2018版高中物理 第5章 磁場 第1節(jié) 磁場學案 魯科版選修3-1

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1、 第1節(jié)　磁場 學 習 目 標 知 識 脈 絡 1.理解磁場的概念及基本特征．(重點) 2.知道磁極之間，磁極與電流之間、電流與電流之間都是通過磁場相互作用的．(重點) 3.了解地磁場的特點，知道磁偏角的概念．(重點) 我 國 古 代 的 磁 應 用　磁 場 1．我國古代的磁應用 (1)磁石 古人認為磁石吸鐵如同慈母召子，故又把磁石稱為慈石． (2)磁極 古人發(fā)現(xiàn)，不管形狀如何，任何磁體都有兩個磁極． (3)指南針 指南針是我國古代四大發(fā)明之一，由原來的“司南”發(fā)展而來，它的發(fā)明對促進人類航海事業(yè)起了重大作用． 2．磁場 (1)定義：磁

2、體或電流周圍存在的一種特殊物質(zhì)． (2)基本性質(zhì)：對放入其中的磁極或電流(或運動電荷)產(chǎn)生力的作用． (3)產(chǎn)生：①磁體周圍存在磁場；②電流周圍存在磁場——電流的磁效應(1820年丹麥物理學家奧斯特首先發(fā)現(xiàn))． (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． 1．任何磁體都有兩個磁極．(√) 2．同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．(√) 3．磁場看不見，摸不著，實際不存在．(×) 指南針的發(fā)明有什么重要作用． 【提示】　指南針具有指南北方向的特性，為人類遠行提供了幫助，促進了人類文明的傳播，也使航海事業(yè)得到發(fā)展． 電荷與電荷之間的相互作用是通過

3、電場發(fā)生的 探討1：磁體與磁體間相互作用是如何發(fā)生的？ 【提示】　磁體磁體． 探討2：磁體與通電導體間相互作用是如何發(fā)生的？ 【提示】　磁體通電導體． 1．磁場的客觀性 磁場是磁體和電流周圍存在的一種特殊物質(zhì)，它雖然看不見、摸不著，但它能夠對放入其中的磁極、電流產(chǎn)生力的作用，它是客觀存在的． 2．磁場的存在形式 磁場和常見的由分子、原子組成的物質(zhì)不同，不是以微粒的形式存在，而是以場的形式存在． 3．磁場的基本性質(zhì) 磁極與磁極之間，磁極與電流之間，電流與電流之間都是通過磁場相互作用的． 4．電流的磁場 1820年丹麥物理學家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)：電流周圍存在磁場——電流的磁

4、效應． 1．關于磁場，下列說法正確的是(　　) A．磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的 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(zhì) C．磁場是客觀存在的一種特殊物質(zhì) D．磁場的存在與否取決于人的思想，想其有則有，想其無則無 【解析】　磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，能夠傳遞磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間的相互作用，這種特殊的物質(zhì)叫做磁場．磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁極或電流能產(chǎn)生力的作用，它的存在是不以人的主觀思想而改變的，是一種客觀物質(zhì)的存在，C正確． 【答案】　C 2．實驗表明：磁體能吸引一元硬幣，對這種現(xiàn)象解釋正確的是(　　) A．

5、硬幣一定是鐵做的，因為磁體能吸引鐵 B．硬幣一定是鋁做的，因為磁體能吸引鋁 C．磁體的磁性越強，能吸引的物質(zhì)種類越多 D．硬幣中含有磁性材料，磁化后能被吸引 【解析】　一元硬幣為鋼芯鍍鎳，鋼和鎳都是磁性材料，放在磁體的磁場中能夠被磁化，因而能夠被磁體吸引，故D正確． 【答案】　D 電場和磁場的區(qū)別 項目 電場 磁場 不同點 產(chǎn)生 電荷周圍 磁體、電流、運動電荷周圍 基本性質(zhì) 對放入其中的電荷有電場力的作用 對放入其中的磁極、電流有力的作用 作用特點 對放入其中的磁極不產(chǎn)生力的作用 對放入其中的靜止電荷無力的作用 相同點 都是不依賴于人的意志而客觀存

6、在的特殊物質(zhì)，都具有質(zhì)量和能量 地 球 的 磁 場 1．地磁場 地球本身是一個大磁體，它的N極位于地理南極附近，S極位于地理北極附近．地磁場被稱為地球生命的“保護傘”． 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北方向之間的夾角叫磁偏角． 圖5-1-1 1．磁場的基本性質(zhì)是對處在磁場中的磁極或電流有力的作用．(√) 2．地理的南北極與地磁的南北極并不重合，地磁的北極在地理北極附近．(×) 看圍棋講座時會發(fā)現(xiàn)，棋子在豎直放置的棋盤上可以移動，但不會掉下來，你知道這是為什么嗎？ 【提示】　這是因

7、為棋子和棋盤都是由磁性材料做成的，它們之間存在著磁力，從而使棋子和棋盤之間存在著彈力，使棋子受到一個與重力平衡的向上的靜摩擦力，所以棋子不會掉下來． 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(chǎn)生了巨大的影響．指南針為什么指南？ 圖5-1-2 【提示】　地球表面磁場的方向由南指向北，水平放置的小磁針在地磁場作用下靜止時，北極(N極)總是指向北，南極(S極)總是指向南． 地球磁場特點 地磁場與條形磁體的磁場相似，主要有三個特點： 圖5-1-3 1．地球本身就是一個大磁體，地磁場的N極在地理南極附近，地磁場的S極在地理北極附近． 2．在赤道平面上，

8、距離地球表面等高的各點，磁場強弱程度相同，且方向水平向北． 3．在北半球，地磁場的方向斜向下指向地面；在南半球，地磁場的方向斜向上背離地面．地磁場B的水平分量(Bx)總是從地球南極指向北極；而豎直分量(By)則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，如圖5-1-3所示． 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附近 【解析】　地球是一個大磁體，地磁北極(N極)在地理南極附近，地磁南極(S極)在地理北極附近，并不重合；指南針指南的

9、一端應該是指南針的南極(S極)．故選項D正確． 【答案】　D 4．地球是一個大磁體：①在地面上放置一個小磁針，小磁針的南極指向地球的北極；②地磁場的北極在地理南極附近；③赤道附近地磁場的方向和地面平行；④北半球地磁場方向相對地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的．以上關于地磁場的描述正確的是(　　) 【導學號：34022028】 A．①②④ B．②③④ C．①⑤ D．②③ 【解析】　本題考查地磁場的特點與分布，地磁場與條形磁鐵的磁場相似，主要有三個特點： (1)地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近，如圖所示． (2)地磁場(B)的水平分量(B

10、x)總是從地理南極指向地理北極，而豎直分量(By)則南北相反，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，距離地球表面相等的各點，磁場強弱相同，且方向水平向北． 【答案】　D 5．如圖5-1-4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(　　) 圖5-1-4 A．指北 B．指南 C．豎直向上 D．豎直向下 【解析】　我們已經(jīng)知道地球的地理北極點上可以近似地認為是地磁的南極，根據(jù)磁體的同性相斥，異性相吸，所以小磁針的N極將豎直向下，故選D. 【答案】　D 地磁場的特點 (1)地磁南北極與地理南北極相反，但二者并不重合． (2)地磁場的分布與條形磁鐵周圍的磁場分布相似． (3)在要求不是很精確的情況下，可以認為地磁的兩極與地理的兩極重合． 6