高中物理 3.13.2 我们周围的磁现象 认识磁场课件 粤教版选修31.ppt

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 一 地磁场1 地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场 2 地球本身是一个大磁体 它的n极位于地理的南极附近 s极位于地理的北极附近 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 二 磁性材料1 磁性材料按去磁的难易可分为硬磁性材料和软磁性材料 2 磁性材料按化学成分可分为金属磁性材料和铁氧体 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 三 磁场初探电荷之间的相互作用是通过电场发生的 磁体与磁体之间 磁体与通电导体之间以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的 磁场的来源有哪些 答案 磁体或者电流 磁体和磁体之间通过磁场有相互作用的引力或斥力 说明磁体周围有磁场 奥斯特于1820年发现电流周围也存在磁场 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 四 磁场方向磁场是有方向的 我们规定 在磁场中的任一点 小磁针n极受力的方向 或小磁针静止时n极所指的方向 就是该点的磁场方向 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 五 图示磁场1 我们可以用磁感线来描述磁场 所谓磁感线就是在磁场中画出的有方向的曲线 在这些曲线上 每一点磁场方向都与该点的切线方向一致 2 磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱 磁场越强的地方 磁感线越密 3 直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则来判断 用右手握住导线 让伸直的大拇指指向电流方向 弯曲的四指所指的是磁感线的环绕方向 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 在用安培定则判定通电直导线 环形电流和通电螺线管的磁感线的方向时 有什么相同点和不同点 答案 相同点 都用右手进行判断 不同点 拇指和四指所指示的物理量不同 对通电直导线 拇指指向原因 电流 的方向 四指指向结果 磁感线 的方向 对环形电流和通电螺线管 四指指向原因 电流 的方向 拇指指向结果 磁感线 的方向 目标导航 预习导引 一 二 三 四 五 六 六 安培分子电流假说1 法国学者安培提出了著名的分子电流假说 他认为 在磁体等物质粒子内部 存在着一种环形电流 分子电流 分子电流使每个物质粒子都成为微小磁体 2 我们用安培的分子电流假说可以解释很多磁现象 如一根未被磁化的铁棒之所以对外不显示磁性 是因为内部分子电流杂乱无章 磁化后的磁体在受到高温或猛烈的敲击时会失去磁性 这是因为分子电流的规则取向被破坏 知识精要 思考探究 典题例解 一 二 三 迁移应用 一 对磁场的理解1 磁场是磁体或电流周围客观存在的一种物质 2 磁场的基本性质 对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用 3 磁极与磁极之间 磁极与电流之间 电流与电流之间都存在着相互作用 这种相互作用是通过磁场来传递的 4 实验表明 同性磁极相互排斥 异性磁极相互吸引 同向电流相互吸引 反向电流相互排斥 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 磁场的基本性质是什么呢 与电场的基本性质是否相似 答案 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 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 例1 新民晚报 曾报道过一则消息 上海信鸽从内蒙古放飞 历经20余天 返回上海区鸽巢 信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领 实在令人称奇 人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想 a 信鸽对地形地貌有极强的记忆力b 信鸽能发射并接收某种超声波c 信鸽能发射并接收某种次声波d 信鸽体内有某种磁性物质 它能借助地磁场辨别方向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 导学号51120078 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 解析 这是一道要求从阅读试题的过程中收集信息 分析处理信息的应用类题 题中设计了一个陷阱 似乎科学家的实验表明信鸽辨别方向的能力与磁场无关 否则缚有小磁铁的一组信鸽怎会全飞散呢 然而其实d是正确的 因为信鸽所缚的小磁铁所产生的磁场扰乱了它靠体内磁性物质借助地磁场辨别方向的能力 所以缚磁铁的一组信鸽全部飞散 答案 d 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 铁棒a能吸引小磁针 铁棒b能排斥小磁针 若将铁棒a靠近铁棒b 则 导学号51120079 a a b一定相互吸引b a b一定相互排斥c a b之间可能无相互作用力d a b可能相互吸引 也可能相互排斥答案 d解析 小磁针本身具有磁性 能够吸引没有磁性的铁棒 故铁棒a可能有磁性也可能没有磁性 只是在小磁针磁场的作用下暂时被磁化的结果 铁棒b能排斥小磁针 说明铁棒b一定具有磁性 若a无磁性 当a靠近b时 在b的磁场作用下也会被磁化成异名磁极而相互吸引 若a有磁性 则当a b两同名磁极靠近时 有排斥作用 当异名磁极靠近时 有吸引作用 故选项d正确 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 二 磁感线1 在磁体外部 磁感线从北极出发 回到南极 在磁体内部由南极回到北极 2 磁感线的疏密表示磁场的强弱 磁感线越密的地方磁场越强 3 