【高中教育】2020高中物理第三章磁场第一二节我们周围的磁现象认识磁场教学案粤教版选修3
2020-2021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场学案粤教版选修3-1
第一节我们周围的磁现象第二节认识磁场[学科素养与目标要求]物理观念:1。
了解人类对磁现象的认识与应用。
2。
了解地磁场及磁性材料.3.了解磁场是客观存在的物质,知道磁感线的特点及条形磁铁、蹄形磁铁周围的磁感线分布。
4.掌握安培定则.5。
了解安培分子电流假说。
科学思维:会用安培定则判断直线电流、环形电流、通电螺线管周围的磁感线方向.科学态度与责任:1。
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及对人类文明的影响.2.了解各种磁现象在近、现代技术和生活中的应用。
一、地磁场及磁性材料1.地磁场:地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场.地球磁体的N极位于地理南极附近,地球磁体的S极位于地理北极附近,地磁极与地理极并不重合(如图1所示),并有围绕地理极做周期性运动的现象.图12。
磁性材料:(1)定义:磁性材料是指磁化后磁性很强的物质,也叫铁磁性物质.(2)二、初识磁场1。
磁场的来源:磁体和电流周围都存在磁场。
2。
电流的磁效应:(1)丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
(2)实验现象:放在一条通电导线附近的小磁针发生了偏转,最后停在与导线垂直的方向上。
3.磁场是物质存在的一种特殊形式:磁体与磁体之间,磁体与通电导线之间,通电导体与通电导线之间的相互作用,都是通过磁场发生的.4.磁场的基本性质:对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
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.2。
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这点的磁场方向一致.(2)特点:磁感线的疏密程度反映磁场强弱,磁场强的地方磁感线密.3。
几种常见的磁场(1)磁体周围的磁场(如图2)图2在磁体外部磁感线由N极指向S极。
(2)电流周围的磁场磁感线的方向由安培定则判定:①通电直导线(或直线电流)周围的磁场用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向,如图3所示.图3②环形电流或通电螺线管周围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轴线上磁感线的方向或通电螺线管内部磁感线方向,也即指向螺线管的N极,如图4所示.图4判断下列说法的正误。
高中物理3-1 第三章第一节 磁现象和磁场 教案1
1.磁现象和磁场三维目标知识与技能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体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。
过程与方法利用电场和磁场的类比教学,培养学生的比较推理能力。
情感、态度与价值观在教学中渗透物质的客观性原理。
教学重点磁场的物质性和基本特性。
教学难点磁场的物质性和基本性质。
教学方法类比法、实验法、比较法。
教学用具条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、导线和开关、电源、铁架台、投影片、多媒体辅助教学设备。
教学过程[新课导入]我国是世界上最早发现磁现象的国家.早在战国末年就有磁铁的记载。
我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一,指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献。
在现代生活中,利用磁场的仪器或工具随处可见,如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等.进人21世纪后,科技的发展突飞猛进、一日千里,作为新世纪的主人,肩负着民族振兴的重任,希望同学们勤奋学习,为攀登科学高峰打好扎实的基础。
今天,我们首先认识磁场。
[新课教学]一、磁现象引导学生阅读教材“磁现象”两段,明确以下几个问题:问题1天然磁石的主要成分是什么?永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性。
问题2什么是永磁体、磁性和磁极?磁体有几个磁极,如何规定的?磁性最强的区域就是磁极。
