物理:3.1《磁现象和磁场》
高中物理课件-3.1 磁现象和磁场
电流具有磁效应(电流能够在周围空间产生磁场)
说明:磁铁不是磁场的唯一来源.
奥斯特
电流的磁效应实验
通电导线对磁体具有力的作用
思考:磁体对通电导线是否也具有力的作用?
3、磁体对通电导线的作用力
播放视频“磁体对通电导线的作用力”
结论:
磁体对通电导线具有力的作用
问题:磁体和通电导线之间的相互作用
磁场的基本性质:
对放入其中的磁体或通电导线具有力的作用。
二、磁场
1 、磁场:存在于磁体和通电导线周围空间的一种特殊 物质.
2、来源:磁体、通电导线
3、基本性质:对放入其中的磁体或通电导线具有力
的作用。
①磁体与磁体
②磁体与通电导线
通过磁场来实现的.
③通电导线与通电导线
4、电流的磁效应 通电导线能够在周围空间产生磁场.
第一节 磁现象和磁场
一、磁现象
1.磁性:具有能够吸引铁质物体的性质.
2.磁体:具有磁性的物体.
3.磁极:磁体上磁性最强的部分. 南极:小磁针静止时指向南方的磁极 (又叫S极) 北极: 小磁针静止时指向北方的磁极 (又叫N极)
4.磁极间的相互作用:同名磁极相斥,异名磁极相吸. 5.磁化与磁退: 磁化:将原来没有磁性的物质变为有磁性的物质的过程 磁退:将原来有磁性的物质变为没有磁性的物质的过程
【问题】
是否只有磁铁周围才存在磁场?
奥斯特生平简介:
1777年8月14日生于丹麦朗格兰德岛 一个药剂师家庭.12岁开始帮助父亲在药 房里干活,同时坚持学习化学.由于刻苦 攻读,17岁以优异的成绩考取了哥本哈根 大学的免费生.他一边当家庭教师,一边 在学校学习药物学、天文、数学、物理、 化学等.1806年任哥本哈根大学物理学教
高中物理选修31 3.1 磁现象和磁场 课件
磁体
磁体
磁场
电流
电流
地磁场
1.地球是一个巨大的磁体
2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场
3.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 的夹角称为磁偏角
沈括《梦溪笔谈》:“方家以 磁石磨针锋,则能指南,然常 微偏东,不全南也”
地球磁场能抵挡宇宙射线,保护地球生命
6、“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/232021/11/232021/11/2311/23/2021 7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去,他的生活就会变得不堪 忍受。他不仅应该是一个学生,而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021 8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心,这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进,不知自勉,任何教育者就都 不能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方,儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23
第三章 磁场
1 磁现象和磁场
我国古代的磁:
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:
《管子·地数篇》:“上有慈石者,其下有铜金” 《吕氏春秋·精通》:“慈石招铁,或引之也” “阿房宫·····以慈石为门,怀刃者止之”
《本草纲目》总结并丰富了磁石的医用
忆往昔
同学们,这些仪器能帮助你们吗?
毕 奥
的本质。
奥斯特
1777年8月14日生于丹麦朗格兰 德岛一个药剂师家庭.12岁开始帮 助父亲在药房里干活,同时坚持学 习化学.由于刻苦攻读,17岁以优 异的成绩考取了哥本哈根大学的免 费生.他一边当家庭教师,一边在 学校学习药物学、天文、数学、物 理、化学等.1806年任哥本哈根大
物理3-1 3.1_磁现象和磁场
6、磁场与电流之间的相互作用
结论: 磁体对通电导体有力 的作用。 问题: 磁体和通电导体之 间的相互作用力是通过 什么发生的呢?
电流
磁场
磁体
直线电流磁场的磁感线,是围绕导线的一些同心圆。 如果用小磁针来判定磁场的方向,可以得到下述的安 培定则。
观察直线电流磁感线的形状
通电导线在磁场中受到力的作用
通电导线之间通过磁场发生作用(同向电流)
通电导线之间通过磁场发生作用(反向电流)
问题:电流与电流之间是否有力的作用?
1.同向电流 结论:同向电流相互吸引。 2.反向电流 结论:反向电流相互排斥。
问题: 电流和电流之 间的相互作用力 是通过什么发生 的呢?
5、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( D ) A.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方向的 D.在地磁南极上空,地磁场的方向 是竖直向下的
奥斯特实验动画
思考: 1、奥斯特实验说明了什么? 说明了电流对磁极有力的作用,揭示了电和磁 之间有联系。 2、奥斯特实验成功的关键是什么?
通电直导线要南北水平放置,磁针要平行地放置 于导线的下方或者上方。
二、磁场——对比电场学习
1、磁场:磁体周围存在磁场 2、磁场的基本性质:对磁体有力的作用 同名磁极相斥 ,异名磁极相吸 。 3、作用过程:通过磁场实现。 磁体是通过磁场 对铁一类物质发生作用的,磁场 和电场一样,是客观存在的. 4、磁场的方向:规定小磁针北极 受力的方向,也即小磁针静止时北 极所指的方向,就是那一点的磁场 方向.
