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
高中物理选修3-1磁现象和磁场优秀教案
第三章磁场全章教学设计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。
2020-2021学年物理人教版选修3-1课时作业：3-1 磁现象和磁场 Word版含解析
课时作业20磁现象和磁场时间：45分钟一、单项选择题1．月球表面周围没有空气，它对物体的引力仅为地球上的1/6，月球表面没有磁场，根据这些特征，在月球上，图中的四种情况能够做到的是(D)解析：既然月球表面没有磁场，那么在月球上就不能用指南针定向，所以A错误；月球表面周围没有空气，所以无法使用电风扇吹风，而声音也无法传播，所以B、C均不对，只有选项D正确．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(C)A．不变B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小解析：磁体上磁极的磁性最强，对铁球的吸引力最大，所以铁球自左向右逐渐移动时，所受磁体的引力先减小后增大，弹簧测力计的示数也随之先减小后增大．3．如图①、②、③、④四幅图中，四个相同的磁体都处于平衡状态，且弹簧处于伸长状态，则(D)A．对地面压力最大的是④B．对地面压力最大的是①C．对地面压力最大的是①、③、④D．对地面压力最大的是③、④解析：对①、②图中两磁铁分别为研究对象，由弹簧处于伸长状态，所以地面对磁铁的作用力：①图中小于地面上磁体的重力，②图中地面对磁铁的作用力小于两个磁铁的重力；对③、④图中的两个磁铁为研究对象，进行受力分析可知，地面对磁铁的作用力等于两磁铁的重力．所以选项D正确．4．磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，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，就会引起水雷的爆炸，其依据是(B)A．磁体的吸铁性B．磁极间的相互作用规律C．电荷间的相互作用规律D．磁场对电流的作用原理解析：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引．当军舰接近磁性水雷时，磁体间的相互作用引起小磁针的转动，与铁制引芯相吸引，接通电路，引起爆炸．5．某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动．因此可知，通电直导线产生的磁场方向是(D)A．自东向西B．自南向北C．自西向东D．自北向南解析：通电前小磁针指南北方向，通电后小磁针不动，说明通电直导线产生的磁场还在南北方向；稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，由此可知，通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反，故D项正确．6．地球是一个大磁体．它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是(D)A．地磁场的方向沿地球上经线方向B．地磁场的方向是与地面平行的C．地磁场的方向是从北向南方向的D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的解析：解决本题需明确两点：一、地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；二、地磁两极与地理两极并不重合．综上所述，选项D正确．7.如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为(D)A．F＝MgB．mg<F<(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．F>(M＋m)g解析：在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于A、C 的重力Mg和B对A的引力F引′的和．在铁片B上升的过程中，对B有F引－mg＝ma，所以F引＝mg＋ma.由牛顿第三定律可知，B 对A的引力F引′与A对B的引力F引大小相等、方向相反．所以F ＝Mg＋mg＋ma.解此题的关键之处在于把物理情景弄清楚，然后根据不同物体所处的状态列出相应的方程．二、多项选择题8.如图所示，可自由转动的小磁针上方有一根长直导线，开始时二者在纸面内平行放置．当导线中通以如图所示电流I时，发现小磁针的N极向里，S极向外，停留在与纸面垂直的位置上．这一现象说明(AB)A．小磁针感知到了电流的磁场B．小磁针处磁场方向垂直纸面向里C．小磁针处磁场方向垂直纸面向外D．若把小磁针移走，该处就没有磁场了解析：小磁针可以检验磁场的存在，当导线中通入电流时，在导线的周围就产生了磁场．在小磁针位置处的磁场方向为N极的受力方向，即垂直纸面向里，故A、B正确，C错误；电流的磁场是客观存在的特殊物质，不会随小磁针的移走而消失，只要导线中有电流存在，磁场就会存在，故D不正确．9．在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未爆炸的炸药若残留在爆破孔内，则很容易发生人员伤亡事故．