上海科教版高中物理选修3-1课件 磁与人类文明课件1
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【答案】 AB
1．关于磁感线，下列说法中正确的是( ) A．两条磁感线的空隙处不存在磁场 B．磁感线总是从 N 极到 S 极 C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一 致 D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
【解析】 磁感线是为了形象地描绘磁场而假设的一组 有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都表示该点的磁场 方向，曲线疏密表示磁场强弱，所以C正确，A错误；在磁 体外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相 交，所以B、D错误．
美国约翰·霍普金斯大学的地球物理学家皮特·奥森正在 严密关注地球磁场的变化．他说：“随着时间的推移，我们 能够追踪到它的轨迹．”就像飓风预报一样，我们会知道翻 转现象什么时候发生．加里·格拉兹迈尔安慰大家说：“这 个现象曾发生过多次了，生命不会因此灭绝的．”磁场颠倒 将危及到生物．首先，许多依靠鉴别地球南北极而迁徙的动 物将会“乱了方寸”．
3．探究交流 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.
1.基本知识 磁场的形象描述
磁场的定量描述
1.基本知识 (1)磁通量 Φ 磁场中穿过某一面积的 磁感线的条数 叫做穿过这个 面积的磁通量．磁场越强，磁感线越密，穿过单位面积的磁 感线的条数就越多．
(2)磁感应强度 B ①垂直穿过某单位面积的磁通量叫做该处的 磁感应 强度 ．
②公式：B＝ΦS ③单位：在国际单位制中，磁通量的单位是 韦伯 ，简称 韦，符号是 Wb；磁感应强度的单位是 特斯拉 ，简称特， 国际符号：T,1 T＝1 Wb/m2. ④矢量：磁感应强度是一个既有大小又有方向的物理量， 是矢量，磁场中某点的磁感应强度方向是过该点的 磁感线 的切线方向，也就是放在该点的小磁针 N 极的受力方向．
【答案】 BS 23BS 0 －2BS
2．如图 5－1－4 所示，在条形磁铁中部垂直套有 A、B
两个圆环，设通过线圈 A、B 的磁通量为 ΦA、ΦB，则( )
A．ΦA＝ΦB
B．ΦA<ΦB
C．ΦA>ΦB
D．无法判断
图5－1－4
【解析】 在条形磁铁的周围，磁感线是从N极出发， 经外空间磁场由S极进入磁铁内部．在磁铁内部的磁感线从S 极指向N极，又因磁感线是闭合的平滑曲线，所以条形磁铁 内外磁感线条数一样多，从下向上穿过A、B环的磁感线条 数一样多，而从上向下穿过A环的磁感线多于B环，则从下 向上穿过A环的净磁感线条数小于B环，所以B环的磁通量大 于A环的磁通量．
用磁感线描述磁场
【问题导思】 1．不同的磁体周围磁感线的分布有什么特点？ 2．怎样用磁感线描述磁场的强弱和方向？
1．几种常见磁场的磁感线 如图 5－1－2 是几种磁场的磁感线平面分布图(注意想象 磁感线的空间分布规律)
图 5－1－2
2．磁感线与电场线的异同点
比较项 目
磁感线
电场线
形象地描述磁 形象地描述电
意义
场方向和相 对强弱而假
场方向和相对 强弱而假想的
相
想的线
线
似 点
方向
线上各点的切 线方向即为 该点的磁场 方向，是小 磁针N极受
线上各点的切 线方向即为该 点的电场方向， 是正电荷受电
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
1．磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，并 不是客观存在于磁场中的真实曲线．
2．磁通量的正负 (1)磁通量是标量，但有正负，当磁感线从某一面上穿 入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值． (2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向 磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面的磁通量Φ＝ Φ1－Φ2.
3．磁通量的变化量 ΔΦ＝Φ2－Φ1. (1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS. (2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S. (3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS.