3.1 磁现象和磁场
3.1 磁现象和磁场磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质,说它“特殊”是因为它和我们常见的由分子、原子、离子组成的物质不同,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”是因为它和我们常见的实物一样,具有能量,能对放入其中的磁体、电流和运动的电荷有力的作用,是不依赖于人类的意志而客观存在的特殊物质.本节学习要点1.知道磁场的概念,掌握磁体之间的相互作用规律。
2.体会奥斯特发现电流磁效应的重大意义,明确电和磁之间存在着相互作用。
3.了解地磁场的分布情况和地刺两级的特点。
基础梳理一.磁现象1.磁性:物质具有吸引物体的性质叫做磁性。
2.磁体及磁极具有磁性的物体叫做磁体,磁体中磁性最强的区域叫做磁极。
磁体一般都有两个磁极,一个叫南极,又称S极,另一个叫北极,又称N极。
注:磁体的各部分磁性强弱不同,两极磁性最强,中间部分磁性最弱。
3.磁极间的相互作用规律同名磁极相互,异名磁极相互,磁极间的作用力是相互的,即使磁极间不接触也能发生力的作用。
二.电流的磁效应1.奥斯特实验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.让电流分别由南向北和由北向南通过。
2.实验结果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产生了磁场,而且仅当电流方向相反时或小磁针位置变化时,小磁针稳定后其N极指向恰好相反。
3.实验结论实验说明:(1)电流周围产生了磁场;(2)电流周围的磁场分布与电流方向有关,与场点的相对位置有关。
三.磁场与地磁场1.地磁两极与地理两极一样吗?(1)地磁的两极与地理的两极并不重合,并且地球的磁极在缓慢移动.地磁轴和地球自转轴两者的夹角约为11°.(2)地磁场分布在磁极的四周,但地磁两极与地理两极差别不是很大,因此可用指南针判断方向.由于磁场对运动电荷有力的作用,故射向地球的高速带电粒子,其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.(3)若小磁针能浮在空中自由移动,小磁针既不是严格静止在南北方向,又不是严格的水平方向.这说明小磁针所受地磁场的作用力的方向既不是严格的南北方向,也不是严格的水平方向,但差别很小.2.电场和磁场有哪些异同?电场与磁场都是“场”,通过对比可加深对磁场的理解.二者的异同点列表如下:对象内容电场磁场产生电荷周围存在电场磁体或电流周围存在磁场场强大小电场强度:E=Fq,是反映电场性质的物理量,其中q为检验电荷磁感应强度:B=FIL,是反映磁场性质的物理量,其中IL为检验电流元,磁场力F的大小与电流I的方向有关,当I垂直于B 时,F最大方向规定:正电荷在电场中某点的受力方向为该点的电场方向规定:小磁针静止时N极在磁场中的受力方向为该点的磁场方向相互作用同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引一、电流的磁效应【例1】以下说法中正确的是()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共同产生的D.磁场和电场是同一种物质答案 A解析电流能够产生磁场,在电流的周围就有磁场存在,不论是磁极与磁极之间、电流与电流之间还是磁极与电流之间的相互作用,都是通过磁场产生的.磁场是一种特殊物质,它的基本性质是对放入磁场中的磁极或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,各自具有其本身的性质.(1)电流产生的磁场与磁体产生的磁场本质相同;(2)磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的;(3)注意磁场与电场的区别.二、地磁场【例2】下列说法正确的是()A.磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极B.磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的C.地球的周围存在着磁场,但地磁的两极与地理的两极并不重合,其间有一个交角这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的D.在地球表面各点磁场强弱相同答案AB解析地磁场类似于条形磁铁的磁场,所以在地球表面赤道上的磁场最弱,选项D不正确.在地球上不同位置,磁偏角的数值是不同的,因此C不正确.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解析磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质,是不以人的意志为转移的,所以A对,B、D错;磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间的作用都是通过它们的磁场发生的,并不需要物体之间直接接触,所以C是错误的.2.奥斯特实验说明()A.通电导体的周围存在着磁场B.导体的周围存在磁场C.磁体的周围存在着磁场D.磁场对电流有力的作用答案 A解析实验中导体不通电时小磁针南北方向放置不偏转.通电后,小磁针偏转为东西方向,说明通电导体周围存在磁场,故A正确.3.指南针本身就是一个小磁体,根据已有的磁场知识,你能分析一下,指南针为什么会指南、北吗?答案地磁场的南极(S极)在地球的北端(西经100.5°,北纬75.5°的北美洲帕里群岛附近),北极(N极)在地球的南端(东经139.9°,南纬66.6°的南极洲威尔斯附近).根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,小磁针的N极指向地理的北极附近.应注意小磁针的指向并不是正南正北,因为地磁的两极跟地理的两极并不重合,其间的夹角就是地磁偏角,简称磁偏角.题型一磁现象及其成因如图1所示,图1质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止,此时细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法中正确的是()A.回形针静止时受到的磁体对它的磁力大小为mgtan θB.回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcos θC.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了.原因是回形针加热后,分子电流排列无序了D.现用点燃的火柴对回形针加热,过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了.原因是回形针加热后,分子电流消失了思维步步高回形针受几个力?这几个力在数值上有什么关系?回形针为什么能够被吸引?回形针的磁性来源是什么?用点燃的火柴加热回形针对回形针有什么影响?解析回形针受到重力、绳子的拉力和磁力而平衡,磁力的方向并不是水平方向,所以A、B选项错.点燃火柴会使小磁针内部的分子电流无序,从而使小磁针的磁性消失,所以C对,D错.答案 C拓展探究关于磁场方向的说法,下列叙述正确的是()A.小磁针N极的指向B.小磁针S极的受力方向C.小磁针N极的受力方向D.以上说法都不对答案 C磁体之所以能够显磁性,是因为磁体内部的分子电流规律分布,形成一个个小的规律排列的磁铁.题型二磁场的应用为了使实验小车能在比较光滑的水平道路上运动,同学们设计了以下三种办法,甲同学将电扇固定在小车上,认为打开电风扇后小车会运动;乙同学要求在装着电扇的车上加个帆,并声明帆必须足够大,以集中全部风力;丙同学设想人提着强磁铁站在用钢铁材料制成的车上,如图2所示.则真正能使小车运动的设计是()图2A.甲B.乙C.丙D.三个都不行思维步步高运动的条件是什么?磁铁与人之间的作用力是内力还是外力?解析要想使车运动起来,必须使车和外界发生相互作用,不能是车内部各部分之间发生相互作用.答案 A拓展探究如图3所示,图3A为橡胶圆盘,其盘面竖直.B为紧贴A的毛皮,在靠近盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置.当沿图中箭头的方向转动把手C时,小磁针将发生什么现象?答案见解析解析当转动把手时,A盘边缘处与毛皮摩擦而带有负电荷,随盘做圆周运动形成一个环形电流,电流周围产生磁场,故对小磁针有力的作用,根据安培定则可知,小磁针的N极将发生偏转,沿圆盘的中心轴的方向上,即小磁针的N极向右,S极向左.磁现象有很多应用,其中可以利用磁体间的相互作用吸引物体或者研究受力问题.一、选择题1.关于宇宙中天体的磁场,下列说法正确的是()A.宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B.宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C.用指南针可以在任何一个天体上判别方向D.用指南针只能在类似于地球磁场的天体上判别方向答案AD解析不但地球有磁场,宇宙中的许多天体也有磁场,但有些星球的磁场不是全球性的,指南针只能在有全球性磁场的星球上判别方向,否则指南针就不能工作.2.超导是当今高科技的热点之一,当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,对磁体有排斥作用,这种排斥力可使磁体悬浮在空中,磁悬浮列车就采用了这项技术,磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A.①③B.①④C.②③D.②④答案 D解析同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以电流的磁场方向和磁体的磁场方向相反.磁体悬浮在空中,重力和磁力平衡.3.