高中物理选修3-1教科版 磁现象和磁场
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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知识点二 对地磁场的理解
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。
结束
第 1 节 磁现象和磁场
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核心素养点击
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物理观念
体会磁现象是通过磁场发生的。
了解电流磁效应的发现过程，体会奥斯特实验的 科学思维
物理思想和重要意义。
用类比的方法，形成磁场的感念，探究磁场的基 科学探究
本性质。
认识到物理学是基于人类有意识的探究而形成 科学态度
的对自然现象的描述与解释，并需要接受实践的 与责任
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(2)基本性质：对放入其中的 磁体 或 通电导线 有力的作用。
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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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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
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。
高中物理选修3-1(教科版)《3-1 磁现象和磁场》课件
电与磁之间的 相似点
电
←→
磁
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 都有两个极：电荷有正电，负电 ； 磁铁有南极，北极
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
富兰克林在1751年发现 放电可以使缝衣针磁化
奥斯特（丹麦）
深受康德自然哲学的 影响
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力的作用
四、地磁场
地球周围空间存在 的磁场叫地磁场
地磁场的北极在地理的南 极附近，地磁场的南极在 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。
知识小结
一、磁现象中的几个概念
磁性：能够吸引铁质物体的性质 磁体：具有磁性的物体 磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极 磁化：是指使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程
定的南北方向
电
←→ 磁
二、电流的磁效应（奥斯特实验）
结论: 通电导线周围存在磁场，
即电流可以产生磁场。
磁场对放入其中的磁 体有力的作用
磁体也会对通电导线有作用力（安培研究成果）
磁铁可以 驱动通电 导线运动
电动机
电流计
磁场对放入其中的通 电导线有力的作用
三、磁场
磁场： 磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质
3.1 磁现象和磁场
zxxk
极 光
一、磁现象
磁性：能够吸引铁质物体的性质
磁体：具有磁性的物体
磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极
南极S 北极N
磁化：是指使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程
我国最早对磁石的记载：
世界上最早的 磁性定向工具
高中物理 第三章 磁场 第1节 磁现象 磁场课件 教科版选修3-1
注意不要将电流与电流之间的相互作用理解成是通过电场产生的，导致错误．
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息一下眼睛， 看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对身体不好哦~
16
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．磁体与磁体之间是直接发生作用的 D．磁场只能由磁体产生，电流不能产生磁场
解析：磁场和电场都是客观存在的特殊物质，不是人为规定的，A对，B错．磁体与 磁体之间是通过磁场发生相互作用的，C错．电流也能产生磁场，D错． 答案：A
2．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．磁场是磁体周围或电流周围存在的一种物质，有小磁针放入其中时，磁场存 在；无小磁针放入时，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
[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．( ) (2)电荷周围既能产生电场，又能产生磁场．( ) (3)磁场与磁场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．( ) 答案：(1)× (2)× (3)×
要点一 对磁场性质的理解
磁场的存在
为形象描述场而引入的假想线，实际并不存在
相似 疏密
场的强弱
点 切线方向
场的方向
相交
不相交
不同点
闭合曲线
起始于正电荷，终止于负电荷
[例2] (多选)下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是( ) A．电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B．磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的 C．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线 D．电场线越密的地方，同一检验电荷所受的电场力越大 [思路点拨] 电场线和磁感线都是为了形象地描述场而引入的，熟悉各自的特点， 掌握它们的联系与区别是正确处理此类问题的关键．
高中物理选修3-1第三章 磁场3.1磁现象和磁场教学课件共15张PPT含视频
三、磁场 （类比电场）
电场
1 电荷之间的相互作 用通过电场发生
2 电荷周围存在的一 种特殊物质
3 对放入其中的电荷 有力的作用
磁场
磁体与磁体、磁体与电流、 电流与电流的相互作用通过 磁场发生
电流、磁体周围存在 的一种特殊物质
对放入其中的电流、 磁体有力的作用
四、地磁场
回答下列问题： 1.地磁南极在哪？地磁北极在哪？ 2.什么是磁偏角？
No 君子赠人以言，庶人赠人以财。——荀况
懦弱的人只会裹足不前，莽撞的人只能引为烧身，只有真正勇敢的人才能所向披靡。 每天多做一点，并坚持下去。
Image 做事就是在学做人而已。
相逢的故事多似流星，唯你与我，以眼认眼，以身还身。 愚痴的人，一直想要别人了解他。有智慧的人，却努力的了解自己。 不要试图交到一个完美的朋友，也不要交到很多朋友。
磁体间的相互作用通过磁场发生.
