高二物理学案_3.1《磁现象和磁场》(人教版选修3-1)

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人教版物理【选修3-1】优秀教案:3.1《磁现象和磁场》

人教版物理【选修3-1】优秀教案:3.1《磁现象和磁场》

选修3-1第三章3.1磁现象和磁场一、教材分析磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课,从整个章节的知识安排来看,本节是此章的知识预备阶段,是本章后期学习的基础,是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课,也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课,为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。

整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场(太阳、月亮等),故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。

电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点,是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。

二、教学目标1、知识与技能(1)让学生自己总结生活中与磁有关的现象,了解现实生活中的各种磁现象和应用,培养学生的总结、归纳能力。

(2)通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用,掌握电流磁效应现象。

使学生具有普遍联系事物的能力,培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。

(3)通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象2、过程与方法(1)、让学生参与课前的准备工作,收集课外的各种磁有关的现象和应用。

(2)、在电流磁效应现象的教育中,本节课采用类似科学研究的方式,还原物理规律的发现过程,强调学生自主参与。

(3)、学生对物理现象进行分析、比较、归纳,采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。

3、情感态度价值观(1)、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中,要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系,打开了科学中一个黑暗领域的大门。

也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。

(2)、通过趣味实验的演示与参与激发学生的求知欲与创新欲。

(3)、让学生在实际生活的应用中体会科学知识的价值。

三、教学重点难点教学重点:1、让学生搜索日常生活中有关此现象的用品,及简单的应用原理2、通过实验让学生进一步体会电流的磁效应及磁场概念教学难点:磁场的概念(磁场概念比较抽象)四、学情分析磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触,学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。

高中物理 3.1磁现象和磁场导学案 新人教版选修3-1

高中物理 3.1磁现象和磁场导学案 新人教版选修3-1

§3.1磁现象和磁场【学习目标】:1、了解简单的磁现象。

2、理解电流的磁效应,知道其伟大意义。

3、知道有关地磁场的知识。

【学习重点】:电流的磁效应【学习难点】:地磁场的磁感线【自主预习】:阅读课本79-82页,完成以下问题。

1、天然磁石的主要成分是,现使用的磁铁多是用、、等金属或用制成的。

天然磁石和人造磁铁都叫做,它们能吸引的性质叫磁性。

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,静止时指的磁极叫做南极(S极),指的磁极叫做北极(N极)。

2、自然界中的磁体总存在着个磁极,同名磁极相互,异名磁极相互。

★3、重做奥斯特实验:该实验说明了该实验成功的关键奥斯特的贡献是发现了电流的。

4、磁体与磁体之间的相互作用是通过发生的。

磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作用也是通过发生的。

磁体周围、电流周围都存在着磁场、所有磁作用都是通过磁场发生的,磁场和电场一样都是一种客观物质,是客观存在的,虽然看不见摸不着,但是很多磁现象感知了它的存在。

在同一空间区域,可以有几个磁场共同占有,实物做不到。

结论:磁场的基本性质:回顾:电场的基本性质:5、地球是一个巨大的磁体,地球周围的磁场叫地磁场,地磁场南极在地理极附近,地磁北极在地理极附近。

指南针所指的南北(磁场的南北极)与地理上的南北极并不完全一致,两者之间存在着偏角,即磁偏角。

磁偏角最早是由发现的。

【合作探究】:探究活动一:“磁场”知识全知道磁场是存在于、和周围空间的一种特殊形态的物质。

1.磁场的基本特性:磁场对处于其中的、和有磁场力的作用。

2.磁现象的本质:磁体、电流和运动电荷的磁场都产生于电荷的运动,并通过磁场而相互作用。

⑴最早揭示磁现象的电本质的假设是: 。

⑵磁场方向:在磁场中的任一点,小磁针受力的方向,亦即小磁针静止时所指的方向,就是那一点磁场方向。

⑶奥斯特实验第一次指出也能产生磁场,做实验时,为排除地球磁场的影响,小磁针应处于指向位置,直导线中应通以方向的电流。

高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--3.1《磁现象和磁场》(2篇)

高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--3.1《磁现象和磁场》(2篇)

选修3-1第三章3.1磁现象和磁场一、教材分析磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课,从整个章节的知识安排来看,本节是此章的知识预备阶段,是本章后期学习的基础,是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课,也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课,为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。

整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场(太阳、月亮等),故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。

电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点,是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。

二、教学目标1、知识与技能(1)让学生自己总结生活中与磁有关的现象,了解现实生活中的各种磁现象和应用,培养学生的总结、归纳能力。

(2)通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用,掌握电流磁效应现象。

使学生具有普遍联系事物的能力,培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。

(3)通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象2、过程与方法(1)、让学生参与课前的准备工作,收集课外的各种磁有关的现象和应用。

(2)、在电流磁效应现象的教育中,本节课采用类似科学研究的方式,还原物理规律的发现过程,强调学生自主参与。

(3)、学生对物理现象进行分析、比较、归纳,采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。

3、情感态度价值观(1)、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中,要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系,打开了科学中一个黑暗领域的大门。

也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。

(2)、通过趣味实验的演示与参与激发学生的求知欲与创新欲。

(3)、让学生在实际生活的应用中体会科学知识的价值。

三、教学重点难点教学重点:1、让学生搜索日常生活中有关此现象的用品,及简单的应用原理2、通过实验让学生进一步体会电流的磁效应及磁场概念教学难点:磁场的概念(磁场概念比较抽象)四、学情分析磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触,学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。

高二人教版物理选修3-1 精品导学案:3.1 磁现象和磁场

高二人教版物理选修3-1 精品导学案:3.1 磁现象和磁场

31 磁现象和磁场课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.知道磁场的概念,认识磁场是客观存在的物质;2.了解磁现象及电流的磁效应,体会奥斯特发现电流磁效应的重要意义;3.知道地磁场的特点,了解地磁场的变化以及对人类生活的影响.【自主预习】1.基本磁学概念:①磁性:的性质.②磁极:.③磁场::磁体周围空间存在________,它的基本性质是对放在其中的磁体或电流有_____的作用,一切磁相互作用都是一种非直接接触的相互作用,必须通过______来实现.2.地球磁场地球本身是一个磁体,N极位于附近,S极位于附近.地磁场很弱,自由转动的小磁针能显示出地磁场的作用,这是指南针的原理.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【课上笔记】【典例剖析】【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【例2】关于地磁场,下列叙述正确的是()A.地球的地磁两极和地理两极重合B.我们用指南针确定方向,指南的一极是指南针的北极C.地磁的北极与地理的南极重合D.地磁的北极在地理的南极附近【达标检测】1.首先发现电流磁效应的科学家是()A.安培B.库仑C.奥斯特D.牛顿2.下列说法正确的是()A.磁体上磁性最强的部分叫做磁极,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发生的C.磁体与通电导体之间以及通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的D.地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体3.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.②③4.关于宇宙中的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.指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D.指南针只有在磁场类似于地球的天体上能正常工作教师个人研修总结在新课改的形式下,如何激发教师的教研热情,提升教师的教研能力和学校整体的教研实效,是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。

