高二物理课件：3.1《磁现象和磁场》 （人教版选修3-1）

欢迎进入物理课堂 1 磁现象和磁场 一 磁现象1 磁性 物质铁 钴 镍等物质的性质 2 磁体 具有的物体 如磁铁 3 磁极 磁体上磁性的区域 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 吸引 磁性 最强 南极 北极 排斥 吸引 二 电流的磁效应1 奥斯特实验将导线沿方向放置在磁针的上方 通电时磁针发生了转动 2 奥斯特实验发现了 即电流可以产生磁场 首次揭示了的联系 南北 电流的磁效应 电与磁 三 磁场1 定义 磁体或周围存在的一种特殊物质 能够传递磁体与磁体之间 磁体与电流之间 电流与电流之间的相互作用 2 基本性质 对放入其中的或产生力的作用 3 产生 1 永磁体周围 2 电流的周围 运动电荷的周围 电流 磁体 电流 四 地球的磁场1 地磁场 地球由于自身具有磁性而在其周围产生的磁场叫做地磁场 地磁场与的磁场相似 2 地磁两极和地理两极的关系地磁南极 S极 在地理北极附近 地磁北极 N极 在地理南极附近 二者并不重合 3 磁偏角地磁轴和地球自转轴两者的夹角大约为11 这个交角叫做磁偏角 条形磁铁 1 对磁场的理解 1 磁场的基本特性 对处在它里面的磁极或电流有力的作用 磁极之间 磁极与电流之间 电流与电流之间 都是通过磁场发生力的相互作用 2 磁场的客观性 磁场虽然不是由分子 原子组成的 但它能够对放入其中的磁极 电流产生力的作用 它是客观存在的 虽然我们看不见它 但可以通过很多磁现象感知它的存在 因此它与前面学过的电场一样 也是一种物质 3 运动电荷的磁场 电流是由于电荷做定向移动形成的 因此运动电荷周围不但有电场 同时也产生磁场 4 磁体与磁体间有力的作用 磁体与可被磁化的非磁体也有磁力的作用 但一定是吸引力 因此 若两物体间磁力是吸引力 则其中必有一个具有磁性 若两物体间是排斥力 则两物体必都有磁性 以下说法正确的是 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 不论是磁极与磁极间还是电流与电流间 磁极与电流间 都有相互作用的磁场力 磁场是磁现象中的一种特殊物质 它的基本特点是对放入磁场中的磁极 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电场力的作用 它不会对放入电场中的磁极产生力的作用 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 2 对奥斯特实验的理解 1 奥斯特实验方法 把水平导线沿南北方向放在小磁针的上方 让电流分别由南向北和由北向南通过 将水平导线移到小磁针的正下方 让电流再次由南向北和由北向南通过 2 观察到的现象 以上四种情况下小磁针均发生了偏转 但两次偏转的情况有所不同 小磁针稳定后的N极指向正好相反 3 实验结论 导线通入电流后 小磁针发生了转动 说明小磁针受到了磁场力的作用 可见电可以生磁 但是通入不同方向的电流时小磁针的转动方向不同 说明通入电流的方向不同 产生的磁现象也不一样 2011 长春高二检测 物理实验都需要有一定的控制条件 奥斯特做电流磁效应实验时 应排除地磁场对实验的影响 关于奥斯特的实验 下列说法中正确的是 A 该实验必须在地球赤道上进行B 通电直导线应该竖直放置C 通电直导线应该水平东西方向放置D 通电直导线应该水平南北方向放置 解析 小磁针静止时指向南北 说明地磁场的方向为南北方向 当导线南北方向放置时 能产生东西方向的磁场 把小磁针放置在该处时 可有明显的偏转 故选项D正确 答案 D 1 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 但在古代指南针为什么指南曾是一个不解之谜 你知道为什么吗 提示 地球磁场方向由南指向北 水平放置的小磁针在地磁场作用下静止时 北极 N极 总是指向北 南极 S极 总是指向南 2 磁场看不见摸不着 是客观存在的吗 提示 磁场与电场一样 都是一种物质 磁场是磁体 电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质 磁体与电流之间的相互作用就是通过这种特殊物质而发生的 它和我们常见的由分子 原子 离子组成的物质不同 不是以微粒的形式存在 看不见 摸不着 只能通过它的基本性质反映出来 3 地磁场有什么特点 提示 地球的磁场与条形磁体的磁场相似 如右图所示 其主要特点有三个 1 地磁场的N极在地理南极附近 S极在地理北极附近 2 地磁场的方向在南半球斜向上 在北半球斜向下 与地球表面并不平行 3 在赤道平面上 到地心等距离的各点 磁场的强弱相等 且方向水平向 铁棒A能吸引小磁针 铁棒B能排斥小磁针 若将铁棒A靠近铁棒B时 下述说法中正确的是 A A B一定相互吸引B A B一定相互排斥C A B间可能无磁场力作用D A B可能相互吸引 也可能相互排斥 思路点拨 磁体可以使原来没有磁性的铁棒磁化而吸引铁棒 也可以是因为两个磁体的异名磁极相互吸引 这是吸引的两种情况 而排斥只有两个磁体间才可能发生 解析 小磁针本身有磁性 能够吸引没有磁性的铁棒 故铁棒A可能有磁性 也可能没有磁性 只是在小磁针磁场作用下暂时被磁化的结果 铁棒B能排斥小磁针 说明铁棒B一定有磁性 若A无磁性 当A靠近B时 在B的磁场作用下也会被磁化而发生相互吸引作用 若A有磁性 则A B两磁体都分别有北极和南极 当它们的同名磁极互相靠近时 互相排斥 当异名磁极互相靠近时 互相吸引 这说明不论A有无磁性 它们之间总有磁场的作用 故正确答案为D 答案 D 跟踪发散 1 1 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 原来 棋盘和棋子都是由磁性材料制成的 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 答案 B 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 