《浙江省温州市第十一中学高中物理选修1-1课件：2.1 2.2指南针与远洋航海,电流的磁场》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江省温州市第十一中学高中物理选修1-1课件：2.1 2.2指南针与远洋航海,电流的磁场（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 最早的磁性指向器它由青铀盘和磁石琢磨的勺组 成，磁勺头为磁性的北极，尾为南极。磁勺放置在地盘 中心，受地磁作用，勺尾指向南方。Zxxk第二章 磁场2.1 2.1 指南针和远洋航海指南针和远洋航海一、早期对磁的研究和使用 1、郑和下西洋：我国是最早在航海上使用指南针的国家，导航时兼 用罗盘和观星 ，二者相互补充，相互修正。用罗盘指引航向，探索航道，将船只航向的变动与 指南针指向的变动的关系总结出来，画出的航线在古代 称为针路或针径。 14051433年间，郑和先后7次下西洋。他率领当 时世界上最强大的船队，先后到达了亚洲、非洲的三十 几个国家。是世界航海史上伟大的壮举。Zxxk郑和下西洋，不但
2、是中国海上探险事业的巨大成就，也是世 界地理发现史上的光辉纪录。2、欧洲人的远洋探险：在宋、元两代，我国发明的指南针传到了欧洲 和亚洲的许多国家，使得近代欧洲的远洋探险成为 可能。意大利航海家哥伦布（约14511506 ）进行了 远洋探险，在这次航行中，观察到了磁偏角。葡萄牙航海家麦哲伦（约14801521 ）也进行 了远洋探险，用了三年时间完成了举世闻名的环球 航行。所有这些远洋航行的成功，离不开磁学知识的最 初应用指南针。二、磁场 1、磁场：磁体周围存在磁场。2、磁场的基本性质：对磁体有力的作用，同名磁极相 斥 ，异名磁极相吸 。3、磁场的方向：规定静止小磁针 北极受力的方向，也即小磁针静
3、止 时北极所指的方向，就是那一点的 磁场方向 4、磁感线： （1）定义：在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上，每一点的切线方向，都跟该点的磁场方向相 同。这样的曲线叫磁感线。磁感线的疏密表示磁场强弱 。(2)目的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线(3)特点：a.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向；b.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱； c. 磁感线是封闭曲线； d. 任何两条磁感线都不相交。（4）模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的 性质，来模拟磁感线的形状。条形磁体磁感线模拟图（4）模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的 性质，来模拟磁感线的形状。条形磁体磁感线模拟图（
4、5）条形磁体和蹄形磁体的磁感线：磁感线方向：外部从N极到S极；内部从S极到N极 。磁场的方向：规定静止小磁针北极受力 的方向（或小磁针静止时北极所指的方向 ）电场的方向：规定正电荷所受电场力的方向 磁感线与电场线的联系与区别磁感线：（1）为形象描述磁场而假 想的曲线，实际不存在（2）疏密表示强弱，切线 方向表示磁场方向（3）磁铁外部从N极到S极 ，内部从S极到N极，形 成闭合曲线（4）不相交电场线：（1）为形象描述电场而 假想的曲线，实际不存在（2）疏密表示强弱，切 线方向表示电场方向（3）始于正电荷，终止 于负电荷的非闭合曲线（4）不相交三、地磁场： 1、定义:地球是个磁体,具有磁场,叫地磁
5、场。地磁场的分布大致上就像一个条形磁体 2、磁偏角： （1）地球的地理南北极与地磁场的南北相反 （2）地球的地理两极与地磁场的两极并不重合,磁针并 非准确地指南或指北,有个夹角,叫地磁偏角,简称磁偏角 3、地磁场的磁感线分布图：见上图 4、说明：宇宙中的许多天体都具有磁场。月球也有磁场 。但月球不象地球那样有一个全球性的磁场。火星也没 有全球性的磁场，所以火星上指南针不起作用。地磁场的分布大致 上就像一个条形磁体。 地球的地理南北极与地 磁场的南北相反地球的 地理两极与地磁场的两 极并不重合,磁针并非 准确地指南或指北各地磁感线近似平行 地面小结 一、磁场 1、磁场：磁体周围存在磁场。类似电场
6、。 2、磁场的基本性质:对磁体有力的作用.名磁极相斥 ， 异名磁极相吸 。 3、作用过程：通过磁场实现。 4、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向，也即小 磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向 二、磁感线：1、作用：形象地描述磁场。切线方向表示磁场方向； 疏密表示磁场强弱。2、磁感线方向: 外部从N极到S极，内部从S极到N极3、特点：不相交、不中断的闭合曲线 小结 4、 模拟磁感线:实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质,来模拟磁感线的形状。 5、条形磁体和蹄形磁体的磁感线形状。 注意：内部：从S极到N极 6、磁感线与电场线的联系与区别 三、地磁场 1、 地磁场的分布大致上就像一个条形磁
7、体。南北极相反.各地磁感线近似平行地面 2、磁偏角：地理两极与地磁场的两极并不重合,有个夹角,叫地磁偏角。 3、说明：许多天体都具有磁场.月球也有磁场.火星没有全球性的磁场,所以火星上指南针不起作用。1地理的 是地磁的北南极。指南针并不 指向地球的正南正北，其间有一个交角叫 。在地球两极附近，地磁场的磁感应强度约为 510-5T，而永久磁铁两极附近的磁感应强度约为 0.5T.地磁场是非常弱的。2关于磁感线的下列说法中，正确的是（ ） 磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线 磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场 的方向相同 磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁 铁的南极 磁感线有可能出现相交
