《2006年北京市海淀区教师进修修学校高二物理磁场教学建议课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2006年北京市海淀区教师进修修学校高二物理磁场教学建议课件（128页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十九章第十九章 磁场磁场一，本章概述一，本章概述1.1.学问位置：在中学有关学问基础上，结学问位置：在中学有关学问基础上，结合电场一章的学问，对比争论磁场合电场一章的学问，对比争论磁场:电场电场磁场，电场强度磁场，电场强度磁感应强度，电场力磁感应强度，电场力磁场力；磁场力；2.2.才能要求：较强的对比分析推理才能和才能要求：较强的对比分析推理才能和空间想象才能；空间想象才能；3.3.与力学学问的结合：应用力学规律解与力学学问的结合：应用力学规律解决综合问题；决综合问题；必修：必修：电流的磁场（电流的磁场（A）磁感应强度（磁感应强度（A）地磁场（地磁场（A）安培定就（安培定就（B）磁性材料（磁
2、性材料（A）分子电流假说（分子电流假说（A）选修：选修：无区分无区分三，课时支配三，课时支配第一节第一节1课时课时其次节其次节1课时课时第三节第三节1课时课时习题课习题课1课时课时复习课和测验复习课和测验1课时课时共共5课时课时第一节第一节 磁场磁场从试验和事实动身回忆和学习有关学问，从试验和事实动身回忆和学习有关学问，(2)磁极间相互作用的试验；磁极间相互作用的试验；(3)奥斯特试验；奥斯特试验；(4)磁场对电流作用的试验；磁场对电流作用的试验；(5)电流与电流之间作用的试验；电流与电流之间作用的试验；(1)磁铁吸引铁屑的试验；磁铁吸引铁屑的试验；一一.磁场磁场磁感线磁感线1.磁性磁性:磁铁
3、具有的吸引铁，钴，镍等物质的磁铁具有的吸引铁，钴，镍等物质的性质性质.磁极磁极:磁铁上两个磁性最强的区域磁铁上两个磁性最强的区域南极：，北极：南极：，北极：磁极之间的作用：磁极之间的作用：同名磁极相互排斥；异名磁极相互吸引同名磁极相互排斥；异名磁极相互吸引摸索摸索1 1：由上面试验事实我们能回忆起哪：由上面试验事实我们能回忆起哪些学问？些学问？磁场磁场磁极间相互作用磁极间相互作用奥斯特试验奥斯特试验通电导线间相互作用通电导线间相互作用通电导线在磁体四周受力通电导线在磁体四周受力都是通过都是通过“磁场磁场”来来实现的实现的无无形形的的手手磁体甲磁体甲磁体乙磁体乙甲磁场乙磁场摸索摸索2：与电场类比
4、我们有什么启示：与电场类比我们有什么启示？5.磁场的方向磁场的方向:规定规定:在磁场中小磁针在磁场中小磁针N N极在某处所极在某处所受磁场力的方向是该处的磁场方向受磁场力的方向是该处的磁场方向摸索摸索3 3：电场的方向如何规定的？磁场的方：电场的方向如何规定的？磁场的方向如何？向如何？6.磁场的形象描述：磁场的形象描述：磁感线：在磁场中画出一些有方向磁感线：在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的的曲线，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；切线方向都跟该点的磁场方向相同；摸索摸索4 4：我们是如何比较形象地描述电：我们是如何比较形象地描述电场的？场的？观看磁铁四周
5、磁针的分布观看磁铁四周磁针的分布（1）磁磁感感线线上上每每一一点点切切线线方方向向跟跟该该点点磁磁场场方向相同；方向相同；（2）磁磁铁铁的的磁磁感感线线外外部部从从N极极指指向向S极极（内内部从部从S指向指向N）；）；磁磁感感线线是是闭闭合合曲曲线线，且且任任意意两两条条磁磁感感线线不不相交；相交；(3)磁感线的疏密表示磁场强弱；磁感线的疏密表示磁场强弱；磁感线的特点磁感线的特点二二.电流的磁场电流的磁场 安培定就安培定就(右手螺旋定就右手螺旋定就)1.1.用右手握住导线用右手握住导线,如伸直的拇指所如伸直的拇指所指方向为电流的方向指方向为电流的方向,就弯曲的四指所指就弯曲的四指所指方向是磁感
