PAGE6-第1節磁場[學習目標]1.了解我國古代在磁現象方面的探討成果及其對人類文明的貢獻。了解地球的磁場分布、改變以及對人類生活的影響。(科學看法與責任)2.了解磁場的概念，知道磁場的基本特性。(物理觀念)3.知道磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之間都是通過磁場相互作用的。(科學思維)一、我國古代的磁應用1．磁石古人認為磁石吸鐵猶如慈母召子，故又把磁石稱為慈石。2．磁極古人發覺，不管形態如何，任何磁體都有兩個磁極。3．指南針指南針是我國古代四大獨創之一，由原來的司南發展而來，它的獨創對促進人類航海事業起了重大作用。二、磁場1．定義：磁體或電流四周存在的一種特別物質。2．基本性質：對放入其中的磁極或電流產生力的作用。3．產生：(1)磁體四周存在磁場；(2)電流四周存在磁場——電流的磁效應(1820年丹麥物理學家奧斯特首先發覺)。4．磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。三、地球的磁場1．地磁場：地球本身是一個大磁體，它的N極位于地理南極旁邊，S極位于地理北極旁邊。2．磁偏角：地磁場的兩極與地理的兩極并不重合。水平放在地面上的可以自由轉動的小磁針的指向與正南正北方向之間的夾角叫磁偏角。1．思索推斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)磁場看不見，摸不著，實際不存在。 (×)[提示]磁場是一種客觀存在的物質。(2)磁體和電流都會產生磁場，磁極與電流的相互作用是通過磁場產生的。 (√)(3)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。 (√)(4)磁場的基本性質是對處在磁場中的磁極或電流有力的作用。 (√)(5)地理的南北極與地磁場的南北極并不重合，地磁場的北極在地理北極旁邊。 (×)[提示]地磁場的北極在地理的南極旁邊。2．關于磁場，下列說法正確的是()A．只有磁鐵四周才有磁場B．電荷的四周除有電場之外還有磁場C．電流產生磁場說明電和磁是相互聯系的D．磁鐵四周的磁場與電流四周的磁場是形式完全不同的磁場C[磁體和電流四周都存在磁場，而且是同種性質的磁場，靜止電荷四周沒有磁場，A、B、D錯誤；電流產生磁場揭示了電與磁之間的相互聯系，C正確。]3．關于地磁場，下列敘述正確的是()A．地磁兩極和地理兩極完全重合B．我們用指南針確定方向，指南的一端是指南針的北極C．地磁北極與地理南極重合D．地磁北極在地理南極旁邊D[地球是一個大磁體，其磁北極(N極)在地理南極旁邊，磁南極(S極)在地理北極旁邊，并不重合，指南針指南的一端是指南針的南極(S極)，D正確，A、B、C錯誤。]對磁場的相識1.磁場的客觀性：磁場是磁體和電流四周存在的一種特別物質，它雖然看不見，摸不著，但它能夠對放入其中的磁極、電流產生力的作用，它是客觀存在的一種物質。2．磁場的基本性質：磁場對放入其中的磁極或電流有力的作用。磁極與磁極之間，磁極與電流之間，電流和電流之間都是通過磁場相互作用的。3．對磁現象的理解(1)磁極與磁體之間、磁極與電流之間、電流與電流之間都會發生相互作用，這些相互作用都是通過磁場發生的，這是磁現象的電本質，圖示如下：(2)任何一個磁體都有N、S兩個磁極，不存在單極磁體。【例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極或電流有力的作用B．磁場是看不見摸不著、實際不存在而由人們假想出來的一種物質C．磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發生作用時才存在D．磁場的存在與推翻定于人的思想，想其有則有，想其無則無A[磁場的基本性質是對放入其中的磁極或電流產生力的作用，磁場是一種看不見摸不著，但客觀存在的特別物質，它始終存在于磁體或電流的四周，只有選項A正確。]磁場和電場的區分與聯系磁場電場場的存在電流、磁體、運動電荷四周電荷四周對靜止電荷無作用力有作用力對磁體有作用力無作用力本質運動電荷產生的電荷產生的相同點都是特別形態的物質；力的作用效果都是通過“場”發生的eq\a\vs4\al([跟進訓練])1．下列說法中正確的是()A．只有磁鐵四周才有磁場B．電荷的四周確定有電場和磁場C．磁鐵四周的磁場與電流四周的磁場是兩種不同的磁場D．