4.磁体周围有磁场.
NS
重温经典 电流的磁效应
奥斯特实验：电流周围有磁场
提供的器材：干电池、线圈、直导线、小磁针、 马蹄形磁体、开关、导线若干
注意事项：开关闭合后立即断开（试触法）
现象:电流使小磁针发生转动
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。
——安培
1820年4月，在一次讲演快结束的时候，奥斯特 抱着试试看的心情又作了一次实验。他把一条非常细 的铂导线沿南北方向上放在一根用玻璃罩罩着的小磁 针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这 一跳，使有心的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台上 摔了一跤。但因为偏转角度很小，这一跳并没有引起 听众注意。以后，奥斯特花了三个月，作了许多次实 验，宣布发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联 系。
高中物理选修3-1第三章 第一节 磁现象和磁场 课件
磁现象
北 极和____ 南 极 磁体上存在_____
1
2
排斥 同种电荷相互_____ 吸引 异种电荷相互_____ 排斥 异名磁极相互 同名磁极相互_____ 吸引 _____
库仑
托马斯· 杨
安培
电和磁？
NO！
电和热！ 电和光！
电和磁？！
奥斯特
二、电流的磁Βιβλιοθήκη 应奥斯特实验实验结论:通电导体对磁体有力的作用
4.磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的
磁单极是科学家在理论物理学弦理论中提出的仅带有北极或南极单一磁 极的假设性磁性粒子。在物质世界中，这是相当特殊的，因为磁性粒子通常 总是以偶极子（南北两极）的形式成对出现。磁单极子这种物质的存在性在 科学界时有纷争，迄今为止科学家们还未曾发现过这种物质，因此，磁单极 子可以说是21世纪物理学界重要的研究主题之一。
绘制通电导线竖直放置时，小磁针的指向。
I
N N I
1、磁现象
2、电流的磁效应 3、磁场及其基本性质 4、地磁场
1、发现日常生活中的磁现象以及有关磁现象的应用
C
)
A．磁场是人们设想的，实际上并不存在 B．只有磁铁周围才存在磁场 C．电流之间的相互作用是通过磁场发生的 D．磁极与电流间的相互作用是通过磁场与电场而共同产生的
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
历史意义：首次揭示电与磁的联系，揭开 了物理学史的新纪元
电源、开关
电源 开关
电源 开关
产生
电荷 A
作用
电 场
高中物理 第三章 磁场 1 磁现象 磁场教案 教科版选修3-1-教科版高中选修3-1物理教案
1 磁现象磁场1．磁现象(1)磁性：天然磁石和人造磁体都叫作永磁体，它们都能吸引铁质物体，我们把这种性质叫作磁性．(2)磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫作磁极．悬吊的小磁针静止时，指南的磁极叫作南极，又叫作S极；指北的磁极叫作北极，又叫作N极．在超市里，顾客可以自己在货架上挑选商品，十分方便，但如果有人想拿了东西不付钱而偷偷溜走，那么出口处的报警器马上会报警，你知道这是什么原因引起报警器发声的吗？提示：那是因为超市中的每一件商品上都有一小片带磁性的标签，当经过出口时，那里的磁性探测器便检测出来并发出警报，只有当你付款后，售货员用一种特别的“消磁”装置将标签上的磁性消除，探测器才会让你把商品带出超市．2．电流的磁效应(1)磁极间的相互作用：自然界中的磁体总存在着两个磁极，磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．(2)电流的磁效应：电流与磁体间相互作用的现象称为电流的磁效应，电流的磁效应是丹麦物理学家奥斯特发现的．3．磁场(1)正像电荷之间的相互作用是通过电场发生的，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通过磁场发生的．(2)磁极周围和通电导体周围存在着磁场．4．地球的磁场(1)地球是一个大磁体：地球的地理两极与地磁两极并不重合，地磁的北极位于地理的南极附近，地磁的南极位于地理的北极附近．(2)地球的两极和地磁两极并不重合，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．磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的．(3)宇宙中许多天体都有磁场，太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都与太阳磁场有关．而火星上不像地球那样有一个全球性的磁场，因此指南针不能在火星上工作．在做电流磁效应的实验时，通电直导线为什么要沿南北方向放置？提示：地球本身就是一个大磁体，而地球的磁场方向大致是由地理的南极指向地理的北极．为了避免地磁场的影响，在做实验时，通电直导线必须沿南北方向放置．5．磁感线(1)定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫作磁感线．(2)磁感线的疏密程度：描述磁场的强弱．(3)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，内部从S极指向N极，是闭合曲线．磁感线是磁场中真实存在的曲线吗？提示：不是．磁感线是一种物理模型，利用磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向．6．