202X_202X學(xué)年高考物理主題3電磁場與電磁波初步1磁現(xiàn)象和磁場課件（必修3）

1、1磁現(xiàn)象和磁場主題3電磁場與電磁波初步學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求物理觀念：1.了解磁現(xiàn)象在人類生活中的作用，理解科學(xué)技術(shù)在社會發(fā)展中的作用.2.知道磁場的概念和磁場的方向.3.理解磁感線的概念，會用磁感線描述電流的磁場.4.了解地球的磁場，知道磁偏角的概念.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：1.了解我國航海事業(yè)的發(fā)展及指南針在航海中的作用.2.了解磁現(xiàn)象在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神.NEIRONGSUOYIN內(nèi)容索引自主預(yù)習(xí)達(dá)標(biāo)檢測課時對點練預(yù)習(xí)新知 夯實基礎(chǔ)檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān)注重雙基 強化落實重點探究啟迪思維 探究重點自主預(yù)習(xí)一、磁現(xiàn)象1.磁性：物體具有的吸引 物體的性質(zhì).磁體：具有 的物體.2.磁體間

2、的相互作用：同名磁極相互 ，異名磁極相互 .3.磁現(xiàn)象的應(yīng)用：(1)指南針在航海中的應(yīng)用：我國是最早在航海上使用指南針的國家，導(dǎo)航時兼用羅盤和觀星，二者相互補充，相互修正.用羅盤指引航向，探索航道，將船舶航向的變動與 變動的對應(yīng)關(guān)系總結(jié)出來，畫出的航線在古代稱為“針路”或“針徑”.鐵質(zhì)磁性排斥吸引指南針指向葡萄牙航海家麥哲倫用了三年時間完成了環(huán)球航行，通過這次航行，人類更加認(rèn)識到地球是 .(2)現(xiàn)代生活中磁現(xiàn)象的應(yīng)用：如磁錄音、磁錄像、電話、 、計算機都離不開磁，發(fā)電機、 機、各種電氣儀表都跟磁有關(guān).球形電視電動1.磁極之間的力是通過一種場 來傳遞的.2.磁場的方向：物理學(xué)規(guī)定，在磁場中的某一

3、點，小磁針靜止時 所指方向就是這一點的磁場方向.3.磁感線：是在磁場中畫出的一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點的切線方向都與該點的 方向一致.二、磁場磁場磁場N極1.地球本身是一個磁體，N極位于 附近，S極位于 附近(如圖1所示)2.磁偏角：自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止時，并不能指向正南、正北.小磁針的指向與 之間的夾角，叫做磁偏角.3.宇宙中的許多天體具有磁場，但月球、火星沒有全球性的磁場.三、地磁場地理南極地理北極地軸圖圖11.電流的磁效應(yīng)(1)1820年， 發(fā)現(xiàn)：把一根導(dǎo)線平行地放在磁針的上方，給導(dǎo)線通電時，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明電流能產(chǎn)生 ，這個現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng).(2)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，

4、用實驗展示了 與 的聯(lián)系，說明 與 之間存在相互作用.四、電流的磁場奧斯特磁場電 磁電 磁2.電流磁場的方向(1)直線電流的磁場安培定則：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與 方向一致，彎曲的四指所指的方向就是 ，如圖2所示.電流磁感線環(huán)繞的方向圖圖2(2)通電螺線管的磁場安培定則：右手握住螺線管，讓彎曲的四指與 的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是 磁感線的方向，如圖3所示.環(huán)形電流螺線管內(nèi)部圖圖3(3)環(huán)形導(dǎo)線可以看成只有一匝的 ，如圖4所示.螺線管圖圖4即學(xué)即用判斷下列說法的正誤.(1)磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存在的特殊物質(zhì).( )(2)磁感線可

5、以形象地描述各磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時N極所指的方向一致.()(3)磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止的.()(4)磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實存在的.()重點探究一、磁場與磁感線閱讀教材并思考如何確定磁場的方向.導(dǎo)學(xué)探究答案方法一：將一不受外力的小磁針放入磁場中需測定的位置，當(dāng)小磁針在該位置靜止時，N極的指向即為該點的磁場方向.方法二：磁感線上任一點的切線方向就是該點的磁場方向.1.磁場(1)磁場是存在于磁極周圍的一種特殊物質(zhì).(2)磁場的方向：在磁場中的某一點，小磁針N極受力的方向，也就是小磁針靜止時N極所指的方向，就是這一點的磁場方向.(3

