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第三章磁场 第1节磁现象和磁场,【学习目标】 1.了解生活中与磁有关的现象,知道磁极间的作用规律.2.知道电流的磁效应现象及其意义.3.理解磁场的存在,知道地球磁场的特点.,基础知识,核心要点,学习效果,核心素养,基础知识 探究,教材探究,知识点一,磁现象,【问题导学】,电荷与电荷之间的相互作用是通过电场发生的,那么磁体与磁体之间、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是如何发生的?,答案:磁体、通电导体在其周围存在磁场,磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体间都是通过磁场发生相互作用的.,【知识梳理】 1.磁性:物质吸引 物体的性质. 2.永磁体:天然磁石和人造磁体都叫做 . 3.磁极:磁体磁性最强的 . 4.磁极间的作用:自然界中的磁体存在 磁极,同名磁极相互 ,异名磁极相互 . 5.奥斯特实验:电流能使磁针偏转. 6.奥斯特发现了 ,即电流可以产生磁场,首先揭示了 的联系.,铁质,永磁体,区域,两个,排斥,吸引,电流的磁效应,电与磁,磁场,知识点二,【问题导学】,1.分析教材第81页图3.1-3,通电导线与磁体之间相互作用的实质是怎样的?,答案:通电导线在周围产生磁场,磁体在周围也产生磁场,它们通过磁场发生相互作用.,2.分析教材第81页图3.1-4,指南针是靠什么来工作的?,答案:指南针是小磁体,地球表面有稳定的磁场,指南针与地球的磁场作用而具备指引方向的作用.,【知识梳理】 1.磁场 磁体与磁体之间,磁体与 之间,以及通电导体与 之间的相互作用,是通过 发生的. 2.地球的磁场 (1)地磁两极:地磁南极在地理 附近,地磁北极在地理 附近. (2)磁偏角:小磁针的指向与正南正北方向间的夹角,其数值在地球上不同地点是 的,且在缓慢变化.,通电导体,通电导体,磁场,北极,南极,不同,思考判断,1.做奥斯特实验时,通电导线可以任意放置.( ) 2.地磁场的北极在地理北极附近.( ) 3.磁场与电场一样都看不见、摸不着,但都是客观存在的一种特殊的物质形态.( ) 4.能产生磁场的有磁体、通电导线和静止电荷.( ) 5.两通电导线之间的相互作用力是通过电场实现的.( ) 6.许多候鸟的迁徙都是利用地磁场进行定位的.( ),核心要点 突破,要点一,电流的磁效应,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 . 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 . 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.,小磁针发生转动,南北方向,水平放置,小磁针只受地磁场作用时,指向南北方向,由于电流磁场的作用才使小磁针转动. 小磁针最终的指向,应由地磁场和电流磁场的合磁场确定.,状元心得,【例1】 (2018钦州高二月考)做奥斯特实验时,把小磁针放在水平的通电直导线的下方,通电后发现小磁针不动,用手拨动一下小磁针,小磁针转动180后静止不动,由此可知通电直导线放置情况是() A.东西向 B.南北向 C.正西南 D.正西北,解析:由于地球磁场的作用,小磁针静止时N极指向地球的北极,如果通电导线是南北方向放置的,则不论电流方向指向南还是指向北,小磁针静止时将偏离南北方向而指向东西方向,即磁针转动的角度接近90.如果通电导线是东西方向放置,通以由东向西的电流,则小磁针北极静止时仍然指向地理的北极;如果通以由西向东的电流,则小磁针静止时北极指向地理的南极.所以通电导线应东西方向放置,故A正确,B,C,D错误.,答案:A,要点二 对磁场的理解,电场与磁场的比较,【例2】 以下说法中正确的是() A.磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 B.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 C.磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 D.磁场和电场是同一种物质,解析:电流能产生磁场,在电流的周围就有磁场存在,不论是磁极和磁极之间还是电流与电流之间、磁极与电流之间,都有相互作用的磁场力.磁场是磁现象中的一种特殊物质,它的基本性质是对放入磁场中的磁体、电流有磁场力的作用;而电场是电荷周围存在的一种特殊物质,其最基本的性质是对放入电场中的电荷有静电力的作用,它不会对放入电场中的磁体产生力的作用.因此,磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其本身的特点.,答案:A,与磁力有关现象的本质,知识归纳,小磁针发生偏转、通电导线的运动、通电导线间的吸引或排斥,都是受到了力的作用;磁体对磁体有力的作用、电流与磁体间有力的作用、电流与电流间有力的作用,这些作用都是通过磁场发生的.一切磁现象都是通过磁场产生的,由于电流周围存在磁场,所以电流与电流之间、电流与磁体之间的作用也是磁现象.,【针对训练1】 (多选)关于磁铁、电流间的相互作用,下列说法正确的是( ),BC,A.(甲)图中,电流对小磁针的作用力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:(甲)图中,电流对小磁针的作用力是通过电流的磁场发生的;(乙)图中,磁体对通电导线的作用力是通过磁体的磁场发生的;(丙)图中,电流对另一电流的作用力是通过该电流的磁场发生的.