【创新设计】2013-2014学年高中物理鲁科版选修1-1第2章 2-4磁的应用及其意义

自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破第4节磁的应用及其意义自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破1．了解指南针在远洋航海中的作用，理解科学技术在社会发展中的作用．2．了解磁在现代科技中的应用．3．知道磁记录的原理．4．知道磁悬浮的原理．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破一、指南针与航海业的发展指南针的发明、完善和使用，促进了航海事业的发展．航海业的发展又推动了天文学、大地测量学、力学和数学等学科的发展．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破二、磁记录技术的应用及其意义磁记录：磁能记录、、等，而且还可以用记忆棒、光盘等载体传递信息．原理：通过把声音、图像或其他信息转变为变化的磁场，使磁带、磁卡的磁条上的磁粉层，于是就在磁带或磁卡上记录下与、或其他信息相应的．意义：极大地方便了人们的生活．声音动作文字磁化声音图像磁信号自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破三、会“飞”的磁悬浮列车原理：磁悬浮是利用同名磁极之间的或异名磁极之间的与列车重力平衡，使列车从铁轨上悬浮了起来．与普通列车相比的优点：①速度大；②节能；③震动小、噪音低、环境舒适．斥力引力自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破磁记录磁记录是利用磁性材料来记录信息的一种技术，如磁卡背面的黑色磁条，录音机、录像机上用的磁带，电子计算机上用的磁盘，都含有磁记录用的磁性材料．磁记录是信息存储技术发展的一个里程碑，也是目前信息记录的重要方式之一．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破磁记录的基本原理：将需要储存的信息转换成电信号，通过电磁铁中，电磁铁中产生变化的磁场，使磁性材料按一定规律排列，记录信息；读取信息时，磁性材料通过电磁铁附近，把变化的磁信号再还原为电信号，进行识别．磁记录是通过外加磁场使磁性材料中的磁性颗粒按一定规律排列，而达到记录信息的目的，所以用于磁记录的磁性材料必须远离磁场存放，否则外来磁场会破坏已经储存的信息．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破【典例1】普通磁带录音机是用同一个磁头来录音和放音的．磁头结构如图2-4-1所示，在一个环形铁芯上绕着一个线圈．铁芯有个缝隙，工作时磁带就贴着这个缝隙移动．录音时，磁头线圈跟微音器相连，放音时，磁头线圈改为跟扬声器相连．磁带上涂有一层磁粉，磁粉能被磁化并且留下剩磁．微音器的作用是把声音的变化转变为电流的变化．扬声器的作用是把电流的变化转化为声音的变化．根据学过的知识，把普通录音机录音的基本原理简明扼要地写出来．对磁记录的理解自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破答案录音原理(电流的磁效应)：声音的变化经微音器转化为电流的变化，变化的电流流过线圈，在铁芯中产生变化的磁场，磁带通过磁头时磁粉被不同程度的磁化，并留下剩磁．这样声音的变化就被记录成不同程度的磁化．图2-4-1自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破【变式1】有些劣质收录机或录像机重复录制音像后，重放时会出现上次和这次两种音像的重叠现象，请你分析这种现象产生的原因．答案劣质收录机或录像机重复录制音像后，前后几次的录音或录像相互影响，都被“刻”在录音(录像)磁带上．因此当重放时会出现音像重叠现象．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破【典例2】超导是当今高科技的热点，当一块磁铁靠近超导体时，超导体会产生强大的电流，对磁体有排斥作用．这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就是采用了这种技术．(1)超导体产生强大的电流是由于()．A．超导体中磁通量很大B．超导体中磁通量变化很快C．超导体电阻为零D．超导体电阻变大磁悬浮的理解和应用自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破(2)磁悬浮的原理()．A．超导体电流的磁场方向与磁体相同B．超导体电流的磁场方向与磁体相反C．超导体使磁体处于失重状态D．超导体产生的磁力与磁体重力平衡解析据欧姆定律知电流大的原因是超导体的电阻为零，所以(1)选项为C；磁悬浮中超导电磁铁相斥方式是据同名磁极相斥原理而悬浮起来的，悬起来时，超导体产生的磁力与磁体重力平衡，所以(2)选项为B、D.答案(1)C(2)BD自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破【变式2】关于常导电磁铁吸引方式磁悬浮列车，下列说法正确的是()．A．列车所受的引力向下B．列车所受的引力向上C．常导电磁铁的磁场与导轨上磁场的方向相同D．常导电磁铁的磁场与导轨上磁场的方向相反答案BC自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破1．为保护好磁卡或带有磁条的存折上的信息，以下做法不正确的是()．A．放在易摩擦的地方B．放在远离强磁场的地方C．放在强电流附近D．与磁铁放在一起答案ACD自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破2．把录音机的音乐磁带拉出一段后，用强磁铁的一端在磁带A．原声加强了B．原声的声音变小了C．原声消失了D．不好确定解析磁带被磁铁的一端擦过后，磁带上的磁性颗粒重新被强磁铁磁化，原来录制的声音信号被破坏了，因此原声也就消失了．故选C.答案C自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破3．磁悬浮列车能够以很大的速度运行，是因为()．A．车轮很大，与路轨的撞击很小B．车轮很小，与路轨的撞击很小C．没有车轮，通过磁力使列车浮在路轨上面，与路轨并不接触，因此不会与路轨撞击D．