高中物理选修3-1学案4:3.1 磁现象和磁场

高中物理选修3-1学案4:3.1 磁现象和磁场

3.1 磁现象和磁场预习目标:1、列举磁现象在生活、生产中的应用。

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。

关注与磁相关的现代技术发展。

2、知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用.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。

重点难点:磁场的物质性和基本特性。

预习过程:磁现象1、阅读教材“磁现象”两段,明确以下几个问题:(1)天然磁石的主要成分是什么?(2)什么是永磁体、磁性和磁极?磁体有几个磁极,如何规定的?2、电流的磁效应电现象和磁现象之间存在着许多相似,请你举例说明。

电现象和磁现象间的相似是偶然的吗?如果你是一位物理学家,你会怎样认为呢?在关于电现象和磁现象的联系问题上存在着许多有趣的物理学史方面的故事,阅读教材84页最后两段和85页前两段,思考问题:(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?3、磁场磁体对磁体有力的作用,奥斯特的电流磁效应实验说明电流对磁体也有力的作用。

这些作用力都不需要直接接触,就能产生。

那么,这些作用力是怎样产生的呢?是不是不需要任何媒介物就能产生?既然电流的周围存在磁场,对磁体会产生力的作用,那么磁体对电流会产生力的作用吗?电流与电流之间有没有力的作用?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?4、磁性的地球思考,悬吊着的磁针为什么会指示南北呢?[典型例题]1、地球是一个大磁体,它的周围存在磁场。

小青同学看了“机遇号”探测器降落火星的电视新闻后,想到:“火星的周围也存在磁场吗?”假若你能降落到火星,请用一个简单的实验来研究这个问题。

新课标人教版物理选修3-1 3.1 磁现象和磁场 导学案

新课标人教版物理选修3-1 3.1 磁现象和磁场 导学案

31 磁现象和磁场课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.知道磁场的概念,认识磁场是客观存在的物质;2.了解磁现象及电流的磁效应,体会奥斯特发现电流磁效应的重要意义;3.知道地磁场的特点,了解地磁场的变化以及对人类生活的影响.【自主预习】1.基本磁学概念:①磁性:的性质.②磁极:.③磁场::磁体周围空间存在________,它的基本性质是对放在其中的磁体或电流有_____的作用,一切磁相互作用都是一种非直接接触的相互作用,必须通过______来实现.2.地球磁场地球本身是一个磁体,N极位于附近,S极位于附近.地磁场很弱,自由转动的小磁针能显示出地磁场的作用,这是指南针的原理.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【课上笔记】【典例剖析】【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【例2】关于地磁场,下列叙述正确的是( )A.地球的地磁两极和地理两极重合B.我们用指南针确定方向,指南的一极是指南针的北极C.地磁的北极与地理的南极重合D.地磁的北极在地理的南极附近【达标检测】1.首先发现电流磁效应的科学家是( )A.安培 B.库仑C.奥斯特 D.牛顿2.下列说法正确的是( )A.磁体上磁性最强的部分叫做磁极,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发生的C.磁体与通电导体之间以及通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的D.地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体3.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.①②④ B.②③④ C.①⑤ D.②③4.关于宇宙中的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.指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D.指南针只有在磁场类似于地球的天体上能正常工作高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

高中物理人教版选修3-1导学案:3.1 磁现象和磁场

高中物理人教版选修3-1导学案:3.1 磁现象和磁场

§3.1 磁现象和磁场编号021 【课前预习练】1.磁体吸引铁质物体的性质叫磁性,具有磁性的物体叫,磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极.2.奥斯特实验是将导线沿方向放置在磁针的上方,通电时磁针发生了转动.此实验说明电流周围存在磁场.3.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________发生的.4.(1)地球本身是一个大磁体,它的N极位于附近,S极位于附近.(2)地球的地理两极与地磁两极并不重合,磁针的指向与南北方向有一个夹角,这个夹角称做_________5.发现电流周围存在磁场的物理学家是( )A.奥斯特 B.焦耳 C.张衡 D.安培6.下列关于磁场的说法正确的是( )A.磁场最基本的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7.磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用的示意图,以下正确的是( )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【课堂探究练】【概念规律练】知识点一磁场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.磁体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2.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.永久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知识点二奥斯特实验3.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的正下方C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方4.奥斯特实验说明了( )A.磁场的存在 B.磁场的方向性C.电流可以产生磁场 D.磁场间有相互作用知识点三地磁场5.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6.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.①②④ B.②③④C.①⑤ D.②③【方法技巧】一、磁体与导体间相互作用力问题的分析方法7.铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,当将铁棒A靠近铁棒B时,下述说法中正确的是( )A.A、B一定相互吸引B.A、B一定相互排斥C.A、B间可能无磁场力作用D.A、B可能相互吸引,也可能相互排斥8.现有甲、乙两根钢棒,当把甲的一端靠近乙的中部时,没有力的作用;而把乙的一端靠近甲的中部时,二者相互吸引,则( )A.甲有磁性,乙无磁性B.甲无磁性,乙有磁性C.甲、乙均无磁性D.甲、乙均有磁性二、小磁针受磁场力作用转动问题的分析9.在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态,突然发现小磁针N极向东偏转,由此可知( )A.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针B.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C.可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针D.可能是小磁针正西方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针课堂学习记录:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 【课后巩固练】1.关于磁极间的相互作用,以下说法正确的是( )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2.下列说法中正确的是( )A.任何磁体都具有N极和S极两个磁极B.奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场C.通电导体之间也存在着相互作用,它们是通过电场发生作用的D.地磁场的N极与地理的南极重合,地磁场的S极与地理的北极重合3.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.磁极与磁极之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4.下列说法中正确的是( )A.奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力B.奥斯特实验说明了磁体对通电导线有作用力C.奥斯特实验说明了任意两条通电导线之间有作用力D.奥斯特实验说明了任意两个磁体之间有作用力5.下列说法中与实际情况相符的是( )A.地球的磁偏角是一个定值B.地磁场的北极在地理位置的北极附近C.除了地球外,到目前为止其他星球上还没有发现磁现象D.郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早6.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7.磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是( ) A.磁体的吸铁性B.磁极间的相互作用规律C.电荷间的相互作用规律D.磁场对电流的作用原理8.金属棒一端靠近小磁针的南极或北极时,都看到有吸引现象,可断定这根金属棒( )A.一定是永磁体B.一定不是永磁体C.一定是铁、钴、镍类的物质制成的棒D.可能是磁体,也可能不是磁体9.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10.为了判断一根钢锯条是否有磁性,某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针,下面给出了几种可能产生的现象及相应的结论,其中正确的是( )A.若小磁针的一端被推开,则锯条一定有磁性B.若小磁针的一端被吸引过来,则锯条一定有磁性C.若小磁针的一端被吸引过来,不能确定锯条是否有磁性D.若小磁针的一端被推开,不能确定锯条是否有磁性11.力是物体与物体间的相互作用,对于磁铁与附近的铁钉,下列说法中正确的是( ) A.施力物体只有磁铁,受力物体只有铁钉B.只有当磁铁和铁钉接触时,才会产生力的作用C.磁铁和铁钉虽然没有接触,但也会产生力的作用D.磁铁对铁钉有吸引作用,而铁钉不会吸引磁铁12.在重复奥斯特的电流磁效应实验时,为使实验方便且效果明显,通电直导线应( ) A.平行于南北方向,位于小磁针上方B.平行于东西方向,位于小磁针上方C.平行于东南方向,位于小磁针下方D.平行于西南方向,位于小磁针下方13.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.①③ B.①④ C.②③ D.②④课后学习反思:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

