201X_202x學(xué)年高中物理第三章磁場(chǎng)第一二節(jié)我們周圍的磁現(xiàn)象認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)粵教版選修3_1

1、第一節(jié)我們周圍的磁現(xiàn)象 第二節(jié)認(rèn)識(shí)磁場(chǎng),第三章磁場(chǎng),1,物理觀念： 1.了解人類對(duì)磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用. 2.了解地磁場(chǎng)及磁性材料. 3.了解磁場(chǎng)是客觀存在的物質(zhì)，知道磁感線的特點(diǎn)及條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍的磁感線分布. 4.掌握安培定則. 5.了解安培分子電流假說. 科學(xué)思維： 會(huì)用安培定則判斷直線電流、環(huán)形電流、通電螺線管周圍的磁感線方向. 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任： 1.了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及對(duì)人類文明的影響. 2.了解各種磁現(xiàn)象在近、現(xiàn)代技術(shù)和生活中的應(yīng)用,學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求,2,NEIRONGSUOYIN,內(nèi)容索引,自主預(yù)習(xí),達(dá)標(biāo)檢測(cè),課時(shí)對(duì)點(diǎn)練,預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ),檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過

2、關(guān),注重雙基 強(qiáng)化落實(shí),重點(diǎn)探究,啟迪思維 探究重點(diǎn),3,自主預(yù)習(xí),1.地磁場(chǎng)：地球由于本身具有 而在其周圍形成的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng).地球磁體的N極位于地理 ，地球磁體的S極位于地理 ，地磁極與地理極并不重合(如圖1所示)，并有圍繞地理極做周期性 的現(xiàn)象,一、地磁場(chǎng)及磁性材料,運(yùn)動(dòng),南極附近,北極附近,磁性,圖1,2.磁性材料： (1)定義：磁性材料是指磁化后磁性 的物質(zhì)，也叫 物質(zhì),很強(qiáng),鐵磁性,2,軟磁性材料,金屬磁性材料,1.磁場(chǎng)的來源： 和 周圍都存在磁場(chǎng). 2.電流的磁效應(yīng)： (1)丹麥物理學(xué)家 發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng). (2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：放在一條通電導(dǎo)線附近的小磁針發(fā)生了 ，最后停在與導(dǎo)線垂直

3、的方向上. 3.磁場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種特殊形式：磁體與 之間，磁體與 之間，通電導(dǎo)體與 之間的相互作用，都是通過 發(fā)生的. 4.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的 或 產(chǎn)生力的作用,二、初識(shí)磁場(chǎng),磁體,電流,磁體,奧斯特,通電導(dǎo)線,偏轉(zhuǎn),通電導(dǎo)線,磁場(chǎng),磁體,電流,1.磁場(chǎng)的方向：在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針 受力的方向，亦即小磁針_ 時(shí)北極所指的方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向. 2.磁感線： (1)定義：在磁場(chǎng)中畫出一些有 的曲線，在這些曲線上每一點(diǎn)的 都跟這點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致. (2)特點(diǎn)：磁感線的 程度反映磁場(chǎng) ，磁場(chǎng)強(qiáng)的地方磁感線,三、磁場(chǎng)的描述,北極,切線方向,方向,疏密,密,強(qiáng)弱,靜止,3.幾種常見的

4、磁場(chǎng) (1)磁體周圍的磁場(chǎng)(如圖2,圖2,在磁體外部磁感線由 極指向 極,N,S,2)電流周圍的磁場(chǎng) 磁感線的方向由 定則判定： 通電直導(dǎo)線(或直線電流)周圍的磁場(chǎng) 用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向跟 一致，彎曲的四指所指的方向就是 的方向，如圖3所示,安培,磁感線環(huán)繞,電流方向,圖3,環(huán)形電流或通電螺線管周圍的磁場(chǎng) 讓右手彎曲的四指與 的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線 的方向或通電螺線管 方向，也即指向螺線管的 極，如圖4所示,環(huán)形電流,軸線上磁感線,內(nèi)部磁感線,N,圖4,判斷下列說法的正誤. (1)首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的是丹麥物理學(xué)家奧斯特，他發(fā)現(xiàn)電流的周圍能產(chǎn)生磁場(chǎng).(

5、 ) (2)大磁鐵的磁性較強(qiáng)，對(duì)小磁針的作用力大，但小磁針對(duì)大磁鐵的磁場(chǎng)力較小.( ) (3)磁極和磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)產(chǎn)生的.( ) (4)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感線是以導(dǎo)線為圓心的一系列同心圓.( ) (5)通電螺線管周圍的磁場(chǎng)類似于條形磁鐵周圍的磁場(chǎng).( ) (6)無論是直線電流、環(huán)形電流還是通電螺線管的磁場(chǎng)，用安培定則判斷時(shí)，大拇指指的都是磁場(chǎng)方向.(,即學(xué)即用,重點(diǎn)探究,1.對(duì)磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí) (1)磁場(chǎng)的客觀性：磁場(chǎng)與電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì)，是一種看不見而又客觀存在的特殊物質(zhì).存在于磁體、通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷、變化電場(chǎng)、地球的周圍. (2)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁極、電流、運(yùn)