关于磁铁的两个磁极,下列说法中正确的是()A.可以分开B.不能分开C.一定条件下可以分开D.磁铁很小时就只有一个磁极答案 B4.下列说法正确的是()A.只有磁极周围空间存在磁场B.相互接触的两个磁体之间没有磁场力的作用C.磁体对电流有力的作用,电流对磁体没有力的作用D.磁体和电流之间力的作用是相互的,都是通过磁场产生力的作用答案 D5.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.①④D.②③答案 D6.如图4所示,图4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()A.指北B.指南C.竖直向上D.竖直向下答案 B解析地理北极不是地磁S极,小磁针N极的方向和地磁感线方向同向.7.下列所述情况,哪一种可以肯定钢棒没有磁性()A.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相吸引,再将钢棒的另一端接近磁针的南极,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C.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北极,两者仍互相吸引D.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者互相排斥答案 C二、计算论述题8.地球是个大磁场,在地球上,指南针能指南北是因为受到什么的作用?人类将在本世纪登上火星,目前,火星上的磁场情况不明,如果现在登上火星,你认为在火星上的宇航员能依靠指南针来导向吗?答案地磁场不能解析地球周围有磁场,指南针就是因为受到地磁场的作用力而指南的.火星上磁场情况不明,不能用指南针来导向.9.动手试一试:如图5,图5把一条通电导线平行地放在小磁针的上方,我们发现小磁针发生偏转.当改用两节或者更多的电池时,小磁针偏转的快慢有什么变化?把小磁针放在距离导线稍远的地方进行实验,小磁针偏转的快慢又有什么变化?如果把导线放在与小磁针垂直的上方进行实验,小磁针的偏转又如何?动脑想一想:小磁针的偏转意味着什么?小磁针静止时的指向意味着什么?小磁针偏转的快慢不同又意味着什么?答案变快变慢不偏转小磁针偏转意味着所在处的磁场发生了变化,即电流产生了磁场小磁针静止时的指向与所在处磁场的方向有关,也即磁场是有方向的小磁针偏转的快慢不同意味着所在处的磁场的强弱的不同,也即磁场是有强弱之分的.10.阅读下面的材料,并回答问题:磁力对大脑的影响美国佐治亚州亚特兰大E—mory大学的神经学专家查尔斯做了一个实验.查尔斯让他的同事拉赫大声地数数,而他将一个手机大小的磁线圈对准拉赫的前额.“一、二、三”,拉赫数着.但当查尔斯把线圈开关打开后,拉赫很快就说不出话了,而是含混地重复着类似“四”的声音.查尔斯把开关关上后,拉赫又“四、五、六”地数下去了.太奇怪了!拉赫说:“单词就在嘴边却说不出来,和做梦时手脚不听使唤的感觉一样.”在这个实验中,查尔斯通过磁场刺激,影响了拉赫的一部分大脑.他使用的方法叫穿颅磁力刺激法,简称TMS.TMS的工作原理非常简单:8字形线圈内短暂电流在千分之一秒内产生强磁场,它在小范围内又产生一个电场,作用于大脑表皮下几厘米的地方,从而使大脑的神经细胞反应异常.科学家们一直致力于电磁场对大脑活动影响的研究.TMS可用来刺激运动神经,从而测试受损的大脑和脊椎,并用来治疗抑郁症.通过研究还发现大脑某个特定部位的活动,决定了某一特定的感觉和行为,这是解开大脑如何动作和思维之谜的第一步.手机振铃声刚结束时,天线附近电磁场最强,鉴于磁力对大脑的影响,科学家建议不要在振铃声结束后立即接听,应停顿几秒再接听,影响要小得多.物理是一门实验科学,只有不断实验、实践,才能推动它不断完善、前进.阅读完以上材料,说明磁场对大脑产生了怎样的影响?在日常生活中我们应注意些什么问题?答案磁场对大脑产生了重大影响,使大脑的神经细胞反应异常.日常生活中我们应注意远离磁场源,如变压器、高压输电线,手机振铃结束停几秒再接听.第2节磁感应强度要点磁感应强度定义的理解磁场对于一切有磁性(不论宏观与微观)的物体都会产生力或力矩的作用,使这些物体的状态(这里主要指运动状态)发生改变,从而使人们可以感知磁场的存在.如带电粒子在磁场中运动时,磁力可以使粒子的运动轨迹发生偏转;载流线圈在磁场中,磁力会使线圈发生偏转;小磁针在磁场中,磁力会使小磁针的指向偏离原来地磁场南北极的方向等等.这些现象都可以被我们用来作为定义磁感应强度的依据.本节是运用通电导线在磁场中的受力与电流元的比值来定义磁感应强度的大小B=FIL,用小磁针静止时N极所指的方向来定义磁感应强度的方向.1.磁感应强度B是由F、I、L三者决定的吗?(1)在定义式B=FIL中,通电导线必须垂直于磁场方向放置.因为磁场中某点通电导线受力的大小,除和磁场强弱有关以外,还和导线的方向有关.导线放入磁场中的方向不同,所受磁场力也不相同.通电导线受力为零的地方,磁感应强度B的大小不一定为零,这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的.(2)磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质,与F、I、L无关.(3)研究磁感应强度是分步进行的,其方向由磁针受力确定,其大小根据电流元受力来计算.通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向.(4)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时L应很短很短,IL称作“电流元”,相当于静电场中的“试探电荷”.(5)我们要找的是磁场中某一点磁感应强度的大小,因此要把电流元放入磁场中某一点,这要求电流元要足够的短.2.电场强度与磁感应强度有哪些异同?电场强度磁感应强度定义的依据①电场对电荷q有作用力F②对电场中任一点,Fq=恒量(由电场决定)③对不同点,一般说恒量的值不同④比值Fq可表示电场的强弱①磁场对直线电流I有作用力F②对磁场中任一点,F与磁场方向、电流方向有关.在只考虑电流方向垂直于磁场方向的情况时,FIL =恒量(由磁场决定)③对不同点,一般说恒量的值不同④比值FIL可表示磁场的强弱定义 E=FqB=FIL物理意义 E在数值上等于电场对单位电荷作用力的大小 B在数值上等于垂直于磁场方向长1 m、通入的电流为1 A的导线所受安培力的大小方向是一个矢量某点的电场强度方向就是通过该点的电场线的切线方向,也是放入该点正电荷的受力方向是一个矢量某点的磁感应强度方向就是通过该点的磁感线的切线方向,也是放入该点小磁针N极受力方向.(实际上通电导线受力方向既跟磁场方向垂直,又跟电流方向垂直)大小可以用电场线形象地表示——切线方向表示E的方向,疏密程度表示E的大小可以用磁感线形象地表示——切线方向表示B的方向,疏密程度表示B的大小单位 1 N/C=1 V/m 1 T=1 N/(A•m)一、磁感应强度B的定义【例1】由定义式B=FIL可知,磁场中某处的磁感应强度大小()A.随IL的乘积的增大而减小B.随F的增大而增大C.与F成正比,与IL成反比D.与F及IL无关,由F和IL的比值确定答案 D解析磁场中某一点的磁感应强度是由形成磁场的磁体或电流的强度与分布情况决定的,与放入其中的电流元无关,电流元所起的作用仅仅是对磁场进行探测,从而确定该点磁场的磁感应强度,因此本题答案为D.二、与磁感应强度相关的计算【例2】有一小段通电导线,长为1 cm,电流强度为5 A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度B一定是()A.B=2 T B.B≤2 TC.B≥2 T D.以上情况都有可能答案 C解析本题考查磁感应强度的定义,应知道磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流.如果通电导线是垂直磁场方向放置的,此时所受磁场力最大F=0.1 N,则该点的磁感应强度为B=FIL=0.15×0.01 T=2 T如果通电导线不是垂直磁场方向放置的,则受到的磁场力小于垂直放置时的受力,垂直放置时的受力将大于0.1 N,由定义式可知,B将大于等于2 T.1.下列说法中正确的是()A.电荷在某处不受静电力的作用,则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点,它受到的静电力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处,它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案AC解析把电荷放入某处,如果电荷没有受到静电力的作用,则该处不存在电场或该处的电场强度为零,故A对;把通电直导线放入某处,如果放置不合适,即使有磁场存在,通电直导线也不受磁场力的作用,故B错;由电场强度的定义式E=Fq知,电场强度等于试探电荷受到的静电力F与所带电荷量q 的比值,故C对;磁感应强度的定义式B=FIL的成立是有条件的,即通电导线与磁场方向垂直,否则该定义式不成立,故D错.2.把小磁针N极向东置于地磁场中,放手后小磁针将(从上向下看) ()A.顺时针转B.逆时针转C.不动D.无法判定答案 B3.下列关于磁感应强度的方向的说法中,正确的是()A.某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B.小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向答案BD解析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.但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向.4.在匀强磁场中,磁感应强度B为2×10-4 T.有一根长为0.4 m的通电导线(垂直于磁场方向)在磁场中受到的磁场力为0.016 N,求导线中电流的大小.