人教版选修3—1 物理:3.1 磁现象和磁场 学案

人教版选修3—1 物理:3.1 磁现象和磁场  学案

磁现象和磁场【学习目标】1.知道什么是磁现象和磁极的概念;关注磁现象在生产生活中的应用2.了解电流磁效应和其发现过程3.知道磁场的概念和磁场的基本性质4.了解地球的磁场重点:磁场的基本性质难点:磁场的基本性质【学习重难点】1.生活中有关磁现象的物品及简单的应用原理2.通过实验进一步体会电流的磁效应及磁场概念【学习过程】【学习要点】要点一:磁场的物质性磁场是磁体、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。

要点二: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。

1.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。

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,即电流周围产生了磁场,也就是电流的磁效应。

一、自主学习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。

高中物理选修3-1学案5:3.1 磁现象和磁场

高中物理选修3-1学案5:3.1 磁现象和磁场

3.1 磁现象和磁场学习目标1.了解磁现象,知道磁体、磁极、磁性、磁场等概念,明确磁体之间、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磁效应的重要意义.3.了解地磁场的分布情况和地磁两极的特点.自主预习一、磁现象电流的磁效应[问题设计]1.取一条形磁铁,用一大头针分别靠近磁铁的两端和中部,观察到的现象是什么?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,观察到的现象是什么?3.将一通电直导线水平放置在小磁针的上方,分别观察导线东西放置和南北放置两种情况下,小磁针的转动情况.[要点提炼]1.磁性:物体具有的吸引_______________的性质称为磁性.2.磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁体上______最强的区域叫磁极.(1)磁体有两个磁极,一个叫N极(又叫____极),另一个叫S极(又叫____极).(2)同名磁极相互______,异名磁极相互______.3.奥斯特实验(如图所示):(1)导线沿______方向放置在小磁针的上方.(2)意义:说明通电导体周围存在着______,发现了电流的______,首先揭示了电与磁之间是有联系的.二、磁场[问题设计]电荷与电荷之间的相互作用是通过电场发生的,那么磁体与磁体之间、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是如何发生的?[要点提炼]1.磁场:存在于______周围或______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______发生的.2.基本性质:对放入其中的______或____________有力的作用(如图所示,磁场会对导体棒产生力的作用,使悬绳发生偏转).3.磁场的产生(1)磁体周围有磁场.(2)电流周围有磁场.三、地球的磁场[问题设计]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?[要点提炼]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______附近,地球磁体的S极(南极)位于地理______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______.要点小结巩固提高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3.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4.如图所示,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5.某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,稍微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动,由此可知,通电直导线产生的磁场方向是()A.自东向西B.自南向北C.自西向东D.自北向南6.地球是个大磁体,在地球上,指南针能指南北是因为受到的作用。

高中物理选修3-1学案:3.1 磁现象和磁场

高中物理选修3-1学案:3.1 磁现象和磁场

1磁现象和磁场[学习目标] 1.了解磁现象,知道磁体、磁极、磁性、磁场等概念,明确磁体之间、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.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(多选)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]ABC[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.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()图4A.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错误,A、B、D项正确.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.磁体磁场通电导体C.通电导体电场通电导体D.通电导体磁场通电导体[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)(多选)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是通过磁场产生的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]AD[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.4.(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。

人教版 高二物理 选修3-1 第三章 磁场 知识点学案(含答案)

人教版 高二物理 选修3-1 第三章 磁场 知识点学案(含答案)

