3.1我们周围的磁现象

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3.1 3.2我们周围的磁现象认识磁场

高二导学案学科：物理编号：xx3-103011编制人：姜佰坤审核人：王彦鹏我们周围的磁现象认识磁场【学习目标】 1．了解磁现象，知道磁性、磁极的概念，知道地球具有磁性。

2．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、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的. 【重点】电流的磁效应和磁场概念的形成【难点】磁现象的应用预习案【学法指导】1、通读教材，熟记本节基本概念、规律，然后完成教材助读中问题和预习自测。

2、如有不能解答的问题，再次查阅教材或其他参考书。

3.着重掌握磁感线和磁场的方向问题 4、记下预习中不能解决的问题，待课堂上与老师同学共同探究。

5、限时 30 分钟。

一.磁场: 1．物体具有的吸引铁、钴、镍等物质的属性叫做；具有磁性的叫做磁体；磁体上磁性最强的部分叫做；磁体有两个磁极：南极、北极。

同名磁极相互，异名磁极相互。

2．地球本身在地面附近空间产生的磁场，叫做。

地磁场的分布大致就像一个磁铁外面的磁场。

二.磁场的方向,磁感线: 3．丹麦物理学家首先发现电流周围也存在着磁场。

4．磁场是存在于或电流周围空间的一种客观存在的；磁极和磁极间、磁极和电流间、电流和电流间的作用都是通过来传递的。

5．规定在磁场中的任意一点小磁针受力的方向亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向． 6.磁感线是一些有方向的，每一点的切线方向都跟该点的相同。

磁感线的地方磁场强，磁感线稀疏地地方磁场弱。

磁感线为，在磁体的外部磁感线由 N 极，回到 S 极。

在磁体的内部磁感线则由指向 N 极。

两条磁感线不能。

磁感线也不。

7. 如果磁场的某一区域里，磁感应强度的处处相同，这个区域的磁场叫。

距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管内部的磁场（除边缘部分外）都可认为是匀强磁场。

3.1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 ①软磁性物质：磁化后容易去磁的物质称软磁性物质。软磁性物质剩磁较小。
②硬磁性物质：磁化后不易去磁的物质称硬磁性物质。
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。
二、地磁场
地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场。
地磁场得很弱。比条形磁铁小得多，
然而，能使自由旋转的指南针转动
显示地磁铁对它的作用。
地理的南北极与地磁的N、S极相反。磁场在赤道附近与地面平行，在两级附近与地面垂直。
硬磁性物质剩磁较大。
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？
磁悬浮列车
汽车的速度为50-150km/h，高速列车为250-350km / h；常导磁悬浮列车可达400-500km/h 超导磁悬浮列车可达500-600km/h。它的高速度使其在1000至1500公里之间的旅行距离中比乘坐飞机更优越。
Hale Waihona Puke

人教版高中物理选修3-1我们周围的磁现象

第二节认识磁场知识点1：磁场（重点）实物和场是物质存在的两种不同形式，磁场和电场一样，都是客观存在的一种特殊物质。

一、磁场客观存在于磁体、电流周围，磁体和电流通过磁场传递相互作用。

二、磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流产生力的作用。

磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的三、磁场有强弱和方向，可以用磁感线形象地描述磁场的强弱和方向，也可以用小磁针受力方向来描述磁场的方向。

物理学规定，磁场的方向即小磁针N极受力的方向，亦即小磁针静止时N极指向。

四、磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。

知识点2：磁感线（重点）在磁场中每一点，磁场都有确定的大小和方向，物理学中用磁感线形象地描述磁场。

所谓磁感线就是为了使人们更形象更直观地描述磁场，而引入的一系列有方向的曲线：（1）磁感线的定义在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。

（2）特点：A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。

C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。

D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小注意：磁感线是为了形象地描述磁场而引入的数学工具，最早是由英国物理学家法拉第提出的，并不真实存在，实验时常用被磁化的铁屑来显示磁感线的分布，但绝不能认为磁感线是由细铁屑组成的。

磁感线是闭合的，磁场中未画磁感线的空间，磁场照样存在，磁感线不相交。

磁感线和电场线的区别项目磁感线电场线相似点意义形象地描述磁场方向和相对强弱而遐想的线形象地描述电场方向和相对强弱而遐想的线方向线上各点的切线方向即为该点的磁场方线上各点的切线方向即为该点的磁场方向，是正电荷受力方向知识点3：安培定则（重点）法国物理学家安培通过实验总结出了用于判断电流的磁场分布的法则——安培定则，又称为右手螺旋定则。

