高中物理選修3－1第三章第一節(jié)生活中的磁現(xiàn)象

1、高中物理選修31第三章第一節(jié)生活中的磁現(xiàn)象1.磁性：能夠吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì).2.磁體：具有磁性的物體叫磁體。3.磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。 小磁針靜止時(shí)指南的磁極叫做南極，又叫S極；指北的磁極叫做北極，又叫N極。復(fù)習(xí) 4.磁極間的相互作用:同名磁極相斥，異名磁極相吸。 5.變無磁性物體為有磁性物體叫磁化，變有磁性物體為無磁性物體叫退磁或去磁 東漢王充在論衡中寫道：“司南之杓，投之于地，其柢指南” 一、無處不在的磁1.我國古代四大發(fā)明之一指南針2.現(xiàn)代生活中的磁 上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵龍陽路站，東至上海浦東國際機(jī)場,列車加速到平穩(wěn)運(yùn)行之后，速度是430公里/小時(shí)。這個(gè)速度超過了F

2、1賽事的最高時(shí)速，車廂里上下顛簸很小，左右搖擺得相對還大一些。冰箱門的磁封條3.生物的磁現(xiàn)象心磁圖:人體心臟的生物電流產(chǎn)生微弱的心磁所形成的圖象,它已成為發(fā)現(xiàn)某些心臟疾病的重要手段.核磁共振:善于發(fā)現(xiàn)腦顱疾病.鴿子長途飛行不會迷失方向. 研究表明,鴿子、蜜蜂身上有微量的強(qiáng)磁性物質(zhì).關(guān)于信鴿”認(rèn)家”的現(xiàn)象,有一種解釋說,信鴿是通過地球的磁場來導(dǎo)航的.二、地磁場1.地球是一個(gè)巨大的磁體. 2.地磁場:地球由于本身具有磁性而在其周圍形成的磁場叫地磁場. 地磁的北(N)極在地理的南極附近,地磁的南(S)極在地理的北極附近.近百年地球磁場衰減. 地磁場的減弱是可能導(dǎo)致地球磁場極性倒轉(zhuǎn)的預(yù)兆。 地磁場很弱

3、,其表面的磁場比一條小條形磁鐵近旁的磁場弱得多.注意:地磁極與地理極并不完全重合，它們之間的夾角稱為磁偏角。(地磁軸和地球自轉(zhuǎn)軸兩者的夾角約為11,因而水平放置的磁針指向跟地理子午線之間有一夾角,稱磁偏角.)指南針在靜止時(shí)沿地球南北方向取向.指南車練習(xí):有人說,指南針?biāo)傅哪戏匠虻厍虼朋w的南極.你認(rèn)為這種說法對嗎?答:不正確.指南針?biāo)傅哪戏绞侵傅乩淼哪戏?朝向地理的南極附近,即地球磁極北極;太陽耀斑太陽風(fēng)太陽黑子 4.宇宙中很多天體都有磁場.如太陽、月亮、火星等都存在磁場.但它們的磁場有不同的特點(diǎn).火星上不可使用指南針. 1.磁性材料:通常指磁化后磁性很強(qiáng)的物質(zhì)(鐵磁性物質(zhì))三、磁性材料2

4、.分類:按磁化后去磁的難易分為兩類:軟磁性材料:磁化后容易去磁的物質(zhì).如軟鐵、硅鋼、鎳鐵合金和錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體等.硬磁性材料:磁化后不易去磁的物質(zhì).如碳鋼、鎢鋼、鋁鎳鈷合金和鋇鐵氧體、鍶鐵氧體等.按化學(xué)成分來分,常見的有兩大類:金屬磁性材料;鐵氧體:是以氧化鐵為主要成分的磁性氧化物.3.磁性材料特性及應(yīng)用:軟磁性材料:剩磁弱,易去磁. 適用于需要反復(fù)磁化的場合,可用來制造半導(dǎo)體收音機(jī)的天線磁棒、錄音機(jī)和錄像機(jī)的磁頭、電子計(jì)算機(jī)中的記憶元件,以及變壓器、電動機(jī)、交流發(fā)電機(jī)、電磁鐵和各種高頻元件的鐵芯等.硬磁性材料:剩磁強(qiáng),不易去磁. 適合制成永久磁鐵(應(yīng)用在磁電式儀表、揚(yáng)聲器、話筒、永磁電

