2017年高中物理-第3章-磁場-第1節(jié)-磁現(xiàn)象和磁場課件解析

(教師參考)一、課程標準1.內(nèi)容標準(1)列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用.了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響.關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展.(2)了解磁場,知道磁感應(yīng)強度和磁通量.會用磁感線描述磁場.(3)會判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向.(4)通過實驗,認識安培力.會判斷安培力的方向.會計算勻強磁場中安培力的大小.(5)通過實驗,認識洛倫茲力.會判斷洛倫茲力的方向,會計算洛倫茲力的大小.了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理以及在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用.(6)認識電磁現(xiàn)象的研究在社會發(fā)展中的作用.第一頁，編輯于星期一：十五點二十二分。2.活動建議(1)用電磁繼電器安裝一個自動控制電路.(2)觀察電視顯像管偏轉(zhuǎn)線圈的結(jié)構(gòu),討論控制電子束偏轉(zhuǎn)的原理.二、高考考綱1.磁場、磁感應(yīng)強度、磁感線.(Ⅰ)2.通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向.(Ⅰ)3.安培力、安培力的方向.(Ⅰ)4.勻強磁場中的安培力.(Ⅱ)5.洛倫茲力、洛倫茲力的方向.(Ⅰ)6.洛倫茲力公式.(Ⅱ)7.帶電粒子在勻強磁場中的運動.(Ⅱ)8.質(zhì)譜儀和回旋加速器.(Ⅰ)說明:(1)安培力的計算只限于電流與磁感應(yīng)強度方向垂直的情況.(2)洛倫茲力的計算只限于速度與磁場方向垂直的情況.第二頁，編輯于星期一：十五點二十二分。三、教學(xué)建議通過本章的學(xué)習(xí)要讓學(xué)生掌握以下幾類問題:1.對磁場基本概念的理解:如磁感線、磁感應(yīng)強度、磁通量等.2.結(jié)合左手定則分析解決通電導(dǎo)體在磁場中的平衡、運動類問題.3.帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動,確定其圓心、半徑、運動軌跡、運動時間等問題.特別注意“邊界問題”以及由周期性引起的“多解問題”.4.帶電粒子在復(fù)合場中的運動問題,以及分析解決磁電式電表、電流天平、粒子速度選擇器、磁流體發(fā)電機、質(zhì)譜儀、回旋加速器、霍爾效應(yīng)、電磁流量計等磁場知識在生活和科技方面的應(yīng)用問題.第三頁，編輯于星期一：十五點二十二分。第1節(jié)磁現(xiàn)象和磁場第四頁，編輯于星期一：十五點二十二分。(教師參考)一、教學(xué)目標知識與技能1.通過學(xué)生自己總結(jié)生活中與磁有關(guān)的現(xiàn)象,了解現(xiàn)實生活中的各種磁現(xiàn)象和應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)、歸納能力2.通過實驗了解磁與磁、磁與電的相互作用,掌握電流磁效應(yīng)現(xiàn)象3.通過直觀的多媒體手段了解地磁場及與之有關(guān)的自然現(xiàn)象過程與方法1.通過人類對磁現(xiàn)象的認識過程分析,培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的素質(zhì)2.引導(dǎo)學(xué)生對物理現(xiàn)象進行分析、比較、歸納,使學(xué)生感知物理規(guī)律的普遍聯(lián)系第五頁，編輯于星期一：十五點二十二分。情感態(tài)度與價值觀1.對奧斯特的電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的教學(xué)中,使學(xué)生知道奧斯特的偉大在于揭示電和磁的聯(lián)系,打開了科學(xué)中的一扇大門.讓學(xué)生懂得看似簡單的物理現(xiàn)象蘊含著普遍的規(guī)律,提高學(xué)生探索自然的興趣2.讓學(xué)生在實際生活的應(yīng)用中體會科學(xué)知識的價值二、教學(xué)重點難點教學(xué)重點電流的磁效應(yīng)、磁場概念教學(xué)難點磁場的概念第六頁，編輯于星期一：十五點二十二分。三、重難點突破方略電流磁效應(yīng)的突破方略【實驗設(shè)置】

