在磁场，磁体间、电流和磁体间、电流和电流间的相互作用，都是通过磁场产生的。4.大家猜想一下，磁场的基本性质是什么呢？与电场的基本性质是否相似？答：磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。与电场的基本性质是相似的。（电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用） 问：请思考，悬吊着的磁针为什么会指示南北呢？总结：1引入磁场的原因解释磁体没有接触就能产生力的作用（在物理学中认为物理不直接接触就不能产生力的作用，如电荷之间的相互作用-是通过电场而发生力的作用的）2磁体与磁体之间，磁体与电流之间；电流与电流之间作用示意图为3存在的范围磁场存在于磁体周围以及电流周围4磁场的特性对放入其中的磁体或电流有力的作用4、磁性的地球1.司南、信鸽传书等都是利用了地磁场对它们的受力作用，那么地磁场是如何产生，又是如何分布的呢？同学们对此的了解有多少？地磁场的分布及与地磁南北极与地理南北极的方向关系2.沈括在梦溪笔谈中指出：“常微偏东，不全南也”。这是世界上最早的关于磁偏角的记载。3.除了地球有磁场外，其他天体是否也有磁场呢？地球的周围存在磁场，地球实际上就是一个巨大的磁体，它也有两个磁极，地磁南极和地磁北极。地磁场的南北极与地理的南北极并不重合。图3.1-4（如图所示）地磁场的南北极连线与地理的南北极之间有一个偏角，叫做磁偏角。磁偏角的数值在地球上不同的地点是不同的。而且，地球的磁极在缓慢地移动，磁偏角也在缓慢地变化。许多天体和地球一样，也存在着磁场。如太阳、月亮、火星等都存在磁场。但它们的磁场有不同的特点。如火星的磁场不像地球的磁场那样是全球性的，而是局部的。因此指南针不能在火星上工作。地球的磁场不是独立的，太阳、月亮等天体都有磁场，并且太阳光、太阳黑子、极光形成都与太阳磁场有关。对天体磁场的研究具有十分重要的科学意义。三、小结：1磁现象（1）物体能够吸引轻小物体的性质叫磁性。（2） 磁铁的两端部分就是磁铁的磁极。2、电流的磁效应电流周围存在磁场，首先是由丹麦的物理学家奥斯特发现的3、磁场（1）磁体和电流的周围必然会存在磁场，磁场是客观存在的物质（2）磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用（3）磁体间、电流和磁体间则通过磁场产生相互作用。4、磁性的地球（1）地球的周围存在磁场，地球实际上就是一个巨大的磁体，它也有两个磁极，地磁南极和地磁北极。（2）地磁场的南北极连线与地理的南北极之间有一个偏角，叫做磁偏角。磁偏角的数值在地球上不同的地点是不同的。而且，地球的磁极在缓慢地移动，磁偏角也在缓慢地变化。课堂练习1甲乙两根外形相同的钢条,用甲的一端触及乙的中间且相互垂直.下列说法中正确的是 ( )A若相互吸引，则甲、乙均有磁性 B若相互吸引.则甲有磁性，乙一定没有磁性C若相互不吸引，则甲、乙均没有磁性D若相互不吸引，则甲一定没有磁性.乙可能有磁性2判断一段导线中是否有直流电流通过,手边若有几组器材,其中最为可用的是( ) A被磁化的缝衣针及细棉线 B带电的小纸球及细棉线C小灯泡及导线D蹄形磁铁及细棉线3下列所述的情况,哪一种可以肯定钢棒没有磁性 （ ）A将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的这端接近磁针的南极,两者互相排斥B将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引;再将钢棒的另一端接近磁针的北极,两者仍互相吸引C将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的另一端接近磁针的南极两者仍互相吸引D将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相排斥4下列说法正确的是 （ ）A地球磁场的北极与地理南极不完全重合 B将条形磁铁从中间断开,一段是N极,另一段是S极 C改变通电螺线管中电流的方向可使其N极与S极对调 D磁场是客观存在的一种物质 5下列说法中正确的是 （ ）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磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的C地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的D磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量6下列关于磁场的说法中,正确的是 ( )A磁场跟电场一样,是一种物质B磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场C指南针指南说明地球周围有磁场D磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的7如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘。A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片、质量为m,当电磁铁A通电,铁片被吸引上升的过程中,悬挂C的轻绳上拉力的大小为 ( ) 第题AF=Mg BMgF(M+m)g回家作业 1首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家 ( ) A安培 B法拉第 C奥斯特 D特斯拉2奥斯特实验说明了 ( )A磁场的存在 B磁场具有方向性C通电导线周围存在磁场 D磁体间有相互作用3如图所示是云层之间闪电的模拟图,图中A、B是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云,在放电的过程中,两云的尖端之间形成了一个放电通道,发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里,S极转向纸外,则关于A、B的带电情况说法中正确的是 ( )第题A带同种电荷 B带异种电荷 CB带正电 DA带正电4在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针N极向东偏转,由此可知（ ）A一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针 B一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C可能是小磁针正上方向有电子流自南向北水平通过D可能是小磁针正上方向有电子流自东向西水平通过5. 下列关于磁场的说法中正确的是 ( )A. 磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B. 磁场是为了解释磁极