2017-2018學年高中物理第三章磁場1磁現象和磁場學案新人教版選修3-1_第1頁
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文檔簡介

1、1磁現象和磁場學習目標1. 了解磁現象,知道磁體、磁極、磁性、磁場等概念,明確磁體之間、磁體與通電導體之間、通電導體與通電導體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的2 了解電流的磁效應,體會奧斯特發(fā)現電流的磁效應的重要意義.3. 了解地磁場的分布情況和地磁兩極的特點 .知識探究新知探究點點落賓一、磁現象 電流的磁效應導學探究(1)取一個條形磁鐵,用一枚大頭針分別靠近磁鐵的兩端和中部,觀察到什么現象?(2) 取兩個條形磁鐵,分別將它們的同名磁極、異名磁極相互靠近,觀察到什么現象?(3) 將一通電直導線水平放置在小磁針的上方,分別觀察導線東西放置和南北放置兩種情況 下,小磁針的轉動情況.答案(1)磁鐵能夠

2、吸引大頭針,兩端對大頭針的吸引力較大,中間部分對大頭針的吸引力較小.(2) 同名磁極靠近,相互排斥;異名磁極靠近,相互吸引(3) 導線東西放置時,小磁針不轉動;導線南北放置時,小磁針轉動知識梳理1. 磁現象(1)磁性:物體具有的吸引鐵質物體的性質稱為磁性磁極:磁體的各部分磁性強弱不同,磁性最強的區(qū)域叫磁極1磁體有兩個磁極,一個叫N 極(又叫北極),另一個叫 S 極(又叫南極).2同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引_ .2. 電流的磁效應(1)奧斯特實驗(如圖 1 所示):圖 1導線沿南北方向放置在小磁針的上方.(2)意義:說明通電導體周圍存在著磁場,發(fā)現了電流的磁效應, 首先揭示了電與磁之間是

3、有2聯系的.即學即用判斷下列說法的正誤(1) 條形磁鐵從中間斷開后,每一段只剩一個磁極.(X)(2) 首先發(fā)現電流的磁效應的是丹麥物理學家奧斯特,他發(fā)現電流的周圍能產生磁場.(V)(3) 大磁鐵的磁性較強,對小磁針的作用力大,但小磁針對大磁鐵的磁場力較小.(X)任何兩個磁體之間產生的磁場力總是大小相等、方向相反.(V)二、磁場導學探究 電荷與電荷之間的相互作用是通過電場產生的,那么磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間、通電導體與通電導體之間的相互作用是如何發(fā)生的?答案 都是通過磁場發(fā)生的知識梳理1. 磁場:存在于磁體周圍或電流周圍的一種客觀存在的特殊物質磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間、通電導

4、體與通電導體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的2. 基本性質:對放入其中的磁體或通電導體有力的作用(如圖 2 所示).圖 2即學即用判斷下列說法的正誤(1) 磁極和磁極之間的相互作用是通過磁場產生的.(V)(2) 電流和電流之間的相互作用是通過電場產生的.(X)(3) 磁場并不是真實存在的,而是人們假想出來的.(X)三、地球的磁場導學探究指南針是我國古代四大發(fā)明之一,它對促進人類航海事業(yè)的發(fā)展產生了巨大的影響,但在古代指南針為什么指南曾是一個不解之謎,你知道指南針為什么指南嗎?答案 因為地球是個大磁體,它對指南針有力的作用知識梳理1.地磁場地球是一個大磁體, 存在的磁場叫地磁場.如圖 3 所示,

5、地球磁體的 N 極(北極)位于地理南極 附近,地球磁體的 S 極(南極)位于地理北極附近.32.磁偏角地球的地理兩極與地磁兩極并不重合,水平放置的磁針的指向跟地理子午線之間有一個夾角,這個夾角叫做磁偏角即學即用判斷下列說法的正誤(1) 在地面上放置一個小磁針,小磁針的南極指向地磁場的南極.(X)(2) 地磁場的南極在地理北極附近.(V)(3) 地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的.(X)(4) 地球磁偏角的數值在地球上不同地點是不同的.(V)題型探究一、對磁現象和磁場的認識【例 1】(多選)下列說法中正確的是()A. 磁場是客觀存在的一種物質B. 磁體上磁性最強的部分叫磁極,任何磁體都有

