人教版選修31 第三章第1節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場 學案.doc

第1節(jié)磁現(xiàn)象和磁場研究學考明確要求知識內容磁現(xiàn)象和磁場考試要求學考b選考b基本要求1.了解磁性、磁極概念。2了解電流的磁效應，領會發(fā)現(xiàn)電流磁效應現(xiàn)象的意義。3知道磁體和通電導體周圍都有磁場，磁體與磁體、磁體與通電導體、通電導體與通電導體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的。發(fā)展要求1.大致了解地磁場的分布。2初步了解磁偏角的概念?；?礎 梳 理1磁性和磁體物體具有的吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫磁性。具有磁性的物體叫磁體。2磁極：磁體的各部分磁性強弱不同，磁體上磁性最強的區(qū)域叫磁極。(1)磁體有兩個磁極，一個叫n極(又叫北極)，另一個叫s極(又叫南極)。(2)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。典 例 精 析【例1】 磁鐵吸引小鐵釘與摩擦過的塑料尺吸引毛發(fā)碎紙屑兩現(xiàn)象比較，下列說法正確的是()a兩者都是電現(xiàn)象b兩者都是磁現(xiàn)象c前者是電現(xiàn)象，后者是磁現(xiàn)象d前者是磁現(xiàn)象，后者是電現(xiàn)象解析磁鐵吸引小鐵釘是靠磁鐵的磁場把鐵釘磁化而作用的，是磁現(xiàn)象；摩擦過的塑料上帶電荷使周圍產生電場而吸引毛發(fā)碎紙屑的，是電現(xiàn)象。答案d由于磁場而產生的現(xiàn)象是磁現(xiàn)象；由于電場而產生的現(xiàn)象是電現(xiàn)象?；?礎 梳 理1丹麥物理學家奧斯特相信，就像電和熱、電和光之間存在聯(lián)系一樣，電和磁之間也應該存在著聯(lián)系。1820年他發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，首次揭示了電和磁的關系。2奧斯特實驗的結論：導線通入電流后，小磁針發(fā)生了轉動，說明小磁針受到了磁場力的作用，可見電可以生磁。通入不同方向的電流時小磁針的轉動方向不同，說明通入電流的方向不同，產生的磁現(xiàn)象也不一樣。3奧斯特實驗的意義：發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，首次揭示了電與磁之間是有聯(lián)系的。典 例 精 析【例2】 物理實驗都需要有一定的控制條件。奧斯特做電流的磁效應實驗時，應排除地磁場對實驗的影響。關于奧斯特的實驗，下列說法中正確的是()a該實驗必須在地球赤道上進行b通電直導線應該豎直放置c通電直導線應該水平東西方向放置d通電直導線應該水平南北方向放置解析小磁針靜止時指向南北，說明地磁場的方向為南北方向，當通電直導線南北方向放置時，能產生東西方向的磁場，把小磁針放置在該處時，可有明顯的偏轉，故選d。答案d南北放置的通電導線產生的磁場為東西方向，與磁針垂直，作用力最大。即 學 即 練1如圖1所示，關于磁鐵、電流間的相互作用，下列說法正確的是()圖1a甲圖中，電流不產生磁場，電流對小磁針力的作用是通過小磁針的磁場發(fā)生的b乙圖中，磁體對通電導線的力是通過磁體的磁場發(fā)生的c丙圖中電流間的相互作用是通過電流的電場發(fā)生的d丙圖中電流間的相互作用是通過電荷的電場發(fā)生的解析甲圖中，電流對小磁針力的作用是通過電流的磁場發(fā)生的；乙圖中，磁體對通電導線力的作用是通過磁體的磁場發(fā)生的；丙圖中，電流對另一個電流力的作用是通過該電流的磁場發(fā)生的。綜上所述，選項b正確。答案b基 礎 梳 理1磁場：存在于磁體周圍或電流周圍的一種客觀存在的特殊物質。磁體與磁體之間、磁體和通電導體之間、通電導體和通電導體間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的。2基本性質：圖2對放入其中的磁體或通電導體有力的作用(如圖2所示)。3磁場的產生(1)磁體周圍有磁場。(2)電流周圍有磁場。(3)運動電荷周圍有磁場。特別提醒磁場和電場一樣，都是一種物質，是客觀真實存在的。典 例 精 析【例3】 關于磁場，下列說法正確的是()a其基本性質是對處于其中的磁體或電流有力的作用b磁場是看不見、摸不著、實際不存在的，是人們假想出來的一種物質c磁場不是客觀存在的一種特殊物質形態(tài)d磁場的存在與否決定于人的思想，想其有則有，想其無則無解析磁場的基本性質是對放入其中的磁體或電流有力的作用，a正確；磁場雖然看不見摸不著，但是它是客觀存在的，b、c、d錯誤。