古代人们就发现了天然磁石吸引铁器的现象。
我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述,而东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”,人们公认是最早的磁性定向工具。
指南针是我国古代四大发明之一。
12世纪初,我国已有指南针用于航海的明确记载。
1.磁体人们最早发现的天然磁石的主要成分是Fe3O4。
现在作用的磁铁,多是用铁、钴、镍等金属或用某些氧化物制成的。
天然磁石和人造磁铁都叫做永磁体.2.磁性磁体都能吸引铁质物体,我们把这种性质叫做磁性。
高中物理《磁场和磁现象》教学设计
高中物理《磁场和磁现象》教学设计内容:选修3-1第三章《磁现象和磁场》(普通高中课程标准实验教科书)教材分析学生分析教学目标一、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。
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。
二、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。
三、情感态度价值观3、强调学生通过自主参与类似科学研究的学习活动,获得亲身体验,产生积极情感。
重点难点电流磁效应的研究是本节课的重点,也是难点教学设计思想1、这是磁场章节的第一节课,教学过程应重在显示学生对磁这一知识的了解和对磁知识的生活的体验。
为此,本节课采用以问题为主线、实验为基础的教学策略。
问题情景的创设,是思维的启动点和切入口,而实验是物理研究的理论支持。
2、电流磁效应的研究是本节课的重点,在设计中可让学生自己讨论研究的思想,在这基础上再提出奥斯特的实验及其研究过程中出现的困难。
然后自然得过渡到磁场对电流的作用上来。
3、在天体磁场的教学中,本设计注意用多媒体手段,将大量的图片、影象资料传递给学生,让学生了解中国古代对地磁的应用及其它天体磁场的认识,提高课堂的趣味性和教学效果。
教学过程设计一、课前调查、准备教师提出问题:1、你对生活中有关磁的现象和应用了解多少,能否举出你所熟悉的一些现象和应用呢?任务:在课前请同学通过网络去获知磁有关的知识二、实验演示,引入新课1、利用磁钢堆硬币积木。
实施过程:在木凳的下方可事先藏一小块磁钢,在木凳的上方在磁钢的磁化作用下可堆起四层高的硬币积木。
2、演示“磁悬浮”小实验师:以上两实验的现象是如何出现的呢?具体的奥妙在那里呢?学生非常新奇,对实验中出现的现象猜测各种原因,激起学生学习磁知识的兴趣三、实验探索、新课教学师:在初中我们已接触了一些磁有关的知识,生活中有哪些与磁有关的现象和应用?同学之间可互相讨论。
人教版高中物理选修3-1第3章第1节磁现象和磁场教案 (2)
《磁现象和磁场》教学设计教材分析本节是高中物理选修3-1第三章第一节。
主要介绍基本磁现象、电流的磁效应、磁场的基本性质和地磁场的基本知识。
既是对初中学习的磁场知识的延伸,也是今后学习本章知识的基础。
故本节课的教学具有深远意义。
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。
教学目标(一)知识与技能1.了解磁现象,知道磁性、磁体、磁极的概念。
2.知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。
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,4.知道地磁场的磁性特点。
(二)过程与方法在利用类比法、实验法、比较法使学生对磁场的客观认识过程中去理解磁场的客观存在性。
(三)情感、态度与价值观1.通过类比的学习方法,培养学生的逻辑思维能力和对科学家探索问题的方法的掌握。
2.通过对知识的学习,培养学生学科学,爱科学,用科学的精神,树立起事物之间存在普遍联系的观点,通过学习古代对磁的应用,加强爱国主义教育。
重点难点重点:磁场的物质性和基本特性。
难点:电流的磁效应。
教学方法演示实验法,类比法,讲授法。
教学准备条形磁铁,蹄形磁铁,线圈,干电池,导线,磁针,多媒体课件等。
教学过程.(一)引入新课教师演示,学生观察电磁铁通电时吸引铁钉,断电时铁钉下落的现象,教师:产生这种现象的原因是什么呢?(学生思考)教师说明学习磁场的知识后我们就能解释。
(二)进行新课1、磁现象。
先介绍我国古代对磁现象的研究成果如司南磁场,再介绍近代对磁的应用,进而明确以下几个概念:A.磁性B.磁体C.磁极D磁场提问:大家猜想一下,磁场的基本性质是什么呢?与电场的基本性质是否相似?答案:磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
高中必修3物理磁场教案
