2019-2020学年高中物理 第3章 磁场 第1节 我们周围的磁现象课件 粤教版选修3-1

本章研究有关磁场的产生、描述及磁场对电流和运动电荷作用的知识，安培力、洛伦兹力是磁场性质的具体体现，磁电式电流表、质谱仪和回旋加速器是安培力和洛伦兹力的具体应用．在学习过程中要重点掌握六个概念、两个定则、两个规律．六个概念：磁场、磁感应强度、磁通量、磁感线、安培力、洛伦兹力．两个定则：左手定则、安培定则．两个规律：通电导线在磁场中受力的规律和带电粒子在磁场中的运动规律．1．运用类比法理解抽象概念本章的学习可以通过与前面学过的电场类比，从而更好地理解．例如磁场类比电场，磁感应强度类比电场强度，磁感线类比电场线，安培力、洛伦兹力类比电场力．2．运用等效处理磁体间的作用可运用等效法处理运动电荷、磁体间的相互作用问题，比如把运动电荷、磁体等效成电流，在学习过程中通过实验，由感性到理性，从而培养科学的思维习惯和研究方法．3．借助于数学知识处理电荷运动问题在处理运动电荷在匀强磁场中的运动时，首先要找到圆周运动的圆心，利用洛伦兹力提供向心力这一条件，确定圆周运动的半径和周期，再进一步确定运动时间、偏转角度等物理量．4．把实际问题抽象成物理模型磁电式仪表、质谱仪和回旋加速器是安培力和洛伦兹力的具体应用，学习过程中要善于把实际问题抽象成简单的物理模型，弄清它的基本原理．第一节我们周围的磁现象1．下列说法中正确的是()A．逻辑电路就是数字电路B．逻辑电路可存在两种以上的状态C．集成电路由三种最基本的门电路构成D．集成电路可靠性高、寿命长，但耗电量高【答案】A【解析】逻辑电路就是数字电路，它只存在通、断两种状态．集成电路并不全是数字电路，它们的共同特点是可靠性强、耗电低，所以B、C、D都错．2．逻辑电路的信号有两种状态：一是高电位状态，用“1”表示；另一种是低电位状态，用“0”表示．关于这里的“1”和“0”，下列说法中正确的是()A．“1”表示电压为1V，“0”表示电压为0B．“1”表示电压为大于或等于1V，“0”表示电压一定为0C．“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值，不表示具体的数字D．“1”表示该点与电源正极相连，“0”表示该点与电源负极相连【答案】C【解析】“1”和“0”只是两种状态描述，或者说是有无信号通过，“1”指高电位，“0”表示低电位，是相对关系，并没有确定的数值．3．在逻辑门电路中，若输入信号至少有一个为“1”，则输出为“1”的逻辑门是()A．与门B．或门C．非门D．与非门【答案】B一、磁现象1．磁性、磁体、磁极2．同名磁极相互______，异名磁极相互______．3．对于磁现象的应用，______________是我国古代四大发明之一．磁性天然磁石能吸引铁质物体的性质磁体具有______的物体，如条形磁铁磁极磁体上磁性______的区域，有S极、N极磁性最强排斥吸引指南针(司南)二、地磁场1．地球本身是一个磁体，N极位于__________附近，S极位于__________附近．地磁场很弱，自由转动的小磁针能显示出地磁场的作用，这是指南针的原理．2．磁偏角：________的指向与正南方向之间的夹角，如图所示．地理南极地理北极地磁场三、磁性材料的分类磁性材料按照分类标准不同有不同的划分方法，一般按照去磁的难易或化学成分进行分类，具体分类如下：地面上，指南针N极为何就是北极而不是像地磁一样的南极？【答案】地球是个大磁体，其地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近．指南针在地球的磁场中受磁场力的作用，所以一端指南，另一端指北.一、磁现象一切与磁有关的现象都称为磁现象，磁在我们的生活、生产和科技中有着极为广泛的应用，归纳起来，大致分为三类：1．利用磁体对铁、钴、镍等磁性物质的吸引力．2．利用磁体对通电线圈的作用力．3．利用磁化现象记录信息．磁现象二、磁化1．磁化现象：原来没有表现出磁性的物体获得磁性的过程叫磁化．磁化后的磁极与产生磁场的磁体的磁极相同，与相邻的磁极相异．2．磁化机理：铁片等磁性材料靠近磁铁时，其内部的电子旋转方向在磁铁的磁场作用下，由杂乱无章变为有序旋转，使铁片等磁性材料整体上显出磁性．例1实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是()A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引解析：一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，放在磁体的磁场中能够被磁化而获得磁性，因而能被磁体吸引．答案：D►题后反思能够被磁体吸引的物体一定含有铁磁性物质或亚铁磁性物质，如铁、钴、镍等．它们被磁化后才能被磁体吸引．1．下列所述情况，哪一种可以肯定钢棒没有磁性()A．将钢棒的一端接近小磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的这一端接近小磁针的南极，两者互相排斥B．将钢棒的一端接近小磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近小磁针的南极，两者仍互相吸引C．将钢棒的一端接近小磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近小磁针的北极，两者仍互相吸引D．将钢棒的一端接近小磁针的北极，两者互相排斥【答案】C【解析】铁质物质即使没有磁性，放入磁场后也会被磁化，因此会和磁极互相吸引，所以由二者互相吸引不能判定钢棒原来有磁性；但如果二者互相排斥，可以肯定钢棒原来一定具有磁性．如果两端都和同一磁极互相吸引，则可以说明原来钢棒肯定没有磁性．1．地磁的两极与地理的两极并不重合，并且地球的磁极在缓慢移动．地磁轴和地球自转轴两者的夹角约为11°．2．地磁场分布在磁极的四周，但地磁两极与地理两极差别不是很大，因此可用指南针判断方向．由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的高速带电粒子，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．地磁场3．若小磁针能浮在空中自由移动，小磁针既不是严格静止在南北方向，又不是严格的水平方向．这说明小磁针所受地磁场的作用力的方向既不是严格的南北方向，也不是严格的水平方向，但差别很小．例2关于地磁场，下列叙述正确的是()A．地球的地磁两极和地理两极重合B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极C．地磁的北极与地理的南极重合D．地磁的北极在地理南极附近解析：地球是一个大磁体，其磁北极(N极)在地理南极附近，磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合．指南针指南的一极应该是磁针的南极(S极)．选项D正确．答案：D2．(2017·房山检测)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示．结合上述材料，下列说法正确的是()A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理南极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．在赤道位置放置一枚小磁针，小磁针N极指向地理的南极【答案】A【解析】地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，而是有一定的夹角，即为磁偏角，故A正确；磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，故B错误；磁场是闭合的曲线，地球磁场从南极附近发出，从北极附近进入地球，组成闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误；小磁针N极指向磁感线的方向，在赤道位置放置一枚小磁针，小磁针N极指向地理的北极，故D错误．