磁场--第3章第一、二节分解

1、第一节我们周围的磁现象第一节我们周围的磁现象 第二节认识磁场第二节认识磁场 第第 二二 节节 认认 识识 磁磁 场场 课前自主学案课前自主学案 核心要点突破核心要点突破 课堂互动讲练课堂互动讲练 知能优化训练知能优化训练 课标定位课标定位 学习目标学习目标:1.了解我国古代在磁方面的研究成果了解我国古代在磁方面的研究成果 及对人类文明的影响及对人类文明的影响 2知道地磁场和软磁性材料、硬磁性材料知道地磁场和软磁性材料、硬磁性材料 3知道磁场的基本特点是对电流有力的作用知道磁场的基本特点是对电流有力的作用 4学会安培定则和磁感线的应用学会安培定则和磁感线的应用 重点难点重点难点:1.地磁场中磁感

2、线的分布地磁场中磁感线的分布 2安培定则和磁感线的应用安培定则和磁感线的应用 一、我们周围的磁现象一、我们周围的磁现象 1无处不在的磁无处不在的磁 指南针是我国古代的四大发明之一指南针是我国古代的四大发明之一;现代生活要用到现代生活要用到 磁磁,更离不开磁更离不开磁;生物也有磁现象生物也有磁现象,人体心脏的生物电流人体心脏的生物电流 产生微弱的心磁产生微弱的心磁,因而因而_已经成为发现某些心脏已经成为发现某些心脏 疾病的重要手段关于信鸽认家的现象疾病的重要手段关于信鸽认家的现象,有一种解释有一种解释 说说,信鸽是通过地球的信鸽是通过地球的_来导航的来导航的 课前自主学案课前自主学案 心磁图心磁

3、图 磁场磁场 2地磁场地磁场 (1)地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场 叫叫_ (2)地磁场能够使指南针在地磁场能够使指南针在_时沿地球的南北方时沿地球的南北方 向取向向取向,地球磁体的地球磁体的N极极(北极北极)位于地理位于地理_附近附近, 地球磁体的地球磁体的S极极(南极南极)位于地理位于地理_附近附近,但地磁极但地磁极 与地理极并不重合与地理极并不重合 3磁性材料磁性材料 (1)磁性材料磁性材料:像铁那样磁化后磁性很强的物质叫做像铁那样磁化后磁性很强的物质叫做 _所谓磁性材料通常就是指这一类所谓磁性材料通常就是指这一类 物质物质 地磁场地磁场

4、 静止静止 南极南极 北极北极 铁磁性物质铁磁性物质 磁性材料分为磁性材料分为_与与_按化学按化学 成分分为两大类成分分为两大类:_和和_ _磁性材料磁性材料:磁化后容易去磁的物质磁化后容易去磁的物质 _磁性材料磁性材料:磁化后不容易去磁的物质磁化后不容易去磁的物质 (2)应用应用 软磁性材料软磁性材料:适用于适用于_的场合的场合,常用来常用来 制造半导体收音机的天线磁棒、录音机和录像机的制造半导体收音机的天线磁棒、录音机和录像机的 磁头、变压器、电动机、发电机、电磁铁等磁头、变压器、电动机、发电机、电磁铁等 硬磁性材料硬磁性材料:适用于制成适用于制成_(可用于扬声器、可用于扬声器、 话筒等话

5、筒等),并广泛用作磁记录材料并广泛用作磁记录材料(可用于录音机磁带可用于录音机磁带 、银行卡、计算机硬盘等、银行卡、计算机硬盘等) 硬磁性材料硬磁性材料软磁性材料软磁性材料 金属磁性材料金属磁性材料铁氧体铁氧体 软软 硬硬 需要反复磁化需要反复磁化 永磁铁永磁铁 思考感悟思考感悟 1各种磁卡为我们的生活提供了极大的方便各种磁卡为我们的生活提供了极大的方便 ,在保存时磁卡能不能与手机、磁铁等磁性物在保存时磁卡能不能与手机、磁铁等磁性物 质放在一起质放在一起,为什么为什么? 提示提示:不能不能,磁卡上的磁性信息与手机等放在一磁卡上的磁性信息与手机等放在一 起时起时,容易被磁化容易被磁化,造成信息丢