高中必修3物理磁场教案一、教学目标1. 了解磁场的基本概念和特性。
2. 掌握磁场的基本规律和计算方式。
3. 能够应用磁场知识解决实际问题。
4. 培养学生观察、实验和思考的能力。
二、教学内容1. 磁场的基本概念和特性。
2. 磁场的产生与磁性材料。
3. 磁场的力和磁场中的运动带电粒子。
4. 磁场对带电粒子的作用力。
三、教学重点1. 磁场的产生。
2. 磁场的基本规律。
3. 磁场中的带电粒子受力情况。
4. 磁场对带电粒子的作用力计算。
四、教学步骤1. 导入:通过实验或示例引导学生了解磁场的存在和特性。
2. 讲解:介绍磁场的产生、性质和规律。
3. 实验:进行一些简单的磁场实验,让学生亲自体验磁场的特性。
4. 讨论:引导学生讨论磁场对带电粒子的作用力规律。
5. 练习:布置相关的练习题,巩固学生对磁场知识的理解。
6. 总结:对本节课的内容进行总结,强调关键点和难点。
五、教学工具1. 实验装置:磁铁、磁场测量仪等。
2. 教学PPT:呈现教学内容和示例。
3. 练习题:供学生课后巩固和复习。
六、教学反馈利用课堂讨论、小测验等方式收集学生的学习情况和反馈意见,及时调整教学方法和内容,确保教学效果。
七、作业布置1. 完成课后习题。
2. 思考磁场对带电粒子的作用力规律及其应用。
八、教学展望通过本节课的学习,学生能够初步掌握磁场的基本知识和规律,为今后学习磁场的高级内容打下坚实的基础。
同时,培养学生的实验和思考能力,提高其解决实际问题的能力。
高中物理 第三章 磁场 第一、二节 我们周围的磁现象 认识磁场教学案 粤教版选修31
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。
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磁场。
(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。
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。
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。
高中物理磁场教案
高中物理磁场教案篇一:高二物理选修3-1磁场教案第一节磁现象和磁场一、教学目标1.知识与技能:(1)了解基本的磁现象;(2)了解电流的磁效应;(3)知道磁场及其特征;(4)了解地球的磁场及其应用。
2.过程与方法通过观察、类比(与电场强度的定义的类比)使学生理解和掌握磁场的基本知识概念与特征,为学生形成物理概念奠定的基础。
3.情感、态度与价值观培养学生探究物理现象的兴趣,提高综合学习能力。
二、教学重点电流的磁效应、磁场的定义与基本特征。
三、教具1.演示软磁铁被磁化的实验:铁架台,条形磁铁,软铁棒,大头针。
2.演示磁性材料的实验:电源,通电螺线管,可被轻绳吊起的小磁针,塑料棒,铜棒,铅棒,软铁棒,硅钢棒,扬声器,磁电式仪表,继电器,变压器。
四、主要教学过程(一)磁现象:1.生活中的磁现象以及我国古代在磁方面的贡献2.天然磁体的成分:Fe3O4;现在使用的磁体的构成:铁、钴、镍等金属或用某些氧化物制成的3.磁性、磁极---N极、S极N极、S极的规定:(二)电流的磁效应1.磁体的相互作用与电荷间的相互作用,人们的猜想电荷的相互作用:磁体间的相互作用:人们的猜测:2.人们的发现:铁质物质可以被电流磁化(富兰克林的发现)奥斯特的贡献:揭示了电与磁的联系(现在重复奥斯特实验的注意点:小磁针应该如何摆动,为什么)(三)磁场1.引入磁场的原因解释磁体没有接触就能产生力的作用(在物理学中认为物理不直接接触就不能产生里的作用,如电荷之间的相互作用---是通过电场而发生力的作用的)2.磁体与磁体之间,磁体与电流之间;电流与电流之间作用示意图为3.存在的范围磁场存在于磁体周围以及电流周围4.磁场的特性对放入其中的磁体或电流有力的作用(四)磁性的地球1.发现:小磁针发生偏转2.地球的地理两极与地磁的两极位置关系地球磁极在慢慢移动,磁偏角也在变化3.地球磁性对地球生物的影响4.人类认识地球的磁性对人类生活的影响---指南针与航海事业的发展5.宇宙中存在磁性的星球很多但并不是所有的(五)指南针与郑和下西洋我国古代在磁方面的研究与应用优先于世界(六)小结本节要点1.电流磁效应的发现2.磁场的由来与磁体之间相互作用以及电流之间相互作用的解释3.地磁的研究与作用(七)布置作业1.完成书后P86问题与练习(1)(2)(3)。
2020高二物理一轮复习 3-1 3.1《磁现象和磁场》教学案
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。
2024-2025学年高中物理第3章1磁现象磁场教案教科版选修3-1
- 该题目考查学生对地球磁场的了解,以及磁场在生物领域中的应用。
