(学案)第三章1磁现象和磁场含解析
3.1磁现象和磁场学案1新人教版选修31
磁现象和磁场【学习目标】磁现象、磁场、地磁场。
【重点难点】磁场【知识梳理】1、天然磁石的要紧成份是，现利用的磁铁多是用、、等金属或用制成的。
天然磁石和人造磁铁都叫做，它们能吸引的性质叫磁性。
磁体的各部份磁性强弱不同，磁性最的区域叫磁极。
能够自由转动的磁体，静止时指的磁极叫做南极（S极），指的磁极叫做北极（N极）。
2、自然界中的磁体总存在着个磁极，同名磁极彼此，异名磁极彼此。
★3、重做奥斯特实验：该实验说明了该实验成功的关键奥斯特的奉献是发觉了电流的。
4、磁体与磁体之间的彼此作用是通过发生的。
磁体与通电导体之间，和通电导体与通电导体之间的彼此作用也是通过发生的。
磁体周围、电流周围都存在着磁场、所有磁作用都是通过磁场发生的，磁场和电场一样都是一种客观物质，是客观存在的，尽管看不见摸不着，可是很多磁现象感知了它的存在。
在同一空间区域，能够有几个磁场一起占有，实物做不到。
结论：磁场的大体性质：回忆：电场的大体性质：5、地球是一个庞大的磁体，地球周围的磁场叫地磁场，地磁场南极在地理极周围，地磁北极在地理极周围。
指南针所指的南北（磁场的南北极）与地理上的南北极并非完全一致，二者之间存在着偏角，即磁偏角。
磁偏角最先是由发觉的。
【典型例题】例1、实验说明，磁体能吸引一元硬币，对这种现象说明正确的选项是（）A、硬币必然是铁做的，因为磁体能吸引铁B、硬币必然是铝做的，因为磁体能吸引铝C、磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D、硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引例2、奥斯特实验说明了（）A、磁场的存在B、磁场具有方向性C、通电导线周围存在磁场D、磁体间有彼此作用例3、以下关于磁场的说法中，正确的选项是 ( )A、只有磁铁周围才存在磁场B、磁场是假想的，不是客观存在的C、磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作历时才产生D．磁极与磁极，磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生彼此作用【针对训练】1、某同窗在北京将一根质量散布均匀的条形磁铁用一条细线悬挂起来，使它平稳并呈水平状态，悬线系住条形磁铁的位置是：（）A、磁体的重心处B、磁铁的某一磁极处C、磁铁重心的北侧D、磁铁重心的南侧现在条形磁铁指南的一极是极2、以下说法中，正确的选项是（）A、磁极与磁极间的彼此作用是通过磁场产生的B、电流与电流的彼此作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的彼此作用是通过电场与磁场而一起产生的D、磁场和电场是同一种物质3、铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，假设将铁棒A靠近铁棒B时，那么（）A.A、B必然相互吸引B.A、B必然相互排斥C.A、B间有可能无磁场力作用D.A、B间可能相互吸引，也可能相互排斥4、把铁棒甲的一端靠近铁棒乙的中部，发觉二者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时二者互不吸引，那么（）A.甲有磁性，乙无磁性B.甲无磁性，乙有磁性C.甲和乙都有磁性D.甲和乙都没有磁性5、磁体与磁体间、磁体和电流间、电流和电流间彼此作用示用意，以下正确的选项是（）A、磁体磁场磁体B、磁体磁场电流C、电流电场电流D、电流磁场电流6、第一发觉通电导线周围存在磁场的物理学家是( )A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．特斯拉7、磁性水雷是用一个能够绕轴转动的小磁针来操纵起爆电路的，军舰被地磁场磁化后，就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引发水雷的爆炸，其依据是（）A、磁体的吸铁性B、磁极间彼此作用的规律C、电荷作用间的彼此作用规律D、磁场对电流的作用原理8 、在做奥斯特实验时，以下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【学后反思】_________________________________________________________________________________________________ ____ ______________ ___________ ________。
物理人教选修3-1示范教案：第三章第一节磁现象和磁场含解析
第三章磁场错误!全章教学内容分析我们生活在磁的世界里，但是磁对我们来说，依然相当神秘。
本章从磁现象和电流磁效应导入磁场，首先介绍了磁场的性质及描述，进而研究磁场对通电导线和运动电荷的作用力。
最后介绍带电粒子在磁场中的运动。
全章的知识结构始终遵循“从充满问题的现象入手，从实验中发现本质，从本质中体会应用”这一思路。
磁场对电流的作用——安培力在本章中起着承上启下的作用,它不仅是磁场性质的重要体现，而且是学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公式的基础，还是电磁感应动态分析的重要组成部分。
在洛伦兹力公式的处理上,教材从“磁场对电流有力的作用”和“电流是由电荷的定向移动形成的”这两个事实出发，提出磁场对运动电荷有作用力的设想,然后用实验来验证，在此基础上引入洛伦兹力概念,并借助电流的微观模型推导洛伦兹力。