6、動(dòng)的電荷有力的作用，而且磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流間的相互作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的,一、磁場(chǎng)和磁感線,2.磁感線的特點(diǎn) (1)為形象描述磁場(chǎng)而引入的假想曲線，實(shí)際并不存在. (2)磁感線上任一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即小磁針靜止時(shí)N極受力的方向. (3)磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，稀疏的地方磁場(chǎng)弱. (4)磁感線的方向：磁體外部從N極指向S極，磁體內(nèi)部從S極指向N極. (5)磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷,3.地磁場(chǎng)(如圖5所示) (1)地磁北極正上方磁場(chǎng)方向豎直向上，地磁南極正上方磁場(chǎng)方向豎直向下. (2)在赤道正上方，地磁場(chǎng)方向水平向北. (3)在南半

7、球離地理南極較遠(yuǎn)處，地磁場(chǎng)方向指向北偏上方；在北半球離地理北極較遠(yuǎn)處，地磁場(chǎng)方向指向北偏下方. (4)由于磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用，故射向地球的高速帶電粒子，其運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生變化，通常不能直接到達(dá)地球.因此地磁場(chǎng)對(duì)地球上的生物有保護(hù)作用,圖5,例1(多選)下列關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的說法中，正確的是 A.磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì) B.磁場(chǎng)是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的 C.磁感線可以用鐵屑來顯示，因而是真實(shí)存在的 D.磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)N極所指的方向一致,解析磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是客觀存在的物質(zhì)，A正確，B錯(cuò)誤； 磁感線實(shí)際上并不存在，C錯(cuò)誤； 磁感線每一

8、點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也是小磁針靜止時(shí)N極受力的方向，D正確,例2(多選)中國(guó)宋代科學(xué)家沈括在夢(mèng)溪筆談中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也.”進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場(chǎng)的磁感線分布示意圖如圖6.結(jié)合上述材料，下列說法正確的是 A.地理南、北極與地磁場(chǎng)的南、北極不重合 B.地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁南極在地理北極附近 C.地球表面任意位置的地磁場(chǎng)方向都與地面平行 D.地球表面的磁場(chǎng)的豎直分量在南半球垂直于地面向 上，在北半球垂直于地面向下,圖6,解析地球?yàn)橐痪薮蟮拇朋w，地磁場(chǎng)的南、北極在地理上的北極和南極附近，兩極并不重合；且地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，只有赤

9、道上空磁場(chǎng)的方向才與地面平行；地磁場(chǎng)的豎直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，C錯(cuò)誤，A、B、D項(xiàng)正確,學(xué)科素養(yǎng)例2考查了學(xué)生對(duì)地磁場(chǎng)知識(shí)的了解程度，體現(xiàn)了“物理觀念”的學(xué)科素養(yǎng).又通過夢(mèng)溪筆談中的這個(gè)例子，讓學(xué)生了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類文明的影響，體現(xiàn)了“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的學(xué)科素養(yǎng),二、電流的磁場(chǎng)安培定則,例3電路沒接通時(shí)兩枚小磁針方向如圖7，試確定電路接通后兩枚小磁針的轉(zhuǎn)向及最后的指向,圖7,答案見解析,解析接通電源后，螺線管的磁場(chǎng)為：內(nèi)部從左指向右，外部從右指向左，如圖所示，故小磁針1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至N極水平向左，小磁針2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至N極水平向右,1.小磁針在

10、磁場(chǎng)中受力方向的判斷：小磁針N極的受力方向(小磁針靜止時(shí)N極的指向)與磁感線的切線方向一致 . 2.“同名磁極相斥，異名磁極相吸”只適用于小磁針處于磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)或環(huán)形電流、通電螺線管外部，而在通電螺線管內(nèi)部不適用,針對(duì)訓(xùn)練當(dāng)導(dǎo)線中分別通以圖示方向的電流，小磁針靜止時(shí)北極指向讀者的是,解析通電直導(dǎo)線電流從左向右，根據(jù)右手螺旋定則，則有小磁針?biāo)幍奈恢么艌?chǎng)方向垂直紙面向里，所以小磁針靜止時(shí)北極背離讀者，故A錯(cuò)誤； 通電直導(dǎo)線電流豎直向上，根據(jù)右手螺旋定則，磁場(chǎng)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(從上向下看)，因此小磁針靜止時(shí)北極背離讀者，故B錯(cuò)誤； 環(huán)形導(dǎo)線的電流方向如題圖C所示，根據(jù)右手螺旋定則，則有小磁針?biāo)幍?/p>