- 在解答过程中,可以引用相关研究案例,如候鸟迁徙、海龟回游等,加深学生对地球磁场重要性的认识。
教学评价与反馈
2. 小组讨论成果展示:评价学生在小组讨论中的积极参与程度、团队合作能力以及讨论成果的创新性和实用性。
1. 计算题:求直导线产生的磁场强度
- 该题目考查学生对安培定律的理解和运用,以及掌握磁场强度的计算公式。
- 在解答过程中,要注意单位的转换,确保最终答案的准确性。
2. 分析题:判断磁铁的磁极
- 该题目考查学生对磁感线分布的理解,以及如何根据磁感线判断磁极。
- 在解答过程中,要结合磁铁的实际应用,如磁铁在电机、扬声器等设备中的应用。
解答:根据安培定律,环形电流产生的磁场强度公式为:
B = (μ₀ * I * R²) / (2 * (R² + z²)^(3/2))
其中,z为环形电流中心点到环形电流平面的垂直距离。
5. 分析题:地球磁场的应用
题目:分析地球磁场对候鸟迁徙的影响。
解答:地球磁场为候鸟提供了方向参考。候鸟在迁徙过程中,利用地球磁场辨别方向,确保迁徙路线的正确。研究发现,候鸟的磁感应敏感性使其能够感知地球磁场的强度和倾角,从而在迁徙过程中保持正确的方向。
学具准备
多媒体
课型
新授课
教法学法
讲授法
课时
第一课时
步骤
师生互动设计
二次备课
教学资源
1. 硬件资源:
- 磁铁、电流表、导线、电池等实验器材;
- 磁场演示仪器;
- 投影仪、多媒体教学设备。
2. 软件资源:
- 教科版高中物理选修3-1电子教材;
《磁现象和磁场》高中物理教案
《磁现象和磁场》高中物理教案一、教学目标1.知识与技能:o理解磁现象和磁场的基本概念,知道磁场的产生和性质。
o掌握磁感线的引入、分布特点和作用,能用磁感线描述磁场的方向和强弱。
2.过程与方法:o通过观察、实验和类比等方法,引导学生发现磁现象和磁场的规律。
o培养学生的观察、实验和推理能力,提高科学探究素养。
3.情感态度与价值观:o激发学生对磁现象和磁场的好奇心,培养探索未知世界的兴趣。
o通过了解我国古代在磁方面的成就,培养学生的民族自豪感和爱国主义情感。
二、教学重点与难点1.教学重点:磁场的产生和性质,磁感线的引入和分布特点。
2.教学难点:磁场的抽象性和空间想象能力的要求。
三、教学准备1.实验器材:条形磁铁、小铁屑、细铁粉、小磁针、U型铁架等。
2.多媒体课件:包含磁现象和磁场的相关内容、实验演示视频、例题解析等。
四、教学过程1.导入新课o通过展示生活中的磁现象,如磁铁吸引铁钉、指南针指示方向等,引出磁现象和磁场的概念。
o提问学生:“你们知道这些现象背后的原理是什么吗?”引出本节课的主题。
2.新课内容讲解o磁现象和磁场的产生:解释磁现象是由于磁体之间存在相互作用力而产生的,磁场是磁体周围存在的一种特殊物质,它对放入其中的磁体产生力的作用。
o磁感线的引入和分布特点:通过类比电场线来描述磁场,引入磁感线的概念。
磁感线是用来描述磁场方向和强弱的假想曲线,它从磁体的北极出发,回到南极。
在磁体外部,磁感线从北极到南极;在磁体内部,磁感线从南极到北极。
o磁感线的作用:强调磁感线可以直观地描述磁场的分布和强弱,帮助我们理解磁场的性质。
3.实验探究o利用条形磁铁、小铁屑和细铁粉等器材,演示磁场的存在和分布。
让学生观察铁屑在磁场中的排列情况,感受磁场的存在和方向。
o通过小磁针在磁场中的转动,让学生直观感受磁场的强弱和方向。
4.课堂练习与讨论o出示相关练习题,让学生根据磁感线的分布特点判断磁场的方向和强弱。
o讨论磁感线在实际生活中的应用,如电机、发电机和变压器等。
高中物理第3章磁场第1节我们周围的磁现象第2节认识磁场学案粤教版选修31
高中物理第3章磁场第1节我们周围的磁现象第2节认识磁场学案粤教版选修31[学习目标] 1.了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其在现代生产和生活中的应用. 2.了解地磁场的分布、变化以及对人类生活的影响.(重点) 3.了解磁性材料. 4.知道磁场的概念,理解磁场的方向.(重点) 5.知道磁感线的定义,记住几种特殊磁场的磁感线分布,学会用安培定则判断电流的磁场方向.(重点、难点) 6.了解安培分子电流假说.一、地磁场及磁性材料1.地磁场:地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫做地磁场.地球磁体的N极位于地理南极附近,地球磁体的S极位于地理北极附近.2.磁性材料(1)定义:磁性材料是指磁化后磁性很强的物质,也叫铁磁性物质.(2)二、认识磁场1.磁场的来源:磁体、通电导体的周围都存在磁场.2.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,都是通过磁场发生作用的.磁场是物质存在的一种特殊形式.3.磁场性质:对放入其中的磁体或电流产生力的作用.