答案200 A解析由于F=BIL,所以I=FBL=0.0162×10-4×0.4 A=200 A.题型一磁感应强度的定义在磁感应强度的定义式B=FIL中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是()A.B由F、I和L决定B.F由B、I和L决定C.I由B、F和L决定D.L由B、F和I决定思维步步高磁场具有什么性质?什么是磁感应强度?磁感应强度是不是由电流和受力决定的?解析磁感应强度是磁场中某点的固有性质,与放入什么样的导线无关,电流是由导线的电阻和导线两端的电压决定的,而导线长度更是与磁场没有关系,在放入磁场前就确定了.答案 B拓展探究如图1所示,图1一根长为L的细铝棒用两个劲度系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里,当棒中通以向右的电流I时,弹簧缩短Δx,若通以向左的电流,也是大小等于I时,弹簧伸长Δx,则磁感应强度B值为()A.kΔxILB.2kΔxILC.kILΔxD.2ILkΔx答案 A解析设不通电时,弹簧长为x,则通向右的电流时,有k(x-Δx)=mg-BIL.通向左的电流时,有k(x +Δx)=mg+BIl.解得B=kΔxIL.磁感应强度的定义方法是利用通电导线在磁场中的受力来进行的,要注意导线放置方向会对受力大小产生影响.题型二磁感应强度的理解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的物理量B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为零C.若有一小段长为L,通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是FILD.由定义式B=FIL可知,电流强度I越大,导线L越长,某点的磁感应强度就越小思维步步高磁感应强度的定义式及定义式成立的条件是什么?定义式中各物理量之间有怎样的关系?磁场的磁感应强度是由什么来决定的?解析磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱,因此选项A是正确的;磁感应强度是与电流I 和导线长度L无关的物理量,且B=FIL中的B、F、L相互垂直,所以选项B、C、D皆是错误的.答案 A拓展探究下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法,正确的是()A.电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B.电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D.磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同答案BCD解析电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向,磁感应强度的方向是小磁针N极受力的方向.B=FIL是磁感应强度的定义式,B由磁场本身决定,而与F、I、L无关.一、选择题1.下列关于磁感应强度大小的说法正确的是()A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B.通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C.放在匀强磁场中各处的通电导线,受力大小和方向处处相同D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关答案 D解析因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定,与通电导线的受力及方向都无关,所以A选项错,D选项正确.因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关,而且与通电导线的取向有关,故B选项错.对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等,但当导线在各个位置的方向不同时,导线所受安培力是不相同的(导线与磁场垂直时受安培力最大,与磁场平行时受安培力为零),而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同,所以C选项错.2.有检验电流元长1 cm,并通以1 A的电流,把它垂直于磁场方向放于磁场中的某点时,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度的大小为()。
高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习
第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1.磁现象磁性:能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体:具有磁性的物体叫磁体.磁极:磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2.电流的磁效应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.(与电荷类比)电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。
3.磁场磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。
磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.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.磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4.磁性的地球地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
宇宙中的许多天体都有磁场。
月球也有磁场。
例1、以下说法中,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例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面,ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向,当螺线管通入如图所示的电流时,5个小磁针将怎样转动?例3、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成 角,如图所示。
设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量为多大?例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,当螺线管通电后,两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。
3。
2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向:小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
高一物理-3.1 磁现象和磁场
答案:A
2.关于磁铁、电流间的相互作用,下列说法正确的是 ( )
A.甲图中,电流不产生磁场,电流对小磁针力的作用是通过小 磁针的磁场发生的
B.乙图中,磁体对通电导线的力是通过电流的磁场发生的 C.丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的 D.丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的
答案:C
(4)磁极间相互作用规律:自然界中的磁体总存在着两个磁 极,同名磁极相互 排斥,异名磁极相互 吸引 。
2.电流的磁效应 (1)奥斯特实验:把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针 上方,通电时磁针发生了 转动 。 (2)意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应 ,即电流可以产 生磁场,首先揭示了 电与磁 的联系。
若将一条形磁体从中间截开后,是不是一部分为北极,另一部分 为南极?
1.物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间
的相互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究
发现,他们依次是
()
A.伽利略、牛顿、库仑和奥斯特
B.牛顿、安培、洛伦兹和奥斯特
C.伽利略、卡文迪许、库仑和安培
D.开普勒、伽利略、库仑和洛伦兹
第三章 磁场
第1节 磁现象和磁场
一、磁现象及电流的磁效应
1.磁现象 (1)磁性:物质具有吸引 铁质 物体的性质叫磁性。 (2)磁体:天然磁石和人造磁铁都叫做 磁体 。 (3)磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫 磁极。能够自由转动的磁体,静止时指 南 的磁极叫做南极(S 极),指 北 的磁极叫做北极(N 极)。
3.以下说法Байду номын сангаас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
高中物理第三章磁场3.1磁现象和磁场课件新人教版选修3-1.ppt
探究一
探究二
题后反思注意不要将通电导体与通电导体之间的相互作
用理解成是通过电场产生的.