磁场复习学案姓名班级主题内容要求考点磁场及描述1.电流的磁场Ⅰ2.磁感应强度,磁感线,地磁场Ⅱ3.磁性材料,分子电流假说Ⅰ磁场对电流的作用力4.磁场对通电直导线的作用,安培力,左手定则Ⅱ5.磁电式电表原理Ⅰ磁场对运动电荷的作用力6.磁场对运动电荷的作用,洛伦兹力,带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ7.质谱仪,回旋加速器Ⅰ重点本章的重点是:描述磁场特性的基本物理量——磁感应强度,表达磁场对电流和运动电荷作用规律的基本公式和基本定则——安培力公式、洛伦兹力公式和左手定则.难点本章的难点是:磁感应强度的定义、洛伦兹力公式的导出、带电粒子在匀强磁场中的运动以及带电粒子在复合场中运动问题的分析方法等等,是教学中的难点,在教学中要十分注意讨论问题的逻辑和思想方法.热点纵观近几年高考,涉及本章知识点的题目年年都有,考查次数最多的是与洛伦兹力有关的带电粒子在匀强磁场或复合场中的运动,其次是与安培力有关的通电导体在磁场中的加速或平衡问题.一、磁现象天然磁石和人造磁铁都叫做永磁体,它们能吸引铁质物体的性质-叫磁性.如磁铁能吸引铁屑、铁钉等物质.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).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.二、电流的磁效应丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的磁效应.著名的奥斯特实验是把导线沿南北方向放置在指南的磁针上方,通电时磁针转动.三、磁场磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的.磁体的周围、电流的周围存在磁场.四、地球的磁场地球的地理两极与地磁两极并不重合,因此,磁针并非准确地指向南北,其间有一个夹角,这就是地磁偏角,简称磁偏角.一、磁感应强度的意义描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量.二、磁感应强度的方向1.磁感应强度的定义:描述磁场强弱的物理量.2.磁感应强度的方向:小磁针静止时N 所指的方向规定为该点的磁感应强度方向,简称为磁场方向.3.磁感应强度是矢量.三、磁感应强度的大小1.电流元:在物理学中,把很短一段通电导线中的电流I与导线长度L的乘积IL叫做电流元.2.定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度,用B来表示.3.定义式:B=F IL.单位:特斯拉,简称特,符号是T .1 T=1N A·m.一、磁感线1.在磁场中画出的一些曲线,曲线上每一点的切线都跟这点的磁感应强度的方向一致.2.在磁体的两极附近,磁场较强,磁感线较密.二、几种常见的磁场1.直线电流的磁场(1)磁感线是围绕电流的一圈圈的外疏内密的同心圆.(2)判断方法:磁感线的方向可以用安培定制(右手螺旋定则)确定.(3)安培定则: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.环形电流和通电螺线管的磁场环形电流安培定则的用法: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轴线上磁感线的方向.三、安培分子电流假说1.内容:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的 磁体,它的两侧相当于两个 磁极 .如图甲所示.2.对有关磁现象的解释(1)磁化:软铁棒未被磁化前,内部分子电流取向 杂乱无章 ,磁场相互抵消,对外界不显磁性,在外界磁铁的磁化下,内部各分子电流 取向一致 ,形成磁极.如图乙所示.(2)失磁:由于激烈的分子热运动或机械运动使分子电流取向变得 杂乱无章 的结果. 四、匀强磁场1.定义:磁感应强度的 大小 、 方向 处处相同的磁场. 2.磁感线特点:匀强磁场的磁感线是一些 间隔相同的平行 直线. 五、磁通量1.定义:设在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S ,则B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的 磁通量 ,简称磁通.用字母Φ表示磁通量. 2.定义式: Φ=BS3.单位: 韦伯 ,简称韦 ,符号Wb ,1 Wb =1 T·m 2 .比较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假想的线 形象地描述电场方向和相对强弱而假想的线方向线上各点的切线方向即该点的磁场方向,是磁针N 极受力方向 线上各点的切线方向即该点的电场方向,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、不中断 在空间不相交不中断不同点 是闭合曲线静电场中,电场线始于正电荷或无穷远处,止于负电荷或无穷远处,是不闭合的曲线一、安培力的方向1.安培力:磁场对 通电导线 的作用力. 2.方向——遵守左手定则二、几种常见的磁场的分布特点及安培定则 1.常见永磁体的磁场(如图)3.安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于__B和I 决定的平面.安培力大小的计算1.当B与I垂直时,F=BIL.2.当B与I在同一直线上时,F=0.电场力安培力研究对象点电荷电流元受力特点正电荷受力方向与电场方向相同,负电荷相反安培力方向与磁场方向和电流方向都垂直判断方法结合电场线方向和电荷正、负判断用左手定则判断一、洛伦兹力1.概念:运动电荷在磁场中受到的力.2.洛伦兹力的方向(1)左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向正电荷运动的方向,这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向.(2)负电荷受力方向与正电荷受力方向相反.3.洛伦兹力的大小一般公式:F=qvB sinθ,其中θ是带电粒子的运动方向与磁场方向的夹角.①当θ=90°时,即v的方向与B的方向垂直时,F=qvB,洛伦兹力最大.②当θ=0°,即v的方向与B的方向平行时,F=0,洛伦兹力最小..洛伦兹力的作用效果特点由于洛伦兹力总是垂直于电荷运动方向,因此洛伦兹力总是不做功.它只能改变运动电荷的速度(即动量)的方向,不能改变运动电荷的速度(或动能)的大小电场力洛伦兹力作用对象静止或运动的电荷运动的电荷力的大小F电=qE,与v无关F洛=qvB sinα,与v有关,当B与v平行时,F洛=0力的方向平行于电场方向同时垂直于速度方向和磁场方向对运动电荷的作用效果改变速度大小、方向,对运动电荷做功(除非初、末状态位于同一等势面)只改变运动电荷的速度方向,对运动电荷不做功一、带电粒子在匀强磁场中的运动1.实验探究(1)不加磁场时,电子束的径迹是一条直线(1)洛伦兹力不改变带电粒子速度的大小,或者说洛伦兹力对带电粒子不做功.(2)沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子,在匀强磁场中做圆周运动.洛伦兹力方向总与速度方向垂直,正好起到了提供向心力的作用.一、速度选择器如图所示,粒子所受的电场力FE=qE,所受的洛伦兹力FB=qvB,则由匀速运动的条件FE=FB可得,v=E/B,即满足比值的粒子都沿直线通过,与粒子的正负无关.除此之外,还应注意以下两点:1.若v>EB或v<EB,粒子都将偏离直线运动.粒子若从右侧射入,则不可能匀速通过电磁场,这说明速度选择器不仅对粒子速度的大小有选择,而且对速度的方向也有选择.2.要想使F E与F B始终相反,应将v、B、E三者中任意两个量的方向同时改变,但不能同时改变三个或者任一个方向,否则将破坏速度选择功能.2.