電流能產生磁場說明電和磁是有聯系的D[磁鐵和電流四周都有磁場且性質相同，而電流是電荷定向移動形成的，所以，運動電荷四周既有電場又有磁場，而靜止電荷四周只有電場，選項A、B、C錯誤。電流能產生磁場就是電和磁有聯系的證明，故選項D正確。]對地磁場的相識1.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。2．地磁場的作用由于磁場對運動電荷有力的作用，故射向地球的高速帶電粒子，其運動方向會發生改變，不能干脆到達地球。因此地磁場對地球生命有愛護作用。3．磁偏角的形成磁偏角是小磁針的指向與正南、正北方向間的夾角，磁偏角的存在是因為地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，小磁針靜止時，它的兩極分別指向地磁兩極而不是地理兩極，所以產生了磁偏角。【例2】(多選)下列說法正確的是()A．地球是一個巨大的磁體，其磁體的N極在地球南極旁邊，磁體的S極在地球北極旁邊B．地球表面的磁場的豎直重量在南半球垂直于地面對上，在北半球垂直于地面對下C．地球的四周存在著磁場，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AB[由地磁場的特點可知，A、B正確；地磁場類似于條形磁鐵的磁場，所以在地球表面赤道上的磁場最弱，兩極旁邊地磁場最強，D錯誤；在地球上不同位置，磁偏角的數值是不同的，C錯誤。]對地磁場理解的三大誤區(1)將地理南北極與地磁場的南北極混淆，誤將地理南極(或北極)當作地磁場的南極(或北極)。(2)誤認為地理兩極與地磁場的兩極重合。事實上，兩者并不重合，地磁場的兩極在地理兩極的旁邊。(3)誤認為地球上各點的磁場方向都是和地面平行的。事實上，除赤道外，南北半球的磁場都有豎直重量。eq\a\vs4\al([跟進訓練])2．在地球表面的某位置，發覺能自由轉動的小磁針靜止時S極豎直指向地面，則該位置是()A．地磁北極旁邊 B．地磁南極旁邊C．赤道旁邊 D．無法確定A[地球是個大磁體，地球表面旁邊的大部分地區的磁場方向基本上是沿南北方向的。因為小磁針靜止時北極總指向該處磁場的方向，所以在地球表面旁邊的大部分地區小磁針靜止時總是指南北。但是在地球的南北極旁邊，即地磁場的南北極旁邊，地磁場是豎直方向的，從而出現了小磁針沿豎直方向靜止的特別狀況。由于小磁針的S極豎直指向地面，該處應當為地理南極，即地磁場的北極旁邊。]課堂小結知識脈絡3種磁場——磁鐵磁場、電流磁場和地磁場1種現象——“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”1個概念——磁偏角1．下列關于磁場的說法正確的是()A．地理的北極就是地磁場的北極B．安培發覺了電流的磁效應C．磁場是客觀存在的，但是磁感線是人們假想出來的D．某點磁場的方向與小磁針靜止時S極的指向相同C[地磁場的南極在地理的北極旁邊，A錯誤；奧斯特發覺了電流的磁效應，B錯誤；磁場具有能量，是客觀存在的，但是磁感線是人們為了便利探討磁場而假想出來的，C正確；某點磁場的方向與小磁針靜止時N極的指向相同，D錯誤。]2．如圖所示的“司南”是人們公認的最早的磁性定向工具，司南能指南北的緣由是()A．地球四周有電場B．地球四周有磁場C．月球四周有磁場D．太陽四周有磁場B[地球四周存在磁場，磁場方向外部由地理南極指向地理北極，所以司南能指南北，B對。]3．鐵棒A能吸引小磁針，鐵棒B能排斥小磁針，若將鐵棒A靠近鐵棒B，則()A．A、B確定相互吸引B．A、B確定相互排斥C．A、B之間有可能沒有磁場力的作用D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥D[小磁針本身有磁性，能夠吸引沒有磁性的鐵棒，故鐵棒A可能有磁性，也可能沒有磁性。鐵棒B能排斥小磁針，說明鐵棒B確定有磁性。若A無磁性，當A靠近B時，在B的磁場作用下也會被磁化而發生相互吸引。若A有磁性，則A、B兩磁體都分別有N極和S極，當它們的同名磁極相互靠近時，相互排斥；當異名磁極相互靠近時，相互吸引。這說明不論A有無磁性，它們之間總有磁場力的作用。故選項D正確。]4．如圖所示，假設將一個小磁針放在地球的北極點上，那么小磁針的N極將()A．指北 B．指南C．豎直向上 D．豎直向下D[我們已經知道地球的地理北極點上可以近似地認為是地磁的南極，依據磁體的同名磁極相斥，異名磁極相吸，所以小磁針的N極將豎直向下，故選D。]5．如圖所示，a、b為兩根外形完全相同的鐵棒，讓一端靠近另一端中部，當手提a棒時，甲圖中b棒下落，乙圖中b棒不下落，則可得()甲