精品課件-磁現(xiàn)象-磁場

1、第三章　磁　場,,(教師參考)一、課程標(biāo)準(zhǔn)1.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(1)列舉磁現(xiàn)象在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用.了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響.關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展.(2)了解磁場,知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量,會(huì)用磁感線描述磁場.會(huì)判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向.(3)通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識安培力.會(huì)判斷安培力的方向.會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場中安培力的大小.(4)通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識洛倫茲力.會(huì)判斷洛倫茲力的方向,會(huì)計(jì)算洛倫茲力的大小

2、.了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理以及在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用.2.活動(dòng)建議(1)用電磁繼電器安裝一個(gè)自動(dòng)控制電路.(2)觀察電視顯像管偏轉(zhuǎn)線圈的結(jié)構(gòu),討論控制電子束偏轉(zhuǎn)的原理.,,二、高考內(nèi)容及要求1.磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線.(Ⅰ)2.通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向.(Ⅰ)3.安培力、安培力的方向.(Ⅰ)4.勻強(qiáng)磁場中的安培力.(Ⅱ)5.洛倫茲力、洛倫茲力的方向.(Ⅰ)6.洛倫茲力公式.(Ⅱ)7.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng).

3、(Ⅱ)8.質(zhì)譜儀和回旋加速器.(Ⅰ)說明:(1)安培力的計(jì)算只限于電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的情況.(2)洛倫茲力的計(jì)算只限于速度和磁場方向垂直的情況.,,,三、教學(xué)建議本章的內(nèi)容核心是:磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁感線及磁通量、安培力和洛倫茲力.教學(xué)中要注意講解和引導(dǎo)學(xué)生理解、掌握.1.在教學(xué)中要有意識地、恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類比方法.如磁場與電場類比;磁感應(yīng)強(qiáng)度與電場強(qiáng)度類比;磁感線與電場線類比;安培力與電場力類比等.2.本章的核心概念是磁感應(yīng)

4、強(qiáng)度,此概念抽象,難理解.教學(xué)中要按照教材內(nèi)容的編排順序,先引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識、明確“磁場有強(qiáng)弱和方向”;再通過實(shí)驗(yàn)感受“磁場對通電導(dǎo)線的作用力”與“磁場的強(qiáng)弱和方向”有關(guān);最后類比于電場強(qiáng)度E的定義,“磁感應(yīng)強(qiáng)度B”的定義自然得出,教學(xué)中要時(shí)刻注意概念的滲透,難點(diǎn)得以突破.3.注意教學(xué)中物理規(guī)律與新科技的結(jié)合,讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)的魅力.,第1節(jié)　磁現(xiàn)象　磁場,課堂探究,自主學(xué)習(xí),達(dá)標(biāo)測評,自主學(xué)習(xí) 課前預(yù)習(xí)

5、83;感悟新知,目標(biāo)導(dǎo)航,(教師參考),重點(diǎn):掌握各種磁感線的分布規(guī)律 難點(diǎn):用安培定則判斷電流周圍磁感線的方向,教材梳理,一、磁現(xiàn)象1.我國古代對磁現(xiàn)象的認(rèn)識及應(yīng)用在 時(shí)期已發(fā)現(xiàn)天然磁石具有吸引鐵的現(xiàn)象和指示 方向的特征.北宋時(shí)期我們的祖先發(fā)明了 ,并很快用于 ,其后100多年傳入歐洲.《史記》和《本草綱目》中記載了 能治療疾病.2.電與磁的相互聯(lián)

6、系現(xiàn)象及第二次產(chǎn)業(yè)革命奧斯特發(fā)現(xiàn)的 翻開了研究電與磁相互關(guān)系的新篇章,法拉第發(fā)現(xiàn)的 打開了電氣化技術(shù)時(shí)代的大門.,春秋戰(zhàn)國,南北,指南針,磁石,電流磁效應(yīng),電磁感應(yīng)現(xiàn)象,航海,3.信息技術(shù)及生物體中的磁現(xiàn)象某些磁性物質(zhì)能夠把 對它的作用記錄下來,長久保存并在一定條件下復(fù)現(xiàn),人們利用這種原理制成了各種信息的 或設(shè)備.

