磁场 磁现象和磁场.docx

选修3-1 磁场 磁现象和磁场适用学科高中物理适用年级高中二年级适用区域新课标 人教版课时时长（分钟） 60知识点1. 电流磁场方向判断：右手螺旋定则2. 地球的磁场3. 磁现象都归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用教学目标1了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。2知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。3知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。4知道地球具有磁性。教学重点磁场、地磁场教学难点对地磁场的理解教学过程一、复习预习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。从本节课开始我们将进入磁场的学习。二、知识讲解考点1：磁现象（1）磁性：某些物体具有的能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。（2）磁体：具有磁性的物体叫磁体。（3）磁极：磁体各部分的磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。任何磁体都有两个磁极，一个叫南极（S极），一个叫北极（N极）。（4）磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化；反之，使具有磁性的物体失去磁性的过程叫退磁或去磁。（5）磁性材料：磁化后容易去磁的材料为软磁性材料，不容易去磁的材料为硬磁性材料。软磁材料可用于被反复磁化的场合，如电磁铁，计算机记忆元件等，硬磁材料可用于制作永久磁铁。考点2： 电流的磁效应 电流对小磁针的作用：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，导体通电后能使下方与其平行的小磁针发生偏转，说明通电导体具有了磁性，将这种现象称为电流的磁效应。（1）奥斯特实验方法把水平导线沿南北方向放在小磁针的上方，让电流分别由南向北和由北向南通过将水平导线移到小磁针的正下方，让电流再次由南向北和由北向南通过 （2）观察到的现象以上四种情况下小磁针均发生了偏转，但两次偏转的情况有所不同，小磁针稳定后的N极指向正好相反（3）实验结论导线通入电流后，小磁针发生了转动，说明小磁针受到了磁场力的作用，可见电可以生磁但是通入不同方向的电流时小磁针的转动方向不同，说明通入电流的方向不同，产生的磁现象也不一样 考点3：磁场 （1）定义：磁体与磁体、电流与磁体、电流与电流之间是通过一种特殊物质发生相互作用的，这种物质就是磁场。 （2）磁场的基本性质：对放入其中的磁极或电流具有力的作用（对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。（3）磁场虽不由分子、原子等实物粒子构成，却是一种客观存在，是不同存在形式特殊的物质，这一点类似于电场。磁场看不见、摸不着，只能通过它的基本性质反映出来（4）磁体间的作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。（5）电流与电流间的作用：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。 考点4：地球的磁场（1）地磁场：地球由于自身具有磁性而在其周围产生的磁场叫做地磁场地磁场与条形磁铁的磁场相似（2）地磁两极和地理两极的关系：地磁南极（S极）在地理北极附近，地磁北极（N极）在地理南极附近，二者并不重合（3）磁偏角：地磁轴和地球自转轴两者的夹角大约为11，这个交角叫做磁偏角。三、例题精析【例题1】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，下述说法中正确的是（ ）AA、B一定相互吸引BA、B一定相互排斥CA、B间可能无磁场力作用DA、B可能相互吸引，也可能相互排斥【答案】D【解析】小磁针本身有磁性，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而发生相互吸引作用；若A有磁性，则A、B两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥；当异名磁极互相靠近时，互相吸引，这说明不论A有无磁性，它们之间总有磁场的作用，故正确答案为D.【例题2】在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是（ ）A沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C电流沿南北方向放置在磁针的正上方D电流沿东西方向放置在磁针的正上方【答案】C【解析】在做“奥斯特实验”时，为减弱地球磁场的影响，导线应南北放置在小磁针的正上方或正下方，这样电流产生的磁场为东西方向，会使小磁针有明显的偏转若导线东西放置，电流所产生的磁场为南北方向，小磁针有可能不发生偏转，故A、B、D错，C正确【例题3】关于地磁场，下列叙述正确的是()A地球的地磁两极与地理的两极重合B我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的南极C地磁的北极与地理南极重合D地磁的北极在地理南极附近【答案】BD【解析】地球是一个大磁体，其磁北极（N极）在地理南极附近，磁南极（S极）在地理北极附近，并不重合指南针指南的一端应该是磁针的南极（S极）选项B、D正确四、课堂运用【基础】1下列关于磁场的说法正确的是（ ）A磁场的基本性质是对处于其中的磁体有力的作用B磁场是看不见、摸不着，实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无解析：磁场虽看不见、摸不着，但其是客观存在的，不随人的意志为转移，它是一种特殊的物质形态，最基本的性质是对处于其中的磁场和电流有力的作用答案：AC2奥斯特实验说明了（ ）A磁场的存在B磁场的方向性C电流可以产生磁场 D磁场间有相互作用解析：奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转，说明电流周围能产生磁场故正确答案为C。