把可以在底座上自由旋轉(zhuǎn)的小磁針放置在桌面上,將一根與電源、開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高,水平直導(dǎo)線沿南北方向,靠近放置在小磁針的正上方.【演示與設(shè)問1】開關(guān)斷開,水平直導(dǎo)線中沒有電流,此時,小磁針指向什么方向?學(xué)生:小磁針指向南北方向.【演示與設(shè)問2】將一個條形磁鐵靠近小磁針,此時,小磁針還是原來的指向嗎?學(xué)生:不是,小磁針指向發(fā)生了變化.【演示與設(shè)問3】將開關(guān)閉合,直導(dǎo)線中通有電流,此時,小磁針還是指向南北方向嗎?將開關(guān)斷開,小磁針指向什么方向?學(xué)生:將開關(guān)閉合,小磁針偏離南北方向;將開關(guān)斷開,小磁針又指向南北方向.【思考與討論1】

通過以上現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢?學(xué)生自由發(fā)言,教師突出學(xué)生發(fā)言中的重要思維:(1)因為磁體對小磁針的作用力使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn).通電導(dǎo)體也可以使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電導(dǎo)體對周圍的小磁針產(chǎn)生了什么影響?(2)磁體能在周圍產(chǎn)生磁場,通電導(dǎo)體在周圍也能產(chǎn)生磁場嗎?第七頁，編輯于星期一：十五點二十二分?！緦W(xué)生總結(jié)討論要點】(1)通電導(dǎo)體對周圍的小磁針產(chǎn)生磁力的作用;(2)通電導(dǎo)線的周圍存在著磁場.【教師總結(jié)】電流能產(chǎn)生磁場!以上實驗是丹麥的科學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的,此實驗又叫做奧斯特實驗.奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁!第八頁，編輯于星期一：十五點二十二分。自主學(xué)習(xí)課堂探究達標測評第九頁，編輯于星期一：十五點二十二分。自主學(xué)習(xí)課前預(yù)習(xí)·感悟新知(教師參考)情境鏈接一我們的祖先在磁現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用方面寫下了燦爛的一頁.早在戰(zhàn)國時期就有“慈石召鐵”的記載,講的是天然磁石對鐵塊的吸引.指南針是我國古代的四大發(fā)明之一,對世界文明有重大影響.現(xiàn)在我們生活在磁的海洋中.1.地球有磁場,那么地球磁場N,S極在哪個地理位置?2.指南針為什么能指示方向?3.磁到底是什么?第十頁，編輯于星期一：十五點二十二分。信息1.地球磁場的N極,在地球的南極附近,地球磁場的S極在地球的北極附近.2.地球有磁場,指南針會受到地磁場的作用,所以能指示方向.但要注意指南針的N極指向地磁場的S極,指南針的S極指向地磁場的N極.3.磁是以能量的形式存在的一種物質(zhì).情境鏈接二地磁場的地磁極和地理的南北極并不完全重合,指南針上指的南北方向與地球南北極的方向有一定的偏差,稱為磁偏角.地磁場有時候發(fā)生變化,在地球約45億年的歷史中,南北磁極反向達100多次.關(guān)于地磁場的來源,至今依然是個謎.你思考過指南針為什么能在地球表面確定地理方位嗎?第十一頁，編輯于星期一：十五點二十二分。信息地球本身是一個巨大的磁體,地磁場基本上是穩(wěn)定的,指南針在地磁場的作用下基本上指向南北兩極,從而確定在地球表面的地理方位.第十二頁，編輯于星期一：十五點二十二分。教材梳理一、磁現(xiàn)象

閱讀教材第80頁“磁現(xiàn)象”部分,知道磁體、磁極間的相互作用.1.磁性:物質(zhì)具有吸引

物體的性質(zhì).2.永磁體:天然磁石和人造磁體都叫做

.3.磁極:磁體上磁性最強的區(qū)域.4.磁極間的相互作用規(guī)律:自然界中的磁體總存在著兩個磁極,同名磁極相互

,異名磁極相互

.鐵質(zhì)永磁體排斥吸引第十三頁，編輯于星期一：十五點二十二分。二、電流的磁效應(yīng)