一般情况下，带电粒子在磁场中的运动比较复杂，它被广泛运用于探索物质的微观结构图相互作用并且在现代科技中有着广泛的应用。
教材结合显像管、质谱仪、回旋加速器应用实例主要介绍了带电粒子垂直进入匀强磁场中的匀速圆周运动，旨在让学生掌握粒子运动与控制的研究方法。
课标要求1．内容标准(1）列举磁现象在生活和生产中的应用.了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。
关注与磁相关的现代技术发展。
例1：观察计算机磁盘驱动器的结构，大致了解其工作原理。
（2）了解磁场,知道磁感应强度和磁通量。
会用磁感线描述磁场。
例2：了解地磁场的分布、变化,及其对人类生活的影响。
(3)会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.(4)通过实验认识安培力,会判断安培力的方向。
会计算匀强磁场中安培力的大小.例3：利用电流天平或其他简易装置，测量或比较磁场力。
例4：了解磁电式电表的结构和工作原理.（5)通过实验认识洛伦兹力。
会判断洛伦兹力的方向,会计算洛伦兹力的大小.了解电子束的磁偏转原理及其在科学技术中的应用。
例5：观察阴极射线在磁场中的偏转.例6：了解质谱仪和回旋加速器的工作原理.(6）认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。
31磁现象和磁场学案3(人教版选修3-1).doc
3. 1磁现象和磁场学案3学习目标1、列举磁现象在生活、生产中的应用。
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其対人类文明的影响。
关注与磁相关的现代技术发展。
2、知道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.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。
学习重点磁场的物质性和基本特性。
【要点导学】1、本节学习有关磁场的基本知识，通过回顾磁学的发展历史和初中学过的磁学知识，应该学握磁场的慕木概念、磁感线及其物理意义、知道磁铁、电流和地球磁场的磁感线分布情况，并会用安培定则判定磁场方向.2、基本磁学概念：①磁性：______________________________ 的性质。
②磁极：______________________________ o③磁场：：磁体周围空间存在，它的基本性质是对放在其中的磁体或电流有____ 的作用，一切磁相互作用都是一种非直接接触的相互作用，必须通过________ 来实现。
3、描述磁场分布的常用工具一一磁感线描述电场用电场线，描述流体用流线，描述磁场用磁感线。
磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线，其上每一点的______ 方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时—的指向.磁感线在磁铁外部由—极到_______ 极，在磁铁内部由—极到________极，构成一闭合的曲线。
磁感线越密处磁场越—，磁感线越疏处磁场越—.4、确定电流产生磁场的方向——安培定则安培定则又称为右手螺旋定则，是确定电流磁场的基本法则，不仅适用于通电直导线,同时也适用于通电圆环和通电螺线管.对于通电直导线的磁场，使用时大拇指指向表示 ______ 方向，弯曲的四指方向表示____ 的方向；对于通电圆环或通电螺线管，弯曲的四指方向表_____ 方向，大拇指的指向表示螺线管内部的 _________ 方向5、几种常见的磁场的磁感线分布图①直线电流的磁场如图3・1・1所示为直线电流的磁感线分布图，右手握住直导线，伸直的大拇指方向与 _______ 一致，弯曲的四指方向就是通电直导线在周围空间产 生的 _____ 的方向.通电直导线在周围产生的磁场是不均匀分布的，垂直于直导线方向，离直导线越远，磁 场 __________ :反之越强.② 环形电流的磁场如图3-1-2所示，右手弯曲的四指方向与 _________ 方向一致，伸直的大拇指的方向就是 环形导线中心轴线上磁感线的方向，大拇指指向磁 _________ 的位置.螺线管是由多个环形串联而成,所以通电螺线管与环形电流的磁场的确定的方法是相同的.③ 运动电荷的磁场电流是由电荷的定向移动形成的，电流的磁场实质是运动电荷产生的.氢原子核外的电 子rti 于受到库仑力的作用，绕氢原子核做匀速圆周运动，产生的电流相当于一个环形电流, 由于在一个周期内电子通过坏上任意一个截面一次，根据电流强度的定义，电流强度大小为 Z=y[El 周运动周期满足K —机牛）H ，判断该环形电流的磁场方向吋，必须注意,弯曲的四指必须与负电荷运动的方向 相反，即指向正电荷运动的方向。
物理人教选修3-1学案：第三章第1节 磁现象和磁场含解析
1 磁现象和磁场1．了解电流的磁效应。
了解电流磁效应的发现过程，体会奥斯特发现的重要意义。
2．知道磁场的基本特性.了解地球的磁场。
3．了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。
关注磁现象在生活和生产中的应用。
指南针为什么指南？鸽子千里归巢是靠什么导航的呢?答案:提示：地球本身是一个巨大的磁体，地球周围存在着磁场,这个磁场叫做地磁场,指南针在地磁场的作用下根据同名磁极相斥，异名磁极相吸的原理发生偏转而指示方向。
鸽子千里归巢就是靠地磁场导航的，鸽子的鼻子就是一个能接收地磁信息的雷达，通过“雷达"接收磁场回波指挥自己的航向。
