高中物理新课标人教版选修3-1第三章《磁场》课件

新课标人教版课件系列《高中物理》选修1-1１、远洋航海（1）我国的远洋探险（2）欧洲人的远洋探险（3）远洋航海的伟大意义２、磁场（1）磁体在空间产生磁场。（2）磁感线（3）磁性的地球最早的磁性指向器——它由青铀盘和磁石琢磨的勺组成，磁勺头为磁性的北极，尾为南极。磁勺放置在地盘中心，受地磁作用，勺尾指向南方。2.1指南针和远洋航海新课标高中物理选修1－1第二章磁场1、郑和下西洋：我国是最早在航海上使用指南针的国家，导航时兼用罗盘和观星，二者相互补充，相互修正。用罗盘指引航向，探索航道，将船只航向的变动与指南针指向的变动的关系总结出来，画出的航线在古代称为针路或针径。1405—1433年间，郑和先后7次下西洋。他率领当时世界上最强大的船队，先后到达了亚洲、非洲的三十几个国家。是世界航海史上伟大的壮举。郑和下西洋，不但是中国海上探险事业的巨大成就，也是世界地理发现史上的光辉纪录。2、欧洲人的远洋探险：在宋、元两代，我国发明的指南针传到了欧洲和亚洲的许多国家，使得近代欧洲的远洋探险成为可能。意大利航海家哥伦布（约1451—1506）进行了远洋探险，在这次航行中，观察到了磁偏角。葡萄牙航海家麦哲伦（约1480—1521）也进行了远洋探险，用了三年时间完成了举世闻名的环球航行。所有这些远洋航行的成功，离不开磁学知识的最初应用——指南针。二、磁场——对比电场学习1、磁场：磁体周围存在磁场2、磁场的基本性质：对磁体有力的作用磁体上磁性最强的部分叫磁极，同名磁极相斥，异名磁极相吸。3、作用过程：通过磁场实现。磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在．4、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向，也即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向．5、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，都跟该点的磁场方向相同。这样的曲线叫磁感线磁感线的疏密表示磁场强弱。(2)目的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线(3)特点：a.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向b.磁感线的疏密可以反映磁场的强弱c.磁感线是封闭曲线d.任何两条磁感线都不相交（4）模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，来模拟磁感线的形状。条形磁体磁感线模拟图1（4）模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，来模拟磁感线的形状。条形磁体磁感线模拟图2（5）条形磁体和蹄形磁体的磁感线：磁感线方向外部：从N极到S极，内部：从S极到N极磁感线与电场线的联系与区别1、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向（或小磁针静止时北极所指的方向）2、磁感线（1）为形象描述磁场而假想的曲线，实际不存在（2）疏密表示强弱，切线方向表示磁场方向（3）磁铁外部从N极到S极，内部从S极到N极，形成闭合曲线（4）不相交1、电场的方向：规定正电荷所受电场力的方向2、电场线（1）为形象描述电场而假想的曲线，实际不存在（2）疏密表示强弱，切线方向表示电场方向（3）始于正电荷，终止于负电荷的非闭合曲线（4）不相交三、地磁场：1、定义：地球是个磁体，具有磁场，叫地磁场。地磁场的分布大致上就像一个条形磁体各地磁感线近似平行地面2、磁偏角：（1）地球的地理南北极与地磁场的南北相反（2）地球的地理两极与地磁场的两极并不重合，磁针并非准确地指南或指北，有个夹角，叫地磁偏角，简称磁偏角3、地磁场的磁感线分布图：见上图4、说明：宇宙中的许多天体都具有磁场。月球也有磁场。但月球不象地球那样有一个全球性的磁场。火星也没有全球性的磁场，所以火星上指南针不起作用。地磁场的分布大致上就像一个条形磁体。各地磁感线近似平行地面小结一、磁场1、磁场：磁体周围存在磁场。类似电场。2、磁场的基本性质：对磁体有力的作用。同名磁极相斥，异名磁极相吸。3、作用过程：通过磁场实现。4、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向，也即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向．二、磁感线：1、作用：形象地描述磁场。