磁现象和磁场(导)学案 (11)

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)。

(2)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__________有关。月球也曾有过磁场。火星上不像地球那样有一个全球性的磁场，因此__________不能

在火星上工作。

答案：1．Fe3O4永磁体磁性磁极南极北极

2．(1)排斥吸引

(2)磁效应奥斯特

思考

提示：通电导线南北放置。

3．磁体通电导体通电导体磁场

4．(1)南极北极地磁偏角

(2)太阳磁场指南针

1．对磁场和奥斯特实验的理解

(1)磁场。

①磁场的物质性：磁场是一种特殊的物质，虽然不是由分子、原子等组成的实体，但它是客观存在的。它的物质性就是通过磁场的基本性质来体现的，即磁场对放入其中的磁体或电流有磁场力的作用。

②磁场的存在：磁极的周围和电流的周围都存在着磁场。磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。

③磁场的矢量性：磁场是有方向的。所谓磁场方向就是小磁针在磁场中其北极受力的方向，即小磁针静止时其北极所指的方向。

(2)丹麦物理学家奥斯特做了著名的电流的磁效应的实验——奥斯特实验。

①实验时，通电直导线要南北方向水平放置，磁针要与导线平行地放在导线的正下方或正上方，以保证电流的磁场与地磁场方向不同而使小磁针发生转动。

②由于地磁场使磁针指向南北方向，直导线通电后小磁针改变指向说明通电直导线周围产生了磁场，即电流周围产生磁场，也就是电流的磁效应。

奥斯特实验证明了电流周围产生磁场，本来是没有条件的，但实际实验时必须考虑地磁场的影响，让通电导线沿南北方向放置，磁场方向与地磁场方向尽量不一致，效果明显。

2．对地磁场的认识

地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要特点有三个：

(1)地磁场的水平分量，总是从地球南极指向北极；竖直分量则南半球与北半球相反，在南半球竖直向上，在北半球竖直向下。

(2)地磁偏角的数值在地球上不同的地方是不同的，由于地球磁极的缓慢移动，磁偏角也在缓慢地变化。地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近。

(3)在赤道平面(地磁场的中性面)上，距离地球表面相等的各点，磁场的强弱程度相同，且方向水平。

类型一磁场的概念

【例1】以下说法正确的是()。

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

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)理解磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流之间的作用都是通过磁场产生的。

解析：电流能产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，无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其中的磁极、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，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：注意不要将电流与电流之间的相互作用理解成是通过电场产生的，导致错误。

类型二地磁场的描述

【例2】关于地磁场，下列叙述正确的是()。

A．地球的地磁两极与地理的两极重合

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

点拨：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，并且存在一个磁偏角。

解析：地球是一个大磁体，其磁北极(N极)在地理南极附近，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磁针的南极(S极)。选项B、D正确。

答案：BD

题后反思：地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近；且磁轴与地轴之间的夹角叫磁偏角。

1发现通电导线周围存在磁场的科学家是()。

A．洛伦兹B．库仑

C．法拉第D．奥斯特

2关于磁极间的相互作用，下列说法正确的是()。

A．同名磁极相吸引B．同名磁极相排斥

C．异名磁极相排斥D．异名磁极相吸引

3下列关于磁场的说法正确的是()。

A．最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用

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的物质形态

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

4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．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

5一块没有标明南、北极的小磁针，你能想办法判断它的磁极吗？

(1)A同学用一个已知磁性的小磁针，立刻得出了结果。你知道他是怎样得出的吗？

(2)B同学设计了这样一个方案：他将小磁针固定在小塑料盘中，然后放在水中。他的结论也是正确的，你能说出他利用了什么原理吗？

答案：1．D发现电流的磁效应的科学家是丹麦的奥斯特，而法拉第是发现了电磁感应现象。

2．BD磁极间的相互作用应该是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。