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成才之路物理,路漫漫其修远兮吾将上下而求索,人教版选修3-1,磁场,第三章,1磁现象和磁场,第三章,信鸽千里归巢是一件再普通不过的事情。可为鸽子导航的“地图”在哪儿?为什么在没有阳光的暴风雨天气或者在出现日食的日子鸽子会迷路?目前科学家已经证实了鸽子的上喙具有一种能够感应地磁场的晶胞,正是这种器官为鸽子的飞行导航。,磁现象,1.磁性物质具有_等物质的性质叫磁性。2磁体_的物体叫磁体。3磁极磁体的各部分磁性强弱不同,_的区域叫磁极。(1)任何磁体都有两个磁极,一个叫_,另一个叫_。(2)同名磁极相互_,异名磁极相互_。,吸引铁、钴、镍,具有磁性,磁性最强,南极(又称S极),北极(又称N极),排斥,吸引,电流的磁效应,1.奥斯特实验把导线沿_方向放置在指向南北的磁针上方,通电时磁针发生了_。2实验意义奥斯特实验发现了电流的_,即电流可以产生磁场,首先揭示了_的联系。,南北,转动,磁效应,电与磁,1.定义磁体或电流周围存在一种特殊物质,能够传递磁体与磁体之间、_之间、_之间的相互作用,这种特殊的物质叫磁场。2磁场的基本性质对放入其中的_或_产生力的作用。所有与磁现象有关的相互作用,都是通过磁场发生的,可与电荷间的相互作用相类比。,磁场,磁体和电流,电流和电流,磁极,电流,3磁场的产生_周围存在磁场;_周围存在磁场电流的磁效应。,永磁体,电流,地球的磁场,1.地磁场地球本身是一个磁体,其周围存在的磁场叫_。地磁场的N极位于地理_附近,S极位于地理_附近。地磁场很弱,但自由转动的小磁针能显示出地磁场的作用,这是_的原理。,地磁场,南极,北极,指南针,2磁偏角地球的地理两极与地磁两极并_,因此,磁针并非准确地_或_,其间有一个交角,这就是_,简称磁偏角。(如图所示),不重合,指南,指北,地磁偏角,一、对磁场的理解,特别提醒自然界有两种基本的物质形态:实物和场。(1)实物即具体的、有形的物质形态,由物质粒子组成。(2)场是物质的另一种存在形态,和实物一样也是一种客观存在物,具有质量、能量、动量等物质的基本属性。,二、电流的磁效应1电现象与磁现象的联系:(1)磁体总存在着两个磁极,自然界中存在两种电荷。(2)同种电荷相互排斥,同名磁极相互排斥;异种电荷相互吸引,异名磁极相互吸引。,2奥斯特的实验:(1)实验装置如图所示。,(2)实验现象:当给导线通电时,与导线平行放置的小磁针发生转动。(3)注意事项:为了排除地磁场的影响,使实验现象明显,导线应沿南北方向水平放置在小磁针的正上方。(4)实验结论:电流具有磁效应,即电流可以产生磁场。(5)实验意义:电流磁效应的发现,首次揭示了电与磁之间的联系,揭开了人类对电磁现象研究的新纪元。,在做奥斯特实验时,下列操作中现象最明显的是()A沿导线方向放置磁针,使磁针在导线的延长线上B垂直导线方向放置磁针,使磁针在导线的正下方C导线沿南北方向放置在磁针的正上方D导线沿东西方向放置在磁针的正上方答案:C,解析:由于地球的磁场是沿南北方向的,为了使实验现象明显,应该使电流的磁场不沿南北方向,最好沿与南北方向夹角最大的东西方向,所以应在南北方向放置导线。故选C。,三、对地磁场的理解1虽然地磁两极与地理两极并不重合,但它们的位置相对来说差别不是很大。因此,一般我们认为:(1)地理南极正上方磁场方向竖直向上,地理北极正上方磁场方向竖直向下。(2)在赤道正上方,距离地球表面高度相等的点,磁场的强弱相同,且方向水平向北。(3)在南半球,地磁场方向指向北上方;在北半球,地磁场方向指向北下方。,2影响:由于磁场对运动电荷有力的作用,故射向地球的带电粒子,其运动方向会发生变化,不能直接到达地球,因此地磁场对地球生命有保护作用。特别提醒地球上不同的地点地磁场的方向不同,水平分量由南指向北,竖直分量在南半球竖直向上,在北半球竖直向下,因此当涉及到地磁场的问题时,要注意明确在地球上的位置。,(海南省海南中学20132014学年高二上学期期中)若把地球磁场等效为一个条形磁铁的磁场,那么下列城市中哪个城市的地磁场最强(),A莫斯科B新加坡C广州D东京答案:A解析:将地球等效为一个条形磁铁,越靠近两极,磁场越强,故选A。,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的相互作用而人为引入的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,对磁场及磁现象的理解,解析:磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质,所以B、D选项错误;磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间、运动电荷之间的作用都是通过磁场发生的,不是直接发生的,故C选项错误。答案:A点评:此题易误选B。磁场是客观存在的一种物质,并非为了某种需要而人为引入的。