1．磁现象人们最早发现的天然磁石的主要成分是______。
天然磁石或人造磁铁都叫________，它们都能吸引铁质物质，我们把这种性质叫做______。
磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫做______.悬挂的小磁针静止时,指南的磁极叫做______，又叫做S极，指北的磁极叫做______，又叫做N极。
2．电流的磁效应（1）磁极间的相互作用:自然界中的磁体总存在着两个磁极,磁极间的相互作用规律是同名磁极相互______，异名磁极相互______。
（2）电流的磁效应:电流与磁极间相互作用的现象称为电流的________，电流的磁效应是丹麦物理学家________发现的。
思考：做“奥斯特”实验时，通电导线怎样放置现象最明显？3．磁场正像电荷之间的相互作用是通过电场发生的，磁体与______之间、磁体与__________之间，以及通电导体与__________之间的相互作用是通过磁场发生的。
磁极周围和通电导体周围存在着______.4．地球的磁场(1)地球是一个大磁体：地球的地理两极与地磁两极并不重合，地磁的北极位于地理的______附近,地磁的南极位于地理的______附近。
地磁子午线与地理子午线之间的夹角叫做__________，简称磁偏角（如图所示)。
高中物理第三章磁场3.1磁现象和磁场知识导航学案新人教版选修3-1(new)
1 磁现象和磁场课标解读1.了解古代人们发现并利用磁现象的有关情况及其对人类文明的影响。
2.举例说明电现象与磁现象之间的相似性.简述奥斯特发现电流的磁效应的过程及其重要意义.3.知道磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间以及通电导线与通电导线之间的相互作用,是通过磁场而发生的。
4.了解地磁场的分布、变化以及对人类生活的影响。
课前思考1。
指南针为什么指南？答案：地球本身是一个巨大的磁体，地球周围存在着磁场，这个磁场叫做地磁场.指南针在地磁场的作用下根据同名磁极相斥、异名磁极相吸的原理发生偏转而指示方向。
2。
自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在着两种电荷，它们之间有无相似的特征?答案：同名磁极或同种电荷相互排斥，异名磁极或异种电荷相互吸引.自主研学1.________和________都叫做永磁体.它们都能吸引铁质物体，我们把这种性质叫做________.磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫做________。
2.地球本身就是一个大磁体,它的N极位于________附近,S极位于________附近。
三点剖析1。
通电导线的磁场：通电导线的周围存在磁场,可由放在其周围的小磁针的偏转观察，注意放导线时应南北方向放，不可东西方向放.请同学探讨为什么.2.地磁场：地球为一大磁体，其南部为N极、北部为S极.磁场的南北极与地理的南北极不重合,其连线间的夹角为磁偏角。
精题精解例1 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B.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而共同产生的D。
磁场和电场是同一种物质思路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，它不会对放入静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。
高中物理第3章第1节磁现象和磁场学案新人教版选修3-10001
第三章磁场3.1《磁现象和磁场》学案【学习目标】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。
知道地球的磁场。
【重点难点】重点是电流的磁效应和磁场概念的形成；难点是磁现象的应用。
【课前预习】1.磁现象和磁极(1) ____________________________ 磁性是指物体能吸引含物体的性质。
(2) _________________________________________ 磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最的区域叫磁极。
能够自由转动的磁体，静止时指的磁极叫做南极(S极)，指_________ 的磁极叫做北极(N极)。
2.电流的磁效应(1) ____________________________ 自然界中的磁体总存在着________ 个磁极，同名磁极相互，异名磁极相互_________ 。
(2) ____________________________________________ 丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的，著名的奥斯特实验是把导线沿_________________________________ 方向放置在指南针上方，通电时发现指南针_____________ 。
3.磁场(1)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过_______ 发生的。
(2) _____________________________________ 磁场最基本的性质是对放入其中的和有力的作用。
4.地球的磁场地磁南极在地理 ________ 极附近，地磁北极在地理_______ 极附近。
