2017-2018學(xué)年高中物理第三章磁場第1節(jié)磁現(xiàn)象和磁場教學(xué)案新人教版選修3-1

1、第 1 節(jié)磁現(xiàn)象和磁場廣 1 .磁體是具有磁性的物體，磁體有N、S 兩個(gè)極，同名磁、極相互排斥，異名磁極相互吸引。2 .奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)， 首次揭示了電與磁的聯(lián)系。3 .磁場是一種特殊的物質(zhì)，它對放入其中的磁體、電流有 力的作用。4 地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，因此，磁針并非 準(zhǔn)確地指向南北，其間有一個(gè)夾角，這就是地磁偏角， 簡稱磁偏角。5.火星上沒有一個(gè)全球性的磁場，所以指南針在火星上不I 能工作。丿一、磁現(xiàn)象及電流的磁效應(yīng)1磁現(xiàn)象(1)磁性：物質(zhì)具有吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。(2)磁體：天然磁石和人造磁鐵都叫做磁體(3) 磁極：磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同，磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極。

2、能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，靜止時(shí)指南的磁極叫做南極 (S 極)，指北的磁極叫做北極(N 極)。(4) 磁極間相互作用規(guī)律：自然界中的磁體總存在著兩個(gè)磁極，同名磁極相互排斥，異_名磁極相互吸引。2.電流的磁效應(yīng)jf TH(1) 奧斯特實(shí)驗(yàn)：把導(dǎo)線沿南北方向放置在指向南北的磁針上方，通電時(shí)磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)。(2)_意義： 奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)電流可以產(chǎn)生磁場，首先揭示了電與磁 _ 的聯(lián)系。、磁場1磁體、電流間的相互作用(1) 磁體與磁體間存在相互作用。(2) 通電導(dǎo)線對磁體有作用力，磁體對通電導(dǎo)線也有作用力。(3) 兩條通電導(dǎo)線之間也有作用力。2.磁場I J念記陋2r地理南機(jī)課堂譏練設(shè)計(jì)*卒一能迪

3、婁題(x地理北槻J 亠 V 地軸LJ(1)定義：磁體與磁體之間，磁體與通電導(dǎo)線之間，以及通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線之間的相互作用，是通過磁場發(fā)生的，磁場是磁體或電流周圍一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)。(2)基本性質(zhì)：對放入其中的磁體或通電導(dǎo)線有力的作用。三、地球的磁場1.地磁場(1)奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了磁場可以產(chǎn)生電流。(X)(6)磁場的基本性質(zhì)是對處在磁場中的磁極或電流有力的作用。(V)2.合作探究一一議一議(1)若將一條形磁體從中間截開后，是不是一部分為北極，另一部分為南極?提示：不是，磁體從中間分開后，成為兩個(gè)小磁體，任何一磁體均有兩個(gè)磁極。(2)指南針是我國古代四大發(fā)明之一，現(xiàn)在你知道指南針為什么指

4、南嗎?提示：地磁場方向由南指向北，水平放置的小磁針處于地磁場中，在地磁場作用下,靜止時(shí) N 極指北，S 極指南。圖 3-1-1地球本身是一個(gè)磁體，N 極位于地理南極附近,S 極位于地理北極附近。自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針能顯示出地磁場的方向，這就是指南針的原理。2.磁偏角小磁針的指向與正南方向之間的夾角。3太陽、月亮、其他行星等許多天體都有磁場。(2) 天然磁體與人造磁體都能吸引鐵質(zhì)物體。(V)(3) 單獨(dú)一個(gè)帶電體可以只帶正電荷(或負(fù)電荷)，同樣磁體也可以只有(4) 地磁場能使小磁針的兩極指向正南正北。(X)N 極或 S 極。(X)(5)地理的南北極與地磁的南北極并不重合，地磁的北極在地理北極附近。1

5、自主思考一一判一判考點(diǎn)一對磁場和奧斯特實(shí)驗(yàn)的理解V通知識1.電場與磁場的比較電場磁場場源電荷磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷基本性質(zhì)對放入其中的電荷有電場力的作用對放入其中的磁體、通電導(dǎo)線有磁場力 的作用相同點(diǎn)磁場和電場都是客觀存在的特殊物質(zhì)，都具有能量2奧斯特實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電直導(dǎo)線要南北方向水平放置，磁針要與導(dǎo)線平行地放在導(dǎo)線的正下方 或正上方。以保證電流的磁場與地磁場方向不同而使小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）由于地磁場使磁針指向南北方向，直導(dǎo)線通電后小磁針改變指向說明通電直導(dǎo)線周 圍產(chǎn)生了磁場，即電流周圍產(chǎn)生磁場，也就是電流的磁效應(yīng)。0通題組1. 奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了（）A.磁場的存在B.磁場的方向性C.電