6、兩個磁極C. 磁體或電流在自己周圍的空間會產生磁場D. 磁體與磁體間的相互作用是通過磁場發(fā)生的,而磁體與通電導體間以及通電導體與通電導體之間的相互作用不是通過磁場發(fā)生的答案 ABC解析 磁場是存在于磁體和通電導體周圍的一種客觀存在的物質,磁體與磁體、磁體與通電導體、通電導體與通電導體之間的相互作用都是通過磁場產生的針對訓練 1 關于磁場,下列說法正確的是()A. 磁場的基本性質是對處于其中的磁體或通電導體有力的作用B. 磁場是看不見、摸不著、實際不存在的,是人們假想出來的一種物質C. 磁場是磁體周圍或通電導體周圍存在的一種物質,有小磁針放入其中時,存在磁場;無小 磁針放入時,磁場不存在D. 磁

7、場的存在與否決定于人的思想,想其有則有,想其無則無答案 A解析 磁場的基本性質是對放入其中的磁體或通電導體有力的作用,A 正確;磁場雖然看不見摸不著,但是它是客觀存在的,B、C、D 錯誤.地理南極地磴北極4二、對奧斯特實驗和電流的磁效應的認識【例 2 在做奧斯特實驗時,下列操作中現象最明顯的是()A. 沿導線方向放置磁針,使小磁針在導線的延長線上B. 垂直導線方向放置磁針,使小磁針在導線的正下方C. 導線沿南北方向放置在小磁針的正上方D. 導線沿東西方向放置在小磁針的正上方答案 C解析為了使現象明顯,應該將小磁針放置在導線一側,且平行導線方向放置小磁針 又由于小磁針只能在水平面內轉動,所以應該

8、將小磁針放置在導線下方或上方,即將小磁針和導線 放置在同一豎直面內,而不能將小磁針和導線放置在同一水平面內,由于地球的磁場是沿南 北方向的,為了使實驗現象明顯,應該使電流的磁場不沿南北方向,最好沿與南北方向夾角 最大的東西方向,所以應在南北方向放置導線故選 C.針對訓練 2 (多選)如圖 4 所示,能自由轉動的小磁針水平放置在桌面上.當有一束帶電粒子沿與磁針指向平行的方向從小磁針上方水平飛過時,所能觀察到的現象是()圖 4A. 小磁針不動B. 若是正電荷飛過,小磁針會發(fā)生偏轉C. 若是負電荷飛過,小磁針會發(fā)生偏轉D. 若是一根通電導線,小磁針會發(fā)生偏轉答案 BCD解析 電流是由運動電荷產生的,

9、當電荷在小磁針上方運動時也會形成電流,從而形成磁場,通電導線周圍也存在磁場,這兩種磁場是等效的,均會使小磁針發(fā)生轉動,故B、C、D 均正確三、對地磁場的認識【例 3 (多選)下列說法正確的是()A. 地球是一個巨大的磁體,其N 極在地理南極附近,S 極在地理北極附近B. 地球表面的磁場的豎直分量在南半球垂直于地面向上,在北半球垂直于地面向下C. 在地球的周圍存在著磁場,但地磁的兩極與地理的兩極并不重合,其間有一個夾角,這就是磁偏角,磁偏角的數值在地球上不同地點是相同的D. 在地球表面各點磁場強弱相同答案 AB5解析 地磁場的分布類似于條形磁鐵周圍的磁場分布,所以在地球表面赤道上的磁場最弱, 選