为此科学家制造了一种磁性炸药，即在炸药中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化．磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不爆炸的情况可使用磁性探测器测出未爆炸的炸药，从而降低事故发生的概率．已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400 ℃，炸药的爆炸温度为2 240～3 100 ℃，一般炸药引爆温度最高为140 ℃左右．以上材料表明(AD)A．磁性材料在低温下容易被磁化B．磁性材料在高温下容易被磁化C．磁性材料在低温下容易被消磁D．磁性材料在高温下容易被消磁10．明永乐三年(1405年)的一天，江苏太仓城外刘家港的港湾里，一支庞大的船队正准备起锚远航，“宝舟体势巍然，巨无匹敌，棚帆锚舵，非二三百人莫能举动．”整个船队有官兵、水手、工匠、医生、翻译等两万多人……以上是对郑和统帅船队将要“下西洋”时的描述．以下说法正确的是(ABD)A．我国是最早在航海上使用指南针的国家B．郑和下西洋的宝船上装着罗盘，导航时兼用罗盘和观星，二者互相补充、互相修正C．意大利航海家哥伦布是世界上第一个观测到磁偏角的人D．中国的沈括观测到磁偏角比哥伦布早约四百年解析：指南针是我国古代四大发明之一，对世界航海事业的发展作出了巨大贡献．我国宋代学者沈括最早准确记录了磁针所指的南北方向不是地理上的正南正北的现象，意即发现了地磁偏角．西方直到1492年哥伦布第一次航行美洲时才发现了地磁偏角，比沈括的发现晚了约四百年，所以选项A、B、D正确．三、非选择题11．两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S 极如图所示，开始时平板及磁铁皆处于水平位置，且静止不动．a．现将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起．b．如果将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两条形磁铁也吸在了一起，请回答下列问题：(1)开始时两磁铁静止不动，磁铁间的相互作用力是吸引力；右侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向右．(2)在a过程中磁铁开始滑动时，平板正在向上加速还是减速呢？答：减速．(3)在b过程中磁铁开始滑动时，平板正在向下加速还是减速呢？答：加速．解析：本题是一道综合性题目，主要考查磁体间的相互作用规律、受力分析、牛顿第二定律．磁铁静止时，二者间的相互吸引力与静摩擦力大小相等，对右侧的磁铁来说，吸引力向左静摩擦力向右．当平板向上运动而磁铁吸在一起时，说明摩擦力减小，磁铁所受支持力减小，磁铁应处于失重状态，所以平板应向上减速运动，加速度方向向下．当平板向下运动而两磁铁吸在一起时，磁铁应处于失重状态，所以加速度仍向下，故是向下加速运动．12．如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来．原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的．棋子不会掉落的原因是什么？答案：受到棋盘对它向上的摩擦力解析：棋子受力如图所示，磁性棋子受到棋盘的吸引力而对棋盘产生压力，棋盘对棋子有向外的弹力．重力使得棋子有向下滑动的趋势，因此棋子受到棋盘向上的静摩擦力，此力和重力平衡，使得棋子不会掉下来．由于空气浮力远小于重力，故可以忽略不计．13．磁带、磁盘、存折、信用卡等都是利用磁性材料制成的生活用具，为了保护这些用具上的信息，你认为应该怎样做？答案：磁带、磁卡等是利用对其上面的磁性材料磁化的强弱或方向的不同来记录信息的，如果将它们与磁性物体放在一起，则它上面的磁性材料会被重新磁化，使其原有信息消失，因此磁带、磁卡等应放在远离磁铁等磁性物体的地方．另外各种银行卡、交费卡、电话卡最好也不要长时间地放在一起，以免它们互相磁化而丢失信息．。
高中物理选修3-1学案1：3.1磁现象和磁场
3.1磁现象和磁场基础知识一、磁现象电流的磁效应1．磁性：物体具有的吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性．2．磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁体上磁性最强的区域叫磁极．(1)磁体有两个磁极，一个叫N极(又叫北极)，另一个叫S极(又叫南极)．(2)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．3.奥斯特实验(如图所示)：(1)导线沿南北方向放置在小磁针的上方．(2)意义：说明通电导体周围存在着磁场，发现了电流的磁效应，首先揭示了电与磁之间是有联系的．二、磁场1．磁场：存在于磁体周围或电流周围的一种客观存在的特殊物质．磁体与磁体之间、磁体和通电导体之间、通电导体和通电导体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通电导体有力的作用(如图所示，磁场会对导体棒产生力的作用，使悬绳发生偏转)．3．磁场的产生(1)磁体周围有磁场．(2)电流周围有磁场．三、地球的磁场1．