磁场第3章第一、二节

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

2、磁感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；现代生活要用到指南针是我国古代的四大发明之一；现代生活要用到 磁，更离不开磁；生物也有磁现象，人体心脏的生物磁，更离不开磁；生物也有磁现象，人体心脏的生物 电流产生微弱的心磁，因而电流产生微弱的心磁，因而_已经成为发现某些已经成为发现某些 心脏疾病的重要手段关于信鸽认家的现象，有一种心脏疾病的重要手段关于信鸽认家的现象，有一种 解释说，信鸽是通过地球的解释说，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

3、主学案 心磁图心磁图 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，地球磁体的向取向，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，但地附近，但地 磁极与地理极并不重合磁极与地理极并不重合 3磁性材料磁性材料 (1)磁性材料：像铁那样磁化后磁性很强的物质叫磁性材料：像铁那样磁化后磁性很强的物质叫 做做_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

4、类 物质物质 地磁场地磁场 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_按化学成分按化学成分 分为两大类：分为两大类：_和和_ _磁性材料：磁化后容易去磁的物质磁性材料：磁化后容易去磁的物质 _磁性材料：磁化后不容易去磁的物质磁性材料：磁化后不容易去磁的物质 (2)应用应用 软磁性材料：适用于软磁性材料：适用于_的场合，常用的场合，常用 来制造半导体收音机的天线磁棒、录音机和录像机来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、电磁铁等的磁头、变压器、电动机、发电机、电磁铁等 硬磁性材料：适用于制成硬磁性材料：适用于制成_(

5、可用于扬声器、可用于扬声器、 话筒等话筒等)，并广泛用作磁记录材料，并广泛用作磁记录材料(可用于录音机磁可用于录音机磁 带、银行卡、计算机硬盘等带、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，在保存时磁卡能不能与手机、磁铁等磁性 物质放在一起，为什么？物质放在一起，为什么？ 提示：提示：不能，磁卡上的磁性信息与手机等放不能，磁卡上的磁性信息与手机等放

6、在一起时，容易被磁化，造成信息丢失在一起时，容易被磁化，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，磁场对磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场对 放入其中的磁体放入其中的磁体_的作用的作用 (2)奥斯特发现了电流磁效应，即电流能够产生奥斯特发现了电流磁效应，即电流能够产生 _物理学家物理学家_经过反复研究发现，磁场对经过反复研究发现，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，物理学规定，在磁场中的任一磁场是有方向性的，物理学规定，在磁场中的任一 点，小磁针点，小磁针_受力的方向，亦即小磁针静止时受力的方向，亦即小磁

7、针静止时 _所指的方向，就是该点的磁场方向所指的方向，就是该点的磁场方向 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，所谓磁感线就是我们可以用磁感线来描述磁场，所谓磁感线就是 在磁场中在磁场中_，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：用来判定：用_握住导线，让伸直的握住导线，让伸直的 大拇指指向大拇指指向_方向，弯曲的四指所指的是方向，弯曲的四指所指的是_ 的环绕方

8、向的环绕方向 (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轴线上的磁感线方向之间 的关系，也可以用的关系，也可以用_来判定，即让右手弯曲来判定，即让右手弯曲 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：右手握住螺

9、线管，让弯曲的来判定：右手握住螺线管，让弯曲的 四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就 是螺线管是螺线管_磁感线的方向，或拇指指向螺线管的磁感线的方向，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，分分子电流，分 子电流使每个物质分子都成为一个微小的子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？

10、 提示：提示：不是，磁感线是人们描述磁场分布、强弱等不是，磁感线是人们描述磁场分布、强弱等 引入的假想的曲线，它实际是不存在的物理学家引入的假想的曲线，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，既形象又用电场线和磁感线来分析电磁场的问题，既形象又 方便但是，用细铁屑显示的并不是磁感线，它只方便但是，用细铁屑显示的并不是磁感线，它只 是形象地说明了磁感线或磁场的分布情况是形象地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：地磁场的方向并不是正南正北方向地磁场特点：地磁场的方向并不是正南正北方向 的，即地磁两极与地理两极并不重合地磁南极在的，

11、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，地磁北极在地理南极附近，地磁场地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，地磁场 方向与正南正北方向间有一夹角叫磁偏角方向与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，但它们的位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，我们一般认为：置相对来说差别不是很大因此，我们一般认为： (1)地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正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上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，地磁场方向水平向北在赤道正上方，地磁场方向

