2017_2018学年高中物理第三章磁场第一二节我们周围的磁现象认识磁澄件粤教版选修3_1
第三章--磁场及电磁感应
课题
※第三章磁场及电磁感应
※第一节磁场课型
新课授课班级授课时数 1 教学目标
1.了解磁场及电流的磁场。
2.了解安培力的大小及方向。
教学重点
1.磁场。
2.安培力的大小及方向。
教学难点
安培力的大小及方向。
学情分析
教学效果
教后记
新授课
A、新授课
※第一节磁场
一、磁场
1.磁体
某些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体
分为天然磁体和人造磁体。常见的条形磁铁、马蹄形磁铁和针形磁铁等都是人造磁体,
如下图所示。
3-2 常见人造磁铁
2.磁极
磁体两端磁性最强,磁性最强的地方叫磁
极。任何磁体都有一对磁极,一个叫南极,用S
表示;另一个叫北极,用N表示,如右图所示。
N极和S极总是成对出现并且强度相等,不存在
独立的N极和S极。
当用一个条形磁铁靠近一个悬挂的小磁针(或条形磁铁)时,如下图所示。我们发现:
当条形磁铁的N极靠近小磁针的N极时,
小磁针N极一端马上被排斥;当条形磁铁
的N极靠近小磁针的S极时,小磁针S极
一端立刻被条形磁铁吸引。说明磁极之间
存在相互作用力,同名磁极互相排斥,异
名磁极互相吸引。
3.磁场
力是物质之间相互作用的结果。用手推门,门就会转动打开,这是因为力直接作用
于门。上述实验中,磁极之间存在的作用力并没有直接作用,到底是什么神密的物质使
得它们之间有力的作用呢?这种神密的物质就是磁场。磁极之间相互作用的磁力就是通
过磁场传递的。磁场是磁体周围存在的特殊物质。磁极在自己周围的空间里产生磁场,
磁场对它里面的磁极有磁场力的作用。
4.磁场方向
把小磁针放在磁场中的任一点,可以看到小磁针受磁场力的作用。静止时它的两
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?
高中物理选修3-1课件 第三章 第1节 磁现象和磁场
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三、地球的磁场 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。 3.太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场。
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[合作共研]
[典例] 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( )
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2.[多选]下列说法正确的是
()
A.地球是一个巨大的磁体,其N极在地球南极附近,S极
在地球北极附近
B.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
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,其间有一个夹角,这就是磁偏角,磁偏角的数
值在地球上不同地点是相同的
我们周围的磁现象ppt课件
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:
20
高中物理选修3-1第三章第一节
生活中的磁现象
1
复习
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。
2
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 磁性物体叫消磁或去磁.
的预兆。 12
指南针在静止时沿地球南北方向取向.
指 南 车
13
4.宇宙中很多天体都
有磁场.如太阳、月亮、火
太
星等都存在磁场.但它们的
阳
磁场有不同的特点.火星上
黑
不可使用指南针.
子
太
太
阳
阳
耀 斑
风
14
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?
第三章 磁场 第1、2节
第三章磁场
第1节磁现象和磁场
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,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南北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磁场发生的.
4.(1)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)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,这个夹角称做磁偏角
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
答案 A
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
答案AC
解析磁场虽看不见、摸不着,但其是客观存在的,不随人的意志而转移,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电流有力的作用.
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
答案ABD
解析磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场来传递的.
【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
高中物理人教版选修3-1第三章《磁场》
3、一根导线长0.2m,通过3A的电流,
垂直放入磁场中某处受到的磁场力是 6×10-2N,则该处的磁感应强度B的大
小是______;如果该导线的长度和电 0.1T
流都减小一半,则该处的磁感应强度
的大小是_____。 0.1T
4.磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流强度是2.5 A,导线长1 cm,它受到的安培力为5×10-2 N,则这个位置的磁 感应强度是多大?
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。
解答:
F 5 102 N B 2T 2 IL 2.5A 1 10 m
5.接上题,如果把通电导线中的电流强度增大到5 A时,这一点的 磁感应强度应是多大?该通电导线受到的安培力是多大? 解答:磁感应强度B是由磁场和空间位置(点)决定的,和导 线的长度L、电流I的大小无关,所以该点的磁感应强度是2 T. 根据F=BIL得,F=2 × 5 × 0.01=0.1N 注意:计算时要统一用国际单位制。
新课标人教版课件系列
第三章第一二节认识磁场
2.一根竖直放置的长直导线,通以由下向上的电流,
则在它正西方某点所产生的磁场方向是( )
A.向东
B.向南
C.向西
D.向北
解析:由题意可知,电流是由下向上,则根据右手
螺旋定则可知,正西方某点的磁场方向为向南,故 B 正
确,A、C、D 错误.故选 B.