三、磁场的描述1.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与该点的磁场方向一致.(2)特点:磁感线的疏密程度表示磁场强弱,磁场强的地方磁感线密,磁场弱的地方磁感线疏.2.电流的磁场和安培定则通电直导线周围的磁场、环形电流的磁场和通电螺线管的磁场,它们的磁感线的方向都可以用安培定则判定:(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)环形电流和通电螺线管的磁场:让右手弯曲的四指与电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形电流轴线上的磁感线的方向或螺线管内部磁感线的方向.四、安培分子电流假说1.分子电流假说:任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流,分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体.2.安培的假设能很好的解释磁化和退磁.3.磁现象的本质:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是电荷的运动产生的.1.正误判断(1)地球的地磁两极和地理两极重合.(×)(2)磁场的方向就是小磁针北极受力方向.(√)(3)磁感线是为描述磁场而虚拟的,实际不存在.(√)(4)磁感线不同于电场线,磁感线可以相交.(×)(5)静止的电荷周围既存在电场,又存在磁场.(×)2.下列关于地磁场的说法中正确的是( )A.地理位置的南、北极即为地磁场的南、北极B.在赤道上的小磁针的N极在静止时指向地理南极C.在赤道上的小磁针的N极在静止时指向地理北极D.地磁场在地表附近某处有两个分量,水平分量指向地理的北极附近,竖直分量一定竖直向下C[根据地磁场的特点可知:地理北极附近为地磁场南极即S极,在磁体外部磁场由N 极指向S极.在南半球地磁场的竖直分量向上,在北半球竖直分量向下.故C正确.]3.如图所示,水平直导线ab通有向右的电流I后,置于导线正下方原来静止的小磁针的S极将( )A.向纸外偏转B.向纸内偏转C.在纸面内顺时针转过90°D.不动A[根据安培定则可以确定,通电直导线在其下方产生垂直纸面向里的磁场,在磁场力的作用下,小磁针N极向纸内偏转、S极向纸外偏转,A项正确.]对磁场及地磁场的理解(1)客观存在性: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)方向性:人们规定,磁场中任一点小磁针北极(N极)的受力方向(或小磁针静止时N 极的指向)为该处的磁场方向.(3)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.2.地磁场的特征(1)地磁场的方向: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.【例1】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图如图所示.结合上述材料,下列说法不正确的是( )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C[地理南、北极与地磁场存在一个夹角,称为磁偏角,故地理南、北极与地磁场的南、北极不重合,A正确;地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,B正确;由于地磁场中某点的磁场方向沿该点的磁感线切线方向,故只有赤道处磁场方向与地面平行,C错误;在赤道处磁场方向水平,而射线是带电的粒子,运动方向垂直磁场方向,根据左手定则可得射向赤道的带电宇宙射线粒子受到洛伦兹力的作用,D正确.]地球上位置不同地磁场也不同(1)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.因此当涉及地磁场的问题时,要注意明确在地球上的位置.(2)在两极附近磁场最强,赤道附近磁场最弱.训练角度1.对磁场的理解1.(多选)关于磁场的下列说法中正确的是( )A.磁场和电场一样,是同一种物质B.磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体或电流有力的作用C.磁体与通电导体之间的相互作用不遵循牛顿第三定律D.电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的BD[电场是存在于电荷周围的一种特殊物质,磁场是存在于磁体和电流周围的一种特殊物质,二者虽然都是客观存在的,但有本质的区别,A项错误;磁场最基本的性质是对处于磁场里的磁体或电流有力的作用,B项正确;磁体与磁体、磁体与电流,电流与电流间相互作用的磁场力与其他性质的力一样,都遵循牛顿第三定律,C项错误;电流的周围产生磁场,所以电流与电流之间的相互作用是通过磁场进行的,D项正确.]