几种电流的磁场(安培定则的应用)(1)直线电流的磁场：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，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向．这个规律也叫右手螺旋定则．(2)环形电流的磁场：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中轴线上磁感线的方向．(3)通电螺线管的磁场：右手握住螺线管，让弯曲的四指跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管中轴线上磁感线的方向或拇指指向螺线管的磁场的北极．7．安培分子电流假说什么是分子电流：在原子、分子等物质微粒的内部存在着一种环形电流——分子电流．没有磁性的铁棒在受到外界磁场的作用时，两端对外界显示出较强的磁作用，形成了磁极．这是怎么回事呢？提示：当没有磁性的铁棒受到外界磁场的作用时，铁棒中各分子电流的取向变得大致相同，使铁棒整体显磁性，这种现象叫作磁化现象．考点一对磁场的理解1．磁场的产生磁场与电场一样，都是场物质，磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质．磁体之间、磁体与电流之间以及电流与电流之间的作用都是通过这种特殊的物质而发生的．2．对磁场性质的理解基本性质对放入其中的磁体或电流产生磁力作用磁场虽然不是由分子、原子组成，但是它和常见的桌子、房屋、水和空客观性质气一样，是一种客观存在的物质磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒形式存在，而特殊性质是以一种场的形式存在磁体之间、磁体与电流间、电流与电流间通过磁场发生作用，如同物体形象性(比喻)受到地球的引力，通过重力场相互作用一样(1)磁场与电场都具有物质性，两者有很多相似之处，学习时可加以类比理解、识记．(2)磁体在磁场中一定受力，而电流在磁场中不一定受力，电荷在电场中一定受力，而电荷在磁场中不一定受力．【例1】实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是( )A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引解答本题时应把握以下两点：(1)磁体只能吸引几种有限的金属材料．(2)磁体能吸引的物质种类与磁性强弱无关．【答案】 D【解析】磁体能吸引铁、钴、镍等物质，并不是仅吸引铁，故A错．磁体不能吸引铜、铝等物质，故B错．磁体能吸引物质的种类与磁性强弱无关，故C错．一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，磁化后能被吸引，故D对．总结提能磁体能吸引铁、钴、镍等磁性材料物质，不能吸引铜、铝等非磁性材料物质．(多选)为了判断一根铁锯条是否具有磁性，某同学用它靠近一个能自由转动的小磁针，下列给出的几种可能产生的现象和相应的结论，其中正确的是( AC )A．若小磁针的一端被推开，则锯条一定具有磁性B．若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定具有磁性C．若小磁针的一端被吸引过来，不能确定锯条是否具有磁性D．若小磁针的一端被推开，不能确定锯条是否具有磁性解析：若发现小磁针被推开，只有一种可能，锯条具有磁性，而且小磁针靠近的是同名磁极；若发生吸引现象，则锯条可能具有磁性也可能没有磁性，故A、C选项正确．考点二对地磁场的理解1．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．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，不能直接到达地球，因此地磁场对地球生命有保护作用．地球上不同的地点地磁场的方向不同，水平分量由南指向北，竖直分量在南半球竖直向上，在北半球竖直向下，因此当涉及到地磁场的问题时，要注意明确在地球上的位置.【例2】(多选)关于地磁场，下列叙述正确的是( )A．地球的地磁两极与地理两极重合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地磁场与条形磁铁产生的磁场相似，地磁场的南极和北极与地理的南、北极相反，并且存在一个地磁偏角．【答案】BD【解析】地球是一个大磁体，地磁北极(N极)在地理南极附近，地磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合．指南针指南的一端应该是指南针的南极(S极)．选项B、D正确．总结提能理解地磁场的两极与地理两极之间的区别与联系，明确地磁场的分布是解决此类问题的关键．地球是一个大磁体，关于地磁场有以下几种说法：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．以上描述正确的是( D )A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③解析：在地面上放一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的北极．地球的地磁两极与地理两极不重合且相反分布，北半球地磁场方向指向北斜向下，南半球地磁场方向指向北斜向上，只有赤道附近的地磁场方向是水平向北的，综上可得，选D．考点三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)2．三种常见的电流磁场的特点及画法比较(1)直线电流的磁场安培定则：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向，如图1所示，直线电流的磁场可有几种不同的画法，如图2所示．图1图21图中的“×”号表示磁场方向垂直进入纸面.