人教版高中物理选修3-1第3章第1节磁现象和磁场 (2)

第三章磁场错误!全章教学内容分析我们生活在磁的世界里，但是磁对我们来说，依然相当神秘。

本章从磁现象和电流磁效应导入磁场，首先介绍了磁场的性质及描述，进而研究磁场对通电导线和运动电荷的作用力。

最后介绍带电粒子在磁场中的运动。

全章的知识结构始终遵循“从充满问题的现象入手，从实验中发现本质，从本质中体会应用”这一思路。

磁场对电流的作用——安培力在本章中起着承上启下的作用,它不仅是磁场性质的重要体现，而且是学习电流表工作原理和推导洛伦兹力公式的基础，还是电磁感应动态分析的重要组成部分。

在洛伦兹力公式的处理上,教材从“磁场对电流有力的作用”和“电流是由电荷的定向移动形成的”这两个事实出发，提出磁场对运动电荷有作用力的设想,然后用实验来验证，在此基础上引入洛伦兹力概念,并借助电流的微观模型推导洛伦兹力。

一般情况下，带电粒子在磁场中的运动比较复杂，它被广泛运用于探索物质的微观结构图相互作用并且在现代科技中有着广泛的应用。

教材结合显像管、质谱仪、回旋加速器应用实例主要介绍了带电粒子垂直进入匀强磁场中的匀速圆周运动，旨在让学生掌握粒子运动与控制的研究方法。

课标要求1．内容标准(1）列举磁现象在生活和生产中的应用.了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。

关注与磁相关的现代技术发展。

例1：观察计算机磁盘驱动器的结构，大致了解其工作原理。

（2）了解磁场,知道磁感应强度和磁通量。

会用磁感线描述磁场。

例2：了解地磁场的分布、变化,及其对人类生活的影响。

(3)会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.(4)通过实验认识安培力,会判断安培力的方向。

会计算匀强磁场中安培力的大小.例3：利用电流天平或其他简易装置，测量或比较磁场力。

例4：了解磁电式电表的结构和工作原理.（5)通过实验认识洛伦兹力。

会判断洛伦兹力的方向,会计算洛伦兹力的大小.了解电子束的磁偏转原理及其在科学技术中的应用。

例5：观察阴极射线在磁场中的偏转.例6：了解质谱仪和回旋加速器的工作原理.(6）认识电磁现象的研究在社会发展中的作用。

第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1．磁现象磁性：能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体：具有磁性的物体叫磁体.磁极：磁体中磁性最强的区域叫磁极。

2．电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比）电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象（奥斯特实验)。

3．磁场磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式)。

磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用，电流与电流的作用，类比于库仑力和电场，形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4．磁性的地球地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。

宇宙中的许多天体都有磁场。

月球也有磁场。

例1、以下说法中，正确的是（)A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面，ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向，当螺线管通入如图所示的电流时，5个小磁针将怎样转动？例3、有一矩形线圈，线圈平面与磁场方向成 角，如图所示。

设磁感应强度为B,线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上，当螺线管通电后，两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。

3。

2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1．磁感应强度的方向：小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考：能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢？2．磁感应强度的大小匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。

选修3-1第三章3.1磁现象和磁场一、教材分析磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。

整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等），故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。

电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。

二、教学目标1、知识与技能（1）让学生自己总结生活中与磁有关的现象，了解现实生活中的各种磁现象和应用，培养学生的总结、归纳能力。

（2）通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用，掌握电流磁效应现象。

使学生具有普遍联系事物的能力，培养观察实验能力和分析、推理等思维能力。

(3)通过直观的多媒体手段让学生熟悉了解地磁场和其他天体的磁场及与之有关的自然现象2、过程与方法（1）、让学生参与课前的准备工作，收集课外的各种磁有关的现象和应用。

（2）、在电流磁效应现象的教育中，本节课采用类似科学研究的方式，还原物理规律的发现过程，强调学生自主参与。

（3）、学生对物理现象进行分析、比较、归纳，采用老师与学生双向交流感知现象下的物理规律的普遍联系。

3、情感态度价值观（1）、对奥斯特的电流磁效应现象的教育中，要让学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系，打开了科学中一个黑暗领域的大门。