探究一
探究二
2.电流的磁效应 (1)电流对小磁针的作用 1820 年,丹麦物理学家奥斯特发现,导线通电后,其下方与导线平行的 小磁针发生偏转,如图所示.
探究一
探究二
(2)磁铁对通电导线的作用 如图甲所示,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导线偏转.
探究一
探究二
●名师精讲●
1.地磁场的方向 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)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. (2)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. (3)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.
(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. 答案:见解析
的联系,选项 B 正确.
答案:B
12345
2.(多选)下列关于磁场的说法正确的是( ) A.最基本的性质是对处于其中的磁体和通电导体有力的作用 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:磁场虽看不见、摸不着,但它是客观存在的,不随人的意志为转移,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通电导体有力 的作用. 答案:AC
探究一
探究二
题后反思小磁针静止时指向南北,说明它受到的地磁场的
3.1 磁现象和磁场
当堂检测
1.下列说法不正确的是( B ) A.地球磁场的北极与地理南极不完全 重合 B.将条形磁铁从中间断开,一段是N极, 另一段是S极 C.改变通电螺线管中电流的方向可使 其N极与S极对调 D.磁场是客观存在的一种物质
当堂检测
2、以下说法中,正确的是( A ) 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
第7题
提高训练
5、磁体与磁体间、磁体和电流间、 电流和电流间相互作用的示意图,以 下正确的是(ABD )
提高训练
7、如图所示,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A通电,铁片被吸引上升的 过程中,悬挂C的轻绳上拉力的大小为 ( D ) A.F=Mg B.Mg<F<(M+m)g C.F=(M+m)g, D.、奥斯特实验说明了( C ) A、磁场的存在 B、磁场具有方向性 C、通电导线周围存在磁场 D、磁体间有相互作用
当堂检测
4、下列说法中正确的是 (AC) A.磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁 体都有两个磁极 B.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 C.地球的周围存在着磁场,地球是一个大 磁体 D.地球的地理两极与地磁两极并不重合,其 间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数 值在地球上不同地方是相同的
第三章
磁
1
场
磁现象和磁场
带着问题先学
1、我们周围有哪些磁现象?请举例 2、什么是磁性和磁极? 3、自然界中的磁体有几个磁极?磁极间 相互作用的规律是什么? 4、奥斯特的贡献是发现了什么? 5、磁体与磁体之间、磁体与通电导体、通 电导体与通电导体之间,是通过什么发生 相互作用的? 6、地理的南北极与地磁的南北极有什 么关系?什么是磁偏角?
3.1《磁现象和磁场》ppt课件
1.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. 2.磁场与电流之间的相互作用
演示:
通电导线在磁场中受到力的作用.avi
结论: 磁体对通电导体有 力的作用
问题:
磁体和通电导体之间的相互作用力是通过 什么发生的呢?
电流
磁场
磁体
三、磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁体或通电导 体会产生磁力作用。 (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相互 作用都是通过磁场发生的)
4.磁极间的相互作用: 同名磁极相斥,异名磁极相吸 5.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
【问题】 磁体之间是通过什么发生相互作用 的呢?
磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
【联想】 电荷之间是通过什么发生相互作用 的呢?
电荷之间的相互作用是通过电场发生的
电场和磁场一样都是一种物质
第三章 磁场
第一节 磁现象和磁场
东汉王充在《论衡》 中写道:“司南之杓, 投之于地,其柢指南”
人们最早发现的天然 磁石是含Fe3O4的矿 物。
复习回顾
1.磁性:能够吸引铁质物体的性质
2.磁体:具有磁性的物体叫磁体
3.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极
小磁针静止时 指南的磁极叫做南极,又叫S极; 指北的磁极叫做北极,又叫N极
四、磁性的地球
1.地球是一个巨大的磁体
2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场 3.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 的夹角称为磁偏角 4.磁偏角的数值在地球上 不同地方是不同的
小结:
1.磁现象:磁性;磁体;磁极;磁化;退磁
2.磁场:磁体间的相互作用,磁体与电流间相 互作用,电流与电流间的相互作用。 3.电流的磁效应
人教版高中物理选修3-1课件磁场(选修)
例与练
• 2、已知磁场方向,标出下列各图导线 中电流方向
× × ·· ×× · · × × I· ·
I ···· ····
例与练
• 3、如图所示,螺线管圈通电以后,放 在螺线管左侧的小磁针的S极指向螺线 管,则电源的正极在___右___端。
N SN
S
例与练
• 4、如右图所示,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N 极向纸内偏转,这束带电粒子束可能 是 ( AD )
3.1 磁现象和磁场2
实验1
磁体产生磁场
F2 F1
N
S
N
S
磁体的周围存在磁场
磁场的最基本性质: 对放入其中的磁极有力的作用
实验2
电流产生磁场 ——奥斯特电流磁效应
实验3
磁体对电流的作用
实验4
电流对电流的作用
F2 F1
S
N
S
N
结论: 磁场的基本性质:对放入其中的磁体或电流
有力的作用.
三、磁感线
D.带电粒子速度方向不变
例与练
• 3、如图所示,运动电荷电量为q=2×108C,
电性图中标明,运动速度 v =4×103m/s,
匀强磁场磁感应强度为B=0.5T,求电荷受
到的洛伦兹力的大小和方向。
( 600 )
f qvB sin 900
4 105 N
×××××
B ×f × ×v × ×
Φ=B·S·sin :B与S的夹角
①S与B垂直: Φ=BS
②S与B平行: Φ=0(最小)
三、磁通量
(2)磁通量表示穿过某一 面积的磁感线条数多少。
(3)磁通量的单位: 韦伯 Wb 1Wb=1T·m2
人教版高中物理选修3-1第三章3.1《磁现象和磁场》
人教版高中物理选修3-1第三章3.1《 磁现象 和磁场 》 (共31张PPT)
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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。
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奥斯特
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电和磁?!
安培写道:“奥斯特先 生……已经永远把他的名字 和一个新纪元联系在一起 了.”
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磁现象在生活中的应用
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库仑
托马斯·杨
安培
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人教版高中物理选修3-1第三章3.1《 磁现象 和磁场 》 (共31张PPT)
电与磁之间的 联系
1731年,一位英国商人 发现雷电过后, 刀叉带上了磁性
2、下列关于磁场的说法中,正确的是 BCD
A.磁场跟电场一样,是人为假设的 B.磁极或电流在自己周围的空间会产生 磁场 C.指南针指南说明地球周围有磁场 D.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
物理:3.1《磁现象和磁场》课件(新人教版选修3-1)
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 最有希望的途径,是等离子体物理学的一项重大应用.