答案:B
拓展三 安培分子电流假说的理解
我们知道原子是由原子核和绕核高速旋转的电子构 成的,大家推想电子在原子核外形成了环形电流,环形 电流周围产生磁场,那么每个原子就等效成为一个微小 的磁体,这样原子构成物体,每个物体都应有磁性,这 种说法对不对?具有磁性的物质其核外电子的运动有何 特点?
(2)误认为地理两极与地磁场的两极重合.事实上, 两者并不重合,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.
1.赤道上放一个指南针,则指南针的南极指向是
() A.向东
B.向西
C.向南
D.向北
解析:地理北极附近是地磁南极,地理南极附近是地
难 点
1.地磁场的特点
. 2.安培分子电流
假说.
知识点一 我们周围的磁现象
提炼知识 1.地磁场. (1)地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫 __地__磁__场_____.
人教版高中物理选修31第三章《磁现象和磁场》
近百年地球磁场衰减
地磁场的减弱是可能导致磁场方向倒转的预兆。
美国科学家最新研究表明,未来地球磁场将出现方向反转, 在地球历史中经历过多次磁场反转,地球磁场就像一个条形磁
铁,数亿年以来保持相同强度。之后出于某种未知原因,逐渐 变弱,直至磁场逆转。
例题分析
1.首先发现电流产生磁场的科学家是( D )
磁体对电流的作用
电流对电流的作用
三、磁场
1、磁场:磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质。
2、磁场的基本性质:
磁场对放入其中的磁体或通电导体有力作用。
磁体 电流 电流
磁场
磁体
磁场
磁体
磁场
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
地磁 南极
人教版高中物理选修31第三章《磁现 象和磁 场》
• 可是奥斯特一直相信电、磁、光、热等现 象相互存在内在的联系,尤其是富兰克林 曾经发现莱顿瓶放电能使钢针磁化,更坚 定了他的观点。当时,有些人做过实验, 寻求电和磁的联系,结果都失败了。
人教版高中物理选修31第三章《磁现 象和磁 场》
人教版高中物理选修31第三章《磁现 象和磁 场》 人教版高中物理选修31第三章《磁现 象和磁 场》
磁性、磁体、磁极
3磁场1-3节知识点与习题(有答案)
第三章磁场
一、磁现象
1、磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)
2、磁体:
定义:具有磁性的物质
分类:永磁体分为天然磁体、人造磁体
3、磁极:
定义:磁体上磁性最强的部分叫磁极。(磁体两端最强中间最弱)
水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)
作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
说明:最早的指南针叫司南。一个永磁体分成多部分后,每一部分存在两个磁极。
如图所示,当弹簧测力计吊着一磁体,沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端一到B 端的过程中,能表示弹簧测力计示数与水平位置关系的是图中的〔〕
——条形磁铁的两端磁性最强,中间最弱;再者同名磁极相排斥,异名磁极相吸引,所以由A到B的过程中,弹簧测力计示数逐渐变大。选D
有两根外形完全相同的钢棒,一根有磁性,另一根没有磁性,要确定哪根钢棒有磁性,某同学用一根钢棒的一端去接触另一根钢棒的中间部分,如图所示,若两根棒互相吸引,可以决定_________钢棒有磁性,若两根钢棒互相不吸引,可以断定_________钢棒有磁性。
——乙;甲. 因为条形磁铁的两端磁性最强,中间最弱。
有两个完全相同的磁铁,在不同的磁极上吸引两只铁钉,如图所示.如果
将两磁铁靠近,直至两个磁极相接触,会有什么现象发生?设法做一下这
个实验,并分析产生有关现象的原因.
当两磁铁靠近时,两个铁钉相吸引,因为两个铁钉都被磁化,下端为异名磁极,
因此相吸引;当两个磁极相接时,两只铁钉会在重力作用下落下,因这时相接
处相当于一条形磁铁中央处,磁性很弱.
4、磁化:
粤教版高中物理选修3-1课时检测:第三章 第一二 节认识磁场 含答案
第一节我们周围的磁现象
第二节认识磁场
A级抓基础
1.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,如果这种说法正确,则当在信鸽腿上系上一块小磁体,信鸽还能否通过地球的磁场来导航( )
A.能B.不能
C.能,但不灵敏D.无法判断
解析:小磁体干扰了信鸽自身的磁场,故B正确.
