13版高中物理《課時(shí)講練通》3.1磁現(xiàn)象和磁場（人教版選修3-1）

1、1 磁現(xiàn)象和磁場,1.了解磁現(xiàn)象，了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響。2.了解電流的磁效應(yīng)及電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程，體會(huì)奧斯特發(fā)現(xiàn)的重要意義。3.知道磁場的概念及基本特性，知道磁場是客觀存在的物質(zhì)。4.知道地磁場的特點(diǎn)及對人類生活的影響。,重點(diǎn)：1.知道磁極和電流的周圍都存在磁場，磁場是一種特 殊的物質(zhì)。 2.知道地磁場的特點(diǎn)及應(yīng)用。難點(diǎn)：磁場概念的形成及磁場的基本性質(zhì)。,一、磁現(xiàn)象

2、1.磁性物質(zhì)吸引___、___、___等物質(zhì)的性質(zhì)。2.磁體具有_____的物體，如磁鐵。磁體分為天然磁體和人造磁體。,鐵,鈷,鎳,磁性,3.磁極磁體上磁性_____的區(qū)域。(1)任何磁體都有兩個(gè)磁極，懸掛著的小磁針靜止時(shí)指南的磁極叫_____(S極)，指北的磁極叫_____(N極)。(2)磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。,最強(qiáng),南極,北極,二、電流的磁效應(yīng)1.奧斯特實(shí)驗(yàn)將導(dǎo)線沿_____方向放置

3、在帶玻璃罩的小磁針的上方，通電時(shí)小磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)。2.發(fā)現(xiàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了_____________，即電流可以產(chǎn)生磁場,首次揭示了_______的聯(lián)系。,南北,電流的磁效應(yīng),電與磁,三、磁場1.磁場磁體或通電導(dǎo)體的周圍存在的一種特殊_____，能夠傳遞磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的_________。2.基本性質(zhì)對放入其中的_____或_________產(chǎn)生力的作用。3.產(chǎn)生(1)

4、_____周圍。(2)_________的周圍——電流的磁效應(yīng)。,物質(zhì),相互作用,磁體,通電導(dǎo)體,磁體,通電導(dǎo)體,四、地球的磁場1.地磁場地球本身是一個(gè)_____，在其周圍產(chǎn)生的磁場叫做地磁場。2.地磁兩極和地理兩極的關(guān)系地磁南極(S極)在地理_____附近，地磁北極(N極)在地理_____附近，二者并不重合。,磁體,北極,南極,3.磁偏角小磁針靜止時(shí)北極的指向與_______之間的夾角。,正南方,【判一判】(1)磁體上

5、各部分的磁性都是相同的。( )(2)奧斯特實(shí)驗(yàn)揭示了電和磁之間的聯(lián)系，推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。( )(3)磁場只存在于磁體的周圍。( )(4)磁體之間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的，而通電導(dǎo)體之間的作用力不是通過磁場產(chǎn)生的。( )(5)地球的磁場與條形磁體的磁場相似。( ),提示：(1)磁體上兩極的磁性最強(qiáng)，叫磁極，所以(1)錯(cuò)誤。(2)奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了電可以產(chǎn)生磁，揭示了電和磁之間的聯(lián)系，所以(2)正確。(3

6、)磁場不只存在于磁體的周圍，在通電導(dǎo)體的周圍也存在磁場，所以(3)錯(cuò)誤。(4)磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場產(chǎn)生的，所以(4)錯(cuò)誤。(5)地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近，地磁場與條形磁體的磁場相似，所以(5)正確。,磁現(xiàn)象和電流的磁效應(yīng)1.電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象有許多相似的地方，顯示了二者之間可能存在某種聯(lián)系，結(jié)合下表對比分析電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象。,提示：,正電荷,排斥,吸引,負(fù)

7、電荷,南極,北極,排斥,吸引,2.探究電流的磁效應(yīng)丹麥物理學(xué)家奧斯特相信電和磁之間應(yīng)該存在著聯(lián)系，并多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。請觀察奧斯特實(shí)驗(yàn)，回答以下幾個(gè)問題：,(1)導(dǎo)線通電后觀察到什么現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么問題？提示：導(dǎo)線通電后發(fā)現(xiàn)小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)了；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了通電導(dǎo)線周圍存在磁場，磁場對小磁針有力的作用。(2)奧斯特實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中有何意義?提示：奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),揭示了電與磁的聯(lián)系。,【知識(shí)點(diǎn)撥】對奧斯特實(shí)驗(yàn)的