结论:同向电流相互吸引。
结论:反向电流相互排斥。
问题:电流和电流之间的相互 作用是通过什么发生的呢?
电流
磁场
电流
三、磁场
1、磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质. 2、电流的磁效应:电流能在周围空间产生磁场.
磁体
磁场 磁场
磁场
磁体
电流
磁体
电流
电流
三、磁场
3、磁场的性质
磁场对放入其中的磁体或通电导体会 产生磁力作用。 (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相互作 用都是通过磁场发生的)
例题分析
1.首先发现电流产生磁场的科学家是(
D
)
A.富兰克林
B.法拉第
C.安培
D.奥斯特
2、铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁 针,若将铁棒A靠近铁棒B时,则( D )
A.A、B一定互相吸引 B.A、B一定互相排斥 C.A、B间有可能无磁场力作用 D.A、B间可能互相吸引,也可能互相排斥
3、下列关于磁场的说法中,正确的是 BCD A.磁场跟电场一样,是人为假设的 B.磁极或电流在自己周围的空间会产生 磁场 C.指南针指南说明地球周围有磁场 D.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
1777年8月14日生于丹麦朗格兰 德岛一个药剂师家庭.12岁开始帮 助父亲在药房里干活,同时坚持学 习化学.由于刻苦攻读,17岁以优 异的成绩考取了哥本哈根大学的免 费生.他一边当家庭教师,一边在 学校学习药物学、天文、数学、物 理、化学等.1806年任哥本哈根大 学物理学教授,1820年4月发现了 电流的磁效应.1821年被选为英国 皇家学会会员,1823年被选为法国 科学院院士,后来任丹麦皇家科学 协会会长.
高中物理选修3-1-磁现象和磁场
磁现象和磁场知识集结知识元磁现象知识讲解磁现象及电流的磁效应1.磁现象(1)磁性:物质具有吸引铁质物体的性质叫磁性。
(2)磁体:天然磁石和人造磁铁都叫做磁体。
(3)磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最_的区域叫磁极。
能够自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫做南极(S极),指北的磁极叫做北极(N极)。
(4)磁极间相互作用规律:自然界中的磁体总存在着两个磁极,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(5)磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程;反过来,磁化后的物体失去磁性的过程叫退磁或去磁。
(6)磁性材料:可以分为软磁性材料和硬磁性材料,磁化后容易去磁的为软磁性材料不容易去磁的为硬磁性材料。
软磁性材料可以应用于需被反复磁化的场合,例如振片磁头、计算机记忆元件、电磁铁等。
硬磁性材料可应用于制作永久磁铁。
2.电流的磁效应(1)奥斯特实验:把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方,通电时磁针发生了转动。
(2)意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首先揭示了电与磁的联系。
例题精讲磁现象例1.下列说法中正确的是()A.磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场产生的B.电流和电流之间的相互作用是通过电场产生的C.磁场并不是真实存在的,而是人们假想出来的D.只有磁铁的周围才存在有磁场例2.磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图,以下不正确的是()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⇔电流例3.关于磁场的下列说法不正确的是()A.磁场和电场一样,是同一种物质B.磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体或电流有磁场力的作用C.磁体与通电导体之间的相互作用遵循牛顿第三定律D.电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的例4.如图所示,在水平长直导线的正下方,有一只可以自由转动的小磁针。
现给直导线通以由a向b的恒定电流I,若地磁场的影响可忽略,则小磁针的N极将()A.保持不动B.向下转动C.垂直纸面向里转动D.垂直纸面向外转动例5.关于四种基本相互作用,以下说法中正确的是()A.万有引力只发生在天体与天体之间,质量小的物体(如人与人)之间无万有引力B.强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间C.弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用D.电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的例6.以下说法正确的是()A.只有两个磁铁相互接触时,才能发生相互作用B.把一根条形磁铁从中间折断,则被分开的两部分只有N极或S极C.极光现象与地球的磁场有关D.人们代步的电动自行车中应存在磁体磁场知识讲解磁场磁体或电流周围存在一种特殊物质,能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用,这种特殊的物质叫磁场。
高二物理人教版选修3-1第三章 1 磁现象和磁场
极附近是地磁的北极,地理的北极附近是地磁的南极。
2.磁偏角:地球的地理两极与地磁的两极并不重合,小磁针静止时
的指向与南北方向的夹角叫磁偏角。
知识自学
自我检测
1.正误判断。 (1)磁场看不见,摸不着,因此磁场是人们假想的,实际并不存在。 () 解析:磁场和电场一样,是客观存在的一种物质。 答案:× (2)磁体与磁体之间的作用是通过磁场发生的,通电导线与通电导 线之间的作用是通过电场发生的。 ( ) 解析:磁体与磁体之间的作用是通过磁场发生的,通电导线与通 电导线之间的作用也是通过磁场发生的。 答案:×
A.①②④ B.②③④
C.①⑤
D.②③
解析:地球的磁场与条形磁铁的磁场相似,其特点主要有:(1)地磁
场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近。(2)地磁场的水平
分量总是从地理南极指向北极,而竖直分量则南北相反,在南半球
垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。(3)在赤道正上方,距离地
球表面相等的各点,磁场的强度相等,且方向水平向北。选项D正确。
物质。
1.磁体与磁体、磁体与通电导线、通电导线与通电导线之间都
能产生相互作用。这些相互作用是通过磁场发生的。
2.磁体、通电导体周围都存在着磁场。
四、地球的磁场
阅读教材第81页“地球的磁场”部分,知道地球表面存在磁场,初步
了解地球的磁场的特点。
1.地磁场的北极、南极:地球周围存在的磁场叫地磁场。地理南
探究一
探究二 当堂检测
123
1. 就磁铁吸引小铁钉与摩擦过的塑料尺吸引毛发、碎纸屑两种现 象比较,下列说法正确的是 ( ) A.两者都是电现象 B.两者都是磁现象 C.前者是电现象,后者是磁现象 D.前者是磁现象,后者是电现象 解析:磁铁是靠其周围的磁场作用于小铁钉,是磁现象;摩擦过的塑 料尺带上电荷,靠其周围的电场作用于毛发、碎纸屑等物体,是电 现象,选项D正确。 答案:D
第三章3.1 磁现象和磁场
学习目标
1.知道磁场的概念和它的基本性质,
掌握磁体之间的相互作用规律。
2.掌握电流的磁效应,明确电和
磁之间存在着相互作用。 3.了解地磁场的分布情况和地磁 两极的特点。
知识回顾
初中学过自然界的磁体共几个磁极? 磁体有两个磁极:南极、北极 磁极间的相互作用规律是什么? 同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引 两个不直接接触的磁极之间是通过什么发
磁场
电流
磁场的基本性质
磁场对放入其中的磁体或通电 导体会产生磁力作用 (磁体之间、磁体与通电导 体之间、通电导体与通电导体 之间的相互作用都是通过磁场 发生的)
磁体
是一种 特殊物 质
磁体
磁体
磁场
电 流 电 流
电流
是媒 介物
四、地球的磁场
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,它们之间的夹角称为磁偏角。 这一现象最早由我国宋代学者沈括发现, 西方最早发现这个现象的是哥伦布,比 沈括要晚400多年!
