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高中物理选修3-1 3.1磁现象和磁场

1.磁现象 (1)磁性:磁体吸引 铁质 物体的性质. (2)磁极:磁体上磁性 最强 的区域. ①北极:自由转动的磁体,静止时指北 的磁极,又叫 N 极. ②南极:自由转动的磁体,静止时指南的磁极,又叫 S 极.
2.电流的磁效应 (1)发现:1820 年,丹麦物理学家 奥斯特 在一次讲课中,把 导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针上方,通电时磁针 转动了. (2)实验意义:电流磁效应的发现,首次揭示了电与磁 之间的 联系,揭开了人类对电磁现象研究的新纪元.
第三章 磁场 第1课时 磁现象和磁场
[学习目标] 1.知道磁场的概念,认识磁场是客观存在的物质. 2.了解磁现象及电流的磁效应.(重点) 3.利用类比的方法,通过电场的客观存在性去理解磁场的 客观实在性.(难点) 4.通过类比的学习方法,体会磁现象的广泛存在性、应用 性.(难点)
知识1、磁现象和电流的磁效应
素能培养 1.地磁场的方向 地磁 N 极位于地理南极附近,地磁 S 极位于地理北极附近, 但它们位置的差别不是很大,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,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.
(3)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.
3.地磁场 (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.自由转动的小磁针能显示出地磁场的 方向,这就是指南针的原理.
(2)磁偏角: 小磁针 的指向与正南方向之间的夹角,如图. (3)太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场.
素能培养 1.磁场的存在:磁体的周围、电流的周围都存在磁场. 2.磁场的客观性:磁场虽然看不见、摸不着,不是由分子、 原子组成的,但却是客观存在的.场和实物是物质存在的两种形 式. 3.磁场的基本性质:对放入其中的磁体或电流有力的作 用.磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互 作用都是通过磁场发生的.
【解析】 甲图中,电流对小磁针力的作用是通过电流的磁 场发生的;乙图中,磁体对通电导线力的作用是通过磁体的磁场 发生的;丙图中,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.
【答案】 BC
规律总结 分析磁体与磁体间及磁体与导体间力的作用的依据 ①磁场产生于磁体周围及通电导体周围. ②磁场的基本性质是磁场对磁体及通电导体有力的作用.
2.磁偏角的形成 磁偏角是小磁针的指向与正南、正北方向间的夹角,磁偏角 的存在是因为地球的地理两极与地磁两极并不重合,小磁针静止 时,它的两极分别指向地磁两极而不是地理两极,所以产生了磁 偏角. 3.地磁场的影响 由于磁场对运动电荷有力的作用,故射向地球的带电粒子, 其运动方向会发生变化,不能到达地球.因此,地磁场对地球生 命有保护作用.
知识2、磁场 1.电流、磁体间的相互作用 (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) 两条通电导线 之间也有 作用力 .
2.磁场 (1)定义: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. (2)基本性质:对放入其中的 磁体 或通电导线产生力的作用.
4.磁场的方向性:有方向,处在磁场中能够自由转动的磁 针,静止时 N 极的指向即小磁针 N 极的受力方向就是该处的磁 场方向.
例 1 关于磁铁、电流间的相互作用,下列说法正确的是( )



A.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 【思路点拨】 解答该题可从以下两个方面分析: (1)磁体和电流周围均存在磁场. (2)磁场对放入其中的磁体及导体有力的作用.
【思路点拨】 解答该题的关键是理解地磁场特点及磁场的
性质.
【解析】 地球的磁场与条形磁铁的磁场相似,其特点主要 有:
(1)地磁场的 N 极在地理南极附近,S 极在地理北极附近. (2)地磁场的水平分量总是从地理南极指向北极,而竖直分量 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,磁场的强弱相 同,且方向水平向北.故正确答案为 D.
解题技巧
比较项目
产生 不
基本 同
性质 点
作用 特点
相同点
电场与磁场的比较
电场
磁场
电荷周围
磁体、电流、运动电 荷周围
对放入其中的电荷有 对放入其中的磁体、
电场力的作用
电流有磁场力的作用
对放入其中的磁体无 对放入其中的静止电
力的作用
荷无力的作用
Hale Waihona Puke 磁场和电场都是不依赖于人的意志而客观存 在的特殊物质,都具有能量
例 2 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
例 关于磁场和电场,下列说法中正确的是 ()
A.磁场和电场一样,是同一种物质 B.磁场的最基本特性是对处在磁场中的磁体或电流有磁场 力的作用 C.磁体与通电导线之间的相互作用是通过磁场发生的 D.电流与电流之间的相互作用是通过电场发生的
【思路点拨】 了解电场特性和磁场特性是解决该题的关键.
【答案】 D
规律总结 对地磁场理解的三大误区
(1)将地理南北极与地磁场的南北极混淆,误将地理南极(或 北极)当作地磁场的南极(或北极).
(2)误认为地理两极与地磁场的两极位置重合.事实上,两者 位置并不重合,地磁场的两极在地理两极的附近.
(3)误认为地球上各点的磁场方向都是和地面平行的.事实 上,除赤道外,南北半球的磁场都有竖直分量.
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