切线方向表示磁场方向；疏密表示磁场强弱。2、磁感线方向：外部：从N极到S极，内部：从S极到N极3、特点：不相交、不中断闭合曲线小结4、模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，来模拟磁感线的形状。5、条形磁体和蹄形磁体的磁感线形状。注意：内部：从S极到N极6、磁感线与电场线的联系与区别三、地磁场1、地磁场的分布大致上就像一个条形磁体。南北极相反。各地磁感线近似平行地面2、磁偏角：地理两极与地磁场的两极并不重合，有个夹角，叫地磁偏角。3、说明：许多天体都具有磁场。月球也有磁场。火星没有全球性的磁场，所以火星上指南针不起作用。课堂练习和课外作业课堂练习：P28问题与练习1、2、3、4，探索者课外作业：P28问题与练习作业本1．分别用字母在图中空白处标出磁体的南北极2．确定磁场方向的方法是：将一不受外力的放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针N极的指向即为该点的磁场方向3．小磁针的指南指北性表明地球是一个小磁针大磁体4．地理的是地磁的北南极。指南针并不指向地球的正南正北，其间有一个交角叫。在地球两极附近，地磁场的磁感应强度约为5×10-5T，而永久磁铁两极附近的磁感应强度约为0.5T.地磁场是非常弱的。5．关于磁感线的下列说法中，正确的是（）Ａ．磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线Ｂ．磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场的方向相同Ｃ．磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁铁的南极Ｄ．磁感线有可能出现相交的情况南北极磁偏角B6．下列情况可以肯定钢针没有磁性的是（）Ａ．将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，再将钢针的另一端接近磁体的南极，则两者相互排斥Ｂ．将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相互排斥Ｃ．将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互排斥，再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相互吸引,Ｄ．将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，再将钢针的另一端接近磁体的北极,则两者相互吸引D7、下列说法正确的是（）Ａ．磁极间的相互作用是通过磁场发生的Ｂ．磁场和电场一样也是客观存在的的物质Ｃ．磁感线是实际存在的线，可由实验得到Ｄ．磁感线类似于电场线，它总是从磁体的Ｎ极出发终止于ＳAB补充:我们周围的磁现象一、无处不在的磁1.我们的祖先发明指南针，对世界文明产生重大影响。2.现代人好比被“磁海”包围。3.生物磁性的研究为人类开辟了崭新的视野。…………二.地磁场地理的南北极与地磁的N、S极相反。第一节我们周围的磁现象三.磁性材料1.磁化——使不具有磁性的物质具有磁性的过程叫磁化。任何物质在外磁场中都能或多或少地被磁化。2.磁性材料——磁化后磁性很强的物质叫磁性材料，又称为铁磁性物质3.磁性材料的分类①软磁性物质：磁化后容易去磁的物质称软磁性物质。软磁性物质剩磁较小。②硬磁性物质：磁化后不易去磁的物质称硬磁性物质。硬磁性物质剩磁较大。我们周围的磁现象4.磁性材料的应用软磁性材料的剩磁弱，容易去磁，适用于需要反复磁化的场合。硬磁性材料的剩磁强，不易去磁，适用于制成永磁体。【问题】以下物品，应用哪种材料制成？磁感线与电场线的联系与区别电场线磁感线1．电场线从出发，终止于，电场线是的曲线，正、负电荷可单独存在．1．在磁体内部，磁感线是从极指向极，外部是从出发从进去，磁感线是的曲线，Ｎ、Ｓ极是不可分割的．2．电荷在电场中某点受到电场力的方向与该点的方向一致，也与该点所在电场线的方向一致．2．小磁针在磁场中静止时极的指向或极的受力方向与该点的方向一致，也与该点所在磁感线的方向致．3．电场中任何两条电场线都相交．3．磁场中任何两条磁感线都相交．4．电场线的疏密表示电场的．4．磁场线的疏密表示磁场的．