高中物理2122指南针与远洋航海电流的磁场课件新人教版选修11

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高中物理2122指南针与远洋航 海电流的磁场课件新人教版选 修11
2.1 指南针和远洋航海
一、早期对磁的研究和使用
1、郑和下西洋:
我国是最早在航海上使用指南针的国家,导航时兼
用罗盘和观星 ,二者相互补充,相互修正。
用罗盘指引航向,探索航道,将船只航向的变动与
指南针指向的变动的关系总结出来,画出的航线在古代
1.答:小磁针将顺时针方向转 动。小磁针停顿转动时,其N极指 向沿磁场方向〔即N极指向右〕
2.答:当接通电路后,小磁针 的N极指向垂直纸面向外。
课堂练习和课外作业
课外作业: P31 问题与练习 1-4
3.答:电源右接线柱为正极。当电路接通电源后, 小磁针的N极偏向螺线管,说明螺线管的右端为S 极,根据安培定那么判 断出电路中电流从电源 的右接线柱流出,流入 电源的左接线柱,那么 电源的右接线柱为正极。
〔4〕不相交
三、地磁场: 1、定义:地球是个磁体,具有磁场,叫地磁场。
地磁场的分布大致上就像一个条形磁体 2、磁偏角: 〔1〕地球的地理南北极与地磁场的南北相反 〔2〕地球的地理两极与地磁场的两极并不重合, 磁针并非准确地指南或指北,有个夹角,叫地磁偏角, 简称磁偏角 3、地磁场的磁感线分布图:见上图 4、说明:宇宙中的许多天体都具有磁场。月球也 有磁场。但月球不象地球那样有一个全球性的磁 场。火星也没有全球性的磁场,所以火星上指南 针不起作用。
课堂练习和课外作业
课外作业: P31 问题与练习 1-4
4.答:由图中磁感线的疏密 程度及弯曲程度可知,M点 磁场强,P点磁场弱。M点和 点磁场方向为各自磁感线的 切线方向,它们的磁场方向 不同。
4、关于磁感线,以下说法中正确的选项是A ()
A.磁感线上每一点的切线方向都跟该 点的磁场方向一致
B.两条磁感线的空隙处不存在磁场 C.不同磁场形成的磁感线可以相交 D.磁感线是磁场中客观存在的、肉眼 看不见的曲线
5、一条竖直放置的长直导线,通有由下向上 的电流,在他正东方某处的磁场方向为( D )
A.向东 B、向西 C、向南 D.向北
6、一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方,
如下图,此时小磁针的S极向纸内偏转,这一
束粒子可能是 ( A)BD
A.向右飞行的正离子束
B、向左飞行的负离子束
C、向右飞行的电子束
D、向左飞行的电子束 N
3、以下关于磁场的说法中,正确的选项D是 ()
A、只有磁铁周围才存在磁场 B、磁场是假想的,不是客观存在的 C、磁场是在磁极与磁极、磁极和电流发
生作用时才产生 D.磁极与磁极,磁极与电流、电流与电
流之间都是通过磁场发生相互作用
课堂练习和课外作业
课堂练习: P31 问题与练习 1-4 课外作业: P31 问题与练习 2、3、4
地磁场的分布大致上 就像一个条形磁体。地 球的地理南北极与地磁 场的南北相反地球的地 理两极与地磁场的两极平行 地面
小结
一、磁场
1、磁场:磁体周围存在磁场。类似电场。
2、磁场的根本性质:对磁体有力的作用.名磁极相斥 , 异名磁极相吸 。
3、作用过程:通过磁场实现。
向地球的正南正北,其间有一个交角叫 磁偏角。
在地球两极附近,地磁场的磁感应强度约为 5×10-5T,而永久磁铁两极附近的磁感应强度约 为0.5T.地磁场是非常弱的。
2.关于磁感线的以下说法中,正确的选项是B〔 〕
A.磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线 B.磁感线上任一点的切线方向,都跟该点磁场的方
实验现象和结果分析:
从图乙可以看出,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那么。
1、安培定那么〔也叫右手螺旋定那么〕〔一〕
用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电 流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线 的环绕方向(图乙).图甲表示直线电流磁场的磁感线 分布情况.
• C.磁感线是实际存在的线,可由实验得 到
• D.磁感线类似于电场线,它总是从磁体 的N极出发终止于S
2.2 电流的磁场
一、电流的磁效应
1、前言:电现象和磁现象之间存在着许多相似性.例如,自然界中 只有正负两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.类似地, 自然界中只有南北两种磁极,同种磁极相互排斥,异种磁极相互吸 引.电现象和磁现象之间是否具有某种联系?
〔4〕模拟磁感线:实验中常用铁屑在磁场中被磁化的 性质,来模拟磁感线的形状。条形磁体磁感线模拟图
〔5〕条形磁体和蹄形磁体的磁感线:
磁感线方向:外部从N极到S极;内部从S极到N 极。
磁场的方向:规定静止小磁针北极受力的 方向〔或小磁针静止时北极所指的方向〕
电场的方向:规定正电荷所受电场力的方向
磁感线与电场线的联系与区别
直线电流的磁场的几种图
二、电流磁场的方向
演示实验 二:观察环形电流磁感 线的形状。
把环形导线穿过一块硬纸板,纸板水 平放置,在纸板上均匀地撤一些铁屑。 轻敲纸板,同时给导线通电,可以看到 铁屑所显示的模拟磁感线。
如果把小磁针放在环形导线的中央, 由N极所指的方向可以知道环形电流中 心附近磁场的方向。
观察环形电流磁感线的形状
2、安培定那么〔也叫右手螺旋定那么〕〔二〕:
让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直大 拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的 方向。
环形电流的磁场几种图
通电螺线管的磁感线
通电螺线管的磁感线方向也可用安培定那么来判 定
通电螺线管外部的
磁感线和条形磁铁外
N
部的磁感线相似.