答案：C【巩固】1下列说法正确的是（ ）A磁极与磁极间的相互作用是通过磁场发生的B电流与电流的相互作用是通过电场发生的C磁极与电流间的相互作用是通过电场和磁场共同发生的D磁场和电场是同一种物质解析：电流能产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，不论是磁极与磁极间还是电流与电流间、磁极与电流间，都有相互作用的磁场力，磁场是磁现象中的一种特殊物质，它的基本特点是对放入磁场中的磁极、电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用，它不会对放入电场中的磁极产生力的作用因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其本身的特点因此选项A正确。答案：A2实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象的解释正确的是（ ）A硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C磁体的磁性越强，能够吸引的物质种类越多D硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引解析：现行流通的一元硬币为钢芯镀镍的合金材料，钢和镍都是磁性材料，放在磁体的周围能够被磁化而获得磁性，能够被磁体吸引选项A不正确；硬币含有铁但不全是铁，所以不能说一定是用铁做的，B不正确；磁体磁的强弱性与能够吸引的物质种类无关，只能吸引铁、钴、镍等物质，所以只有C错，D对答案：D【拔高】1如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的棋子不会掉落是因为（ ）A质量小，重力可以忽略不计B受到棋盘对它向上的摩擦力C棋盘对它的吸引力与重力平衡D它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力解析：对棋子进行受力分析如图所示。由于棋子与棋盘之间相互吸引引起相互挤压，重力使得棋子有竖直向下的运动趋势，这就使得棋盘对棋子产生了向上的摩擦力。答案：B2磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是（ ）A磁体的吸铁性B磁极间的相互作用规律C电荷间的相互作用规律D磁场对电流的作用原理解析：军舰被地磁场磁化后变成了磁体，当军舰靠近水雷时，对控制引爆电路的小磁针有力的作用，使小磁针转动引爆水雷B项正确答案：B课程小结1磁场的基本特性是对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用.2磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。3地磁场。课后作业【基础】1下列关于磁场的说法中正确的是()A磁体周围的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的B将小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用C把磁体放在真空中，磁场就消失了D当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场，不撒铁屑磁场就消失2磁场的基本性质是指()A能够使小磁针发生偏转B能够吸引铁、钴、镍等物体的性质C能够使通电导线发生偏转D能对放入其中的磁体或电流产生力的作用3指南针能够指向南北，是因为指南针()A有吸引铁质物质的性质 B被地磁场磁化了C受到地磁场的作用 D以上答案都不对4假设将一个小磁针放在地球的北极点上，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5物理实验都需要有一定的控制条件奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是（ ）A该实验必须在地球赤道上进行B通电直导线应该竖直放置C通电直导线应该水平东西方向放置D通电直导线应该水平南北方向放置619世纪20年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流，安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是（注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线）（ ）A由西向东垂直磁午线B由东向西垂直磁子午线C由南向北沿磁子午线 D由赤道向两极沿磁子午线方向7首先用实验得出磁与电联系的科学家是（ ）A安培 B牛顿 C奥斯特 D法拉第8关于磁极间的相互作用，下列说法正确的是（ ）A同名磁极相互吸引B同名磁极相互排斥C异名磁极相互排斥D异名磁极相互吸引答案与解析：1B 2D 解析：磁场的基本性质是对放入磁场中的磁体或通电导线具有力的作用。由于通电导线能够产生磁场，就是一个磁体，因此也会受到磁场的作用。3C 4B5D6B 解析：地球内部磁场方向由北向南，由安培定则可判知电流方向。7C 解析：丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，首先应用实验得到了磁与电的联系。法拉第发现了电磁感应现象，开启了电气化时代。8BD【巩固】1做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，通电后发现小磁针不动，用手拨动一下小磁针，小磁针转动180o后静止不动，由此可知通电直导线放置情况是（ ）A东西向 B南北向 C正西南 D正西北2如图所示，在全自动洗衣机中，排水阀由程序控制器控制其动作的当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁心2动作，牵引排水阀的活塞，排除污水牵引电磁铁结构如图所示以下正确的是（ ） A若a、b初输入交变电流，铁心2不能吸入线圈中B若a、b初输入交变电流，铁心2能吸入线圈中C若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁心2的B为S极D若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁心2的B为N极答案与解析：1A 解析：由于地球磁场的作用，小磁针静止时N极指向地球的北极，如果通电导线是南北方向放置的，则不论