高中物理 第3章 磁场 1 磁现象和磁澄件 新人教版选修31.ppt

第三章 磁场 1磁现象和磁场 信鸽千里归巢是一件再普通不过的事情 可为鸽子导航的 地图 在哪儿 为什么在没有阳光的暴风雨天气或者在出现日食的日子鸽子会迷路 目前科学家已经证实了鸽子的上喙具有一种能够感应地磁场的晶胞 正是这种器官为鸽子的飞行导航 知识自主梳理 1 磁性物质具有 等物质的性质叫磁性 2 磁体 的物体叫磁体 3 磁极磁体的各部分磁性强弱不同 的区域叫磁极 1 任何磁体都有两个磁极 一个叫 另一个叫 2 同名磁极相互 异名磁极相互 磁现象 知识点1 吸引铁 钴 镍 具有磁性 磁性最强 南极 又称s极 北极 又称n极 排斥 吸引 1 奥斯特实验把导线沿 南北方向放置在指向南北的磁针上方 通电时磁针发生了 转动 2 实验意义奥斯特实验发现了电流的 磁效应 即电流可以产生磁场 首先揭示了 电与磁的联系 知识点2 电流的磁效应 1 定义磁体或电流周围存在一种特殊物质 能够传递磁体与磁体之间 磁体和电流之间 电流和电流之间的相互作用 这种特殊的物质叫磁场 2 磁场的基本性质对放入其中的 磁极或 电流产生力的作用 所有与磁现象有关的相互作用 都是通过磁场发生的 可与电荷间的相互作用相类比 知识点3 磁场 3 磁场的产生 周围存在磁场 周围存在磁场 电流的磁效应 永磁体 电流 1 地磁场地球本身是一个磁体 其周围存在的磁场叫 地磁场的n极位于地理 附近 s极位于地理 附近 地磁场很弱 但自由转动的小磁针能显示出地磁场的作用 这是 的原理 知识点4 地球的磁场 地磁场 南极 北极 指南针 2 磁偏角地球的地理两极与地磁两极并 因此 磁针并非准确地 或 其间有一个交角 这就是 简称磁偏角 如图所示 不重合 指南 指北 地磁偏角 重点难点突破 特别提醒 自然界有两种基本的物质形态 实物和场 1 实物即具体的 有形的物质形态 由物质粒子组成 2 场是物质的另一种存在形态 和实物一样也是一种客观存在物 具有质量 能量 动量等物质的基本属性 一 对磁场的理解 1 电现象与磁现象的联系 1 磁体总存在着两个磁极 自然界中存在两种电荷 2 同种电荷相互排斥 同名磁极相互排斥 异种电荷相互吸引 异名磁极相互吸引 2 奥斯特的实验 1 实验装置如图所示 二 电流的磁效应 2 实验现象 当给导线通电时 与导线平行放置的小磁针发生转动 3 注意事项 为了排除地磁场的影响 使实验现象明显 导线应沿南北方向水平放置在小磁针的正上方 4 实验结论 电流具有磁效应 即电流可以产生磁场 5 实验意义 电流磁效应的发现 首次揭示了电与磁之间的联系 揭开了人类对电磁现象研究的新纪元 解析 地球本身就是一个大磁体 而地球的磁场方向大致是由地理的南极指向地理的北极 为了避免地磁场的影响 在做实验时 通电直导线必须沿南北方向放置 1 虽然地磁两极与地理两极并不重合 但它们的位置相对来说差别不是很大 因此 一般我们认为 1 地理南极正上方磁场方向竖直向上 地理北极正上方磁场方向竖直向下 2 在赤道正上方 距离地球表面高度相等的点 磁场的强弱相同 且方向水平向北 3 在南半球 地磁场方向指向北上方 在北半球 地磁场方向指向北下方 三 对地磁场的理解 2 影响 由于磁场对运动电荷有力的作用 故射向地球的带电粒子 其运动方向会发生变化 不能直接到达地球 因此地磁场对地球生命有保护作用 特别提醒 地球上不同的地点地磁场的方向不同 水平分量由南指向北 竖直分量在南半球竖直向上 在北半球竖直向下 因此当涉及到地磁场的问题时 要注意明确在地球上的位置 解析 由于地磁场方向由南向北 故指南针指向南方的是s极 由于地磁南北两极点的磁场方向竖直 故指南针可能指向其他方向 不能准确指向南方 另外受人为的强磁场的干扰 地磁场对指南针起不了决定作用 此时指南针也不能确定方向 考点题型设计 