高中物理人教版1第三章磁場第1節(jié)磁現(xiàn)象和磁場【全國一等獎】

磁場磁現(xiàn)象和磁場【考綱要求】1．能列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響，關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展。2．知道磁場的基本特性是對處在它里面的磁極或電流有磁場力的作用。3．知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】1.什么是磁體和磁性？磁體的特點(diǎn)是有哪些？磁體間的作用規(guī)律如何？2.什么是磁場？磁場的基本性質(zhì)是什么？3.磁場方向是怎么規(guī)定的？4.地磁場的特點(diǎn)是什么?地磁兩極與地理兩極有什么區(qū)別？5.磁場和電場比較有哪些異同？請列表說明。對象內(nèi)容電場磁場產(chǎn)生強(qiáng)弱方向相互作用6.奧斯特實驗說明了什么？它在物理學(xué)發(fā)展史上有什么重要意義？【考點(diǎn)突破】典型例題1如圖所示，質(zhì)量為m的回形針系在細(xì)線下端被磁鐵吸引保持靜止，此時細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，則下列說法中正確的是()A．回形針靜止時受到的磁體對它的磁力大小為mgtanθB．回形針靜止時受到的細(xì)線的拉力大小為eq\f(mg,cosθ)C．現(xiàn)用點(diǎn)燃的火柴對回形針加熱，過一會兒發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了．原因是回形針加熱后，分子電流排列無序了D．現(xiàn)用點(diǎn)燃的火柴對回形針加熱，過一會兒發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了．原因是回形針加熱后，分子電流消失了思考：回形針受幾個力？這幾個力在數(shù)值上有什么關(guān)系？回形針為什么能夠被吸引？回形針的磁性來源是什么？用點(diǎn)燃的火柴加熱回形針對回形針有什么影響？解析回形針受到重力、繩子的拉力和磁力而平衡，磁力的方向并不是水平方向，所以A、B選項錯．點(diǎn)燃火柴會使小磁針內(nèi)部的分子電流無序，從而使小磁針的磁性消失，所以C對，D錯．答案C注意：磁體之所以能夠顯磁性，是因為磁體內(nèi)部的分子電流規(guī)律分布，形成一個個小的規(guī)律排列的磁鐵.反饋訓(xùn)練1探究關(guān)于磁場方向的說法，下列敘述正確的是()A．小磁針N極的指向B．小磁針S極的受力方向C．小磁針N極的受力方向D．以上說法都不對典型例題2為了使實驗小車能在比較光滑的水平道路上運(yùn)動，同學(xué)們設(shè)計了以下三種辦法，甲同學(xué)將電扇固定在小車上，認(rèn)為打開電風(fēng)扇后小車會運(yùn)動；乙同學(xué)要求在裝著電扇的車上加個帆，并聲明帆必須足夠大，以集中全部風(fēng)力；丙同學(xué)設(shè)想人提著強(qiáng)磁鐵站在用鋼鐵材料制成的車上，如圖所示．則真正能使小車運(yùn)動的設(shè)計是()A．甲B．乙C．丙D．三個都不行思考：運(yùn)動的條件是什么？磁鐵與人之間的作用力是內(nèi)力還是外力？解析要想使車運(yùn)動起來，必須使車和外界發(fā)生相互作用，不能是車內(nèi)部各部分之間發(fā)生相互作用．答案A反饋訓(xùn)練2如圖所示，A為橡膠圓盤，其盤面豎直．B為緊貼A的毛皮，在靠近盤的中軸上有一個小磁針靜止于圖示位置．當(dāng)沿圖中箭頭的方向轉(zhuǎn)動把手C時，小磁針將發(fā)生什么現(xiàn)象？【考點(diǎn)鞏固】1．關(guān)于宇宙中天體的磁場，下列說法正確的是()A．宇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．用指南針可以在任何一個天體上判別方向D．用指南針只能在類似于地球磁場的天體上判別方向2．下列說法中正確的是（）A．磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極,將條形磁鐵從中間斷開,一段是N極,另一段是S極B．