我们周围的磁现象

我们周围的磁现象一、生活中的磁现象提到磁现象，我们总是局限于吸铁的磁石和指南针。

其实并不只是这些。

磁现象在现代生活中被广泛的用于各行各业，起到了重要的作用。

如果没有磁性材料，电气化就成为不可能，因为发电要用到发电机，输电要用到变压器，电力机械要用到电动机，电话机，收音机和电视机中要用到扬声器。

众多仪器仪表都要用到磁钢线圈结构。

在过去，通信没有现在这么方便，古人会用信鸽来传送信件。

把信鸽放飞到数百公里意外，它们还会自动归巢。

各自为什么有这么好的人家本领呢？原来，鸽子对地球的磁场很敏感，它们可以利用地球磁场的变化找到自己的家。

如果在鸽子的头部绑上一块磁铁，鸽子就会迷航。

如果鸽子飞过无线电发射塔，强大的地磁波干扰也会使它们迷失方向。

用磁铁做成的除铁器可以去除面粉等中可能存在的铁末，磁化水可以防止锅炉结垢，磁化种子可以在一定程度上使农作物增产。

二、医学界的磁应用在医学上，利用磁核共振成像技术可以诊断人体是否存在异常组织。

那么它的基本原理是什么呢？原子核带有正电，并进行自选旋运动。

通常情况下，原子核自旋轴的排列是无规律的，但将其置于外加磁场中时，核自旋空间取向从无序向有序过度。

自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长，当系统达到平衡时，磁化强度达到稳定值。

如果此时核自旋系统受到外界作用，如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。

在射频脉冲停止后，自旋系统已激化的原子核，不能维持这种状态，将回复到磁场中原来的排列状态，同时释放出微弱的能量，成为射电信号，把这许多信号检出，并使之进行空间分辨，就得到运动中原子核分布图像。

核磁共振的特点是流动液体不产生信号称为流动效应或流动空白效应。

因此血管是灰白色管状结构，而血液为无信号的黑色。

这样很容易使血管软组织分开。

正常脊髓周围有脑脊液包围，脑脊液是黑色的，并有白色的硬膜为脂肪所衬托，使脊髓显示为白色的强信号结构。

目前，核磁共振已经应用于全身各系统的成像诊断。

效果最佳的是颅脑，及其脊髓、心脏大血管、关节骨骼、软组织及盆腔等。

我们周围的磁现象

4.宇宙中很多天体都有磁场.如太阳、月亮、火星等都存在磁场.但它们的磁场有不同的特点.火星上不可使用指南针.
太阳黑子
太阳耀斑
太阳风
三、磁性材料
1.磁性材料:通常指磁化后磁性很强的物质(铁磁性物质) 2.分类:⑴按磁化后去磁的难易分为两类: ①软磁性材料:磁化后容易去磁的物质.如软铁、硅钢、镍铁合金和锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等. ②硬磁性材料:磁化后不易去磁的物质.如碳钢、钨钢、铝镍钴合金和钡铁氧体、锶铁氧体等. ⑵按化学成分来分,常见的有两大类: ①金属磁性材料;②铁氧体:是以氧化铁为主要成分的磁性氧化物.
4.实验表明:磁体能吸引一元硬币,对这种现象解释正确的是 ( D )
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获得磁性,因而能够被磁体吸引.
二、地磁场
1.地球是一个巨大的磁体. 2.地磁场:地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场. 地磁的北(N)极在地理的南极附近,地磁的南(S)极在地理的北极附近.
注意:⑴地磁极与地理极并不完全重合，它们之间的夹角称为磁偏角。
(地磁轴和地球自转轴两者的夹角约为11°,因而水平放臵的磁针指向跟地理子午线之间有一夹角,称磁偏角.)
最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物，其主要成分为Fe3O4 ，能吸引铁质物体，很像磁铁.
磁铁多是由铁、钴、镍等金属或某些氧化物制成。
注意：天然磁石和人造磁铁都是永磁体。
练习: 地球本身具有磁性而在其周围形成的磁场 1._____________________________________叫弱地磁场.地磁场很___(填”强”或”弱”).地球磁南北体的___极位于地理南极附近,地球磁体的___极位于地理北极附近. 软磁性材料 2.磁性材料按去磁的难易分为___________和硬磁性材料软磁性材料 ___________.磁化后容易去磁的叫__________, 硬磁性材料不容易去磁的物质叫____________. 3.下列各种物质中,可由软磁性材料制成的是 ③⑤ ⑥ ①②④⑦ ________,可由硬磁性材料制成的是_______. ①电磁铁 ②变压器铁芯 ③话筒 ④录音机磁头 ⑤录音磁带 ⑥IC卡 ⑦电动机