6、流可以產(chǎn)生磁場D .磁體間有相互作用解析：選 C 奧斯特實(shí)驗(yàn)中電流能使靜止的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電流周圍存在磁場, 即電流產(chǎn)生了磁場。故正確答案為Co2.（多選）關(guān)于磁鐵、電流間的相互作用，下列說法正確的是（）甲乙圖 3-1-2A 甲圖中，電流不產(chǎn)生磁場，電流對小磁針力的作用是通過小磁針的磁場發(fā)生的B. 乙圖中，磁體對通電導(dǎo)線的力是通過磁體的磁場發(fā)生的C. 丙圖中電流間的相互作用是通過電流的磁場發(fā)生的D. 丙圖中電流間的相互作用是通過電荷的電場發(fā)生的解析：選 BC 導(dǎo)線中的電流對小磁針的作用、磁體對電流的作用、電流之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的，故 B、C 均正確。43.以下說法中正確的是（

7、 ）A. 磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)B. 磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C. 磁極與磁極間是直接發(fā)生作用的D. 磁場和電場是同一種物質(zhì)解析：選 A 磁場是客觀存在于磁極或電流周圍的一種物質(zhì)，是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，A 對，B 錯(cuò)；磁極與磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間的作用都是通過磁場發(fā)生的，并不需要物體之間直接接觸，C 錯(cuò)；磁場是一種特殊物質(zhì)，它的基本特點(diǎn)是對放入磁場中的磁極、電流有磁場力的作用； 而電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，其最基本的性質(zhì)是對放入電場中的電荷有電場力的作用，但它不會對放入電場中的磁極產(chǎn)生力的作用，因此,磁場和電場是兩種不冋的物質(zhì)，各自具有

8、其本身的特點(diǎn)，D 錯(cuò)。oV對地磁場的理解$通知識1.地磁場的方向地磁 N 極位于地理南極附近，地磁 S 極位于地理北極附近，但它們位置的差別不是很大，A .因此我們一般認(rèn)為：(1) 地理南極正上方磁場方向豎直向上，地理北極正上方磁場方向豎直向下。I(2) 在赤道正上方，距離地球表面高度相等的點(diǎn)，磁場的強(qiáng)弱相同，且方向水平向北。(3) 在南半球，地磁場方向向北偏向上方；在北半球，地磁場方向向北偏向下方。2. 磁偏角的形成磁偏角是小磁針的指向與正南、正北方向間的夾角，磁偏角的存在是因?yàn)榈厍虻牡乩韮?極與地磁兩極并不重合， 小磁針靜止時(shí)，它的兩極分別指向地磁兩極而不是地理兩極，所以產(chǎn)生了磁偏角。3.

9、 地磁場的作用由于磁場對運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用，故射向地球的帶電粒子， 其運(yùn)動(dòng)方向會發(fā)生變化， 不能到達(dá)地球。因此，地磁場對地球生命有保護(hù)作用。通方法典例地球是一個(gè)大磁體， 在地面上放置一個(gè)小磁針，小磁針的南極指向地磁場的南極；地磁場的北極在地理南極附近；赤道附近地磁場的方向和地面平行；北半球地磁場方向相對地面是斜向上的；地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的。以上關(guān)于地磁場的描述正確的是()A.B.C.D .解析求解該題應(yīng)先明確地磁場的特點(diǎn)及地球表面各處地磁場的方向。地面上的小磁針靜止時(shí)，磁針南極應(yīng)指向地磁場的北極。地磁場的南極在地理北極附近，地磁場的北極在地理南極附近，因此地磁場的方向在赤

10、道附近和地面平行，北半球地磁場方向相對地面是斜向下的，南半球斜向上方。答案D069對地磁場理解的三大誤區(qū)（1）將地理南北極與地磁場的南北極混淆， 誤將地理南極（或北極）當(dāng)作地磁場的南極（或北極）。1（2）誤認(rèn)為地理兩極與地磁場的兩極位置重合。事實(shí)上，兩者位置并不重合，地磁場的兩極在地理兩極的附近。：（3）誤認(rèn)為地球上各點(diǎn)的磁場方向都是和地面平行的。事實(shí)上，除赤道外，南北半球的磁場都有豎直分量?？赏}組1 如圖 3-1-3 所示，假設(shè)將一個(gè)小磁針放在地球的北極點(diǎn)上，那么小磁針的 N 極將（）A.指北B.指南C.豎直向上D .豎直向下解析：選 D 我們已經(jīng)知道地球的地理北極點(diǎn)上可以近似地認(rèn)為是地磁

