高中物理 第3章 磁场 1 磁现象和磁场课件 新人教版选修31.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 1 磁场 第三章 1磁现象和磁场 第三章 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 磁现象 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 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 电流的磁效应 1 奥斯特实验把导线沿 方向放置在指向南北的磁针上方 通电时磁针发生了 2 实验意义奥斯特实验发现了电流的 即电流可以产生磁场 首先揭示了 的联系 南北 转动 磁效应 电与磁 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 之间 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 或 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 磁场 磁体和电流 电流和电流 磁极 电流 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 地球的磁场 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 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 一 对磁场的理解 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 二 电流的磁效应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 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 在做奥斯特实验时 下列操作中现象最明显的是 a 沿导线方向放置磁针 使磁针在导线的延长线上b 垂直导线方向放置磁针 使磁针在导线的正下方c 导线沿南北方向放置在磁针的正上方d 导线沿东西方向放置在磁针的正上方答案 c 解析 由于地球的磁场是沿南北方向的 为了使实验现象明显 应该使电流的磁场不沿南北方向 最好沿与南北方向夹角最大的东西方向 所以应在南北方向放置导线 故选c 三 对地磁场的理解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 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 海南省海南中学2013 2014学年高二上学期期中 若把地球磁场等效为一个条形磁铁的磁场 那么下列城市中哪个城市的地磁场最强 a 莫斯科b 新加坡c 广州d 东京答案 a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 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间的相互作用而人为引入的c 磁极与磁极间是直接发生作用的d 磁场只有在磁极与磁极 磁极与电流发生作用时才产生 对磁场及磁现象的理解 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 答案 a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 如图所示 a b c三根铁棒中有一根没有磁性 则这一根可能是 a ab bc cd 都有可能答案 a解析 由题图知b c相互排斥 说明b c都有磁性 所以a棒无磁性 故选项a正确 地球是一个大磁体 在地面上放置一个小磁针 小磁针的南极指向地磁场的南极 地磁场的北极在地理南极附近 赤道附近地磁场的方向和地面平行 北半球地磁场方向相对地面是斜向上的 地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的 以上关于地磁场的描述正确的是 a b c d 地球的磁场 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 答案 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 如图所示 假如将一个小磁针放在地球的北极附近的磁极上方 那么小磁针的n极将 a 指北b 指南c 竖直向上d 竖直向下答案 d解析 地磁场的分布规律与条形磁铁类似 在地球北极附近 地磁场竖直向下 此处小磁针的n极应竖直向下 d对 下图是医生用来取出病人吞下的金属物品的仪器 当仪器顶部接触金属物品时 医生将手控环内推 再拉出整条塑料管 开放 探究 1 你能说出这种仪器的原理吗 2 如果小孩不慎吞下的是易拉罐拉环或一个回形针 哪种物体可以用这种仪器取出来 3 如果把活动永磁体换成电磁铁 你认为是不是更实用呢 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 某报曾报道一则消息 上海雨点鸽从内蒙古放飞后 历经20余天 返回上海市区鸽巢 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 答案 d 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 易错点 不能正确辨别磁体间的相互作用导致错误案例 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时 则 a a b一定互相吸引b a b一定互相排斥c a b间有可能无磁场力作用d a b间可能互相吸引 也可能互相排斥 易错分析 本题易错选项及错因分析如下 a项 认为a吸引小磁针 则a与b靠近端一定为异名磁极 b项 对a磁性判断不全 漏掉a与b