●教学地位 本节学习磁场的基本知识，主要了解磁现象及磁场的描 述，磁感线、磁感应强度和磁通量的概念是学习的重点．学 习本节要从科学与人文两个角度提升认识，为后续学习打下 基础．
●新课导入建议 我国是最早在航海中使用指南针的国家．郑和下西洋的 船队已经装备了罗盘，导航时兼用罗盘和观星，二者互相补 充、互相修正．指南针为什么能指南、北呢？
角．
(2)形形色色的磁性材料
①磁化：人们通过人工方法使磁性材料获得 磁性 的
过程．
②退磁：磁性材料被磁化后，在一定条件下会失去磁性，
这个过程叫做 退磁 或 去磁 ．
③磁性材料的分类：
根据磁性材料被磁化后退磁的难易程度分为软磁性材料
和 硬磁性材料
．
2．思考判断 (1)指南针的南极一定指向地磁场的南极．(×) (2)小磁针并不指正南正北，而是存在磁偏角．(√) (3)磁化后容易退磁的物质叫硬磁性材料，如计算机的 硬盘就是用硬磁性材料制成的．(×)
【答案】 C
磁通量的理解和计算
【问题导思】 1．公式Φ＝BS的适用条件是什么？ 2．怎样理解磁通量的正、负？
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)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝ BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积．
磁与人类文明 怎样描述磁场 ●课标要求 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，知道磁场的基本特性．
3．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．
4．了解地磁场分布、变化以及对人类生活的影响． ●课标解读 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，关注磁现象在生产生活和科学技术上的应 用． 2．了解地球的磁场，知道磁偏角的概念． 3．知道磁场的基本性质，知道用磁感线描述磁场，掌 握磁感应强度和磁通量的概念．
(1)磁感线
为了形象地描述磁体和电流周围的磁场，我们在磁场中 画出一些有方向的假想曲线，这就是 磁感线 ．它的疏密 程度能表示磁场的 强弱 ，每一点的切线方向能表示该点的 磁场 的方向．
(2)条形磁体和蹄形磁体的磁感线 磁体都有两个磁极，在外部磁感线从 北 极指向 南 极， 在内部从 南 极指向 北 极，它是一系列 闭合 的曲线．
图 5－1－1
2．思考判断 (1)磁感线是用细铁屑排列而成的真实的曲线．(×) (2)磁感线能表示磁场的强弱和方向．(√) (3)磁感线总是从磁体 N 极出发到 S 极中止．(×)
3．探究交流 磁感线是真实存在的吗？
【提示】 不是．磁感线是为了形象地研究磁场而人为 假设的，并不是客观存在于磁场中的真实曲线．实验时用被 磁化的细铁屑来显示磁感线的分布，只是研究磁感线的一种 方法，使看不见、摸不着的磁场变得具体形象，给研究带来 方便，但是，绝不能认为磁感线是由细铁屑排列而成的.
2．磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线．在磁体外部 磁感线由 N 极到 S 极，在磁体内部磁感线由 S 极到 N 极．
例题一 关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是 ()
A．磁极与磁极之间、磁极与电流之间都可以通过磁场 发生相互作用
B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，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
Байду номын сангаас
专家认为，地球磁场来自地球深处的地心部分．固体的 地心四周是处在熔融状态的铁和镍液体．地心在金属液中的 运动，产生了电流，形成了地球磁场．而该磁场屏蔽了宇宙 射线，主要是太阳风暴对地球的袭击，保护了地球的生 命．科学家发现，火山岩浆凝固时，其中的铁总是按磁场方 向排列．专家把这一现象称为地球动力学，地球磁场是由地 球动力支配的，他们根据这一理论发展的电脑模拟系统发 现，地心周围的液体物质，总是处在不稳定状态，以非常缓 慢的速度转动，一般大约每年移动一度．然而在受到某种干 扰时，这个速度会变得越来越快，使原有的磁场偏离极地越 来越远，最后发生南北极互换的现象．
图5－1－3
【审题指导】 (1)计算磁通量时，公式 Φ＝BS 中的 S 是垂直于磁场方向的有效面积．
(2)磁通量的变化量 ΔΦ＝Φ2－Φ1，若 Φ1＝BS，平面转过 180°，Φ2＝－BS.