12、水平向北 (3)在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，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地磁场方向指向北下方 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，应该，因此当涉及到有关导体相对地磁场问题时，应该 首先明确所处的位置，然后根据该位置地磁场的方首先明确所处的位置，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向来求解与地磁场相关的问题 即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀) 1(单选单选)关于地磁场，下列叙述正确的是关于地磁场，下列叙述正确的是()

13、 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，指南针指南的一极是指我们用指南针确定方向，指南针指南的一极是指 南针的北极南针的北极 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，其磁北极地球是一个大磁体，其磁北极(N极极)在地在地 理南极附近，磁南极理南极附近，磁南极(S极极)在地理北极附近，并不重在地理北极附近，并不重 合指南针指南的一极应该是磁针的南极合指南针指南的一极应该是磁针的南极(S极极)选选 项项D正确正确 二、对磁场的理解二、对磁场的理解 1

14、磁场的基本特性：对处在它里面的磁极或电流有磁场的基本特性：对处在它里面的磁极或电流有 力的作用力的作用 磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间，都是磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间，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：磁场虽然不是由分子、原子组成磁场的客观性：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、电流产生力的作用的，但它能够对放入其中的磁极、电流产生力的作用 ，它是客观存在的，虽然我们看不见它，但可以通过，它是客观存在的，虽然我们看不见它，但可以通过 很多磁现象感知它的存在，因此它与前面学过的电场很多磁现象感知它的存在，因此它

15、与前面学过的电场 一样，也是一种物质一样，也是一种物质 3运动电荷的磁场：电流是由于电荷做定向移动形运动电荷的磁场：电流是由于电荷做定向移动形 成的，因此运动电荷周围不但有电场，同时也产生成的，因此运动电荷周围不但有电场，同时也产生 磁场磁场 4磁体与磁体间有力的作用，磁体与可被磁化的非磁体与磁体间有力的作用，磁体与可被磁化的非 磁体也有磁力的作用，但一定是吸引力因此，若磁体也有磁力的作用，但一定是吸引力因此，若 两物体间磁力是吸引力，则其中必有一个具有磁性两物体间磁力是吸引力，则其中必有一个具有磁性 ，若两物体间是排斥力，则两物体必都具有磁性，若两物体间是排斥力，则两物体必都具有磁性 特别提

16、醒：特别提醒：磁场与电场都具有物质性，两者有很多磁场与电场都具有物质性，两者有很多 相似之处，学习时可加以类比理解、识记相似之处，学习时可加以类比理解、识记 即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀) 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

17、.由磁场的基本性质可知，磁体与磁体之间由磁场的基本性质可知，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、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，故互作用的，故A正确，正确，B、C错误；磁场与电场的基本错误；磁场与电场的基本 性质不同，产生的原因不同，因此不是同一种物质，性质不同，产生的原因不同，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，实际并不存为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存 在在 (2)磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场磁感线的疏密表示磁

18、场的强弱，密集的地方磁场 强，稀疏的地方磁场弱强，稀疏的地方磁场弱 (3)磁感线的方向：磁体外部从磁感线的方向：磁体外部从N极指向极指向S极，磁体内极，磁体内 部从部从S极指向极指向N极极 (4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断磁感线闭合而不相交，不相切，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 磁感线磁感线电场线电场线 相相 似似 点点 意义意义 形象地描述磁场方向和相形象地描述磁场方向和相 对强弱而假想的线对强弱而假想的线 形象地描述电场方向和相形象地描述电场方向和相 对强弱而假想的线对

19、强弱而假想的线 方向方向 线上各点的切线方向即该线上各点的切线方向即该 点的磁场方向，是磁针点的磁场方向，是磁针N 极受力方向，也是小磁针极受力方向，也是小磁针 静止时的指向静止时的指向 线上各点的切线方向即该线上各点的切线方向即该 点的电场方向，是正电荷点的电场方向，是正电荷 受电场力的方向受电场力的方向 疏密疏密表示磁场强弱表示磁场强弱表示电场强弱表示电场强弱 特点特点在空间不相交、不中断在空间不相交、不中断 除电荷处外，在空间不相除电荷处外，在空间不相 交、不中断交、不中断 不同点不同点是闭合曲线是闭合曲线 静电场始于正电荷或无穷静电场始于正电荷或无穷 远处，止于负电荷或无穷远处，止于负

20、电荷或无穷 远处，不闭合的曲线远处，不闭合的曲线 特别提醒：特别提醒：磁感线与电场线类似，没有画磁感线磁感线与电场线类似，没有画磁感线 的地方，并不表示那里没有磁场存在磁感线在的地方，并不表示那里没有磁场存在磁感线在 空间不能相交，若有两条磁感线相交，根据磁感空间不能相交，若有两条磁感线相交，根据磁感 线定义，在交点处磁场就有两个方向，这与事实线定义，在交点处磁场就有两个方向，这与事实 不符不符 即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀) 3(单选单选)(2011年佛山高二检测年佛山高二检测)下列关于电场线和磁下列关于电场线和磁 感线的说法中，正确的是感线的说法中，正确的是()