磁體與磁體間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的,而磁體與通電導(dǎo)體間以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用不是通過磁場發(fā)生的C．地球的周圍存在著磁場,地球是一個大磁體,地球的地理兩極與地磁兩極并不重合,其間有一個交角,這就是磁偏角,磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是相同的D．磁場是客觀存在的一種物質(zhì)，在地球表面各點(diǎn)磁場強(qiáng)弱相同。3．下列說法正確的是()A．只有磁極周圍空間存在磁場B．相互接觸的兩個磁體之間沒有磁場力的作用C．磁體對電流有力的作用，電流對磁體沒有力的作用D．磁體和電流之間力的作用是相互的，都是通過磁場產(chǎn)生力的作用4．地球是一個大磁體：①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；②地磁場的北極在地理南極附近；③赤道附近地磁場的方向和地面平行；④地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的．以上關(guān)于地磁場的描述正確的是()A．①②④B．②③④C．①④D．②③5．判斷一段導(dǎo)線是否有直流電流通過,手邊若有幾組器材,其中最可用的是()A．被磁化的縫衣針及細(xì)棉線B．帶電的小紙球及細(xì)棉線C．小燈泡及導(dǎo)線D．蹄形磁鐵及細(xì)棉線6．下列所述情況，哪一種可以肯定鋼棒沒有磁性()A．將鋼棒的一端接近磁針的北極，兩者互相吸引，再將鋼棒的另一端接近磁針的南極，兩者互相排斥B．將鋼棒的一端接近磁針的北極，兩者互相吸引，再將鋼棒的另一端接近磁針的南極，兩者仍互相吸引C．將鋼棒的一端接近磁針的北極，兩者互相吸引，再將鋼棒的另一端接近磁針的北極，兩者仍互相吸引D．將鋼棒的一端接近磁針的北極，兩者互相排斥7．超導(dǎo)是當(dāng)今高科技的熱點(diǎn)之一，當(dāng)一塊磁體靠近超導(dǎo)體時，超導(dǎo)體中會產(chǎn)生強(qiáng)大的電流，對磁體有排斥作用，這種排斥力可使磁體懸浮在空中，磁懸浮列車就采用了這項技術(shù)，磁體懸浮的原理是()①超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體的磁場方向相同②超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體的磁場方向相反③超導(dǎo)體使磁體處于失重狀態(tài)④超導(dǎo)體對磁體的磁力與磁體的重力相平衡A．①③B．①④C．②③D．②④8．如圖所示,A為電磁鐵,C為膠木秤盤。A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M,B為鐵片、質(zhì)量為m,當(dāng)電磁鐵A通電,鐵片被吸引上升的過程中,懸掛C的輕繩上拉力的大小為()A．F=MgB．Mg<F<(M+m)gC．F=(M+m)gD．F>(M+m)g9．某同學(xué)做奧斯特實驗時,把小磁針放在水平的通電直導(dǎo)線的下方,當(dāng)通電后發(fā)現(xiàn)小磁針不動,稍微用手撥動一下小磁針,小磁針轉(zhuǎn)動180°后靜止不動，由此可知,通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向是（）A．自東向西B．自南向北C．自西向東D．自北向南二、論述題10．動手試一試：如圖，把一條通電導(dǎo)線平行地放在小磁針的上方，我們發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．當(dāng)改用兩節(jié)或者更多的電池時，小磁針偏轉(zhuǎn)的快慢有什么變化？把小磁針放在距離導(dǎo)線稍遠(yuǎn)的地方進(jìn)行實驗，小磁針偏轉(zhuǎn)的快慢又有什么變化？如果把導(dǎo)線放在與小磁針垂直的上方進(jìn)行實驗，小磁針的偏轉(zhuǎn)又如何？動腦想一想：小磁針的偏轉(zhuǎn)意味著什么？小磁針靜止時的指向意味著什么？小磁針偏轉(zhuǎn)的快慢不同又意味著什么？