【解析】 (1)初始位置时，S⊥B：故Φ1＝BS. (2)框架转过30°时，Φ2＝BScos 30°＝ 23BS. (3)框架转过90°时，S∥B：故Φ3＝BScos 90°＝0. (4)从初始位置转过180°的过程中：规定初始位置时穿过 方向为正，则Φ1＝BS，Φ2＝－BS，故 ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－2BS.
几万年来，鲸鱼、鲑鱼、红龟、津巴布韦鼹鼠等动物一 直依赖先天性的本能在磁场的指引下秋移春返，一旦磁场消 失，它们的命运很难预测．而对于人类来说，最致命的打击 莫过于直接暴露在强烈的紫外线辐射之下．届时，皮肤癌等 各种灾难都将降临．
美国加州大学的地球科学和磁场专家加里·格拉兹迈尔说： “我们可以在岩石上看到翻转的情形，可是岩石不会告诉我 们为什么．电脑模拟系统能说明这一切．”这一系统就是格 拉兹迈尔和他的同事保尔·罗伯兹共同研发的．从地质记录 来看，地球磁场平均大约每20万年翻转一次，不过时间也可 能相差很大，并不固定，上一次磁场翻转是在78万年前．
计算穿过某一平面的磁通量的变化时，要明确磁通量是 穿入还是穿出平面，即要注意初、末磁通量的正、负，当平 面转过 180°时，磁通量的变化量 ΔΦ＝|Φ1－Φ2|＝2BS.
例题二 (2012·山西大同高二检测)如图 5－1－3 所示， 框架面积为 S，框架平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场方向 垂直，则穿过平面的磁通量为________．若使框架绕 OO′转 过 30°角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位 置转过 90°角，则穿过框架平面 的磁通量为________；若从初始位 置转过 180°角，则穿过框架平面的 磁通量的变化是________．
【答案】 B
【备课资源】(教师用书独具) 破解地球磁场南北颠倒之谜
1845年德国数学家卡尔·高斯开始记录地球磁场数据， 与那时相比，今天的磁场强度减弱了10%左右．而且这种势 头还将继续．电脑模拟系统“助阵”科学家，这种现象并不 罕见．在过去的数十亿年中，地球磁场曾多次发生翻转，这 可以在地球岩石中找到大量证据．而他们在最近几十年中发 展的电脑模拟系统，可以很好地演示这个翻转过程．
磁与人类文明
1.基本知识 (1)我们生活在天然磁场——地磁场中 ①地球磁场：地球周围存在着磁场，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，水 平放置的小磁针的指向跟地理子午线之间的夹角叫做磁偏
2．思考判断 (1)磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量．(√) (2)穿过某一面积的磁通量为零，则磁感应强度一定为 零．(×) (3)磁感应强度的方向就是磁感线的方向．(×)
3．探究交流 磁通量是矢量还是标量？有正、负之分吗？
【提示】 磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数，是 标量，但它有正、负之分，它的正、负并不表示方向，仅表 示磁感线的贯穿方向．一般说来，若磁感线从线圈的正面穿 过的，规定磁通量为“＋”，那么磁感线从线圈的反面穿过 时，磁通量就为“－”，反之亦然．
C．磁感线总是从磁铁的 N 极出发，到 S 极终止 D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
【解析】 磁场是一种特殊物质，磁极、电流间发生作 用都是通过磁场发生的，故A对；磁感线是为形象描述磁场 而假想的线，不是真实存在的，故D错；磁感线的切线方向 表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，故B对； 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，故C错．
航海用的指南针 图教5－1－1
• ●教学流程设计
演示结束
课标解读
1.知道磁场的基本 特性，了解地球 的磁场．
2.知道磁感线的定 义、特点以及作 用．
3.知道磁通量，理 解磁场的定量描 述.
