2018版高中物理第5章磁场第1节磁场学案鲁科版选修3_1

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2018年高中物理第5章磁场本章优化总结课件鲁科版选修3_1

安培定则的应用和磁场的叠加 1．安培定则描述了电流方向与磁场方向之间的关系，应用它可以判断直线电流、环形电流及通电螺线管周围磁感线的分布及方向． 2．一个其他形状的电流(如矩形、三角形等)的磁场，从整体效果上可等效为环形电流的磁场，采用安培定则判定．也可以分成几段直线电流判定，然后利用磁场叠加思想处理． 3．磁场的叠加：磁感应强度是矢量，合成时遵从平行四边形定则．
[解析]
(1)根据 Φ＝BS 可知 Φ1＝B(0.5S)＝0.5BS.
(2)线圈转过 37° 时穿过线圈的磁通量为 Φ2＝B(0.5Scos 37° )＝0.4BS 磁通量变化量大小为 ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝0.1BS. (3)线圈转过 180° 时穿过线圈的磁通量为 Φ3＝－B×0.5S＝－0.5BS 磁通量变化量大小为 ΔΦ＝|Φ3－Φ1|＝BS.
(多选)如图所示，螺线管、蹄形铁芯、环形导线三者相距较远，当开关闭合后小磁针的 N 极(黑色的一端)指向正确的是 ( )
A．小磁针 a 的 N 极指向正确 C．小磁针 c 的 N 极指向正确
B．小磁针 b 的 N 极指向正确 D．小磁针 d 的 N 极指向正确
[思路点拨] 小磁针静止时 N 极的指向为该处的磁场方向，即磁感线的切线方向．
第 5章
磁
场
本章优化总结
各种磁感线的形状和分布问题判断空间磁场分布情况是解决许多问题的前提，所以我们应该掌握判断磁体和电流周围磁场强弱和方向的方法． 1．磁体周围磁场：熟记条形磁铁，U 形磁铁周围及内部磁感线分布情况．
2．电流周围的磁场：掌握利用安培定则判断磁场分布的方法，注意直线电流与环形电流和通电螺线管应用安培定则的差异．应用安培定则(右手螺旋定则)时要注意以下几点：分清“因”和“果”：在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向；在判定环形电流磁场的方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向，即指 N 极；在判定通电螺线管的磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——管内沿中心轴线的磁感线方向．

学案：高中物理第5章磁场第1节磁场学案鲁科版选修3-1

第1节磁场[学习目标] 1.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贡献。

了解地球的磁场分布、变化以及对人类生活的影响。

(科学态度与责任)2.了解磁场的概念，知道磁场的基本特性。

( 物理观念)3.知道磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间都是通过磁场相互作用的。

(科学思维)一、我国古代的磁应用1．磁石古人认为磁石吸铁如同慈母召子，故又把磁石称为慈石。

2．磁极古人发现，不管形状如何，任何磁体都有两个磁极。

3．指南针指南针是我国古代四大发明之一，由原来的司南发展而来，它的发明对促进人类航海事业起了重大作用。

二、磁场1．定义：磁体或电流周围存在的一种特殊物质。

2．基本性质：对放入其中的磁极或电流产生力的作用。

3．产生：(1)磁体周围存在磁场；(2)电流周围存在磁场——电流的磁效应(1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现)。

4．磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

三、地球的磁场1．地磁场：地球本身是一个大磁体，它的N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。

2．磁偏角：地磁场的两极与地理的两极并不重合。

水平放在地面上的可以自由转动的小磁针的指向与正南正北方向之间的夹角叫磁偏角。

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)磁场看不见，摸不着，实际不存在。

(×)[提示] 磁场是一种客观存在的物质。

(2)磁体和电流都会产生磁场，磁极与电流的相互作用是通过磁场产生的。

(√)(3)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

(√)(4)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用。

(√)(5)地理的南北极与地磁场的南北极并不重合，地磁场的北极在地理北极附近。

(×)[提示] 地磁场的北极在地理的南极附近。

2．关于磁场，下列说法正确的是( )A．只有磁铁周围才有磁场B．电荷的周围除有电场之外还有磁场C．电流产生磁场说明电和磁是相互联系的D．磁铁周围的磁场与电流周围的磁场是形式完全不同的磁场C [磁体和电流周围都存在磁场，而且是同种性质的磁场，静止电荷周围没有磁场，A、B、D错误；电流产生磁场揭示了电与磁之间的相互联系，C正确。

2018版高中物理第5章磁场第1节磁场学案鲁科版选修

第1节磁场[先填空]1．我国古代的磁应用(1)磁石古人认为磁石吸铁如同慈母召子，故又把磁石称为慈石．(2)磁极古人发现，不管形状如何，任何磁体都有两个磁极．(3)指南针指南针是我国古代四大发明之一，由原来的“司南”发展而来，它的发明对促进人类航海事业起了重大作用．2．磁场(1)定义：磁体或电流周围存在的一种特殊物质．(2)基本性质：对放入其中的磁极或电流(或运动电荷)产生力的作用．(3)产生：①磁体周围存在磁场；②电流周围存在磁场——电流的磁效应(1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现)．(4)磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．[再判断]1．任何磁体都有两个磁极．(√)2．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．(√)3．磁场看不见，摸不着，实际不存在．(×)[后思考]指南针的发明有什么重要作用．【提示】指南针具有指南北方向的特性，为人类远行提供了帮助，促进了人类文明的传播，也使航海事业得到发展．[合作探讨]电荷与电荷之间的相互作用是通过电场发生的探讨1：磁体与磁体间相互作用是如何发生的？【提示】磁体磁体．探讨2：磁体与通电导体间相互作用是如何发生的？【提示】磁体通电导体．[核心点击]1．磁场的客观性磁场是磁体和电流周围存在的一种特殊物质，它虽然看不见、摸不着，但它能够对放入其中的磁极、电流产生力的作用，它是客观存在的．2．磁场的存在形式磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的形式存在，而是以场的形式存在．3．磁场的基本性质磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过磁场相互作用的．4．电流的磁场1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现：电流周围存在磁场——电流的磁效应．1．关于磁场，下列说法正确的是( )A．磁极与磁极之间是直接发生作用的B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在而由人们假想出来的一种物质C．磁场是客观存在的一种特殊物质D．磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无【解析】磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫做磁场．磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流能产生力的作用，它的存在是不以人的主观思想而改变的，是一种客观物质的存在，C 正确．【答案】 C2．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是( ) A ．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁 B ．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝 C ．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多 D ．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引【解析】一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，放在磁体的磁场中能够被磁化，因而能够被磁体吸引，故D 正确．【答案】D电场和磁场的区别[先填空] 1．地磁场地球本身是一个大磁体，它的N 极位于地理南极附近，S 极位于地理北极附近．地磁场被称为地球生命的“保护伞”．2．磁偏角地磁场的两极与地理的两极并不重合．水平放在地面上的可以自由转动的小磁针的指向与正南北方向之间的夹角叫磁偏角．图511[再判断]1．磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用．(√)2．地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁的北极在地理北极附近．(×)[后思考]看围棋讲座时会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来，你知道这是为什么吗？【提示】这是因为棋子和棋盘都是由磁性材料做成的，它们之间存在着磁力，从而使棋子和棋盘之间存在着弹力，使棋子受到一个与重力平衡的向上的静摩擦力，所以棋子不会掉下来．[合作探讨]指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航海事业的发展产生了巨大的影响．指南针为什么指南？图512【提示】地球表面磁场的方向由南指向北，水平放置的小磁针在地磁场作用下静止时，北极(N极)总是指向北，南极(S极)总是指向南．[核心点击]地球磁场特点地磁场与条形磁体的磁场相似，主要有三个特点：图5131．地球本身就是一个大磁体，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近．2．在赤道平面上，距离地球表面等高的各点，磁场强弱程度相同，且方向水平向北．3．在北半球，地磁场的方向斜向下指向地面；在南半球，地磁场的方向斜向上背离地面．地磁场B的水平分量(B x)总是从地球南极指向北极；而竖直分量(B y)则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，如图513所示．3．关于地磁场，下列叙述正确的是( )A．地磁两极和地理两极完全重合B．我们用指南针确定方向，指南的一端是指南针的北极C．地磁北极与地理南极重合D．地磁北极在地理南极附近【解析】地球是一个大磁体，地磁北极(N极)在地理南极附近，地磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合；指南针指南的一端应该是指南针的南极(S极)．故选项D正确．【答案】 D4．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地球的北极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是( )【导学号：34022028】A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③【解析】本题考查地磁场的特点与分布，地磁场与条形磁铁的磁场相似，主要有三个特点：(1)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，如图所示．(2)地磁场(B)的水平分量(B x)总是从地理南极指向地理北极，而竖直分量(B y)则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．(3)在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁场强弱相同，且方向水平向北．【答案】 D5．如图514所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将( )图514A．指北B．指南C．竖直向上D．竖直向下【解析】我们已经知道地球的地理北极点上可以近似地认为是地磁的南极，根据磁体的同性相斥，异性相吸，所以小磁针的N极将竖直向下，故选D.【答案】 D地磁场的特点(1)地磁南北极与地理南北极相反，但二者并不重合．(2)地磁场的分布与条形磁铁周围的磁场分布相似．(3)在要求不是很精确的情况下，可以认为地磁的两极与地理的两极重合．。