11、的南極，根據(jù)磁 體的同性相斥，異性相吸，所以小磁針的N 極將豎直向下，故選 Db2.（多選）下列說法正確的是（）A.地球是一個(gè)巨大的磁體，其 N 極在地球南極附近， S 極在地球北極附近B. 地球表面的磁場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C. 地球的周圍存在著磁場，但地磁的兩極與地理的兩極并不重合，其間有一個(gè)夾角， 這就是磁偏角，磁偏角的數(shù)值在地球上不同地點(diǎn)是相同的D. 在地球表面各點(diǎn)磁場強(qiáng)弱相同6解析：選 AB 地磁場類似于條形磁鐵的磁場，所以在地球表面赤道上的磁場最弱，選項(xiàng) D 不正確。在地球上不同位置，磁偏角的數(shù)值是不同的，因此C 不正確。故選AB。諜后層級訓(xùn)練.

12、步步提升能力一、基礎(chǔ)題簡熟1 實(shí)驗(yàn)表明：磁體能吸引一元硬幣，對這種現(xiàn)象的解釋正確的是（）A. 硬幣一定是鐵做的，因?yàn)榇朋w能吸引鐵B. 硬幣一定是鋁做的，因?yàn)榇朋w能吸引鋁C. 磁體的磁性越強(qiáng)，能夠吸引的物質(zhì)種類越多D. 硬幣中含有磁性材料，磁化后能夠被吸引解析：選 D 一元硬幣為鋼芯鍍鎳，鋼和鎳都是磁性材料，放在磁體的磁場中能夠被磁 化獲得磁性，因而能夠被磁體吸引，故選項(xiàng)D 正確。2.（多選）家用照明電路中的兩根導(dǎo)線是相互平行的，當(dāng)用電器正常工作時(shí)，兩根導(dǎo)線中有如圖 1 所示的大小、方向周期性變化的電流，關(guān)于兩根導(dǎo)線之間的作用力，下列說法正 確的是（）A 兩根導(dǎo)線之間始終沒有作用力B. 火線中電

13、流產(chǎn)生的磁場會對零線產(chǎn)生力的作用，但火線不會受到力的作用C. 兩根導(dǎo)線之間有時(shí)有作用力，有時(shí)沒有D. 零線對火線有作用力時(shí)，火線對零線也一定有作用力解析：選 CD 零線與火線中的電流始終等大反向，當(dāng)火線中有電流時(shí)，零線中也有電 流，此時(shí)火線中電流產(chǎn)生的磁場會對零線產(chǎn)生力的作用，反過來零線中電流產(chǎn)生的磁場也會對火線產(chǎn)生力的作用； 在某些時(shí)刻，火線和零線中的電流均為零，則此時(shí)兩根導(dǎo)線之間沒有力的作用。故選項(xiàng) C D 正確。3使不帶電的兩個(gè)物體相互靠近，但不接觸，下列說法中正確的是（）A. 若沒有相互作用，則兩個(gè)物體都不是磁體B. 若相互吸引，則只能有一個(gè)是磁體C. 若相互吸引，則兩個(gè)物體都是磁體D

14、. 若相互排斥，則兩個(gè)物體都是磁體解析：選 D 若兩個(gè)物體沒有相互作用，則兩個(gè)物體可能都不是磁體，也可能一個(gè)是磁 體另一個(gè)不是鐵質(zhì)物體，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；若兩個(gè)物體相互吸引，則可能兩個(gè)物體都是磁體，也7可能兩個(gè)物體中一個(gè)是磁體另一個(gè)不是磁體（但應(yīng)為鐵質(zhì)物體），選項(xiàng) B、C 錯(cuò)誤；若兩物體相互排斥，則兩個(gè)物體必定都是磁體，選項(xiàng) D 正確。4.如果你看過中央電視臺體育頻道的象棋講座，就會發(fā)現(xiàn)棋子都是由磁性材料制成的。棋子不會掉下來是因?yàn)椋ǎ﹫D 48圖 2A. 質(zhì)量小，重力可以忽略不計(jì)B. 受到棋盤對它向上的摩擦力C. 棋盤對它的吸引力與重力平衡D. 它一方面受到棋盤的吸引力，另一方面還受到空氣的浮力

15、解析：選 B 磁性棋子受到棋盤的吸引力而對棋盤產(chǎn)生壓力，棋盤對棋子有彈力，重力使棋子有向下滑動(dòng)的趨勢，因此棋子受到棋盤對它向上的靜摩擦力，此力和重力平衡，使棋子不會掉下來(由于空氣浮力遠(yuǎn)小于重力，故可以忽略不計(jì))。選項(xiàng) B 正確。5.舉世矚目的上海磁懸浮列車線是世界上第一條投入商業(yè)運(yùn)營的磁懸浮列車線，其全程共 30 km ,列車最高速度可達(dá) 552 km/h，單向運(yùn)行約 8 min。磁懸浮列車底部裝有電磁鐵， 軌道地面上則安裝有線圈。通過地面線圈與列車上的電磁鐵之間的排斥力使列車懸浮起來。地面線圈的上端磁極極性與列車上的電磁鐵下端極性總保持()圖 3A.相同B.相反C.不能確定D .以上均不對