1、地球是一个巨大 的磁体
2、地球周围空间存 体;磁极;磁化;退磁
2、磁场:磁体和电流周围有磁场
磁体间的相互作用,磁体与电流间相互作用, 电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的。 3、电流的磁效应:电流能在周围空间产生磁场 4、磁场的基本性质:对放入其中的磁体或通电导 体会产生磁力作用。 5、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。
始形成了相互联系和相互转化的思 想? 2、开始,奥斯特的实验研究均以 失败告终,为什么? 3、奥斯特是如何发现电流的磁效 应的?这个有何意义?
3.1《磁现象和磁场》
②环形电流的磁场
⑤一对条形磁铁组成的磁场分布(如图3-1-4)
如果某个区域里磁感应强度大小_______,且______相同,这个区域里的磁场
指南针并不指向地球的正南和正北.公元11世纪,我国科学家通过长期的观察发现,指南针的指向并不是地球的正南和正北,而是略微偏离一点.也就是说地的两极和地磁的两极并不重合,这个偏差,在现代科学技术中可以用
解析:根据安培定则,各图中的电流方向如图
拓展:应用安培定则时,对于通电直导线的磁场,大母指指向表示电流的
,把它置入某磁场中某点,受的直导线垂直于磁场方向放置在匀强磁场中,通以3A的电流。
物理新案同步精致讲义3-1浙江专用:第三章 磁场 1 磁现象和磁场 含答案
1磁现象和磁场知识内容磁现象和磁场考试要求必考加试b b课时要求1.了解磁现象,知道磁体、磁极、磁性、磁场等概念,知道磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的。
2.了解电流的磁效应,体会奥斯特发现电流的磁效应的重要意义。
3.大致了解地磁场的分布情况和地磁两极的特点。
一、磁现象1.磁性:物体具有的吸引铁质物体的性质称为磁性.2.磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极.(1)磁体有两个磁极,一个叫N极(又叫北极),另一个叫S极(又叫南极).(2)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.二、电流的磁效应1.奥斯特实验:把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方,通电时磁针发生了偏转.2.实验意义:奥斯特实验发现了电流的磁效应,即电流可以产生磁场,首先揭示了电与磁的联系.三、磁场1.磁体、电流间的相互作用(1)磁体与磁体间存在相互作用.(2)通电导线对磁体有作用力,磁体对通电导线也有作用力.(3)通电导线之间也有作用力.2.磁场:磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间,以及通电导线与通电导线之间的相互作用,是通过磁场发生的,磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质.3.地磁场(1)地磁场: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.(2)磁偏角:小磁针的指向与地理子午线之间的夹角,如图1所示.图1[即学即用]判断下列说法的正误.(1)首先发现电流的磁效应的是丹麦物理学家奥斯特,他发现电流的周围能产生磁场.(√)(2)大磁铁的磁性较强,对小磁针的作用力大,但小磁针对大磁铁的磁场力较小.(×)(3)任何两个磁体之间产生的磁场力总是大小相等、方向相反.(√)(4)磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场产生的.(√)(5)电流和电流之间的相互作用是通过电场产生的.(×)(6)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.(×)一、磁现象磁场[导学探究](1)取一个条形磁铁,用一枚大头针分别靠近磁铁的两端和中部,观察到什么现象?(2)取两个条形磁铁,分别将它们的同名磁极、异名磁极相互靠近,观察到什么现象?(3)如图2所示,通电导线放在磁铁附近,悬挂导线的细线偏离竖直方向,说明通电导线受到力的作用,磁铁对通电导线的作用力是如何产生的?图2答案(1)磁铁能够吸引大头针,两端对大头针的吸引力较大,中间部分对大头针的吸引力较小.(2)同名磁极靠近,相互排斥;异名磁极靠近,相互吸引.(3)是通过磁场产生的.[知识深化]1.磁场的客观性:与电场一样,也是一种物质,是一种看不见而又客观存在的特殊物质.存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围.2.磁场的基本性质:对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用,而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的.例1下列说法中不正确的是()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C.磁体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答案D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.针对训练1关于磁场,下列说法正确的是()A.磁场的基本性质是对处于其中的磁体或通电导体有力的作用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.磁场是磁体周围或通电导体周围存在的一种物质,有小磁针放入其中时,存在磁场;无小磁针放入其中时,磁场不存在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A解析磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导体有力的作用,A正确;磁场虽然看不见、摸不着,但是它是客观存在的,B、C、D错误.二、电流的磁效应[导学探究]将一通电直导线水平放置在小磁针的上方,在导线东西放置和南北放置两种情况下,小磁针是否转动?答案导线东西放置时,小磁针不转动;导线南北放置时,小磁针转动.[知识深化]1.奥斯特实验的要求: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.2.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产生了磁场.例2物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时,应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验,下列说法中正确的是()A.该实验必须在地球赤道上进行B.通电直导线应该竖直放置C.通电直导线应该水平东西方向放置D.通电直导线应该水平南北方向放置答案D解析小磁针静止时指向南北,说明地磁场的方向为南北方向,当通电直导线水平南北方向放置时,能产生东西方向的磁场,把小磁针放置在该处时,可有明显的偏转,故选D.针对训练2(多选)如图3所示,能自由转动的小磁针水平放置在桌面上.当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方沿南北方向水平飞过时,所能观察到的现象是()图3A.小磁针不动B.若是正电荷飞过,小磁针会发生偏转C.若是负电荷飞过,小磁针会发生偏转D.若是一根通电导线,小磁针会发生偏转答案BCD三、地球的磁场[导学探究]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,但在古代指南针为什么指南曾是一个不解之谜,你知道指南针为什么指南吗?答案因为地球是个大磁体,它对指南针有力的作用.[知识深化]地磁场的方向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,地磁场方向向北偏向上方;在北半球,地磁场方向向北偏向下方.图4例3(多选)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也."进一步研究表明,地球周围地磁场分布示意图如图4结合上述材料,下列说法正确的是()A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地球表面的磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上,在北半球垂直于地面向下答案ABD解析地球为一巨大的磁体,地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近,两极并不重合;且地球内部也存在磁场,只有赤道上空磁场的方向才与地面平行;地磁场的竖直分量在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下,C项错误,A、B、D正确.1.(对磁场的认识)(多选)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相互作用,以下示意图正确的是()A.磁体磁场磁体B.磁体错误!通电导体C.通电导体电场通电导体D.通电导体错误!通电导体答案ABD解析磁体与磁体、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发生的.2.(对磁场的认识)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A3.