2018-2019学年鲁科版选修3-1第5章磁场章末复习课课件(20张)

1．磁通量的正负问题磁通量是标量，但有正负之分．磁通量的正负不代表大小，只反映磁通量是怎么穿过某一平面的，若规定向里穿过某一平面的磁通量为正，则向外为负．尤其在计算磁通量变化时更应注意． 2．有效面积问题定义式 Φ＝BS 中的面积 S 指的是垂直于匀强磁场方向的面积，如果平面跟磁场方向不垂直，应取垂直磁场方向上的投影面积，即为有效面积．
第5章
磁场
章末复习课
[巩固层·知识整合]
(教师用书独具)
巩固层 • 知识整合
[体系构建]
提升层 • 能力强化
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[核心速填] 1．磁场的定义
巩固层 • 知识整合
磁体磁体或电流周围存在一种特殊物质，这种物质能够传递磁体和磁体之间、磁体电流和电流之间、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫作磁场．电流
图51
提升层 • 能力强化
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巩固层 • 知识整合
AB [作出两根导线在M、N处产生的磁感应强度的示意图，并根据平行四边形定则求出合磁场，如图所示，则MN两点的磁感应强度B大小相等，B＝2B0cos θ，方向相反，选项A、B 均正确，C错误；在线段MN的中点O处，合磁感应强度的矢量和为零，选项D错误．]
巩固层 • 知识整合
电流右手弯曲的四指表示电流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴磁场线处的磁场方向．
(3)通电螺线管的磁场方向判断
右手电流方向用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方向内部就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说拇指指向通电螺线管的 N极极或北极) )． N (( 或北极
2．磁场的产生 (1)磁体周围存在磁场；

5.1磁场 — 鲁科版高中物理选修3-1学案

5.1磁场学案学习目标：1．知道我国古代在磁场现象方面的研究成果及其对人类文明的影响．2．理解磁场的概念、磁场的基本特性．3．理解磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过磁场相互作用的．4．知道地磁场的分布、变化以及对人类生活的影响．知道地磁的两极与地理的两极并不重合．基础知识：一、我国古代的磁应用指南针是我国古代四大发明之一，它的发明，促进了人类文明的传播，使航海事业得到了发展．磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫做磁极．二、磁场磁场是物质存在的一种特殊形式．磁体与磁体之间，磁体与电流之间，电流与电流之间的相互作用，都是通过磁场发生的．三、地球的磁场(1)地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近．自由转动的小磁针能显示出地磁的作用，这是指南针的原理．(2)磁偏角：小磁针的指向与正南北方向之间的夹角，如图所示．重难点理解：一、对磁场的理解1．磁场：存在于磁体周围或电流周围的一种客观存在的特殊物质．磁体与磁体之间、磁体和通电导体之间、通电导体和通电导体间的相互作用都是通过磁场发生的．2．基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用．3．磁场的产生(1)磁体周围有磁场．(2)电流周围有磁场．二、地球的磁场1．地磁场地球是一个大磁体，存在的磁场叫地磁场．如图所示，地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近．2．磁偏角地球的地理两极与地磁两极并不重合，水平放置的磁针的指向跟地理子午线之间有一个夹角，这个夹角叫做磁偏角．典例1．下列说法中正确的是()A．磁场是客观存在的一种物质B．磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极C．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场D．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的，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作用不是通过磁场发生的解析磁场是存在于磁体和通电导体周围的一种客观存在的物质，磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场产生的．答案ABC典例2．关于地球的磁场，下列说法正确的是()A．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极B．地磁场的南极在地理北极附近C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D．地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的解析小磁针S极指南是因为地磁的N极在地理的南极附近，A错误．地磁场的两极和地理两极是相反的，B正确．依据地磁场的空间分布，只有赤道上的磁场方向和地面平行，C错误．地球的磁偏角在地球上的不同地点是不同的，地球两磁极的位置也是变化的，D正确．故选B、D.答案BD巩固练习：1．下列物体中，周围一定不存在磁场的有( )A．地球B．通电直导线C．磁铁附近的铁棒 D．静止的带电金属球2．关于磁极间的相互作用，下列说法正确的是( )A．同名磁极相吸引 B．同名磁极相排斥C．异名磁极相排斥 D．异名磁极相吸引3．下列说法中正确的是( )A．只有磁铁周围才有磁场B．电荷的周围一定有电场和磁场C．磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场D．电流能产生磁场说明电和磁是有联系的4．如图所示，a、b、c三根铁棒中有一根没有磁性，则这一根可能是( )A．a B．bC．c D．都有可能参考答案：1.【解析】地球和通电直导线周围都存在磁场．铁棒放在磁铁附近会被磁化，磁化后的铁棒周围也有磁场，静止的带电小球，由于其中的电荷不定向运动，所以其周围不存在磁场，故选D.【答案】 D2.【解析】根据磁体间的相互作用知：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故选项B、D正确．【答案】BD3.【解析】磁铁和电流周围都有磁场且性质相同，而电流是电荷定向移动形成的．所以，运动电荷周围既有电场又有磁场，静止电荷周围只有电场，A、B、C均不对；电流能产生磁场就是电和磁有联系的证明，故D正确．【答案】 D4.【解析】由题图知，b、c排斥，所以b、c一定有磁性，选A.。

