1磁现象和磁场知识内容磁现象和磁场考试要求必考加试b b课时要求1.了解磁现象，知道磁体、磁极、磁性、磁场等概念，知道磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的.2.了解电流的磁效应，体会奥斯特发现电流的磁效应的重要意义.3.大致了解地磁场的分布情况和地磁两极的特点.一、磁现象1．磁性：物体具有的吸引铁质物体的性质称为磁性．2．磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极．(1)磁体有两个磁极，一个叫N极(又叫北极)，另一个叫S极(又叫南极)．(2)同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．二、电流的磁效应1．奥斯特实验：把导线沿南北方向放置在指向南北的磁针上方，通电时磁针发生了偏转．2．实验意义：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首先揭示了电与磁的联系．三、磁场1．磁体、电流间的相互作用(1)磁体与磁体间存在相互作用．(2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力．(3)通电导线之间也有作用力．2．磁场：磁体与磁体之间、磁体与通电导线之间，以及通电导线与通电导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质．(1)地磁场：地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近．(2)磁偏角：小磁针的指向与地理子午线之间的夹角，如图1所示．图1[即学即用]判断下列说法的正误．(1)首先发现电流的磁效应的是丹麦物理学家奥斯特，他发现电流的周围能产生磁场．(√)(2)大磁铁的磁性较强，对小磁针的作用力大，但小磁针对大磁铁的磁场力较小．(×)(3)任何两个磁体之间产生的磁场力总是大小相等、方向相反．(√)(4)磁极和磁极之间的相互作用是通过磁场产生的．(√)(5)电流和电流之间的相互作用是通过电场产生的．(×)(6)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．(×)一、磁现象磁场[导学探究](1)取一个条形磁铁，用一枚大头针分别靠近磁铁的两端和中部，观察到什么现象？(2)取两个条形磁铁，分别将它们的同名磁极、异名磁极相互靠近，观察到什么现象？(3)如图2所示，通电导线放在磁铁附近，悬挂导线的细线偏离竖直方向，说明通电导线受到力的作用，磁铁对通电导线的作用力是如何产生的？图2答案(1)磁铁能够吸引大头针，两端对大头针的吸引力较大，中间部分对大头针的吸引力较小．(2)同名磁极靠近，相互排斥；异名磁极靠近，相互吸引．(3)是通过磁场产生的．1．磁场的客观性：与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质．存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围．2．磁场的基本性质：对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的．例1下列说法中不正确的是()A．磁场是客观存在的一种物质B．磁体上磁性最强的部分叫磁极C．磁体或电流在自己周围的空间会产生磁场D．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的，而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的答案 D解析磁场是存在于磁体和通电导体周围的一种客观存在的物质，磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场产生的．针对训练1关于磁场，下列说法正确的是()A．磁场的基本性质是对处于其中的磁体或通电导体有力的作用B．磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C．磁场是磁体周围或通电导体周围存在的一种物质，有小磁针放入其中时，存在磁场；无小磁针放入其中时，磁场不存在D．磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无答案 A解析磁场的基本性质是对放入其中的磁体或通电导体有力的作用，A正确；磁场虽然看不见、摸不着，但是它是客观存在的，B、C、D错误．二、电流的磁效应[导学探究]将一通电直导线水平放置在小磁针的上方，在导线东西放置和南北放置两种情况下，小磁针是否转动？答案导线东西放置时，小磁针不转动；导线南北放置时，小磁针转动．[知识深化]1．奥斯特实验的要求：通电直导线要南北方向水平放置，磁针要与导线平行地放在导线的正下方或正上方，以保证电流的磁场与地磁场方向不同而使小磁针发生转动．2．由于地磁场使磁针指向南北方向，直导线通电后小磁针改变指向说明通电直导线周围产生了磁场．例2物理实验都需要有一定的控制条件．奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响．关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是()A．该实验必须在地球赤道上进行B．通电直导线应该竖直放置C．通电直导线应该水平东西方向放置D．通电直导线应该水平南北方向放置答案 D解析小磁针静止时指向南北，说明地磁场的方向为南北方向，当通电直导线水平南北方向放置时，能产生东西方向的磁场，把小磁针放置在该处时，可有明显的偏转，故选D.针对训练2(多选)如图3所示，能自由转动的小磁针水平放置在桌面上．