6、)磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁體和通電導(dǎo)體有力的作用.知識深化2.磁感線(1)定義：磁感線是為了形象地描述磁場而人為假想的曲線，曲線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同.(2)特點：在磁體外部，磁感線從N極發(fā)出，進(jìn)入S極；在磁體內(nèi)部由S極回到N極.磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，磁感線越密的地方磁場越強；磁場方向即過該點的磁感線的切線方向.磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷.磁感線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龃艌龆傧氲木€，并不真實存在.(3)幾種特殊磁體外部的磁感線分布(如圖5所示)：圖圖53.地磁場地球的磁場與條形磁鐵的磁場相似，其主要特點有三個：(1)地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球

7、北極附近.(2)地磁場的水平分量總是從地球南極指向地球北極，而豎直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.(3)赤道上空，各點的磁場方向與地面平行，方向由南向北.例1(多選)下列有關(guān)磁場的說法中，正確的是A.磁體周圍的空間存在看不見、摸不著的磁場B.磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的C.磁場是有方向的，在磁場中的不同位置，其磁場方向一般不同D.在磁場中的某點，小磁針南極所受磁場力的方向與該點的磁場方向相同解析磁場雖然看不見、摸不到，但它是一種客觀存在的物質(zhì)，它的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用，磁極間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的，磁場具有方向性，在磁場中的某點，小磁針北極所受磁場力

8、的方向與該點的磁場方向一致，南極所受磁場力的方向與該點的磁場方向相反(磁場方向的另一種描述方法)，故A、B、C正確，D錯誤.1.電場、磁場、重力場(引力場)，它們有非常接近的性質(zhì)：看不見，摸不著，但卻是客觀存在的特殊物質(zhì).2.磁場不僅有大小而且有方向.磁場的方向規(guī)定為小磁針N極受力方向或者小磁針靜止時N極所指的方向或者磁感線的切線方向.總結(jié)提升總結(jié)提升例2關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是A.兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場B.磁感線總是從N極到S極C.磁感線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向一致D.兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交解析磁感線是為了形象描述磁場而假想的有方向的曲線，曲線上每一

9、點的切線方向表示磁場的方向，曲線的疏密表示磁場的強弱，所以C正確，A錯誤；在磁體外部磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線不相交，所以B、D錯誤.針對訓(xùn)練1(多選)圖6是幾種常見磁場的磁感線分布示意圖，下列說法正確的是A.圖(a)中a端是磁鐵的S極，b端是磁鐵的N極B.圖(a)中a端是磁鐵的N極，b端是磁鐵的S極C.圖(b)是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是N極，d端是S極D.圖(b)是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是S極，d端是N極圖圖6解析圖(a)是條形磁鐵外部磁感線分布示意圖，外部磁場的磁感線是從磁鐵的N極出來，進(jìn)入磁鐵的S極，故A對，B錯；圖(b)是兩異名磁極磁感線分布示

10、意圖，磁感線仍然是從磁鐵的N極出來，進(jìn)入磁鐵的S極，故C錯，D對.二、電流的磁場1.演示實驗：將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高，沿南北方向水平放置.將小磁針平行地放在直導(dǎo)線的上方和下方，請觀察直導(dǎo)線通、斷電時小磁針的偏轉(zhuǎn)情況.觀察到什么現(xiàn)象？通過這個現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢？導(dǎo)學(xué)探究答案觀察到通電時小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，斷電時小磁針又回到原來的位置.通電后導(dǎo)線周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明通電后導(dǎo)線周圍的空間對小磁針產(chǎn)生磁力的作用，由此我們可以得出：通電導(dǎo)線和磁體一樣，周圍存在著磁場.2.重做上面的實驗，請觀察當(dāng)電流的方向改變時，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是否發(fā)生變化.觀察到什么現(xiàn)象？這說明什么？答案