6、线的环绕方向方向是磁感线的环绕方向摸索摸索5 5：电流四周的磁场如何分布，磁感线怎：电流四周的磁场如何分布，磁感线怎样呢？样呢？2.2.用右手握住通电螺线管用右手握住通电螺线管,右手弯曲的右手弯曲的四指表示电流方向四指表示电流方向,就伸直的拇指所指方就伸直的拇指所指方向为螺线管内部的磁感线方向向为螺线管内部的磁感线方向 地球磁场 通电直导线四周磁场常见的几种磁场的磁感线：小资料（转变世界的物理学）小资料（转变世界的物理学）1 1，巨磁电阻效应，巨磁电阻效应磁场可以使铁磁金属的电磁场可以使铁磁金属的电阻发生转变，由磁场引起的电阻变化称为磁致阻发生转变，由磁场引起的电阻变化称为磁致电阻；磁电阻效应
7、可以用来制造磁盘读出磁头；电阻；磁电阻效应可以用来制造磁盘读出磁头；读出磁盘的密度越高，就需要有更大磁电阻变读出磁盘的密度越高，就需要有更大磁电阻变化的材料；科学家们已经发觉了巨大的磁电阻化的材料；科学家们已经发觉了巨大的磁电阻效应，当磁场增加，电阻下降，且温度越低，效应，当磁场增加，电阻下降，且温度越低，变化率越大，在变化率越大，在4.2k4.2k低温下磁电阻变化率可接低温下磁电阻变化率可接近近50%50%，在室温下变化率可达，在室温下变化率可达11%11%；这种磁电阻；这种磁电阻变化效应称为巨磁效应；巨磁效应的应用主要变化效应称为巨磁效应；巨磁效应的应用主要有有传感器：传感柔弱磁场，可用于
8、伪钞识别，传感器：传感柔弱磁场，可用于伪钞识别，机电自动掌握，汽车工业等；机电自动掌握，汽车工业等；高密度磁记录高密度磁记录读出磁头，目前密度已达读出磁头，目前密度已达10101010比特比特/英寸英寸2 2；巨磁电阻随机储备器，主要用于运算机内存的巨磁电阻随机储备器，主要用于运算机内存的主要组成部分；主要组成部分；2，生物磁现象，生物磁现象磁性是物质的属性，可以说世界无处没有磁，磁性是物质的属性，可以说世界无处没有磁，大到宇宙中的星球，小到原子核，质子中子等微观粒子都出现出磁性；大到宇宙中的星球，小到原子核，质子中子等微观粒子都出现出磁性；地球是一个巨大的磁体，地表磁场约地球是一个巨大的磁体
9、，地表磁场约310-5510-5，月球表面只，月球表面只有有10-9T，太阳表面与地球表面差不多；太阳表面黑子区域的磁场要，太阳表面与地球表面差不多；太阳表面黑子区域的磁场要比太阳表面的磁场强度高达几百到几千倍；比太阳表面的磁场强度高达几百到几千倍；人体内也有磁场，它主要来源于（人体内也有磁场，它主要来源于（1）人体的生物电；）人体的生物电；人体心脏的生物电产生磁场，但特别柔弱，仅人体心脏的生物电产生磁场，但特别柔弱，仅10-10T；正；正常人脑的磁感强度仅为常人脑的磁感强度仅为5510-13T；（；（2）人体内的弱磁性）人体内的弱磁性物质；它们在地磁场和外磁场的作用下感应出磁场；有少物质；它
10、们在地磁场和外磁场的作用下感应出磁场；有少数生物内有强磁性物质（蜜蜂，鸽子）；数生物内有强磁性物质（蜜蜂，鸽子）；3，磁场与人体健康，磁场与人体健康磁腰带，磁鞋垫，磁疗表等，磁腰带，磁鞋垫，磁疗表等，放在病变组织处对一部分病人以及对某些疾病有肯定的疗放在病变组织处对一部分病人以及对某些疾病有肯定的疗效，如腰积劳损，扭挫伤，高血压等；这种疗法可称为静效，如腰积劳损，扭挫伤，高血压等；这种疗法可称为静磁疗法；近年来静磁疗法又进展成为经络磁场疗法；认为磁疗法；近年来静磁疗法又进展成为经络磁场疗法；认为磁场作用于穴位上时，可疏通经络，调整气血，促进血液磁场作用于穴位上时，可疏通经络，调整气血，促进血液
11、循环，起到肯定的治疗作用；现在仍是帮助手段，近年来，循环，起到肯定的治疗作用；现在仍是帮助手段，近年来，一门新兴的磁医学正在进展中；一门新兴的磁医学正在进展中；练练习习1：如如下下列列图图，放放在在通通电电螺螺线线内内部部中中间间处处的的小小磁磁针针，静止时静止时N极指向右，试判定电源的正负极；极指向右，试判定电源的正负极；小小磁磁针针N极极的的指指向向即即为为该该处处的的磁磁场场方向，所以在螺线管内部磁感方向，所以在螺线管内部磁感线线由由ab，依依据据安安培培定定就就可可判判定定电电流流由由电电源源的的c端端流流出出，由由d端端流流入；故入；故c端为正极，端为正极，d端为负极；端为负极；不要