重点难点
1.磁场的概念和地 磁场．(重点)
2.磁感线和磁通量 ．(重点)
3.磁通量的理解．( 难点)
1．关于磁感线，下列说法中正确的是( ) A．两条磁感线的空隙处不存在磁场 B．磁感线总是从 N 极到 S 极 C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一 致 D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
【解析】 磁感线是为了形象地描绘磁场而假设的一组 有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都表示该点的磁场 方向，曲线疏密表示磁场强弱，所以C正确，A错误；在磁 体外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相 交，所以B、D错误．
美国约翰·霍普金斯大学的地球物理学家皮特·奥森正在 严密关注地球磁场的变化．他说：“随着时间的推移，我们 能够追踪到它的轨迹．”就像飓风预报一样，我们会知道翻 转现象什么时候发生．加里·格拉兹迈尔安慰大家说：“这 个现象曾发生过多次了，生命不会因此灭绝的．”磁场颠倒 将危及到生物．首先，许多依靠鉴别地球南北极而迁徙的动 物将会“乱了方寸”．
3．探究交流 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.
1.基本知识 磁场的形象描述
磁场的定量描述
1.基本知识 (1)磁通量 Φ 磁场中穿过某一面积的 磁感线的条数 叫做穿过这个 面积的磁通量．磁场越强，磁感线越密，穿过单位面积的磁 感线的条数就越多．
(2)磁感应强度 B ①垂直穿过某单位面积的磁通量叫做该处的 磁感应 强度 ．
②公式：B＝ΦS ③单位：在国际单位制中，磁通量的单位是 韦伯 ，简称 韦，符号是 Wb；磁感应强度的单位是 特斯拉 ，简称特， 国际符号：T,1 T＝1 Wb/m2. ④矢量：磁感应强度是一个既有大小又有方向的物理量， 是矢量，磁场中某点的磁感应强度方向是过该点的 磁感线 的切线方向，也就是放在该点的小磁针 N 极的受力方向．
【答案】 BS 23BS 0 －2BS
2．如图 5－1－4 所示，在条形磁铁中部垂直套有 A、B
两个圆环，设通过线圈 A、B 的磁通量为 ΦA、ΦB，则( )
A．ΦA＝ΦB
B．ΦA<ΦB
C．ΦA>ΦB
D．无法判断
图5－1－4
【解析】 在条形磁铁的周围，磁感线是从N极出发， 经外空间磁场由S极进入磁铁内部．在磁铁内部的磁感线从S 极指向N极，又因磁感线是闭合的平滑曲线，所以条形磁铁 内外磁感线条数一样多，从下向上穿过A、B环的磁感线条 数一样多，而从上向下穿过A环的磁感线多于B环，则从下 向上穿过A环的净磁感线条数小于B环，所以B环的磁通量大 于A环的磁通量．
用磁感线描述磁场
【问题导思】 1．不同的磁体周围磁感线的分布有什么特点？ 2．怎样用磁感线描述磁场的强弱和方向？
1．几种常见磁场的磁感线 如图 5－1－2 是几种磁场的磁感线平面分布图(注意想象 磁感线的空间分布规律)
图 5－1－2
2．磁感线与电场线的异同点
比较项 目
磁感线
电场线
形象地描述磁 形象地描述电
意义
场方向和相 对强弱而假
场方向和相对 强弱而假想的
相
想的线
线
似 点
方向
线上各点的切 线方向即为 该点的磁场 方向，是小 磁针N极受
线上各点的切 线方向即为该 点的电场方向， 是正电荷受电
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
1．磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线，并 不是客观存在于磁场中的真实曲线．
2．磁通量的正负 (1)磁通量是标量，但有正负，当磁感线从某一面上穿 入时，磁通量为正值，则磁感线从此面穿出时即为负值． (2)若同时有磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向 磁通量为Φ1，反向磁通量为Φ2，则穿过该平面的磁通量Φ＝ Φ1－Φ2.
3．磁通量的变化量 ΔΦ＝Φ2－Φ1. (1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS. (2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S. (3)B和S同时变化，则ΔΦ＝Φ2－Φ1.但此时ΔΦ≠ΔB·ΔS.
