2019-2020学年高中物理 第三章 1 第1节 磁现象和磁场课件 新人教版选修3-1

第1节磁现象和磁场第三章磁场1.知道磁场的概念和它的基本性质，掌握磁体之间的相互作用规律．2.掌握电流的磁效应，明确电和磁之间存在着相互作用．(重点＋难点)3.了解地磁场的分布情况和地磁两极的特点．(重点)第三章磁场【基础梳理】一、磁现象、电流的磁效应1．天然磁石和人造磁体都叫做________，它们都能吸引铁质物体，我们把这种性质叫做_____．2．磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫做_____．能够自由转动的磁体，例如悬吊着的磁针，静止时指南的磁极叫做_____，又叫S极；指北的磁极叫做_____，又叫_____．同名磁极相互_____，异名磁极相互_____．永磁体磁性磁极南极北极N极排斥吸引3．丹麦物理学家__________于1820年发现了______________，首次揭示了电和磁的联系．二、磁场、地球的磁场1．磁体与_____之间、磁体与__________之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，都是通过_____发生的．2．磁体、通电导体周围都存在_____．磁场是物质存在的一种形式，是看不见、摸不着、但却真实存在的特殊物质．奥斯特电流的磁效应磁体通电导体磁场磁场3．地磁场：地球本身是一个磁体，N极位于__________附近，S极位于__________附近．4．磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称__________．地理南极地理北极磁偏角【自我检测】判断正误(1)磁场是看不见、摸不着的一种物质．()(2)我国古代四大发明中，涉及磁现象应用的发明是指南针和造纸术．()(3)电荷与电荷之间的相互作用是通过电场发生的，磁体与磁体之间、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都是通过磁场发生的．()(4)指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航海事业的发展产生了巨大的影响，指南针指南是因为地球是个大磁体，它对指南针有力的作用．()(5)地球是一个大磁体，存在的磁场叫地磁场．地球的地理两极与地磁两极重合．()提示：(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×探究思考奥斯特实验：南北方向的直导线放置在小磁针上方，给直导线通电．观察实验现象．(1)导线通电后观察到什么现象？提示：导线通电后发现小磁针转动了．(2)实验现象说明了什么问题？提示：实验现象说明了通电导线周围存在磁场，磁场对小磁针有力的作用．奥斯特实验发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系．(3)在奥斯特实验中，为什么要把导线沿南北方向平行地放在能自由转动的小磁针的上方？提示：主要是为了尽量减小地磁场对小磁针的影响，才让导线沿南北方向放置的，这样做实验效果明显．对磁场和电流磁效应的理解1．磁场的性质(1)客观存在性：与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质．存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围．(2)方向性：人类规定，磁场中任一点小磁针北极(N极)的受力方向(或小磁针静止时N极的指向)为该处的磁场方向．(3)基本性质：对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的．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)实验结论：电流具有磁效应，即电流可以产生磁场．命题视角1对磁场的理解下列关于磁场的说法中，正确的是()A．只有磁铁周围才存在磁场B．磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的C．磁场只有在磁极与磁极、磁极和通电导线发生作用时才产生D．磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的[解析]磁铁和电流周围都有磁场，A错误；磁场是一种客观存在的物质，B、C错误；磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的，D正确．[答案]D理解磁场应注意以下三点(1)场和实物粒子是物质存在的两种形态，场虽然看不见、摸不着，但它确实存在．(2)磁场能对放入其中的磁体、电流产生力的作用．(3)所有的磁现象都是通过磁场发生的．命题视角2对电流磁效应的理解在做“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[解析]根据右手螺旋定则，导线一侧的磁场方向大体与导线垂直，为了使现象明显，应该将小磁针放置在导线一侧，且平行导线方向放置小磁针．又由于小磁针只能在水平面内转动，所以应该将小磁针放置在导线下方或上方，即将小磁针和导线放置在同一竖直面内，而不能将小磁针和导线放置在同一水平面内．由于地球的磁场是沿南北方向的，为了使实验现象明显，应该使电流的磁场不沿南北方向，最好沿与南北方向夹角最大的东西方向，所以应在南北方向放置导线．故选C.[答案]C奥斯特实验的三个结论(1)电可以生磁．(2)电流周围的磁场分布与电流的方向有关，与场点的相对位置有关．(3)磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用力都是通过磁场产生的．【题组过关】1．奥斯特实验主要说明了()A．磁场的存在B．磁场具有方向性C．通电导线周围存在磁场D．磁体间有相互作用答案：C2．(多选)(2019·宿州高二检测)关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是()A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B．乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的磁场发生的C．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的解析：选BC.甲图中，电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的；乙图中，磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的；丙图中，电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的．综上所述，选项B、C正确．对地磁场的认识1．地磁场的方向(1)地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极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，地磁场方向向北偏向上方；在北半球，地磁场方向向北偏向下方．2．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．(多选)下列说法正确的是()A．磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极B．磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的C．地球的周围存在着磁场，但地磁场的两极与地理的两极并不重合，其间有一个夹角这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的D．在地球表面各点磁场强弱相同[解析]地磁场类似于条形磁铁的磁场，所以在地球表面赤道上的磁场最弱，选项D错误．在地球上不同位置，磁偏角的数值是不同的，选项C错误．[答案]AB(多选)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是()A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转解析：选BC.指南针是一个小磁体，具有N、S两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N极指向地理的北极，选项A错误，选项B正确．因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C正确．在地磁场中，指南针南北指向，当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转，选项D错误．1．(多选)(2019·山东青岛二中月考)为了判断一根钢锯条是否有磁性，某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针．下列给出了几种可能产生的现象及相应的结论，其中正确的是()A．若小磁针的一端被推开，则锯条一定有磁性B．若小磁针的一端被吸引过来，则锯条一定有磁性C．若小磁针的一端被吸引过来，不能确定锯条是否有磁性D．若小磁针的一端被推开，不能确定锯条是否有磁性解析：选AC.若发生排斥现象，则锯条一定有磁性．若发生吸引现象，则锯条可能有磁性，也可能无磁性，故选A、C.2．如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来，如图所示．原来，棋盘和棋子都是由磁性材料做成的．棋子不会掉落是因为()A．质量小，重力可以忽略不计B．受到棋盘对它向上的摩擦力C．棋盘对它的吸引力与重力平衡D．它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力解析：选B.棋子受力分析如图所示，磁性棋子受到棋盘的吸引力而对棋盘产生压力，棋盘对棋子有向外的弹力．重力使得棋子有向下滑动的趋势，从而使棋子受到棋盘向上的静摩擦力，此力和重力平衡，使得棋子不会滑下来．由于空气浮力远小于重力，故可忽略不计．3．雪龙号南极科考船从南极出发，赴澳大利亚海域附近参与MH370搜寻工作，若沿途不断测量地磁场的强弱和方向，测量结果可能是()A．地磁场的大小一直不变，磁场方向始终沿正南、正北方向B．地磁场的大小不断变化，磁场方向始终沿正南、正北方向C．地磁场的大小一直不变，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角D．地磁场的大小不断变化，磁场的方向与正南、正北方向间有一较小的偏角解析：选D.磁极附近磁场最强，故磁场大小不断变化．地磁场N极在地理南极附近，但不重合，故D正确．4.如图所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计自左向右逐渐移动时，弹簧测力计的示数()A．不变B．逐渐减小C．先减小再增大D．先增大再减小解析：选C.磁体上磁性强弱并不一样，实验证明，磁体两端(磁极)处的磁性最强，而中间的磁性最弱，因而铁球在条形磁铁的N极和S极处受到的吸引力最大，在正中央处受到的吸引力最小，C正确．