【预习检测】1.磁场的基本特性：磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷都有 ________ 的作用。
2.不接触的磁体间的相互作用力，是通过而发生的，发现电流磁效应的实验是由物理学家—完成的。
2020-2021学年物理教科版选修3-1教案：3.1 磁现象 磁场 Word版含解析
姓名，年级：时间：第三章磁场1 磁现象磁场1．磁现象（1）磁性：天然磁石和人造磁体都叫作永磁体,它们都能吸引铁质物体,我们把这种性质叫作磁性．(2）磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫作磁极．悬吊的小磁针静止时，指南的磁极叫作南极，又叫作S极；指北的磁极叫作北极，又叫作N极．在超市里，顾客可以自己在货架上挑选商品，十分方便，但如果有人想拿了东西不付钱而偷偷溜走,那么出口处的报警器马上会报警,你知道这是什么原因引起报警器发声的吗？提示：那是因为超市中的每一件商品上都有一小片带磁性的标签，当经过出口时，那里的磁性探测器便检测出来并发出警报，只有当你付款后，售货员用一种特别的“消磁”装置将标签上的磁性消除，探测器才会让你把商品带出超市．2．电流的磁效应（1)磁极间的相互作用：自然界中的磁体总存在着两个磁极，磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引．（2）电流的磁效应：电流与磁体间相互作用的现象称为电流的磁效应，电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特发现的．3．磁场（1)正像电荷之间的相互作用是通过电场发生的，磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的．（2)磁极周围和通电导体周围存在着磁场．4．地球的磁场（1)地球是一个大磁体：地球的地理两极与地磁两极并不重合，地磁的北极位于地理的南极附近，地磁的南极位于地理的北极附近．(2）地球的两极和地磁两极并不重合，因此,磁针并非准确地指向南北,其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角．磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的．（3)宇宙中许多天体都有磁场，太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都与太阳磁场有关．而火星上不像地球那样有一个全球性的磁场,因此指南针不能在火星上工作．在做电流磁效应的实验时，通电直导线为什么要沿南北方向放置?提示：地球本身就是一个大磁体，而地球的磁场方向大致是由地理的南极指向地理的北极．为了避免地磁场的影响，在做实验时，通电直导线必须沿南北方向放置．5．磁感线(1）定义:在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫作磁感线．(2）磁感线的疏密程度:描述磁场的强弱．(3)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，内部从S 极指向N极,是闭合曲线．磁感线是磁场中真实存在的曲线吗？提示:不是．磁感线是一种物理模型,利用磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向．6．几种电流的磁场（安培定则的应用)(1)直线电流的磁场:右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．这个规律也叫右手螺旋定则．（2）环形电流的磁场：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线中轴线上磁感线的方向．(3）通电螺线管的磁场：右手握住螺线管,让弯曲的四指跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管中轴线上磁感线的方向或拇指指向螺线管的磁场的北极．7．安培分子电流假说什么是分子电流:在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流——分子电流．没有磁性的铁棒在受到外界磁场的作用时，两端对外界显示出较强的磁作用,形成了磁极．这是怎么回事呢？提示：当没有磁性的铁棒受到外界磁场的作用时，铁棒中各分子电流的取向变得大致相同，使铁棒整体显磁性,这种现象叫作磁化现象．考点一对磁场的理解1．磁场的产生磁场与电场一样，都是场物质，磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质．磁体之间、磁体与电流之间以及电流与电流之间的作用都是通过这种特殊的物质而发生的．2．对磁场性质的理解基本性质对放入其中的磁体或电流产生磁力作用客观性质磁场虽然不是由分子、原子组成，但是它和常见的桌子、房屋、水和空气一样，是一种客观存在的物质特殊性质磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒形式存在,而是以一种场的形式存在形象性（比喻)磁体之间、磁体与电流间、电流与电流间通过磁场发生作用，如同物体受到地球的引力，通过重力场相互作用一样（1)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．（2）磁体在磁场中一定受力,而电流在磁场中不一定受力，电荷在电场中一定受力，而电荷在磁场中不一定受力．