16、解析：選 A 磁懸浮列車采用磁場力使列車與軌道分離并懸浮起來，減小摩擦阻力，地面線圈與列車上的電磁鐵間存在斥力，相對的磁極極性應(yīng)相同。6信鴿有驚人的遠(yuǎn)距離辨認(rèn)方向的本領(lǐng)。為了弄清信鴿究竟靠什么來判斷方向，科學(xué)家們曾經(jīng)做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把幾百只訓(xùn)練有素的信鴿分成兩組，在一組信鴿的翅膀下縛了一塊小磁鐵，而在另一組信鴿的翅膀下縛一塊大小相同的銅塊，然后把它們帶到離鴿舍數(shù)千米至數(shù)十千米的地方，逐批放飛，結(jié)果絕大部分縛銅塊的信鴿飛回到鴿舍，而縛著磁鐵的信鴿卻全部飛散了，這一實(shí)驗(yàn)證實(shí)了人們的一個(gè)猜想一一信鴿高超的認(rèn)路本領(lǐng)是依賴于( )9A. 信鴿的眼力和對地形地貌極強(qiáng)的記憶力B. 信鴿對地磁場的感應(yīng)C.

17、信鴿發(fā)射并接收反射回來的超聲波D. 信鴿發(fā)射并接收反射回來的次聲波解析：選 B 信鴿翅膀下的磁鐵影響了信鴿對地磁場方向的判斷，影響了飛行方向。二、易錯(cuò)題明7.物理實(shí)驗(yàn)都需要有一定的控制條件。奧斯特做電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)排除地磁場對 實(shí)驗(yàn)的影響。關(guān)于奧斯特的實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A. 該實(shí)驗(yàn)必須在地球赤道上進(jìn)行B. 通電直導(dǎo)線應(yīng)該豎直放置C. 通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平東西方向放置D. 通電直導(dǎo)線應(yīng)該水平南北方向放置解析：選 D 小磁針靜止時(shí)指向南北，說明地磁場的方向?yàn)槟媳狈较?，?dāng)導(dǎo)線南北方向 放置時(shí)，能產(chǎn)生東西方向的磁場，把小磁針放置在該處時(shí)，可有明顯的偏轉(zhuǎn)，故選Do&下列關(guān)于磁場的說法

18、中正確的是（）A. 磁體周圍的磁場看不見、摸不著，所以磁場不是客觀存在的B. 將小磁針放在磁體附近，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)是因?yàn)槭艿酱艌隽Φ淖饔?C. 把磁體放在真空中，磁場就消失了D. 當(dāng)磁體周圍撒上鐵屑時(shí)才能形成磁場，不撒鐵屑磁場就消失解析：選 B 理解磁場的物質(zhì)性時(shí)應(yīng)與電場類比，磁場看不見、摸不著，但不會因主觀 意志而存在或消失， 磁場與電場一樣，都是場物質(zhì)。磁場是磁體、電流或運(yùn)動(dòng)電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)。說它“特殊”，是因?yàn)樗臀覀兂Ｒ姷囊苑肿?、原子、離子組成的物質(zhì)不同，它不是以微粒形式存在，而是以一種“場”的形式存在；說它是“物質(zhì)”，是因?yàn)樗臀覀兂Ｒ姷膶?shí)物一樣， 能對放在其中的磁體、

19、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。因此我們說磁場是和我們常見的桌子、房屋、水和空氣一樣，是一種客觀存在的物質(zhì)。雖然它看不見、摸不 著，但可以通過它的基本性質(zhì)反映出來。三、能力題巒通9.如圖 5 所示，彈簧測力計(jì)下掛一鐵球，將彈簧測力計(jì)緩慢向上移動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)()A.不變B .逐漸減小C.先減小再增大D 先增大再減小解析：選 B 彈簧測力計(jì)向上移動(dòng)時(shí)，鐵球受到的磁場力逐漸減小，因此彈簧測力計(jì)的示數(shù)減小。選項(xiàng) B 正確。1010.在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，發(fā)現(xiàn)小磁針的N 極突然向東偏轉(zhuǎn)，由此可知()A.定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的 N 極靠近小磁針B.定是小磁針正北方向有一條形磁鐵的 S 極靠近小磁針C. 可能是小磁針正上方有電子流自東向西水平通過D. 可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過解析：選 D 正常情況下，由于地磁場的作用，小磁