11、觀察到電流的方向改變時，小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，說明電流的磁場方向也發(fā)生變化.知識深化1.電流的磁效應(yīng)(1)1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)：把一根導(dǎo)線平行地放在磁針的上方，給導(dǎo)線通電時，磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明電流也能產(chǎn)生磁場，這個現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng).(2)意義：電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，用實驗展示了電與磁的聯(lián)系，說明電與磁之間存在著相互作用，對電與磁研究的深入發(fā)展具有劃時代的意義.2.電流磁場的方向(1)直線電流的磁場安培定則：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向，如圖7所示.畫法：如圖8所示圖圖7圖圖8說明：圖中的“”號表示磁場方向垂直進(jìn)入紙面；

12、“”號表示磁場方向垂直穿出紙面.特點：是非勻強磁場，距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱.(2)通電螺線管的磁場安培定則：右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向，如圖9所示.圖圖9磁感線特點兩端分別是N極和S極，管內(nèi)是勻強磁場，管外是非勻強磁場，畫法如圖10所示.圖圖10(3)環(huán)形電流的磁場安培定則：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向，如圖11所示.圖圖11磁感線的特點兩側(cè)分別是N極和S極，離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場越弱，畫法如圖12所示.圖圖12例3如圖13所示，a、b是直線電流的磁場，c、d是環(huán)形電流

13、的磁場，e、f是螺線管電流的磁場.試在各圖中補畫出電流方向或磁感線方向.圖圖13答案見解析解析根據(jù)安培定則，可以確定a中電流方向垂直紙面向里，b中電流方向從下向上，c中電流方向是逆時針方向，d中磁感線方向向下，e中磁感線方向向左，f中磁感線方向向右.例4電路沒接通時三個小磁針方向如圖14所示，接通電路后確定三個小磁針的轉(zhuǎn)向及最后N極的指向.(其中小磁針3在螺線管內(nèi)部)圖圖14答案小磁針1逆時針轉(zhuǎn)動，最后N極指左；小磁針2順時針轉(zhuǎn)動，最后N極指右；小磁針3順時針轉(zhuǎn)動，最后N極指右.解析由安培定則可知螺線管內(nèi)部磁場方向由左向右，故小磁針3順時針轉(zhuǎn)動，最后N極指右；小磁針1所在位置處磁場方向向左，故

14、小磁針1逆時針轉(zhuǎn)動，最后N極指左；小磁針2所在位置處磁場方向向右，小磁針2順時針轉(zhuǎn)動，最后N極指右.1.通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似，也是從N極出來，進(jìn)入S極.通電螺線管內(nèi)部的磁感線跟螺線管的軸線平行，方向由S極指向N極，并和外部的磁感線連接，形成環(huán)繞的閉合曲線.2.判斷小磁針N極的指向，需要先判斷小磁針?biāo)谔幠且稽c的磁感線方向.總結(jié)提升總結(jié)提升學(xué)科素養(yǎng)本題綜合應(yīng)用了安培定則和磁場方向與小磁針N極指向的關(guān)系等知識點，培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析和應(yīng)用物理知識的能力，正是“科學(xué)思維”等學(xué)科素養(yǎng)的體現(xiàn).針對訓(xùn)練2如圖15所示，一枚小磁針放在半圓形導(dǎo)線環(huán)的環(huán)心O處，當(dāng)導(dǎo)線中通以如圖所示方向

15、的電流時，小磁針將如何偏轉(zhuǎn)A.沿順時針方向轉(zhuǎn)動B.沿逆時針方向轉(zhuǎn)動C.N極轉(zhuǎn)向紙里，S極轉(zhuǎn)向紙外D.N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙里圖圖15解析由安培定則知，環(huán)形電流內(nèi)部磁場方向垂直紙面向里，故N極轉(zhuǎn)向紙里，C選項正確.達(dá)標(biāo)檢測1.(磁場的概念)下列關(guān)于磁場的說法中，正確的是A.磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)B.磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C.磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的D.磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產(chǎn)生1234解析磁場是客觀存在于磁極或電流周圍的一種物質(zhì)，是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，所以A對，B、D錯；磁極與磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間的作用都是通過它