11、位置磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，所以小磁針靜止時(shí)北極指向讀者，故C正確； 根據(jù)右手螺旋定則，結(jié)合電流的方向，則通電螺線管的內(nèi)部磁場(chǎng)方向由右向左，則小磁針靜止時(shí)北極指向左，故D錯(cuò)誤,安培分子電流假說 (1)法國(guó)學(xué)者安培提出：在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流分子電流.分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極.(如圖8所示,三、磁現(xiàn)象的電本質(zhì),圖8,2)當(dāng)鐵棒中分子電流的取向大致相同時(shí)，鐵棒對(duì)外顯磁性(如圖9甲)；當(dāng)鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無章時(shí)，鐵棒對(duì)外不顯磁性(如圖乙,3)安培分子電流假說說明一切磁現(xiàn)象都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,圖9,例4(多選)關(guān)于磁現(xiàn)象的電本

12、質(zhì)，下列說法正確的是 A.除永久磁鐵外，一切磁場(chǎng)都是由運(yùn)動(dòng)電荷或電流產(chǎn)生的 B.根據(jù)安培分子電流假說，在外磁場(chǎng)作用下，物體內(nèi)部分子電流取向變得 大致相同時(shí)，物體就被磁化了，兩端形成磁極 C.一切磁現(xiàn)象都起源于電流或運(yùn)動(dòng)電荷，一切磁作用都是電流或運(yùn)動(dòng)電荷 之間通過磁場(chǎng)而發(fā)生的相互作用 D.磁就是電，電就是磁；有磁必有電，有電必有磁,解析永久磁鐵的磁場(chǎng)也是由運(yùn)動(dòng)電荷(分子電流即電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)形成的電流)產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤. 沒有磁性的物體內(nèi)部分子電流的取向是雜亂無章的，分子電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消，但當(dāng)受到外界磁場(chǎng)的作用力時(shí)分子電流的取向變得大致相同，分子電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互加強(qiáng)，物體就被磁化了，兩

13、端形成磁極，故B正確. 由安培分子電流假說知C正確. 磁和電是兩種不同的物質(zhì)，故磁是磁，電是電，D錯(cuò)誤,達(dá)標(biāo)檢測(cè),解析磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向，圖中a、b兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向均是錯(cuò)誤的，故A、B錯(cuò)誤. 磁感線疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，a點(diǎn)的磁感線比較密，則a點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)，故C正確，D錯(cuò)誤,1.(磁感線的理解)如圖10是條形磁鐵的部分磁感線分布示意圖，關(guān)于圖中a、b兩點(diǎn)磁場(chǎng)的描述，正確的是 A.a點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)閳D中Ba指向 B.b點(diǎn)的磁場(chǎng)方向?yàn)閳D中Bb指向 C.a點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng) D.a點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)的磁場(chǎng)弱,圖10,1,2,3,4,5,2.(安培定則的應(yīng)用)如圖所示為電流產(chǎn)

14、生磁場(chǎng)的分布圖，其中正確的是,解析電流方向向上，由右手螺旋定則可得磁場(chǎng)為逆時(shí)針(從上向下看)，故A錯(cuò)誤； 電流方向向下，由右手螺旋定則可得磁場(chǎng)為順時(shí)針(從上向下看)，故B錯(cuò)誤； 圖C、D中電流為環(huán)形電流，由右手螺旋定則可知，內(nèi)部磁場(chǎng)應(yīng)向右，故C錯(cuò)誤，D正確,1,2,3,4,5,解析小磁針靜止時(shí)的N極指向?yàn)樵撎幍拇鸥芯€方向，根據(jù)安培定則可知通電螺線管的右端為N極，左端為S極，內(nèi)部磁感線方向是從左到右，外部磁感線方向是從右到左，故只有2小磁針的N、S極標(biāo)注正確,3.(安培定則的應(yīng)用)如圖11所示，一通電螺線管通有圖示電流，1、2、4小磁針放在螺線管周圍，3小磁針放在螺線管內(nèi)部，四個(gè)小磁針靜止在如圖

15、所示位置，則四個(gè)小磁針的N、S極標(biāo)注正確的是 A.1 B.2 C.3 D.4,圖11,1,2,3,4,5,4.(地磁場(chǎng)、電流磁效應(yīng))(多選)(2015全國(guó)卷)指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一.關(guān)于指南針，下列說法正確的是 A.指南針可以僅具有一個(gè)磁極 B.指南針能夠指向南北，說明地球具有磁場(chǎng) C.指南針的指向會(huì)受到附近鐵塊的干擾 D.在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線，導(dǎo)線通電時(shí)指南針不偏轉(zhuǎn),1,2,3,4,5,解析指南針是一個(gè)小磁體，具有N、S兩個(gè)磁極，因?yàn)榈卮艌?chǎng)的作用，指南針的N極指向地理的北極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確. 因?yàn)橹改厢槺旧硎且粋€(gè)小磁體，所以會(huì)對(duì)附近的鐵塊產(chǎn)生力的作用，同時(shí)指

