教科版选修3-1 3.1磁现象 磁场 教案.docx

3.1磁现象 磁场（一）引入问：PPT展示磁悬浮列车图，“和谐号”的速度可谓是地上跑的NO.1，那它与其他列车在设计上最大的不同是什么？答：磁悬浮列车在车上安装了超导体电磁铁，利用磁铁的同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理，使磁悬浮列车悬于空中并高速前进。（二）展示1、磁现象生活中，对磁的应用很常见，我国在古代就对磁现象有了一定的认识和应用，春秋战国时期，我国就发现了天然磁石具有吸引铁的现象和指示南北方向的作用，发明了著名的四大发明之一 指南针（展示PPT图），指南的仪器司南（PPT展示图）现在，我们的生活里，对磁的应用更是淋淋尽致，电话、磁盘（PPT）磁卡，其他磁卡（像饭卡、银行卡、水卡等等）、磁卡机电脑、U盘和手机套磁扣（实物展示）。不仅我们的生活中广泛应用到磁，就连生物体中也存在着磁的现象；鸽子识归巢、候鸟变迁途、海龟找故乡都可能与这些动物对地球磁场的敏感有关。人的器官也存在磁性，如心磁图、脑磁图（PPT），人体器官的磁分布图像，可进行疾病症断。PPT展示核磁共振断层成像装置磁已经走进医院，磁的应用也来越广泛，以后的生活当中将会对磁有更多的应用。2、磁场回顾初中知识展示最简单的磁体条形磁铁、蹄形磁铁。 无论什么磁体，磁体都有两个磁极，一个是南极用s来表示，一个是北极用n来表示。南北磁极分别为磁体上磁性最强的地方。进行简单实验：两个条形磁铁，两个蹄形磁铁，验证同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，问题两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的？学生答磁场.磁的这种相互作用靠磁场来实现。磁体周围存在着磁场，不仅磁体周围存在着磁场，而且电流周围存在磁场。一切磁相互作用都是通过磁场来实现的。奥斯特实验演示奥斯特实验：让学生直观认识电流的磁效应。实验：水平电流在小磁针的正上方流过时，小磁针发生偏转 【问题】为什么小磁针会发生偏转？ 【回答】电流的磁效应（电流周围存在磁场）实验：改变电流方向，小磁针的偏转方向不一样？这节结束后我们再来回答观察，得到磁场是看不见的，但是是确实存在的，为了形象的描述磁场的方向和强弱以及空间分布，物理学家提出了用磁感线来形象地描述磁场方向和强弱。磁感线一些遐想的有方向的闭合曲线，并不是真实存在的。对于磁感线而言，曲线上的某一点的切线方向为该点的，磁场方向，曲线的疏密表示磁场强弱，曲线疏的地方，磁场弱，曲线密的地方，磁场强。问：磁场的这些特点和我们学过的什么比较像？ 【电场】电荷：同种电荷相互吸引，一种电荷相互排斥磁体：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引电荷的相互作用通过电场实现，磁的相互作用通过磁场来实现磁感线和电场中的电场线都是一些遐想的有方向的曲线。对于电场线，曲线上的某一点的切线方向为该点的电场强度方向，曲线的疏密表示场强强弱，曲线疏的地方，电场强度弱，曲线密的地方，电场强度强。对于磁感线而言，曲线上的某一点的切线方向为该点的，磁场方向，曲线的疏密表示磁场强弱，曲线疏的地方，磁场弱，曲线密的地方，磁场强。只是，电场线是不闭合的曲线，而磁感线则是闭合的曲线。一）磁体周围的磁场磁体周围的磁场是如何的呢？也就是它的磁感线分布如何？经过人们的发现，可以用放置磁针或者撒铁屑的方法可以显示磁场的空间分布的特点。放置磁针的方法原理：小磁针在磁体周围，就会受到磁相互作用而发生偏转。人们规定，在磁场中，某一点小磁针n极所受力的方向就是该点磁场的方向。