地磁场地球是一个大磁体，存在的磁场叫地磁场．如图所示，地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近．2．磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合，水平放置的磁针的指向跟地理子午线之间有一个夹角，这个夹角叫做磁偏角．基础练习1.下列关于磁场的说法中,正确的是()A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C.磁体与磁体之间是直接发生作用的D.磁场只能由磁体产生,电流不能产生磁场2.奥斯特实验说明了()A.磁场的存在B.磁场的方向性C.电流可以产生磁场D.磁场间有相互作用3.若把一个条形磁铁从中间断开,则断开后的每一段()A.只有N极B.只有S极C.N、S极都有D.都没有磁极4.现有甲、乙两根钢棒,当把甲的一端靠近乙的中部时,没有力的作用;而把乙的一端靠近甲的中部时,二者相互吸引,则()A.甲有磁性,乙无磁性B.甲无磁性,乙有磁性C.甲、乙均无磁性D.甲、乙均有磁性5.如图所示,a、b、c三根铁棒中有一根没有磁性,则这一根可能是()A.aB.bC.cD.都有可能6.(多选)关于电场与磁场,以下说法正确的是()A.电流周围存在的是电场B.磁极周围存在磁场C.磁极与磁极之间通过磁场而相互作用D.磁极与电流之间一定没有相互作用7.月球表面周围没有空气,它对物体的引力仅为地球上的,月球表面没有磁场,根据这些特征,在月球上,图中的四种情况能够做到的是()8.磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是()A.磁体的吸铁性B.磁体间的相互作用规律C.电荷间的相互作用规律D.磁场对电流的作用原理[答案]1.[解析]:磁场和电场都是客观存在的特殊物质,不是人为规定的,选项A正确,选项B错误;磁体与磁体之间是通过磁场发生相互作用的,选项C错误;电流也能产生磁场,选项D错误。
高中物理选修3-1精品教案：3.1 磁现象和磁场 教学设计(2)
3.1 磁现象和磁场教学目标1．了解磁现象。
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。
4．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。
教学重点难点重点：电流的磁效应和磁场概念的形成。
难点：磁场的物质性和基本性质。
突破：在复习初中知识的基础上，首先形成磁场的概念，以与电场类比的形式使学生形成磁场的概念并理解磁场的基本性质是对放入其中的磁极和电流有力的作用，以及它们之间的作用靠磁场传递的性质。
教学过程一、磁现象师生活动：介绍人类对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象：郑和下西洋是靠的指南针来确定方向，其实关于磁性的问题，我国在很早的时候就有了记载，早在春秋战国时代就有了关于磁石的记载和描述；到了东汉时代我国就有了“司南”的记载，这是公认的最早的磁性指南的工具。
指南针是我国古代的四大发明之一。
问题1：天然磁石的主要成分是什么？永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性。
问题2：什么是永磁体、磁性和磁极？磁体有几个磁极，如何规定的？磁性最强的区域就是磁极。
阅读教材得到：磁性、磁体、磁极等概念：(板书)能吸引铁质物体的性质叫磁性。
具有磁性的物体叫磁体，包括天然磁石和人造磁铁。
(永磁体)磁体中磁性最强的区域叫磁极，且同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
交流讨论：教师引导：在很久远的时候，我们的祖先就知道利用磁性了，而现在磁现象也是广泛应用于我的生活中，同学们想一想，在你的周围有哪些是关于磁的应用？日常生活中，磁的应用会给我们带来方便。
例如，在柜门上安装“门吸”能方便地把柜门关紧；把螺丝刀做成磁性刀头，可以像手一样抓住需要安装的铁螺钉，还能把掉在狭缝中的铁螺钉取出来。
请你关注自己的生活，看看哪些地方应用磁性可以带来方便。
2020-2021学年高二物理教科版选修3-1同步测练：(16)磁现象 磁场 Word版含解析
磁现象磁场1、关于磁场,下列说法不正确的是( )A.电荷周围一定存在磁场B.电流周围一定存在磁场C.同名磁极和同种电荷一样都是相互排斥的D.通电导线之间通过磁场产生相互作用2、为了判断一根钢锯条是否有磁性,某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针,下列给出了几种可能产生的现象及相应的结论,其中正确的是( )A.若小磁针的一端被推开,则锯条一定有磁性B.若小磁针的一端被吸引过来,则锯条一定有磁性C.若小磁针的一端被吸引过来,则锯条一定没有磁性D.若小磁针的一端被推开,不能确定锯条是否有磁性3、王爷爷退休后迷上了信鸽比赛,他饲养的信鸽小雪通体雪白,血统优秀,多次在“放飞-返回”比赛中获第一名。
为奖励小雪,王爷爷给它戴上一个非常漂亮的磁性头套。