选项B,C正确.,要点三 地磁场,地磁场与条形磁体的磁场相似,主要有三个特点: (1)地球本身就是一个大磁体,地磁场的N极在地理南极附近,地磁场的S极在地理北极附近. (2)在赤道平面上,距离地球表面等高的各点,地磁场强弱程度相同,且方向水平向北. (3)在北半球,地磁场的方向斜向下指向地面;在南半球,地磁场的方向斜向上背离地面.地磁场的水平分量总是从地球南极指向北极,而竖直分量则南北相反,在南半球竖直向上,在北半球竖直向下.,【例3】 地球是一个大磁体,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;地磁场的北极在地理南极附近;赤道附近地磁场的方向和地面平行;北半球地磁场方向相对地面是斜向上的;地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的.以上关于地磁场的描述正确的是() A. B. C. D.,解析:地面上的小磁针静止时,磁针南极应指向地磁场的北极.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,因此地磁场的方向在赤道附近和地面平行,北半球地磁场方向相对地面是斜向下的,南半球斜向上方.,答案:D,误区警示,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重合.事实上,两者并不重合,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,实际上,除赤道外,南北半球的磁场与地面均不平行.,【针对训练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.地磁的北极在地理的南极附近,解析:地球是一个大磁体,地球的地磁南(北)极与地理北(南)极并不重合,因此A,C错误.因为地磁北极在地理南极附近,故指南针指南的一极应是指南针的南极,故B错误,D正确.,D,学习效果 检测,1.磁场的基本性质是指( ) A.能够使小磁针发生偏转 B.能够吸引铁、钴、镍等物体的性质 C.能够使通电导线发生偏转 D.能对放入其中的磁体或电流产生力的作用,D,解析:磁场的基本性质是能对放入磁场的磁体或电流产生力的作用.A,B和C三个选项中的问题都与磁场的作用有关,但它们均不是磁场的基本性质.故答案为D.,2.如图所示,把一条导线平行地放在磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转.发现这个实验现象的物理学家是( ),解析:牛顿是经典力学的奠基人,爱因斯坦创立了狭义和广义相对论,居里夫人在天然放射性的研究领域有杰出的贡献,奥斯特首先发现了电流的磁效应,正确答案为C.,C,3.(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.在地球北极悬挂的小磁针静止后与地面平行 D.地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的,BD,解析:小磁针S极指南是因为地磁场的N极在地理的南极附近,故选项A错误.地磁场的南极在地理北极附近,故选项B正确.由磁极间的作用关系可知,小磁针的S极指向地面,故选项C错误.地球的磁偏角在地球上的不同地点是不同的,故选项D正确.,4.在做“奥斯特实验”时,下列操作中现象最明显的是( ) A.沿电流方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上 B.沿电流方向放置磁针,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,C,解析:在做奥斯特实验时,为减弱地球磁场的影响,导线应南北放置在小磁针的正上方或正下方,这样电流产生的磁场为东西方向,会使小磁针有明显的偏转.若导线东西放置,电流所产生的磁场为南北方向,小磁针有可能不发生偏转,故A,B,D错,C正确.,核心素养 提升,(教师备用),学长经验分享,【方法拓展】判断磁性有无的方法 磁性最强的区域是磁极,中间几乎没有磁性.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,排斥的两者必然都是磁体,吸引时至少有一个是磁体.,【示例1】 现有甲、乙两根钢棒,当把甲的一端靠近乙的中部时,没有力的作用,而把乙的一端靠近甲的中部时,二者相互吸引,则( ) A.甲有磁性,乙无磁性 B.甲无磁性,乙有磁性 C.甲、乙均无磁性 D.甲、乙均有磁性,解析:对于磁铁,磁性最强的区域是磁极,若钢棒有磁性,其磁性最强的区域是两端,中间几乎没有磁性,由于甲的一端与乙的中部不吸引,则说明甲棒无磁性,乙的一端能吸引甲的中部,则说明乙棒有磁性,故B项正确,A,C,D错误.,B,【示例2】 磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,如图所示,其依据是( ),D,A.磁体的吸铁性 B.磁场对电流的作用原理 C.电荷间的相互作用规律 D.磁极间的相互作用规律,解析:磁性水雷中的小磁针静止时,一端指南,一端指北,水雷不会爆炸,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,由磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,就会使水雷中的小磁针发生转动,而触发水雷发生爆炸.故D正确,A,B,C错误.,【科学技术社会环境】 人类虽然很早就认识到磁现象,但直到了现代,人们对磁现象的认识才逐渐系统化,发明了不计其数的电磁仪器,像电话、无线电、发电机、电动机等.如今,磁技术已经渗透到了我们的日常生活和工农业技术的各个方面,我们已经越来越离不开磁性材料的广泛应用.,
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