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1、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,体会奥斯特发现电 流磁效应的重要意义。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。1.磁现象人们最早发现 的天然磁石的主要成分是Fe3O4。天然磁石或人造磁铁都叫永磁体,它们都能吸引铁质 物质,我们把这种性质叫作磁性。磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫作磁极。悬挂的小磁针静止时,指南的磁极叫作南极,又叫作S极,指北的磁极叫作北极,又叫作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
2、名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。(2)电流的磁效应:通电导 体与磁体间相互作用的现象称为电 流的磁效应,电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特发现 的。3.磁场正像电荷之间的相互作用是通过电场发 生的,磁体与磁体之间、磁体与通电导 体之间以及通电导 体与通电导 体之间的相互作用是通过磁场发 生的。磁体周围和通电导 体周围存在着磁场。 (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南极附近,地磁的南极位于地理的北极附近。地磁子午线与地理子午线之间的夹角叫作地磁偏角,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太阳磁场有关
3、。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,因此指南针不能在火星上工作。为什么说地磁场是地球的“保护伞 ”?提示:从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电 粒子,这些高能粒子流到达地球会给地球上的生命带来危害,但是由于地球周围存在磁场,地磁场能改变宇宙射线中带电 粒子的运动方向,对地球上的生命起到保护作用。所以说地磁场是地球的“保护伞 ”。1.对磁场和奥斯特实验 的理解(1)磁场: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。磁场的存在:
4、磁体的周围和通电导 体的周围都存在着磁场。磁体和磁体之间、磁体和通电导 体之间、通电导 体和通电导 体之间的相互作用都是通过磁场来传递 的。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 。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 。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 周围存在磁场,也就是电流的磁效应。特别提醒(1)磁体和电流
5、周围的磁场是同一种性质的场,具有相同的特点和基本属性。(2)场是物质的另一种存在形式,和实物一样,也是一种客观存在物,具有质量、能量等物质的基本属性。2.对地磁场的理解(1)地磁场特点:地磁场的方向并不是正南正北方向的,即地磁两极与地理两极并不重合。地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。地磁场方向与正南正北方向间有一夹角,叫磁偏角。(2)虽然地磁两极与地理两极并不重合,但它们的位置相对来说差别不是很大。因此,我们一般认为 :地理南极正上方磁场方向竖直向上,地理北极正上方磁场方向竖直向下。在赤道正上方,地磁场方向水平向北。 (3)影响:由于磁场对 运动电 荷有力的作用,故射向地球的高速
6、带电 粒子的运动方向会发生变化,不能直接到达地球。因此地磁场对 地球生命有保护作用。特别提醒由于地球上不同位置地磁场的方向不同,因此当涉及有关导体相对地磁场问题时 ,应该 首先明确所处的位置,然后根据该位置地磁场的方向来求解与地磁场相关的问题 。类型一类型二磁场的概念【例1】 以下说法正确的是()A.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产 生的B.通电导 体与通电导 体间的相互作用是通过电场产 生的C.磁体与通电导 体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
7、)理解磁体与磁体、通电导 体与通电导 体、磁体与通电导 体之间的作用都是通过磁场产 生的。类型一类型二解析:在通电导 体的周围有磁场存在,无论是磁体与磁体间还 是通电导 体与通电导 体间、磁体与通电导 体间,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体、通电导 体有磁场力的作用;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 中的电荷有静电力的作用,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通电导 体之间的相互作用理解成是通过电场产 生的。类型一类型二地磁场的描述【例2】 (多选)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:地磁场的南极和北极与地理的南、北极相反,并且存在一个磁偏角。类型一类型二解析: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;磁轴与地轴之间的夹角叫磁偏角。