12、错误认为螺线管不要错误认为螺线管b b端吸引小磁针的端吸引小磁针的N N极就相当于条极就相当于条形磁铁的南极，关键要分清螺线管内部磁感线分布；形磁铁的南极，关键要分清螺线管内部磁感线分布；练习练习2：如图，：如图，A和和B为两只完全相同的螺线管为两只完全相同的螺线管（管上导线的绕法也相同），（管上导线的绕法也相同），E为一节电池；当开为一节电池；当开关关S闭合后，发觉两只螺线管因相互吸引而靠近；如闭合后，发觉两只螺线管因相互吸引而靠近；如将电池反接（将电池反接（a端接正极，端接正极，d端接负极），闭合端接负极），闭合S后，后，两只螺线管的相互作用表现为两只螺线管的相互作用表现为.acbdABS
13、E练习练习3.关于磁感线，以下说法正确选项（关于磁感线，以下说法正确选项（）A.磁感线是磁场中客观存在的一族曲线磁感线是磁场中客观存在的一族曲线B.磁感线起于磁感线起于N极，最终极，最终S极极C.磁感线都是闭合曲线磁感线都是闭合曲线D.磁磁感感线线上上某某点点处处的的切切线线方方向向是是小小磁磁针针静静止止时时N极极的指向，是通电导线在此处受力的方向的指向，是通电导线在此处受力的方向答案：答案：CveBiveBiveBi摸索摸索6 6：目前我们知道了用几种方法可以产生磁场？磁：目前我们知道了用几种方法可以产生磁场？磁性的本质是什么呢？电流四周存在磁场对我们有什么启性的本质是什么呢？电流四周存在
14、磁场对我们有什么启示？示？I在物体内部的任意在物体内部的任意空间内（例如虚线空间内（例如虚线框内的区域）分子框内的区域）分子环流的作用都相互环流的作用都相互抵消了，但在物体抵消了，但在物体表面分子环流的总表面分子环流的总成效是形成了一圈成效是形成了一圈表面电流；这层表表面电流；这层表面电流产生了磁场；面电流产生了磁场；磁磁铁铁的的磁磁场场和和电电流流的的磁磁场场一一样样，都是由运动的电荷产生的；都是由运动的电荷产生的；三三.磁现象的电本质：磁现象的电本质：安培分子电流假说（1820年）罗兰试验（1876年）安安培培分分子子电电流流假假说说是是说说明明科科学学假假说说在在人人们们熟熟识识自自然然
15、隐隐秘秘中中重重要要作作用用的的范范例例；安安培培提提出出分分子子假假说说的的时时代代，人人们们并并不不知知道道物物质质的的微微观观结结构构，但但安安培培的的指指导导思思想想是是电电与与磁磁的同一性，的同一性，安安培培抓抓住住了了通通电电螺螺线线管管与与条条形形磁磁铁铁相相像像的的事事实实大大胆胆提提出出分分子子电电流流假假说说；他他的的假假说说不不仅仅有有试试验验基基础础和和指指导导思思想，而且能够说明试验现象，被证明是正确的；想，而且能够说明试验现象，被证明是正确的；电流电流电流电流磁场qqv摸索摸索1 1：电场的基本性质是对放入场中的电荷有力的作：电场的基本性质是对放入场中的电荷有力的作
16、用，我们用什么方法描述电场的强弱和方向的？如何描用，我们用什么方法描述电场的强弱和方向的？如何描述磁场的强弱和方向呢？述磁场的强弱和方向呢？用用“检验电流元检验电流元”最便最便利利I其次节 磁感应强度一一 磁感应强度磁感应强度1.1.物理意义物理意义:反映磁场的强弱及方向反映磁场的强弱及方向2.2.磁场的基本性质磁场的基本性质:对放在其中的电流有对放在其中的电流有力的作用力的作用II摸索：电流摸索：电流I(通电导线通电导线)在磁场中受力在磁场中受力F的大小的大小与哪些因素有关呢与哪些因素有关呢.电流电流I，导线长度，导线长度L，磁场的强弱，导线与磁磁场的强弱，导线与磁场的夹角场的夹角I试验及分析试验及分析（1）I，L，位置定，当导线与磁场平行时；（2）I，（90），位置定，（3）L，（90），位置定，同一点：FIL即为常数为常数（4）不同的位置一般不同一般不同不受力不受力受力受力最大最大导线与磁场垂直垂直时FLFI电场强度电场强度磁感应强度磁感应强度qFIF检验电荷q 受电场力FF q 检验电流元IL 受磁场力FF IL 3.3.定义：在磁场中垂直磁场方向的通电直导线，定义：在磁场中垂