答案a磁場是客觀存在的一種物質，并對放入其中的磁體或電流產生力的作用?；?礎 梳 理1地磁場：地球是一個大磁體，地球周圍存在的磁場叫地磁場。如圖3所示，地球磁場的n極(地磁北極)位于地理南極附近，地球磁場的s極(地磁南極)位于地理北極附近。圖32雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位置相對來說差別不是很大。因此，一般我們認為：(1)在赤道正上方，距離地球表面高度相等的點，磁場的強弱相同，且方向水平向北。(2)在南半球，地磁場方向指向北上方；在北半球，地磁場方向指向北下方。典 例 精 析【例4】 如圖4所示，假設將一個小磁針放在地球的北極點上，那么小磁針的n極將()圖4a指北 b指南c豎直向上 d豎直向下解析地磁場的分布規(guī)律與條形磁鐵類似，在地理北極附近，地磁場豎直向下，此處小磁針的n極應豎直向下，d正確。答案d即 學 即 練2地球是一個大磁體，它的磁場分布情況與一個條形磁體的磁場分布情況相似，以下說法正確的是()a地磁場的方向沿地球上經線方向b地磁場的方向是與地面平行的c地磁場的方向是從北向南的d在地磁南極上空，地磁場的方向是豎直向下的解析每一點地磁場的方向并不是沿經線方向，選項a錯誤；地磁場的方向只有在赤道附近和地面平行，選項b錯誤；地球內部的磁場方向才是從北向南，選項c錯誤，只有選項d正確。答案d1鐵棒a能吸引小磁針，鐵棒b能排斥小磁針，若將鐵棒a靠近鐵棒b時，下述說法中正確的是()aa、b一定相互吸引ba、b一定相互排斥ca、b間可能無磁場力作用da、b可能相互吸引，也可能相互排斥解析磁體相互吸引可以是原來沒有磁性的鐵棒磁化而吸引磁體，也可以是因為兩個磁體的異名磁極相互吸引。這是吸引的兩種情況。而排斥只能在兩個磁體的同名磁極間才可能發(fā)生。小磁針本身有磁性，能夠吸引沒有磁性的鐵棒。故鐵棒a可能有磁性，也可能沒有磁性。鐵棒b能排斥小磁針，說明鐵棒b一定有磁性。若a無磁性，當a靠近b時，在b的磁場作用下a會被磁化而發(fā)生相互吸引作用；若a有磁性，則a、b兩磁體都分別有北極和南極，當它們的同名磁極靠近時，相互排斥；當異名磁極靠近時，相互吸引，這說明不論a有無磁性，它們之間總有磁場的作用，故選項d正確。答案d2以下說法中正確的是()a磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產生的b電流與電流間的相互作用是通過電場產生的c磁極與電流間的相互作用是通過電場與磁場而共同產生的d磁場和電場是同一種物質解析電流能產生磁場，在電流的周圍就有磁場的存在，不論是磁極與磁極間、電流與電流間還是磁極與電流間，都有相互作用的磁場力。磁場是一種特殊物質，它的基本特點是對放入磁場中的磁極、電流有磁場力的作用；而電場是電荷周圍存在的一種特殊物質，其最基本的性質是對放入電場中的電荷有電場力的作用，但它不會對放入電場中的磁極產生力的作用，因此，磁場和電場是兩種不同的物質，各自具有其本身的特點。答案a3磁體與磁體、磁體與通電導體、通電導體與通電導體間的相互作用，以下示意圖不正確的是()a磁體磁體b磁體通電導體c通電導體通電導體d通電導體通電導體解析磁體與磁體、磁體與通電導體、通電導體與通電導體間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的。答案c4下列說法中正確的是()a奧斯特實驗說明了通電導線對磁體有作用力b奧斯特實驗說明了磁體對通電導線有作用力c奧斯特實驗說明了任意兩條通電導線之間有作用力d奧斯特實驗說明了任意兩個磁體之間有作用力解析奧斯特實驗說明了通電導線對磁體有作用力，所以選項a正確。答案a5我國古代四大發(fā)明中，涉及到磁現(xiàn)象應用的發(fā)明是()a指南針 b造紙術 c印刷術 d火藥解析指南針利用地磁場使小磁針偏轉來指示方向，涉及到磁現(xiàn)象，而我國古代四大發(fā)明中，造紙術、印刷術、火藥不涉及磁現(xiàn)象，故a正確。答案a1如圖1所示，一根條形磁鐵，左端為s極，右端為n極。下列表示從s極到n極磁性強弱變化情況的圖象中正確的是()圖1解析條形磁鐵兩極磁性最強，中間磁性最弱，故磁性強弱變化曲線如c所示。答案c2磁性水雷是用一個可以繞軸轉動的小磁針來控制起爆電路的，軍艦被地磁場磁化后變成了一個浮動的磁體，當軍艦接近磁性水雷時，就會引起水雷的爆炸，其依據是()a磁體的吸鐵性b磁極間的相互作用規(guī)律c電荷間的相互作用規(guī)律d磁場對電流的作用原理解析軍艦被地磁場磁化后變成了磁體，當軍艦靠近水雷時，對控制引爆電路的小磁針有力的作用，使小磁針轉動引爆水雷。b項正確。答案b3如圖2所示，把一條導線平行地放在磁針的上方附近，當導線中有電流通過時，磁針會發(fā)生偏轉，發(fā)現(xiàn)這個實驗現(xiàn)象的物理學家是()圖2答案c4奧斯特實驗說明了 ()a磁場的存在b磁場的方向性c電流可以產生磁場d磁體間有相互作用解析本題考查了電流的磁效應及奧斯特實驗。