6、失造成信息丢失 1磁场初探磁场初探 (1)磁体之间的相互作用是通过磁场发生的磁体之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场对放磁场对放 入其中的磁体入其中的磁体_的作用的作用 (2)奥斯特发现了电流磁效应奥斯特发现了电流磁效应,即电流能够产生即电流能够产生 _物理学家物理学家_经过反复研究发现经过反复研究发现,磁场对磁场对 _可以产生作用力可以产生作用力 2磁场有方向吗磁场有方向吗 磁场是有方向性的磁场是有方向性的,物理学规定物理学规定,在磁场中的任一点在磁场中的任一点, 小磁针小磁针_受力的方向受力的方向,亦即小磁针静止时亦即小磁针静止时_所所 指的方向指的方向,就是该点的磁场方向就是该点的磁场方

7、向 有力有力 磁场磁场安培安培 电流电流 北极北极 北极北极 3图示磁场图示磁场 (1)我们可以用磁感线来描述磁场我们可以用磁感线来描述磁场,所谓磁感线就是在所谓磁感线就是在 磁场中磁场中_,在这些曲线上在这些曲线上, 每一点磁场方向都与该点的每一点磁场方向都与该点的_一致一致 (2)直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可 以用以用_来判定来判定:用用_握住导线握住导线,让伸直的大让伸直的大 拇指指向拇指指向_方向方向,弯曲的四指所指的是弯曲的四指所指的是_的环的环 绕方向绕方向 (3)环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间环形电流的方向跟中心

8、轴线上的磁感线方向之间 的关系的关系,也可以用也可以用_来判定来判定,即让右手弯曲的即让右手弯曲的 四指与环形电流的方向一致四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向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就是环形导线轴线上磁感线的方向 画出的一些有方向的曲线画出的一些有方向的曲线 切线方向切线方向 安培定则安培定则右手右手 电流电流磁感线磁感线 安培定则安培定则 (4)通电螺线管的电流方向跟它的磁感线之间的关系通电螺线管的电流方向跟它的磁感线之间的关系, 仍可用仍可用_来判定来判定:右手握住螺线管右手握住螺线管,让弯曲的四让弯曲的四 指所指的方向跟电流方向一致指所指的方向跟电

9、流方向一致,拇指所指的方向就是螺拇指所指的方向就是螺 线管线管_磁感线的方向磁感线的方向,或拇指指向螺线管的或拇指指向螺线管的N极极 4安培分子电流假说安培分子电流假说 任何物质的分子中都存在环形电流任何物质的分子中都存在环形电流分子电流分子电流,分子分子 电流使每个物质分子都成为一个微小的电流使每个物质分子都成为一个微小的_ 安培定则安培定则 内部内部 磁体磁体 思考感悟思考感悟 2磁化后的铁屑在磁力的作用下所呈现出来的形磁化后的铁屑在磁力的作用下所呈现出来的形 状是磁感线吗状是磁感线吗? 提示提示:不是不是,磁感线是人们描述磁场分布、强弱等引磁感线是人们描述磁场分布、强弱等引 入的假想的曲

10、线入的假想的曲线,它实际是不存在的物理学家用电它实际是不存在的物理学家用电 场线和磁感线来分析电磁场的问题场线和磁感线来分析电磁场的问题,既形象又方便既形象又方便 但是但是,用细铁屑显示的并不是磁感线用细铁屑显示的并不是磁感线,它只是形象地它只是形象地 说明了磁感线或磁场的分布情况说明了磁感线或磁场的分布情况 一、对地磁场的理解一、对地磁场的理解 1地磁场特点地磁场特点:地磁场的方向并不是正南正北方向地磁场的方向并不是正南正北方向 的的,即地磁两极与地理两极并不重合地磁南极在地即地磁两极与地理两极并不重合地磁南极在地 理北极附近理北极附近,地磁北极在地理南极附近地磁北极在地理南极附近,地磁场方

