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1、第三章第三章磁场磁场3.13.1 磁现象和磁场磁现象和磁场教学目标教学目标 1了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。2知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。3知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流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之间都是通过磁场发生相互作用的.知道地球具有磁性。知道地球具有磁性。 最初发现的磁体是被称为最初发现的磁体是被称为“天天然磁石然磁石”的矿物，其中含有主要的矿物，其中含有主要成分为成分为FeFe3 3O O4 4，能吸引其他物体，能吸引其他物体，很像磁铁很
2、像磁铁. .一、磁现象一、磁现象 1 1、磁现象无处不在：、磁现象无处不在：我国是世界上最早发现磁现象的国家，我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有磁铁的记载，我国早在战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之一的指南针就是其古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海中之一，指南针的发明为世界的航海业做出了巨大的贡献业做出了巨大的贡献 我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的一的指南针就是其中
3、之一，指南针的发明为世界的航海业做出了巨大的贡献航海业做出了巨大的贡献在现代，磁现象与日常生活、科技密切相关在现代，磁现象与日常生活、科技密切相关电磁炉电磁炉采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁感线而在锅质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生具铁分子高速无规则运动，分子互
4、相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物。热能使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物。 磁悬浮列车磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥同性相斥”，排斥，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（使列车前进。列车头的电磁
5、体（N N极）被轨道上靠前极）被轨道上靠前一点的电磁体（一点的电磁体（S S极）所吸引，同时被轨道上稍后一极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（点的电磁体（N N极）所排斥。极）所排斥。托卡马克磁约束装置托卡马克磁约束装置 一类一类控制热核聚变的装置控制热核聚变的装置。用特殊形态的磁场把用特殊形态的磁场把氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受状态的超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原子核聚变反应，释放出原子核所控制地发生大量的原子核聚变反应，释放出原子核所蕴藏的能量。磁
6、约束热核聚变是当前开发聚变能源中蕴藏的能量。磁约束热核聚变是当前开发聚变能源中最有希望的途径最有希望的途径, ,是等离子体物理学的一项重大应用是等离子体物理学的一项重大应用. . 1 1）磁性：物体能够吸引铁、钴、镍性质）磁性：物体能够吸引铁、钴、镍性质. .2 2）磁体：具有磁性的物体叫磁体）磁体：具有磁性的物体叫磁体. .3 3）磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极）磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极. .小磁针静止时小磁针静止时 指南的磁极叫做南极指南的磁极叫做南极, ,又叫又叫S S极极; ; 指北的磁极叫做北极指北的磁极叫做北极, ,又叫又叫N N极极. .4 4）磁极间的相互作用）磁极间
7、的相互作用: :同名磁极相斥，异名磁极相吸同名磁极相斥，异名磁极相吸2 2、跟跟磁现象磁现象相关联的概念相关联的概念 1 1）磁性材料）磁性材料: :通常指磁化后磁性很强的物质通常指磁化后磁性很强的物质( (铁磁性物质铁磁性物质) )3 3、磁性材料、磁性材料2 2）分类）分类: :（按磁化后去磁的难易）分为两类（按磁化后去磁的难易）分为两类: :软磁性材料软磁性材料: :磁化后容易去磁的物质磁化后容易去磁的物质. .如软铁、如软铁、硅钢硅钢、镍铁合金和锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等、镍铁合金和锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等. .硬磁性材料硬磁性材料: :磁化后不易去磁的物质磁化后不易去磁的物质. .如碳
8、钢、如碳钢、钨钢钨钢、铝镍钴合金和钡铁氧体、锶铁氧体等、铝镍钴合金和钡铁氧体、锶铁氧体等. .磁化：通过人工的方式使磁性材料获得磁性的过程磁化：通过人工的方式使磁性材料获得磁性的过程退磁：在一定条件下磁化后的物体，失去磁性的过程退磁：在一定条件下磁化后的物体，失去磁性的过程3 3）磁性材料特性及应用）磁性材料特性及应用: :软磁性材料软磁性材料: :剩磁弱剩磁弱, ,易去磁易去磁. . 适用于需要反复磁化的场合适用于需要反复磁化的场合, ,可用来制造电子计算机中的记忆元可用来制造电子计算机中的记忆元件件, ,以及变压器、电动机、交流发电机、电磁铁和各种高频元件的以及变压器、电动机、交流发电机、
9、电磁铁和各种高频元件的铁芯等铁芯等. .硬磁性材料硬磁性材料: :剩磁强剩磁强, ,不易去磁不易去磁. . 适合制成永久磁铁适合制成永久磁铁( (应用在磁电式仪表、永磁电机应用在磁电式仪表、永磁电机) )、磁记录材料、磁记录材料17771777年年8 8月月1414日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭18061806年年任哥本哈根大学物理学教授，任哥本哈根大学物理学教授，18201820年年4 4月发现了月发现了电流的磁效应电流的磁效应. .18211821年被选为英国皇家学会会员，年被选为英国皇家学会会员，18231823年被选为法国科学院年被选为法国科学院院
