高中物理学习细节（人教版）之磁场（一）：3.1 磁现象和磁场

【学习目标】1.了解磁现象，知道磁场的概念，明确磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的。2.了解电流的磁效应及其发现过程，体会奥斯特发现的重要意义。3.了解地磁场的分布情况和地磁两极的特点。知识点一磁现象1.磁性物质具有__________________等物质的性质叫磁性。2．磁体[来源:学_科_网]__________的物体叫磁体。3．磁极磁体的各部分磁性强弱不同，__________的区域叫磁极。(1)任何磁体都有两个磁极，一个叫______________，另一个叫________________。(2)同名磁极相互________，异名磁极相互________。4．想一想若将一条形磁体从中间截开后，是不是一部分为北极，另一部分为南极？知识点二电流的磁效应1.奥斯特实验把导线沿________方向放置在指向南北的磁针上方，通电时磁针发生了__________。2．实验意义奥斯特实验发现了电流的__________，即电流可以产生磁场，首先揭示了__________的联系。3．想一想将一通电直导线水平放置在小磁针的上方，分别观察导线东西放置和南北放置两种情况下，小磁针的转动情况会怎样？知识点三磁场1.定义磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、____________之间、____________之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场。2．磁场的基本性质对放入其中的_______或_______产生力的作用。所有与磁现象有关的相互作用，都是通过磁场发生的，可与电荷间的相互作用相类比。3．磁场的产生①__________周围存在磁场；②________周围存在磁场——电流的磁效应。知识点四地球的磁场1.地磁场地球本身是一个磁体，其周围存在的磁场叫__________。地磁场的N极位于地理______附近，S极位于地理________附近。地磁场很弱，但自由转动的小磁针能显示出地磁场的作用，这是__________的原理。2．磁偏角地球的地理两极与地磁两极并__________，因此，磁针并非准确地__________或__________，其间有一个交角，这就是__________，简称磁偏角。(如图所示)答案一磁现象1.吸引铁、钴、镍2.具有磁性3.磁性最强南极(又称S极)北极(又称N极)排斥吸引4.不是，磁体从中间分开后，成为两个小磁体，任何一磁体均有两个磁极。二电流的磁效应1.南北转动2.磁效应电与磁3.导线东西放置时，小磁针不转动，导线南北放置时，小磁针转动。三磁场1.磁体和电流电流和电流2.磁极电流3.永磁体电流四地球的磁场1.地磁场南极北极指南针2.不重合指南指北地磁偏角知识点一对磁场的理解基本性质对放入其中的磁体或电流产生磁力作用客观性质磁场虽然不是由分子、原子组成，但是它和常见的桌子、房屋、水和空气一样，是一种客观存在的物质特殊性质磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒形式存在，而是以一种场的形式存在磁场的[来源:Zxxk.Com]方向性磁场是具有方向的。所谓磁场的方向就是小磁针在磁场中其北极受力的方向，即小磁针静止时其北极所指的方向。【名师点睛】1.自然界有两种基本的物质形态：实物和场。(1)实物即具体的、有形的物质形态，由物质粒子组成。(2)场是物质的另一种存在形态，和实物一样也是一种客观存在物，具有质量、能量、动量等物质的基本属性。2.对“场”的理解(1)自然界中未通过接触面发生力的作用的物体,其作用都是通过“场”实现的。知识点一对磁场的理解【典例探究】【典例1】下列关于磁场的说法中正确的是()A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B．磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为引入的C．磁极与磁极间是直接发生作用的D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生【典例2】如图所示，a、b、c三根铁棒中有一根没有磁性，则这一根可能是()A．aB．bC．cD．都有可能【学霸总结】磁体的周围和电流的周围都存在磁场。磁场和常见的由分子、原子组成的物质不(2)“场”是客观存在的物质,不依人的意志而转移。(3)不同的“场”性质不同.如“引力场”使有质量的物体间产生引力,“电场”使电荷间产生力,“磁场”使磁体、电流产生力的作用。[来源:学*科*网]同，不是以微粒形式存在，但却是一种客观存在的物质。知识点二电流的磁效应1．电现象与磁现象的联系：(1)磁体总存在着两个磁极，自然界中存在两种电荷。(2)同种电荷相互排斥，同名磁极相互排斥；异种电荷相互吸引，异名磁极相互吸引。2．奥斯特的实验：(1)实验装置如图所示。(2)实验现象：当给导线通电时，与导线平行放置的小磁针发生转动。(3)注意事项：为了排除地磁场的影响，使实验现象明显，导线应沿南北方向水平放置在小磁针的正上方。(4)实验结论：电流具有磁效应，即电流可以产生磁场。