5、機(jī)等)、磁記錄材料(可用于錄音磁帶、銀行卡、計(jì)算機(jī)磁盤等). 最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱為“天然磁石”的礦物，其主要成分為Fe3O4 ，能吸引鐵質(zhì)物體，很像磁鐵. 磁鐵多是由鐵、鈷、鎳等金屬或某些氧化物制成。注意：天然磁石和人造磁鐵都是永磁體。練習(xí):叫地磁場.地磁場很_(填”強(qiáng)”或”弱”).地球磁體的_極位于地理南極附近,地球磁體的_極位于地理北極附近.2.磁性材料按去磁的難易分為_和_.磁化后容易去磁的叫_,不容易去磁的物質(zhì)叫_.3.下列各種物質(zhì)中,可由軟磁性材料制成的是_,可由硬磁性材料制成的是_.電磁鐵 變壓器鐵芯 話筒 錄音機(jī)磁頭 錄音磁帶 IC卡 電動機(jī)地球本身具有磁性而在其周圍形成的磁場

6、弱北南軟磁性材料硬磁性材料軟磁性材料硬磁性材料 4.實(shí)驗(yàn)表明:磁體能吸引一元硬幣,對這種現(xiàn)象解釋正確的是 ( )A.硬幣一定是鐵做的,因?yàn)榇朋w能吸引鐵.B.硬幣一定是鋁做的,因?yàn)榇朋w能吸引鋁.C.磁體的磁性越強(qiáng),能吸引的物質(zhì)種類越多.D.硬幣中含有磁性材料,磁化后能被吸引.D解析:一元硬幣為鋼芯鍍鎳,鋼和鎳都是磁性材料,放在磁體的磁場中能夠被磁化獲得磁性,因而能夠被磁體吸引.5.下列天體周圍都有磁場,其中指南針不能在其上工作的是( )A.地球 B.太陽 C.月亮 D.火星D解析:火星不象其地球那樣有一個(gè)全球性的磁場,因此指南針不能在火星上工作.6.關(guān)于宇宙中的天體的磁場,下列說法正確的是A.宇

7、宙中的許多天體都有與地球相似的磁場B.宇宙中的所有天體都有與地球相似的磁場C.指南針在任何天體上都能像在地球上一樣正常工作D.指南針只有在類似于地球磁場的天體上才能正常工作A D【問題】 磁體之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢?【聯(lián)想】 電荷之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢?電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的電場和磁場一樣都是一種物質(zhì)一、磁場【問題】 是否只有磁鐵周圍才存在磁場? 磁體磁體磁場1.磁體周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)。磁場和電場一樣都是一種客觀物質(zhì),是客觀存在的,看不見摸不著,但是很多磁現(xiàn)象感知了它的存在.在同一空間區(qū)域,可以有幾個(gè)磁場共同占有,實(shí)物做不到

8、二、電流的磁效應(yīng)奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)裝置如圖、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象當(dāng)給導(dǎo)線通電時(shí),與導(dǎo)線平行放置的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動、注意事項(xiàng)：導(dǎo)線應(yīng)沿南北方向水平放置、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:通電導(dǎo)線周圍存在磁場,即電流可以產(chǎn)生磁場1.磁體周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)。一、磁場磁體磁體磁場2.電流的磁效應(yīng)： 電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場.磁鐵不是磁場的唯一來源.結(jié)論： 磁體對通電導(dǎo)體有力的作用問題： 磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢？3.磁場與電流之間的相互作用問題： 磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢？磁體電流磁場問題：電流與電流之間是否有力的作用？結(jié)論:同向電流相互吸引。結(jié)論:反向電流相互排斥。問題：