当有一束带电粒子沿与磁针指向平行的方向从小磁针上方沿南北方向水平飞过时，所能观察到的现象是()图3A．小磁针不动B．若是正电荷飞过，小磁针会发生偏转C．若是负电荷飞过，小磁针会发生偏转D．若是一根通电导线，小磁针会发生偏转答案BCD三、地球的磁场[导学探究]指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航海事业的发展产生了巨大的影响，但在古代指南针为什么指南曾是一个不解之谜，你知道指南针为什么指南吗？答案因为地球是个大磁体，它对指南针有力的作用．[知识深化]地磁场的方向1．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．2．在南半球，地磁场方向向北偏向上方；在北半球，地磁场方向向北偏向下方．图4例3(多选)中国宋代学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场分布示意图如图4结合上述材料，下列说法正确的是()A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．地球表面的磁场的竖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答案ABD解析地球为一巨大的磁体，地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近，两极并不重合；且地球内部也存在磁场，只有赤道上空磁场的方向才与地面平行；地磁场的竖直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，C项错误，A、B、D正确．1．(对磁场的认识)(多选)磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用，以下示意图正确的是()A．磁体磁场磁体B．磁体磁场通电导体C．通电导体电场通电导体D．通电导体磁场通电导体答案ABD解析磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的．2．(对磁场的认识)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相互作用而人为规定的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答案 A3．(电流的磁效应)把一条导线平行地放在小磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是()A．奥斯特B．爱因斯坦C．伽利略D．牛顿答案 A4．(电流的磁效应)如图5所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生摆动，以下说法正确的是()图5A．这个力F是通过电场产生的B．这个力F没有反作用力C．这个力F的反作用力作用在通电导线上D．这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上答案 D解析蹄形磁铁通过磁铁的磁场对通电导线产生了力的作用，同时通电导线也通过导线的磁场对蹄形磁铁产生了力的作用．5．(地磁场)地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，下列说法正确的是()A．地磁场的方向是沿地球上经线方向的B．地磁场的方向是与地面平行的C．地磁场的方向是从北向南方向的D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的答案 D一、选择题考点一磁现象与磁场1．下列关于磁场的说法中正确的是()A．磁体周围的磁场看不见、摸不着，所以磁场不是客观存在的B．将小磁针放在磁体附近，小磁针会发生偏转是因为受到磁场力的作用C．把磁体放在真空中，磁场就消失了D．当磁体周围撒上铁屑时才能形成磁场，不撒铁屑磁场就消失答案 B2.如图1所示，举世瞩目的上海磁悬浮列车线是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，其全程共30 m，列车最高速度可达552 m/h，单向运行约8 min.磁悬浮列车底部装有电磁铁，轨道地面上则安装有线圈．通过地面线圈与列车上的电磁铁之间的排斥力使列车悬浮起来．地面线圈的上端磁极极性与列车上的电磁铁下端极性总保持()图1A．相同B．相反C．不能确定D．以上均不对答案 A解析磁悬浮列车采用磁场力使列车与轨道分离并悬浮起来，减小摩擦阻力，地面线圈与列车上的电磁铁间存在斥力，相对的磁极极性应相同．3.如图2所示，弹簧测力计下挂一铁球，将弹簧测力计自左向右从条形磁铁上方缓慢移动时，弹簧测力计的示数()图2A．不变B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小答案 C解析磁铁上磁极的磁性最强，对铁球的吸引力最大，所以铁球自左向右移动时，所受磁铁的引力先减小后增大，弹簧测力计的示数也随之先减小后增大，故选C.4．电工师傅能够用螺丝刀将狭小空间的小螺丝吸引上来，关于该现象的解释正确的是() A．因为螺丝刀带电把小螺丝吸引上来的B．因为小螺丝带电与螺丝刀相互吸引发生的C．因为螺丝刀带有磁性，把小螺丝吸引上来的D．因为小螺丝带有磁性，去吸引螺丝刀的答案 C5.将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，并使两磁环相对的磁极极性相同，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中，如图3所示，设两磁环受到的重力相等且都为G，则磁环B对木支架底座的压力F与重力G的大小关系是()图3A．