磁感线闭合而不相交 不相切 也不中断 4 磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线 其疏密反映磁场的强弱 线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 5 磁场的分布是立体空间的 要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵 横截面图的画法 特点 磁极附近磁感线较密集 磁体外部的磁感线与磁体内部的磁感线条数相同 所以在磁体内部磁感线最密集 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 6 磁感线与电场线的区别 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 在磁场中不画磁感线的地方没有磁场 这种说法对吗 答案 不对 磁感线是为形象地描述磁场而假想的曲线 在磁场中不画磁感线的地方并不能说明该处没有磁场 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 例2 多选 关于磁场和磁感线的描述 正确的是 导学号 导学号51120080 a 磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向 磁感线上每一点的切线方向就表示该点的磁场方向b 磁感线总是从磁铁的n极指向s极c 磁极间的相互作用是通过磁场发生的d 磁感线就是磁场中的碎铁屑排列成的曲线思路分析 审题时应把握以下三点 1 磁感线是物理模型 2 磁感线是闭合曲线 3 细铁屑只能显示磁感线的形状 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 解析 由磁感线的特征可知选项a正确 磁感线在磁体外部由n s 在内部由s n 选项b未明确是在磁铁内部还是外部 故选项b不正确 利用碎铁屑在磁场中被磁化的性质 可显示磁感线的形状 但它排成的曲线本身不是磁感线 选项d错误 答案 ac 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 下列关于磁场和磁感线的描述 正确的是 a 磁感线从磁体的n极出发到磁体的s极终止b 自由转动的小磁针放在通电螺线管内部 其n极指向螺线管的n极c 磁感线的方向就是磁场方向d 两条磁感线的空隙处不存在磁场答案 b 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 解析 磁感线与电场线不同 它是一条闭合曲线 在磁体的外部由n极到s极 而在磁体的内部则由s极到n极 故选项a是不正确的 通电螺线管内部的磁感线和条形磁铁相似 是由s极到n极的 即磁场方向也是从s极指向n极 所以放置其中的小磁针n极必然是指向磁场方向 即螺线管的n极 故选项b正确 只有磁感线是直线时 磁感线的方向才与磁场方向一致 如果磁感线是曲线 则某点的磁场方向是用该点的切线方向来表示的 所以选项c不正确 磁感线是为研究问题方便而假想的曲线 磁场中磁感线有无数条 故提出两条磁感线之间是否有空隙 是否存在磁场等类似的问题是毫无意义的 故选项d不正确 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 三 安培定则1 安培定则的应用方法分清 因 和 果 在判定直线电流的磁场的方向时 大拇指指 原因 电流方向 四指指 结果 磁场绕向 在判定环形电流磁场方向时 四指指 原因 电流绕向 大拇指指 结果 环内沿中心轴线的磁感线方向 即指n极 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 2 三种常见的电流磁场的特点及画法比较 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 奥斯特实验说明了通电导线周围存在磁场 请思考 如何判定通电导线周围的磁场方向呢 答案 用安培定则来判定 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 例3 多选 如图所示 一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时 磁针的s极向纸内偏转 则这束带电粒子可能是 导学号51120081 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思路分析 带电粒子束的定向移动可以看作 等效电流 正电荷定向移动方向和 等效电流 方向相同 负电荷相反 等效电流 的磁场可以应用安培定则判定 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 解析 小磁针n极的指向即是磁针所在处的磁场方向 题中磁针s极向纸内偏转 说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外 由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左 故若为正离子 则应是自右向左运动 若为负离子 则应是自左向右运动 答案 bc 一 二 三 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 如图所示 a b是直线电流的磁场 c d是环形电流的磁场 e f是螺线管电流的磁场 试在各图中补画出电流方向或磁感线方向 答案 见解析解析 根据安培定则 可以确定a中电流方向垂直纸面向里 b中电流的方向从下向上 c中电流方向是逆时针 d中磁感线的方向向下 e中磁感线的方向向左 f中磁感线的方向向右 知识链接 案例探究 类题试解 安培定则的理解与应用安培定则是用来判断通电直导线与通电螺线管的磁场方向的 知识链接 案例探究 类题试解 如图所示 环形导线周围有三只小磁针a b c 闭合开关s后 三只小磁针n极的偏转方向是 导学号51120082 a 全向里b 全向外c a向里 b c向外d a c向外 b向里 知识链接 案例探究 类题试解 思路分析 解答该题可按以下顺序 解析 开关闭合后 环形电流中存在顺时针方向的电流 根据安培定则可判知 环内磁场方向垂直于纸面向里 环外磁场方向