7、人們還發(fā)現(xiàn)生物體中也具有磁現(xiàn)象.,磁場,磁存儲(chǔ)部件,想一想 我國古代四大發(fā)明中的“司南”是根據(jù)什么原理制成的?答案:根據(jù)磁體具有指示南北方向的特征及地磁場的分布. 二、磁場1.磁場:磁體和 周圍有磁場,一切 都是通過磁場來實(shí)現(xiàn)的.2.磁感線:磁感線是一些假想的有 的曲線,可以形象地描述磁場的方向和 .曲線上每一點(diǎn)的 為該點(diǎn)的磁場方向,曲線的

8、 表示磁場的強(qiáng)弱,曲線 的地方磁場弱,曲線 的地方磁場強(qiáng).,電流,磁相互作用,方向,切線方向,疏密,疏,密,強(qiáng)弱,3.磁場的方向:在磁場中某一點(diǎn)小磁針 的方向,即小磁針靜止時(shí)N極所指方向就是該點(diǎn)磁場的方向.4.幾種常見的磁場(1)磁體周圍的磁場,(2)電流周圍的磁場①通電直導(dǎo)線(或直線電流)周圍的磁場用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向跟電流方向 ,彎曲的四指

9、所指的方向就是 環(huán)繞的方向.,N極所受磁力,一致,磁感線,②環(huán)形電流或螺線管周圍的磁場讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向 ,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上 的方向或通電螺線管的N極.(3)地磁場①地球是個(gè)大磁體,其內(nèi)部和外部都存在磁場,如圖所示.,②地磁場特點(diǎn)在赤道附近,地磁場沿 方向,在地磁南極和北極,地磁場沿 方向,在其他地方,地磁場與水平面成

10、一定角度.,一致,磁感線,水平,豎直,答案:不是.磁鐵周圍被磁化的鐵屑描述了磁鐵周圍磁場的分布規(guī)律,使看不見、摸不著的磁場變得具體形象.事實(shí)上,不管磁體周圍是否有鐵屑存在,磁體周圍的磁場都總是存在.而磁感線只是為了研究磁場引進(jìn)的假想的線,并不是真實(shí)存在的,是科學(xué)家們用虛擬的圖線,來描述抽象概念的一種重要的科學(xué)研究方法.,想一想 教材P82圖3-1-8中,將磁鐵放在有機(jī)玻璃板下,把鐵屑撒在有機(jī)玻璃板上,輕輕敲打玻璃板,會(huì)發(fā)現(xiàn)鐵屑排列成一

11、些有規(guī)律的曲線,磁鐵位置變動(dòng),鐵屑的排列也變動(dòng).這些由鐵屑排列成的線就是磁感線嗎?,1.磁場是一種客觀存在的物質(zhì).(　　)2.通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線之間的作用是通過電場發(fā)生的.(　　)3.通電螺線管內(nèi)部的磁感線的方向是從N極指向S極.(　　)4.磁場中小磁針N極的受力方向就是磁場的方向.(　　),思考判斷,,答案:1.√　2.×　3.×　4.√,要點(diǎn)一 對磁場的理解,課堂探究 核心導(dǎo)

12、學(xué)·要點(diǎn)探究,【問題導(dǎo)學(xué)】奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線周圍存在著磁場,你知道這一發(fā)現(xiàn)有怎樣的重大意義嗎?,,答案:奧斯特的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到電和磁之間應(yīng)該存在著某種聯(lián)系,開啟了研究電與磁聯(lián)系的大門,經(jīng)過不懈努力,科學(xué)家探索出了磁能生電的規(guī)律,從此使人類進(jìn)入到電氣化的時(shí)代,導(dǎo)致了人類歷史上的第二次產(chǎn)業(yè)革命,大大促進(jìn)了生產(chǎn)力以及整個(gè)社會(huì)的發(fā)展.,【要點(diǎn)歸納】1.對磁場的認(rèn)識(1)定義:磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì),能夠傳遞磁體和磁體