8、理解(1)實(shí)驗(yàn)方法：做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以分為四種情況觀察并記錄現(xiàn)象：水平電流在小磁針的正上方時(shí)，讓電流分別由南向北流和由北向南流；水平電流在小磁針的正下方時(shí)，讓電流分別由南向北流和由北向南流。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：四種情況小磁針均發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，但偏轉(zhuǎn)的方向不同，與電流的方向及導(dǎo)線的位置有關(guān)。(3)結(jié)論：電可以產(chǎn)生磁。,【探究歸納】1.磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象在存在形式、作用規(guī)律方面具有相似性。2.奧斯特實(shí)驗(yàn)說明電可以產(chǎn)生磁，揭示了電和磁之間的聯(lián)系。,【

9、典例1】(2012·長春高二檢測)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,【思路點(diǎn)撥】解答本題要把握以下兩點(diǎn)：(1)地磁場方向?yàn)槟媳狈较颉?2)實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)線要水平南北放置以產(chǎn)生東西方向的磁場，以排除地磁

10、場的影響。,【解析】選D。小磁針靜止時(shí)指向南北方向，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)，故選項(xiàng)D正確。,【變式訓(xùn)練】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，磁化后能被吸引【解析】選D。磁體能

11、吸引一元硬幣，說明硬幣中含有磁性材料，但不一定是用鐵做的，A錯(cuò)誤，D正確；鋁不是磁性材料，不能被磁鐵吸引，B錯(cuò)誤；磁體吸引物質(zhì)的種類與磁性沒有關(guān)系，C錯(cuò)誤。,探究磁場及磁場的基本性質(zhì)1.演示“通電導(dǎo)體與磁體間的相互作用”及“通電導(dǎo)體間的相互作用”實(shí)驗(yàn)，可以觀察到什么現(xiàn)象？說明了什么？,提示：可以觀察到通電導(dǎo)體與磁體間有相互作用力，通電導(dǎo)體間同向電流相互吸引，異向電流相互排斥。說明通電導(dǎo)體與磁體間、通電導(dǎo)體間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的。

12、,【誤區(qū)警示】對于通電導(dǎo)體間的相互作用，學(xué)生會(huì)誤認(rèn)為是通過電場產(chǎn)生的，實(shí)際上是通過磁場產(chǎn)生的。一導(dǎo)體通電后在其周圍產(chǎn)生磁場，另一通電導(dǎo)體處于這一通電導(dǎo)體所產(chǎn)生的磁場中，從而產(chǎn)生作用力。,2.試總結(jié)磁場存在于哪些地方，磁場的基本性質(zhì)是什么。提示：綜上可知磁體的周圍、通電導(dǎo)體的周圍存在磁場，磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用。,3.磁場與電場一樣，都是一種物質(zhì)，為什么說磁場是一種特殊的物質(zhì)？【思路分析】磁場的特殊性主

13、要從磁場的基本性質(zhì)及磁場和通常物質(zhì)的組成不同的角度來分析。,提示：磁場是磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用就是通過這種特殊物質(zhì)而發(fā)生的。它和我們常見的由分子、原子、離子組成的物質(zhì)不同，不是以微粒的形式存在，看不見、摸不著，只能通過它的基本性質(zhì)反映出來。,【知識(shí)點(diǎn)撥】磁場的三個(gè)性質(zhì)(1)磁場的客觀性磁場是磁體和電流周圍存在的一種特殊物質(zhì)。(2)磁場的基本

14、性質(zhì)對放入其中的磁體或電流有力的作用。(3)磁場物質(zhì)的特殊性①磁場是一種客觀存在的物質(zhì)，但它沒有形狀和體積，也不是由分子、原子組成的。②磁場具有可疊加性，即兩個(gè)或兩個(gè)以上的磁場可同時(shí)占據(jù)同一個(gè)空間。,【探究歸納】1.磁場和電場雖然都是場，但其基本性質(zhì)不同，不是同一種物質(zhì)。2.磁場不只存在于磁體和通電導(dǎo)體的周圍，在運(yùn)動(dòng)電荷的周圍也有磁場。3.磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有力的作用。,【典例2】下列關(guān)于磁場的說

15、法中正確的是( )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(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)是因?yàn)槭艿酱艌隽Φ淖饔肅.磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的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,【思路點(diǎn)撥】解答本題要把握以下三點(diǎn)：(1)磁場的客觀性。(2)磁場的基本性質(zhì)。(3)磁場的特殊性。,【解析】選B、C。磁場是磁體或通電