加速:带电粒子进入质谱仪的加速电场,由动能定理得:qU =12m v2.①二、质谱仪1.原理图:如图所示:3.偏转:带电粒子进入质谱仪的偏转磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力:Bqv =mv2r.②4.半径与质量关系:由①②两式可以求出粒子的半径r、质量m、比荷qm等.其中由r=1B2mU质量变化.1.构造图:如图所示.回旋加速器的核心部件是两个 D 型盒 .2.周期:高频交流电的周期与带电粒子在D 形盒中的运动周期 相同.粒子每经过一次加速,其轨道半径就大一些,粒子绕圆周运动的周期 不变 . 3.最大动能:由qvB =mv 2r 和E K =12mv 2得E K =q 2B 2r 22m ,当r =R 时,有最大动能E km =q 2B 2R 22m (R 为D 形盒的半径),即粒子在回旋加速器中获得的最大动能与q 、m 、B 、R 有关,与加速电压无关.(1)磁场的作用带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场后,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,周期T =2πmqB ,由此看出其周期与速率、半径均无关,带电粒子每次进入金属盒都运动相等的时间(半个周期)后平行电场方向进入电场,(2)电场的作用回旋加速器两个半圆形金属盒之间的缝隙区域存在周期性变化的并且垂直于两金属盒正对截面的匀强电场,带电粒子经过该区域时被加速. (3)交变电压的周期为保证带电粒子每次经过缝隙时都被加速,使之能量不断提高,需在缝隙两侧加上跟带电粒子在半圆形金属盒中运动周期相同的交变电压. 三、磁流体发电机如图是磁流体发电机,其原理是:等离子体喷入磁场B ,正、负离子在洛伦兹力作用下发生上下偏转而聚集到A 、B 板上,产生电势差.设板间距离为l ,当等离子体以速度v 匀速通过A 、B 板间时,A 、B 板上聚集的电荷最多,板间电势差最大,即为电源电动势.此时离子受力平衡:E 场q =Bqv ,即E 场=Bv ,故电源电动势E =E 场l =Blv .三、电磁流量计如图所示,一圆形导管直径为d ,用非磁性材料制成,其中可以导电的液体向左流动,导电流体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转,a 、b 间出现电势差,当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时,a 、b 间的电势差就保持稳定,由Bqv =U d q ,可得v =U Bd ,流量Q =Sv =πd 24·U Bd =πdU4B.、霍尔效应如图所示,厚度为h ,宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中.当电流按如图方向通过导体板时,在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U 、电流I 和B 的关系为U =k IBd,式中的比例系数k 称为霍尔系数.一、带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的分析1.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径和周期 (1)带电粒子做匀速圆周运动的受力特征: F 洛=F 向,即qvB =m v 2r ,所以轨迹半径r =mvqB .(2)运动的周期:T =2πr v =2πmqB2.带电粒子在匀强磁场中做圆周(或部分圆周)运动的圆心、半径及时间的确定 (1)圆心的确定.带电粒子进入有界磁场后,其轨迹是一段圆弧,确定圆弧的圆心是解决问题的关键.在解决实际问题中,确定圆心的位置通常有如下两种方法:①已知带电粒子的入射方向和出射方向时,通过入射点和出射点作入射方向和出射方向的垂线,两条垂线的交点即粒子轨迹的圆心,如左下图所示.②已知入射方向和出射点的位置,可以通过入射点作入射方向的垂线,再做入射点和出射点连线的中垂线,两条垂线的交点就是粒子运动轨迹的圆心.如右上图所示. (2)运动半径的确定.做入射点、出射点对应的半径(或圆周上的其他点),并作适当的辅助线建立直角三角形,利用直角三角形的边角关系结合r =mvqB 求解.(3)运动时间的确定.粒子在磁场中运动一周的时间为周期T =2πm /qB ,当粒子在有界磁场中运动的圆弧对的圆心角为α时,粒子在有界磁场中运动时间为t=α360°T或t=α2π公式t=α360°T中的α以“度”为单位,公式t=α2πT中的α以“弧度”为单位,两式中的T为粒子在无界磁场中运动的周期.由以上两式可知,带电粒子在有界磁场中运动的时间随转过的圆心角的增大而增大,与轨迹的长度无关.如图所示,带电粒子射出磁场的速度方向与射入磁场的速度方向间的夹角φ叫做粒子的偏向角.偏向角φ等于入射点与出射点间的圆弧所对应的圆心角α,即φ=α,如图所示.同时,入射点与出射点间的圆弧对应的圆心角α等于入射点与出射点间的弦与入射速度方向间夹角θ的2倍,即2θ=α.3.有界磁场的径迹问题.(1)磁场边界的类型如图所示.(2)与磁场边界的关系.①刚好穿出磁场边界的条件是带电粒子在磁场中运动的轨迹与边界相切.②当速度v一定时,弧长(或弦长)越长,圆周角越大,则带电粒子在有界磁场中运动的时间越长.③当速率v变化时,圆周角越大的,运动的时间越长.(3)有界磁场中运动的对称性.①从某一直线边界射入的粒子,从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等;②在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出.垂直电场线进入匀强电场(不计重力)垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)受力情况恒力F=Eq;大小、方向不变洛伦兹力F=Bqv;大小不变,方向随v的改变而改变运动类型类平抛运动匀速圆周运动或其一部分运动轨迹抛物线圆或圆的一部分垂直电场线进入匀强电场(不计重力)垂直磁感线进入匀强磁场(不计重力)轨迹图象求解方法处理横向偏移y 和偏转角φ要通过类平抛运动的规律求解 横向偏移y 和偏转角φ要结合圆的几何关系通过圆周运动的讨论求解 决电磁场问题把握三点:(1)明确电磁场偏转知识及磁场中做圆周运动的对称性知识; (2)画轨迹示意图,明确运动性质; (3)注意两个场中运动的联系.例一、在平面直角坐标xOy 中,第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B .一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子从y 轴正半轴上的M 点以速度v 0垂直于y 轴射入电场,经x 轴上的N 点与x 轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y 轴负半轴上的P 点垂直于y 轴射出磁场,如图所示.不计粒子重力,求(1)M 、N 两点间的电势差UMN ;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r ; (3)粒子从M 点运动到P 点的总时间t .如图1所示,套在很长的绝缘直棒上带电的小球,其质量为m 、带电荷量为Q ,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放在匀强电场和匀强磁场中,电场强度是E ,磁感应强度是B ,小球与棒的动摩擦因数为μ,求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度.【答案】(1)3m v 22q(2)2m v 0qB(3)(33+2π)m3qB答案:a max =g v max =mg +μQEμQB。

