物理選修31磁場

一、知識與技能知道磁場的概念，認識磁場是客觀存在的物質(zhì)，了解磁現(xiàn)象及電流的磁效應(yīng)。二、過程與方法利用類比的方法，通過電場的客觀性去理解磁場的客觀實在性。第一頁第二頁，共24頁。三、情感、態(tài)度和價值觀通過類比的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)邏輯思維能力，體會磁現(xiàn)象的廣泛存在性。第二頁第三頁，共24頁。1．磁極的性質(zhì)：同名磁極相互________，異名磁極相互________。2．奧斯特實驗：將導(dǎo)線沿________方向放置在磁針的上方，通電時磁針轉(zhuǎn)動了。3．磁場是物質(zhì)存在的一種特殊形式。磁體與________之間，磁體與________之間，通電導(dǎo)體與________之間的相互作用，都是通過________發(fā)生的。第三頁第四頁，共24頁。4．地球本身是一個磁體，N極位于________附近，S極位于________附近，自由轉(zhuǎn)動的小磁針能顯示出地磁的作用，這是指南針的原理。答案：1．排斥吸引2．南北3．磁體通電導(dǎo)體通電導(dǎo)體磁場4．地理南極地理北極第四頁第五頁，共24頁。知識點1 磁現(xiàn)象1．磁性：物質(zhì)具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。根據(jù)物質(zhì)在外磁場中表現(xiàn)出的特性，物質(zhì)可分為三類：順磁性物質(zhì)，抗磁性物質(zhì)和鐵磁性物質(zhì)。2．磁體：具有磁性的物體叫磁體。第五頁第六頁，共24頁。3．磁極：磁體的各部分磁性強弱不同，磁性最強的區(qū)域叫磁極。任何磁鐵都有兩個磁極，一個叫南極，一個叫北極。磁極的性質(zhì)：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。第六頁第七頁，共24頁?！纠?】以下說法正確的是 (

)A．只有兩個磁鐵相互接觸時，才能發(fā)生相互作用B．把一根條形磁鐵從中間折斷，則被分開的兩部分只有N極或S極C．極光現(xiàn)象與地球的磁場有關(guān)D．人們代步的電動自行車中應(yīng)存在磁體【答案】C、D第七頁第八頁，共24頁?！窘馕觥看朋w的周圍存在一種特殊的物質(zhì)——磁場，磁鐵間不接觸時也可以通過磁場發(fā)生相互作用，故A錯。無論將磁鐵分得多么小，它總有N極和S極，迄今為止，還沒有發(fā)現(xiàn)只有N極或S極的磁單極子存在(這一點與電荷不同)，故B錯。極光現(xiàn)象是地磁場將射向地球的帶電粒子偏轉(zhuǎn)到地球的兩極，帶電粒子與大氣相互作用而發(fā)出的光，故C正確。電動自行車的電機中一定有磁體存在，故D正確。第八頁第九頁，共24頁?！舅季S點悟】磁體的特點是N、S極同時存在，而且通過磁場發(fā)生作用，屬非接觸力。第九頁第十頁，共24頁。知識點2 電流的磁效應(yīng)和磁場1．丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)。2．研究電流的磁效應(yīng)時，通電直導(dǎo)線要沿南北方向放置，沿東西方向放置時，可能會觀察不到小磁針的偏轉(zhuǎn)。

第十頁第十一頁，共24頁。3．磁場(1)定義：磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，能夠傳遞磁體與磁體之間，磁體與通電導(dǎo)體之間以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用，這種特殊的物質(zhì)叫磁場。(2)磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁體或通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用。(3)磁場的產(chǎn)生：①磁體周圍存在磁場；②電流周圍存在磁場——電流的磁效應(yīng)。第十一頁第十二頁，共24頁。【例2】下列關(guān)于磁場的說法中正確的是 (

)A．磁場和電場一樣，是客觀存在的物質(zhì)B．磁場是為了解釋磁體間的相互作用而人為規(guī)定的C．磁體與磁體間是直接發(fā)生作用的D．磁場只有在磁體與磁體、磁體與電流之間發(fā)生作用時才產(chǎn)生【答案】A第十二頁第十三頁，共24頁?！窘馕觥看艌鍪且环N存在于磁體、電流和運動電荷周圍的特殊物質(zhì)，所有的磁現(xiàn)象都是通過磁場發(fā)生的，故選項A是正確的。【思維點悟】本題考查對磁場的理解。場和實物粒子是物質(zhì)存在的兩種形態(tài)，場雖然看不見、摸不著，但它確實存在。它能對放入其中的磁體、電流產(chǎn)生力的作用。所有的磁現(xiàn)象都是通過磁場發(fā)生的。第十三頁第十四頁，共24頁。知識點3 地球的磁場(1)地球兩極：地球是一個大磁體，地理南極是地磁場的北極，地理北極是地磁場的南極。(2)地磁場：地球周圍存在著的磁場，叫做地磁場。在地球兩極附近地磁場最強。(3)磁偏角：地磁兩極與地球的地理兩極并不重合，因此，磁針并非準確地指南或指北，其間有一個夾角，這就是地磁偏角，簡稱磁偏角。第十四頁第十五頁，共24頁。【例3】關(guān)于地磁場，下列說法中正確的是 (

)A．地理位置的南、北極即為地磁場的南、北極B．在赤道上靜止的小磁針的N極指向地理南極C．在赤道上靜止的小磁針的N極指向地理北極D．地磁場在地表附近某處有兩個分量，水平分量指向地理的北極附近，豎直分量一定豎直向下【答案】C第十五頁第十六頁，共24頁。【解析】根據(jù)地磁場的特點可知：地理北極附近為地磁場南極即S極，在磁體外部磁場由N極指向S極，在南半球地磁場的豎直分量向上，在北半球豎直分量向下，故C正確。【思維點悟】易錯點在于對地球的磁場的理解。學(xué)習(xí)地球的磁場的形狀，以及地磁場兩極與地理兩極的關(guān)系時，將地球等效為條形磁鐵，就容易理解了。第十六頁第十七頁，共24頁。對地磁場的理解(1)雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位置相對來說差別不是很大。因此，我們一般認為：①地理南極正上方磁場方向豎直向上，地理北極正上方磁場方向豎直向下。②在赤道正上方，地磁場方向水平向北。③在南半球，地磁場方向指向北上方；在北半球，地磁場方向指向北下方。第十七頁第十八頁，共24頁。(2)影響：由于磁場對運動電荷有力的作用，故射向地球的高速帶電粒子，其運動方向會發(fā)生變化，不能直接到達地球。因此地磁場對地球生命有保護作用。第十八頁第十九頁，共24頁?！纠?】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【答案】D第十九頁第二十頁，共24頁?！窘馕觥勘绢}考查地球磁場的特點與分布，地球的磁場與條形磁鐵的磁場相似，主要有三個特點：(1)地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近，磁感線分布如圖3－1－1所示。第二十頁第二十一頁，共24頁。(2)地磁場B的水平分量(Bx)總是從地理南極指向北極，而豎直分量(By)則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。(3)在赤道平面上，距離地球表面相等的各點，磁感應(yīng)強度相等，且方向水平向北。故正確答案為D。第二十一頁第二十二頁，共24頁。地磁場磁偏角指南針為什么指南？這在古代曾是一個不解之謎，直到1600年英國宮廷醫(yī)生吉爾伯特才對此做出了科學(xué)的解釋。原來，地球本身是一個巨大的磁體，地球周圍存在著磁場，這個磁場叫做地磁場，指南針