第三章第一节我们周围的磁现象

图 3－1－4
1．一切与磁有关的现象都称为磁现象．磁在生产、生活、科技中有着广泛的应用，归纳起来大致分为三类：
(1)利用磁体对铁、钴、镍等的吸引力．
(2)利用磁体对通电线圈的作用力． (3)利用磁化现象记录信息． 2．磁化后的磁体与产生磁场的磁体，相邻的磁极相异．
【例 1】如图 3－1－1 所示，放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性是( )
A．C 棒未被磁化
B．A 棒左端为 S 极 C．B 棒左端为 N 极 D．C 棒左端为 S 极图 3－1－1
解析：软铁棒被磁化后的磁场方向与条形磁铁磁场方向一致，故 B 正确．答案：B
【触类旁通】 1．下列情况中，哪一种可以肯定钢棒没有磁性( C ) A．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的这端接近磁针的南极，两者互相排斥 B．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极两者仍互相吸引
D．地磁的北极在地理南极附近
解析：地球是一个大磁体，其磁北极在地理南极附近，磁
南极在地理北极附近，并不重合．指南针指南的一极应该是磁
针的南极．选项 D 正确．
知识点 1 磁现象
我国古代四大发明之一的指南针利用了什么现象？磁在日
常生活中有着广泛的应用，请举例说明你的身边(至少两例)有
哪些东西利用了磁的特性？答案：指南针利用了地磁现象．录音机的磁头、冰箱门的磁条、变压器、银行卡等都利用了磁的特性．
2．地磁场地理南极 (1)地球本身是一个大磁体，地磁场的 N 极位于________附地理北极近，S 极位于__________附近． (2)地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针的指向与南磁偏角北方向有一个夹角，这个夹角叫________． 3．磁性材料任何物质在外磁场作用下都能或多或少地被磁化，但磁化硬磁性材料软磁性材料程度不同．按去磁的难易可分为____________和____________；按化学成分常见的有______________和 ________. 铁氧体金属磁性材料

人教版高中物理选修3-1课件第三章3.1我们周围的磁现象

地球是一个巨大的天然磁体，它的磁场与
条形磁体的磁场一样。地球磁体的北极（N极）位于地理南极附近，地球磁体的南极（S极）位于位在地理北极附近，但地磁两极与地理两极并不重合。
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为什小磁针能指南北呢？
三、磁性材料：实验表明，任何物质在外磁场中都能够或多
或少地被磁化，只是磁化的程度不同。像铁那样磁化后磁性很强的物质叫做铁磁性物质。所谓的磁性材料通常就是指这一类物质。
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第一节我们周围的磁现象
引入：我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有“磁石召铁”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航海业作出了巨大的贡献．在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等等．进入21世纪后，科技的发展突飞猛进，一日千里，作为新世纪的主人，肩负着民族振兴的重任，希望同学们勤奋学习，为攀登科学高峰打好学扎科网实的基础．
根据物质在外磁场中表现出的特性，物质可分为五类：顺磁性物质，抗磁性物质，铁磁性物质，亚磁性物质，反磁性物质。磁性材料按去磁的难易可分为硬磁性材料和软磁性材料；磁性材料按化学成分可分为金属磁性材料和铁氧体。
硬磁性材料（永磁体）指磁化后能长久保持磁性的材料，即在外磁场撤去以后，各磁畴的方向仍能很好地保持一致，物体具有很强的剩磁常见的有高碳钢，铝镍钴合金，钛钴合金，钡铁氧体等。应用于磁记录，如录音磁带，录象磁带，电脑磁盘粉、银行卡等。
软磁性材料指磁化后，不能保持原有的磁性，即外磁场撤去以后，磁畴的磁化方向又变得杂乱，物体没有明显的剩磁。如软铁，硅钢，铁镍合金等。用来制造变压器，电磁铁、磁棒、磁头、电动机、发动机等。

一、我们周围的磁现象二、认识磁场

19. 如图所示为两根互相平行的通电直导线a、b的横截面图 ,a、b中的电流方向已在图中标出 , 那么导线 a 中的电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线 b 所受的磁场力的方向分别是 A.磁感线顺时针方向,磁场力向左 B.磁感线顺时针方向,磁场力向右 C.磁感线逆时针方向, 磁场力向左 D.磁感线逆时针方向, 磁场力向右
12. 当电子由 A 不断运动到 B 的过程中 , 如图所示,小磁针将如何运动 B A.不动 B.N极向纸里,S极向纸外旋转 C.向上运动 D.N极向纸外,S极向纸里旋转
A
B
13. 如图所示 , 一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时 , 磁针的 S 极向纸内偏转,则这束带电粒子可能是 A.向右飞行的正离子束 BC B.向左飞行的正离子束 C.向右飞行的负离子束 D.向左飞行的负离子束
d
28. 如图所示 ,ab 、 cd 是两根在同一竖直平面内的直导线,在两导线中央悬挂一个小磁针 , 静止在同一竖直平面内 . 当两导线中通以大小相等的电流时 , 小磁针 N 极向纸面里转动,则两导线中的电流方向 A.一定都是向上 B.一定都是向下 C.ab中电流向下, cd中电流向上 D.ab中电流向上, cd中电流向下
7. 如图所示 , 当线圈中通以电流时 , 磁针的北极指向读者,试确定电流方向. 逆时针 N
8.如图所示,一小磁针静止在螺线管内部, 请分别标出通电螺线管和小磁针的南、北极.
9.如图所示 ,电子沿 Y轴方向向正 Y方向流动,在图中Z轴上一点P的磁场方向是 A.+X方向 B.-X方向 Z C.+Z方向电子流 D.-Z方向 Y
25. 彼此绝缘、互相垂直放置的两通电直导线中电流方向如图所示 , 在两导线周围空间磁场较强的区域在 A.Ⅰ区 B.Ⅱ区 C.Ⅲ区 D.Ⅳ区