“·”表示磁场方向垂直离开纸面.2直线电流的磁场强弱与距导线的远近有关，距导线越远处，磁场越弱.(2)环形电流的磁场：两侧分别是N极和S极，离圆环越远，磁场越弱，画法如图所示．(3)通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内是匀强磁场，磁感线方向由S极指向N极，管外为非匀强磁场，磁感线由N极指向S极，画法如图所示．1磁场是分布在立体空间的，要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和纵、横截面图的画法，以备解题时需要.这是本节的重点和难点内容.2在画磁感线时，应注意磁感线的疏密.3．常见磁场分布四点注意：(1)环形电流的磁场，如2中(2)立体图所示，两侧是N极和S极，离圆环中心越远，磁场越弱．(2)通电螺线管的磁场分布：外部跟条形磁铁外部的磁场分布情况相同，两端分别为N 极和S极，管内是匀强磁场，磁场方向由S极指向N极．(3)环形电流的磁场，在宏观上，可看做单匝螺线管的磁场，在微观上，可看成无数段很短的直线电流的磁场的叠加．(4)不管是磁体的磁场还是电流的磁场，其分布都是在立体空间的，要熟练掌握其立体图，纵、横截面图的画法及转换．【例3】如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针静止时N极指向右，试判定电源的正、负极．先根据小磁针N极所指的方向判断出磁场的方向，再利用安培定则判断出电流的方向，最终确定出电源的正、负极．【答案】c端为正极，d端为负极．【解析】小磁针N极的指向即为该处的磁场方向，所以螺线管内部磁感线方向由a→B．根据安培定则可判断出电流由电源的c端流出，d端流入，故c端为正极，d端为负极．(多选)如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中A、B是位于北、南方向带有电荷的两块阴雨云，在放电的过程中在两云的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里，S极转向纸外，则关于A、B的带电情况说法中正确的是( BD )A．带同种电荷B．带异种电荷C．B带正电D．A带正电解析：云层间放电必须发生在异种电荷之间，故B对；在云层间放电时，形成的强电场和高温将空气电离成正离子和负离子，并在强电场的作用下做定向移动，形成电流，相当于通电直导线形成磁场．由题意知，从南往北看，磁场是逆时针的，根据安培定则可以判断电流是从A流向B的，故可知A带正电，B带负电．所以D选项正确．1．如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转．发现这个实验现象的物理学家是( C )A．牛顿B．爱因斯坦C．奥斯特D．居里夫人解析：牛顿是经典力学的奠基人，爱因斯坦创立了狭义和广义相对论，居里夫人在天然放射性的研究领域有杰出的贡献，奥斯特首先发现了电流的磁效应，正确答案为C．2．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，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图．结合上述材料，下列说法不正确的是( C )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．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用解析：由题意可知，地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，存在磁偏角，A正确．磁感线是闭合的，再由图可推知地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B正确．只有赤道上方的磁场与地面平行，故C错误．射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的运动方向与地磁场方向不平行，故地磁场对其有力的作用，这是磁场的基本性质，故D正确．选C．3．(多选)当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里的是( AB )解析：对于A、B，已知通电直导线中电流的方向，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时N极垂直纸面向里，A、B正确；环形导线的电流方向如题图所示，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极垂直纸面向外，C错误；根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知通电螺线管内部的磁场方向由右向左，则小磁针静止时N极指向左，D错误．4．如图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是( C )A．两棒均显磁性B．两棒均不显磁性C．甲棒不显磁性，乙棒显磁性D．甲棒显磁性，乙棒不显磁性解析：甲棒中分子电流杂乱无章，分子电流的磁场相互抵消，对外不显磁性；乙棒中分子电流取向大致一致，分子电流的磁场相互叠加，对外显示出较强的磁性，C正确．5．一块没有标明南、北极的小磁针，你能想办法判断它的磁极吗？(1)A同学用一个已知磁性的小磁针，立刻得出了结果．你知道他是怎样得出的吗？(2)B同学设计了这样一个方案：他将小磁针固定在小塑料盘中，然后放在水中．他的结论也是正确的，你能说出他利用了什么原理吗？答案：见解析解析：(1)A同学利用磁体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．(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．。