答案:B
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.地磁的北极在地理南极附近
答案:D
3.关于磁场的方向,下列叙述中不正确的是( )
A.磁感线上每一点的切线方向
B.磁场N极到S极的方向
C.小磁针静止时北极所指的方向
D.小磁针北极受力的方向
解析:磁场方向规定为小磁针北极的受力方向或静止小磁针北极的指向,用磁感线表示则是磁感线的切线方向即为该点的磁场方向.答案:B
4.一束电子流沿水平面自西向东运动,在电子流的正上方一点P,由于电子运动产生的磁场在P点的方向为( )
A.竖直向上B.竖直向下
C.水平向南D.水平向北
解析:电子流沿水平面自西向东运动,根据右手螺旋定则可知,电子流在P点产生的磁场的方向为水平向北,所以D正确.答案:D
5.如图所示的螺线管正上方放置一小磁针,当闭合开关S后,小磁针的指向如图所示,其中黑色的那一端为小磁针的N极,下列判断正确的是( )
A.电源左端为正、右端为负,线圈左端为N极,右端为S极
B.电源左端为负、右端为正,线圈左端为N极,右端为S极
C.电源左端为负、右端为正,线圈左端为S极,右端为N极
高中物理3.1磁现象和磁场教案新人教版选修3_1
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。
高二物理第三章磁场12节练习题
龙江中学高二物理同步课后作业(第10周第一课时)班级:学号:姓名:分数:
第一二节:我们周围的磁现象.认识磁场
一、单项选择题:(共5题,每小题6分,共30分)
1.如图所示,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
2.首先发现电流磁效应的科学家是()
A. 安培
B. 奥斯特
C. 库仑
D. 伏特
3.关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是()
A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场看不见,是假想的
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.磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止的
D.磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的
4. 如图是通电直导线周围磁感线的分布情况示意图,各图的中央表示垂直于纸面的通电直导线及其中电流的方向,其他的均为磁感线,其方向由箭头指向表示,这四个图中,正确的是()。
5. 一根软铁棒在磁场中被磁化,这是因为()。
A. 软铁棒中产生了分子电流
B. 软铁棒中分子电流取向杂乱无章
C. 软铁棒中分子电流消失
D. 软铁棒中分子电流取向变得大致相同
二、双项选择题(共4题,每题8分,共32分)
6. 当接通电源后,小磁针A按如图中所示的方向运动,则()。
A. 小磁针B的N极向纸外转
B. 小磁针B的N极向纸内转
C. 小磁针B不转动
D. 电源的左边是正极
7. 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
人教版高中物理选修3-1学案:第三章 第1节 磁现象和磁场-含解析
第1节磁现象和磁场
1.磁体是具有磁性的物体,磁体有N、S两个极,同名磁极相互排斥,异名
磁极相互吸引。
2.奥斯特发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系。
3.磁场是一种特殊的物质,它对放入其中的磁体、电流有力的作用。
4.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。
5.火星上没有一个全球性的磁场,所以指南针在火星上不能工作。
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)。
(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。
二、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)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有力的作用。
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
在现代生活中,处处可遇到磁,发电机、电动机、变压器、电报、电话、收音机以 至加速器、热核聚变装置、电磁测量仪表等无不与磁现象有关。
生物也有磁现象,在人体内,伴随着生命活动,一些组织和器官内也会产生微弱的磁场。 许多人都知道,家里养的鸽子可以从离家几十、几百甚至上千公里的地方飞回家里;燕 子等候鸟每年都在春秋两季分别从南方飞回北方,又从北方飞到南方;一些海龟从栖息 的海湾游出几百几千公里后又能回到原来的栖息处。它们是如何辨别方向的?尤其是在 茫茫的海洋上。难道它们也像人类航海时一样使用指南针吗?大量的和长期的观察研究 表明,这些生物从原居处远行后再回到原居处,的确是与地球磁场有关的,或者可能有 关的。