9、電流和電流之間的相互作用力是通過什么發(fā)生的呢？電流的磁效應(yīng)： 電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場.電流電流磁場一、磁場 1、磁體周圍空間存在磁場。 （客觀存在的物質(zhì)）2、電流周圍空間存在磁場 (1820年 丹麥- 奧斯特) 電流是大量定向運(yùn)動的電荷，則 運(yùn)動電荷周圍空間有磁場磁體磁體電流電流？思考：3、磁場的基本性質(zhì)： 磁場對處在它里面的磁體或電流都有磁場力的作用。磁體磁體電流電流磁體電流磁 場 4、 磁場的來源：磁體、電流五、磁場方向和磁感線復(fù)習(xí)： 在學(xué)習(xí)電場時(shí)為了形象的描述電場強(qiáng)度E的大小和方向，我們引入了什么物理量？（1 ）電場線的疏密代表場強(qiáng)的強(qiáng)弱（2）電場線的切線方向代表場強(qiáng)的方向 (3）在電

10、場中電場線不相交（4）電場線始于正電荷，終止于負(fù)電荷,不閉合曲線（5）電場線是假想線，實(shí)際不存在電場線 電場線有那些特點(diǎn)【問題】磁場中各點(diǎn)的磁場方向如何判定呢? 將一個(gè)小磁針放在磁場中某一點(diǎn),小磁針靜止時(shí),北極N所指的方向,就是該點(diǎn)的磁場方向. 如何形象地描述磁場中各點(diǎn)的磁場方向? 是在磁場中畫出一些有方向的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。磁感線:ABC 課堂練習(xí)下列關(guān)于磁感線的敘述，正確的說法是A磁感線是磁場中確實(shí)存在的一種曲線B磁感線總是從N極指向S極C磁感線是由磁場中的鐵屑形成的D磁感線是根據(jù)磁場的性質(zhì)人為畫出來的曲線在某個(gè)區(qū)域中存在磁場，這個(gè)區(qū)域中某點(diǎn)的磁

11、場方向是A正電荷在該點(diǎn)的受力方向；B、小磁針S極在該點(diǎn)的受力方向C沿磁感線由N極指向S極；D在該點(diǎn)磁感線的切線方向上 （D）（D） 課堂練習(xí)下列關(guān)于磁感線的敘述，正確的說法是A、磁感線是磁場中確實(shí)存在的一種曲線B磁感線總是從N極指向S極C磁感線是由磁場中的鐵屑形成的D磁感線是根據(jù)磁場的特性人為地畫出來的曲線如圖是地球的示意圖，圖上的 A點(diǎn)表示北極請你在這個(gè)圖中畫出一條地磁場的磁感線（ D ）安培定則：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。直線電流的磁場的磁感線I側(cè)視圖俯視圖直線電流的磁場的磁感線由直到曲課堂訓(xùn)練1、如圖所示，一束帶電

12、粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉(zhuǎn)向同學(xué)們，那么這束帶電粒子可能是 （ ）A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)離子束D.向左飛行的負(fù)離子束BC環(huán)形電流周圍磁感線安培定則：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向。2、如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針a、b、c，閉合開關(guān)S后，三只小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是（ ）A、全向里 B、全向外 C、a向里，b、c向外 D、a、c向外，b向里課堂訓(xùn)練D通電螺旋管周圍磁感線等效安培定則：用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的

13、方向就是螺旋管內(nèi)部磁感線的方向。（大拇指指向螺旋管北極）練習(xí)3：如圖所示，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)：(1)判斷通電螺線管的磁極；練習(xí)3：如圖所示，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)：(1)判斷通電螺線管的磁極；（2）指出每個(gè)小磁針的N、S極。NS甲乙丙丁SNNNN練習(xí)4：根據(jù)圖中所示，小磁針?biāo)阜较?，畫出通電螺線管的繞線情況。NN練習(xí)4：如圖所示，根據(jù)小磁針?biāo)阜较蚣半娏鞣较?，畫出通電螺線管的繞線情況。NN練習(xí)5：如圖所示，甲乙兩個(gè)通電螺線管并排靠近放置，a、b和c、d分別是接線端，電源的接線端為e、f，現(xiàn)將a、e用導(dǎo)線連好。若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應(yīng)怎樣連接？cdab甲乙ef練習(xí)5：如圖所示，甲乙兩個(gè)通電螺線管并排靠