电流沿南北方向放置在磁针的正上方D 电流沿东西方向放置在磁针的正上方 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 答案 C 跟踪发散 2 1 奥斯特实验说明了 A 磁场的存在B 磁场的方向性C 电流可以产生磁场D 磁场间有相互作用解析 奥斯特实验中电流能使静止的小磁针发生偏转 说明电流周围能产生磁场 故正确答案为C 答案 C 1 关于磁极间的相互作用 说法正确的是 A 同名磁极相吸引B 同名磁极相排斥C 异名磁极相排斥D 异名磁极相吸引答案 BD 2 关于地磁场 下列叙述正确的是 A 地球的地磁两极与地理的两极重合B 我们用指南针确定方向 指南的一极是指南针的南极C 地磁的北极与地理南极重合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 指南针指南的一端应该是磁针的南极 S极 选项B D正确 答案 BD 3 下列关于磁场的说法正确的是 A 磁场的基本性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用B 磁场是看不见 摸不着 实际不存在的 是人们假想出来的一种物质C 磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D 磁场的存在与否决定于人的思想 想其有则有 想其无则无 解析 磁场虽看不见 摸不着 但其是客观存在的 不随人的意志为转移 它是一种特殊的物质形态 最基本的性质是对处于其中的磁场和电流有力的作用 答案 AC 4 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 答案 D 5 指南针能够指向南北 是因为指南针 A 有吸引铁质物质的性质B 被地磁场磁化了C 受到地磁场的作用D 以上答案都不对解析 地球周围存在磁场 虽然地磁场很弱 但指南针的体积和质量很小 在地磁场的作用下 一端指南 一端指北 所以 指南针指向南北的原因是受到地磁场作用的结果 故C正确 答案 C 6 如右图所示 假设将一个小磁针放在地球的北极点上 那么小磁针的N极将 A 指北B 指南C 竖直向上D 竖直向下解析 地理北极不是地磁S极 小磁针N极的方向和地磁感线方向同向 答案 B 7 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 其依据是 A 磁体的吸铁性B 磁极间的相互作用规律C 电荷间的相互作用规律D 磁场对电流的作用原理 解析 军舰被地磁场磁化后变成了磁体 当军舰靠近水雷时 对控制引爆电路的小磁针有力的作用 使小磁针转动引爆水雷 B项正确 答案 B 8 下列关于磁场的说法中正确的是 A 磁体周围的磁场看不见 摸不着 所以磁场不是客观存在的B 将小磁针放在磁体附近 小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用C 把磁体放在真空中 磁场就消失了D 当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场 不撒铁屑磁场就消失答案 B 9 实验表明 磁体能吸引一元硬币 对这种现象的解释正确的是 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 能够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 现行流通的一元硬币为钢芯镀镍的合金材料 钢和镍都是磁性材料 放在磁体的周围能够被磁化而获得磁性 能够被磁体吸引 选项A不正确 因为硬币可能是用铁做的 不能说一定是用铁做的 所以只有D正确 答案 D 10 2011 太原高二检测 明永乐三年 1405年 的一天 江苏太仓城外刘家港的港湾里 一支庞大的船队正准备起锚远航 宝舟体势巍然 巨无匹敌 棚帆锚舵 非二三百人莫能举动 整个船队有官兵 水手 工匠 医生 翻印等两万多人 以上是对郑和统帅船队将要 下西洋 时的描述 以下说法正确的是 A 我国是最早在航海上使用指南针的国家B 郑和下西洋的宝船上装着罗盘 导航时兼用罗盘和观星 二者互相补充 互相修正 C 意大利航海家哥伦布是世界上第一个观测到磁偏角的人D 中国的沈括观测到磁偏角比哥伦布早约四百年解析 指南针是我国古代四大发明之一 对世界航海事业的发展作出了巨大贡献 我国宋代学者沈括最早准确记录了磁针所指的南北方向不是地理上的正南正北的现象 意即发现了地磁偏角 西方直到1492年哥伦布第一次航行美洲时才发现了地磁偏角 比沈括的发现晚了约四百年 所以选项A B D正确 答案 ABD 11 如右图所示 能自由转动的小磁针水平放置在桌面上 当有一束带电粒子在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 解析 本题考查电流磁场与运动电荷磁场的关系 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 从而也会形成磁场 这两种磁场是等效的 均会使小磁针发生转动 故B C D均正确 答案 BCD 12 动手试一试 如右图 把一条通电导线平行地放在小磁针的上方 我们发现小磁针发生偏转 当改用两节或者更多的电池时 小磁针偏转的快慢有什么变化 把小磁针放在距离导线稍远的地方进行实验 小磁针偏转的快慢又有什么变化 如果把导线放在与小磁针垂直的上方进行实验 小磁针的偏转又如何 动脑想一想 小磁针的偏转意味着什么 小磁针静止时的指向意味着什么 小磁针偏转的快慢不同又意味着什么 答案 变快变慢不偏转小磁针偏转意味着所在处的磁场发生了变化 即电流产生了磁场小磁针静止时的指向与所在处磁场的方向有关 也即磁场是有方向的小磁针偏转的快慢不同意味着所在处的磁场的强弱的不同 也即磁场是有强弱之分的 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全