我们在体格检查或因心脏、脑部疾病去医院就医时,常常需要做心电图或脑电图的检查,由此了解心 脏或脑部的生理和病理情况。但是我们知道电的活动(电流)会产生磁场,因此在心电流产生心电图和 脑电流产生的脑电图时,也应该有心磁场产生的心磁图和脑磁场产生的脑磁图。那么为什么目前医院 里还没有应用心磁图和脑磁图呢?这是因为心脏产生的心磁场和脑部产生的脑磁场都太微弱,不但需 要特别的高度灵敏的测量心、脑磁场的磁强计,例如应用在很低温度下才能使用的超导量子干涉仪 (SQUID)式磁强计,而且由于微弱的心脏磁场只有地球磁场的大约百万分之一(10-6),更微弱的脑部 磁场只有地球磁场的大约亿分之一(10-8),因此在测量心脏磁场和脑部磁场时还必须排除地球磁场的 干拢,这就需要在能把地球磁场显著减小的磁屏蔽室中进行心、脑磁场的测量,或者利用超导量子干 涉仪式磁场梯度计在没有磁屏蔽室时进行心、脑磁场的测量。这是因为磁场梯度计只测量不均匀的磁 场,而对均匀的磁场无反应。而在小的区域中的地球磁场是均匀的,但人的心、脑磁场却是随距离心、 脑远近的不同而不同的非均匀磁场,故可以用高灵敏度的超导量子干涉仪式磁场梯度计而不需用磁屏 蔽室便可以测量人的心、脑磁场。可以看出,心、脑磁场的测量要比心、脑电场的测量复杂和困难得 多,因而在应用上受到许多限制。目前国外和我国虽然都研制出超导量子干涉式磁强计,大的磁屏蔽 室和超导量子干涉式磁场梯度计,但都还没有实际和大量应用到心、脑磁场和心、脑磁图的测量上。
高二物理选修3-1第三章《磁场》集体备课材料
高二物理选修3-1第三章《磁场》集体备课材料
高二物理备课组
一、课程标准内容
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、了解磁场,知道磁感应强度和磁通量。会用磁感线描述磁场。
3、会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
4、通过实验,认识安培力。会判断安培力的方向。会计算匀强磁场中安培力的大小。
5、通过实验,认识洛仑兹力。会判断洛仑兹力的方向,会计算洛仑兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。
6、认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。
二、新、旧教材章节结构的对比
本章内容继承了原教材的基本结构和线索,但对各节内容进行了调整和优化,以下是新旧教材章节结构的对比。
与老教材比较,本章的节数不变,把原先第三节的内容《电流表的工作原理》移到了第4节《磁场对通电导线的作用力》;把《质谱仪》和《回旋加速器》两块内容合并成第6节《带电粒子在匀强磁场中的运动》;把“磁感线”、“几种常见的磁场”、“安培分子电流假说”、“匀强磁场”和后面一章《电磁感应现象》中的“磁通量”组成了第3节《几种常见的磁场》。调整以后,磁场的内容结构更加合理、逻辑线索更加清晰,从磁现象(磁效应)→磁场性质的定量和定性描述→磁
场对电流和运动电荷的作用→安培力和洛仑兹力的应用,符合学生的认知规律。
根据这条线索本章分为四个单元:第1节为第一单元,介绍基本磁现象、磁效应和地磁场。第二单元包括第2节、第3节,主要是磁场的定性和定量描述,在第3节里,根据课程标准还介绍了磁通量;第三单元包括第4节、第5节,讲述安培力和洛仑兹力,是本章的核心知识也是教学的重点。第四单元包括第6节,介绍粒子在匀强磁场中的运动,其实质是介绍洛仑兹力的应用,特别是在现代高新科技中的应用。
物理:3.1《磁现象 磁场》教案(教科版选修3-1)
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。
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2.图示磁场 (1)磁感线:我们可以用磁感线来描述磁场,所谓磁感线就是 在磁场中 有方向的曲线 ,在这些曲线上,每一点的电场方向都 与该点的 切线方向 一致。 (2)直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培 ____
定则 ____来判断:用 右手 握住导线,让伸直的大拇指指向 电流 方向,
(2)消磁:磁体受到 高温 或猛烈的 敲击会失去磁性。这是 因为在激烈的热运动或机械振动的影响下,分子电流的取向又 变得杂乱了。
图 312
1.自主思考——判一判 (1)虽然磁场看不见, 摸不着, 但是磁场是一种客观存在的物质。 (√ ) (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。 (3)磁感线是磁场中实际存在的线。 (4)磁感线的方向是从 N 极指向 S 极。 (5)地球的两极与地磁的两极间存在一个磁偏角。 (×) (× ) (× ) (√)
2.合作探究——议一议 (1)我国古代四大发明中的“司南”是根据什么原理制成的?
提示:根据磁体具有指示南北方向的特征以及地磁场的分布。
(2)为什么磁体之间不接触也可以产生相互作用?