训练角度2.对地磁场的认识2.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( )A.一定是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针B.一定是小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针C.可能是小磁针正上方有电子流自东向西水平通过D.可能是小磁针正上方有电子流自南向北水平通过D [正常情况下,由于地磁场的作用,小磁针的N极应指向北方,而小磁针的N极向东偏转,说明小磁针受到外加磁场的作用,可能在小磁针的东方有一条形磁铁的S极靠近小磁针,可能在小磁针的西方有一条形磁铁的N极靠近小磁针,也可能是在小磁针正上方有电子流自南向北水平通过,产生了由北向南的电流,使小磁针的N极向东偏转.所以选项D正确.]对磁感线及电流的磁场的理解1.磁感线特点(1)磁感线是假想的,不是真实存在的线.(2)磁感线上每一点的切线方向即为该点的磁场方向.(3)磁感线是闭合曲线.(4)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱.(5)磁感线不能相交或相切.2.三种电流的磁场对比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极出发回到S极比较项目磁感线电场线相似点意义为了形象地描述磁场的方向和强弱而假想的线为了形象地描述电场的方向和强弱而假想的线相似方向线上各点的切线方向就是该线上各点的切线方向就是该点的电场点点的磁场方向方向疏密表示磁场强弱表示电场强弱特点在空间不相交、不相切、不中断除电荷处外,在空间不相交、不相切、不中断不同点闭合曲线始于正电荷或无穷远处,止于负电荷或无穷远处.不闭合的曲线所示,下列说法正确的是( )A.若a接电源正极,b接负极,弹簧测力计示数不变B.若a接电源正极,b接负极,弹簧测力计示数增大C.若b接电源正极,a接负极,弹簧测力计示数减小D.若b接电源正极,a接负极,弹簧测力计示数增大D[若a接电源正极,b接负极,螺线管中电流俯视沿逆时针方向,由安培定则判断螺线管的上端相当于条形磁铁的N极.故磁铁受到螺线管对它向上的斥力作用,弹簧测力计示数减小.A、B错误;若b接电源正极,a接负极,由安培定则判断螺线管的上端相当于条形磁铁的S极,磁铁受到螺线管对它向下的引力作用,弹簧测力计示数变大.故C错误,D正确.]环形电流的等效磁场(1)环形电流的磁场与小磁针的相同,应用安培定则时,拇指所指的方向应该是环内磁场的方向,也是等效小磁针N极的方向.(2)通电螺线管的磁场相当于条形磁铁,其外部的磁感线是由N极指向S极;内部是由S 极指向N极.3.如图所示,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( )A.全向里B.全向外C.a向里,b、c向外D.a、c向外,b向里D[开关闭合后,环形电流中存在顺时针方向的电流,根据安培定则可判知:环内磁场方向垂直于纸面向里,环外磁场方向垂直于纸面向外.磁场的方向就是小磁针静止时N极的指向,所以小磁针b向里偏转,小磁针a、c向外偏转.]课堂小结知识脉络1.地球是一个大磁体,N极位于地理南极附近,S极位于地理北极附近.2.磁体周围、电流周围都存在磁场,磁场对放入磁场中的磁体或电流产生力的作用.3.磁感线是用于描述磁场的有方向的曲线,曲线的疏密可以描述磁场的强弱,曲线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致.4.通电直导线、环形电流和通电螺线管的磁场可用安培定则判定.1.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( )甲乙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。
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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,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
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
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。
(3)在磁场中不画磁感线的地方没有磁场,这种说法对吗?