10、士，后来任丹麦皇家科学协会会长院士，后来任丹麦皇家科学协会会长 二、电流的磁效应二、电流的磁效应奥斯特实验奥斯特实验1 1、实验装置、实验装置2 2、实验现象、实验现象当给导线通电时当给导线通电时, ,与与导线平行放置的小磁针发导线平行放置的小磁针发生转动生转动4 4、实验结论、实验结论: :通电导体对磁体有力的作用通电导体对磁体有力的作用3 3、注意事项、注意事项: :导线应沿南北方向水平放置导线应沿南北方向水平放置磁体之间的相互作用是通过磁场发生的磁体之间的相互作用是通过磁场发生的1.1.磁场磁场: :磁体、电流周围空间存在的一种特殊物质磁体、电流周围空间存在的一种特殊物质. .三、磁场三
11、、磁场磁体磁体磁体磁体磁场磁场电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场. . 磁铁不是磁场的唯一来源磁铁不是磁场的唯一来源. .1 1）磁体对磁体的力作用）磁体对磁体的力作用2 2）磁体对通电导体有力的作用）磁体对通电导体有力的作用2 2、磁场的特性、磁场的特性3 3）电流对磁体力的作用）电流对磁体力的作用4 4）电流对电流力的作用）电流对电流力的作用通电导线间的相互作用通电导线间的相互作用反向相斥，同向相吸反向相斥，同向相吸结论结论: :同向电流相互吸引。同向电流相互吸引。结论结论: :反向电流相互排斥。反向电流相互排斥。问题问题: :电流和电流之间的相互
12、作用是电流和电流之间的相互作用是通过什么发生的呢通过什么发生的呢? ?电流电流电流电流磁场磁场问题问题: :电流与电流之间是否有力的作用电流与电流之间是否有力的作用? ?磁体磁体磁体磁体磁体磁体电流电流磁场磁场磁场磁场它们之间的作用力都是通过磁场发生的它们之间的作用力都是通过磁场发生的. .磁场磁场: :磁体周围空间存在的一种特殊物质磁体周围空间存在的一种特殊物质. .电流电流电流电流磁场磁场四、地磁场四、地磁场1.1.地球是一个巨大的磁体地球是一个巨大的磁体2.2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场地球周围空间存在的磁场叫地磁场3.3.地磁的北极在地理的地磁的北极在地理的南极附近南极附近, ,地
13、磁的南极在地磁的南极在地理的北极附近地理的北极附近, ,但两者但两者并不完全重合并不完全重合, ,它们之间它们之间的夹角称为磁偏角的夹角称为磁偏角4.4.磁偏角的数值在地球上不同磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的地方是不同的1 1、磁现象：磁性；磁体；磁极；磁化；退磁、磁现象：磁性；磁体；磁极；磁化；退磁. .2 2、电流的磁效应：、电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场电流能在周围空间产生磁场. .3 3、磁场：存在磁体或电流周围空间的一种特殊物质、磁场：存在磁体或电流周围空间的一种特殊物质. . 磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用
14、都是通过磁场发生的相互作用都是通过磁场发生的. . 磁场的性质：对放入其中的磁体或电流会产生磁磁场的性质：对放入其中的磁体或电流会产生磁力作用力作用. .4 4、地磁场：地球周围空间存在的磁场叫地磁场、地磁场：地球周围空间存在的磁场叫地磁场. . 地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹理的北极附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹角称为磁偏角角称为磁偏角. .小结小结 1.1.首先发现电流产生磁场的科学家是首先发现电流产生磁场的科学家是( )( ) A A富兰克林富兰克林 B B法拉第法拉第 C C安培
15、安培 D D奥斯特奥斯特D例题与练习例题与练习2 2、铁棒、铁棒A A能吸引小磁针能吸引小磁针, ,铁棒铁棒B B能排斥小磁针能排斥小磁针, ,若将铁若将铁棒棒A A靠近铁棒靠近铁棒B B时时, ,则（）则（）A.AA.A、B B一定互相吸引一定互相吸引 B.AB.A、B B一定互相排斥一定互相排斥C.AC.A、B B间有可能无磁场力作用间有可能无磁场力作用D.AD.A、B B间可能互相吸引间可能互相吸引, ,也可能互相排斥也可能互相排斥D3 3、下列关于磁场的说法中、下列关于磁场的说法中, ,正确的是（正确的是（ ） A A磁场跟电场一样磁场跟电场一样, ,是人为假设的是人为假设的B B磁极
16、或电流在自己周围的空间会产生磁场磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场C C指南针指南说明地球周围有磁场指南针指南说明地球周围有磁场D D磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的场发生的 BCD4 4、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是 （ ）A A磁体上磁性最强的部分叫磁极磁体上磁性最强的部分叫磁极, ,任何磁体都有两个任何磁体都有两个磁极磁极B B磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的, ,而而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作
17、用不是通过磁场发生的作用不是通过磁场发生的C C地球的周围存在着磁场地球的周围存在着磁场, ,地球是一个大磁体地球是一个大磁体, ,地球的地球的地理两极与地磁两极并不重合地理两极与地磁两极并不重合, ,其间有一个交角其间有一个交角, ,这就是这就是磁偏角磁偏角, ,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的D D磁场是客观存在的一种物质磁场是客观存在的一种物质 AD5 5、地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁、地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是( ( ) )A.A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的地磁场的方向是沿地球上经线方向的B.B.地磁场的方向是与地面平行的地磁场的方向是与地面平行的C.C.地磁场的方向是从北向南方向的地磁场的方向是从北向南方向的D.D.在地磁南极上空，地磁场的方向在地磁南极上空，地磁场的方向 是竖直向下的是竖直向下的D D 作业作业1 1、阅读课文、阅读课文80808282页页2 2、阅文、阅文8080学习方略学习方略70707171页，页，并完成相关练习并完成相关练习