閱讀教材第80～81頁“電流的磁效應(yīng)”部分,了解奧斯特實驗.1.奧斯特實驗:導(dǎo)線沿

方向放置在磁針上方,通電時磁針

.2.意義:奧斯特實驗發(fā)現(xiàn)了

,即電流可以產(chǎn)生磁場,首先揭示了

的聯(lián)系.想一想聽音樂用到的揚聲器(如耳機)利用了磁體的磁性.你可以拆開一個廢舊耳機研究一下,它是利用什么產(chǎn)生的磁性來工作的?答案:耳機中有一個永磁體,還有一個金屬線圈,聲音信號電流使金屬線圈產(chǎn)生磁性,相互作用時振動發(fā)聲.南北轉(zhuǎn)動電流的磁效應(yīng)電與磁第十四頁，編輯于星期一：十五點二十二分。三、磁場

閱讀教材第81頁“磁場”部分,知道通電導(dǎo)體與磁體間相互作用的實質(zhì).1.電流、磁體間的相互作用:磁體與磁體之間,磁體與

之間,以及通電導(dǎo)體與

之間均會發(fā)生相互作用.2.實質(zhì):它們間的相互作用是通過

發(fā)生的.想一想分析教材第81頁圖3.1-3,通電導(dǎo)體與磁體之間相互作用的實質(zhì)是怎樣的?答案:通電導(dǎo)體在周圍產(chǎn)生磁場,磁體在周圍也產(chǎn)生磁場,它們通過磁場發(fā)生相互作用.通電導(dǎo)體通電導(dǎo)體磁場第十五頁，編輯于星期一：十五點二十二分。四、地球的磁場

閱讀教材第81頁“地球的磁場”部分,知道地磁的兩極,了解磁偏角.1.地磁兩極:地磁南極在地理

附近,地磁北極在地理

附近.2.磁偏角:地球的地理兩極與地磁兩極并不重合,小磁針的指向與正南正北方向間的夾角.想一想分析教材第81頁圖3.1-4,指南針是靠什么來工作的?答案:指南針是小磁體,地球表面有穩(wěn)定的磁場,指南針與地球的磁場作用而具備指引方向的作用.北極南極第十六頁，編輯于星期一：十五點二十二分。自主檢測1.思考判斷(1)奧斯特實驗說明了磁場可以產(chǎn)生電流.(

)(2)磁與電緊密聯(lián)系,有磁必有電,有電必有磁.(

)(3)地磁場能使小磁針的兩極指向正南正北.(

)(4)磁場的基本性質(zhì)是對處在磁場中的磁極或電流有力的作用.(

)答案:(1)×(2)×(3)×(4)√第十七頁，編輯于星期一：十五點二十二分。2.如圖所示,把一條導(dǎo)線平行地放在磁針的上方附近,當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時,磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn).首先觀察到這個實驗現(xiàn)象的物理學(xué)家是(

)A.奧斯特 B.愛因斯坦 C.伽利略 D.牛頓解析:當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時,磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明電流產(chǎn)生了磁場,這是電流的磁效應(yīng),首先觀察到這個實驗現(xiàn)象的物理學(xué)家是奧斯特,故選項A正確,B,C,D錯誤.A第十八頁，編輯于星期一：十五點二十二分。3.(多選)下列關(guān)于磁場的說法正確的是(

)A.磁場最基本的性質(zhì)是對處于其中的磁體和電流有力的作用B.磁場是看不見、摸不著、實際不存在,是人們假想出來的一種物質(zhì)C.磁場是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)D.磁場的存在與否決定于人的思想,想其有則有,想其無則無解析:磁場雖看不見、摸不著,但是客觀存在的,它是一種特殊的物質(zhì)形態(tài),最基本的性質(zhì)是對處于其中的磁體和電流有力的作用.AC第十九頁，編輯于星期一：十五點二十二分。4.(2016福建泉州市四校期末聯(lián)考)下列關(guān)于磁場的說法中,正確的是(