21、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，但在复杂电场中磁场中两条磁感线一定不相交，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，而磁感线是一条闭合电场线是一条不闭合曲线，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，实际不存在，电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，A错错 两种场线的切线方向均表示相应的场方向，两两种场线的切线

22、方向均表示相应的场方向，两 种场线都不会相交，种场线都不会相交，B错电场线起始于正电荷、错电场线起始于正电荷、 终止于负电荷，而磁感线在磁体外部由终止于负电荷，而磁感线在磁体外部由N极指向极指向S 极，在磁体内部由极，在磁体内部由S极指向极指向N极，组成闭合曲线，极，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：磁极处磁场最强条形磁铁：磁极处磁场最强 (2)蹄形磁铁：蹄口内磁感线平行蹄形磁铁：蹄口内磁感线平行 图图311 2如图如图312所示为直线电

23、流形成的磁场的磁所示为直线电流形成的磁场的磁 感线，其形态为围绕直线的一族同心圆，离导线感线，其形态为围绕直线的一族同心圆，离导线 越近，磁场越强越近，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磁所示为环形电流形成磁场的磁 感线，环内的磁场比环外的磁场强感线，环内的磁场比环外的磁场强 图图313 4通电螺线管的磁场：两端分别是通电螺线管的磁场：两端分别是N极和极和S极；极； 管内磁感线方向由管内磁感线方向由S极指向极指向N极，管外磁

24、感线由极，管外磁感线由 N极指向极指向S极，画法如图极，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，也可以反过来判断电流知道了电流的磁场方向，也可以反过来判断电流 的方向；若是自由电荷做定向移动时形成的方向；若是自由电荷做定向移动时形成“等效等效 电流电流”，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，小试牛刀即时突破，小试牛刀) 4在蹄形铁芯上绕有线圈，如图在蹄形铁

25、芯上绕有线圈，如图315所示所示 ，根据小磁针的指向，画出线圈的绕线方向，根据小磁针的指向，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，由安培定则可判定线圈的绕线方向向，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，铁棒能吸引小磁针，铁棒B能排能排 斥小磁针，若将磁铁棒斥小磁针，若将磁铁棒A靠近铁棒靠近铁棒B时，下列时，下列 说法中正确的是说法中正确的是() 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、B间可能无

26、磁场力作用间可能无磁场力作用 DA、B可能相互吸引，也可能相互排斥可能相互吸引，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，能够吸引小磁针本身具有磁性，能够吸引 没有磁性的铁棒，故铁棒没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能可能有磁性，也可能 没有磁性铁棒没有磁性铁棒B能排斥小磁针，说明铁棒能排斥小磁针，说明铁棒B一定一定 有磁性若有磁性若A无磁性，当无磁性，当A靠近靠近B时，在时，在B的磁场的磁场 作用下也会被磁化而发生相互吸引作用；若作用下也会被磁化而发生相互吸引作用；若A有有 磁性，则磁性，则A、B两磁体都有两磁体

27、都有N极和极和S极，当它们的极，当它们的 同名磁极互相靠近时，互相排斥；当异名磁极互同名磁极互相靠近时，互相排斥；当异名磁极互 相靠近时，互相吸引故正确答案为相靠近时，互相吸引故正确答案为D. 【答案答案】D 【方法总结方法总结】同名磁极相互排斥，异名磁极同名磁极相互排斥，异名磁极 相互吸引磁铁能吸引无磁性铁棒，无论磁针相互吸引磁铁能吸引无磁性铁棒，无论磁针 的哪一个磁极靠近铁棒时，都会把铁棒磁化，的哪一个磁极靠近铁棒时，都会把铁棒磁化， 并且是相互吸引的铁棒磁化后，靠近磁针某并且是相互吸引的铁棒磁化后，靠近磁针某 端的磁极与磁针的该端互为异名磁极端的磁极与磁针的该端互为异名磁极 (单选单选)

28、在做在做“奥斯特实验奥斯特实验”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，使磁针在导线的延长沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长 线上线上 B沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下 方方 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，放置通电导考虑地磁场的作用，放置通电导 线一定要南北方向，开始时和磁针平行把导线线一定要南北方向，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沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针 的正上方，通电时磁针发生明显的偏转，是由于的正上方，通电时磁针发生明显的偏转，是由于 南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西 方向方向 【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