11．閱讀下面的材料，并回答問題：磁力對大腦的影響美國佐治亞州亞特蘭大E—mory大學(xué)的神經(jīng)學(xué)專家查爾斯做了一個實驗．查爾斯讓他的同事拉赫大聲地數(shù)數(shù)，而他將一個手機(jī)大小的磁線圈對準(zhǔn)拉赫的前額．“一、二、三”，拉赫數(shù)著．但當(dāng)查爾斯把線圈開關(guān)打開后，拉赫很快就說不出話了，而是含混地重復(fù)著類似“四”的聲音．查爾斯把開關(guān)關(guān)上后，拉赫又“四、五、六”地數(shù)下去了．太奇怪了！拉赫說：“單詞就在嘴邊卻說不出來，和做夢時手腳不聽使喚的感覺一樣．”在這個實驗中，查爾斯通過磁場刺激，影響了拉赫的一部分大腦．他使用的方法叫穿顱磁力刺激法，簡稱的工作原理非常簡單：8字形線圈內(nèi)短暫電流在千分之一秒內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)磁場，它在小范圍內(nèi)又產(chǎn)生一個電場，作用于大腦表皮下幾厘米的地方，從而使大腦的神經(jīng)細(xì)胞反應(yīng)異常．科學(xué)家們一直致力于電磁場對大腦活動影響的研究．TMS可用來刺激運(yùn)動神經(jīng)，從而測試受損的大腦和脊椎，并用來治療抑郁癥．通過研究還發(fā)現(xiàn)大腦某個特定部位的活動，決定了某一特定的感覺和行為，這是解開大腦如何動作和思維之謎的第一步．手機(jī)振鈴聲剛結(jié)束時，天線附近電磁場最強(qiáng)，鑒于磁力對大腦的影響，科學(xué)家建議不要在振鈴聲結(jié)束后立即接聽，應(yīng)停頓幾秒再接聽，影響要小得多．物理是一門實驗科學(xué)，只有不斷實驗、實踐，才能推動它不斷完善、前進(jìn)．閱讀完以上材料，說明磁場對大腦產(chǎn)生了怎樣的影響？在日常生活中我們應(yīng)注意些什么問題？

第三章《磁場》學(xué)案答案參考答案自主學(xué)習(xí)4.(1)地磁的兩極與地理的兩極并不重合，并且地球的磁極在緩慢移動．地磁軸和地球自轉(zhuǎn)軸兩者的夾角約為11°.(2)地磁場分布在磁極的四周，但地磁兩極與地理兩極差別不是很大，因此可用指南針判斷方向．由于磁場對運(yùn)動電荷有力的作用，故射向地球的高速帶電粒子，其運(yùn)動方向會發(fā)生變化，不能直接到達(dá)地球．因此地磁場對地球生命有保護(hù)作用．(3)若小磁針能浮在空中自由移動，小磁針既不是嚴(yán)格靜止在南北方向，又不是嚴(yán)格的水平方向．這說明小磁針?biāo)艿卮艌龅淖饔昧Φ姆较蚣炔皇菄?yán)格的南北方向，也不是嚴(yán)格的水平方向，但差別很小。5．對象內(nèi)容電場磁場產(chǎn)生電荷周圍存在電場磁體或電流周圍存在磁場強(qiáng)弱電場強(qiáng)度：E＝eq\f(F,q)，是反映電場性質(zhì)的物理量，其中q為檢驗電荷磁感應(yīng)強(qiáng)度：B＝eq\f(F,IL)，是反映磁場性質(zhì)的物理量，其中IL為檢驗電流元，磁場力F的大小與電流I的方向有關(guān)，當(dāng)I垂直于B時，F(xiàn)最大方向規(guī)定：正電荷在電場中某點(diǎn)的受力方向為該點(diǎn)的電場方向規(guī)定：小磁針靜止時N極在磁場中的受力方向為該點(diǎn)的磁場方向相互作用同種電荷相互排斥異種電荷相互吸引同名磁極相互排斥異名磁極相互吸引反饋訓(xùn)練2.當(dāng)轉(zhuǎn)動把手時，A盤邊緣處與毛皮摩擦而帶有負(fù)電荷，隨盤做圓周運(yùn)動形成一個環(huán)形電流，電流周圍產(chǎn)生磁場，故對小磁針有力的作用，根據(jù)安培定則可知，小磁針的N極將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿圓盤的中心軸的方向上，即小磁針的N極向右，S極向左?？键c(diǎn)鞏固1.答案AD解析不但地球有磁場，宇宙中的許多天體也有磁場，但有些星球的磁場不是全球性的，指南針只能在有全球性磁場的星球上判別方向，否則指南針就不能工作，比如：火星上磁場情況不明，不能用指南針來導(dǎo)向。解析同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以電流的磁場方向和磁體的磁場方向相反．磁體