13、之間,磁體和電流之間,電流和電流之間的相互作用,這種特殊的物質(zhì)叫做磁場.(2)基本性質(zhì):對放入其中的磁極或電流產(chǎn)生力的作用.(3)客觀性:磁場雖然不是由分子、原子組成的,但是它和常見的其他物體一樣,是一種客觀存在的物質(zhì).,,(4)電場與磁場的對比分析.,2.地磁場(1)地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近.地磁場方向與正南正北方向間有一夾角,叫磁偏角.(2)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

14、.(3)在赤道正上方,地磁場方向水平向北.(4)在南半球,地磁場方向指向北偏上方向;在北半球,地磁場方向指向北偏下方向.,【例1】 (2017·太原高二檢測)以下說法正確的是(　 　)A.磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的B.電流與電流間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的C.磁極與電流間的相互作用是通過電場與磁場而共同產(chǎn)生的D.磁場和電場是同一種物質(zhì),,?核心點(diǎn)撥?電荷與電荷間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的,磁極與磁極間

15、、電流與電流間、磁極與電流間的相互作用都是通過磁場產(chǎn)生的.,A,解析:電流能產(chǎn)生磁場,在電流的周圍就有磁場存在,不論是磁極與磁極間,還是電流與電流間、磁極與電流間,都有相互作用的磁場力.磁場是磁現(xiàn)象中的一種特殊物質(zhì),它的基本特點(diǎn)是對放入其中的磁極、電流有磁場力的作用;而電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì),其最基本的性質(zhì)是對放入電場中的電荷有電場力的作用,因此,磁場和電場是兩種不同的物質(zhì),各自具有其自身的特點(diǎn).所以只有A正確.,,(教師備用

16、)例1-1:(多選)關(guān)于宇宙中的天體的磁場,下列說法正確的是(　 　)A.宇宙中的許多天體都有與地球相似的磁場B.宇宙中的所有天體都有與地球相似的磁場C.指南針在任何天體上都能像在地球上一樣正常工作D.指南針只有在磁場類似于地球的天體上才能正常工作,AD,,解析:地球具有全球性的磁場,宇宙中的許多天體都有與地球相似的磁場,但有的天體(如火星)不具有全球性的磁場,指南針不能在這樣的天體上正常工作.,,針對訓(xùn)練1-1:(多選)下

17、列說法正確的是(　 　)A.地球是一個(gè)巨大的磁體,其N極在地球南極附近,S極在地球北極附近B.地球表面磁場的豎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C.地球的周圍存在著磁場,但地磁的兩極與地理的兩極并不重合,其間有一個(gè)夾角,這就是磁偏角,磁偏角的數(shù)值在地球上不同地點(diǎn)是相同的D.在地球表面各點(diǎn)磁場強(qiáng)弱相同,AB,解析:地球周圍的磁場分布類似于條形磁鐵周圍的磁場分布,所以在地球表面赤道上的磁場最弱,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;在地球

18、上的不同位置,磁偏角的數(shù)值是不同的,因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤.,要點(diǎn)二 對磁感線的理解,【問題導(dǎo)學(xué)】磁感線上某一點(diǎn)的切線方向、該點(diǎn)的磁場方向、放在該點(diǎn)小磁針靜止時(shí)N極指向,這三個(gè)方向有什么關(guān)系?,,答案:磁場對小磁針N極的作用力的方向叫做磁場的方向.由于磁感線上任何一點(diǎn)的方向都跟放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極所指的方向一致,所以磁感線上某點(diǎn)的切線方向、磁場方向和小磁針靜止時(shí)N極所指的方向,三者是一致的.,【要點(diǎn)歸納】1.磁感線的特點(diǎn)(1)每

19、一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場方向.(2)疏密表示磁場的強(qiáng)弱,磁感線密的地方磁場強(qiáng),反之磁場弱.(3)任何兩磁感線不相交、不相切、不中斷.,(4)任何一條磁感線均為閉合曲線,在磁體外部由N S,在磁體內(nèi)部由S N.,2.磁感線和電場線的比較,3.常見永磁體的磁感線,【例2】關(guān)于磁感線的描述,下列說法中正確的是(　 　)A.磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向,它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所