10、項 D 錯誤;在地球上不同位置,磁偏角的數值是不同的,因此選項C 錯誤.廠方迭總結 -,地磁場問題的處理要點1. 地理南極正上方磁場方向豎直向上,地理北極正上方磁場方向豎直向下2. 在赤道正上方,地磁場方向水平向北.3. 在南半球,地磁場方向指向北上方;在北半球,地磁場方向指向北下方達標檢測1.(多選)磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間、通電導體與通電導體之間的相互作用,以下示意圖正確的是()A.磁體磁場磁體B.磁體磁場通電導體C. 通電導體電場通電導體D. 通電導體磁場通電導體答案 ABD解析 磁體與磁體、磁體與通電導體、通電導體與通電導體之間的相互作用都是通過磁場發(fā) 生的.2. (多選)指

11、南針是我國古代四大發(fā)明之一 .關于指南針,下列說法正確的是()A. 指南針可以僅具有一個磁極B. 指南針能夠指向南北,說明地球具有磁場C. 指南針的指向會受到附近鐵塊的干擾D. 在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導線,導線通電時指南針不偏轉答案 BC3. 地球是一個大磁體,它的磁場分布情況與一個條形磁鐵的磁場分布情況相似,下列說法正確的是()A. 地磁場的方向是沿地球上經線方向的B. 地磁場的方向是與地面平行的C. 地磁場的方向是從北向南方向的D. 在地磁南極上空,地磁場的方向是豎直向下的答案 D解析 地磁場的方向是由南向北方向,但與經線并不重合,在赤道上空,地磁場方向與地面6平行,在地理南

12、極附近,地磁場方向豎直向上,在地理北極附近,地磁場方向豎直向下4.(多選)如圖 5 所示, 通電直導線處在蹄形磁鐵兩極間,受到力F的作用發(fā)生擺動,以下說法正確的是()圖 5A. 這個力F是通過磁場產生的B. 這個力F沒有反作用力C. 這個力F的反作用力作用在通電導線上D. 這個力F的反作用力作用在蹄形磁鐵上答案 AD解析 蹄形磁鐵通過磁鐵的磁場對通電導線產生了力的作用,同時通電導線也通過導線的磁 場對蹄形磁鐵產生了力的作用40分鐘課時作業(yè)強比訓練拓展提升一、選擇題(16 題為單選題,79 題為多選題)1. 判斷一段導線中是否有直流電流通過,手邊若有幾組器材,其中最為可用的是()A. 被磁化的縫

13、衣針及細棉線B. 帶電的小紙球及細棉線C. 小燈泡及導線D. 蹄形磁鐵及細棉線答案 A2. 下列關于磁場的說法中正確的是()A. 磁體周圍的磁場看不見、摸不著,所以磁場不是客觀存在的B. 將小磁針放在磁體附近,小磁針會發(fā)生偏轉是因為受到磁場力的作用C. 把磁體放在真空中,磁場就消失了D. 當磁體周圍撒上鐵屑時才能形成磁場,不撒鐵屑磁場就消失答案 B3. 中國宋代科學家沈括在夢溪筆談中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,7然常微偏東,不全南也 ”進一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意圖如圖 合上述材料,下列說法不正確的是()圖 1A. 地理南、北極與地磁場的南、北極不重合B.

14、地球內部也存在磁場,地磁南極在地理北極附近C. 地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D. 在赤道上磁針的 N 極在靜止時指向地理北極附近答案 C4.如圖 2 所示,彈簧測力計下掛一鐵球,將彈簧測力計自左向右從條形磁鐵上方緩慢移動時,彈簧測力計的示數()圖 2A. 不變B. 逐漸減小C. 先減小后增大D. 先增大后減小答案 C解析 磁鐵上磁極的磁性最強,對鐵球的吸引力最大,所以鐵球自左向右移動時,所受磁鐵 的引力先減小后增大,彈簧測力計的示數也隨之先減小后增大,故選C.5.如圖 3 所示,假如將一個小磁針放在地球的北極點上,那么小磁針的N 極將()1.結地軸8A. 指北B. 指南C. 豎直向