2018版高中物理选修3-1学案：第五章磁场 5-1-5-2 磁

第1讲磁场用磁感线描述磁场[目标定位] 1.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.2.理解磁场的概念，知道磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都是通过磁场相互作用的.3.了解地磁场分布、变化以及对人类生活的影响.4.知道磁感线的概念，会用安培定则判断电流周围的磁场方向，并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点．一、我国古代的磁应用1．古人发现，不管形状如何，任何磁体都有两个磁极．2．指南针的出现改变了夜晚依靠北极星辨别方向、白昼通过太阳定位的历史．二、磁场磁场是一种看不见、摸不着、存在于电流或磁体周围的物质，它传递着磁相互作用．磁场的存在，使磁体之间不接触便可以发生相互作用．三、地球的磁场1．地磁场：我们生活的地球本身就是一个大磁体，它的N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近．2．磁偏角：用一个能自由转动的小磁针观察地磁场方向时，可以看到它的磁极一般并不指向地理的正南北方向，小磁针的指向与正南北方向之间的夹角叫做磁偏角．四、用磁感线描述磁体的磁场1．磁感线：在磁场中画出的一些有方向的假想曲线，在磁感线上，任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同，都代表磁场中该点小磁针北极受力的方向．2．磁感线的特点：磁感线是闭合曲线，磁感线分布越密的地方，磁场越强；磁感线分布越疏的地方，磁场越弱．五、用磁感线描述电流的磁场1．直线电流的磁场安培定则：用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向．这个规律也叫右手螺旋定则．2．环形电流的磁场环形电流的磁场可用另一种形式的安培定则表示：让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的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．通电螺线管的磁场右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向或拇指指向螺线管的N极(如图1所示).图1一、磁场1．磁场：磁体的周围和电流的周围存在磁场．磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒形式存在，但却是一种客观存在的物质．2．基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用．3．磁场的产生：(1)磁体周围有磁场；(2)电流周围有磁场．例1下列关于磁场的说法中，正确的是()A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C．磁极与磁极间是直接发生作用的D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生答案 A二、正确解读地磁场1．地球是一个大磁体，存在的磁场叫地磁场．如图2所示，地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近．图22．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，一般我们认为：(1)在赤道正上方，距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同，且方向水平向北．(2)在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方．例2如图3所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将()图3A．指北 B．指南C．竖直向上D．竖直向下答案 D解析地磁场的分布规律与条形磁铁类似，在地理北极附近，地磁场竖直向下，此处小磁针的N极应竖直向下，D对．三、对磁感线的深化理解1．常见永磁体的磁场(如图4所示)图42．磁感线与电场线的比较例3关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是()A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的B．磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C ．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的D ．两个磁场的叠加区域，磁感线可能相交答案 B解析磁铁内部磁感线从S 极到N 极，A 不正确；磁感线上每一点切线方向表示磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，小磁针静止时北极受力方向和北极静止时指向均为磁场方向，B 正确．磁感线是为了形象地描述磁场而假设的一组有方向的闭合的曲线，实际上并不存在，C 不正确；叠加区域合磁场的方向也具有唯一性，故磁感线不可能相交，D 错误．借题发挥磁场、电场是一种客观存在的特殊物质，磁感线、电场线虽是假想的曲线，但可形象地描述磁场、电场的强弱和方向．应注意两者的区别与关系．四、电流周围的磁场分布三种常见的电流的磁场例4 如图5所示，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N 极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．图5答案用安培定则来判断，分别如下图中各图所示．解析如果已知电流的方向，可用右手螺旋定则判断磁感线的方向．如果已知小磁针静止时N极指向，那么小磁针N极所指方向就是磁感线方向．对磁场的理解1．关于磁场，下列说法正确的是()A．其基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C．磁场是客观存在的一种特殊物质形态D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无答案AC解析磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用，A正确．磁场虽然看不见摸不着，但是它是客观存在的，B、D错误．C正确．故选A、C.2．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是()A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③答案 D解析地面上小磁针静止时，小磁针的南极应指向地磁场的北极，①错；地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，②对；只有在赤道附近地磁场的方向和地面才平行，③对，⑤错，地磁场方向在北半球斜向下方，南半球斜向上方，④错．故正确答案为D.对磁感线的理解3．下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁场比b点的磁场强的是()答案AC解析磁感线的疏密可表示磁场的强弱．安培定则的理解和应用4．如图6所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通过如图所示方向的电流时()图6A．小磁针N极向里转B．小磁针N极向外转C．小磁针在纸面内向左摆动D．小磁针在纸面内向右摆动答案 A解析由安培定则可判断小磁针所在处电流的磁场向里，而小磁针N极的受力方向与磁场方向相同，故小磁针N极向里转，S极向外转，故选A.。

2018年高中物理第5章磁场第1节磁场教案鲁科版选修3-1

[解析] 地磁场的两极与地理两极并不重合，A 错误；指南针指南的一端是指南针的南极(S 极)，B 正确；磁偏角不是一个定值， C 错误；依据地磁场的空间分布，只有赤道上的磁场方向和地面平行，D 错误． [答案] B
命题视角 2 地磁场的应用《新民晚报》曾报道一则消息：上海雨点鸽从内蒙古放
飞后，历经 20 余天，返回上海区鸽巢．信鸽的远距离辨认方向的本领实在令人称奇，那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍，而缚小磁铁的信鸽全部飞散了．科学家的实验表明了( )
1．我国古代的磁应用 (1)磁性：天然磁石能_吸__引___铁质物体的性质． (2)磁极：古人发现，不管形状如何，任何磁体都有两个_磁__极___． (3)古代的磁应用——指南针：指南针是我国古代四大发明之一，任何磁体悬挂起来且使之能自由转动，它具有指示方向的特征，在古代这种器具称为“_司__南___”．
指南针指示方向的原因是什么？提示：地磁场对小磁针有力的作用．
对磁场的理解 1．磁场的基本特性：磁场对处在它里面的磁极或电流有力的作用．磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间，都是通过磁场发生力的相互作用．
2．磁场的客观性：磁场虽然不是由分子、原子组成的，但它能够对放入其中的磁极、电流产生力的作用，它是客观存在的．虽然我们看不见它，但可以通过很多磁现象感知它的存在，因此它与前面学过的电场一样，也是一种物质． 3．磁场的方向性：自由小磁针静止时，N 极所指的方向或小磁针 N 极受力的方向即为该处磁场的方向．