奧斯特實驗中電流能使靜止的小磁針發(fā)生偏轉，說明電流周圍存在磁場，即電流產生了磁場。故正確答案為c。答案c5(2017嘉興教學質量檢測)指南針靜止時，其位置如圖3中虛線所示。若在其上方放置一水平方向的導線，并通以恒定電流，則指南針轉向圖中實線所示位置。據此可能是()圖3a導線南北放置，通有向北的電流b導線南北放置，通有向南的電流c導線東西放置，通有向西的電流d導線東西放置，通有向東的電流解析若導線南北放置，通有向北的電流，根據安培定則可知，小磁針n極將由北向西偏轉，a錯誤；導線南北放置，通過向南的電流時，根據安培定則可知，小磁針n極將由北向東偏轉，可轉向圖中實線所示位置，b正確；導線東西放置，通過向西的電流，根據安培定則可知，小磁針n極將向南偏轉或不偏轉，c錯誤；導線東西放置，通過向東的電流，根據安培定則可知，小磁針n極不偏轉，d錯誤。答案b6下列關于磁場的說法中，正確的是()a磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質b磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的c磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的 d磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產生解析磁場是一種特殊物質，磁體間的相互作用是靠磁場發(fā)生的。答案a7關于地球的磁場，下列說法正確的是()a在地面上放置一個小磁針，小磁針的南極指向地磁場的南極b地磁場的南極在地理北極附近c地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的d地球磁偏角的數值在地球上不同地點是相同的解析小磁針s極指南是因為地磁的n極在地理的南極附近，故a錯誤；地磁場的兩極和地理兩極是相反的，所以b正確；依據地磁場的空間分布，只有赤道上的磁場方向和地面平行，故c錯誤；地球的磁偏角是變化的，地磁兩極的位置也是變化的，所以d錯誤。答案b8在地球赤道上放置一個小磁針，靜止時小磁針n極指向()a地理南極 b地理北極c東方 d西方解析地球是一個巨大的磁體，地磁場的南極和北極分別位于地理的北極和南極附近，在赤道處，地磁場方向由地理南極指向地理北極，小磁針靜止時n極指向地理北極。指南針就是利用上述原理制成的。答案b9將a、b兩個磁環(huán)先后套在光滑的木支架上，并使兩磁環(huán)相對的磁極極性相同，此時可以看到上方的磁環(huán)a“懸浮”在空中，如圖4所示，設兩磁環(huán)受到的重力相等且都為g，則磁環(huán)b對木支架底座的壓力f與重力g的大小關系是()圖4afg bfgcgf2g df2g解析由a、b兩磁環(huán)相對的磁極極性相同，可知它們之間相互作用力是斥力。a“懸浮”在空中，說明a受力平衡，因此，a受到的重力和b對a的排斥力大小相等。根據牛頓第三定律，b受到a的斥力大小等于g。對b受力分析可知，b受到重力、向下的斥力和底座對b向上的支持力，b靜止，所以f支2g，所以b對底座的壓力f也為2g。答案d10下列說法中與實際情況相符的是()a地球的磁偏角是一個定值b地磁場的北極在地理位置的北極附近c除了地球外，到目前為止其他星球上還沒有發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象d鄭和出海遠航比哥倫布的遠洋探險先使用指南針解析磁偏角隨地理位置變化而變化，a錯誤；地磁場的北極在地理南極附近，b錯誤；其他星球上也有磁場存在，c錯誤；我國是最早利用指南針航海的國家，d正確。答案d11在超市里，顧客可以自己在貨架上挑選商品，十分方便，但如果有人想拿了東西不付錢而偷偷溜走，那么出口處的報警器馬上會鳴響報警，你知道這是為什么嗎？解析在超市中的每一件商品上都有一小片帶磁性的商標，當經過出口時，那里的磁性探測器便檢測出來并發(fā)出報警，只有當你付款后，售貨員用一種特別的“消磁”裝置將商標上的磁性消除，探測器才會讓你把商品帶出超市。答案見解析12關于月球上的物理現(xiàn)象和規(guī)律，同學們提出了很多問題和猜想，有關月球有無磁場，同學們提出了自己的猜想和檢驗猜想的實驗方案：(1)取一小磁針用細線懸掛在月球表面附近，如果它靜止時指向某一方向，則可表明月球周圍存在磁場。(2)小磁針靜止時，它的n極指向就是“月磁”的北極。你認為這個實驗方案中有沒有需要改進或改正的地方，如有請改進或改正。答案(1)小磁針靜止時指向某一方向，說明月球周圍存在磁場。(2)小磁針靜止時，它的n極