第一节我们周围的磁现象

安培定则
安培定则又称为右手螺旋定则
返回
环形电流环形电流的磁场分布安培定则
返回
通电螺线管的磁感线分布与判断方法
在通电螺管内部放一小磁针,小磁针的 N极指向什么方向?
返回
• 四、安培分子环流假说以及磁现象的本质 • 1、安培分子环流假说
2、磁现象的本质磁体的磁场与电流的磁场一样，都是由
电荷的运动产生，这就是磁现象的电本质。
在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向与该点磁场方向一致。与电场线一样，磁感线的疏密程度反映了该处磁场的强弱。 3、各种磁场磁感线的分布情况与安培定则
条形磁铁蹄形磁体地磁场
通电直导线环形电流通电螺线管
• 条形磁铁、蹄形磁铁、地磁场磁感线分布
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通电直导线周围磁场的分布
地理北极 N
S
在地球的南极放一小磁针, 小磁针的N极指向什么方向?
地理南极
返回
练习:10．如图中，当S闭合后，画出的通电电流磁场中的小磁针偏转的位置正确的是（）
答案:D
练习:在图16-3的各图中画出导线中电流方向或通电导线周围磁感线的方向，其中(a)、(b) 为平面图，(c)、(d)为立体图
如图，判断电流方向？ A
FAB
S
• 【题1】如图所示，待负电的圆环绕轴OO’ 转动，在环的左侧轴线上由一个小磁针，则小磁针最后平衡后的指向为
• A、N极竖直向上
• B、N极竖直向下
第一节我们周围的磁现象
• 一、常见的磁现象 • 二、地磁场 • 三、磁性材料
软磁性材料以及应用（铁芯）硬磁性材料以及应用（磁记录）
• 二、磁场方向的确定
• 物理学中规定，磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即静止时北极所指的方向，就是该点磁场的方向。

第一节我们周围的磁现象

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通电直导线周围磁场的分布
安培定则
安培定则又称为右手螺旋定则
返回
环形电流环形电流的磁场分布安培定则
返回
通电螺线管的磁感线分布与判断方法
在通电螺管内部放一小磁针,小磁针的 N极指向什么方向?
返回
• 四、安培分子环流假说以及磁现象的本质 • 1、安培分子环流假说
2、磁现象的本质磁体的磁场与电流的磁场一样，都是由
返回
地球磁场
地理南极——磁场的北极地理北极——磁场的南极
地理北极 N
S
在地球的南极放一小磁针, 小磁针的N极指向什么方向?
地理南极
返回
练习:10．如图中，当S闭合后，画出的通电电流磁场中的小磁针偏转的位置正确的是（）
答案:D
电荷的运动产生，这就是磁现象的电本质。
练习:在图16-3的各图中画出导线中电流方向或通电导线周围磁感线的方向，其中(a)、(b) 为平面图，(c)、(d)为立体图
如图，判断电流方向？ A
FAB
S
• 【题1】如图所示，待负电的圆环绕轴OO’ 转动，在环的左侧轴线上由一个小磁针，则小磁针最后平衡后的指向为
第一节我们周围的磁现象
• 一、常见的磁现象 • 二、地磁场 • 三、磁性材料
软磁性材料以及应用（铁芯）硬磁性材料以及应用（磁记录）
按去磁的难易分类
磁性材料分类
硬磁性材料
永磁铁磁带银行卡计算机硬盘
软磁性材料
天线磁棒变压器
发电机电动机电磁铁
课本72页2.硬磁性材料适用于制造:
A.电磁铁
B.永久磁铁
C变压器铁芯 D发电机铁芯
答案:B
第二节认识磁场

我们周围的磁现象

三、磁性材料
1.磁性材料:通常指磁化后磁性很强的物质(铁磁性物质) 2.分类:⑴按磁化后去磁的难易分为两类: ①软磁性材料:磁化后容易去磁的物质.如软铁、硅钢、镍铁合金和锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等. ②硬磁性材料:磁化后不易去磁的物质.如碳钢、钨钢、铝镍钴合金和钡铁氧体、锶铁氧体等. ⑵按化学成分来分,常见的有两大类: ①金属磁性材料;②铁氧体:是以氧化铁为主要成分的磁性氧化物.
磁性材料特性及应用:
软磁性材料:剩磁弱,易去磁.
适用于需要反复磁化的场合,可用来制造半导体收音机的天线磁棒、录音机和录像机的磁头、电子计算机中的记忆元件,以及变压器、电动机、交流发电机、电磁铁和各种高频元件的铁芯等.
硬磁性材料:剩磁强,不易去磁.
适合制成永久磁铁(应用在磁电式仪表、扬声器、话筒、永磁电机等)、磁记录材料(可用于录音磁带、银行卡、计算机磁盘等).
⑶鸽子长途飞行不会迷失方向.
研究表明,鸽子、蜜蜂身上有微量的强磁性物质.关于信鸽”认家”的现象,有一种解释说,信鸽是通过地球的磁场来导航的.
二、地磁场
地球是一个巨大的磁体.
二．地磁场:地球由于本
身具有磁性而在其周
围形成的磁场叫地磁
场. 地磁的北(N)极在地理的南极附近,地磁的南(S)极在地理的北极附近.
指南针在静止时沿地球南北方向取向.
指南车
太阳耀斑
太阳风
太阳黑子
4.宇宙中很多天体都有磁场.如太阳、月亮、火星等都存在磁场.但它们的磁场有不同的特点.火星上不可使用指南针.
练习:有人说,指南针所指的南方朝向地球磁体的南极.你认为这种说法对吗?
答:不正确.指南针所指的南方是指地理的南方,朝向地理的南极附近, 即地球磁极北极; 因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,地球磁体的北极在地理南极附近,指南针才指南方.