20、指的方向一致B.磁感線可以用細(xì)鐵屑來顯示,因而是真實(shí)存在的C.兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場D.兩個(gè)磁場疊加的區(qū)域,磁感線就可能相交,,?核心點(diǎn)撥?磁感線是用來形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向的閉合曲線,是一種理想化模型,并不真實(shí)存在,理解磁感線的定義和特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵. 解析:磁感線上每一點(diǎn)的切線方向表示磁場方向,即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向,選項(xiàng)A正確;磁感線是為了形象地描述磁場而假想的一簇有方向的閉合曲線,實(shí)際上并不存在,細(xì)

21、鐵屑可以顯示出其形狀,但那并不是磁感線,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;磁感線的疏密反映磁場的強(qiáng)弱,磁感線是假想的、人為畫出的曲線,兩條磁感線的空隙處也存在磁場,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在磁鐵外部磁感線從N極到S極,在內(nèi)部從S極到N極,磁感線不相交,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,A,誤區(qū)警示 磁感線的理解誤區(qū)(1)在沒畫磁感線的地方,并不表示沒有磁場存在.(2)若多個(gè)磁體或電流的磁場在空間某區(qū)域疊加,磁感線描述的是疊加后的磁場的磁感線分布情況,不能認(rèn)為該區(qū)域有多條磁感線相交.

22、,,(教師備用)例2-1:關(guān)于磁感線的說法,正確的是(　 　)A.磁感線總是從磁體的N極出發(fā)指向S極B.磁感線可以表示磁場的強(qiáng)弱和方向C.細(xì)鐵粉撒在磁鐵附近,我們看到的就是磁感線,所以磁感線是真實(shí)存在的D.沿磁感線方向磁場減弱,,B,解析:磁感線是閉合曲線,在磁體外部是從N極到S極,內(nèi)部是由S極到N極,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;用磁感線可以形象描述磁場的強(qiáng)弱和方向,即疏密表示強(qiáng)弱,各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向,故選項(xiàng)B正確;磁感線

23、是為研究問題方便而假想的曲線,實(shí)際不存在,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;磁感線的疏密表示磁場強(qiáng)弱,磁場強(qiáng)弱與磁感線的方向無關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,針對訓(xùn)練2-1:(2017·西安高二檢測)關(guān)于磁感線與電場線的描述,正確的是(　 　)A.電場線起止于電荷,磁感線起止于磁極B.靜電場的電場線一定不閉合,磁感線一定是閉合的C.磁感線是自由小磁針在磁場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡D.電場線和磁感線實(shí)際上均存在,,解析:在靜電場中的電場線是不閉合的,但磁感

24、線都是閉合的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;在磁場中的小磁針可以轉(zhuǎn)動(dòng),磁感線不是小磁針的運(yùn)動(dòng)軌跡,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電場線和磁感線都是人為假想的線,只是為了形象地描述電場和磁場,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,B,要點(diǎn)三 電流磁場的方向判定及磁感線分布規(guī)律,【問題導(dǎo)學(xué)】用安培定則判斷環(huán)形電流磁場方向時(shí),大拇指指向是什么方向?,,答案:大拇指指向環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向.,【要點(diǎn)歸納】,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

25、,,,,,,,,,,,,,,,,,,【例3】(多選)如圖所示,彈簧測力計(jì)下端掛一條形磁棒,其中條形磁棒N極的一部分位于未通電的螺線管內(nèi),則下列說法正確的是(　 　)A.若將a接電源正極,b接電源負(fù)極,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將減小B.若將a接電源正極,b接電源負(fù)極,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將增大C.若將b接電源正極,a接電源負(fù)極,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將增大D.若將b接電源正極,a接電源負(fù)極,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將減小,AC,,解析:當(dāng)a接電源

26、正極,b接負(fù)極時(shí),根據(jù)線圈的繞向,由安培定則可知通電螺線管的磁感線情況如圖所示.磁棒的N極受到的磁場力方向向上,磁棒的S極受力方向向下.由于磁棒的S極所在處磁感線較稀,故N極受力大于S極受力,磁棒所受磁場力的合力方向向上,彈簧測力計(jì)示數(shù)減小.同理,當(dāng)b接電源正極,a接負(fù)極時(shí),彈簧測力計(jì)示數(shù)增大.選項(xiàng)B,D錯(cuò)誤,A,C正確.,誤區(qū)警示 當(dāng)a接電源正極,b接負(fù)極時(shí),由安培定則可知通電螺線管內(nèi)部磁感線自下而上,其上端相當(dāng)于一個(gè)條形磁鐵的N極,