题型1对磁场及磁现象的理解 b 解析 磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质 所以b d选项错误 磁极之间 磁极与电流之间 电流与电流之间 运动电荷之间的作用都是通过磁场发生的 不是直接发生的 故c选项错误 点评 此题易误选b 磁场是客观存在的一种物质 并非为了某种需要而人为引入的 ac a 图甲中前后面的同性磁极间距较小 同性磁极相互斥力大 容易脱落b 图甲中前后面的异性磁极间距较小 异性磁极相互引力大 不容易脱落c 图乙中前后面的同性磁极间距较大 同性磁极相互斥力小 不容易脱落d 图乙中前后面的异性磁极间距较大 异性磁极相互引力小 容易脱落解析 同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 题图甲中前后面的同性磁极间距较小 同性磁极相互斥力大 容易脱落 题图乙中前后的同性磁极间距较大 同性磁极相互斥力小 不容易脱落 故ac正确 题型2地球的磁场 d 解析 本题考查地球磁场的特点与分布 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似 主要有三个特点 1 地磁场的n极在地理南极附近 s极在地理北极附近 磁感线分布如图所示 2 地磁场b的水平分量 bx 总是从地理南极指向北极 而竖直分量 by 则南北相反 在南半球垂直地面向上 在北半球垂直地面向下 3 在赤道平面上 距离地球表面相等的各点 磁感应强度相等 且方向水平向北 故正确答案为d 点评 求解该题应先明确地磁场的特点及地球表面各处地磁场的方向 解析 将地球等效为一个条形磁铁 越靠近两极 磁场越强 故选a b 题型3开放 探究 解析 1 当仪器顶部接触金属物品时 将手控环内推 其上的活动永磁铁使固铁磁化 磁化后吸引铁磁性金属物品 然后拉出整条塑料管 即可把这种金属物品取出 2 由于磁铁只能吸引铁磁性物体 而易拉罐环是铝合金材料的 不是铁磁性物质 因此不能取出 而回形针是铁磁性物体 可以用此仪器取出 3 电磁铁的磁性强弱可以随电流的变化而变化 如果是误吞了比较重的金属 可通过调节电流大小使磁性增强 把它取出来 故使用电磁铁应更实用一些 点评 对开放性题目 注意把握题中所给的信息 寻找解题的思路 使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化 铁或钢制的物品都能较容易地被磁化而获得磁性 d 那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢 科学家们曾做过这样一个实验 把几百只训练有素的信鸽分成两组 在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁 而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块 然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞 结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍 而缚小磁铁的信鸽全部飞散了 科学家的实验支持了上述哪种猜想 解析 这是一道要求从阅读题目的过程中收集信息 分析处理信息的应用类题目 信鸽所缚的小磁铁能产生磁场 扰乱了它靠体内磁性物质借助地磁场辩别方向的能力 所以缚小磁铁的一组信鸽全部飞散 支持了猜想d 易错案例剖析 d 正确解答 小磁针本身有磁性 能够吸引有磁性的铁棒 故铁棒a可能有磁性 也可能没有磁性 铁棒b能排斥小磁针 说明铁棒b一定有磁性 若a无磁性 当a靠近b时 两者相互吸引 若a有磁性 当a和b的同名磁极相互靠近时 彼此相互