我们周围的磁现象和认识磁场.. 共28页

安培定则：用右手握住
等效
螺旋管，让弯曲的四指
所指的方向跟电流方向
一致，大拇指所指的方
向就是螺旋管内部磁感
线的方向。
例：根据安培假说的物理思想：磁场来源于运动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成，根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实.那么由此推断，地球上总体应该是：
A
A.带负电 B.带正电
B
END
C.不带电 D.不能确定
1.分子电流假说
任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。分子电流实际上是由核外电子绕核运动形成的
2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释：
未被磁化的铁棒
磁化后的铁棒
安培分子电流假说对磁现象的解释
1、永磁体为什么具有磁性？
答：永磁体之所以具有磁性，是因为它内部的环形分子电流本来就排列整齐.
⑤磁感线都是闭合曲线.在磁体外，磁感线都是由N极出发，进入S极，在磁体内部磁感线由S 极指向N极.
⑥匀强磁场的磁感线是一组相互平行、方向相同、疏密均匀的直线，
3.几种常见磁场磁感线分布
① 永久性磁体的磁场
②直线电流的磁场
磁感线为以导线上的各点为圆心的同心圆，且在跟导线垂直的平面上.
物体m
引力场
地球M
电荷q1
电场
电荷q2
磁体1
磁场
磁体2
1.磁体产生磁场磁场是客观存Fra bibliotek的物质2.电流产生磁场,运动电荷周围空间有磁场.
导线南北放置
3、磁场的来源：磁体、电流二.磁场的方向
物理学规定：在磁场中的任一点，小磁针北极受力
的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向。

选修3第一节我们周围的磁现象整理

4
核磁共振成像
2021/2/6
今天的努力，明天的实力！ 5
一. 无处不在的磁
东汉王充在《论衡》中写道：“司南之杓，投之于地，其柢指南”
2021/2/6
今天的努力，明天的实力！
6
【讨论与交流】生活中还有哪些磁现象？
科学家认为鸽子是利用地球磁场的作用来识别飞行路线的。
2021/2/6
今天的努力，明天的实力！
3
磁悬浮列车
磁悬浮列车上装有电磁体，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电磁体极性总保持相同，两者“ 同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来。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，使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。
第一节我们周围的磁现象
2021/2/6
今天的努力，明天的实力！
1
托卡马克磁约束装置
一类控制热核聚变的装置。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
硬磁性物质剩磁较大。
2021/2/6
今天的努力，明天的实力！
11
四.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、磁记录材料。【问题】以下物品，应用哪种材料制成？
2021/2/6
今天的努力，明天的实力！
12
【小结】磁性：天然磁石能吸引铁质物体的性质；磁体：具有磁性的物体磁极：磁极上磁性最强的区域，有S极、N极同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引地球本身一个磁场，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。磁化磁性材料（铁磁性材料）磁性材料的分类 ①软磁性物质： ②硬磁性物质