2018版高中物理选修3-1学案：第五章磁场 5-3-5-4 磁

第2讲磁感应强度磁通量磁与现代科技[目标定位] 1.知道磁感应强度的物理意义及单位.2.知道匀强磁场，知道匀强磁场的磁感线分布情况.3.知道磁通量的概念，并会计算磁通量.4.知道磁现象在生活、生产中的应用，培养将科学服务于人类的意识.一、磁感应强度1．磁场不仅有方向性，而且有强弱，人们用磁感应强度B来描述磁场的强弱及方向．2．我们规定：穿过与磁感线垂直的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度．这样，磁感应强度大的地方，磁感线密；磁感应强度小的地方，磁感线疏．磁感线的疏密反映了磁感应强度的大小．3．单位：特斯拉，符号是T.1T＝1NA·m.4．方向：即该点的磁场方向，就是放在该点的小磁针N极受力的方向．5．匀强磁场：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．6．如果有几个磁场同时存在，它们的磁场就相互叠加，这时某点的磁感应强度就等于各个磁场在该点磁感应强度的矢量和．二、磁通量1．定义：我们把磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数定义为穿过该面积的磁通量，用Φ表示．2．表达式：当B⊥S时，Φ＝BS.单位：韦伯，符号是Wb.1Wb＝1T·m2.3．磁通密度：由上式得B＝ΦS，这表示磁感应强度等于穿过垂直磁感线的单位面积的磁通量，因此磁感应强度B又叫磁通密度．三、磁与现代科技1．记录与磁：利用磁我们不仅可以记录声音和影像，还可以记录其他各种信息，如磁信息卡、磁防盗卡、磁签到卡等．2．交通与磁：磁悬浮列车有常导电磁铁吸引方式和超导电磁铁相斥方式两种形式．常导电磁铁吸引式是在导体底部和两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设作用板和感应钢板，使导轨钢板的吸引力与车辆重力平衡，从而使车体悬浮于轨道上运行；超导电磁铁相斥式是根据磁铁同极相斥的原理.一、磁感应强度的方向1．磁感应强度的方向是磁场中小磁针静止时N极所指的方向，或者是N极所受磁场力的方向，通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向．2．同一空间有多个磁场时，其叠加时遵循矢量叠加的方法，即平行四边形定则．例1有关磁感应强度的下列说法中，正确的是()A．磁感应强度是用来表示磁场强弱及方向的物理量B．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向C．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向D．小磁针N极的指向就是该处磁感应强度的方向答案ABC解析磁感应强度是用来描述磁场强弱及方向的物理量，A正确；磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N极受力的方向，故B、C正确．小磁针静止时N极的指向为该处的磁场方向，D错误．借题发挥(1)磁感应强度的方向和小磁针N极受力方向相同．(2)磁场中某点磁感应强度的大小和方向是确定的，和小磁针的存在与否无关．二、磁感应强度矢量的叠加磁感应强度是矢量，若空间存在几个磁体(或电流)时，每一点的磁场为各个磁体(或电流)在该点产生磁场的矢量和．磁感应强度叠加时遵循平行四边形定则．例2如图1所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d 位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是()图1A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同答案 C解析由安培定则可知，两导线在O点产生的磁场方向均竖直向下，合磁感应强度一定不为零，选项A错误；由安培定则，两导线在a、b两处产生的磁场方向均竖直向下，由于对称性，电流M在a处产生磁场的磁感应强度等于电流N在b处产生磁场的磁感应强度，所以a、b两处磁感应强度大小相等、方向相同，选项B错误；根据安培定则判断可知，两导线在c、d处产生的磁场分别垂直c、d两点与导线连线方向向下，且产生的磁场的磁感应强度相等，由平行四边形定则可知，c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向均竖直向下，选项C正确、选项D错误．三、磁通量的理解1．磁通量的计算(1)公式：Φ＝BS适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直．(2)当平面与磁场方向不垂直时，穿过平面的磁通量可用平面在垂直于磁场B的方向的投影面积进行计算，即Φ＝BS n.2．物理意义穿过某一平面的磁感线条数；若磁感线沿相反方向穿过同一平面，则磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)．温馨提示磁通量的正、负既不表示大小，也不表示方向，它表示磁通量从某个面穿入还是穿出，若规定穿入为正，则穿出为负，反之亦然．例3如图2所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S ＝0.4m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？图2答案0.12Wb解析方法一：把S投影到与B垂直的方向，则Φ＝B·S cosθ＝0.6×0.4×cos60°Wb＝0.12Wb. 方法二：把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥，B∥不穿过线圈，且B⊥＝B cosθ，则Φ＝B⊥S＝B cosθ·S＝0.6×0.4×cos60°Wb＝0.12Wb.四、磁与现代科技1．记录与磁(1)磁化原来没有表现出磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化．利用摩擦、接触等方法可以使物体磁化．(2)去磁使原来有磁性的物体失去磁性的过程叫做去磁．敲击、加热可以使磁体去磁．(3)磁记录磁记录是把要记录的相关信息通过变化的磁场使磁带或磁条上的磁性颗粒磁化而记录信息的．在使用磁带或磁卡等磁记录物体时，一定不要将它们靠近磁铁等磁性物体，否则磁铁的磁场会破坏磁性颗粒的排列方式，将所记录的信息清除掉．2．交通与磁(1)常导电磁铁吸引式磁悬浮常导电磁铁吸引式是在车体底部及两侧倒转向上的顶部安装磁铁，在T形导轨的上方和伸臂部分下方分别设作用板和感应钢板，控制电磁铁的电流，使电磁铁和导轨间保持10～15mm的间隙，并使导轨钢板的吸引力与车辆所受的重力平衡，从而使车体悬浮于轨道上运行．如图3所示．图3(2)超导电磁铁相斥式磁悬浮超导电磁铁相斥式，是根据磁铁同极相斥的原理，利用车上超导电磁铁形成的磁场与轨道上线圈形成的磁场之间所产生的斥力使车体悬浮．如图4所示．图4例4磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产物．上海磁悬浮列车示范运营线项目于2018年4月26日正式通过国家竣工验收．正线全长约30km，设计最高运行时速430km/h，单向运行时间7min20s.图5(1)上海磁悬浮列车的结构如图5甲所示．轨道线圈下端是N极，要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是________极．(2)图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管．B中电流方向如图乙所示，请在图中标出通电螺线管的N极，螺线管B与电磁铁A之间相互________(选填“排斥”或“吸引”)，从而使列车悬浮在铁轨上方．答案(1)S(2)螺线管的上方为N极排斥磁感应强度的方向1．有关磁感应强度B的方向，下列说法正确的是()A．B的方向就是小磁针N极所指的方向B．B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致C．B的方向与小磁针在任何情况下S极受力方向一致D．B的方向就是磁感线的切线方向答案BD磁感应强度矢量的叠加2．在磁感应强度为B0、方向向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里．如图6所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()图6A．b、d两点的磁感应强度相等B．a、b两点的磁感应强度相等C．c点的磁感应强度的值最小D．b点的磁感应强度的值最大答案 C解析如图所示，由矢量叠加原理可求出各点的合磁场的磁感应强度，可见b、d两点的磁感应强度大小相等，但方向不同，A项错误．a点的磁感应强度最大，c点的磁感应强度最小，B、D项错误，C项正确．对磁通量的理解3．如图7所示，一个单匝线圈abcd 水平放置，面积为S ，当有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B ，当线圈以ab 边为轴转过30°和60°时，穿过线圈的磁通量分别是多少？图7答案 BS 2 BS 2解析当线圈分别转过30°和60°时，线圈平面在垂直于磁场方向的有效面积相同，都有S ⊥＝S 2，所以磁通量相同，都等于BS 2.。