提示: 因为磁体周围存在磁场,而磁场能传递磁体之间的相互 作用,从而使磁体与磁体之间相互吸引或相互排斥。
(3)在磁场中不画磁感线的地方没有磁场,这种说法对吗?
2.电场与磁场的比较
比较项目 产生 不同点
电场 电荷周围
磁场 磁体、电流、运动电
荷周围
电流有磁场力的作用 荷无力的作用
基本
性质 作用 特点
对放入其中的电荷 对 放 入 其 中 的 磁 极 、
有电场力的作用 无力的作用 对放入其中的磁体 对 放 入 其 中 的 静 止 电
相同点
磁场和电场都是不依赖于人的意志而客观存在的特 殊特质,具有质量和能量
对磁现象及磁场的理解
1.奥斯特实验的技巧和意义 (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,即电流周围产生磁场, 也就是电流的磁效应。
弯曲的四指所指的方向就是 磁感线 的环绕方向。
3.三种常见的电流的磁场分布
安培定则
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垂直于导线的多组同心圆,越
向外越稀疏,磁场越弱
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
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 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
提示:不对。磁感线是为形象地描述磁场而假想的曲线,在磁 场中不画磁感线的地方并不能说明该处没有磁场。 (4)在用安培定则判定通电直导线、环形电流和通电螺线管的磁 感线的方向时,有什么相同点和不同点?
提示:相同点:都用右手进行判断。 不同点:拇指和四指所指示的物理意义不同,对通电直导线, 拇指指向电流的方向,四指指向磁感线的方向。
四、安培分子电流假说 1.安培分子电流假说 法国学者安培认为, 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——N 极和 S 极。 2.用分子电流假说解释磁体的形成
图 311
(1)磁化:一根铁棒,在未被磁化的时候,内部各分子电流的 取向是杂乱无章的(图 312 甲),它们的磁场互相抵消,对外界 不显磁性。当铁棒受到外界磁场的作用时,各分子电流的取向变 得大致 相同 (图 312 乙),铁棒被磁化,两端对外界显示出较强 的磁作用,形成磁极。
3.磁性材料 (1)磁性材料:像铁那样磁化后磁性很强的物质叫做铁磁性物质。 磁性材料分为 硬磁性材料与 软磁性材料。 按化学成分分为两大类: 金属磁性材料 和 铁氧体 。 软磁性材料:磁化后 容易 去磁的物质。 硬磁性材料:磁化后 不容易 去磁的物质。 (2)应用: ①软磁性材料:适用于 需要反复磁化 的场合,常用来制造半导 体收音机的天线磁棒、录音机和录像机的磁头、变压器、电动机、 发电机、电磁铁等。
一、我们周围的磁现象 1.无处不在的磁 (1)人体心脏的生物电流产生微弱的心磁,因而 心磁图 已经 成为发现某些心脏疾病的重要手段。 (2)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。
2.地磁场 (1)地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫 地ห้องสมุดไป่ตู้场。 (2)地磁场能够使指南针在 静止 时沿地球的南北方向取向, 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,但地磁极与地理极并不重合。
第一、二节
我们周围的磁现象 认识磁场
1.地磁场的 N 极(北极)位于地理南极附 近,地磁场的 S 极(南极)位于地理北 极附近,地磁极与地理极并不重合。 2.奥斯特发现了电流的磁效应,首次 揭示了电与磁的联系。 3.磁感线上每一点的切线都与该点的 磁场方向一致;磁感线的疏密程度反 映了磁场的强弱。 4. 判定电流磁场的方向应用安培定则。
[典例] 在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态, 突然 发现小磁针的 N 极向东偏转,由此可知 ( )
磁场虽然看不见,摸不着,但它是客现存在的特殊 物质 。
4.磁场的基本特性 对处在它里面的磁极和电流有 力 的作用,即磁体与磁体、
电流与电流 、磁体与电流之间都有 力 的作用。 ____________
三、磁场的描述 1.磁场的方向 在磁场中的任一点,小磁针 N 极 受力 的方向,亦即小磁针
静止 时 N 极 所指的方向,就是该点的磁场方向。 _____
②硬磁性材料:适用于制成 永磁铁 (可用于扬声器、话筒等 ),
并广泛用作磁记录材料(可用于录音机磁带、 银行卡、 计算机硬盘等)。
二、对磁场的认识 1.电流的磁效应 1820 年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应 ,首次 揭示了电与磁的联系。 2.磁场的来源
磁体和电流 的周围。 3.磁场的客观性