物理选修31磁场

一、知识与技能知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质，了解磁现象及电流的磁效应。二、过程与方法利用类比的方法，通过电场的客观性去理解磁场的客观实在性。第一页第二页，共24页。三、情感、态度和价值观通过类比的学习方法，培养逻辑思维能力，体会磁现象的广泛存在性。第二页第三页，共24页。1．磁极的性质：同名磁极相互________，异名磁极相互________。2．奥斯特实验：将导线沿________方向放置在磁针的上方，通电时磁针转动了。3．磁场是物质存在的一种特殊形式。磁体与________之间，磁体与________之间，通电导体与________之间的相互作用，都是通过________发生的。第三页第四页，共24页。4．地球本身是一个磁体，N极位于________附近，S极位于________附近，自由转动的小磁针能显示出地磁的作用，这是指南针的原理。答案：1．排斥吸引2．南北3．磁体通电导体通电导体磁场4．地理南极地理北极第四页第五页，共24页。知识点1 磁现象1．磁性：物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。根据物质在外磁场中表现出的特性，物质可分为三类：顺磁性物质，抗磁性物质和铁磁性物质。2．磁体：具有磁性的物体叫磁体。第五页第六页，共24页。3．磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。任何磁铁都有两个磁极，一个叫南极，一个叫北极。磁极的性质：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。第六页第七页，共24页。【例1】以下说法正确的是 (

)A．只有两个磁铁相互接触时，才能发生相互作用B．把一根条形磁铁从中间折断，则被分开的两部分只有N极或S极C．极光现象与地球的磁场有关D．人们代步的电动自行车中应存在磁体【答案】C、D第七页第八页，共24页。【解析】磁体的周围存在一种特殊的物质——磁场，磁铁间不接触时也可以通过磁场发生相互作用，故A错。无论将磁铁分得多么小，它总有N极和S极，迄今为止，还没有发现只有N极或S极的磁单极子存在(这一点与电荷不同)，故B错。极光现象是地磁场将射向地球的带电粒子偏转到地球的两极，带电粒子与大气相互作用而发出的光，故C正确。电动自行车的电机中一定有磁体存在，故D正确。第八页第九页，共24页。【思维点悟】磁体的特点是N、S极同时存在，而且通过磁场发生作用，属非接触力。第九页第十页，共24页。知识点2 电流的磁效应和磁场1．丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应。2．研究电流的磁效应时，通电直导线要沿南北方向放置，沿东西方向放置时，可能会观察不到小磁针的偏转。

第十页第十一页，共24页。3．磁场(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，磁体与通电导体之间以及通电导体与通电导体之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场。(2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体或通电导体产生力的作用。(3)磁场的产生：①磁体周围存在磁场；②电流周围存在磁场——电流的磁效应。第十一页第十二页，共24页。【例2】下列关于磁场的说法中正确的是 (

)A．磁场和电场一样，是客观存在的物质B．磁场是为了解释磁体间的相互作用而人为规定的C．磁体与磁体间是直接发生作用的D．磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流之间发生作用时才产生【答案】A第十二页第十三页，共24页。【解析】磁场是一种存在于磁体、电流和运动电荷周围的特殊物质，所有的磁现象都是通过磁场发生的，故选项A是正确的。【思维点悟】本题考查对磁场的理解。场和实物粒子是物质存在的两种形态，场虽然看不见、摸不着，但它确实存在。它能对放入其中的磁体、电流产生力的作用。所有的磁现象都是通过磁场发生的。第十三页第十四页，共24页。知识点3 地球的磁场(1)地球两极：地球是一个大磁体，地理南极是地磁场的北极，地理北极是地磁场的南极。(2)地磁场：地球周围存在着的磁场，叫做地磁场。在地球两极附近地磁场最强。(3)磁偏角：地磁两极与地球的地理两极并不重合，因此，磁针并非准确地指南或指北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。第十四页第十五页，共24页。【例3】关于地磁场，下列说法中正确的是 (

)A．地理位置的南、北极即为地磁场的南、北极B．在赤道上静止的小磁针的N极指向地理南极C．在赤道上静止的小磁针的N极指向地理北极D．地磁场在地表附近某处有两个分量，水平分量指向地理的北极附近，竖直分量一定竖直向下【答案】C第十五页第十六页，共24页。【解析】根据地磁场的特点可知：地理北极附近为地磁场南极即S极，在磁体外部磁场由N极指向S极，在南半球地磁场的竖直分量向上，在北半球竖直分量向下，故C正确。【思维点悟】易错点在于对地球的磁场的理解。学习地球的磁场的形状，以及地磁场两极与地理两极的关系时，将地球等效为条形磁铁，就容易理解了。第十六页第十七页，共24页。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，我们一般认为：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，地磁场方向水平向北。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。第十七页第十八页，共24页。(2)影响：由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的高速带电粒子，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。第十八页第十九页，共24页。【例4】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．②③④

C．①⑤

D．②③【答案】D第十九页第二十页，共24页。【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3－1－1所示。第二十页第二十一页，共24页。(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。第二十一页第二十二页，共24页。地磁场磁偏角指南针为什么指南？这在古代曾是一个不解之谜，直到1600年英国宫廷医生吉尔伯特才对此做出了科学的解释。原来，地球本身是一个巨大的磁体，地球周围存在着磁场，这个磁场叫做地磁场，指南针