高中物理选修3-1磁现象知识点
高中物理选修3-1磁现象知识点一、磁现象磁性、磁体、磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性。
具有磁性的物体叫磁体，磁体中磁性最强的区域叫磁极。
二、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)三、磁场(一)磁体的周围有磁场(二)奥斯特实验的启示：电流能够产生磁场，运动电荷周围空间有磁场。
导线南北放置(三)安培的研究：磁体能产生磁场，磁场对磁体有力的作用;电流能产生磁场，那么磁场对电流也应该有力的作用。
(四)磁场的基本性质：1、磁场对处于场中的磁体有力的作用。
2、磁场对处于场中的电流有力的作用。
高中物理选修3-1知识点等势面：电势相等的点构成的面有以下特征;① 在同一等势面上移动电荷电场力不做功。
② 等势面与电场力垂直。
③ 电场中任何两个等势面不相交。
④ 电场线由高等势面指向低等势面。
⑤ 规定：相邻等势面间的电势差相差，所以等势面的疏密反映了场强的大小(匀强点电荷电场等势面的特点)⑥ 几种等势面的性质A、等量同种电荷连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。
B、等量异种电荷连线上和中线上连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。
中线上：各点电势相等且都等于零。
3、电场力做功与电势能的关系：①、通过电场力做功说明：电场力做正功，电势能减小。
电场力做负功，电势能增大。
②、正电荷：顺着电场线移动时，电势能减小。
逆着电场线移动时，电势能增加。
负电荷：顺着电场线移动时，电势能增加。
逆着电场线移动时，电势能减小。
③、求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B点的电势能小于在B点的电势能④、在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。
在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。
高中物理 第三章 第1节《磁现象和磁场》 选修3-1
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2.以下说法中正确的是
()
A.磁极与磁极间的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
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解析：磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间 的相互作用都不是直接产生的，而是通过磁场实现的，即磁 场起了媒介作用，电场只对电荷产生作用。因此磁场和电场 不是同一种物质。
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[重点诠释] 对地磁场的理解 (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。
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(4)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。
答案： A
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[自学教材] (1)地球本身是一个磁体，其周围存在的磁场叫 地磁场。 地磁场的N极位于地理 南极 附近，S极位于地理 北极 附近。 地磁场很弱，但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。
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(2)地磁场特点： ①地磁场的方向并不是正南正北方向 的，即地磁两极与地理两极并不重合。地 磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理 南极附近。
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(3)磁场的客观性：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，能对放在其中的磁体、电 流和运动电荷有力的作用，是不依赖于人的意志而客观存在 的东西。
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。
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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。
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。
磁体和通电导体之间的相互作用力 是通过什么发生的呢？
磁体和通电导体之间的相互作用力是通过磁场发生的
电流
磁场
磁体
【问题】电流与电流之间是否有力的作用？
视频
swf
结论:同向电流相互吸引。 结论:反向电流相互排斥。
电流和电流之间的相互作用力是通 过什么发生的呢？
电流和电流之间的相互作用力也是通过磁场发生的
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights.