(5)实验意义：电流磁效应的发现，首次揭示了电与磁之间的联系，揭开了人类对电磁现象研究的新纪元。[来源:学科网ZXXK]知识点二电流的磁效应【典例探究】【典例3】在做奥斯特实验时，下列操作中现象最明显的是()A．沿导线方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．垂直导线方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方[来源:学.科.网]【典例4】如图所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上。当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水平飞过时，所能观察到的现象是()A.小磁针不动B.若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转C.若是负电荷飞过，小磁针会发生偏转D.若是一根通电导线，小磁针会发生偏转知识点三对地磁场的理解1．虽然地磁两极与地理两极并不重合，但它们的位置相对来说差别不是很大。因此，一般我们认为：(1)地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极知识点三对地磁场的理解【典例5】若把地球磁场等效为一个条形磁铁的磁场，那么下列城市中哪个城市的地磁场最强正上方磁场方向竖直向下。(2)在赤道正上方，距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同，且方向水平向北。(3)在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方。2．影响：由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的带电粒子，其运动方向会发生变化，不能直接到达地球，因此地磁场对地球生命有保护作用。【名师点睛】地球上不同的地点地磁场的方向不同，水平分量由南指向北，竖直分量在南半球竖直向上，在北半球竖直向下，因此当涉及到地磁场的问题时，要注意明确在地球上的位置。3．磁偏角的形成磁偏角是小磁针的指向与正南、正北方向间的夹角，磁偏角的存在是因为地球的地理两极与地磁两极并不重合，小磁针静止时，它的两极分别指向地磁两极而不是地理两极，所以产生了磁偏角。4．对地磁场理解的三大误区(1)将地理南北极与地磁场的南北极混淆，误将地理南极(或北极)当作地磁场的南极(或北极)。(2)误认为地理两极与地磁场的两极位置重合。事实上，两者位置并不重合，地磁场的两极在地理两极的附近。(3)误认为地球上各点的磁场方向都是和地面平行的。事实上，除赤道外，南北半球的磁场都有竖直分量。A．莫斯科B．新加坡C．广州D．东京【典例6】(多选)关于地球的磁场，下列说法正确的是()A.在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极B.地磁场的南极在地理北极附近C.地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D.地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的【典例7】如图所示，假如将一个小磁针放在地球的北极附近的磁极上方，那么小磁针的N极将()A．指北B．指南C．竖直向上D．竖直向下答案与解析1.【答案】A【解析】磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质，所以B、D选项错误；磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间、运动电荷之间的作用都是通过磁场发生的，不是直接发生的，故C选项错误。2.【答案】A【解析】由题图知b、c相互排斥，说明b、c都有磁性，所以a棒无磁性。故选项A正确。3.【答案】C4.【答案】BCD【解析】电流是由运动电荷产生的，当电荷在小磁针上方运动时也会形成电流，从而形成磁场。运动的正、负电荷形成的两种磁场是等效的，均会使小磁针发生转动，故B、C、D均正确。5.【答案】A【解析】将地球等效为一个条形磁铁，越靠近两极，磁场越强，故选A。6.【答案】BD【解析】在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理南极，即地磁北极，故A错误；地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故B正确；地磁场不是匀强磁场，与地面不一定平行，如图所示，故C错误；地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，小磁针并非准确的指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角；磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的，故D正确。7.【答案】D【解析】地磁场的分布规律与条形磁铁类似，在地球北极附近，地磁场竖直向下，此处小磁针的N极应竖直向下，D对。