●教学地位 本节学习磁场的基本知识，主要了解磁现象及磁场的描 述，磁感线、磁感应强度和磁通量的概念是学习的重点．学 习本节要从科学与人文两个角度提升认识，为后续学习打下 基础．
●新课导入建议 我国是最早在航海中使用指南针的国家．郑和下西洋的 船队已经装备了罗盘，导航时兼用罗盘和观星，二者互相补 充、互相修正．指南针为什么能指南、北呢？
角．
(2)形形色色的磁性材料
①磁化：人们通过人工方法使磁性材料获得 磁性 的
过程．
②退磁：磁性材料被磁化后，在一定条件下会失去磁性，
这个过程叫做 退磁 或 去磁 ．
③磁性材料的分类：
根据磁性材料被磁化后退磁的难易程度分为软磁性材料
和 硬磁性材料
．
2．思考判断 (1)指南针的南极一定指向地磁场的南极．(×) (2)小磁针并不指正南正北，而是存在磁偏角．(√) (3)磁化后容易退磁的物质叫硬磁性材料，如计算机的 硬盘就是用硬磁性材料制成的．(×)
【答案】 C
磁通量的理解和计算
【问题导思】 1．公式Φ＝BS的适用条件是什么？ 2．怎样理解磁通量的正、负？
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)在匀强磁场B中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝ BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积．
磁与人类文明 怎样描述磁场 ●课标要求 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，知道磁场的基本特性．
3．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．
4．了解地磁场分布、变化以及对人类生活的影响． ●课标解读 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，关注磁现象在生产生活和科学技术上的应 用． 2．了解地球的磁场，知道磁偏角的概念． 3．知道磁场的基本性质，知道用磁感线描述磁场，掌 握磁感应强度和磁通量的概念．
(1)磁感线
为了形象地描述磁体和电流周围的磁场，我们在磁场中 画出一些有方向的假想曲线，这就是 磁感线 ．它的疏密 程度能表示磁场的 强弱 ，每一点的切线方向能表示该点的 磁场 的方向．
(2)条形磁体和蹄形磁体的磁感线 磁体都有两个磁极，在外部磁感线从 北 极指向 南 极， 在内部从 南 极指向 北 极，它是一系列 闭合 的曲线．
图 5－1－1
2．思考判断 (1)磁感线是用细铁屑排列而成的真实的曲线．(×) (2)磁感线能表示磁场的强弱和方向．(√) (3)磁感线总是从磁体 N 极出发到 S 极中止．(×)
3．探究交流 磁感线是真实存在的吗？
【提示】 不是．磁感线是为了形象地研究磁场而人为 假设的，并不是客观存在于磁场中的真实曲线．实验时用被 磁化的细铁屑来显示磁感线的分布，只是研究磁感线的一种 方法，使看不见、摸不着的磁场变得具体形象，给研究带来 方便，但是，绝不能认为磁感线是由细铁屑排列而成的.
2．磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线．在磁体外部 磁感线由 N 极到 S 极，在磁体内部磁感线由 S 极到 N 极．
例题一 关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是 ()
A．磁极与磁极之间、磁极与电流之间都可以通过磁场 发生相互作用
B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，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
Байду номын сангаас
专家认为，地球磁场来自地球深处的地心部分．固体的 地心四周是处在熔融状态的铁和镍液体．地心在金属液中的 运动，产生了电流，形成了地球磁场．而该磁场屏蔽了宇宙 射线，主要是太阳风暴对地球的袭击，保护了地球的生 命．科学家发现，火山岩浆凝固时，其中的铁总是按磁场方 向排列．专家把这一现象称为地球动力学，地球磁场是由地 球动力支配的，他们根据这一理论发展的电脑模拟系统发 现，地心周围的液体物质，总是处在不稳定状态，以非常缓 慢的速度转动，一般大约每年移动一度．然而在受到某种干 扰时，这个速度会变得越来越快，使原有的磁场偏离极地越 来越远，最后发生南北极互换的现象．
图5－1－3
【审题指导】 (1)计算磁通量时，公式 Φ＝BS 中的 S 是垂直于磁场方向的有效面积．
(2)磁通量的变化量 ΔΦ＝Φ2－Φ1，若 Φ1＝BS，平面转过 180°，Φ2＝－BS.
