高二物理人教选修3-1第三章第1节《磁现象和磁场》（新人教）

欢迎进入物理课堂 第三章 磁场 1磁现象和磁场 1 磁现象 1 物质具有吸引铁 钴 镍等物质的性质叫 具有磁性的物体叫磁体 磁体上磁性 的区域叫磁极 任何磁体都有两个磁极 分别叫 和 2 磁极间存在相互作用 同名磁极相互 异名磁极相互 磁性 最强 N极 S极 排斥 吸引 2 磁场 磁场是存在于 和 周围的一种特殊物质 磁体与磁体 磁体与通电导体以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通过 发生的 3 地磁场 1 地球本身是一个大磁体 地磁场的N极位于 附近 S极位于 附近 2 地球的地理两极与地磁两极并不重合 磁针的指向与南北方向有一个夹角 这个夹角叫做 地理南极 地理北极 磁偏角 磁体 通电导体 磁场 4 奥斯特实验说明了 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 磁体间有相互作用解析 奥斯特实验中通过导线周围的小磁针在导线中通入电流时发生偏转 说明通电导线周围存在磁场 C正确 答案 C 知识点1磁现象 我国是世界上最早发现磁现象的国家 早在战国末年就有记载 四大发明之一的指南针就是其中之一 指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献 在现代 磁现象与日常生活 科技密切相关 例如 磁悬浮列车利用 同名磁极相斥 异名磁极相吸 的原理 让磁铁具有抗拒地心引力的能力 使车体完全脱离轨道 悬浮在距离轨道约1cm处 腾空行驶 创造了近乎 零高度 空间飞行的奇迹 图3 1 1 讨论 1 我国古代四大发明之一的指南针利用了什么现象 它 能够指向南北 是因为什么原因 2 磁在日常生活中有着广泛的应用 请举例说明你的身边 至少两例 有哪些东西利用了磁的特性 1 指南针利用了磁现象 它之所以能够指向南北 是因为 受到了地球的磁场作用 2 录音机的磁头 冰箱门的磁条 变压器 银行卡等 1 磁性 能够吸引铁 钴 镍等物质的性质 2 磁体 具有磁性的物体 3 磁极 磁体上磁性最强的部分叫磁极 任何磁体都有两个磁极 南极和北极 例如悬吊着磁针 静止时指南的磁极叫做南极 又叫S极 指北的磁极叫做北极 又叫N极 4 磁极间的相互作用 同名磁极相斥 异名磁极相吸 5 磁化和退磁 1 使无磁性物体变为有磁性物体叫做磁化 2 使有磁性物体变为无磁性物体叫做退磁 例1 下列情况中 哪一种可以肯定钢棒没有磁性 A 将钢棒的一端接近磁针的北极 两者互相吸引 再将钢棒的这端接近磁针的南极 两者互相排斥B 将钢棒的一端接近磁针的北极 两者互相吸引 再将钢棒的另一端接近磁针的南极 两者仍互相吸引C 将钢棒的一端接近磁针的北极 两者互相吸引 再将钢棒的另一端接近磁针的北极 两者仍互相吸引D 将钢棒的一端接近磁针的北极 两者互相排斥 解析 没有磁性的钢棒接近磁针的任一极被磁化后相邻的磁极相异 必吸引 选项C正确 答案 C 触类旁通 1 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 则 D A 铁棒A B一定相互吸引B 铁棒A B一定相互排斥C 铁棒A B间既不相互吸引 也不相互排斥D 铁棒A B间可能相互吸引 也可能相互排斥 知识点2奥斯特实验及磁场 做奥斯特实验 讨论 南北 偏转 1 现象 如图3 1 2所示 把一根直导线沿 方向水平放在一枚小磁针的上方 则当导线中有电流通过时 磁针将发生 此现象称为电流的磁效应 图3 1 2 2 在探究电流的磁效应时 观察到了这样一种现象 当电流由东向西流过水平放置的直导线 直导线下方的小磁针指向与无电流时一样 当电流由北向南流过水平放置的直导线 直导线下方的小磁针会发生偏转 这是否说明电流周围产生磁场是有条件的 电流周围产生磁场是没有条件的 但如果电流的磁场与地磁场方向大致相同时 将观察不到小磁针的转动 故实验时应当注意通电导线的方向 1 奥斯特实验 1 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 2 注意事项 导线应沿南北方向水平放置 3 实验结论 通电直导线周围存在磁场 2 磁场 1 磁场 磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质 2 磁场的性质 磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用 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 