11、向与地磁场方向与 正南正北方向间有一夹角叫磁偏角正南正北方向间有一夹角叫磁偏角 2虽然地磁两极与地理两极并不重合虽然地磁两极与地理两极并不重合,但它们的位但它们的位 置相对来说差别不是很大因此置相对来说差别不是很大因此,我们一般认为我们一般认为: (1)地理南极正上方磁场方向竖直向上地理南极正上方磁场方向竖直向上,地理北极正上地理北极正上 方磁场方向竖直向下方磁场方向竖直向下 核心要点突破核心要点突破 (2)在赤道正上方在赤道正上方,地磁场方向水平向北地磁场方向水平向北 (3)在南半球在南半球,地磁场方向指向北上方地磁场方向指向北上方;在北半球在北半球,地磁地磁 场方向指向北下方场方向指向北下

12、方 特别提醒特别提醒:由于地球上不同位置地磁场的方向不同由于地球上不同位置地磁场的方向不同, 因此当涉及到有关导体相对地磁场问题时因此当涉及到有关导体相对地磁场问题时,应该首先应该首先 明确所处的位置明确所处的位置,然后根据该位置地磁场的方向来求然后根据该位置地磁场的方向来求 解与地磁场相关的问题解与地磁场相关的问题 即时应用即时应用(即时突破即时突破,小试牛刀小试牛刀) 1(单选单选)关于地磁场关于地磁场,下列叙述正确的是下列叙述正确的是() A地球的地磁两极和地理两极重合地球的地磁两极和地理两极重合 B我们用指南针确定方向我们用指南针确定方向,指南针指南的一极是指指南针指南的一极是指 南针

13、的北极南针的北极 C地磁的北极与地理的南极重合地磁的北极与地理的南极重合 D地磁的北极在地理南极附近地磁的北极在地理南极附近 解析解析:选选D.地球是一个大磁体地球是一个大磁体,其磁北极其磁北极(N极极)在地理在地理 南极附近南极附近,磁南极磁南极(S极极)在地理北极附近在地理北极附近,并不重合并不重合 指南针指南的一极应该是磁针的南极指南针指南的一极应该是磁针的南极(S极极)选项选项D 正确正确 二、对磁场的理解二、对磁场的理解 1磁场的基本特性磁场的基本特性:对处在它里面的磁极或电流有力对处在它里面的磁极或电流有力 的作用的作用 磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间磁极之间、磁极与电流

14、之间、电流与电流之间,都是都是 通过磁场发生力的相互作用通过磁场发生力的相互作用 2磁场的客观性磁场的客观性:磁场虽然不是由分子、原子组成的磁场虽然不是由分子、原子组成的 ,但它能够对放入其中的磁极、电流产生力的作用但它能够对放入其中的磁极、电流产生力的作用,它它 是客观存在的是客观存在的,虽然我们看不见它虽然我们看不见它,但可以通过很多磁但可以通过很多磁 现象感知它的存在现象感知它的存在,因此它与前面学过的电场一样因此它与前面学过的电场一样,也也 是一种物质是一种物质 3运动电荷的磁场运动电荷的磁场:电流是由于电荷做定向移动形电流是由于电荷做定向移动形 成的成的,因此运动电荷周围不但有电场因

15、此运动电荷周围不但有电场,同时也产生磁场同时也产生磁场 4磁体与磁体间有力的作用磁体与磁体间有力的作用,磁体与可被磁化的非磁磁体与可被磁化的非磁 体也有磁力的作用体也有磁力的作用,但一定是吸引力因此但一定是吸引力因此,若两物体若两物体 间磁力是吸引力间磁力是吸引力,则其中必有一个具有磁性则其中必有一个具有磁性,若两物体若两物体 间是排斥力间是排斥力,则两物体必都具有磁性则两物体必都具有磁性 特别提醒特别提醒:磁场与电场都具有物质性磁场与电场都具有物质性,两者有很多相似两者有很多相似 之处之处,学习时可加以类比理解、识记学习时可加以类比理解、识记 即时应用即时应用(即时突破即时突破,小试牛刀小试

16、牛刀) 2(单选单选)以下说法中正确的是以下说法中正确的是() A磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 B电流与电流间的相互作用是通过电场产生的电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 C磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同 产生的产生的 D磁场和电场是同一种物质磁场和电场是同一种物质 解析解析:选选A.由磁场的基本性质可知由磁场的基本性质可知,磁体与磁体之间、磁体与磁体之间、 磁体与电流之间、电流与电流之间都是通过磁场相互磁体与电流之间、电流与电流之间都是通过磁场相互 作用的作用的,故故A正确正确,B、C错