通过磁力使列车吸在路轨上，列车振动不起来答案C自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破一、对磁感线的理解1．磁感线是用来形象描述磁场的假想的曲线，实际中并不存在．2．磁感线是闭合曲线，在磁体的外部由N极到S极，在磁体的内部由S极到N极．3．磁感线上某一点的切线方向，就是该点的磁场方向．4．磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线密集的区域，磁场较强，反之较弱．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破一、对磁感线的理解1．磁感线是用来形象描述磁场的假想的曲线，实际中并不存在．2．磁感线是闭合曲线，在磁体的外部由N极到S极，在磁体的内部由S极到N极．3．磁感线上某一点的切线方向，就是该点的磁场方向．4．磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线密集的区域，磁场较强，反之较弱．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破5．任何两条磁感线都不能相交，否则交点处将有两个磁场的方向，这是不可能的．匀强磁场的磁感线是相互平行、方向相同以及间隔相等的一些直线．6．磁感线并不是带电粒子在磁场中运动的轨迹．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破【典例1】关于磁感线，下列说法中正确的是()．A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场B．磁感线总是从N极到S极C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交解析磁感线是为了形象描绘磁场而假设的一组有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点磁场方向，曲线疏密表示磁场强弱，所以C正确，A不正确．在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交，所以B、D不正确．答案C自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破二、安培定则的应用1．安培定则是用来确定电流方向与磁感线方向间关系的法则，要注意直线电流与闭合电流的区别．2．应用安培定则时，直线电流的磁感线方向由四指直接给出．对环形电流和通电螺线管，拇指给出的是轴线上磁感线的方向．自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破【典例2】关于电流的磁场，下列说法正确的是()．A．直线电流的磁场的磁感线是一些同心圆，由导线向外均匀分布B．直线电流的磁场，只分布于与导线垂直的某一个平面上C．通电螺线管外部的磁场的磁感线与条形磁铁相似，内部是匀强磁场D．直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场的方向均可由安培定则来判定自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破解析直线电流的磁场离导线越远，磁场越弱，磁感线越稀疏，并且分布在整个导线的周围，则A、B两项错；通电螺线管的磁场与条形磁铁相似，都有两个磁极，磁感线分布也相似，其内部磁场为匀强磁场，则C项正确；用安培定则可判定任何电流的磁场的方向，则D项正确．答案CD自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破专题小练1．如图1所示，a、b是直线电流的磁场，c、d是环形电流的磁场，e、f是通电螺线管的磁场．试在图中补画出电流方向或磁感线方向．图1自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破答案自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破图22.如图2所示，当环形线圈中有电流通过时，磁针将发生偏转，以下的判断正确的是()．A．当线圈通以沿顺时针方向的电流时，磁针N极将指向读者B．当线圈通以沿逆时针方向的电流时，磁针S极将指向读者C．当磁针N极指向读者，线圈中电流沿逆时针方向D．不管磁针如何偏转，线圈中的电流总是沿顺时针方向答案C自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破3．关于磁场、磁感线，下列说法正确的是()．A．磁场并不是真实存在的，而是人们假想出来的B．磁铁周围磁感线的形状，与铁屑在它周围排列的形状相同，说明磁场呈线条形状，磁感线是磁场的客观反映C．磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向D．磁感线类似电场线，它总是从磁体的N极出发，到S极终止自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破解析磁体和电流周围的空间均存在着磁场，磁场和电场一样也是一种客观存在的物质，为了形象地描绘磁场，用磁感线将抽象的磁场描绘出来，磁感线是假想的曲线，铁屑在磁场中被磁化为小磁针，在磁场的作用下转动，最后规则地排列起来，显示出磁感线的形状，并非磁场的客观反映，电流的磁场和磁体的磁场的磁感线都是闭合曲线，在磁体外从N极到S极，在磁体内从S极到N极；而电场线从正电荷出发到负电荷终止，不闭合．磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，磁感线上任一点的切线方向，即小磁针N极在某点所受磁场力的方向，就是该点磁场方向，也就是磁感应强度的方向，因此正确选项为C.答案C自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破图34．如图3所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心O处的磁场是()．A．最大，穿出纸面B．最大，垂直穿入纸面C．为零D．无法确定自主学习名师解疑分类例析课堂对点演练专题突破解析根据安培定则，上半圆环中电流I1在环内产生磁场垂直纸面向里，下半圆环中电流I2在环内产生的磁场垂直纸面向外，由于O对于I1和I2对称(距离相等)，故I1和I2在O处产生的磁场大小相等、方向相反，在O处相互抵消．答案C