2017_2018学年高中物理第三章磁场第1讲磁现象磁场学案教科版选修3_1201806193119.doc
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1、第1讲 磁现象 磁场目标定位1.了解人类对磁现象的认识与应用.2.了解磁场是客观存在的物质,知道磁感线的概念,并能记住几种常见磁场的磁感线分布特点.3.会用安培定则判断电流周围的磁场方向一、磁现象1我们的祖先在春秋战国时期已发现天然磁石具有吸引铁的现象和指示南北方向的特征2奥斯特发现的电流磁效应翻开了研究电与磁相互关系的新篇章,法拉第发现的电磁感应现象打开了电气化技术时代的大门3某些磁性物质能够把磁场对它的作用记录下来,长久保存并在一定条件下复现4某些动物对地球磁场非常敏感,人体器官也存在磁性例1如图1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沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方水
2、平飞过时,所能观察到的现象是()图1A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,从而形成磁场运动的正、负电荷形成的两种磁场是等效的,均会使小磁针发生转动,故B、C、D均正确答案BCD二、磁场和磁感线1磁场(1)定义:磁体周围和电流周围都有磁场,一切磁相互作用都是通过磁场来实现的(2)基本性质:对放入其中的磁体或电流有力的作用(3)磁场的方向:人们规定,在磁场中某一点小磁针N极所受磁力的方向,就是该点磁场的方向2磁感线(1)定义:用来形象地描述磁场的方向和强弱
3、的假想的有方向的曲线(2)特点:磁感线上每一点的切线方向为该点的磁场方向磁感线的疏密表示磁场的强弱,曲线疏的地方磁场弱,曲线密的地方磁场强磁感线的方向:磁体外部从N极指向S极,磁体内部从S极指向N极(填“N”或“S”)磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断深度思考(1)用磁感线描述磁场时,总有一些区域没有磁感线通过,这些区域是否一定没有磁场存在?(2)倘若空间某区域的磁场是由两个或两个以上的磁体或电流产生的,用磁感线描述该区域的磁场时,磁感线能否相交?答案(1)不是用磁感线描述磁场时,只是定性地画出一些磁感线用来描述该区域的磁场分布,不可能让所有的区域都有磁感线通过,没有磁感线通过的区域仍然可以
4、有磁场分布(2)不能若多个磁体或电流的磁场在空间某区域叠加,磁感线描述的是叠加后的合磁场的磁感线分布情况,不能认为该区域有多条磁感线相交例2下列关于磁场的说法中,正确的是()A磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C磁极与磁极间是直接发生作用的D磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生解析磁场和电场一样,是客观存在的物质,磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的,选项A正确答案A磁体的周围和电流的周围都存在磁场磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同,不是以微粒形式存在,但却是一种客观存在的物质例3 关于磁场和磁感线的描述,下
5、列说法中正确的是()A磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止的B磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的D两个磁场的叠加区域,磁感线可能相交解析条形磁铁内部磁感线的方向是从S极指向N极,A不正确;磁感线上每一点切线方向表示磁场方向,磁感线的疏密表示磁场的强弱,小磁针静止时北极受力方向和静止时北极的指向均为磁场方向,选项B正确;磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一组有方向的闭合曲线,实际上并不存在,选项C不正确;叠加区域合磁场的方向也具有唯一性,故磁感线不可能相交,D选项错误答案B磁感线与电场
6、线的比较:比较项目磁感线静电场的电场线相同点方向线上各点的切线方向就是该点的磁场方向线上各点的切线方向就是该点的电场方向疏密表示磁场强弱表示电场强弱特点在空间不相交、不相切、不中断除电荷处外,在空间不相交、不相切、不中断不同点闭合曲线始于正电荷或无穷远处,止于负电荷或无穷远处,不闭合的曲线三、几种常见的磁场1磁体周围的磁场(如图2所示)图22电流周围的磁场(1)直线电流的磁场安培定则:右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向这个规律也叫右手螺旋定则.安培定则立体图横截面图纵截面图以导线上任意点为圆心的多组同心圆,越向外越稀疏,磁场越弱(2)环
7、形电流的磁场环形电流的磁场可用另一种形式的安培定则表示:让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向安培定则立体图横截面图纵截面图内部磁场比环外强,磁感线越向外越稀疏(3)通电螺线管的磁场通电螺线管是由许多匝环形电流串联而成的所以环形电流的安培定则也可以用来判定通电螺线管的磁场,这时拇指所指的方向就是螺线管内部磁场的方向.安培定则立体图横截面图纵截面图内部为匀强磁场且比外部强,方向由S极指向N极,外部类似条形磁铁,由N极指向S极深度思考磁体和电流都可以产生磁场,环形电流和通电螺线管的磁场与哪种磁体的磁场相似?答案环形电流相当于小磁针,通电螺线管相当于
8、条形磁铁例4 如图3所示,分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针静止时N极的指向或磁感线方向请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向图3解析如果已知电流的方向,可用右手螺旋定则判断磁感线的方向如果已知小磁针静止时N极指向,那么小磁针N极所指方向就是磁感线方向答案用安培定则来判断,分别如下列各图所示1(对磁场的理解)磁性是物质的一种普遍属性,大到宇宙星体,小到电子、质子等微观粒子,几乎都有磁性,地球就是一个巨大的磁体在一些生物体内也会含有微量磁性物质,鸽子就是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的若在鸽子身上绑一块永久磁铁,且其产生的磁场比附近的地磁场强的多,则在长距离飞行中()A鸽子仍
9、能如平时一样辨别方向B鸽子会比平时更容易辨别方向C鸽子会迷失方向D不能确定鸽子是否会迷失方向答案C2(对磁场的理解)(多选)关于磁场,下列说法正确的是()A其基本性质是对处于其中的磁体或电流有力的作用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,想其无则无答案AC解析磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用,A正确磁场虽然看不见、摸不着,但是它是客观存在的,B、D错误,C正确3(对磁感线的理解)如图4所示的磁场中同一条磁感线(方向未标出)上有a、b两点,这两点处的磁感应强度()图4A大小相等,
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