C. 将钢针的一端接近磁体的北极,两者相互 排斥,再将钢针的另一端接近磁体的北极, 那么两者相互吸引,
D.将钢针的一端接近磁体的北极,两者相互 吸引,再将钢针的另一端接近磁体的北极 , 那么两者相互吸引
• 4、以下说法正确的选项是AB〔 〕 • A.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
• B.磁场和电场一样也是客观存在的的物 质
6、磁感线与电场线的联系与区别 三、地磁场 1、 地磁场的分布大致上就像一个条形磁体。
南北极相反.各地磁感线近似平行地面 2、磁偏角:地理两极与地磁场的两极并不重合,有个
夹角,叫地磁偏角。 3、说明:许多天体都具有磁场.月球也有磁场.火星
没有全球性的磁场,所以火星上指南针不起作用。
1.地理的 南北极 是地磁的北南极。指南针并不指
小结 一、电流的磁效应:电流也能产生磁场.这个现象称
为电流的磁效应。 二、电流磁场的方向:由安培定那么〔也叫右手螺旋定
那么〕确定 三、安培定那么:内容分三种不同情况。 1、直线电流:用右手握住导线,让伸直 的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,
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:用右手握住圆环,大拇指
磁感线:
电场线:
〔1〕为形象描述磁场而假 〔1〕为形象描述电场而 想的曲线,实际不存在 假想的曲线,实际不存在
〔2〕疏密表示强弱,切线 〔2〕疏密表示强弱,切
方向表示磁场方向
线方向表示电场方向
〔3〕磁铁外部从N极到S 极,内部从S极到N极, 形成闭合曲线
〔4〕不相交
〔3〕始于正电荷,终止 于负电荷的非闭合曲线
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.
二、磁感线:
1、作用:形象地描述磁场。切线方向表示磁场方向; 疏密表示磁场强弱。
小结
4、 模拟磁感线:实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性 质,来模拟磁感线的形状。
5、条形磁体和蹄形磁体的磁感线形状。 注意:内部:从S极到N极
谢谢观赏
称为针路或针径。 1405—1433年间,郑和先后7次下西洋。他率领当
时世界上最强大的船队,先后到达了亚洲、非洲的三十
几个国家。是世界航海史上伟大的壮举 郑和下西洋,不但是中国海上探险事业的巨大成就, 也是世界地理发现史上的光辉纪录。
2、欧洲人的远洋探险: 在宋、元两代,我国创造的指南针传
到了欧洲和亚洲的许多国家,使得近代欧洲的 远洋探险成为可能。
向一样 C.磁铁的磁感线从磁铁的北极出发,终止于磁铁的
南极 D.磁感线有可能出现相交的情况
3.以下情况可以肯定钢针没有磁性的是〔 D〕
A.将钢针的一端接近磁体的北极,两者相互 吸引,再将钢针的另一端接近磁体的南极, 那么两者相互排斥
B.将钢针的一端接近磁体的北极,两者相互 吸引,再将钢针的另一端接近磁体的北极, 那么两者相互排斥
举例
练习1:在奥斯特实验中, 小磁针N极怎样偏转? 为什么? 小磁针N极垂直纸面向里偏转
练习2:如下图,a、b、c三枚小磁针分别 放在通电螺线管的正上方、管内 和右侧.当这
些小磁针静止时,小磁针N 极的指向 是………( ) A.a、b、c均向左 B.a、b、c均向右 C.a向左,b向右,c向右 D.a向右,b向左,c向右
2、磁场的根本性质:对磁体有力的作用, 同名磁极相斥 ,异名磁极相吸 。
3、磁场的方向:规定静止小磁针 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.
4、磁感线: 〔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,都跟该点的磁场方向一样。 这样的曲线叫磁感线。磁感线的疏密表示磁场强弱。
意大利航海家哥伦布〔约1451—1506 〕进 展了远洋探险,在这次航行中,观察到了磁偏 角。
葡萄牙航海家麦哲伦〔约1480—1521 〕也 进展了远洋探险,用了三年时间完成了举世闻 名的环球航行。
所有这些远洋航行的成功,离不开磁学知 识的最初应用——指南针。
二、磁场 1、磁场:磁体周围存在磁场。
(2)目的:为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线
(3)特点: a.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向; b.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱; c. 磁感线是封闭曲线; d. 任何两条磁感线都不相交。
〔4〕模拟磁感线:实验中常用铁屑在磁场中被磁化的 性质,来模拟磁感线的形状。条形磁体磁感线模拟图
2、电流产生磁场 〔1〕奥斯特实验:如图 〔2〕现象:当导线有电流时, 小磁针会发生转动。 〔3〕电流的磁效应:电流也 能产生磁场。这个现象称为 电流的磁效应。
二、电流磁场的方向
演示实验一:观察直线电流 磁感线的形状.
使直导线穿过一块硬纸板, 在硬纸板上均匀地撤一层细铁 屑。轻敲硬纸板,同时给导线 通电,细铁屑在磁场里被磁化, 并在磁场作用下有规那么地排 列起来。这时细铁屑排列的形 状显示出直线电流磁场磁感线 的形状〔图〕
S
7、通电螺线管附近放置四个小磁针,如下图,
当小磁针静止时,图中小磁针的指向可能的
是(涂黑的一端为N极) ( ) B
A.a B.b C.c
D.d
8、如下图,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 ( )D
A.全向里 B.全向外 C.a向里,b、c向外 D.a、c、向外,b向里
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