【例1】实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是（)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，磁化后能被吸引解答本题时应把握以下两点：(1)磁体只能吸引几种有限的金属材料．(2)磁体能吸引的物质种类与磁性强弱无关．【答案】D【解析】磁体能吸引铁、钴、镍等物质，并不是仅吸引铁,故A错．磁体不能吸引铜、铝等物质，故B错．磁体能吸引物质的种类与磁性强弱无关，故C错．一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，磁化后能被吸引,故D对．总结提能磁体能吸引铁、钴、镍等磁性材料物质，不能吸引铜、铝等非磁性材料物质．（多选）为了判断一根铁锯条是否具有磁性，某同学用它靠近一个能自由转动的小磁针，下列给出的几种可能产生的现象和相应的结论，其中正确的是( AC ）A．若小磁针的一端被推开，则锯条一定具有磁性B．若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定具有磁性C．若小磁针的一端被吸引过来,不能确定锯条是否具有磁性D．若小磁针的一端被推开，不能确定锯条是否具有磁性解析：若发现小磁针被推开，只有一种可能，锯条具有磁性，而且小磁针靠近的是同名磁极；若发生吸引现象，则锯条可能具有磁性也可能没有磁性,故A、C选项正确．考点二对地磁场的理解1．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，一般我们认为：(1)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．（2）在赤道正上方，距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同,且方向水平向北．（3)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．2．影响:由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的带电粒子，其运动方向会发生变化，不能直接到达地球,因此地磁场对地球生命有保护作用．地球上不同的地点地磁场的方向不同，水平分量由南指向北，竖直分量在南半球竖直向上,在北半球竖直向下，因此当涉及到地磁场的问题时，要注意明确在地球上的位置.【例2】（多选）关于地磁场,下列叙述正确的是( ）A．地球的地磁两极与地理两极重合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地磁场与条形磁铁产生的磁场相似，地磁场的南极和北极与地理的南、北极相反，并且存在一个地磁偏角．【答案】BD【解析】地球是一个大磁体，地磁北极(N极）在地理南极附近，地磁南极（S极)在地理北极附近，并不重合．指南针指南的一端应该是指南针的南极（S极)．选项B、D正确．总结提能理解地磁场的两极与地理两极之间的区别与联系，明确地磁场的分布是解决此类问题的关键．地球是一个大磁体，关于地磁场有以下几种说法：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上描述正确的是( D ）A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③解析：在地面上放一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的北极．地球的地磁两极与地理两极不重合且相反分布,北半球地磁场方向指向北斜向下，南半球地磁场方向指向北斜向上，只有赤道附近的地磁场方向是水平向北的，综上可得，选D．考点三几种常见的磁场的分布特点及安培定则1．常见永磁体的磁场（如图）2．三种常见的电流磁场的特点及画法比较(1)直线电流的磁场安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向,如图1所示，直线电流的磁场可有几种不同的画法，如图2所示．图1图21图中的“×”号表示磁场方向垂直进入纸面。
物理人教选修3-1学案：课堂探究 第三章第一节磁现象和
课堂探究探究一对磁场的理解·问题导引·观察三幅图片，请思考：甲图中的小磁针为什么会发生偏转？乙图中的通电导线为什么会运动起来？丙图中通电导线之间的相互作用是怎样发生的？提示：小磁针发生偏转、通电导线运动起来一定是受到了力的作用；通电导线间的作用是通过磁场发生的．·名师精讲·1．磁场的基本性质(1)实物即具体的、有形的物质形态，由物质粒子组成．(2)场是物质的另一种存在形态，和实物一样，也是一种客观存在物，具有质量、能量、动量等物质的基本属性．【例1】以下说法正确的是()A．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的B．通电导体与通电导体间的相互作用是通过电场产生的C．磁体与通电导体间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D．磁场和电场是同一种物质点拨：本题考查磁场与电场的有关理解问题，在处理这类题目时要注意理解概念．(1)注意磁场与电场的区别；(2)理解磁体与磁体、通电导体与通电导体、磁体与通电导体之间的作用都是通过磁场产生的．