2015-2016学年高二物理人教版选修3-1学案:3.1 磁现象和磁场

2015-2016学年高二物理人教版选修3-1学案:3.1 磁现象和磁场

选修3-11磁现象和磁场[学习目标] 1.知道磁场的概念,认识磁场是客观存在的物质. 2.了解磁现象及电流的磁效应.(重点)3.利用类比的方法,通过电场的客观存在性去理解磁场的客观实在性.(难点) 4.通过类比的学习方法,体会磁现象的广泛存在性、应用性.(难点)[1.磁现象(1)磁性:磁体吸引铁质物体的性质.(2)磁极:磁体上磁性最强的区域.①北极:自由转动的磁体,静止时指北的磁极,又叫N极.②南极:自由转动的磁体,静止时指南的磁极,又叫S极.2.电流的磁效应(1)发现:1820年,丹麦物理学家奥斯特在一次讲课中,把导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针上方,通电时磁针转动了.(2)实验意义:电流磁效应的发现,首次揭示了电与磁之间的联系,揭开了人类对电磁现象研究的新纪元.[再思考]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?【提示】不是,磁体从中间分开后,成为两个小磁体,任何一磁体均有两个磁极.[后判断](1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流.(×)(2)天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体.(√)(3)单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷),同样磁体也可以只有N极或S极.(×)[先填空]1.电流、磁体间的相互作用(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)两条通电导线之间也有作用力.2.磁场(1)定义: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.(2)基本性质:对放入其中的磁体或通电导线产生力的作用.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.自由转动的小磁针能显示出地磁场的方向,这就是指南针的原理.(2)磁偏角:小磁针的指向与正南方向之间的夹角,如图3-1-1.图3-1-1(3)太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场.[再思考]指南针是我国古代四大发明之一,现在你知道指南针为什么指南吗?【提示】地磁场方向由南指向北,水平放置的小磁针处于地磁场中,在地磁场作用下,静止时N极指北,S极指南.[后判断](1)地磁场能使小磁针的两极指向正南正北.(×)(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.(×)(3)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.(√)预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中学生分组探究一对磁场的理解(深化理解)第1步探究——分层设问,破解疑难磁场是一种什么物质?哪些物体能产生磁场?磁场有何性质?第2步结论——自我总结,素能培养1.磁场的存在:磁体的周围、电流的周围都存在磁场.2.磁场的客观性:磁场虽然看不见、摸不着,不是由分子、原子组成的,但却是客观存在的.场和实物是物质存在的两种形式.3.磁场的基本性质:对放入其中的磁体或电流有力的作用.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.4.磁场的方向性:有方向,处在磁场中能够自由转动的磁针,静止时N极的指向即小磁针N极的受力方向就是该处的磁场方向.第3步例证——典例印证,思维深化(多选)关于磁铁、电流间的相互作用,下列说法正确的是()甲乙丙图3-1-2A.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磁体的磁场发生的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【思路点拨】解答该题可从以下两个方面分析:(1)磁体和电流周围均存在磁场.(2)磁场对放入其中的磁体及导体有力的作用.【解析】甲图中,电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的;乙图中,磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的;丙图中,电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的.综上所述,选项B、C正确.【答案】BC分析磁体与磁体间及磁体与导体间力的作用的依据①磁场产生于磁体周围及通电导体周围.②磁场的基本性质是磁场对磁体及通电导体有力的作用.第4步巧练——精选习题,落实强化1.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,下述说法中正确的是()A.A、B一定相互吸引B.A、B一定相互排斥C.A、B间可能无磁场力作用D.A、B可能相互吸引,也可能相互排斥【解析】小磁针本身有磁性,能够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,只是在小磁针磁场作用下暂时被磁化的结果.铁棒B能排斥小磁针,说明铁棒B一定有磁性,若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相互吸引作用;若A有磁性,则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,互相排斥;当异名磁极互相靠近时,互相吸引,这说明不论A有无磁性,它们之间总有磁场的作用,故正确答案为D.【答案】 D2.(多选)为了判断一根钢锯条是否有磁性,某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针.下列给出了几种可能产生的现象及相应的结论,其中正确的是() A.若小磁针的一端被推开,则锯条一定有磁性B.若小磁针的一端被吸引过来,则锯条一定有磁性C.若小磁针的一端被吸引过来,不能确定锯条是否有磁性D.若小磁针的一端被推开,不能确定锯条是否有磁性【解析】若发生排斥现象,只有一种可能,小磁针靠近锯条的同名磁极.若发生吸引现象,则锯条可能有磁性,也可能无磁性,故选A、C.【答案】AC学生分组探究二对地磁场的理解(深化理解)第1步探究——分层设问,破解疑难1.地球两极磁场的方向有何特点?2.地磁场对地球有什么作用呢?第2步结论——自我总结,素能培养1.地磁场的方向地磁N极位于地理南极附近,地磁S极位于地理北极附近,但它们位置的差别不是很大,因此我们一般认为:(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,地磁场方向向北偏向上方;在北半球,地磁场方向向北偏向下方.2.磁偏角的形成磁偏角是小磁针的指向与正南、正北方向间的夹角,磁偏角的存在是因为地球的地理两极与地磁两极并不重合,小磁针静止时,它的两极分别指向地磁两极而不是地理两极,所以产生了磁偏角.3.地磁场的影响由于磁场对运动电荷有力的作用,故射向地球的带电粒子,其运动方向会发生变化,不能到达地球.因此,地磁场对地球生命有保护作用.第3步例证——典例印证,思维深化地球是一个大磁体: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【思路点拨】解答该题的关键是理解地磁场特点及磁场的性质.【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)在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁场的强弱相同,且方向水平向北.故正确答案为D.【答案】 D对地磁场理解的三大误区(1)将地理南北极与地磁场的南北极混淆,误将地理南极(或北极)当作地磁场的南极(或北极).(2)误认为地理两极与地磁场的两极位置重合.事实上,两者位置并不重合,地磁场的两极在地理两极的附近.(3)误认为地球上各点的磁场方向都是和地面平行的.事实上,除赤道外,南北半球的磁场都有竖直分量.第4步巧练——精选习题,落实强化3.如图3-1-3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()A .指北B .指南C .竖直向上D .竖直向下图3-1-3【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】 D4.(多选)关于宇宙中的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 .指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D .指南针只有在磁场类似于地球的天体上才能正常工作【解析】 地球具有全球性的磁场,宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场,但有的天体(如火星)不具有全球性的磁场,指南针不能在这样的天体上正常工作,故选A 、D.【答案】AD电场与磁场的比较(多选)关于磁场和电场,下列说法中正确的是() A.磁场和电场一样,是同一种物质B.磁场的最基本特性是对处在磁场中的磁体或电流有磁场力的作用C.磁体与通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的D.电流与电流之间的相互作用是通过电场发生的【思路点拨】了解电场特性和磁场特性是解决该题的关键.【解析】磁场与电场的基本性质不同、产生的原因不同,因此不是同一种物质,故A 错误;磁场的最基本的特性是对放入其中的磁体或通电导线有力的作用,故B正确;磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的,故C正确,D错误,故选B、C.【答案】BC——[先看名师指津]——————————————本题易错选及错误原因分析如下:——[再演练应用]———————————————(多选)下列说法中正确的是()A.任何磁体都具有N极和S极两个磁极B.奥斯特实验说明了电流周围存在着磁场C.通电导体之间也存在相互作用,它们是通过电场发生作用的D.地磁场的N极与地理的南极重合,地磁场的S极与地理的北极重合【解析】磁体都有两个磁极:N极、S极,A正确;奥斯特实验说明电流周围存在磁场,B正确;通电导体之间的相互作用是通过磁场产生的,C错误;地磁场的两极与地理两极并不重合,D错误,故选A、B.【答案】AB。

人教版高中物理选修3-1学案:3.1磁现象和磁场

人教版高中物理选修3-1学案:3.1磁现象和磁场

1磁现象和磁场学习目标1.列举磁现象在生活、生产中的应用.认识我国古代在磁现象方面的研究成就及其对人类文明的影响 .关注与磁有关的现代技术发展.2.知道磁场的基本特征是对处在它里面的磁极或电流有力的作用.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经过磁场发生相互作用的.4.查阅资料 ,认识现实生活中的磁场.自主研究1.磁现象天然磁石和人造磁铁都叫做,它们能吸引磁性强弱不一样,磁性最的地区叫磁极.能够自由转动的磁体叫做南极 (S 极 ),指的磁极叫做北极(N 极 ).的性质叫磁性,静止时指.磁体的各部分的磁极2.电流的磁效应(1) 自然界中的磁体总存在着个磁极,同名磁极相互,异名磁极相互.(2)丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的,有名的奥斯特实验是把导线沿南北方向搁置在指南针上方,通电时.3.磁场磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间的相互作用是经过发生的 .4.磁性的地球地磁南极在地理极邻近 ,地磁北极在地理极邻近 .合作研究1.磁体四周存在磁场【例 1】如下图.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2.电流四周存在磁场——电流的磁效应【例2】某同学做奥斯特实验时,把小磁针放在水平通电直导线的下方,当通电后发现小磁针不动,略微用手拨动一下小磁针,小磁针转动180°后静止不动,由此可知,通电直导线产生的磁场方向是()A. 自东向西B. 自南向北C.自西向东D. 自北向南3.地磁场 :地球自己在地面邻近空间产生的磁场(1)地球的四周存在着磁场.地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极其实不重合,极性和地理极性相反 ,如下图 ,此间有一个交角 .这就是磁偏角 ,磁偏角的数值在地球上不一样地址是不一样的 .(2)宇宙中很多天体都有磁场.【例3】地球是个大磁场.在地球上,指南针能指南北是由于遇到的作用.人类若计划登上火星,但火星上的磁场状况不明,假如此刻登上火星,则在火星上的宇航员(选.填“能”或“不可以”)只依赖指南针来导向4.磁场的基天性质:磁场对处于此中的磁体或电流有力的作用.讲堂检测1.奥斯特实验说了然()A. 磁场的存在B. 磁场拥有方向性C.通电导线四周存在磁场D.磁体间有相互作用2.磁体与磁体间、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3.以下所述的状况,能够判断钢棒没有磁性的是()A. 将钢棒的一端靠近磁针的北极,二者相互吸引,再将钢棒的这端靠近磁针的南极,二者互相排挤B.将钢棒的一端靠近磁针的北极,二者相互吸引,再将钢棒的另一端靠近磁针的北极,二者仍相互吸引C.将钢棒的一端靠近磁针的北极,二者相互吸引,再将钢棒的另一端靠近磁针的南极,二者仍相互吸引D.将钢棒的一端靠近磁针的北极,二者相互排挤4.以下说法正确的选项是()A.地球磁场的北极与地理南极不完整重合B.将条形磁铁从中中断开,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 极对换D.磁场是客观存在的一种物质()5.以下说法中正确的选项是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.磁体与磁体间的相互作用是经过磁场而发生的,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经过磁场发生的C.地球的四周存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极其实不重合,此间有一个交角 ,这就是磁偏角 ,磁偏角的数值在地球上不一样地方是同样的D.奥斯特发现了电流的磁效应。