)A.只有磁鐵周圍才存在磁場B.磁場是假想的,不是客觀存在的C.磁場只有在磁體與磁體、磁體和電流發(fā)生作用時才產(chǎn)生D.磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用解析:不管是電磁鐵還是永久磁體,或電流的周圍都存在著磁場,故選項A錯誤;磁場是真實存在的一種物質(zhì),且具有方向性,故選項B錯誤;磁場只對放入磁場中的磁體有力的作用,磁體與磁體,磁體與電流、電流與電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用,故選項C錯誤,D正確.D第二十頁，編輯于星期一：十五點二十二分。課堂探究核心導(dǎo)學(xué)·要點探究要點一對磁場的理解【問題導(dǎo)引】電荷與電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的,那么磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用是如何發(fā)生的?答案:磁體、通電導(dǎo)體在其周圍存在磁場,磁體與磁體、磁體與通電導(dǎo)體、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體間都是通過磁場發(fā)生作用的.第二十一頁，編輯于星期一：十五點二十二分?！纠?】(多選)下列說法中正確的是(

)A.磁場是客觀存在的一種物質(zhì)B.磁體上磁性最強的部分叫磁極,任何磁體都有兩個磁極C.磁體或電流在自己周圍的空間會產(chǎn)生磁場D.通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過電場發(fā)生的?思路探究?地球與其周圍物體之間、電荷與電荷之間、磁體與磁體之間、電流與電流之間、磁體與電流之間的相互作用力分別是通過什么產(chǎn)生的?答案:它們之間的相互作用力都是通過“場”產(chǎn)生的.地球與其周圍物體之間的相互作用力是通過重力場產(chǎn)生的,電荷與電荷之間的相互作用力是通過電場產(chǎn)生的,磁體與磁體之間、電流與電流之間、磁體與電流之間的相互作用力都是通過磁場產(chǎn)生的.解析:磁場是存在于磁體和通電導(dǎo)體周圍的一種客觀存在的物質(zhì),磁體與磁體、磁體與通電導(dǎo)體、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場產(chǎn)生的,任何磁體都有兩個磁極,且磁極處磁場最強.ABC第二十二頁，編輯于星期一：十五點二十二分。規(guī)律方法對“場”的理解(1)自然界中未通過接觸面發(fā)生力的作用的物體,其作用都是通過“場”實現(xiàn)的.(2)“場”是客觀存在的物質(zhì),不依人的意志而轉(zhuǎn)移.(3)不同的“場”性質(zhì)不同.如“引力場”使有質(zhì)量的物體間產(chǎn)生引力,“電場”使電荷間產(chǎn)生力,“磁場”使磁體、電流產(chǎn)生力的作用.第二十三頁，編輯于星期一：十五點二十二分。(教師備用)例1-1:以下說法正確的是(

)A.磁體與磁體間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的B.電流與電流間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的C.磁體與電流間的相互作用是通過電場與磁場共同產(chǎn)生的D.磁場和電場是同一種物質(zhì)解析:電流能產(chǎn)生磁場,在電流的周圍就有磁場存在,不論是磁體與磁體間,還是電流與電流間、磁體與電流間,都有相互作用的磁場力.磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體、電流有磁場力的作用;而電場最基本的性質(zhì)是對放入電場中的電荷有靜電力的作用,因此,磁場和電場是兩種不同的物質(zhì),各自具有其自身的特點.所以只有A正確.A第二十四頁，編輯于星期一：十五點二十二分。針對訓(xùn)練1:(多選)下列可能發(fā)生相互作用的是(

