1、物理選修3-1：3.1磁現象和磁場課件托卡馬克磁約束裝置托卡馬克磁約束裝置 一類一類控制控制熱核聚變熱核聚變的裝置的裝置。用特殊形態的磁場把氘、。用特殊形態的磁場把氘、氚等輕原子核和自由電子組成的、處于熱核反應狀態的氚等輕原子核和自由電子組成的、處于熱核反應狀態的超高溫等離子體約束在有限的體積內，使它受控制地發超高溫等離子體約束在有限的體積內，使它受控制地發生大量的原子核聚變反應，釋放出原子核所蘊藏的能量生大量的原子核聚變反應，釋放出原子核所蘊藏的能量。磁約束熱核聚變是當前開發聚變能源中最有希望的途。磁約束熱核聚變是當前開發聚變能源中最有希望的途徑，是等離子體物理學的一項重大應用。徑，是等離子

2、體物理學的一項重大應用。 電磁爐電磁爐電磁爐采用磁場感應電流（又稱為渦流）的加熱原理，通過電子線路板組成部分產生交變磁場、當用含鐵質鍋具底部放置爐面時，鍋具即切割交變磁力線而在鍋具底部金屬部分產生交變的電流（即渦流），渦流使鍋具鐵分子高速無規則運動，分子互相碰撞、摩擦而產生熱能使器具本身自行高速發熱，用來加熱和烹飪食物。 磁懸浮列車磁懸浮列車磁懸浮列車上裝有電磁體，鐵路底部則安裝線圈。通電后，地面線圈產生的磁場極性與列車上的電磁體極性總保持相同，兩者“同性相斥”，排斥力使列車懸浮起來。鐵軌兩側也裝有線圈，交流電使線圈變為電磁體。它與列車上的電磁體相互作用，使列車前進。列車頭的電磁體（N極）被軌

3、道上靠前一點的電磁體（S極）所吸引，同時被軌道上稍后一點的電磁體（N極）所排斥。東漢王充在東漢王充在論衡論衡中寫道：中寫道：“司南之杓司南之杓, ,投之于地投之于地, ,其柢指南其柢指南”最初發現的磁體是被最初發現的磁體是被稱為稱為“天然磁石天然磁石”的的礦物礦物, ,其中含有主要成其中含有主要成分為分為FeFe3 3OO4 4, ,能吸引其能吸引其他物體他物體, ,很像磁鐵很像磁鐵2 2. .磁性：能夠吸引鐵質物體的性質磁性：能夠吸引鐵質物體的性質1 1. .永永磁體：磁體：天然磁石和人造磁鐵天然磁石和人造磁鐵3.3.磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極小磁針靜止

4、時小磁針靜止時 指南的磁極叫做指南的磁極叫做南極南極, ,又叫又叫S S極極; ; 指北的磁極叫做指北的磁極叫做北極北極, ,又叫又叫N N極極4.4.磁極間的相互作用磁極間的相互作用: : 同名磁極相斥，異名磁極相吸同名磁極相斥，異名磁極相吸* *5.5.變無磁性物體為有磁性物體叫變無磁性物體為有磁性物體叫磁化磁化, , 變有磁性物體為無磁性物體叫變有磁性物體為無磁性物體叫退磁退磁思考：思考：是否只有磁鐵周圍才存在磁場是否只有磁鐵周圍才存在磁場? ?一一、磁現象磁現象二、電流的磁效應二、電流的磁效應奧斯特實驗奧斯特實驗注意事項：導線應沿注意事項：導線應沿南北南北方向方向水平水平放置放置實驗結

5、論實驗結論: :通電導線周圍存在磁場通電導線周圍存在磁場, ,即電流可以即電流可以產生磁場產生磁場磁體磁體磁體磁體磁場磁場磁體磁體電流電流磁場磁場結論：結論： 磁體對通電導體有磁體對通電導體有力的作用力的作用問題：問題： 磁體和通電導體之間磁體和通電導體之間的相互作用力是通過什么的相互作用力是通過什么發生的呢？發生的呢？磁場與電流之間的相互作用磁場與電流之間的相互作用問題：問題： 磁體和通電導體之間的相互作用力是通過磁體和通電導體之間的相互作用力是通過什么發生的呢？什么發生的呢？磁體磁體電流電流磁場磁場問題：問題：電流與電流之間是否有力的作用？電流與電流之間是否有力的作用？結論結論: :同向電

6、流相互吸引。同向電流相互吸引。結論結論: :反向電流相互排斥。反向電流相互排斥。問題：問題： 電流和電流之間的相互作電流和電流之間的相互作用力是通過什么發生的呢？用力是通過什么發生的呢？電流的磁效應：電流的磁效應： 電流能在周圍空間產生磁場電流能在周圍空間產生磁場. .電流電流電流電流磁場磁場 磁場對放入其中的磁體或通電導磁場對放入其中的磁體或通電導體會產生磁力作用。體會產生磁力作用。 （磁體之間、磁體與通電導體之（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間、通電導體與通電導體之間的相互作用都是通過磁場發生的）作用都是通過磁場發生的）三、磁場的基本性質三、磁場的基本性質磁體磁

7、體磁體磁體磁場磁場電流電流電流電流四、地磁場四、地磁場1.1.地球是一個巨大的磁體地球是一個巨大的磁體2.2.地球周圍空間存在的磁場叫地磁場地球周圍空間存在的磁場叫地磁場3.3.地磁的北極在地理的地磁的北極在地理的南極附近南極附近, ,地磁的南極在地磁的南極在地理的北極附近地理的北極附近, ,但兩者但兩者并不完全重合并不完全重合, ,它們之間它們之間的夾角稱為磁偏角的夾角稱為磁偏角4.4.磁偏角的數值在地球上磁偏角的數值在地球上不同地方是不同的不同地方是不同的DAAD下列關于磁場的說法中下列關于磁場的說法中, ,正確的是正確的是 ( )( )A A磁場跟電場一樣磁場跟電場一樣, ,是人為假設的

8、是人為假設的B B磁極或電流在自己周圍的空間會產生磁場磁極或電流在自己周圍的空間會產生磁場C C指南針指南說明地球周圍有磁場指南針指南說明地球周圍有磁場D D磁極對磁極的作用、電流對電流的作用都磁極對磁極的作用、電流對電流的作用都 是通過磁場發生的是通過磁場發生的 下列說法中正確的是下列說法中正確的是 （ ）A A磁體上磁性最強的部分叫磁極磁體上磁性最強的部分叫磁極, ,任何磁體都任何磁體都 有兩個磁極有兩個磁極B B磁體與磁體間的相互作用是通過磁場而發生磁體與磁體間的相互作用是通過磁場而發生 的的, ,而磁體與通電導體間以及通電導體與通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生的電導體之間的相互作用不是通過磁場發生的C C地球的周圍存在著磁場地球的周圍存在著磁場, ,地球是一個大磁體地球是一個大磁體, , 地球