8、的情况南北极 磁偏角B3下列情况可以肯定钢针没有磁性的是（ ） 将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引 ，再将钢针的另一端接近磁体的南极，则两者相 互排斥 将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引 ，再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相 互排斥 将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互排斥 ，再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相 互吸引, 将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引 ，再将钢针的另一端接近磁体的北极 ,则两者相互 吸引 D 4、下列说法正确的是（ ） 磁极间的相互作用是通过磁场发生的 磁场和电场一样也是客观存在的的物 质 磁感线是实际存在的线，可由实验得 到 磁感线类似于电
9、场线，它总是从磁体 的极出发终止于 AB2.2 电流的磁场一、电流的磁效应1、前言:电现象和磁现象之间存在着许多相似性.例如,自然界 中只有正负两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.类 似地,自然界中只有南北两种磁极,同种磁极相互排斥,异种磁极 相互吸引.电现象和磁现象之间是否具有某种联系？2、电流产生磁场 （1）奥斯特实验：如图 （2）现象：当导线有电流时 ，小磁针会发生转动。 （3）电流的磁效应：电流也 能产生磁场。这个现象称为 电流的磁效应。二、电流磁场的方向演示实验一：观察直线电流磁 感线的形状.使直导线穿过一块硬纸板，在硬 纸板上均匀地撤一层细铁屑。轻 敲硬纸板，同时给导线通
10、电，细 铁屑在磁场里被磁化，并在磁场 作用下有规则地排列起来。这时 细铁屑排列的形状显示出直线电 流磁场磁感线的形状（图）实验现象和结果分析：从图乙可以看出，直线电流磁场的磁感线，是围 绕导线的一些同心圆。如果用小磁针来判定磁场的方 向，可以得到下述的安培定则。1、安培定则（也叫右手螺旋定则）（一）用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方 向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向 就是磁感线的环绕方向(图乙)图甲表示直线 电流磁场的磁感线分布情况直线电流的磁场的几种图二、电流磁场的方向演示实验 二：观察环形电流磁感 线的形状。把环形导线穿过一块硬纸板，纸板水 平放置，在纸板上均匀地撤一些铁屑。
11、轻敲纸板，同时给导线通电，可以看到 铁屑所显示的模拟磁感线。如果把小磁针放在环形导线的中央， 由N极所指的方向可以知道环形电流中 心附近磁场的方向。观察环形电流磁感线的形状2、安培定则（也叫右手螺旋定则）（二） ：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致， 伸直大拇指所指的方向就是环形导线中心轴 线上磁感线的方向。环形电流的磁场几种图 通电螺线管的磁感线 通电螺线管的磁感线方向也可用安培定则来判定通电螺线管外部 的磁感线和条形磁铁 外部的磁感线相似.N小结 一、电流的磁效应:电流也能产生磁场.这个现象称为电流的磁效应。 二、电流磁场的方向:由安培定则（也叫右手螺旋定则）确定 三、安培定则：内容分三
12、种不同情况。 1、直线电流：用右手握住导线，让伸直 的大拇指所指的方向跟电流的方向一致， 弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环 绕方向 2、环形电流:用右手握住圆环,大拇指 所指的方向就是环形导线中心轴线上 磁感线的方向。 3、通电螺线管：类似环形电流、条形磁 铁。分别类似小磁针、条形磁铁。举例练习:在奥斯特实验中, 小磁针N极怎样偏转? 为什么? 小磁针N极垂直纸面向里偏转练习：如图所示，a、b、c三枚小磁 针分别放在通电螺线管的正上方、管内 和右侧当这些小磁针静止时，小磁针N 极的指向是( ) Aa、b、c均向左 Ba、b、c均向右 Ca向左，b向右，c向右 Da向右，b向左，c向右3、下列
13、关于磁场的说法中，正确的是( ) 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、磁场是在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生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相互作用D课堂练习和课外作业课堂练习： P31 问题与练习 1-4 课外作业： P31 问题与练习 2、3、41答:小磁针将顺时针方向转动 。小磁针停止转动时，其N极指向 沿磁场方向（即N极指向右）2答：当接通电路后，小磁针 的N极指向垂直纸面向外。课堂练习和课外作业 课外作业： P31 问题与练习 1-43答：电源右接线柱为正极。当电路接通电源后， 小磁针的N极偏向螺线管，说明螺线管的右端为S极，
14、根据安培定则判断 出电路中电流从电源的 右接线柱流出，流入电 源的左接线柱，则电源 的右接线柱为正极。课堂练习和课外作业 课外作业： P31 问题与练习 1-44答：由图中磁感线的疏密 程度及弯曲程度可知，M点磁 场强，P点磁场弱。M点和点 磁场方向为各自磁感线的切 线方向，它们的磁场方向不 同。4、关于磁感线，下列说法中正确的是( )A磁感线上每一点的切线方向都跟该 点的磁场方向一致B两条磁感线的空隙处不存在磁场C不同磁场形成的磁感线可以相交D磁感线是磁场中客观存在的、肉眼 看不见的曲线A5、一条竖直放置的长直导线，通有由下向上 的电流，在他正东方某处的磁场方向为( )A向东 B、向西 C、向南 D向北D6、一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方， 如图所示，此时小磁针的S极向纸内偏转，这 一束粒子可能是 ( )A向右飞行的正离子束B、向左飞行的负离子束C、向右飞行的电子束 D、向左飞行的电子束 NSABD7、通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所 示，当小磁针静止时，图中小磁针的指向可 能的是(涂黑的一端为N极) ( )Aa Bb Cc DdB8、如图所示，环形导线周围有三只小磁针a 、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏 转方向是 ( )A全向里 B全向外Ca向里，b、c向外 Da、c、向外，b向里D
