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1、新课标人教版课件系列,高中物理 选修1-1,第二章 磁场,2.1指南针与 远洋航海,教学目标,、远洋航海 （1）我国的远洋探险 （2）欧洲人的远洋探险 （3）远洋航海的伟大意义 、磁场 （1）磁体在空间产生磁场。 （2）磁感线 （3）磁性的地球,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。,2.1 指南针和远洋航海,新课标高中物理选修11,第二章 磁场,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
2、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。 郑和下西洋，不但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
3、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、磁场对比电场学习 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 磁体上磁性最强的部分叫磁极， 同名磁极相斥 ，异名磁极相吸 。 3、作用过程：通过磁场实现。磁体是通过磁场 对铁 一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质 存在的另一种形式，是客观存在,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,5、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
4、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1,（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2,（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,磁感线与电场线的联系与区别,1、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向（或小磁针静止时北极所指的方向） 2、磁感线
5、 （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,1、电场的方向：规定正电荷所受电场力的方向,2、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，叫地磁场。 地磁场的分布大致上就像一个条形磁体 各地磁感线近似平行地面 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
6、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。 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。 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、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。
7、 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。,课堂练习和课外作
8、业,课堂练习： P28 问题与练习 1、2、3、4，探索者 课外作业： P28 问题与练习 作业本,1分别用字母在图中空白处标出磁体的南北极 2确定磁场方向的方法是：将一不受外力的 放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针N极的指向即为该点的磁场方向 3小磁针的指南指北性表明地球是一个,小磁针,大磁体,4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。 5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
9、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的情况,南北极,磁偏角,B,6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,7、下列说法正确的是（ ） 磁极间的相互作用是通过磁
10、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 磁感线类似于电场线，它总是从磁体的极出发终止于,AB,补充:我们周围的磁现象,一、无处不在的磁,1.我们的祖先发明指南针，对世界文明产生重大影响。 2.现代人好比被“磁海”包围。 3.生物磁性的研究为人类开辟了崭新的视野。 ,二.地磁场,地理的南北极与地磁的N、S极相反。,第一节 我们周围的磁现象,三.磁性材料 1.磁化使不具有磁性的物质具有磁性的过程叫磁化。 任何物质在外磁场中都能或多或少地被磁化。 2.磁性材料 磁化后磁性很强的物质叫磁性材料，又称为铁磁性物质 3.磁性材料的分类 软磁性物质：磁化后容易去磁的
11、物质称软磁性物质。 软磁性物质剩磁较小。 硬磁性物质：磁化后不易去磁的物质称硬磁性物质。 硬磁性物质剩磁较大。,我们周围的磁现象,4.磁性材料的应用 软磁性材料的剩磁弱，容易去磁，适用于需要反复磁化的场合。 硬磁性材料的剩磁强，不易去磁，适用于制成永磁体。,【问题】以下物品，应用哪种材料制成？,磁感线与电场线的联系与区别,2.2电流的磁场,教学目标,知识与能力 、电流的磁效应 （）直线电流：安培定则：右手握住导线，伸直的拇指的方向代表电流的方向，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 （）环形电流：右手握住环形导线,弯曲的四指所指的方向代表电流的方向，拇指所指的方向就是圆环中心周线上的磁
12、感线的方向 （）螺线管：右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向代表电流的方向，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向 实验仪器： 直导线、硬纸板、细铁屑、直流电源,在现代社会,磁铁除了能够用于指示方向,还有广泛的其他用途,磁悬浮列车有速度快、爬坡能力强、能耗低的优点，每个坐位的能耗仅为飞机的三分小、安全舒适、不燃油，污染少.,电磁起重机,电磁起重机可以产生强大的磁性，来回搬运物品.,带电体和磁体有一些相似的性质，这些相似是一种巧合呢？还是它们之间存在着某些联系呢？,一、奥斯特实验,科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系. 1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在
13、着磁场.这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期,丹麦物理学家奥斯特发现的电流磁效应，是科学史上的重大发现 揭开了物理学史上的一个新纪元 奥斯特不只是一位著名的物理学家，还是一位优秀的教师他的讲课有表演，有分析他非常重视实验，他说过“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课，因为归根到底，所有的科学进展都是从实验开始的,演示实验,将直导线与小磁针平行并放在小磁针的上方和下方. 观察（点击观看实验视频） 1当直导线通电时产生什么现象 2断电后发生什么现象 3改变通电电流的方向后发生什么现象 .,观察到的物理现象,通电时小磁针发生偏转； 断电时小磁针转回到指南北的方向； 说明： 通电导线周围
14、存在磁场 通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反 说明：磁场方向与电流方向有关,总结奥斯特实验：,现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏转方向相反 规律：通电导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关,直线电流 的磁场,二.环形电流的磁场,1. 单个环,2、通电螺线管的磁场,观察铁屑的分布和小磁针的指向在板上均匀撒满铁屑在螺线管两端各放一个小磁针，通电后观察小磁针的指向轻轻敲板，观察铁屑的排列改变电流方向再观察一次 实验演示 在板上均匀撒满铁屑，通电后轻轻敲板，观察铁屑的排列 实验演示,想一想,通电前小磁针如何指向，通电后发生什么现象？ 原来小磁针指南北，通电后磁针偏转,
15、想一想,改变通电方向，小磁针的指向有什么不同，说明什么？ 小磁针指向相反，说明通电螺线管两端的极性与通电电流有关.,想一想,通电后，轻轻敲板，铁屑为什么会产生规则排列？铁屑的排列与什么现象一样？ 铁屑磁化变成“小磁针”，轻敲使铁屑可自由转动使铁屑按磁场进行排列其排列与条形磁体的排列相同，通电螺线管相当于条形磁体,安培定则,用右手握螺线管，让四指弯向螺线管电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极,注意：内部磁场的方向：从S极指向N极，外部磁场N极指向S极。,通电螺线管外部磁场与条形磁体类似。,在通电螺线管内部有一点A,通过A点的磁感线方向一定是 （ ） A从螺线管的N极指向S极 B放在该点
16、的小磁针北极受力的方向 C从螺线管的S极指向N极 D放在该点的小磁针的南极受力的方向,B C,返回,返回,奥斯特实验,返回,2.3磁场对通电导线 的作用,教学目标,知识能力 1、安培力：通电导体在磁场中受到力的作用 、磁感应强度-磁场的强弱 、安培力的方向：左手定则：伸开左手使拇指跟其余四指垂直并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心并使四指指向电流的方向那么拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。 、电动机原理 实验仪器： 三块相同的蹄形磁铁、一根直导线、直流电源、支架,一. 安培力的定义：通电导线在磁场中受的力通常称为安培力。,二.安培力的大小： F=BIL 适用条件：1）匀强磁场 2）导线与磁场垂直,3）当I与B有夹角时，F=BIL sin （将B分解成B和B，其