解析：在通电导体的周围有磁场存在，无论是磁体与磁体间还是通电导体与通电导体间、磁体与通电导体间，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其中的磁体、通电导体有磁场力的作用；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静电力的作用，因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其自身的特点．所以只有A正确．答案：A题后反思注意不要将通电导体与通电导体之间的相互作用理解成是通过电场产生的．2．电流的磁效应(1)电流对小磁针的作用1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，导线通电后，其下方与导线平行的小磁针发生偏转，如图所示．(2)磁铁对通电导线的作用如图甲所示，磁铁会对通电导线产生力的作用，使导线偏转．(3)通电导线和通电导线之间的相互作用如图乙所示，有互相平行而且距离较近的两条导线，当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时，观察到发生的现象为：通相同方向电流时两导线靠近；通相反方向电流时两导线远离．特别提醒无论是磁极与磁极之间，通电导线与磁极之间还是通电导线与通电导线之间的作用，都是通过磁场相互作用的．【例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．导线沿南北方向放置在磁针的正上方D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方解析：在做“奥斯特实验”时，为减弱地球磁场的影响，导线应沿南北方向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．若导线沿东西方向放置，电流所产生的磁场为南北方向，小磁针有可能不发生偏转，选项C正确．答案：C题后反思小磁针静止时指向南北，说明它受到的地磁场的作用力为南北方向．若要使小磁针有明显的偏转，就需要有东西方向的力作用在小磁针上．这可由导线沿南北方向放置在小磁针的正上方或正下方来实现．探究二对地磁场的理解·问题导引·观察图片，思考以下问题：(1)若把一小磁针放在地理北极附近的位置1，小磁针的N极指向哪？(2)在地球表面上静止的小磁针，哪极指向地理南极？提示：(1)小磁针的N极应向下指向地心；(2)在地球表面上静止的小磁针，S极指向地理南极．·名师精讲·1．地磁场的方向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，一般我们认为：(1)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．(2)在赤道正上方，距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同，且方向水平向北．(3)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．2．地磁场的影响：由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的带电粒子，其运动方向会发生变化，不能直接到达地球，因此地磁场对地球生命有保护作用．特别提醒地球上不同的地点地磁场的方向不同，水平分量由南指向北，竖直分量在南半球竖直向上，在北半球竖直向下，因此当涉及地磁场的问题时，要注意明确在地球上的位置．【例3】地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是()A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③解析：地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其特点主要有：(1)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近．(2)地磁场的水平分量总是从地理南极指向北极，而竖直分量则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．(3)在赤道正上方，距离地球表面相等的各点，磁场的强度相等，且方向水平向北．选项D正确．答案：D题后反思对地磁场理解的三大误区：(1)将地理南、北极与地磁场的南、北极混淆，误将地理南极(或北极)当做地磁场的南、极(或北极)．(2)误认为地理两极与地磁场的两极重合．事实上，两者并不重合，地磁场的两极在地理两极的附近．(3)误认为地球上各点的磁场方向都是和地面平行的．事实上，除赤道外，南北半球的磁场都有竖直分量．。
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第三章磁场1 磁现象和磁场目标导航思维脉图1.体会磁现象是通过磁场发生的。
(物理2.了解电流磁效应的发现过程,体会奥斯特实验的物理思想和重要意义。
(科3.用类比的方法,形成磁场的概念,探究磁场的基本性质。
(科学探究)4.认识到物理学是基于人类有意识的探究而形成的对自然现象的描述与解释,并需要接受实践的检验,具有实事求是的态度。
(科学态度与责任)必备知识·自主学习一、磁现象在磁体上的不同部位对铁质物体的吸引力大小一样吗?提示:磁体上的不同部位对铁质物体的吸引力大小不同。
1.磁性:磁体吸引铁质物体的性质。
2.磁极:磁体上磁性最强的区域。
(1)北极:自由转动的磁体,静止时指北的磁极,又叫N极。
(2)南极:自由转动的磁体,静止时指南的磁极,又叫S极。
(3)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