16、們的磁場發(fā)生的，所以C錯.2.(磁感線)關(guān)于磁感線與電場線的描述，正確的是A.電場線起止于電荷，磁感線起止于磁極B.電場線一定是不閉合的，磁感線一定是閉合的C.磁感線是自由小磁針在磁場力作用下的運動軌跡D.電場線和磁感線實際上均存在，只是肉眼看不到12341234解析磁感線沒有起點也沒有終點，是閉合的曲線.靜電場中的電場線不是閉合曲線，起始于正電荷(或無窮遠(yuǎn)處)，止于無窮遠(yuǎn)處(或負(fù)電荷)，故A錯誤，B正確；磁感線是描述磁場強弱和方向的形象曲線，當(dāng)磁感線是曲線時，小磁針在磁場力作用下的運動軌跡并不一定與其重合，故選項C錯誤；電場線和磁感線都是為了描述抽象的場而人為引入的曲線，實際上并不存在，選項

17、D錯誤.3.(電流的磁場)如圖16所示，兩根非?？拷一ハ啻怪辈⒒ハ嘟^緣的長直導(dǎo)線，當(dāng)通以如圖所示方向的電流時，電流所產(chǎn)生的磁場在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里的A.區(qū)域 B.區(qū)域C.區(qū)域 D.區(qū)域1234圖圖16解析由安培定則可知，I1電流在其上方產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，I2電流在其右方產(chǎn)生的磁場方向向里，故只有在區(qū)域，兩個電流產(chǎn)生的磁場才都向里，選項A正確.4.(電流的磁場)為了判斷一個未知正負(fù)極的蓄電池極性，某同學(xué)將該蓄電池通過電阻跟螺線管連接起來，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極立即向螺線管偏轉(zhuǎn)，如圖17所示.用M、N和P、Q分別表示蓄電池和螺線管兩極，下列判斷正確的是A.電源M端為正

18、極B.電源N端為正極C.螺線管P端為S極D.螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強度方向由P指向Q1234圖圖17解析小磁針的N極向螺線管偏轉(zhuǎn)說明小磁針?biāo)谖恢么艌龇较蛳蜃?，即螺線管P端為N極，Q端為S極，選項C錯誤；在螺線管的內(nèi)部磁場方向由S極指向N極，所以螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強度方向由Q指向P，選項D錯誤；根據(jù)安培定則可知，在電源外部電流從N流向M，電源N端為正極，選項A錯誤，B正確.1234課時對點練選擇題考點一磁場和磁感線1.關(guān)于磁場的下述說法中，正確的是A.磁極之間相互作用是通過磁場發(fā)生的B.看不見、摸不著的磁場不是客觀存在的C.只有磁體周圍才存在磁場D.地球周圍不存在磁場123456789 1011121

19、31415解析磁場對放入其中的磁體一定有磁場力作用，磁極之間相互作用是通過磁場發(fā)生的，選項A正確；磁場是客觀存在的一種物質(zhì)，雖然看不見，摸不著，但可通過小磁針來體現(xiàn)其存在，選項B錯誤；在整個空間中都有磁場的存在，只不過在磁體的周圍，磁場比較強，磁場可以很明顯的表現(xiàn)出來，離磁體遠(yuǎn)的地方，磁場比較弱，磁場不容易表現(xiàn)出來，所以不是只有磁體周圍才存在磁場，選項C、D錯誤.123456789 1011121314152.如圖1是條形磁鐵的部分磁感線分布示意圖，關(guān)于圖中a、b兩點磁場的描述，正確的是A.a點的磁場方向為圖中Ba指向B.b點的磁場方向為圖中Bb指向C.a點的磁場比b點強D.a點的磁場比b點弱

20、123456789 10111213圖圖1解析磁感線上某點的切線方向表示該點磁場的方向，題圖中a、b兩點的磁場方向均是錯誤的，故A、B錯誤.磁感線疏密表示磁場的強弱，a點的磁感線比較密，則a點磁場比b點強，故C正確，D錯誤.14153.(多選)下列說法中正確的是A.磁體在空間能產(chǎn)生磁場，磁場使磁體間不必接觸便能相互作用B.在磁場中的某一點，小磁針僅在磁場力作用下靜止時北極所指的方向，就是那 一點的磁場方向C.當(dāng)兩個磁體的同名磁極相互靠近時，兩條磁感線有可能相交D.磁體周圍的磁感線都是閉合的曲線123456789 101112131415解析磁體間的作用力是通過磁場傳遞的，可以不用接觸便產(chǎn)生相互