这样做( )A.不会影响小雪在比赛中的导航B.不利于小雪在比赛中的导航C.有助于小雪在比赛中的导航D.不能确定是否会影响小雪在比赛中的导航4、下列说法中正确的是( )A.磁感线是磁体周围实际存在的能体现磁场强弱和方向的曲线B.磁感线从磁体的N极出发,终止于磁体的S极C.磁体周围能产生磁场,通电导线周围也能产生磁场D.放在通电螺线管内的小磁针,根据异名磁极相吸引的原理,小磁针的N极一定指向螺线管的S 极5、有a、b、c、d四个小磁针,分别放置在通电螺线管的附近和内部,如图所示,其中小磁针的指向正确的是( )A.aB.bC.cD.d6、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,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、镍等物质D.地磁场对指南针的作用7、关于磁感线的描述，下列说法正确的是( )A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指向螺线管的N极C.磁感线上每一点的切线方向跟该点的磁场方向一致D.通电直导线的磁感线分布是以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组等间距同心圆8、当导线中分别通以图示方向的电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向里的是( )9、关于磁体和磁场的下列说法不正确的是( )A.电荷可以吸引碎纸屑,磁体也可以吸引碎纸屑B.正负电荷可以单独存在,也一定存在只有一个磁极的磁体C.将一块条形磁铁从正中间断开后,就形成了两个只有单一磁极的磁体D.电流的磁场和磁体的磁场具有相同的性质10、一物理小组的同学在赤道附近探究地磁场时,将一小磁针水平放置且处于静止状态,一同学拿一条形磁铁靠近小磁针时,发现小磁针的N极向东发生了偏转。
高中物理教科版选修31课件：第三章 第1节 磁现象 磁场
静止的电荷只能产生静电场，而运动的电荷形成电流， 于是运动的电荷周围能产生磁场。磁体、电流、运动电荷都 能在其周围产生磁场，且产生磁场的本质相同。
1．最先揭示了电现象和磁现象之间存在着某种联系，发现了电
流的磁效应的学者是
()
A．安培
B．法拉第
C．奥斯特
D．库仑
解析：最先揭示了电现象和磁现象之间存在着某种联系，发
现了电流的磁效应的学者是奥斯特，故选 C。 答案：C
2．关于磁场，下列说法正确的是
()
A．磁场中某点的磁场方向与小磁针 S 极在此处的受力方向一致
B．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
C．磁场是客观存在的一种特殊物质形态
D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无 解析：磁场中某点的磁场方向与小磁针 N 极在此处的受力方向
4．电流周围的磁场方向可以用安培定则判 定。磁体外部磁感线由 N 极出发指向 S 极，内部由 S 极指向 N 极，磁感线是闭 合曲线。
一、磁现象 1．我国古代对磁现象的认识及应用 (1)春秋战国记载的天然磁石吸引铁的现象和指示南北方向 的特征。
(2)北宋时期发明了 指南针，并很快用于航海。
(3)磁石治疗疾病，《史记》、《本草纲目》中均有记载。
(1)虽然磁场看不见，摸不着，但是磁场是一种客观存在的物质。
(√ ) (2)磁体与磁体之间的作用是通过磁场发生的，通电导线与通电导
线之间的作用是通过电场发生的。
(× )
(3)磁感线是磁场中实际存在的线。
(× )
(4)磁感线的方向是从 N 极指向 S 极。
( ×)
(5)地球的两极与地磁的两极间存在一个磁偏角。
教科版高中物理选修3-1 磁现象 磁场.docx
高中物理学习材料桑水制作磁现象磁场1.如图所示，直流电源跟一个线圈连接成闭合回路，线圈的上方和右侧各有一个可以自由转动的小磁针，由图得出的结论正确的是：A．小磁针的c端为N极，电源的a端为正极B．小磁针的c端为N极，电源的a端为负极C．小磁针的d端为N极，电源的a端为正极D．小磁针的d端为N极，电源的a端为负极2.如图所示，为演示电流对磁极作用力的实验，图中所示的小磁针跟它上方的导线平行。
当闭合开关时可观察到的现象是A．小磁针N极垂直纸面向里偏转B．小磁针N极垂直纸面向外偏转C．小磁针N极向上偏转D．小磁针N极向下偏转3.如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的正上方时，小磁针的S极向纸面内偏转，这束带电粒子可能是：A．向右飞行的正离子束B．向右飞行的负离子束C．向左飞行的正离子束D．向左飞行的负离子束4．首先发现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5．安培提出的“分子电流假说”的依据或科学背景是Ａ．安培观察到了分子内存在分子电流Ｂ．根据环流电流的磁场与磁铁相似，提出的一种假设Ｃ．他对原子的结构认识得很清楚，再进行理论推导得出来的结论Ｄ．毫无依据，凭空想像出来的6．关于磁感线的说法，正确的是A．磁感线总是从N极出发，终止在S级B．磁感线是客观存在的、肉眼看不见的曲线C．磁感线上任一点的切线方向表示该点磁场的方向，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱D．磁感线就是磁场中铁粉排列成的曲线7．请你在图中画出以下磁体周围的磁感线分布图。