16、南針也會(huì)受到反作用力，所以會(huì)受鐵塊干擾，選項(xiàng)C正確. 在地磁場(chǎng)中，指南針南北指向，當(dāng)直導(dǎo)線在指南針正上方平行于指南針南北放置時(shí)，通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)在指南針處是東西方向，所以會(huì)使指南針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤,1,2,3,4,5,5.(磁現(xiàn)象的電本質(zhì))(多選)用安培提出的分子電流假說可以解釋的現(xiàn)象是 A.永久磁鐵的磁場(chǎng) B.直線電流的磁場(chǎng) C.環(huán)形電流的磁場(chǎng) D.軟鐵棒被磁化的現(xiàn)象,解析安培分子電流假說是安培為解釋磁體的磁現(xiàn)象而提出來的，所以選項(xiàng)A、D是正確的；而通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)是由其內(nèi)部自由電荷定向移動(dòng)產(chǎn)生的宏觀電流而產(chǎn)生的.分子電流和宏觀電流雖然都是運(yùn)動(dòng)電荷引起的，但產(chǎn)生的原因是不同的,1,2,3

17、,4,5,課時(shí)對(duì)點(diǎn)練,考點(diǎn)一磁場(chǎng)和磁感線特點(diǎn) 1.(多選)關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，正確的說法有 A.磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì) B.磁感線可以形象地表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向 C.磁感線總是從磁鐵的北極出發(fā)，到南極終止 D.磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲線，沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,解析磁極之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)具有能量，所以是一種物質(zhì)，A正確； 磁感線的疏密程度可表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線的切線方向可表示磁場(chǎng)的方向，B正確； 磁感線是閉合曲線，在磁體外部，從磁體的北極出發(fā)，到南

18、極終止；在磁體內(nèi)部，從南極指向北極，C錯(cuò)誤； 用細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列出的曲線可以模擬磁感線，但并不是磁感線.沒有細(xì)鐵屑的地方同樣可以畫出磁感線，故D錯(cuò)誤,考點(diǎn)二電流的磁場(chǎng)安培定則 2.如圖1所示，小磁針正上方的直導(dǎo)線與小磁針平行，當(dāng)導(dǎo)線中有電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn).首先觀察到這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的物理學(xué)家和觀察到的現(xiàn)象是 A.物理學(xué)家伽利略，小磁針的N極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi) B.天文學(xué)家開普勒，小磁針的S極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi) C.物理學(xué)家牛頓，但小磁針靜止不動(dòng) D.物理學(xué)家奧斯特，小磁針的N極垂直轉(zhuǎn)向紙內(nèi),1,2,3,4,5,6,7,8,圖1,解析發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家是奧斯特，根據(jù)右手螺旋定則和小磁針N極所指的

19、方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)方向可知D對(duì),3.如圖2所示為磁場(chǎng)、磁場(chǎng)作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈，在線圈中心處掛上一個(gè)小磁針，且與線圈在同一平面內(nèi)，則當(dāng)赫姆霍茲線圈中通以如圖所示方向的電流時(shí) A.小磁針N極向里轉(zhuǎn)B.小磁針N極向外轉(zhuǎn) C.小磁針在紙面內(nèi)向左擺動(dòng)D.小磁針在紙面內(nèi)向右擺動(dòng),圖2,解析由于線圈中電流沿順時(shí)針方向，根據(jù)安培定則可以確定，線圈內(nèi)部軸線上磁感線方向垂直于紙面向里.而小磁針N極受力方向和磁感線方向相同，故小磁針N極向里轉(zhuǎn),1,2,3,4,5,6,7,8,4.如圖3所示，直導(dǎo)線AB、螺線管C、電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn)，認(rèn)為它們的磁場(chǎng)互不影響，當(dāng)開關(guān)S閉合后，小磁針N極(黑色一端)的指向正確的是 A.a B.b C.c D.d,圖3,1,2,3,4,5,6,7,8,解析由右手螺旋定則可知，直導(dǎo)線AB的磁場(chǎng)方向(從上往下看)為逆時(shí)針方向，根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極的指向即為磁場(chǎng)的方向，則有a磁針方向錯(cuò)誤；而通電螺線管左端為S極，右端為N極，因此c磁針方向錯(cuò)誤，b磁針的方向正確；對(duì)于電磁鐵D，左端相當(dāng)于N極，右端相當(dāng)于S極，故d磁