物理鲁科版选修3-1学案：知识导航第5章第1节磁场 Word版含解析

第5章磁场第1节磁场思维激活1.指南针为什么指南？2.自然界中的磁体总存在着两个磁极,自然界中同样存在着两种电荷,它们之间有无相似的特征？答案：1.提示:地球本身是一个巨大的磁体,地球周围存在着磁场,这个磁场叫做地磁场,指南针在地磁场的作用下根据同名磁极相斥,异名磁极相吸的原理发生偏转而指示方向.2.提示:同名磁极或同种电荷相互排斥,异名磁极或异种电荷相互吸引.自主整理1.我国古代的磁应用指南针是我国古代四大发明之一,任何磁体悬挂后使之能自由转动,它就有具体的指向的特征,在古代这种器具称为“__________”.指南针的发明,促进了人类文明的传播,使航海事业得到了发展.2.磁场任何磁体都有两极, __________极和__________极.当把两个磁铁的两极相互靠近时,发现同名磁极相,异名磁极相__________.无论是磁极与磁极之间,还是磁极与电流之间,都存在着磁相互作用.磁相互作用是通过__________来传递的.3.地磁场地球本身就是一个大磁体,它的N极位于__________附近,S极位于__________附近.用一个能自由转动的小磁针观察地磁场方向时,可以看到它的磁极一般并不指向地理的正南北方向,小磁针的指向与正南北方向之间的夹角叫做__________.答案：1.司南2.南北排斥吸引磁场3.地理南极地理北极磁偏角高手笔记1.磁场是一种看不见、摸不着、存在于电流或磁体周围的物质.磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的.2.地磁场对人类的生产、生活的重要意义:(1)行军、航海需用地磁场对指南针的作用来定向.(2)地磁的变化可用来勘探矿床.(3)地磁场可以保护地球生命免受宇宙中的辐射伤害.名师解惑对磁场的理解剖析:(1)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.(2)磁场的存在:磁极的周围和电流的周围都存在着磁场.磁体和磁极之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的.(3)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北极受力的方向,即小磁针静止时其北极所指的方向.讲练互动【例1】以下说法正确的是( )A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C.磁极与电流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解析：电流能产生磁场,在电流的周围就有磁场存在,不论是磁极与磁极间、电流与电流间还是磁极与电流间,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极、电流有磁场力的作用;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电场力的作用,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绿色通道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)理解磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流之间的作用都是通过磁场产生的.黑色陷阱容易将电流与电流之间的相互作用理解成是通过电场产生的.变式训练1.关于磁场的下列说法正确的是( )A.最基本性质是对处于其中的磁场和电流有力的作用B.磁场是看不见、摸不着、实际不存在而人们假想出来的一种物质C.磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D.磁场的存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无解析：磁场看不见、摸不着,但其真实存在,它是一种特殊的物质形态,最基本的性质是对处于其中的磁场和电流有力的作用.答案：AC【例2】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绿色通道地磁场与条形磁铁产生的磁场相似,地磁的南极和北极与地理的南北极相反,并且存在一个磁偏角.变式训练2.一块没有标明南北极的小磁针,你能想办法判断它的磁极吗？(1)A同学用一个已知磁性的小磁针,立刻得出了结果.你知道他是怎样得出的吗？(2)B同学设计了这样一个方案,他将小磁针固定在小塑料盘中,然后放在水中.他的结论也是正确的,你能说出他利用了什么原理吗？解析：(1)A同学利用了磁体的磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.若与已知磁极的小磁针的N极相吸引的,一定是未知小磁针的S极,若与已知磁极的小磁针的S极相吸引的,一定是未知小磁针的N极.(2)B同学利用了地磁场的影响,地理的南极为地磁的北极,地理的北极为地磁的南极.小磁针指地理南极的一端一定是小磁针的S极,指地理北极的一端一定是小磁针的N极.体验探究问题:运用本节所学知识,请自制一个指南针.导思:指南针是运用地磁场对可以自由转动的小磁针的作用而做成的,所以我们只要能做出可以自由转动的小磁针就可以了.探究:将一枚钢化缝衣针在一个磁性比较强的条形磁铁上单向摩擦几次,然后将小磁针穿过一个与缝衣针质量相当的泡沫小球或小软木块,轻轻地将缝衣针放入滴入一滴洗洁精的水中,使水面不要有太大波动,这样一个小的自制指南针就做成了.(注:水中滴入洗洁精是为了减小木块与水面摩擦所引起的静电力)。

学案：高中物理第5章磁场章末综合提升学案鲁科版选修3-1

磁场[体系构建][核心速填]一、磁场的定义磁体或电流周围存在一种特殊物质，这种物质能够传递磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫作磁场。

二、磁场的产生1．磁体周围存在磁场；2．电流周围存在磁场——电流的磁效应(1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现)；3．运动的电荷周围存在磁场。

三、磁场方向在磁场中的任一点，小磁针北极(N极)所受磁场力的方向，亦即小磁针静止时北极(N极)所指的方向，就是那一点的磁场方向，该点的磁场方向与小磁针南极(S极)受力方向相反。

四、安培定则应用1．直线电流磁场方向判断用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，弯曲四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。

2．环形电流的磁场方向判断右手弯曲的四指表示电流的方向，则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的磁场方向。

3．通电螺线管的磁场方向判断用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向与电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说拇指指向通电螺线管的N极(或北极)。

五、磁场的描述1．磁感线：如果在磁场中画出一些有方向的假想曲线，使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，这样的曲线称为磁感线。

2．磁感应强度(1)定义：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。

用符号B表示。

(2)单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，符号为T，1 T＝1 N/(A·m)。

(3)方向：磁场中某点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，也就是放在该点的小磁针N极受力的方向，是矢量。

3．磁通量(1)定义：磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数叫作穿过这个面积的磁通量。

(2)计算公式：Φ＝B·S，此公式的适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直。

(3)单位：在国际制单位制中是韦伯，简称韦，符号是Wb，1 Wb＝1 T·m2。

安培定则的应用和磁场的叠加1.安培定则描述了电流方向与磁场方向之间的关系，应用它可以判断直线电流、环形电流及通电螺线管周围磁感线的分布及方向，在应用时，应注意分清“因”和“果”：(1)直线电流的磁场：拇指指向“原因”即电流方向；四指指向“结果”即磁感线的环绕方向。

磁场-鲁科版选修3-1教案

磁场-鲁科版选修3-1教案
授课目标
1.理解磁场的基本概念
2.熟悉磁场相关的物理量及其计算方法
3.知晓基本电路中磁场的作用
授课内容
磁场概述
磁场是指存在磁性物质或电流导体周围，具有磁相互作用的物理场。

