《磁现象和磁场》

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1、课题3.1磁现象和磁场磁现象和磁场学习目标（一）知识与技能 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 果及其对人类文明的影响。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。 （二）过程与方法 利用电场和磁场的类比，培养比较推理能力。 （三）情感、态度与价值观 在教学中渗透物质的客观性原理。 学习重、 难点磁场的物质性和基本特性学法指导本节学习电流的磁场这一重要的物理现象及通电螺线管和电磁铁这些重要的电 磁学器材，应掌握的知识较多。可及

2、时总结、巩固，本节知识的学习过程，主 要运用实验探究的方法。课 前 预 习1物体具有的吸引铁、钴、镍等物质的属性叫做 ；具有磁性的 叫做磁体；磁体上磁性最强的部分叫做 ；磁体有两个磁极：南极、北 极。同名磁极相互 ，异名磁极相互 。 2丹麦物理学家 首先发现电流周围也存在着磁场。 3磁场是存在于 或电流周围空间的一种客观存在的 ；磁极和磁极 间、磁极和电流间、电流和电流间的作用都是通过 来传递的。 4规定在磁场中的任意一点小磁针 受力的方向亦即小磁针静止时北极所 指的方向，就是那一点的磁场方向 5地球本身在地面附近空间产生的磁场，叫做 。地磁场的分布 大致就像一个 磁铁外面的磁场。预 习 评

3、价1、天然磁石的主要成分是 ，现使用的磁铁多是用 、 、 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、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 。 3、重做奥斯特实验： 该实验说明了 该实验成功的关键 奥斯特的贡献是发现了电流的 。 4、磁体与磁体之间的相互作用是通过 发生的。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

4、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，虽然看不见摸不着，但是很多磁 现象感知了它的存在。 在同一空间区域，可以有几个磁场共同占有，实物做不到。 结论：磁场的基本性质： 回顾：电场的基本性质： 5、地球是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫地磁场，地磁场南极在地理 极附近，地磁北极在地理 极附近。指南针所指的南北（磁场的南北极） 与地理上的南北极并不完全一致，两者之间存在着偏角，即磁偏角。磁偏角最 早是由 发现的。课堂学习流程设计用案人自我 创新 【课程导学课程导学】 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，应该掌握磁场的基本概念、磁

5、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： 磁性： 的性质。 磁极： 。 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

6、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，弯曲的四指方向表示_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 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 ；反之越强环形电

7、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 子核外的电子由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环上任意一个截面一 次，根据电流强度的定义，电流强度大小为 I=e/T 圆周运动周期满足 ke2/r2=m(2/T)2r，判断该环形电流的磁场方向时，必须注意，弯曲的四 指必须与负电

8、荷运动的方向相反，即指向正电荷运动的方向。 地球磁场 地磁场的磁感线的分布与条形磁铁、通电螺线管的磁场相似如图3-1-3所 示，与地理南极对应的是地磁北极，与地理北极对应的是地磁南极（不计磁 偏角时） 。一对条形磁铁组成的磁场分布（如图3-1-4）匀强磁场 如果某个区域里磁感应强度大小_，且_相同，这个区域里的磁 场叫做匀强磁场,匀强磁场的磁感线是一组平行且_的直线匀强磁 场是一种理想化的模型，大的异名磁极之间的磁场、通电螺旋管内部（扣除 边缘区域）的磁场可以近似看作匀强磁场处理6、关于磁偏角 指南针并不指向地球的正南和正北公元11世纪，我国科学家通过长期的观 察发现，指南针的指向并不是地球的

9、正南和正北，而是略微偏离一点也就 是说地的两极和地磁的两极并不重合，这个偏差，在现代科学技术中可以用 磁偏角来描述 如图3-1-6所示，地理南北极与地磁南北极并不重合，地磁的北极（N 极）在 南半球南纬70010/和东经150045/的地方，地磁的南极（S 极）在北半球北纬 70050/和西经960的地方 通过磁针静止位置所作的竖直平面叫做地磁子午面，地磁子午面和地理子午 面做夹的角度叫做磁偏角实际测量的结果指出，地球各处的磁偏角不同 【范例精析范例精析】 例例1 1、做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，通电后发 现小磁针不动，用手拨动一下小磁针，小磁针转动180o后静止不动，