F＜G B．F＝GC．G＜F＜2G D．F＝2G答案 D解析由A、B两磁环相对的磁极极性相同，知它们之间的相互作用力是斥力．A悬浮在空中，说明A受力平衡，因此，A受到的重力和B对A的排斥力大小相等．根据牛顿第三定律，B受到A的斥力大小等于G.对B受力分析可知，B受到重力、向下的斥力和底座对B向上的支持力，B静止，所以F支＝2G，由牛顿第三定律知B对底座的压力F也为2G.6．(多选)如图4所示，关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是()图4A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的B．乙图中，磁体对通电导线的力的作用是通过磁体的磁场发生的C．丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的D．丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的答案BC解析题图甲中，电流对小磁针力的作用是通过电流的磁场发生的；题图乙中，磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场发生的；题图丙中，电流对另一个电流力的作用是通过该电流的磁场发生的．综上所述，选项B、C正确．考点二电流的磁效应7．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是()A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿电流方向放置磁针，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解析把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转，是由于沿南北方向放置的通电导线的正下方的磁场恰好是东西方向．正确选项为C.8．下列说法正确的是()A．小磁针放在一根通电直导线附近，小磁针没有转动，说明电流没有磁效应B．奥斯特实验中导线沿任何方向放置均可得到明显的实验效果C．奥斯特发现的电流磁效应现象，首次揭示了电与磁之间是有联系的D．以上说法均错误答案 C解析把小磁针放在电流周围，如果小磁针N极方向正好与该处电流磁场方向一致，小磁针不转动，说明不了电流有没有磁效应，选项A错误；奥斯特实验中通电导线须沿南北方向放置在小磁针上方，可得到明显的实验效果，选项B错误；奥斯特实验首次揭示了电与磁的联系，C正确．考点三地磁场9．(多选)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是()A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转答案BC解析指南针不可以仅具有一个磁极，故A错误；指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，故B正确；当附近的铁块被磁化时，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故C正确；根据奥斯特电流磁效应现象，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转，故D错误．二、非选择题10．(磁现象与磁场)磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制引爆电路的，军舰被地磁场磁化后变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是什么？答案军舰被地磁场磁化后变成了磁体，当军舰靠近水雷时，对控制引爆电路的小磁针有力的作用，使小磁针转动引爆水雷，故其依据是磁极间的相互作用规律．11．(磁现象与磁场)两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图5所示，开始时平板和磁铁均处于水平位置，且静止不动．图5a．若将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起；b．若将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两个条形磁铁也吸在了一起．回答下列问题：(1)开始时两磁铁静止不动的原因是________________________________________________；左侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向________(填“左”或“右”)．(2)在a过程中，磁铁开始滑动时，平板在向上做______(填“加速”或“减速”)运动．(3)在b过程中，磁铁开始滑动时，平板在向下做______(填“加速”或“减速”)运动．(4)若平板AB突然向右加速，则左侧的磁铁将会做什么运动？答案(1)两磁铁间相互作用的磁力小于磁铁与平板间的最大静摩擦力左(2)减速(3)加速(4)相对于平板AB静止或相对于平板AB向左滑动解析(1)两磁铁间相互作用的磁力小于磁铁与平板间的最大静摩擦力，所以两磁铁都静止不动，此时对左侧的磁铁来说，吸引力向右，故静摩擦力的方向向左．(2)平板向上运动时，两磁铁吸在了一起，说明磁铁受到的摩擦力减小，支持力减小，磁铁处于失重状态，加速度方向向下，故平板向上做减速运动．(3)平板向下运动时，两磁铁也吸在了一起，说明磁铁仍处于失重状态，故平板向下做加速运动．(4)若平板AB运动的加速度较小，左侧磁铁相对于平板AB静止不动；若平板AB运动的加速度较大，左侧磁铁将会相对于平板AB向左滑动．。