15、上D. 豎直向下答案 D6將A B兩個磁環(huán)先后套在光滑的木支架上,并使兩磁環(huán)相對的磁極極性相同,此時可以看到上方的磁環(huán)A“懸浮”在空中,如圖 4 所示,設兩磁環(huán)受到的重力相等且都為G,則磁環(huán)BA.FvGB.F=GC.G Fv2GD.F=2G答案 D解析 由A、B兩磁環(huán)相對的磁極極性相同,知它們之間相互作用力是斥力.A懸浮在空中,說明A受力平衡,因此,A受到的重力和B對A的排斥力大小相等根據牛頓第三定律,B受 到A的斥力大小等于G對B受力分析可知,B受到重力、向下的斥力和底座對B向上的支持力,B靜止,所以F支=2G,所以B對底座的壓力F也為 2G7. 下列說法中正確的是()A. 磁場看不見、摸不

16、著,所以它并不存在,它是人們?yōu)榱搜芯繂栴}方便而假想出來的B. 同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引C. 磁體和通電導體都能產生磁場D. 若小磁針始終指向南北方向,則小磁針的附近一定沒有磁鐵答案 BC解析 磁場是一種“場”物質,它和我們常見的分子、原子組成的物質不同,它是以一種“場”的形式存在的, 故選項 A 錯誤.由磁極間相互作用的基本規(guī)律及電流的磁效應可知,選項 B C 正確.若磁鐵放在小磁針的南方或北方,小磁針仍可能始終指向南北方向,故選項D圖 39錯誤.8. 某同學身邊有一個長鐵條,為了檢驗它是否具有磁性,該同學用它的一端靠近能自由轉動的小磁針.下列給出了幾種可能產生的現象以及相應結論,其

17、中正確的是()A. 若小磁針被吸引過來,則說明長鐵條一定有磁性B. 若小磁針被吸引過來,則長鐵條可能沒有磁性C. 若小磁針被推開,則說明長鐵條一定有磁性D.若小磁針被推開,則長鐵條可能沒有磁性答案 BC解析 因為磁鐵有吸引鐵質物體的性質,小磁針有磁性,可吸弓 I 長鐵條,故長鐵條可能沒有磁性,選項 A 錯,B 對;根據同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引可知,選項C 對,D 錯.9.如圖 5 所示,關于磁鐵、電流間的相互作用,下列說法正確的是()0衛(wèi)右一 一爲屮乙丙圖 5A. 甲圖中,電流不產生磁場,電流對小磁針力的作用是通過小磁針的磁場發(fā)生的B. 乙圖中,磁體對通電導線的力的作用是通過磁體的磁

18、場發(fā)生的C丙圖中電流間的相互作用是通過電流的磁場發(fā)生的D.丙圖中電流間的相互作用是通過電荷的電場發(fā)生的答案 BC解析 甲圖中,電流對小磁針力的作用是通過電流的磁場發(fā)生的;乙圖中,磁體對通電導線 力的作用是通過磁體的磁場發(fā)生的;丙圖中,電流對另一個電流力的作用是通過該電流的磁 場發(fā)生的綜上所述,選項 B、C 正確.二、非選擇題10. 關于月球上的物理現象和規(guī)律,同學們提出了很多問題和猜想,有關月球有無磁場,同學們提出了自己的猜想和檢驗猜想的實驗方案:(1) 取一枚小磁針用細線懸掛在月球表面附近,如果它靜止時 N 極指向某一方向,則可表明月球周圍存在磁場(2) 小磁針靜止時,它的 N 極指向就是“月磁”的北極.你認為這個實驗方案中有沒有需要改進和改正的地方,如有,請改進或改正答案有需改進和改正的地方.(1)應做多次實驗,觀察小磁針N 極是否總是指向某一個方向.(2)小磁針靜止時,它的 N 極指向就是“月磁”的南極.1011. 兩個完全相同的條形磁鐵, 放在平板AB上,磁鐵的 N S 極如圖

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