8.请你根据方框中左侧所给的电流，在右侧图中画出电流周围的磁感线分布图。
立体图横截面图纵截面图俯视左侧视左侧视9．演示“奥斯特实验”时，为了使实验现象更明显，需要使水平放置的通电直导线和小磁针的相对位置关系合理。
以下做法正确的是A．导线沿东西方向放置，小磁针放在导线正下方B．导线沿东西方向放置，小磁针跟导线处在同一水平面内C．导线沿南北方向放置，小磁针放在导线正下方D．导线沿南北方向放置，小磁针跟导线处在同一水平面内10．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，突然发现小磁针N极向东偏转，由此可知A．一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针B．一定是小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C．可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过D．可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过参考答案：1.D2.A3.BC 4．C 5．B 6．C 7．图略 8．图略 9．C 10．D。
高中物理选修3-1 3.1磁现象和磁场
2．电流的磁效应 (1)发现：1820 年，丹麦物理学家 奥斯特 在一次讲课中，把 导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针上方，通电时磁针 转动了． (2)实验意义：电流磁效应的发现，首次揭示了电与磁 之间的 联系，揭开了人类对电磁现象研究的新纪元．
第三章 磁场 第1课时 磁现象和磁场
[学习目标] 1.知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质． 2.了解磁现象及电流的磁效应．(重点) 3．利用类比的方法，通过电场的客观存在性去理解磁场的 客观实在性．(难点) 4.通过类比的学习方法，体会磁现象的广泛存在性、应用 性．(难点)
知识1、磁现象和电流的磁效应
素能培养 1．地磁场的方向 地磁 N 极位于地理南极附近，地磁 S 极位于地理北极附近， 但它们位置的差别不是很大，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，地磁场方向向北偏向上方；在北半球，地磁场 方向向北偏向下方．
3．地磁场 (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 地理北极 附近．自由转动的小磁针能显示出地磁场的 方向，这就是指南针的原理．
(2)磁偏角： 小磁针 的指向与正南方向之间的夹角，如图. (3)太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场．
素能培养 1．磁场的存在：磁体的周围、电流的周围都存在磁场． 2．磁场的客观性：磁场虽然看不见、摸不着，不是由分子、 原子组成的，但却是客观存在的．场和实物是物质存在的两种形 式． 3．磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作 用．磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互 作用都是通过磁场发生的．
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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．①②④ B．②③④ C．①⑤ D．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2 1图中的“×”号表示磁场方向垂直进入纸面.“·”表示磁场方向垂直离开纸面. 2直线电流的磁场强弱与距导线的远近有关，距导线越远处，磁场越弱.
(2)环形电流的磁场：两侧分别是N极和S极，离圆环越远，磁场越弱，画法如图所示．
(3)通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，磁感线方向由S极指向N极，管外为非匀强磁场，磁感线由N极指向S极，画法如图所示．
1磁场是分布在立体空间的，要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面图的画法，以备解题时需要.这是本节的重点和难点内容. 2在画磁感线时，应注意磁感线的疏密.
3．常见磁场分布四点注意： (1)环形电流的磁场，如2中(2)立体图所示，两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱． (2)通电螺线管的磁场分布：外部跟条形磁铁外部的磁场分布情况相同，两端分别为N极和S极，管内是匀强磁场，磁场方向由S极指向N极． (3)环形电流的磁场，在宏观上，可看做单匝螺线管的磁场，在微观上，可看成无数段很短的直线电流的磁场的叠加． (4)不管是磁体的磁场还是电流的磁场，其分布都是在立体空间的，要熟练掌握其立体图，纵、横截面图的画法及转换．
【例3】 如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止时