10、由此可 知通电直导线放置情况是 ( ) A东西向 B南北向 C正西南 D正西北解析：解析：由于地球磁场的作用，小磁针静止时 N 极指向地球的北极，如果通 电导线是南北方向放置的，则不论电流方向指向南还是指向北，小磁针静止 时将偏离南北方向而指向东西方向，即磁针转动的角度接近900。如果通电导线是东西方向放置，通以由东向西的电流，则小磁针北极静止时仍然指向 地理的北极；如果通以由西向东的电流，则小磁针静止时北极指向地理的南 极。所以本题中的通电导线应东西方向放置，答案 A 是正确的。拓展：拓展：磁针的偏转是由于受到磁场的作用，做奥斯特实验时的磁针既受到 地球磁场的作用，又受到通电直导线的磁场力的

11、作用，如果导线东西方向放 置（电流也是在东西方向上） ，则有可能出小磁针不发生新的偏转，从而误 认为电流不能产生磁场，为了有效地演示电流产生的磁场使小磁针偏转的效 果，演示奥斯特实验时，要求导线南北方向放置。 例例2 2、如图3-1-7所示，在全自动洗衣机中，排水阀由程序控制器控制其动作 的当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁心2 动作，牵引排水阀的活塞，排除污水牵引电磁铁结构如图所示以下正确 的是( ) (A)若 a,b 初输入交变电流，铁心2不能吸入线圈中 (B)若 a,b 初输入交变电流，铁心2能吸入线圈中 (C)若某时刻输入控制电流时，a 为正，b 为负,则铁心2

12、的 B 为 S 极 (D)若某时刻输入控制电流时，a 为正，b 为负,则铁心2的 B 为 N 极 解析：解析：只要电磁铁通电就具有磁性，就可能吸合铁心，因此答案 B 是正确的； 根据初中学过的右手螺旋定则可知，若输入控制电流时，a 为正，b 为负,则 铁心2的右端 B 为 N 极，答案 D 是正确的。拓展：拓展：电磁铁是磁性的一种应用，常用的电磁铁大多做成形，目的是让它 两个磁极可以同时吸引物体巨大的电磁铁里可以通以强大的电流，从而产 生强大的磁场，充当电磁起重机的提手，吸引起很重的铁块 例例3 3、已知电流磁场的磁感应线方向或 N、S 极方向，请在图3-1-8上标出电 流方向。 解析：解析：

13、 根据安培定则，各图中的电流方向如图3- 1-9所示。拓展：拓展： 应用安培定则时，对于通电直导线的磁场，大母指指向表示电流 的方向，弯曲的四指方向表示磁感线的环绕方向；对于通电圆环或通电螺线 管，弯曲的四指方向表示电流方向，大拇指的指向表示螺线管内部的磁感线 方向达 标 检 测A A 类类 1、首先发现电流产生磁场的科学家是（ ） A、富兰克林 B、法拉第 C、安培 D、奥斯特 2、下列关系磁场的说法中，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、磁极与磁极间是直接发生作用的 D、磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生

14、 3、地球具有磁场，宇宙中的许多天体也有磁场，围绕此话题的下列说法中正确 的是：（ ） A、 地球上的潮汐现象与地磁场有关 B、 太阳表面的黑子、耀斑和太阳风与太阳磁场有关C、 通过观察月球磁场和月岩磁性推断，月球内部全部是液态物质 D、 对火星观察显示，指南针不能在火星上工作 4、一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过静止的小磁针正上方，这时磁针的 N 极向纸外方向偏转，这一束带电粒子可能是（ ） A、向右飞行的正离子束 B、向左飞行的正离子束 C、向右飞行的负离子束 D、向左飞行的负离子束5、在磁感应强度的定义式 B=中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确ILF的是（ ） A、B 由 F、I 和 L 决定 B、F 由 B、I 和 L