【解析】 (1)初始位置时，S⊥B：故Φ1＝BS. (2)框架转过30°时，Φ2＝BScos 30°＝ 23BS. (3)框架转过90°时，S∥B：故Φ3＝BScos 90°＝0. (4)从初始位置转过180°的过程中：规定初始位置时穿过 方向为正，则Φ1＝BS，Φ2＝－BS，故 ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－2BS.
几万年来，鲸鱼、鲑鱼、红龟、津巴布韦鼹鼠等动物一 直依赖先天性的本能在磁场的指引下秋移春返，一旦磁场消 失，它们的命运很难预测．而对于人类来说，最致命的打击 莫过于直接暴露在强烈的紫外线辐射之下．届时，皮肤癌等 各种灾难都将降临．
美国加州大学的地球科学和磁场专家加里·格拉兹迈尔说： “我们可以在岩石上看到翻转的情形，可是岩石不会告诉我 们为什么．电脑模拟系统能说明这一切．”这一系统就是格 拉兹迈尔和他的同事保尔·罗伯兹共同研发的．从地质记录 来看，地球磁场平均大约每20万年翻转一次，不过时间也可 能相差很大，并不固定，上一次磁场翻转是在78万年前．
计算穿过某一平面的磁通量的变化时，要明确磁通量是 穿入还是穿出平面，即要注意初、末磁通量的正、负，当平 面转过 180°时，磁通量的变化量 ΔΦ＝|Φ1－Φ2|＝2BS.
例题二 (2012·山西大同高二检测)如图 5－1－3 所示， 框架面积为 S，框架平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场方向 垂直，则穿过平面的磁通量为________．若使框架绕 OO′转 过 30°角，则穿过框架平面的磁通量为________；若从初始位 置转过 90°角，则穿过框架平面 的磁通量为________；若从初始位 置转过 180°角，则穿过框架平面的 磁通量的变化是________．
【答案】 B
【备课资源】(教师用书独具) 破解地球磁场南北颠倒之谜
1845年德国数学家卡尔·高斯开始记录地球磁场数据， 与那时相比，今天的磁场强度减弱了10%左右．而且这种势 头还将继续．电脑模拟系统“助阵”科学家，这种现象并不 罕见．在过去的数十亿年中，地球磁场曾多次发生翻转，这 可以在地球岩石中找到大量证据．而他们在最近几十年中发 展的电脑模拟系统，可以很好地演示这个翻转过程．
磁与人类文明
1.基本知识 (1)我们生活在天然磁场——地磁场中 ①地球磁场：地球周围存在着磁场，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，水 平放置的小磁针的指向跟地理子午线之间的夹角叫做磁偏
2．思考判断 (1)磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量．(√) (2)穿过某一面积的磁通量为零，则磁感应强度一定为 零．(×) (3)磁感应强度的方向就是磁感线的方向．(×)
3．探究交流 磁通量是矢量还是标量？有正、负之分吗？
【提示】 磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数，是 标量，但它有正、负之分，它的正、负并不表示方向，仅表 示磁感线的贯穿方向．一般说来，若磁感线从线圈的正面穿 过的，规定磁通量为“＋”，那么磁感线从线圈的反面穿过 时，磁通量就为“－”，反之亦然．
C．磁感线总是从磁铁的 N 极出发，到 S 极终止 D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
【解析】 磁场是一种特殊物质，磁极、电流间发生作 用都是通过磁场发生的，故A对；磁感线是为形象描述磁场 而假想的线，不是真实存在的，故D错；磁感线的切线方向 表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，故B对； 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，故C错．
航海用的指南针 图教5－1－1
• ●教学流程设计
演示结束
课标解读
1.知道磁场的基本 特性，了解地球 的磁场．
2.知道磁感线的定 义、特点以及作 用．
3.知道磁通量，理 解磁场的定量描 述.
重点难点
1.磁场的概念和地 磁场．(重点)
2.磁感线和磁通量 ．(重点)
3.磁通量的理解．( 难点)