磁场的单位为特斯拉(T)，方向遵循右手定则。

学生需要理解磁场的基本概念及其作用。

磁场的物理量及计算方法
1.磁场强度：指在磁场中一点单位位置中所有电荷所受到的磁力的大小，单位为特斯拉(T)
$$ B=\\frac{F}{qv} $$
2.磁力：指磁场中单位长度电流所受到的力，单位为牛(N)
F=BIL
3.洛伦兹力：在磁场中运动的带电粒子所受到的力，单位为牛(N)
F=qvB
4.磁通量：磁场中通过一定面积的磁场线数量，单位为韦伯(Wb)
$$ \\varPhi=B\\cdot S $$
磁场在基本电路中的作用
磁场在电路中的作用一般表现为电流的增强或减弱。

1.活塞式电机：电路中磁场的改变让电流加强或减弱，从而产生驱动活塞的动力。

2.电动机工作原理：通电后，电流在磁场中受到作用力，从而产生机械运动。

学生需要掌握电动机的原理及运作过程。

课后作业
1.阅读《磁场》，进一步理解磁场相关的知识点；
2.搜索并学习“离子轨道”的原理及应用；
3.练习电动机与电路的运作相关计算题。

总结
本节课中，我们学习了磁场的基本概念及其作用，熟悉了磁场的物理量及计算方法，了解了磁场在基本电路中的作用及电动机的工作原理。

希望大家在课后能够掌握相关的知识点，并能够顺利完成课后作业。

鲁科版高中物理选修3-1 课时作业：第5章第1节磁场

第5章磁场第1节磁场[课时作业]对应学生用书第103页一、选择题1．下列关于磁场的说法中,正确的是( )A．磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的,实际上并不存在C．同名磁极间的作用力是弹力,异名磁极间的作用力是万有引力D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生解析：磁场是存在于磁体和电流周围的一种特殊物质,虽然它看不见、摸不着,但它是一种客观实在,所有磁现象都是通过磁场这种物质而发生作用的,故B错,A正确．磁极间的相互作用力是磁场力,既不是弹力也不是万有引力,C错,通电导体周围产生磁场,D错．答案：A2．(多选)关于磁场的下列说法正确的是( )A．最基本性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在而是人们假想出来的一种物质C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D．磁场的存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无解析：磁场看不见、摸不着,但其真实存在,它是一种特殊的物质形态,最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用．答案：AC3．《新民晚报》曾报道一则消息：上海雨点鸽从内蒙古放飞后,历经20余天,返回上海区鸽巢．信鸽的远距离辨认方向的本领实在令人称奇,那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只信鸽分成两组,在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁,而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块,然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞,结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍,而缚小磁铁的信鸽全部飞散了．科学家的实验表明了( )A．信鸽对地形地貌的记忆力极强B．信鸽能发射并接收某种超声波C．信鸽能发射并接收某种次声波D．信鸽体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向解析：科学家的实验表明信鸽辨别方向的能力与磁场有关,因为信鸽所缚的小磁铁所产生的磁场干扰了它靠体内磁性物质借助地磁场辨别方向的能力,所以缚小磁铁的一组信鸽全部飞散,故D正确．答案：D4．在地球表面的某位置,发现能自由转动的小磁针静止时S极竖直指向地面,则该位置是( ) A．地磁北极附近B．地磁南极附近C．赤道附近D．无法确定解析：地球是个大磁体,地球表面附近的大部分地区的磁场方向基本上是沿南北方向的．因为小磁针静止时北极总指向该处磁场的方向,所以在上述地区小磁针静止时总是指南北．但是在地球的南、北极附近,即地磁场的北、南极附近,地磁场的方向是竖直方向的,从而出现了小磁针沿竖直方向静止的特殊情况．由于小磁针的S极竖直指向地面,该处应该为地理南极,即地磁北极附近．答案：A5．将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上,并使两磁环相对的磁极极性相同,此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中,如图所示,设两磁环受到的重力相等且都为G,则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是( )A．F<G B．F＝GC．G<F<2G D．F＝2G解析：由A、B两磁环相对的磁极极性相同,知它们之间的相互作用力是斥力．A悬浮在空中,说明A受力平衡,因此,A受到的重力和B对A的斥力大小相等．根据牛顿第三定律,B受到的A的斥力大小等于G.对B受力分析可知,B受到竖直向下的重力、竖直向下的斥力和底座对B竖直向上的支持力,B静止,所以F支＝2G,所以B对底座的压力F大小为2G.答案：D6．(多选)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针,下列说法正确的是( ) A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北,说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转解析：指南针具有两个磁极,分别是N极和S极,选项A错误；指南针静止时,N极的指向为该处磁场的方向,故指南针能够指向南北,说明地球具有磁场,选项B正确；铁块在磁场中被磁化,会影响指南针的指向,选项C正确；通电直导线在其周围会产生磁场,会影响指南针的指向,选项D错误．答案：BC7．如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以移动,但不会掉下来．原来,棋盘和棋子都是由磁性材料制成的．棋子不会掉落是因为( )A．质量小,重力可以忽略不计B．受到棋盘对它向上的摩擦力C．棋盘对它的吸引力与重力平衡D．它一方面受到棋盘的吸引,另一方面受到空气的浮力解析：棋子受力如图所示,磁性棋子受到棋盘的吸引力而对棋盘产生压力,棋盘对棋子有向外的弹力,重力使得棋子有向下滑动的趋势,因此棋子受到棋盘向上的静摩擦力,此力和重力平衡,使得棋子不会滑下来,由于空气浮力远小于重力,故可以忽略不计．综上所述,选项B正确．答案：B8．目前许多国家都在研制磁悬浮列车,我国拥有全部自主知识产权的第一条磁悬浮列车试验线已建成,一种磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体,车厢用的磁体大多是通过强大电流的电磁铁,现有下列说法：①磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用；②磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥；③磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦；④磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦．正确的组合是( ) A．①③ B．①④C．②③ D．②④解析：磁悬浮列车利用磁极间的相互作用的特性而与铁轨分离,这样它在前进过程中不再受到与铁轨之间的摩擦阻力,而只会受到空气的阻力．故A正确．答案：A二、非选择题9．磁带、磁盘、存折、信用卡等都是利用磁性材料制成的生活用具,为了保护这些用具上的信息,你认为应该怎样做？解析：磁带、磁卡等是利用对其上面的磁性材料磁化的强弱或方向的不同来记录信息的,如果将它们与磁性物体放在一起,则它上面的磁性材料会被重新磁化,使其原有信息消失,因此磁带、磁卡等应放在远离磁铁等磁性物体的地方．另外各种银行卡、交费卡、电话卡最好也不要长时间地放在一起,以免它们互相磁化而丢失信息．答案：见解析10．一个没有标明南、北极的小磁针,你能想办法判断它的磁极吗？(1)A同学用一个已知磁性的小磁针,立刻得出了结果．你知道他是怎样得出的吗？(2)B同学设计了这样一个方案,他将小磁针固定在小塑料盘中,然后放在水面上．他的结论也是正确的,你能说出他利用了什么原理吗？解析：(1)A同学利用了磁体的磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引．若与已知磁极的小磁针的N极相吸引的,一定是未知小磁针的S极,若与已知磁极的小磁针的S极相吸引的,一定是未知小磁针的N极．(2)B同学利用了地磁场的影响,地理的南极为地磁的北极,地理的北极为地磁的南极。