知识与能力１、电流的磁效应（１）直线电流：安培定则：右手握住导线，伸直的拇指的方向代表电流的方向，那么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：右手握住环形导线,弯曲的四指所指的方向代表电流的方向，拇指所指的方向就是圆环中心周线上的磁感线的方向（３）螺线管：右手握住螺线管，弯曲的四指所指的方向代表电流的方向，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向实验仪器：直导线、硬纸板、细铁屑、直流电源磁悬浮列车有速度快、爬坡能力强、能耗低的优点，每个坐位的能耗仅为飞机的三分小、安全舒适、不燃油，污染少.电磁起重机电磁起重机可以产生强大的磁性，来回搬运物品.带电体和磁体有一些相似的性质，这些相似是一种巧合呢？还是它们之间存在着某些联系呢？科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系.1820年丹麦物理学家奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场.这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期．丹麦物理学家奥斯特发现的电流磁效应，是科学史上的重大发现．揭开了物理学史上的一个新纪元．奥斯特不只是一位著名的物理学家，还是一位优秀的教师．他的讲课有表演，有分析．他非常重视实验，他说过“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课，因为归根到底，所有的科学进展都是从实验开始的．将直导线与小磁针平行并放在小磁针的上方和下方.观察（点击观看实验视频）1．当直导线通电时产生什么现象．2．断电后发生什么现象．3．改变通电电流的方向后发生什么现象.通电时小磁针发生偏转；断电时小磁针转回到指南北的方向；说明：……通电导线周围存在磁场．通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反．说明：……磁场方向与电流方向有关．现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，小磁针偏转方向相反．规律：通电导线周围存在磁场；磁场方向与电流方向有关．1.单个环观察铁屑的分布和小磁针的指向．在板上均匀撒满铁屑在螺线管两端各放一个小磁针，通电后观察小磁针的指向．轻轻敲板，观察铁屑的排列．改变电流方向再观察一次．实验演示在板上均匀撒满铁屑，通电后轻轻敲板，观察铁屑的排列．实验演示通电前小磁针如何指向，通电后发生什么现象？原来小磁针指南北，通电后磁针偏转．改变通电方向，小磁针的指向有什么不同，说明什么？小磁针指向相反，说明通电螺线管两端的极性与通电电流有关.通电后，轻轻敲板，铁屑为什么会产生规则排列？铁屑的排列与什么现象一样？铁屑磁化变成“小磁针”，轻敲使铁屑可自由转动．使铁屑按磁场进行排列．其排列与条形磁体的排列相同，通电螺线管相当于条形磁体．用右手握螺线管，让四指弯向螺线管电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极．注意：内部磁场的方向：从S极指向N极，外部磁场N极指向S极。通电螺线管外部磁场与条形磁体类似。在通电螺线管内部有一点A,通过A点的磁感线方向一定是（）A．从螺线管的N极指向S极B．放在该点的小磁针北极受力的方向C．从螺线管的S极指向N极D．放在该点的小磁针的南极受力的方向BC返回返回奥斯特实验返回知识能力1、安培力：通电导体在磁场中受到力的作用２、磁感应强度------磁场的强弱３、安培力的方向：左手定则：伸开左手．使拇指跟其余四指垂直．并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心．并使四指指向电流的方向．那么．拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。４、电动机原理实验仪器：三块相同的蹄形磁铁、一根直导线、直流电源、支架一.安培力的定义：通电导线在磁场中受的力通常称为安培力。二.安培力的大小：F=BIL适用条件：1）匀强磁场2）导线与磁场垂直3）当I与B有夹角时，F=BILsin（将B分解成B⊥和B∥，其中F=B⊥IL=BILsinθ）BIBIBI推广:1）当IB，F=BIL2）当I//B，F=0下面请两个同学上来，先述说自己的实验方案，再进行探究，并对实验现象进行小结既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，即安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面．安培力的方向：1）伸开左手，大拇指跟四指垂直，且在同一平面内左手定则：2）让磁感线穿过手心左手定则：3）使四指指向电流方向，则拇指指向安培力的方向例：左手定则运用FFBB例4：将长度为20cm