27、因同名磁極相斥,異名磁極相吸,本題磁棒N極已接近b端,因此錯(cuò)認(rèn)為二者是吸引力,從而選錯(cuò).在螺線管內(nèi)部的磁棒其作用力不能再根據(jù)同名磁極相斥、異名磁極相吸判斷,而應(yīng)該根據(jù)N極受力與磁場方向相同,S極受力與磁場方向相反來判斷.,,(教師備用)例3-1:如圖所示,E,F分別表示蓄電池兩極,P,Q分別表示螺線管兩端.當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),發(fā)現(xiàn)小磁針N極偏向螺線管Q端.下列判斷正確的是(　 　) A.E為蓄電池正極B.流過電阻R的電流方向向上C.螺

28、線管P端為S極D.管內(nèi)磁場方向由P指向Q,,B,解析:N極偏向Q端,說明Q端為S極,P端為N極,由安培定則可知流過電阻R的電流方向向上,F為蓄電池正極,而螺線管內(nèi)部磁場方向由S極到N極,即由Q指向P,選項(xiàng)B正確,A,C,D錯(cuò)誤.,針對訓(xùn)練3-1:下列各圖中,已標(biāo)出電流I、磁感線的方向,其中符合安培定則的是(　 　),,,解析:物理中常用“×”表示垂直紙面向里的“電流方向”或“磁感線方向”.常用“·”表示垂直紙面

29、向外的“電流方向”或“磁感線方向”.確定電流方向或磁場方向時(shí),可根據(jù)安培定則判斷,選項(xiàng)C正確,A,B,D錯(cuò)誤.,C,達(dá)標(biāo)測評 隨堂演練·檢測效果,1.關(guān)于磁場和磁感線的描述,正確的說法是(　 　)A.磁感線從磁體的N極出發(fā),終止于S極B.磁感線可以表示磁場的方向和強(qiáng)弱C.沿磁感線方向,磁場逐漸減弱D.因?yàn)楫惷艠O相互吸引,所以放入通電螺線管內(nèi)的小磁針的N極一定指向螺線管的S極,,B,

30、解析:在磁體外部,磁感線從磁體的N極出發(fā)指向S極,在磁體內(nèi)部,磁感線從磁體S極出發(fā)指向N極,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;磁感線較密的地方,磁場較強(qiáng),反之較弱,曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁場方向一致,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;在通電螺線管內(nèi),磁場方向從S極指向N極,而小磁針靜止時(shí)N極指向磁場方向,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,,解析:地磁場的分布規(guī)律與條形磁鐵類似,在地理北極附近,地磁場豎直向下,此處小磁針的N極應(yīng)豎直向下,選項(xiàng)D正確.,2.(2017·西安

31、高二檢測)如圖所示,假設(shè)將一個(gè)小磁針放在地球的北極點(diǎn)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,,,,3.下列四圖為電流產(chǎn)生磁場的分布圖,其中正確的是(　 　),C,解析:由安培定則可以判斷出直線電流產(chǎn)生的磁場方向,①正確,②錯(cuò)誤.③和④為環(huán)形電流,注意讓彎曲的四指指向電流的方向,可判斷出④正確,③錯(cuò)誤.故選項(xiàng)C正確.,A.①③ B.②③ C.①④ D.②④,,4.(多

32、選)用安培提出的分子電流假說可以解釋的現(xiàn)象是(　 　)A.永久磁鐵的磁場B.直線電流的磁場C.環(huán)形電流的磁場D.軟鐵棒被磁化的現(xiàn)象,解析:安培分子電流假說是安培為解釋磁體的磁現(xiàn)象而提出來的,所以選項(xiàng)A,D是正確的;而通電導(dǎo)線周圍的磁場是由其內(nèi)部自由電荷定向移動(dòng)產(chǎn)生的宏觀電流而產(chǎn)生的.分子電流和宏觀電流雖然都是運(yùn)動(dòng)電荷引起的,但產(chǎn)生的原因是不同的.,AD,,5.如圖所示,a,b,c三枚小磁針分別放在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右