鲁科版选修(3-1)第一节《磁场》word教案

4、会用小磁针来检测磁场的存在并判断磁场的方向
5、能用类比的方法将电场的研究方法迁移到磁场的研究方法上来
重点
难
点
重点：了解磁场有哪些特性，并能用于检测磁场的存在；知道地球是个大磁场。
难点：地磁场中的方向是学生的薄弱环节。
教
学
过
程
教
学
内
容
教
学
内
容
复习（约2分钟）
【新课导入】（2分钟）
老师：用小玩具——响尾蛇（两枚磁石）；钓鱼玩具激发学生的兴趣。
同名磁极相斥，异名磁极相吸．（演示）
变无磁性物体为有磁性物体叫磁化，变有磁性物体为无磁性物体叫退磁．（演示磁化过程/通过加热或敲击可以使磁化的物体退磁）
2、磁场：
老师（0.5分钟）：请同学们思考：磁体对铁一类物质的作用力也是、非接触力？
学生思考并抢答（2分钟）：磁体对铁一类物质的作用力也是非接触力，所以我们也可以用电场的相关知识认定，这种力也是通过磁场来传递的。我们了解磁场，也要象电场一样，先家之一，指南针的发明为世界航海做出了巨大贡献．现代，磁已更广泛地应用在我们的生活中，奇妙的磁现象不仅在玩具中常用，在生活、生产中许多地方也用到了磁现象，展示纸盆喇叭后的环行磁铁。
今天我们来研究磁场
【新课内容】
1、有关磁的几个问题
老师（0.5分钟）：请同学们思考并回答：在刚才的演示中重要体现了哪些与磁有关的现象？
老师（0.2分钟）：怎么描述磁场？
学生思考讨论并抢答（4分钟）：磁场对哪些物体会产生磁力，这些磁力的大小和方向有何规律等等。哪些物体周围会形成磁场呢？（学生讨论抢答，并给出判定的理由）
板书：2、磁场：①磁体周围存在磁场，磁场是物质存在的另一种形式，是一种客观存在。

物理鲁科版选修31学案：课堂互动第5章第1节磁场Word版含解析正式版

讲堂互动三点分析一、磁场的正确理解1.磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是经过磁场来传达的.磁场的基天性质是它对放入此中的磁体能产生磁力的作用.2.磁场不只有强弱，并且有方向，当把小磁针放在磁场中不一样地点时，小磁针N 极指的方向不一样，所以磁场中各点的方向是不一样的，在磁场中某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.3.磁场是磁体、电流和运动电荷四周存在的一种特别物质，说它“特别”是由于它和我们常有的以分子、原子、离子构成的物质不一样，它不是以微粒形式存在，而是以一种“场”的形式存在；说它是“物质”是由于它和我们常有的实物相同，拥有能量，能对放在此中的磁体、电流和运动电荷有力的作用，是不依靠于人的意志而客观存在的东西.【例1】以下说法中，正确的选项是（）磁极与磁极间的相互作用是经过磁场产生的B.电流与电流的相互作用是经过电场产生的C.磁极与电流间的相互作用是经过电场与磁场而共同产生的D.磁场和电场是同一种物质思路分析：电流能产生磁场，在电流的四周就有磁场存在，无论是磁极与磁极间仍是电流与电流间、磁极与电流间，都有相互作用的磁场力.磁场是磁现象中的一种特别物质，它的基本特色是对放入磁场中的磁极、电流有磁场力的作用；而电场是电荷四周存在的一种特别物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用，它不会对放入静电场中的磁极产生力的作用，所以，磁场和电场是两种不一样的物质，各自拥有其自己的特色.答案：A温馨提示①注意磁场与电场的差别；②理解磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是经过磁场产生的.二、地磁场地磁场与条形磁体的磁场相像，主要有三个特色：( 1)地球自己就是一个大磁体，地磁场的N极在地球南极邻近，地磁场的S极在地球北极附近.( 2)在赤道平面上，距离地球表面等高的各点，强弱程度相同，且方向水平向北.( 3)在北半球，地磁场的方向斜向下指向地面；在南半球，地磁场的方向斜向上背叛地面.地磁场B的水平重量(B∥)老是从地球南极指向北极，而竖直重量(B⊥)则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，如图5-1-1所示.【例2】地球是一个大磁体，它的磁场散布状况与一个条形磁铁的磁场散布状况相像，以下说法正确的选项是（）图5-1-1A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的B.地磁场的方向是与地面平行的C.地磁场的方向是从北向南的D.在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的分析：地理南北极与地磁南北极不重合，所以地磁场方向与经线有夹角，即磁偏角；地磁场方向不与地面平行，它们之间的夹角称为磁仰角；在地磁极邻近，磁场方向与地面是.垂直的答案：D温馨提示对地磁场的理解是一个易错点，很简单错误地以为地磁场方向与地面平行.三、电流产生磁场是疑点1.电流对小磁针的作用1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，通电后，通电导线下方与导线平行的小磁针发生偏转，如图5-1-2所示.图5-1-2注意：在做奥斯特实验时，为清除地球磁场的影响，小磁针应南北搁置，通电导线也南北放置.2.磁铁对通电导线的作用如图5-1-3所示，磁铁会对通电导线产生力的作用，使导体偏转.图5-1-3图5-1-43.电流和电流间的相互作用如图5-1-4，有相互平行并且距离较近的两条导线，当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时，察看发生的现象是：同向电流相吸，异向电流相斥.【例3】如图5-1-3所示，通电直导线在蹄形磁铁两极间遇到力F的作用，以下说法正确的是（）这个力是经过磁场产生的B.这个力没有反作使劲C.这个力的反作使劲作用在通电导线上D.这个力的反作使劲作用在蹄形磁铁上分析：通电直导线遇到的磁场力，是磁场对电流的作用.它有反作使劲，它的反作使劲作用在产生该磁场的物体上.答案：AD温馨提示磁场力的作用不用相互接触，“力的作用是相互的”这个知识点有时简单忽视而造成错误.各磁体(磁铁、电流、运动电荷)之间的作用拥有相互性，仍按照牛顿第三定律.同学们应有“由点到面”的意识：磁体之间磁场力作用仍归属于力的作用范围.各个击破类题操练1磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的表示图，以下正确的选项是（）A.磁体磁场磁体B.磁体磁场电流C.电流电场电流D.电流磁场电流分析：磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是经过磁场来传达的.答案：ABD变式提高1以下所述的状况，哪一种状况能够必定钢棒没有磁性（）A.将钢棒的一端靠近磁针的北极，二者相互吸引，再将钢棒的这一端靠近磁针的南极，二者相互排挤B.将钢棒的一端靠近磁针的北极，二者相互排挤，将钢棒的另一端靠近磁针的北极时，二者相互吸引C.将钢棒的一端靠近磁针的北极时，二者相互吸引，将钢棒的另一端靠近磁针的南极时，两者仍相互吸引D.将钢棒的一端靠近磁针的北极，二者相互吸引，将钢棒的另一端靠近磁针的北极时，二者仍相互吸引分析：钢棒与磁针相斥说明钢棒必定拥有磁性，由于同名磁极相互排挤.而钢棒与磁针吸引不必定说明钢棒拥有磁性，只管异名磁极相互吸引，但没有磁性的铁质物体相同也能被磁体吸引.选项D中的钢棒的两头都能与小磁针的北极相互吸引，说明钢棒必定没有磁性.答案：D类题操练2对于地磁场，以下说法正确的选项是（）地球的地磁两极与地理两深重合B.地球的地磁北极与地理北深重合C.地球的地磁北极与地理南深重合D.地球的地磁北极在地理南极邻近分析：地磁北极在地理南极邻近，地磁南极在地理北极邻近.答案：D变式操练2（1）放飞的信鸽一般都能回到家中，不会迷失方向，这是由于（）信鸽对地形地貌有极强的记忆力2）当信鸽忽然遇雷雨或经过电视发射塔，有时会迷失方向，这又是为何？解答：（1）D2）雷或电视发射塔发出的电磁波扰乱了它体内的某种磁性物质，使它不可以借助地磁场鉴别方向.类题操练3以下对于各磁体间的作用，此中正确的说法有（）A.在奥斯特实验中，通电直导线对小磁针产生磁场力，但此时小磁针对通电导线可能不产生磁场力B.在通电直导线对小磁针产生作使劲的同时，小磁针对通电直导线必定会产生作使劲C.大磁铁的磁性较强，而小磁针对大磁铁的磁场力较小D.任何两个磁体之间产生的磁场力老是大小相等、方向相反分析：磁体之间的作用是相互的，甲磁体产生的磁场对乙磁体发生作用的同时，乙磁体产生的磁场必然对甲磁体发生力的作用.所以，通电直导线、小磁针、大磁针之间相互作用按照牛顿第三定律.答案：BD变式操练3图5-1-5如图5-1-5，A为电磁铁，C为胶木大秤盘，A和C（包含支架）的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上涨过程中，轻绳上拉力F的大小为（）A.F=mgB.Mg<F<(M+m)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g分析：A、C受重力Mg，绳的拉力F，B给A的磁场力为f1、B受力为重力mg和A给B的磁场力f′.对A、C（包含支架）由均衡条件有：F=Mg+f;对B由牛顿第二定律有：f′-mg=ma(a>0)、由牛顿第三定律有f′=f(f′与f大小相等、方向相反)，联立解得F=Mg+m(g+a)>(M+m)g.该题亦可用超重规律分析：答案：DB由静止向上加快，超重，故F>(M+m)g.。

