磁與人類文明-課件

高中物理選修3－1第5章磁場(chǎng)與回旋加速器

5.1磁與人類文明

5.2怎樣描述磁場(chǎng)

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。一、磁現(xiàn)象1.我國(guó)古代磁現(xiàn)象

東漢王充在《論衡》中寫道：“司南之杓，投之于地，其柢指南”

指南針冰箱門的磁封條2.現(xiàn)代生活中的磁現(xiàn)象電磁灶核磁共振鴿子長(zhǎng)途飛行不會(huì)迷失方向

上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵龍陽(yáng)路站，東至上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng),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(guò)了F1賽事的最高時(shí)速，車廂里上下顛簸很小，左右搖擺得相對(duì)還大一些。改變?nèi)祟惢顒?dòng)的發(fā)明四大發(fā)明之一——指南針

遠(yuǎn)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)古人對(duì)天然磁石就有了一些認(rèn)識(shí)，并開(kāi)始用于尋找鐵礦。公元4世紀(jì)的《鬼谷子.謀篇》中的記述表明，我國(guó)古人已發(fā)現(xiàn)磁石指向南北的特性，并發(fā)明了指示方向的司南“杓”。后來(lái)，司南杓發(fā)展為指南針。指南針為什么會(huì)指南呢？北二、我們生活在天然的磁場(chǎng)中——地磁場(chǎng)1600年英國(guó)宮廷醫(yī)生吉爾伯特（W.Gilbert）認(rèn)識(shí)到地球本身是一個(gè)巨大的磁體。地球周圍存在著磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)叫做地磁場(chǎng)NS地磁場(chǎng)的方向是這樣的嗎？指南針在地磁場(chǎng)的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)而指示方向NS地磁場(chǎng)的方向是這樣的嗎？北地磁場(chǎng)的磁南極（S極）在地球的北端（西經(jīng)100.5°，北緯75.5°的北美洲帕利群島附近），磁北極（N極）在地球的南極（東經(jīng)139.9°，南緯66.6°的南極洲威爾斯附近）NS11°地磁的兩極跟地理的兩極并不重合，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的指向跟地理子午線之間有一個(gè)夾角，這個(gè)夾角叫做磁偏角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.分類:按磁化后去磁的難易分為兩類:①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.②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.3.磁性材料特性及應(yīng)用:⑴軟磁性材料:剩磁弱,易去磁.

適用于需要反復(fù)磁化的場(chǎng)合,可用來(lái)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(dòng)機(jī)、交流發(fā)電機(jī)、電磁鐵和各種高頻元件的鐵芯等.⑵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、永磁電機(jī)等)、磁記錄材料(可用于錄音磁帶、銀行卡等).4.計(jì)算機(jī)磁盤及磁盤驅(qū)動(dòng)器:北NS11°地球周圍存在磁場(chǎng)。我們?cè)撊绾蝸?lái)描述磁場(chǎng)？四、磁場(chǎng)的形象描述磁感線1、磁感線是磁場(chǎng)中人為地畫出的一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向都在該點(diǎn)磁場(chǎng)方向上。在同一個(gè)磁場(chǎng)的磁感線分布圖上，磁感線越密的地方，表示哪里的磁場(chǎng)越強(qiáng)2、磁感線的方向：在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是哪一點(diǎn)的磁感線方向NSNSNSNSNSNSNSNSNS磁感線越密的地方，表示磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線越稀得地方表示磁場(chǎng)弱條形磁鐵兩極附近的磁感線較密，磁場(chǎng)較強(qiáng)；中間部分磁感線比較稀，磁場(chǎng)比較弱。馬蹄形磁鐵的磁感線ABCN你知道磁感線與電場(chǎng)線的相似之處與區(qū)別嗎？都是假想的線；疏密均表示強(qiáng)弱；曲線上某點(diǎn)的切線方向均表示方向；兩條磁感線（或電場(chǎng)線）均不能相交。相似之處：不同之處：??電場(chǎng)線與磁場(chǎng)線有何異同？電場(chǎng)線磁感線相同之處不同之處1、都是假想出來(lái)的不存在的曲線2、疏和密表示場(chǎng)的弱和強(qiáng)3、線上某點(diǎn)的切線方向代表該點(diǎn)的場(chǎng)的方向。4、都不能相交、相切1、起于正電荷，止于負(fù)電荷的不封閉曲線1、磁鐵外部：N極→S極；內(nèi)部：S極→N極，是封閉曲線2、切線方向是正電荷的受力方向2、切線方向是小磁針N極的受力方向物理學(xué)中，把磁感線的間距相等，相互平行且指向相同的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)NSNS五、磁場(chǎng)的定量描述磁通量，磁通量是為了描述磁場(chǎng)（磁感線）的分布情況而引入的，簡(jiǎn)稱磁通如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)與磁感線方向垂直的平面，若穿過(guò)該平面的磁感線有凈

條，我們就稱穿過(guò)這個(gè)平面的磁通量為。單位：韋伯（wb）磁通量，磁通量是為了描述磁場(chǎng)（磁感線）的分布情況而引入的，簡(jiǎn)稱磁通如圖，設(shè)垂直于磁感線的平面的面積為S，穿過(guò)的磁通量為，則磁場(chǎng)的強(qiáng)度可以用來(lái)表示物理學(xué)中，把垂直穿過(guò)某單位面積上的磁通量叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度。單位：磁通量韋伯（wb）

面積平方米（m2）磁感應(yīng)強(qiáng)度特斯拉（T