第3章第1节我们周围的磁现象第2节认识磁场

第一节我们周围的磁现象第二节认识磁场学习目标知识脉络1.理解我国古代在磁现象方面的研究成果及其在现代消费和生活中的应用．2．理解地磁场的分布、变化以及对人类生活的影响．(重点)3．理解磁性材料．4．知道磁场的概念，理解磁场的方向．(重点)5．知道磁感线的定义，记住几种特殊磁场的磁感线分布，学会用安培定那么判断电流的磁场方向．(重点、难点)6．理解安培分子电流假说.地磁场及磁性材料1．地磁场：地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场．地球磁体的N极位于地理南极附近，地球磁体的S极位于地理北极附近．2．磁性材料(1)定义：磁性材料是指磁化后磁性很强的物质，也叫铁磁性物质．(2)[再判断]1．地球的地磁两极和地理两极重合．(×)2．信鸽是通过地球的磁场来导航的．(√)3．银行信誉卡是磁性材料的一种应用．(√)[后考虑]指南针是我国古代四大创造之一，它对促进人类航海事业的开展产生了宏大的影响．你知道指南针为什么指南吗？图3-1-1【提示】地球周围存在磁场，程度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．认识磁场[1．磁场的来源：磁体、通电导体的周围都存在磁场．2．磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，通电导体与通电导体之间的互相作用，都是通过磁场发生作用的．磁场是物质存在的一种特殊形式．3．磁场性质：对放入其中的磁体或电流产生力的作用．[再判断]1．奥斯特实验发现了电流的周围存在磁场．(√)2．磁场看不见，摸不着，实际不存在．(×)3．磁场的方向就是小磁针北极受力方向．(√)[后考虑]磁场是一种无法看到的特殊物质，怎么才能证明磁场的存在？【提示】利用小磁针在磁场中受力运动．[合作讨论]如图3-1-2所示，导线与地面平行，在导线正下方的A处有一可自由转动的小磁针．图3-1-2讨论1：导线通入电流I时，导线正下方的小磁针一定转动吗？为什么？【提示】不一定，假设导线中的电流在A处所产生的磁场方向与地磁场方向一致，那么导线通电后，小磁针那么不发生转动．讨论2：假设将导线沿南北方向放置，导线通电后，那么发现小磁针发生了明显地转动．此实验提醒了什么规律？【提示】通电导线可以产生磁场，提醒了电与磁之间存在着联络．[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，但它可以对放入其中的磁极、电流产生力的作用，它是客观存在的．2．磁场的方向物理学中规定，在磁场中的任一点，小磁针北极受力方向，即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向．3．磁场的性质对放入其中的磁体或电流有力的作用．1．磁场的根本性质是()A．能使小磁针发生偏转B．可以吸引铁、钴、镍等物质C．可以产生磁感线D．能对放在其中的磁体产生力的作用【解析】磁场的根本性质是能对放在其中的磁体或电流产生力的作用，选项D正确．【答案】 D2．(多项选择)关于磁场和电场，以下说法中正确的选项是()【导学号：62032031】A．磁场和电场一样，是同一种物质B．磁场的最根本特性是对处在磁场中的磁极或电流有磁场力的作用C．磁体与通电导体之间的互相作用是通过磁场进展的D．电流与电流之间的互相作用是通过电场进展的【解析】磁场与电场的根本性质不同、产生的原因不同，因此不是同一种物质．故A错误．磁场的根本特性是对放入其中的磁极或电流有力的作用，B 正确．磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间都是通过磁场互相作用的，C正确，D错误．【答案】BC3．铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排挤小磁针，假设将铁棒A靠近铁棒B，那么A．A、B一定互相吸引B．A、B一定互相排挤C．A、B之间有可能无磁场力作用D．A、B可能互相吸引，也可能互相排挤【解析】小磁针本身有磁性，可以吸引没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能没有磁性，铁棒B能排挤小磁针，说明铁棒B一定有磁性，假设A无磁性，当A靠近B时，在B的磁场作用下也会被磁化而发生互相的吸引作用．假设A有磁性，那么A、B两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排挤；当异名磁极互相靠近时，互相吸引．【答案】 D电场与磁场的比拟比拟工程电场磁场不同点产生电荷周围磁体、电流、运动电荷周围根本性质对放入其中的电荷有电场力的作用对放入其中的磁体、电流有磁场力的作用作用特点对放入其中的磁体无力的作用对放入其中的静止电荷无力的作用一样点磁场和电场都是不依赖于人的意志而客观存在的特殊物质，都具有能量磁场的描述(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这点的磁场方向一致．(2)特点：磁感线的疏密程度表示磁场强弱，磁场强的地方磁感线密，磁场弱的地方磁感线疏．2．电流的磁场和安培定那么通电直导线周围的磁场、环形电流的磁场和通电螺线管的磁场，磁感线的方向都可以用安培定那么断定：(1)直线电流的磁场：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的环绕方向．(2)环形电流和通电螺线管的磁场：让右手弯曲的四指与电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形电流轴线上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向．[再判断]1．磁感线是闭合的曲线．(√)2．磁感线是为描绘磁场而虚拟的，实际不存在．(√)3．磁感线不同于电场线，磁感线可以相交．(×)[后考虑]有同学认为磁感线总是从磁体北极指向南极，你认为对吗？【提示】不对，在磁体外部磁感线从磁体北极指向南极，而在磁体内部，磁感线是从南极指向北极．如图3-1-3所示，螺线管内部小磁针静止时N极指向右方．图3-1-3讨论1：螺线管内部磁场沿什么方向？螺线管c、d端，哪端为N极？【提示】由c指向d.d端为N极．讨论2：小磁针放在螺线管上方e处，静止时N极指向什么方向？