3.1磁现象和磁场

1、第三章 磁场 3.1 磁现象和磁场 我国是世界上最早发现磁现象的国家,我国古代的四大发明之一的哪项发明是利用了磁现象? 在现代，磁现象与日常生活、科技密切相关你还知道哪些磁现象?司南一、磁现象臣心一片磁针石，不指南方不肯休电磁炉磁悬浮列车 上海磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦东国际机场,列车加速到平稳运行之后，速度是430公里/小时。这个速度超过了F1赛事的最高时速。 最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物，其中含有主要成分为Fe3O4，能吸引其他物体，很像磁铁.一、磁现象阅读课本80页,填空1.磁性：能够 的性质.2.磁体：具有 的物体叫磁体.3.磁极：磁体上 的部分叫磁极.

2、小磁针静止时 指南的磁极叫做 极,又叫 极; 指北的磁极叫做 极,又叫 极.4.磁极间的相互作用:同名磁极 ，异名磁极 .5. 变无磁性物体为有磁性物体叫 , 变有磁性物体为无磁性物体叫 .磁化退磁【问题】 1.电现象与磁现象有何相似?2.电现象与磁现象有何区别?3.电现象与磁现象有何联系? 1.电现象与磁现象有何相似?(1)两极(2)相互作用2.电现象与磁现象有何区别?电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论，它主要研究电磁场的基本属性、运动规律以及电磁场和带电物质的相互作用。同所有的认识过程一样，人类对电磁运动形态的认识，也是由特殊到一般、由现象到本质逐步深入的。人们对电磁现象的认识范围，

3、是从静电、静磁和似稳电流等特殊方面逐步扩大，直到一般的运动变化的过程。在电磁学发展的早期，人们认识到带电体之间以及磁极之间存在作用力，而作为描述这种作用力的一种手段而引入的场的概念，并未普遍地被人们接受为一种客观的存在。现在人们已经认识清楚，电磁场是物质存在的一种形态，它可以和一切带电物质相互作用，产生出各种电磁现象。电磁场本身的运动服从波动的规律。这种以波动形式运动变化的电磁场称为电磁波。电动力学的任务就是阐述电磁场及与物质相互作用的各个特殊范围内的实验定律，并在此基础上阐明电磁现象的本质和它的一般规律，以及运用这些规律定量地处理各种电磁问题、研究各种电磁过程。电动力学中解释电磁现象的基本规

4、律的理论，是19世纪伟大的物理学家麦克斯韦建立的方程组。麦克斯韦方程组是在库仑定律(适用于静电)、毕奥-萨伐尔定律和法拉第电磁感应定律等实验定律的基础上建立起来的。通过提取上述实验定律中带普遍性的因素，并根据电荷守恒定律引入位移电流，就可以导出麦克斯韦方程组。在物理上，麦克斯韦方程组其实就是电磁场的运动方程，它在电动力学中占有重要的地位。另一个基本的规律就是电荷守恒定律，它的内容是：一个封闭系统的总电荷不随时间改变。近代的实验表明，不仅在一般的物理过程、化学反应过程和原子核反应过程中电荷是守恒的，就是在基本粒子转化的过程中，电荷也是守恒的。麦克斯韦方程组给出了电磁场运动变化的规律，包括电荷电流

5、对电磁场的作用。对于电磁场对电荷电流的作用，则是由洛伦兹工是给出的。将麦克斯韦方程组、洛伦兹里公式和带电体的力学运动方程联立起来，就可以完全确定电磁场和带电体的运动变化。因此，麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式构成了描述电磁场运动和电磁作用普遍规律的完整体系。在电磁场的作用下，静止的媒质中一般可能发生三种过程：极化、磁化和传导。这些过程都会使媒质中出现宏观电流。极化和磁化的公式的另一个重要限制是不能应用于铁电和铁磁情况。铁磁质是常用的磁性媒质之一。另外，在强场情况，即使普通的媒质，也会出现非线性现象。当电场超过一定限值时，电介质甚至会被击穿。电磁波在各向异性介质中传播时，常会发生一些复杂的现象，如双

6、折射等。在电动力学中，处理有媒质的电磁问题时，需要将麦克斯韦方程组和媒质的本构方程联立起来求解。对上面提到的那些特殊情况，须根据其本构方程作特殊研究，其中有的方面甚至发展成为电动力学的专门分支。在媒质运动的情况，不仅媒质中还会出现新类型的电荷电流，媒质的电磁性质也会不同。此外，由于电磁场还对媒质产生有质动力，媒质的力学运动将和其中的电荷电流以及电磁场的运动变化互相影响，有时可以形成十分复杂的状态，这种情况在等离子体中常常见到。电动力学中求解的问题相当广泛，如求解静电场和静磁场的分布，媒质在静电场或静磁场中所受的力，电磁波的辐射和传播，带电粒子在电磁场中的运动，电磁波和媒质的相互作用甚至媒质的运

7、动等。另外，狭义相对论的提出与电动力学的研究有密切的关系，其内容中还包括电磁场在不同参照系中的变换关系，所以也常常放在电动力学中讨论。其它电学分支学科磁学、电学、电动力学其它物理学分支学科物理学概览、力学、热学、光学、声学、电磁学、核物理学、固体物理学3.电现象与磁现象有何联系?1731年，一名商人发现，雷电过后，刀叉有了磁性1751年，富兰克林发现放电可使衣针磁化19世纪左右人们对电和磁的联系的研究1777年8月14日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭12岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学由于刻苦攻读，17岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生他一边当家庭教师，一边在学校学习药物学

8、、天文、数学、物理、化学等1806年任哥本哈根大学物理学教授，1820年4月发现了电流的磁效应.1821年被选为英国皇家学会会员，1823年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长 二、电流的磁效应奥斯特1.奥斯特实验1、实验装置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:导线应沿南北方向水平放置4、实验结论:通电导线对小磁针有力的作用把一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以电流，导线就会运动。2.磁体对通电导体有力的作用结论：磁体对通电导体有力的作用（3）电流与电流之间有力的作用 极性相反极性相同电流的磁效应1.磁体间有力的作用2.通电导体 对 磁体 有力

9、的作用3.磁体 对 通电导体 有力的作用4.通电导体间 有力的作用这些力的作用怎样发生的？磁体间的相互作用是通过什么发生的呢?【联想】电荷间的相互作用是通过什么发生的呢?电荷之间的相互作用是通过电场发生的磁体之间的相互作用是通过磁场发生的电场和磁场都是实际存在的物质2.电流的磁效应：磁体磁体磁场三、磁场1.磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质.电流能在周围空间产生磁场.磁体电流磁场 磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。（磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）3、磁场的性质磁体电流磁场问题归纳磁体磁体磁场电流磁体磁场电流电流磁场四、地磁

10、场1.地球是一个巨大的磁体2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场3.地磁的北极在地理的南极 附近,地磁的南极在地理的 北极附近,但两者并不完全 重合,它们之间的夹角称为 磁偏角4.磁偏角的数值在地球上 不同地方是不同的磁现象和磁场课堂小结磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥”，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。文天祥（12361283） 汉族，吉州吉水（今属江西吉安）人。原名云孙，字履善,又字宋瑞,自号文山、浮休道人，南宋杰出