鲁科版高中物理选修3-1第5章第1节磁场

（1）多媒体展示我国有关磁应用的记录：a 、东汉王充《论衡·是应篇》片段；b 、郑和下西洋过洋牵星图（2）司南：古代人们就发现了天然磁石吸引铁器的现象。

东汉学者王充在《论衡》中写道：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。

“司南”，被公认为最早的磁性指南工具。

指南针是我国古代四大发明之一。

（3）天然磁体：最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物，其中含有主要成分为Fe3O4，能吸引其他铁质物体，很像磁铁。

【演示实验】将条形磁铁与强磁铁慢慢靠近钥匙串【提出问题】老师手中的磁铁（条形）有什么特点？引导学生观察并分析出磁铁的特点，得出磁体、磁性以及磁极的定义。

【板书】磁性、磁体、磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性；具有磁性的物体叫磁体；磁体中磁性最强的区域叫磁极。

指南针：中国古代四大发明之一是利用同名磁极相斥，异名磁极相吸的原理我国古代的磁应用，会古人的智慧磁铁和强磁铁都能将钥匙串吸引起来，强磁铁吸引力特别强；并回答：吸引铁质物体，两极【提出问题】我们初中学习过磁体是通过磁场相互作用的，那只有磁铁才能产生磁场吗？投影介绍人类认识电现象和磁现象的过程以及奥斯特的生平。

【演示实验】奥斯特实验演示实验时可以分以下几种情形：（1）水平电流在小磁针的正上方时，让电流分别由南向北流和由北向南流；（2）水平电流在小磁针的正下方时，让电流分别由南向北和由北向南流；（3）水平电流在小磁针的周围时，让电流分别由南向北和由北向南流。

【提出问题】该实验说明了什么，成功的关键是什么？引导学生得出电流也能产生磁场并得出电与磁的联系；实验成功的两个关键：a 、通电导线要南北放置；b 、小磁针要平行放置于导线的下方或者上方【提出问题】1、类比于库仑力和电场，可知磁场对电流的作用是通过什么实现的？我们可以通过磁场对磁体或电流的作用认识磁场。

2、猜想一下，磁场的基本性质是什么呢？与电场的基本性质是否相似？【板书】磁场的定义以及其基本性质：磁场是存在于磁极(或电流)局围的一种特殊物质；磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用。

高中物理第5章磁场学案鲁科版选修3_1

第5章磁场知识整合与阶段检测专题一用安培定则判定电流磁场的方向磁场是一种看不见、摸不着、存在于电流或磁体周围的一种特殊物质，它传递着磁相互作用。

电流与磁体、电流与电流、磁体与磁体都是通过磁场相互作用的。

要研究电流对磁体或电流对电流的作用，就必须依据安培定则判定电流的磁场方向。

应用安培定则(又称右手螺旋定则)判定电流磁场时注意以下两点：(1)判断直线电流的磁场时，大拇指指电流方向，四指弯曲的方向表示磁感线的方向；判定环形电流和通电螺线管的磁场时，四指指电流方向，而大拇指沿中心轴线指磁场方向。

(2)对电荷定向运动形成的等效电流，判断时注意等效电流的方向与电荷定向运动的方向不一定一致。

对正电荷，定向运动的方向即等效电流的方向；对负电荷，等效电流方向为电荷运动的反方向。

[例证1] 如图5－1所示，放在螺线管内部中间处的小磁针，当开关S 闭合时，小磁针应怎样转动？图5－1 [解析] 小磁针处于螺线管内部，能绕水平轴在竖直平面内旋转。

当S闭合时，根据通过螺线管的电流方向，利用安培定则，可知螺线管内部的磁感线方向自左向右，所以小磁针将沿顺时针方向绕水平轴转动90°角，当小磁针的N极与所在处磁感线方向相同后，静止在如图5－2所示的位置。

图5－2 [答案] 见解析专题二学习磁通量要注意的几个问题在同一磁场中，磁感线越密的地方，也就是穿过垂直磁场方向的单位面积的磁感线条数越多的地方，磁感应强度B越大。

B越大，垂直面积S越大，则穿过这个面的磁感线条数就越多，磁通量就越大。

所以磁通量反映穿过某一面积的磁感线条数的多少。

在具体学习磁通量时，要注意以下几个问题：1．磁通量的正负问题磁通量是标量，但有正负之分。

磁通量的正负不代表大小，只反映磁通量是怎么穿过某一平面的，若规定向里穿过某一平面的磁通量为正，则向外为负。

尤其在计算磁通量变化时更应注意。

2．有效面积问题定义式Φ＝BS中的面积S指的是垂直于匀强磁场方向的面积，如果平面跟磁场方向不垂直，应取垂直磁场方向上的投影面积，即为有效面积。