【提示】向左．讨论3：电源的a、b端，哪端为正极？【提示】a端．1．磁感线的特点(1)磁感线是为描绘磁场，而假想的曲线，实际不存在．(2)磁感线是闭合的曲线．(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱．(4)磁感线上任一点的切线方向为该点磁场方向．(5)磁感线不相交、不中断．2．常见磁场的磁感线分布(1)常见永磁体的磁场(如图3-1-4)图3-1-4(2)三种常见的电流的磁场安培定那么立体图横截面图纵截面图直线电流以导线上任意点为圆心的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱环形电流环内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏通电螺线管内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极原来静止的小磁针的S极将()图3-1-5A．向纸外偏转B．向纸内偏转C．在纸面内顺时针转过90°D．不动【解析】据安培定那么可以确定，通电直导线在其下方产生垂直纸面向里的磁场，在磁场力的作用下，小磁针N极向里、S极向外偏转，A项正确．【答案】 A5.如图3-1-6所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针N极的偏转方向是()【导学号：62032032】图3-1-6A．全向里B．全向外C．a向里，b、c向外D．a、c向外，b向里【解析】开关闭合后，环形电流中存在顺时针方向的电流，根据安培定那么可判知：环内磁场方向垂直于纸面向里，环外磁场方向垂直于纸面向外．磁场的方向就是小磁针静止时N极的指向，所以小磁针b向里偏转，小磁针a、c向外偏转．【答案】 D6．磁场中某区域的磁感线如图3-1-7所示，那么()【导学号：62032125】3-1-7A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a>B bB．a、b两处的磁感应强度的大小不等，B a<B bC．a、b两处磁场方向一定一样D．a处没有磁感线，所以磁感应强度为零【解析】由题图可知b处的磁感线较密，a处的磁感线较疏，所以B a<B b，故A错误，B正确．磁场中某点的磁场方向与磁感线在该点的切线方向一样，由题图判断，a、b两点磁场方向不同，故C错误．磁感线是用来描绘磁场的，不可能在存在磁场的区域内全部画磁感线，那样将会与不画磁感线产生一样的效果，故D错误．【答案】 B磁感线与电场线的比拟比拟工程磁感线电场线相似点意义用来形象地描绘磁场方向和强弱而假想的线用来形象地描绘电场的方向、强弱而假想的线方向某点的切线方向为磁场方向，也是小磁针N极的受力方向某点的切线方向为电场方向，也是正电荷受电场力的方向疏密表示磁场强弱表示电场强弱特点在空间不相交在空间不相交不同点闭合曲线始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，不是闭合曲线安培分子电流假说1．分子电流假说：任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体．2．安培的假设能很好的解释磁化和退磁．3．磁现象的本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是电荷的运动产生的．[再判断]1．安培的假说很好的解释了磁化和退磁．(√)2．静止的电荷周围既存在的电场，又存在磁场．(×)3．有磁必有电，有电必有磁．(×)[后考虑]1．根据安培分子电流的假说，你认为磁现象的本质是什么？【提示】磁现象都是运动的电荷产生的．2．怎样可以使磁铁的磁性减弱或失去磁性？【提示】高温或猛烈的撞击可以使分子电流取向变得杂乱无章，从而失去磁性．学业分层测评(十四)我们周围的磁现象认识磁场(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多项选择)关于磁性材料的分类和应用，以下说法中正确的选项是() A．任何物质在外磁场中都或多或少地被磁化，因此，所有物质都是磁性物质B．磁性物质中的软磁性材料是指硬度比拟小的且容易变形的材料C．软磁性材料是指磁化后容易去磁性材料D．在需要反复磁化的场合应该选用软磁性材料【解析】由于磁性材料是指磁化后磁性很强的材料，故A错误；软磁性材料不是指材料的硬度，是指磁化后容易去磁的材料，故B错误，C正确；在需要反复磁化的场合，也就是外磁场消失后，材料的磁性立即消失，反之立即被磁化，由此知应该选用软磁性材料，故D正确，应选C、D.【答案】CD2．关于地磁场，以下说法中正确的选项是()A．地磁两极跟地理两极完全重合B．世界上第一个阐述磁偏角的科学家是我国的张衡C．地球的地磁北极与地理南极重合D．地球的地磁北极在地理南极附近【解析】地磁场的两极与地理两极并不重合，而且地磁场的两极在缓慢挪动，A错误．地球的地磁北极在地理南极附近，而不是重合，D正确，C错误．我国的沈括是世界上第一个阐述磁偏角的人，B错误．【答案】 D3．磁体之间的互相作用是通过磁场发生的，对磁场认识正确的选项是() A．磁感线有可能出现相交的情况B．磁感线总是由N极出发指向S极C．某点磁场的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指方向一致D．某点磁场的方向与放在该点的小磁针受力的方向一致【解析】根据磁感线的特点：(1)磁感线在空间内不能相交；(2)磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极；(3)磁感线的切线方向表示磁场的方向(小磁针静止时N极指向)．可判断选项A、B错误，C正确，D错误．【答案】 C4．根据安培分子电流假说的思想，认为磁场是由于电荷运动产生的，这种思想假如对地磁场也通用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向挪动的电荷．那么由此判断地球应该()A．带负电B．带正电C．不带电D．无法确定【解析】根据地球磁场的N极在地球的南极附近，由安培定那么，大拇指指向地球南极，四指的指向应为电流的方向，四指的指向与地球自转方向相反，故应带负电．【答案】 A5．图3-1-8是一种利用电磁原理制造的充气泵的构造示意图，其工作原理类似打点计时器．