方法：所以，根据小磁针的偏转以及n极的偏转方向我们就可以描绘出磁体周围磁感线的分布情况以及它的方向。条形磁体（视频）撒铁屑的方法PPT展示，根据图像总结1、条形磁铁周围的磁感线分布特点：（1） 在磁体周围磁感线是从磁体N极出去S极回来（2） 磁感线也不会交叉（3） 磁感线是一条封闭的曲线（外部从磁体N极出去S极回来，内部从磁体S极出去N极回来，只是一般情况我们不讨论内部分布情况，所以，一般我们也不画内部磁感线）（4） 两端（即N、S）磁感线密，越远离两个磁极的地方越稀疏，也就是，两磁极的地方磁场强，越远离两个磁极的地方磁场越弱；（仔细观察，和我们学过的什么的分布情况很像？等量异种电荷的电场线分布，等量异种电荷的电场线从正电荷出发终止负电荷，电荷周围，电场线密，远离的地方稀疏，只是，电场线是不闭合的曲线，而磁感线是闭合的曲线）2、蹄形磁体（U形磁体）周围的磁感线分布特点：（1） 在磁体周围磁感线是从磁体N极出去S极回来（2） 磁感线也不会交叉（3） 磁感线是一条封闭的曲线（外部从磁体N极出去S极回来，内部从磁体S极出去N极回来，只是一般情况我们不讨论内部分布情况，所以，一般我们也不画内部磁感线）（4） 两端（即N、S）磁感线密，越远离两个磁极的地方越稀疏，中间部分为一系列平行的直线，也就是，两磁极的地方磁场强，越远离两个磁极的地方磁场越弱，中间部分磁场强度处处相等【总结】磁体周围磁感线的分布情况：1.在磁体周围磁感线是从磁体N极出去S极回来2.磁感线不会交叉3.磁感线密的地方磁场强疏的地方磁场弱4.磁感线是一条封闭的曲线5.磁感线不是真是存在的是人假想出来的，磁场才是真是存在的例题：二）、电流周围的磁场（奥斯特实验中小磁针发生，告诉我们电流周围也存在磁场）电流周围磁场分布如何？实验：原理：在通有电流的导线周围撒上铁屑，铁屑的有序排列就可以模拟出磁感线分布的情况实验：显示直线电流、环形电流、通电螺线管三者的磁场分布【观察实验得到】直线电流：一系列的同心圆，靠近导线的地方密集，远离导线的地方稀疏环形电流：靠近导线的地方密集，远离导线的地方稀疏，和等量异种电荷的电势分布情况类似。通电螺线管：分布情况和我们学过的条形磁铁类似，外部，两端密集，远离两端的地方稀疏；内部，是一系列平行直线，分布均匀。这三种电流周围磁场的磁感线分布情况大致知道了磁感线的方向怎么确定呢？安培定则（右手螺旋定则）判定：如果右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向；如果右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。 运用安培定则判断通电直导线、环形电流、通电螺线管三者的磁感线方向例题：课本83页练习与评价第1题如图所示，直流电源跟一个线圈连接成闭合回路，线圈的上方和右侧各有一个可以自由转动的小磁针，由图得出的结论正确的是：A小磁针的c端为N极，电源的a端为正极来源:Zxxk.ComB小磁针的c端为N极，电源的a端为负极C小磁针的d端为N极，电源的a端为正极D小磁针的d端为N极，电源的a端为负极如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的正上方时，小磁针的S极向纸面内偏转，这束带电粒子可能是：A向右飞行的正离子束B向右飞行的负离子束C向左飞行的正离子束D向左飞行的负离子束（三）拓展3、地磁场古代我国的指南仪器，为什么它们是指向南边，而不是其他方向原因：地球是一个大磁体，地球内外部都存在磁场。地磁场和条形磁体类似，只是，地球磁场南北极和地理南北极恰好相反，虽然并不完全重合，有一定的偏转角（称作磁偏角），不过近似认为，地球南极为磁场北极N极，地球北极为磁场南S极结合条形磁体的磁感线分布情况以及地