21、作用，A項對；小磁針僅在磁場力作用下靜止時北極的指向是北極受力的方向，就是那一點的磁場方向，B項對；磁感線是閉合的曲線且不能相交，C項錯，D項對.123456789 101112134.(多選)下列說法中與實際情況相符的是A.地球的磁偏角是一個定值B.地磁場的北極在地理的南極附近C.除了地球外，到目前為止其他星球上還沒有發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象D.鄭和出海遠(yuǎn)航比哥倫布的遠(yuǎn)洋探險早14155.(多選)關(guān)于地磁場的說法正確的是A.地磁場的北極在地理北極附近B.地磁場的方向總與地面平行，且由南指向北C.地磁場并不是正南正北方向的D.在北半球，地磁場的方向由南向北且偏下解析地磁場的磁感線由南指向北，地磁場的北極在地

22、理南極附近，故A錯誤；除赤道上空外，地磁場的方向與地面并不平行，故B錯誤；由磁偏角的存在可知C正確；由地磁場磁感線的分布情況可知，D正確.123456789 1011121314156.下列關(guān)于磁感線的說法中正確的是A.磁感線可以形象地描述磁場的強弱與方向B.磁感線總是從磁鐵的N極發(fā)出，到S極終止C.磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列的曲線，沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線D.沿磁感線的方向磁場逐漸減弱123456789 101112131415123456789 101112131415解析磁場是一種看不見的特殊物質(zhì)，人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌龆肓舜鸥芯€這一假想的曲線，它可以表示磁場的強弱與方向，選

23、項A正確；磁感線從磁鐵的N極發(fā)出，從磁鐵的S極進(jìn)入，構(gòu)成閉合曲線，由安培定則知電流產(chǎn)生的磁場其磁感線都是閉合曲線，選項B錯誤；磁感線是人們假想的曲線，與有無鐵屑無關(guān)，選項C錯誤；磁場的強弱由磁感線的疏密程度表示，而與磁感線的方向無關(guān)，選項D錯誤.7.(多選)關(guān)于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是A.磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存 在的特殊物質(zhì)B.磁感線可以形象地描述各磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁 針放在該點靜止時北極所指的方向一致C.磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止的D.磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示，因而是真實存在的123456789

24、101112131415解析磁感線是為了形象描述磁場而假想的有方向的閉合的曲線，實際上并不存在，在磁體內(nèi)部，磁感線由S極指向N極，所以選項C、D錯誤；磁場是客觀存在的特殊物質(zhì)，所以選項A正確；磁感線上每一點的切線方向表示磁場方向，磁感線的疏密表示磁場的強弱，小磁針北極受力方向、靜止時北極指向均為磁場方向，所以選項B正確.123456789 1011121314158.如圖所示，小磁針?biāo)阜较蛘_的是123456789 101112131415解析A圖中小磁針?biāo)谖恢么鸥芯€方向向上，因此小磁針N極指向上方，選項A正確；B圖中小磁針?biāo)谖恢么鸥芯€方向水平向右，因此小磁針N極指向右，選項B錯誤；根據(jù)

25、C圖中所給磁感線方向可知，小磁針N極指向左上方，選項C錯誤；D圖中小磁針?biāo)谖恢么艌龇较蜓卮鸥芯€水平向左，因此小磁針N極應(yīng)指向左，故D錯誤.123456789 101112131415考點二電流的磁場9.下列各圖中，用帶箭頭的細(xì)實線表示通電直導(dǎo)線周圍磁感線的分布情況，其中正確的是123456789 10111213141510.下列各圖中，電流及其產(chǎn)生的磁場方向均正確的是123456789 10111213141511.如圖2所示，水平直導(dǎo)線ab通有向右的電流I，置于導(dǎo)線正下方的小磁針S極將A.向紙外偏轉(zhuǎn)B.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)C.在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)過90D.不動圖圖2123456789 101112131415解析據(jù)安培定則可以確定，通電直導(dǎo)線在其下方產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，在磁場力的作用下，小磁針S極向外偏轉(zhuǎn)，A項正確.12.通電螺線管附近放置四個小磁針，如圖3所示，當(dāng)小磁針靜止時，圖中小磁針的指向正確的是(涂黑的一端為N極)A.a B.b C.c D.d圖圖3123456