,如图所示,a、b、c三根铁棒中有一根没有磁性,则这一根可能是()AaBbCcD都有可能答案:A解析:由题图知b、c相互排斥,说明b、c都有磁性,所以a棒无磁性。故选项A正确。,地球是一个大磁体:在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地磁场的南极;地磁场的北极在地理南极附近;赤道附近地磁场的方向和地面平行;北半球地磁场方向相对地面是斜向上的;地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的。以上关于地磁场的描述正确的是()ABCD,地球的磁场,解析:本题考查地球磁场的特点与分布,地球的磁场与条形磁铁的磁场相似,主要有三个特点:(1)地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近,磁感线分布如图所示。,(2)地磁场B的水平分量(Bx)总是从地理南极指向北极,而竖直分量(By)则南北相反,在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下。(3)在赤道平面上,距离地球表面相等的各点,磁感应强度相等,且方向水平向北。故正确答案为D。答案:D点评:求解该题应先明确地磁场的特点及地球表面各处地磁场的方向。,如图所示,假如将一个小磁针放在地球的北极附近的磁极上方,那么小磁针的N极将()A指北B指南C竖直向上D竖直向下答案:D解析:地磁场的分布规律与条形磁铁类似,在地球北极附近,地磁场竖直向下,此处小磁针的N极应竖直向下,D对。,下图是医生用来取出病人吞下的金属物品的仪器。当仪器顶部接触金属物品时,医生将手控环内推,再拉出整条塑料管。,开放探究,(1)你能说出这种仪器的原理吗?(2)如果小孩不慎吞下的是易拉罐拉环或一个回形针,哪种物体可以用这种仪器取出来?(3)如果把活动永磁体换成电磁铁,你认为是不是更实用呢?,解析:(1)当仪器顶部接触金属物品时,将手控环内推,其上的活动永磁铁使固铁磁化,磁化后吸引铁磁性金属物品,然后拉出整条塑料管,即可把这种金属物品取出。(2)由于磁铁只能吸引铁磁性物体,而易拉罐环是铝合金材料的,不是铁磁性物质,因此不能取出;而回形针是铁磁性物体,可以用此仪器取出。,(3)电磁铁的磁性强弱可以随电流的变化而变化,如果是误吞了比较重的金属,可通过调节电流大小使磁性增强,把它取出来。故使用电磁铁应更实用一些。点评:对开放性题目,注意把握题中所给的信息,寻找解题的思路。使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化,铁或钢制的物品都能较容易地被磁化而获得磁性。,某报曾报道一则消息:“上海雨点鸽从内蒙古放飞后,历经20余天,返回上海市区鸽巢”,信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领,实在令人称奇,人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想:A信鸽对地形地貌有极强的记忆力B信鸽能发射并接收某种超声波C信鸽能发射并接收某种次声波D信鸽体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向,那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢?科学家们曾做过这样一个实验:把几百只训练有素的信鸽分成两组,在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁,而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块,然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞,结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回鸽舍,而缚小磁铁的信鸽全部飞散了。科学家的实验支持了上述哪种猜想?答案:D,解析:这是一道要求从阅读题目的过程中收集信息、分析处理信息的应用类题目。信鸽所缚的小磁铁能产生磁场,扰乱了它靠体内磁性物质借助地磁场辩别方向的能力,所以缚小磁铁的一组信鸽全部飞散,支持了猜想D。,易错点:不能正确辨别磁体间的相互作用导致错误案例:铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,若将铁棒A靠近铁棒B时,则()AA、B一定互相吸引BA、B一定互相排斥CA、B间有可能无磁场力作用DA、B间可能互相吸引,也可能互相排斥,易错分析:本题易错选项及错因分析如下:A项,认为A吸引小磁针,则A与B靠近端一定为异名磁极。B项,对A磁性判断不全,漏掉A与B
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