17、误错误;磁场与电场的基本性质不磁场与电场的基本性质不 同同,产生的原因不同产生的原因不同,因此不是同一种物质因此不是同一种物质,故故D错误错误 三、对磁感线的理解三、对磁感线的理解 1磁感线的特点磁感线的特点 (1)为形象描述磁场而引入的假想曲线为形象描述磁场而引入的假想曲线,实际并不存在实际并不存在 (2)磁感线的疏密表示磁场的强弱磁感线的疏密表示磁场的强弱,密集的地方磁场强密集的地方磁场强, 稀疏的地方磁场弱稀疏的地方磁场弱 (3)磁感线的方向磁感线的方向:磁体外部从磁体外部从N极指向极指向S极极,磁体内部磁体内部 从从S极指向极指向N极极 (4)磁感线闭合而不相交磁感线闭合而不相交,不相

18、切不相切,也不中断也不中断 (5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向 2磁感线和电场线的区别磁感线和电场线的区别 特别提醒特别提醒:磁感线与电场线类似磁感线与电场线类似,没有画磁感线的没有画磁感线的 地方地方,并不表示那里没有磁场存在磁感线在空并不表示那里没有磁场存在磁感线在空 间不能相交间不能相交,若有两条磁感线相交若有两条磁感线相交,根据磁感线定根据磁感线定 义义,在交点处磁场就有两个方向在交点处磁场就有两个方向,这与事实不符这与事实不符 即时应用即时应用(即时突破即时突破,小试牛刀小试牛刀) 3(单选单选)(2011年佛山高二检测年佛山高二检

19、测)下列关于电场线和下列关于电场线和 磁感线的说法中磁感线的说法中,正确的是正确的是() A电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B磁场中两条磁感线一定不相交磁场中两条磁感线一定不相交,但在复杂电场中但在复杂电场中 的电场线是可以相交的的电场线是可以相交的 C电场线是一条不闭合曲线电场线是一条不闭合曲线,而磁感线是一条闭合而磁感线是一条闭合 曲线曲线 D磁感线是从磁铁的磁感线是从磁铁的N极指向极指向S极的极的 解析解析:选选C.电场线与磁感线分别是为了形象描述电电场线与磁感线分别是为了形象描述电 场、磁场而引入的假想线场、磁场而引入的假想线,实际

20、不存在实际不存在,A错两种错两种 场线的切线方向均表示相应的场方向场线的切线方向均表示相应的场方向,两种场线都两种场线都 不会相交不会相交,B错电场线起始于正电荷、终止于负错电场线起始于正电荷、终止于负 电荷电荷,而磁感线在磁体外部由而磁感线在磁体外部由N极指向极指向S极极,在磁体在磁体 内部由内部由S极指向极指向N极极,组成闭合曲线组成闭合曲线,C对对,D错错 四、几种常见磁场磁感线的分布四、几种常见磁场磁感线的分布 1如图如图311所示为条形磁铁和蹄形磁铁的磁所示为条形磁铁和蹄形磁铁的磁 感线感线 (1)条形磁铁条形磁铁:磁极处磁场最强磁极处磁场最强 (2)蹄形磁铁蹄形磁铁:蹄口内磁感线平

21、行蹄口内磁感线平行 图图311 2如图如图312所示为直线电流形成的磁场的磁所示为直线电流形成的磁场的磁 感线感线,其形态为围绕直线的一族同心圆其形态为围绕直线的一族同心圆,离导线越离导线越 近近,磁场越强磁场越强 图图312 说明说明:图中的图中的“”号表示磁场方向垂直进入纸号表示磁场方向垂直进入纸 面面,“”号表示磁场方向垂直离开纸面号表示磁场方向垂直离开纸面 3如图如图313所示为环形电流形成磁场的所示为环形电流形成磁场的 磁感线磁感线,环内的磁场比环外的磁场强环内的磁场比环外的磁场强 图图313 4通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场:两端分别是两端分别是N极和极和S极极;管管 内磁感线方