)A.靜止電荷對固定通電直導(dǎo)線 B.固定磁鐵對靜止電荷C.磁鐵對運動電荷 D.磁鐵對電流解析:兩個物體通過“場”發(fā)生作用時,兩者均在其周圍存在“場”,磁體周圍、電流(運動電荷)周圍存在磁場,靜止電荷周圍無磁場,由此可知,選項C,D正確.CD第二十五頁，編輯于星期一：十五點二十二分。要點二地磁場【問題導(dǎo)引】指南針是我國古代四大發(fā)明之一,它對促進人類航海事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響,但在古代指南針為什么指南曾是一個不解之謎,你知道指南針為什么指南嗎?答案:指南針實際是一個小磁針,由于地球周圍存在地磁場,地磁場的北極在地理南極附近,地磁場的南極在地理北極附近,指南針會受到地磁場的作用而使其S極指向地理南極.第二十六頁，編輯于星期一：十五點二十二分?！纠?】(多選)關(guān)于地球的磁場,下列說法正確的是()A.在地面上放置一個小磁針,小磁針的南極指向地磁場的南極B.地磁場的南極在地理北極附近C.地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的D.地球磁偏角的數(shù)值在地球上不同地點是不同的?思路探究?(1)地理兩極與地磁兩極是否重合?答案:不重合.地磁場的N極在地理南極附近,地磁場的S極在地理北極附近.(2)在地球的哪些位置地磁場與地面平行?答案:赤道附近.BD第二十七頁，編輯于星期一：十五點二十二分。解析:小磁針S極指南是因為地磁場的N極在地理的南極附近,故選項A錯誤.地磁場的兩極和地理兩極是相反的,故選項B正確.依據(jù)地磁場的空間分布,只有赤道上的磁場方向和地面平行,故選項C錯誤.地球的磁偏角在地球上的不同地點是不同的,地球兩磁極的位置也是變化的,故選項D正確.第二十八頁，編輯于星期一：十五點二十二分。規(guī)律方法對地磁場的理解(1)地球本身就是一個大磁體,地磁場的N極在地理南極附近,地磁場的S極在地理北極附近.(2)在赤道平面上,距離地球表面等高的各點,地磁場強弱程度相同,且方向水平向北.(3)在北半球,地磁場的方向斜向下指向地面,在北極則指向豎直向下的方向;在南半球,地磁場的方向斜向上背離地面,在南極則指向豎直向上的方向.地磁場的水平分量總是從地球南極指向北極,而豎直分量則南北相反,在南半球豎直向上,在北半球豎直向下.第二十九頁，編輯于星期一：十五點二十二分。(教師備用)例2-1:地球是一個大磁體,①在地面上放置一個小磁針,小磁針的南極指向地磁場的南極;②地磁場的北極在地理南極附近;③赤道附近地磁場的方向和地面平行;④北半球地磁場方向相對地面是斜向上的;⑤地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的.以上關(guān)于地磁場的描述正確的是(

)A.①②④ B.②③④ C.①⑤ D.②③解析:地面上的小磁針靜止時,磁針南極應(yīng)指向地磁場的北極.地磁場的南極在地理北極附近,地磁場的北極在地理南極附近,因此地磁場的方向在赤道附近和地面平行,北半球地磁場方向相對地面是斜向下的,南半球斜向上方.D第三十頁，編輯于星期一：十五點二十二分。針對訓(xùn)練2:(多選)關(guān)于宇宙中的天體的磁場,下列說法正確的是(

)A.宇宙中的許多天體都有與地球相似的磁場B.宇宙中的所有天體都有與地球相似的磁場C.指南針在任何天體上都能像在地球上一樣正常工作D.指南針只有在磁場類似于地球的天體上能正常工作解析:地球具有全球性的磁場,宇宙中的許多天體都有與地球相似的磁場,但有的天體(如火星)不具有全球性的磁場,指南針不能在這樣的天體上正常工作.AD第三十一頁，編輯于星期一：十五點二十二分。(教師參考)【教材探究】在教材P81圖3.1-4中,地球磁場的分布情況可用類似于電場線的曲線表示.由此能否大體說明地球磁場的方向特點?答案:類比于電場線,在地球南、北極磁場方向豎直向上、豎直向下;在赤道上磁場方向水平向北;在北半球(或南半球)方向為斜向下(斜向上).第三十二頁，編輯于星期一：十五點二十二分。達標測評隨堂演練·檢測效果1.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北極附近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.鄭和出海遠航比哥倫布的遠洋探險早解析:磁偏角隨地理位置變化而變化,由于地球磁極的緩慢移動,磁偏角也在緩慢變化,選項A錯誤;地磁場的北極在地理南極附近,選項B錯誤;其他星球上有的也有磁場存在,選項C錯誤;我國是利用指南針航海最早的國家,選項D正確.D第三十三頁，編輯于星期一：十五點二十二分。2.實