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。
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。
2.电场与磁场的比较
比较项目电场磁场
不同点
产生电荷周围磁体、电流、运动电荷周围基本性
质
对放入其中的电荷有电场力的
作用
对放入其中的磁极、电流有磁场
力的作用
作用特
点
对放入其中的磁体无力的作用
对放入其中的静止电荷无力的作
用
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
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
解析:选C 磁场中某点的磁场方向与小磁针N极在此处的受力方向一致,故A错误;磁场是存在于磁体周围的一种特殊物质,它与实物粒子不同,场看不见,摸不到,但又确实存在,通常用人们假想的磁感线来描绘,故B错误,C正确;磁场的存在是客观的,故D错误。
3.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
解析:选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。
对磁感线及电流的磁场的理
解
1.磁感线与电场线的比较
磁感线电场线
相似点
引入目的形象描述场而引入的假想线,实际不存在疏密场的强弱
切线方向场的方向
相交不能相交(电场中无电荷空间不相交)
不同点闭合曲线
起始于正电荷,终止于负电
荷
2.三种电流的磁场的特点对比
直线电流环形电流通电螺线管
安培
定则
特点(1)通电直导线周围
的磁感线是以导线上
各点为圆心的同心
圆,实际上电流的磁
场应为空间图形
(2)直线电流的磁场
无磁极
(3)磁场的强弱与距
导线的距离有关。
离
导线越近,磁场越
强;离导线越远,磁
场越弱
(1)环形电流的磁场
类似于条形磁铁的磁
场,其两侧分别是N
极和S极
(2)由于磁感线均为
闭合曲线,所以环
内、外磁感线条数相
等,故环内磁场强,
环外磁场弱
(3)环形电流的磁场
在微观上可看成无数
根很短的直线电流磁
场的叠加
(1)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
(2)环形电流宏观上
其实就是只有一匝的
通电螺线管,通电螺
线管则是由许多匝环
形电流串联而成的。
因此,通电螺线管的
磁场也就是这些环形
电流磁场的叠加
1.下列各选项中是直线电流、环形电流磁场的磁感线分布图,其中电流方向与磁感线方向关系正确的是( )
解析:选A 电流方向向上,由右手螺旋定则可得磁场为逆时针(从上向下看),故A正确;电流方向向下,由右手螺旋定则可得磁
场为顺时针(从上向下看),故B错误;图中电流为环形电流,由右手螺旋定则可知内部磁场应向右,故C错误;由右手螺旋定则可知内部磁感线方向向左,故D错误。
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.磁场中的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的曲线,而磁感线是一条闭合的曲线
D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大
解析:选CD 电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线,实际不存在,A错。
两种场线的切线方向均表示相应的场方向,两种场线都不会相交,B错。
电场线起始于正电荷、终止于负电荷,而磁感线在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S 极指向N极,组成闭合曲线,C正确。
电场线越密,表示该处电场越强,同一试探电荷在此处受电场力越大,D正确。
3.如图313所示,通电螺线管周围能自由转动的小磁针a、b、c、d已静止,N指向正确的是( )
图313
A.小磁针a
B.小磁针b
D.小磁针d
C.小磁针c
解析:选C 由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为N极,
右端为S极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,只有小
磁针c的指向正确。
地磁
场。