2016年春高中物理人教选修3-1课件 第3章 1磁现象和磁场

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学习目标定位1课堂情景切入2知识自主梳理3重点难点突破4考点题型设计5课时作业8易错案例剖析6课堂知识构建7学习目标定位※认识磁现象，知道磁场的概念※知道磁场是客观存在的物质，了解电流的磁效应※了解地磁场的分布、变化，以及对人类生活的影响。课堂情景切入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。知识自主梳理磁现象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①__________周围存在磁场；②________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重点难点突破一、对磁场的理解基本性质对放入其中的磁体或电流产生磁力作用客观性质磁场虽然不是由分子、原子组成，但是它和常见的桌子、房屋、水和空气一样，是一种客观存在的物质特殊性质磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒形式存在，而是以一种场的形式存在磁场的方向性磁场是具有方向的。所谓磁场的方向就是小磁针在磁场中其北极受力的方向，即小磁针静止时其北极所指的方向。[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2013～2014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。考点题型设计

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(

)A．a B．bC．c D．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：①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；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤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(

)A．①②④

B．②③④C．①⑤ D．②③

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。易错案例剖析易错点：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(

)A．A、B一定互相吸引B．A、B一定互相排斥C．A、B间有可能无磁场力作用D．A、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