16、導(dǎo)體周圍存在的一種特殊物質(zhì)，雖然看不見、摸不著，但不管磁體周圍是否有鐵屑，磁場都是客觀存在的，所以A、D錯(cuò)誤。磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用，所以小磁針偏轉(zhuǎn)是因?yàn)槭艿酱艌隽Φ淖饔?；磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的，所以B、C正確。,【變式訓(xùn)練】(2012·湛江高二檢測)關(guān)于磁場，下列說法中正確的是( )A.磁場和電場一樣，都是客觀存在的特殊物質(zhì)

17、B.磁場對處在其中的磁體有磁場力的作用C.磁鐵對通電導(dǎo)線不可能有力的作用D.兩根通電導(dǎo)線之間不可能有力的作用,【解析】選A、B。磁場和電場雖然看不見、摸不著，但它們都是客觀存在的物質(zhì)，可以通過磁體或通電導(dǎo)體檢驗(yàn)磁場的存在，A正確。磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體或電流有力的作用；電流與磁體之間，電流與電流之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的，所以B正確，C、D錯(cuò)誤。,探究地磁場你能否根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向判斷地磁場的極性呢？地磁場在

18、空間是如何分布的呢？提示：地球磁場方向由南指向北，根據(jù)異名磁極相吸的特點(diǎn),由于小磁針靜止時(shí)小磁針北極指向北方,小磁針南極指向南方,所以地磁場的北極在地理的南極附近,地磁場的南極在地理的北極附近。地磁場的空間分布情況與條形磁鐵的磁場分布情況相似,并且地球的磁極在緩慢移動(dòng)，磁偏角也在緩慢變化。,【知識(shí)點(diǎn)撥】地磁場的三個(gè)特點(diǎn)(1)地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近。 (2)地磁場的方向在南半球斜向上，在北半球斜向下，與地球

19、表面并不平行。(3)在赤道平面上，到地心等距離的各點(diǎn)，磁場的強(qiáng)弱相等，且方向水平向北。,【探究歸納】 1.地磁的兩極與地理的兩極并不重合。2.由于地球的磁極在緩慢移動(dòng)，磁偏角也在緩慢變化。,【典例3】地球是一個(gè)大磁體，它的磁場分布情況與一個(gè)條形磁鐵的磁場分布情況相似，以下說法正確的是( )A.地磁場的方向是沿地球上的經(jīng)線方向的B.地磁場的方向是與地面平行的C.地磁場的方向是從北指向南的D.在地磁南極上空，地磁場的方向是

20、豎直向下的,【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三個(gè)方面：(1)地理南北極與地磁南北極的方位關(guān)系。(2)地面上南北方向的確定。(3)磁場方向與地面上南北方向的關(guān)系。,【解析】選D。由于地磁場的方向是從南指向北，而地理南北極與地磁南北極不重合，所以空間某點(diǎn)地磁場方向與該點(diǎn)經(jīng)線的方向不一致，地磁場方向也不與地面平行。但在地磁南北極附近，磁場方向是與地面垂直的，地磁南極豎直向下，地磁北極豎直向上，故選D。,【變式訓(xùn)練】(2012·

21、;金華高二檢測)如圖所示是最早的磁性指向器——司南，司南能指南北的原因是( )A.太陽周圍有磁場 B.月球周圍有磁場 C.地球周圍有磁場 D.地球內(nèi)部有根條形磁鐵 【解析】選C。司南能指南北的原因是地球周圍有磁場，所以C正確。,【溫馨提示】磁體能夠吸引鐵質(zhì)物體，磁極間也有相互作用力，所以我們可以根據(jù)物體間的相互作用來判斷物體是否有磁性。,【典例】將甲、乙兩根鋼條的一端靠近小磁針的N極或S極。當(dāng)鋼條甲靠近

22、時(shí)，小磁針自動(dòng)遠(yuǎn)離，當(dāng)鋼條乙靠近時(shí)小磁針自動(dòng)靠近，則( )A.兩根鋼條均有磁性B.兩根鋼條均無磁性C.鋼條甲一定有磁性，鋼條乙一定無磁性D.鋼條甲一定有磁性，鋼條乙可能有磁性,【思路點(diǎn)撥】解答本題要把握以下兩點(diǎn)：(1)磁性的概念。(2)磁極間的相互作用規(guī)律。,【解析】選D。磁體能吸引鐵磁性物質(zhì)，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，排斥的兩者必然都是磁體，吸引時(shí)至少有一個(gè)是磁體。鋼條甲靠近小磁針時(shí)，小磁針自動(dòng)遠(yuǎn)離，說明它