【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--3.1《磁现象和磁场》

【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--3.1《磁现象和磁场》

【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--3.1《磁现象和磁场》选修3-1第三章3.1磁现象和磁场一、教材分析磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课,从整个章节的知识安排来看,本节是此章的知识预备阶段,是本章后期学习的基础,是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课,也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课,为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。

整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场(太阳、月亮等),故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。

电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点,是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。

二、教学目标1、知识与技能(1)让学生自己总结生活中与磁有关的现象,了解现实生活中的各种磁现象和应用,培养学生的总结、归纳能力。

知欲与创新欲。

(3)、让学生在实际生活的应用中体会科学知识的价值。

三、教学重点难点教学重点:1、让学生搜索日常生活中有关此现象的用品,及简单的应用原理2、通过实验让学生进一步体会电流的磁效应及磁场概念教学难点:磁场的概念(磁场概念比较抽象)四、学情分析磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触,学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。

但磁之间的相互作用毕竟是抽象的,并且大部分学生可能知道电与磁的联系,但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系,也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。

学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的,故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些现象的联系(如黑子、极光等),满足学生渴望获取新知识的需求。

五、教学方法:1.趣味实验、图片展示、实物演示、分组讨论、实验演示2.学案导学六、课前准备:1.条形磁铁、直导线、小磁针若干、投影仪2.多媒体的准备:图片收集、生活拍摄七、课时安排:1课时八、教学过程:(一)引入:介绍生活中的有关磁现象及本章所要研究的内容。

人教版高中物理选修3-1第三章3.1《磁现象和磁场》导学案

人教版高中物理选修3-1第三章3.1《磁现象和磁场》导学案

3.1 磁现象和磁场【考点一】磁现象(1)磁性:天然磁石和人造磁体都叫做永磁体,它们都能吸引铁质物体,我们把这种性质叫做磁性。

(2)磁体:具有磁性的物体叫磁体。

最早的天然磁石的主要成分是43e O F ,现在使用的磁体,多是用铁、钴、镍等金属或某些氧化物制成的。

(3)磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫做磁极。

①任何磁体都有两个磁极,一个叫南极,也称S 极;另一个叫北极,又称N 极。

②不存在只有一个磁极的磁体。

③同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

【考点二】电流的磁效应(物理学史)(重点)1820年,丹麦物理学家奥斯特...在一次演讲中偶然发现,导线通电后,其下方与导线平行的小磁针发生偏转,首次揭示了电与磁的联系...........。

实验装置实验现象实验结论及意义①当导线没有电流时,小磁针静止;(指南稳定)②当导线通从左→右的电流时,小磁针偏转;(N 极向里) ③当导线通从右→左的电流时,小磁针偏转;(N 极向外) 电流能够产生磁场,.........即电生磁。

揭示电与.........磁的联系....。

注意:在做奥斯特实验时,为排除地磁场的影响,通电导线应该南北放置;若导线东西放置,小磁针可能不偏转。

【考点三】磁场磁体A电流A电流B磁体B磁 场产生作用(1)概念:磁场是磁体或通电导体周围存在的一种特殊物质。

这种物质看不见、摸不着,但又客观存在。

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需要通过磁场来传递。

(2)基本性质:对放入其中的磁体、电流及运动电荷有力的作用。

(3)磁场的来源①磁体周围存在磁场②通电导体周围存在磁场——电流的磁效应③运动电荷的周围存在磁场——变化的电场产生磁场(4)磁场的客观性磁场虽然看不见、摸不着,不是由分子、原子组成的,但却是客观存在的。

场和实物是物质存在的两种形式。

(5)磁场的方向:处在磁场中能够自由转动的磁针,静止时N极所指的方向(即小磁针N极的受力方向)就是该处的磁场方向。

2015-2016学年高二人教版物理选修3-1导学案:3.1磁现象和磁场

2015-2016学年高二人教版物理选修3-1导学案:3.1磁现象和磁场

31磁现象和磁场课前篇(学会自主学习——不看不清)【学习目标】1.知道磁场的观点,认识磁场是客观存在的物质;2.认识磁现象及电流的磁效应,领会奥斯特发现电流磁效应的重要意义;3.知道地磁场的特色,认识地磁场的变化以及对人类生活的影响.【自主预习】1.基本磁学观点:①磁性:的性质.②磁极:.③磁场::磁体四周空间存在________,它的基天性质是对放在此中的磁体或电流有_____的作用,全部磁互相作用都是一种非直接接触的互相作用,一定经过______来实现.2.地球磁场地球自己是一个磁体,N 极位于邻近,S极位于附近.地磁场很弱,自由转动的小磁针能显示出地磁场的作用,这是指南针的原理.【我的疑惑】课上篇(学会集作沟通——不议不明)【课上笔录】【典例解析】【例 1】以下说法正确的选项是()A.磁极与磁极间的互相作用是经过磁场产生的B.电流与电流间的互相作用是经过电场产生的C.磁极与电流间的互相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【例 2】对于地磁场,以下表达正确的选项是()A.地球的地磁两极和地理两深重合B.我们用指南针确立方向,指南的一极是指南针的北极C.地磁的北极与地理的南深重合D.地磁的北极在地理的南极邻近【达标检测】1.第一发现电流磁效应的科学家是()A.安培B.库仑C.奥斯特D.牛顿2.以下说法正确的选项是()A.磁体上磁性最强的部分叫做磁极,任何磁体都有两个磁极B.磁体与磁体之间的互相作用是经过磁场发生的C.磁体与通电导体之间以及通电导体之间的互相作用不是经过磁场发生的D.地球的四周存在着磁场,地球是一个大磁体3.地球是一个大磁体,①在地面上搁置一个小磁针,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邻近;③赤道邻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.以上对于地磁场的描绘正确的选项是()A.①②④B.②③④C.①⑤D.②③4.对于宇宙中的天体的磁场以下说法正确的选项是()A.宇宙中的很多天体都有与地球相像的磁场B.宇宙中的全部天体都有与地球相像的磁场C.指南针在任何天体上都能像在地球上同样正常工作D.指南针只有在磁场近似于地球的天体上能正常工作2015-2016学年高二人教版物理选修3-1导学案:3.1磁现象和磁场。