二、电流的磁效应放在通电导线下方的小磁针一定会转动吗?提示:不一定。
当通电导线东西方向放置时,小磁针不转动。
1.奥斯特实验:(1)将导线南北方向放置在小磁针上方,通电时小磁针发生了转动。
(2)奥斯特发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首次揭示了电与磁的联系。
2.磁场:(1)含义:磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、以及通电导体之间的相互作用,都是通过磁场发生的。
(2)基本性质:对放入其中的磁体或电流有力的作用。
三、地磁场请说出地理南北极与地磁南北极的关系?提示:地磁的南极在地理的北极附近,而地磁的北极在地理的南极附近。
1.地磁场:地球本身是一个磁体,N极位于地理南极附近,S极位于地理的北极附近。
2.磁偏角:地球的地理两极与地磁两极并不重合,因此,磁针并非准确地指向南北,其间有一个夹角,这就是磁偏角。
磁偏角的数值在地球上的不同地点是不同的。
3.下列说法符合科学事实的是:①⑤⑥。
①天然磁体和人造磁体都能够吸引铁质物体②单独一个带电体可以只带正电荷或负电荷,同样磁体也可以只有N极或S极③奥斯特实验说明磁场可以产生电流④地磁场能够使小磁针的两极指向正南正北⑤磁场的基本性质是对放入磁场中的磁体或电流产生力的作用⑥磁体上各部分的磁性并不都是相同的(1)奥斯特实验说明了电流可以产生磁场。
(√)(2)磁场的基本性质是对磁极或电流有力的作用。
(√)(3)磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的。
(×)(4)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。
(×)关键能力·合作学习知识点一磁场与磁现象1.磁场的产生:产生于磁体、通电导线、运动电荷、变化的电场和地球的周围。
2.磁场的方向性:(1)小磁针在磁场中N极的受力方向。
(2)小磁针自由静止时N极的指向。
3.奥斯特实验:(1)把导线沿南北方向放置在指向南北方向的小磁针上方,通电时磁针发生了偏转。
(2)意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首先揭示了电与磁的联系。
南北放置的通电导线下的小磁针能够发生偏转。
(1)小磁针能够发生偏转说明什么?提示:电流能够产生磁场。
(2)小磁针为什么能够发生偏转?提示:通电导线周围产生的磁场对放入其中的小磁针产生力的作用。
【典例】随着社会的发展,磁记录已深入各个领域,进入千家万户。
银行、邮政、公交等许多机构发行的磁卡,就是利用磁性材料能记录信息。
关于磁卡下列说法错误的是( )A.磁卡是由硬磁性材料制造的B.磁卡要远离热源,以防退磁C.将磁卡放在强磁铁附近,以加强磁性D.要用软纸轻擦磁卡,以防划破磁卡【解析】选C。
磁卡内部的分子电流的排布是按一定的规律进行的,但在剧烈敲打时,分子电流的排布会变得杂乱无章,每个分子电流产生的磁场相互抵消,故对外不显磁性,所带信息消失,则是由硬磁性材料制造的,故A是正确的。
磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行,故对外显现磁性,但在高温时,分子电流的排布会变得杂乱无章,每个分子电流产生的磁场相互抵消,磁卡所带信息消失,故应使磁卡远离热源,即B是正确的。
磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行,故对外显现一定的磁性,携带一定的信息,但当磁卡靠近磁体时由于受到磁场的作用力,分子电流的排布发生改变,磁卡所带信息消失,故C错误。
磁卡内部的分子电流的排布按一定的规律进行,但在剧烈敲打时,分子电流的排布重新变得杂乱无章,每个分子电流产生的磁场相互抵消,故对外不显磁性,所带信息消失,故需要用软纸轻擦磁卡,故做法D是正确的。
此题选择错误的选项,故选C。
1.如图所示,a、b为两根外形完全相同的铁棒,让其中一根的一端靠近另一根中部,当手提a棒时,图1中b棒下落,图2中b棒不下落,则可得( )A.a棒肯定有磁性B.b棒肯定有磁性C.a、b棒肯定都有磁性D.a、b棒可能都没有磁性【解析】选B。
磁体上磁性最强的部分叫磁极,位于磁体的两端,磁性最弱的部分在磁体的中间,这个位置几乎没有磁性,用a的一端靠近b的中间部分时,b落下来,由此可以确定铁棒a没有磁性,不能确定b磁性的有无;当用b的一端即磁性最强的部位去靠近a的中间部分时,b不掉下来,说明铁棒b有磁性,故B正确,A、C、D错误。
2.如图所示,弹簧测力计下挂一铁球,将弹簧测力计自左向右逐渐移动时,弹簧测力计的示数( )A.不变B.逐渐变小C.先变小再变大D.先变大再变小【解析】选C。
磁体的不同部位磁性强弱不同,两端(磁极)磁性最强,而中间最弱,因而铁球在条形磁铁的N极和S极处受的吸引力最大,在正中间处受到的吸引力最小,所以从左开始,弹簧测力计的示数先变小,然后变大,故C正确,A、B、D错误。
【加固训练】1.(多选)下列说法正确的是( )A.小磁针放在一根通电直导线附近,小磁针没有转动,说明电流没有磁效应B.两根通电直导线相互垂直放置,解除固定后都发生转动,说明了电流的磁效应C.奥斯特发现的电流磁效应现象,首次揭示了电与磁之间是有联系的D.以上说法均错误【解析】选B、C。
把小磁针放在电流周围,如果小磁针N极方向正好与该处电流磁场方向一致,小磁针不转动,说明不了电流有没有磁效应,选项A错误;两根相互垂直放置的通电直导线都发生转动,说明了电流的磁效应,选项B正确,选项D错误,选项C显然也正确。