(电流的磁效应)把一条导线平行地放在小磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家是()A.奥斯特B.爱因斯坦C.伽利略D.牛顿答案A4.(电流的磁效应)如图5所示,通电直导线处在蹄形磁铁两极间,受到力F的作用发生摆动,以下说法正确的是()图5A.这个力F是通过电场产生的B.这个力F没有反作用力C.这个力F的反作用力作用在通电导线上D.这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上答案D解析蹄形磁铁通过磁铁的磁场对通电导线产生了力的作用,同时通电导线也通过导线的磁场对蹄形磁铁产生了力的作用.5.(地磁场)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,下列说法正确的是()A.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方向的D.在地磁南极上空,地磁场的方向是竖直向下的答案D一、选择题考点一磁现象与磁场1.下列关于磁场的说法中正确的是()A.磁体周围的磁场看不见、摸不着,所以磁场不是客观存在的B.将小磁针放在磁体附近,小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用C.把磁体放在真空中,磁场就消失了D.当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场,不撒铁屑磁场就消失答案B2.如图1所示,举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线,其全程共30 km,列车最高速度可达552 km/h,单向运行约8 min.磁悬浮列车底部装有电磁铁,轨道地面上则安装有线圈.通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来.地面线圈的上端磁极极性与列车上的电磁铁下端极性总保持()图1A.相同B.相反C.不能确定D.以上均不对答案A解析磁悬浮列车采用磁场力使列车与轨道分离并悬浮起来,减小摩擦阻力,地面线圈与列车上的电磁铁间存在斥力,相对的磁极极性应相同.3。
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上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站,东 至上海浦东国际机场,列车加速到平稳运行之后,速度 是430公里/小时。这个速度超过了F1赛事的最高时速。
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。
结论:
磁体对通电导 体有力的作用
问题:磁体和通电导体之间的相互作用
是通过什么发生的呢?
问题:磁体和通电导体之间的相互作用
是通过什么发生的呢?
电流
磁场
磁体
三、磁场
2、电流的磁效应: 电流能在周围空间产生磁场. 磁体
磁场 磁场
磁体
电流
磁体
问题:电流与电流之间是否有力的作用?
问题:电流与电流之间是否有力的作用?
4、下列说法中正确的是 ( AD ) A.磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都 有两个磁极 B.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发 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 C.地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体, 地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个 交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同 地方是相同的 D.磁场是客观存在的一种物质
5、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( D ) A.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方向的 D.在地磁南极上空,地磁场的方向 是竖直向下的
结论:同向电流相互吸引。
结论:反向电流相互排斥。
问题:电流和电流之间的相三、磁场
1、磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质. 2、电流的磁效应:电流能在周围空间产生磁场.
磁体
磁场 磁场
磁场
磁体
电流
磁体
电流
电流
三、磁场
3、磁场的性质
磁场对放入其中的磁体或通电导体会 产生磁力作用。 (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相互作 用都是通过磁场发生的)
一、磁现象
“司南”
一、磁现象
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, 能吸引其他物体,很像磁铁.
一、磁现象
1.磁性:能够吸引铁质物体的性质.
2.磁体:具有磁性的物体叫磁体.
3.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极.
小磁针静止时 指南的磁极叫做南极,又叫S极; 指北的磁极叫做北极,又叫N极.
二、电流的磁效应
奥斯特实验
二、电流的磁效应
奥斯特实验
1、实验装置
2、实验现象 当给导线通电时,与导线 平行放置的小磁针发生转动 3、注意事项:导线应沿南北方向水平放置
4、实验结论:通电导体对磁体有力的作用
【问题】 磁体之间是通过什么发生相互作用 的呢?
磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
【联想】 电荷之间是通过什么发生相互作用 的呢?
4.磁极间的相互作用: 同名磁极相斥,异名磁极相吸. 5.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.
【问题】
1.人们是通过那些自然现象的发现,开始形成 了相互联系和相互转化的思想的? 2.开始时,奥斯特的实验研究均以“失败”告 终为什么?你从中有何启发? 3.奥斯特是如何发现电流磁效应的?以前的实 验为什么会失败?谈谈你的想法。奥斯特发现 电流磁效应的实验有何意义,竟使安培、法拉 第对奥斯特有如此高的评价
电荷之间的相互作用是通过电场发生的
电场和磁场都是一种物质
三、磁场
1.磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质.
磁体
磁场
磁体
【问题】是否只有磁铁周围才存在磁场?
三、磁场
1.磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质. 磁体
磁场
磁体
2.电流的磁效应: 电流能在周围空间产生磁场. 铁不是磁场的唯一来源. 磁
磁体与电流之间的相互作用
磁体
磁体
磁场
电流 电流
四、地磁场
1.地球是一个巨大的磁体
2.地球周围空间存在的磁 场叫地磁场 3.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 夹角称为磁偏角 4.磁偏角的数值在地球上 不同地方是不同的
1、磁现象:磁性;磁体;磁极;磁化;退磁. 2、电流的磁效应:电流能在周围空间产生磁场.
例题分析
1.首先发现电流产生磁场的科学家是(
D
)
A.富兰克林
B.法拉第
C.安培
D.奥斯特
2、铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁 针,若将铁棒A靠近铁棒B时,则( D )
A.A、B一定互相吸引 B.A、B一定互相排斥 C.A、B间有可能无磁场力作用 D.A、B间可能互相吸引,也可能互相排斥
3、下列关于磁场的说法中,正确的是 BCD A.磁场跟电场一样,是人为假设的 B.磁极或电流在自己周围的空间会产生 磁场 C.指南针指南说明地球周围有磁场 D.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
3、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 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 力作用.
4、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 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.
二、电流的磁效应
1777年8月14日生于丹麦朗格兰 德岛一个药剂师家庭.12岁开始帮 助父亲在药房里干活,同时坚持学 习化学.由于刻苦攻读,17岁以优 异的成绩考取了哥本哈根大学的免 费生.他一边当家庭教师,一边在 学校学习药物学、天文、数学、物 理、化学等.1806年任哥本哈根大 学物理学教授,1820年4月发现了 电流的磁效应.1821年被选为英国 皇家学会会员,1823年被选为法国 科学院院士,后来任丹麦皇家科学 协会会长.
第三章《磁场》
第一节 《磁现象和磁场》
导入
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.
电磁炉采用磁场感应电流(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), 涡流使锅具铁分子高速无规则运动,分子互相碰撞、 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。