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3.1 磁现象和磁场学案(人教版选修3-1)
一、磁现象
1.磁性、磁体、磁极
磁性磁体能吸引__________的性质
磁体具有________的物体,如条形磁铁
磁极磁体上磁性____的区域,有S极和N极
2.同名磁极相互排斥,异名磁极________.
3.对于磁现象的应用,________是我国古代四大发明之一.
二、电流的磁效应
1.奥斯特实验
将导线沿________方向放置在磁针的上方,通电时磁针发生了转动.
2.奥斯特实验发现了__________________,首次揭示了______________的联系.三、磁场
1.磁体、通电导体周围都存在着磁场.
2.磁体与____________之间,磁体与__________之间,通电导体与____________之间的相互作用,都是通过__________发生的.磁场是物质存在的一种特殊形式.
四、地磁场
1.地球本身是一个磁体,N极位于__________附近,S极位于__________附近.地磁场很弱,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:__________的指向与正南方向之间的夹角.
3.太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场.
一、磁现象电流的磁效应
[问题情境]
信鸽千里归巢是一件再普通不过的事情.可为鸽子导航的“地图”在哪儿?有一些昆虫和鸟,在它们身体的特定部位存在细小的铁粒子,通过神经与大脑相连.这些铁粒子可能有什么功能?
1.什么是磁性、磁极?
2.奥斯特是怎样“偶然”发现电流的磁效应的?
[要点提炼]
1.任何磁体都有两个磁极,一个叫____________极,一个叫____________极.同名磁极____________,异名磁极__________.
2.电流的磁效应是指______________________,是由物理学家________发现的.
[问题延伸]
奥斯特实验的意义:__________________________________________
二、磁场地球的磁场
[问题情境]
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,你知道指南针指南的原因吗?
1.什么是磁场?
2.什么是磁偏角?
[要点提炼]
1.________周围或________周围存在磁场.
2.地球上不同地点磁偏角的数值是________同的,并且由于
________________________,磁偏角也在缓慢变化.
[问题延伸]
地磁体周围的磁场分布:与条形磁铁周围的磁场分布情况相似,两极磁性最_____,中间磁性最________________,在赤道正上方,地磁场方向________________;在南半球,地磁场方向指向____________;在北半球,地磁场方向指向____________.
例1 判断两根钢条甲和乙是否有磁性,可将它们的一端靠近小磁针的N极或S极.当钢条甲靠近时,小磁针自动远离,当钢条乙靠近时小磁针自动靠近,则( )
A.两根钢条均有磁性
B.两根钢条均无磁性
C.钢条甲一定有磁性,钢条乙一定无磁性
D.钢条甲一定有磁性,钢条乙可能有磁性
听课记录:
变式训练1 在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( )
A.导线沿南北方向放置,使磁针在导线的延长线上
B.导线沿东西方向放置,使磁针在导线的延长线上
C.导线沿南北方向放置在磁针的正上方
D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方
例2 关于地磁场,下列叙述正确的是( )
A.地球的地磁两极和地理两极重合
B.我们用指南针确定方向,指南的一极是指南针的北极
C.地磁的北极与地理的南极重合
D.地磁的北极在地理的南极附近
听课记录:
变式训练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
【即学即练】
1.下列说法中正确的是( )
A.磁体与电流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.电流与电流间的相互作用是通过磁场产生的
D.磁体与电流间的相互作用是磁体的磁场和电流的电场产生的
2.一位同学设计实验以验证奥斯特实验的结论,以下操作及判断正确的是( )
A.让电流由东向西流过水平放置的直导线,直导线下方的小磁针N极指向南方B.让电流由东向西流过水平放置的直导线,直导线下方的小磁针N极指向北方C.让电流由北向南流过水平放置的直导线,直导线下方的小磁针N极指向东方D.让电流由北向南流过水平放置的直导线,直导线下方的小磁针N极指向西方3.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( ) 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可能互相吸引,也可能互相排斥
4.指南针是中国古代的四大发明之一,它能指示南北方向是由于( )
A.指南针的两个磁极相排斥
B.指南针的两个磁极相吸引
C.指南针能吸引铁、钴、镍等物质
D.地磁场对指南针的作用
参考答案
课前自主学习
一、1.铁质物体磁性最强 2.相互吸引3.指南针
二、1.南北2.电流的磁效应电与磁
三、2.磁体通电导体通电导体磁场
四、1.地理南极地理北极2.小磁针
核心知识探究
一、
[问题情境]
1.磁体能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体上磁性最强的区域叫磁极.
2.1820年4月,奥斯特在一次讲课中,偶然地把导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针的上方,通电时磁针转动了.他连续进行了大量研究后宣布发现了电流的磁效应.
[要点提炼]
1.南(S) 北(N) 相斥相吸2.电流周围存在磁场奥斯特
[问题延伸]
揭示了电与磁的联系.
二、
[问题情境]
1.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.
2.地球的地理两极与地磁两极并不重合,因此,磁针并非准确地指向南北,其间有一个夹角,这就是地磁偏角,简称磁偏角.
[要点提炼]
1.磁体通电导体
2.不地球磁极的缓慢移动
[问题延伸]
强弱水平向北北上方北下方
解题方法探究
例1 D [磁体能吸引铁磁性物质,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,排斥的两者必然都是磁体,吸引时至少有一个是磁体.钢条甲靠近小磁针时,小磁针自动远离,说明它们相互排斥,则甲一定有磁性.当乙靠近小磁针时,它们相互吸引,这时可能有两种情况:一是乙没有磁性,此时属于磁体与铁磁性物质相互吸引;二是乙有磁性,且与小磁针是异名磁极,此时属于异名磁极相互吸引.故D正确.]
变式训练1 C [把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的小磁针的正上方.通电时小磁针发生明显的偏转,是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向.故C正确,A、B、D错误.]
例2 D [地球是一个大磁体,地球的地磁两极与地理两极并不重合.且相对位置在极其缓慢地变化.因此A、C错误,因为地磁北极在地理南极附近.因此,指南针指南的一极应是指南针的南极.故B错误,D正确.]
变式训练2 D [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,因此②正确.根据地磁场的分布规律知①、④、⑤均错误,③正确,故选D.] 即学即练
1.AC [磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间,以及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,A、C对,B、D错.]
2.C [受地磁场的影响,小磁针静止不动时指南北方向,当电流由东向西流过水平放置的直导线时,直导线下方的磁场与地磁场方向相反,则小磁针静止不动或轻拨一下后转动180°而静止,故A、B错;当电流由北向南流过水平放置的直导线时,直导线下方的磁场方向由西向东,故小磁针N极指向东方,C对,D错.]
3.D [小磁针本身有磁性,能够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,只是在小磁针磁场作用下暂时被磁化的结果.铁棒B能排斥小磁针,说明铁棒B一定有磁性,若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相互的吸引作用;若A有磁性,则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,互相排斥;当异名磁极互相靠近时,互相吸引,这说明不论A 有无磁性,它们之间总有磁场的作用,故正确答案为D.]
4.D [指南针是我国古代四大发明之一,其工作原理是地磁场对指南针的作用,只有D对.]。

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