22、向由内磁感线方向由S极指向极指向N极极,管外磁感线由管外磁感线由N极极 指向指向S极极,画法如图画法如图314所示所示 图图314 特别提醒特别提醒:直线电流的磁场、环形电流的磁场、直线电流的磁场、环形电流的磁场、 通电螺线管的磁场都可以通过安培定则判断若通电螺线管的磁场都可以通过安培定则判断若 知道了电流的磁场方向知道了电流的磁场方向,也可以反过来判断电流也可以反过来判断电流 的方向的方向;若是自由电荷做定向移动时形成若是自由电荷做定向移动时形成“等效电等效电 流流”,也可以用来判断也可以用来判断“等效电流等效电流”的磁场的磁场 即时应用即时应用(即时突破即时突破,小试牛刀小试牛刀) 4在蹄

23、形铁芯上绕有线圈在蹄形铁芯上绕有线圈,如图如图315所示所示,根根 据小磁针的指向据小磁针的指向,画出线圈的绕线方向画出线圈的绕线方向 图图315 解析解析:由静止的小磁针指向可判定磁感线的方由静止的小磁针指向可判定磁感线的方 向向,由安培定则可判定线圈的绕线方向由安培定则可判定线圈的绕线方向 答案答案:线圈的绕线方向如图所示线圈的绕线方向如图所示 (单选单选)铁棒铁棒A能吸引小磁针能吸引小磁针,铁棒铁棒B能排斥能排斥 小磁针小磁针,若将磁铁棒若将磁铁棒A靠近铁棒靠近铁棒B时时,下列说法中下列说法中 正确的是正确的是() AA、B一定相互吸引一定相互吸引 BA、B一定相互排斥一定相互排斥 CA

24、、B间可能无磁场力作用间可能无磁场力作用 DA、B可能相互吸引可能相互吸引,也可能相互排斥也可能相互排斥 课堂互动讲练课堂互动讲练 磁体间的相互作用磁体间的相互作用 【精讲精析精讲精析】小磁针本身具有磁性小磁针本身具有磁性,能够吸引没能够吸引没 有磁性的铁棒有磁性的铁棒,故铁棒故铁棒A可能有磁性可能有磁性,也可能没有磁也可能没有磁 性铁棒性铁棒B能排斥小磁针能排斥小磁针,说明铁棒说明铁棒B一定有磁性一定有磁性 若若A无磁性无磁性,当当A靠近靠近B时时,在在B的磁场作用下也会的磁场作用下也会 被磁化而发生相互吸引作用被磁化而发生相互吸引作用;若若A有磁性有磁性,则则A、B 两磁体都有两磁体都有N

25、极和极和S极极,当它们的同名磁极互相靠当它们的同名磁极互相靠 近时近时,互相排斥互相排斥;当异名磁极互相靠近时当异名磁极互相靠近时,互相吸引互相吸引 故正确答案为故正确答案为D. 【答案答案】D 【方法总结方法总结】同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥,异名磁极异名磁极 相互吸引磁铁能吸引无磁性铁棒相互吸引磁铁能吸引无磁性铁棒,无论磁针无论磁针 的哪一个磁极靠近铁棒时的哪一个磁极靠近铁棒时,都会把铁棒磁化都会把铁棒磁化,并并 且是相互吸引的铁棒磁化后且是相互吸引的铁棒磁化后,靠近磁针某端靠近磁针某端 的磁极与磁针的该端互为异名磁极的磁极与磁针的该端互为异名磁极 (单选单选)在做在做“奥斯特实验奥斯

26、特实验”时下列操作中现时下列操作中现 象最明显的是象最明显的是() A沿电流方向放置磁针沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线使磁针在导线的延长线 上上 B沿电流方向放置磁针沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方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电流沿东西方向放置在磁针的正上方 关于奥斯特实验关于奥斯特实验 【精讲精析精讲精析】考虑地磁场的作用考虑地磁场的作用,放置通电导线放置通电导线 一定要南北方向一定要南北方向,开始时和磁针平行把导线沿南开始时和磁针平行把导线沿南 北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正 上方上方,通电时磁针发生明显的偏转通电时磁针发生明显的偏转,是由于南北方是由于南北方 向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向 【答案答案】C 【方法总结方法总结】注意奥斯特实验的细节问题导注意奥斯特实验的细节问题导 线东西放置或将磁针放在导线的延长线上都不一线东西放置或将磁针放在导线的延长线上都不一 定能观察到磁针的偏转定能观察到磁针的偏转