14、近放置，a、b和c、d分別是接線端，電源的接線端為e、f，現(xiàn)將a、e用導(dǎo)線連好。若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應(yīng)怎樣連接？cdab甲乙ef練習(xí)5：如圖所示，甲乙兩個(gè)通電螺線管并排靠近放置，a、b和c、d分別是接線端，電源的接線端為e、f，現(xiàn)將a、e用導(dǎo)線連好。若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應(yīng)怎樣連接？cdab甲乙ef 1、磁場強(qiáng)弱、方向處處相同的磁場 2、勻強(qiáng)磁場的磁感線：是一組相互平行、方向相同、疏密均勻的直線勻強(qiáng)磁場亥姆霍茲線圈1磁感線是假想的，不是真實(shí)的。 2磁感線上每一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的磁場的方向。 3磁感線是閉合曲線。 4磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱。 5磁感線不能相交或相切。

15、 思考：磁鐵和電流都能產(chǎn)生磁場，它們的磁場是否有什么聯(lián)系？磁感線的特點(diǎn)安培分子電流假說磁鐵和電流的磁場本質(zhì)上都是運(yùn)動電荷產(chǎn)生的1.分子電流假說 任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電流分子電流，分子電流使每個(gè)分子都成為一個(gè)微小的磁體。2.安培分子環(huán)流假說對一些磁現(xiàn)象的解釋：未被磁化的鐵棒磁化后的鐵棒3判斷載流螺線管的磁場：四指彎曲方向-電流方向大拇指方向載流螺線管中心磁場方向檢測題1、圖16-2中當(dāng)電流通過線圈時(shí)，磁針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，以下的判斷正確的是 （ ）A當(dāng)線圈通以沿順時(shí)針方向的電流時(shí)，磁針N極將指向讀者B當(dāng)線圈通以沿逆時(shí)針方向的電流時(shí)，磁針S極將指向讀者C當(dāng)磁針N極指向讀者，線圈中電流沿逆時(shí)針方向D

16、不管磁針如何偏轉(zhuǎn)，線圈中的電流總是沿順時(shí)針方向C5、磁場的方向：物理學(xué)規(guī)定：磁場中任意一點(diǎn)，小磁針N極的指向，該點(diǎn)磁場方向。二、磁感線 1、磁感線：在磁場中畫出一系列有方向 的閉合曲線（從N極出來到S極進(jìn)去），且使曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向。也就是在該點(diǎn)放上小磁針，靜止時(shí)N極的指向或N極的受力方向。ABC磁感線是不存在、不相交的閉合曲線。磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向。磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱。勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向都一樣，磁感線是一組相互平行、方向相同、疏密均勻的直線，存在于兩異名磁極間和通電螺線管的內(nèi)部磁感線都是閉合曲線.在磁體外，磁感線都是由N極出發(fā)，進(jìn)

17、入S極，在磁體內(nèi)部磁感線由S極指向N極. 請同學(xué)們比較這兩種磁場的磁感線，能看出什么現(xiàn)象？ 通電螺線管外部的磁感線與條形磁鐵外部的磁感線相似。1、首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的物理學(xué)家是( )A安培 B法拉第 C奧斯特 D特斯拉2、下列關(guān)于磁場的說法中，正確的是 ( ) A、只有磁鐵周圍才存在磁場 B、磁場是假想的，不是客觀存在的C、磁場只有在磁極與磁極、磁極和電流發(fā)生作用時(shí)才產(chǎn)生D磁極與磁極，磁極與電流、電流與電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用3關(guān)于磁感線的一些說法, 不正確的是 ( )A. 磁感線上各點(diǎn)的切線方向, 就是該點(diǎn)的磁場方向B. 磁場中兩條磁感線一定不相交 C. 磁感線分布較密的地

18、方, 磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)D. 通電螺線管的磁感線從北極出來, 終止于南極, 是一條不閉合的曲線1）、直線電流周圍磁場（右手螺旋定則）安培定則：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。磁感線為以導(dǎo)線上的各點(diǎn)為圓心的同心圓，且在跟導(dǎo)線垂直的平面上直線電流 練習(xí)：畫出直線電流的磁場的立體、頂視、底視、正視圖。2）、環(huán)形電流周圍磁場安培定則：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。 環(huán)形電流的磁場可等效為小磁針或條形磁鐵3）、通電螺旋管周圍磁場等效安培定則： 用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管內(nèi)部磁感線的方向。（大拇指指向螺旋管北極） 通電螺線管中有如圖所示方向的電流