If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
高中物理选修3-1第三章磁场知识点及经典例题
第三章磁场第1 节磁现象和磁场、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。
、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）三、磁场 1.磁体的周围有磁场2.奥斯特实验的启示：——电流能够产生磁场，运动电荷周围空间有磁场导线南北放置3.安培的研究：磁体能产生磁场，磁场对磁体有力的作用；电流能产生磁场，那么磁场对电流也应该有力的作用性质：①磁场对处于场中的磁体有力的作用。
②磁场对处于场中的电流有力的作用。
第2 节磁感应强度F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 、定义：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力的比值叫做磁感应强度．对磁感应强度的理解1．描述磁场的强弱2．公式B＝F/IL 是磁感应强度的定义式，是用比值定义的，磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I、L 均无关．3．单位：特，符号T 1T=1N/AM4.定义式B＝FIL 成立的条件是：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，除了与磁场强弱有关外，还与导线的方向有关．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．5．磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短，IL 称作“电流元”，相当于静电场中的试探电荷．6．通电导线受力的方向不是磁场磁感应强度的方向．7. 磁感应强度与电场强度的区别磁感应强度B 是描述磁场的性质的物理量，电场强度E 是描述电场的性质的物理量，它们都是矢量，现把它们的区别列表如下：磁感应强度是矢量，其方向为该处的磁场方向遵循平行四边形定则。
如果空间同时存在两个或两个以上的磁场时，某点的磁感应强度B 是各磁感应强度的矢量和．二、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，这个区域的磁场叫做匀强磁场．在 匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受的安培力F ＝ BIL.1）．公式 F ＝BLI 中 L 指的是“有效长度”．当 B 与 I 垂直时， F 最大， F ＝BLI ；当 B 与I 平行时， F ＝0.2）．弯曲导线的有效长度 L ，等于连接两端点直线的长度，如图 3－3－4；相应的电流沿 L 由始三、磁通量： 匀强磁场中，一个磁场方向垂直的平面，面积为 通量，简称磁通 BS 单位：韦伯 1Wb=1TM2第 3 节 几种常见的磁场、磁场的方向 物理学规定： 在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就 是该点的磁场方向。
高中物理选修三3.1磁现象和磁场
【思考辨析】
(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．( √ )
【答案】 AB
变式训练 3 在地球赤道上放置一个小磁针，静止时小磁针 N
极指向( )
A．地理南极 B．地理北极
C．东方
D．西方
解析：地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极和北极分别位于
地理北极和南极附近，在赤道上，地磁场的方向由地理南极指向地
理北极，小磁针静止时 N 极指向地理北极．
答案：B
变式训练 4
【答案】 AB
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．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
解析：把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针 的正上方．通电时磁针发生明显的偏转，是由于南北方向放置的通 电导线的正下方的磁场恰好是东西方向．正确选项为 C.