例2 一位同学设计实验以验证奥斯特实验的结论 以 下操作及判断正确的是 A 让电流由东向西流过水平放置的直导线 直导线下方的小磁针N极指向南方B 让电流由东向西流过水平放置的直导线 直导线下方的小磁针N极指向北方C 让电流由北向南流过水平放置的直导线 直导线下方的小磁针N极指向东方D 让电流由北向南流过水平放置的直导线 直导线下方的小磁针N极指向西方 解析 受地磁场的影响 小磁针静止不动时指南北方向 当电流由东向西流过水平放置的直导线时 直导线下方的磁场与地磁场方向相反 则小磁针静止不动或轻拨一下后转动180 而静止 故A B错 当电流由北向南流过水平放置的直导线时 直导线下方的磁场方向由西向东 故小磁针N极指向东方 C对D错 答案 C 触类旁通 2 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 把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方 通电时磁针发生明显的偏转 是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向 答案 C 例3 以下说法正确的是 A 磁极与磁极之间的相互作用是通过磁场产生的B 电流与电流的相互作用是通过电场而实现的C 磁极与电流之间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的D 磁场与电场属于同一种物质 解析 磁场的最基本的性质是对放入其中的磁极和电流产生力的作用 即磁极与磁极之间 磁极与电流之间 电流与电流之间都是通过磁场产生的相互作用 故A正确 B C错误 磁场和电场都是物质 但两种物质的特点不同 故D错误 答案 A 触类旁通 3 下列说法正确的是 A 只有磁铁周围才有磁场B 电荷的周围除有电场之外还有磁场C 电流产生磁场说明电与磁是相互联系的D 磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种完全不同形式的磁场 解析 磁铁和电流周围都产生磁场 并且性质相同 则A D两项错误 电流是由于电荷定向移动形成的 所以只有运动电荷周围才既有电场又有磁场 静止电荷周围只有电场 则B项错误 电流产生磁场说明电与磁相互联系 则C项正确 答案 C 知识点3地磁场 材料一 地球是一个巨大的磁体 它在空间产生的磁场即地磁场 卫星探测发现 地磁场被局限在地球周围有限的区域内 这个区域叫地磁层 地磁轴和地球自转轴不相重合 地磁南极在地理北极附近 地磁北极在地理南极附近 地磁场的大小和方向随时间 地点而变 且除赤道处以外的地磁场都不是水平的 图3 1 3 材料二 鸽子有超乎寻常的 认家 本领 能在遥远的地方飞回而不迷失方向 海龟 鲸鱼 候鸟等众多迁徙动物均能走南闯北 每年可旅行几千千米 中途往往还要经过汪洋大海 但是还能测定精确的位置 讨论 1 地球是一个大 场 地磁南极在地理 极附近 地磁北极在地理 极附近 在地球上 指南针能指南 北是因为受到 的作用 磁 北 南 地磁场 2 火星不像地球那样有一个全球性磁场 那么指南针 填 能 或 不能 在火星上工作 不能 3 鸽子 海龟 鲸鱼 候鸟等动物们是靠什么来辨别方向的 地磁场定位 图3 1 4 1 地磁场特点 地磁场的方向并不是正南正北方向的 即地磁两极与地理两极并不重合 地磁南极在地理北极附近 地磁北极在地理南极附近 地磁场方向与正南正北方向间有一夹角叫磁偏角 如图3 1 4所示 2 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 因此一般认为 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 地磁场方向水平向北 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 例4 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 小磁针的南极指向地理的南极 错 由图3 1 4知北半球地磁场方向相对地面是斜向下的 不同位置方向不同 错 答案 D 触类旁通 4 如图3 1 5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 指东B 指南C 竖直向上D 竖直向下 图3 1 5 解析 在北极点上 N极指向地面 故D正确 答案 D 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