当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的选项是()图3-1-8A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极【解析】当电流从a端流入电磁铁时，根据安培定那么判断出电磁的上端为S极，此时它能吸引小磁铁向下运动，说明小磁铁的下端为N极．【答案】 D6．图3-1-9为电流产生的磁场分布图，其中正确的选项是()图3-1-9A．①③B．②③C．①④D．②④【解析】由安培定那么可以判断出直线电流产生的磁场方向，①正确，②错误．③和④为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，可判断出③错误，④正确．故正确选项为C.【答案】 C7．(多项选择)我们在看中央台体育频道的围棋节目时会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以自出挪动，但是不会掉下来，棋盘和棋子都是由磁性材料做成的，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．棋盘对它向上的摩擦力与重力平衡D．它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力【解析】此题考察包括磁场力在内的受力分析，解题时可根据力学规律按平衡条件进展分析．由题意知，磁场力在程度方向，与竖直方向的受力无关，棋子之所以能平衡，主要是重力和摩擦力平衡，因此BC正确．【答案】BC8．(多项选择)南极考察经常就南极特殊的地理位置进展科学测量，“雪龙号〞考察队员一次实验如下：在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电的螺线管，如图3-1-10所示．以下说法正确的选项是()图3-1-10A．假设将a端接电源正极，b端接电源负极，那么弹簧测力计示数将减小B．假设将a端接电源正极，b端接电源负极，那么弹簧测力计示数将增大C．假设将b端接电源正极，a端接电源负极，那么弹簧测力计示数将增大D．不管螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变【解析】在地球南极附近即为地磁N极，螺线管相当于一条形磁铁，根据安培定那么判断出“条形磁铁〞的极性．【答案】AC[才能提升]9．(多项选择)如图3-1-11所示，螺线管中通有电流，假如在图中的a、b、c 三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，那么()【导学号：62032033】图3-1-11A．放在a处的小磁针的N极向左B．放在b处的小磁针的N极向右C．放在c处的小磁针的S极向右D．放在a处的小磁针的N极向右【解析】由安培定那么，通电螺线管的磁场如下图，右端为N极，左端为S极，在a点磁场方向向右，那么小磁针在a点时，N极向右，那么A项错误，D项正确；在b点磁场方向向右，那么磁针在b点时，N极向右，那么B 项正确；在c点，磁场方向向右，那么磁针在c点时，N极向右，S极向左，那么C项错误．【答案】BD10．(多项选择)在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动，如图3-1-12所示，那么()图3-1-12A．利用安培定那么断定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿电子的运动方向B．利用安培定那么断定电子运动产生的磁场方向时，大拇指应沿形成的电流方向C．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿＋x方向D．由电子运动产生的磁场在图示a处的方向沿－x方向【解析】由安培定那么知，伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致，A 错误，B正确．弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．在a点的切线方向沿－x方向，所以C错误，D正确．【答案】BD11．如图3-1-13所示，在甲、乙间用两条导线将直流电源和电阻连成一个直流电路，将小磁针放在两导线之间时，N极向纸外偏转，接在A与B间的电压表向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进的一侧)，由此是否可以判断出甲，乙两处哪是电源，哪是电阻？图3-1-13【解析】小磁针N极向读者偏转，可判断小磁针所在处磁场方向向外，由安培定那么知，上面的导线中的电流由乙处流向甲处，由电压表指针的偏转方向可知，电压表中的电流由B流向A，即B端电势高．综上所述，乙处一定是电源，甲处一定是电阻．【答案】见解析12.如图3-1-14所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M.B为铁片，质量为m.当电磁铁通电时，铁片被吸引加速上升，设某时刻铁片的加速度为a，那么轻绳上拉力F的大小为多少？图3-1-14【解析】此题是磁场和力学的综合题，可通过受力分析，结合牛顿第二定律解决．在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F′引的和．在铁片B上升的过程中，对B有F引－mg＝ma，所以F引＝mg＋ma.由牛顿第三定律可知B对A的引力F′引与A对B的引力F引大小相等、方向相反，所以F＝Mg＋mg＋ma.【答案】Mg＋mg＋ma。

3.1我们周围的磁现象

3.1 3.2我们周围的磁现象 认识磁场

3.1我们周围的磁现象

人教版高中物理选修3-1我们周围的磁现象

我们周围的磁现象

我们周围的磁现象

第三章 第一节 我们周围的磁现象

人教版高中物理选修3-1课件第三章3.1我们周围的磁现象

一、我们周围的磁现象二、认识磁场

第一节我们周围的磁现象

第一节我们周围的磁现象

我们周围的磁现象

我们周围的磁现象和认识磁场.. 共28页

选修3第一节 我们周围的磁现象整理

第3章 第1节 我们周围的磁现象 第2节 认识磁场

3.1 3.2我们周围的磁现象认识磁场

第三章第一节我们周围的磁现象

选修3第一节我们周围的磁现象整理

第3章第1节我们周围的磁现象第2节认识磁场