(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．( × )
要点一 磁现象和电流的磁效应
奥斯特实验：南北方向的直导线放置在小磁针上方，给直导线 通电．观察实验现象．
(1)导线通电后观察到什么现象？ (2)导线仍为南北方向，但让电流方向相反． 你观察到磁针转动方向又如何？ (3)实验现象说明了什么问题？
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改进后，前后同 名磁极间的距离 大于改进前的
A．甲图中前、后面的同性磁极间距较小，同性磁极相互斥力大，容易脱落 B．甲图中前、后面的异性磁极间距较小，异性磁极相互引力大，不容易脱落 C．乙图中前、后面的同性磁极间距较大，同性磁极相互斥力小，不容易脱落 D．乙图中前、后面的异性磁极间距较大，异性磁极相互引力小，容易脱落
不同点：电场线起于正电荷(或无限远处)，终止于(无限远 处或)负电荷，不闭合；但磁感线是闭合曲线．
课堂讲义
【例1】 关于磁场和磁感线的描述，下列 说法中正确的是( B )． A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极 终止的 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．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是 真实存在的 D．两个磁场的的叠加区域，磁感线可能 相交
对点练习
对磁感线的理解 3．下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场 中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的
是( AC )
磁感线的疏密表示 磁感应强度的大小
对点练习
安培定则的理解和应用
4．关于电流的磁场，下列说法正确 的是( BD ) A．直线电流的磁场只分布在垂直于 导线的某一个平面内 B．直线电流的磁感线是一些同心圆， 距离导线越远处磁感线越疏 C．通电螺线管外部的磁场分布与条 形磁铁的相同，在螺线管内部无磁场 D．直线电流、环形电流、通电螺线 管的磁场方向都可以用安培定则来判 定
磁场的基本性质是对放入其 中的磁体或电流有力的作用
磁场虽然看不见摸不着， 但是它是客观存在的
“场”是物质的一种 存在形式
对点练习
2．磁力玻璃擦是目前很时尚的玻璃清洁器，其原理是利用异性磁极的吸引作用可使 外面的一片跟着里面的一片运动，旧式磁力玻璃擦在使用时由于相对移动会导致前、 后两面的同性磁极间距较小，由于同性磁极有相互排斥的作用很容易脱落，其内部 N、 S 磁极分布如图 314 甲所示，经过改进后，新式磁力玻璃擦内部的 N、S 磁极分布如 图乙所示，使用时两片不易脱落，关于两种磁力玻璃擦脱落的主要原因，下列说法
课堂讲义
二、几种常见的磁场分布
1. 常见永磁体的磁场 (如图3－1－2所示)
2. 三种常见的电流的磁场
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的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱
环形电流
内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏
通电螺线 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
【例1】 下列关于磁场的说法中，正确的是 （ A） 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
客观存在的特殊物质 通过磁场
课堂讲义
二、对磁感线的深化理解 磁感线和电场线的比较： 相同点：都是为了形象地描述场，而假想的曲线；都是疏密 程度表示场的大小，切线方向表示场的方向；都不能相交．
条形磁铁内部有磁场，所以通电 螺线管内部也有磁场
高中物理·选修3-1·教科版
第三章 磁 场
3.1 磁现象和磁场
课堂讲义
一、磁场
1．磁场：磁体的周围和电流的周围存在磁场。磁场和常见的由分子、原子 组成的物质不同，不是以微粒形式存在，但却是一种客观存在的物质。
2．基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用．
3．磁场的产生：(1)磁体周围有磁场；(2)电流周围有磁场(奥斯特实验)．
条形磁铁内部磁感线从S极 到N极，外部从N极到 S极
磁感线是为了形象地描述磁 场而假设的一组有方向的闭 合的曲线，实际上并不存在
叠加区域合磁场的方向具 有唯一性
借题发挥 磁场、电场是一种 客观存在的特殊物质，磁感线、 电场线虽是假想的曲线，但可 形象地描述磁场、电场的强弱 和方向．应注意两者的区别与 关系．
课堂讲义
【例2】 如图3-3-8所示，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁 针静止时N极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流 方向．
对点练)
A．其基本性质是对处于其中的磁体 或电流有力的作用 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