2.(多选)停在十层的电梯底板上放有两块相同的条形磁铁,磁铁的极性如图所示。
开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止状态( )A.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在一层,最后两块磁铁可能已碰在一起B.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在一层,最后两块磁铁一定仍在原来位置C.若电梯突然向上开动,并停在二十层,最后两块磁铁可能已碰在一起D.若电梯突然向上开动,并停在二十层,最后两块磁铁一定仍在原来位置【解析】选A、C。
两块磁铁原来静止,则磁铁所受最大静摩擦力大于或等于磁铁间的吸引力,当电梯突然向下开动时,由于失重,最大静摩擦力会减小,当最大静摩擦力减小到小于磁铁间的吸引力时,两磁铁会相互靠近而碰在一起,故A正确、B错误;若电梯向上开动,当电梯在最后减速运动时,磁铁同样处于失重状态,故C正确,D错误。
知识点二地磁场1.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。
2.在赤道正上方,距离地球表面高度相等的点,磁场的强弱相同,且方向水平向北。
3.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。
情境:地磁制导与导航在军事领域有着无可比拟的优势。
使用地磁制导的导弹抗干扰性能强,突防能力得到大大提升。
讨论:(1)在地球表面上,指南针的指向是正南正北吗?提示:指南针的指向不是正南正北,其间有一个夹角,叫作磁偏角。
(2)在火星上指南针能工作吗?提示:指南针在火星上不能工作,因为火星不像地球那样有一个全球性的磁场。
【典例】关于地球的磁场,下面说法中正确的是( )A.地球磁场是匀强磁场B.地球磁场的南北极和地理的南北极是一致的C.赤道附近的地磁场方向与地面垂直D.北极附近的地磁场方向近似与地面垂直【解析】选D。
地球是一个巨大的磁体,周围存在磁场;不同位置的磁感应强度的大小与方向都不同,所以不是匀强磁场,故A错误;地磁南北极和地理南北极不完全重合,地磁的北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近,故B错误;根据地球磁场的特点可知,赤道附近的地磁场方向近似与地面平行,故C错误;地磁的北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近,两极附近的地磁场方向近似与地面垂直,故D正确。
1.磁铁吸引小铁钉与摩擦过的塑料尺吸引毛发碎纸屑两现象比较,下列说法正确的是( )A.两者都是电现象B.两者都是磁现象C.前者是电现象,后者是磁现象D.前者是磁现象,后者是电现象【解析】选D。
在用磁铁吸引小铁钉时,是磁场具有吸引铁钴镍的性质,同时小铁钉也在吸引磁铁,是磁现象;塑料尺用毛皮摩擦后,塑料尺会带电,而带电体可以吸引轻小物体,是电现象。
所以D正确。
2.指南针是我国古代四大发明之一,东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具,关于指南针能指示南北方向是由于( )A.指南针的两个磁极相互吸引B.指南针的两个磁极相互排斥C.指南针能吸引铁、铝、镍等物质D.地磁场对指南针的作用【解析】选D。
用指南针指示方向,是由于地球本身是一个大磁体,地球的磁场对磁体产生力的作用,地球的南极是地磁的N极,地球的北极是地磁的S极,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故指南针指示南北方向,因此选项D正确,A、B、C错误。
【加固训练】1.地球是一个大磁体:①在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极;②地磁场的北极在地理南极附近;③赤道附近地磁场的方向和地面平行;④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的;⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的。
以上关于地磁场的描述正确的是( ) A.①②④ B.②③④ C.①⑤ D.②③【解析】选D。
地磁场类似于条形磁铁磁场,地磁南极在地理的北极附近,而地磁的北极在地理的南极附近。
2.1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
在奥斯特实验中,将直导线沿南北方向水平放置,小指针靠近直导线,下列结论正确的是( )A.把小磁针放在导线的延长线上,通电后,小磁针会转动B.把小磁针平行地放在导线的下方,在导线与小磁针之间放置一块铝板,通电后,小磁针不会转动C.把小磁针平行地放在导线的下方,给导线通以恒定电流,然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离,小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小D.把黄铜针(用黄铜制成的小指针)平行地放在导线的下方,通电后,黄铜针会转动【解析】选C。
将小磁针放在导线的延长线上,通电后,小磁针不会转动,A错误。
把小磁针平行地放在导线的下方,在导线与小磁针之间放置一块铝板,通电后,小磁针仍然会转动,B错误。
把小磁针放在导线下方,给导线通以恒定电流,导线周围存在磁场,距导线越远,磁场越弱,小磁针转动的角度(与通电前相比)越小,C正确。