也让学生懂得看似简单的物理现象在它发现的最初过程中是如何的艰难。

（2）、通过趣味实验的演示与参与激发学生的求知欲与创新欲。

（3）、让学生在实际生活的应用中体会科学知识的价值。

三、教学重点难点教学重点：1、让学生搜索日常生活中有关此现象的用品，及简单的应用原理2、通过实验让学生进一步体会电流的磁效应及磁场概念教学难点：磁场的概念（磁场概念比较抽象）四、学情分析磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。

高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第三章第1节磁现象和磁场1.首先发现电流磁效应的科学家是()A．安培B．库仑C．奥斯特D．法拉第2．磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用，以下示意图正确的是()3．指南针是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”是人们公认的最早的磁性定向工具，关于指南针能指示南北方向是由于()A．指南针的两个磁极相互吸引B．指南针的两个磁极相互排斥C．指南针能吸引铁、铝、镍等物质D．地磁场对指南针的作用4．如图所示，假如将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将()A．指北B．指南C．竖直向上D．竖直向下5．关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是()A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D．指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上正常工作6．如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来．原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的．棋子不会掉落是因为() A．质量小，重力可以忽略不计B．受到棋盘对它向上的摩擦力C．棋盘对它的吸引力与重力平衡D．它一方面受到棋盘的吸引，另一方面受到空气的浮力7．2002年12月31日上午，举世瞩目的上海磁悬浮列车线首次试运行，它是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线．运行全程共30km，最高时速可达552km，单向运行约8min.磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈．通过地面线圈与列车上的电磁体排斥力使列车悬浮起来．地面线圈上的极性与列车上的电磁体下极性总保持()A．相同B．相反C．不能确定D．以上均不对8．在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．9．一个地质工作者在野外进行地质考察时，发现在某一山脚附近随身携带的指南针指向发生异常，他经过改换位置，指南针仍然出现异常，由此他断定该山峰处存在铁矿藏．你认为他是根据什么下的结论？[能力提升]1.关于磁场下列说法正确的是()A．其基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用B．磁场是看不见摸不着，实际不存在而是人们假想出来的一种物质C．磁场是客观存在的一种特殊的物质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2．磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就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() A．磁体的吸铁性B．磁极间的相互作用规律C．电荷间的相互作用规律D．磁场对电流的作用原理3．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．电流沿南北方向放置在磁针的正上方D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方4．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是()A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引5．下列所述情况，哪一种可以肯定钢棒没有磁性()A．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者互相排斥B．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者仍互相吸引C．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的北极，两者仍互相吸引D．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相排斥6．如图所示，A为电磁铁，C为胶木称盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳OO′上拉力F的大小为()A．F＝MgB．mg＜F＜(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．F＞(M＋m)g7．地球是个大磁场，在地球上，指南针能指南北是因为受到________的作用．人类将在本世纪登上火星．目前，火星上的磁场情况不明，如果现在登上火星，你认为在火星上的宇航员能依靠指南针来导向吗？________(选填“能”、“不能”或“不知道”)8．磁带、磁盘等生活中的许多器具都利用了磁体的磁性，请简述它们是怎样利用磁体的磁性来工作的．9．科学研究发现，地球的磁极在缓慢移动，所以地磁场的方向相对地球是变化的，在某地采集到的火山岩石，发现它们在原位置处的磁极显示与指南针的指向是相反的，经测定知该岩石是几十万年前火山喷发形成的．根据以上材料，谈谈你对地磁场的认识．答案1.答案：C2．答案：ABD3．答案：D解析：用指南针指示方向，是由于地球本身是一个大磁体，地球的磁场对磁体产生力的作用，地球的南极是地磁的N极，地球的北极是地磁的S极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故指南针指示南北方向，因此选项D正确，A、B、C错误．4．答案：D5．答案：AD6．答案：B7．答案：A解析：磁悬浮列车采用磁场力使列车与轨道脱离，减小摩擦阻力，地面线圈与列车上的电磁体间存在斥力，相对的磁极应相同．8．答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．9．答案：铁矿石中的磁铁矿(主要成分Fe3O4)具有磁性，而该山附近指南针指向异常，说明磁场发生了异常，这一异常很可能是由磁铁矿引起的，由此可判定附近有铁矿藏.[能力提升]1.答案：AC2．答案：B解析：军舰已被磁化，是小磁针与磁化的军舰发生作用，故属于磁极间的相互作用．3．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．4．答案：D解析：一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，放在磁体的磁场中能够被磁化获得磁性，因而能够被磁体吸引．5．答案：C解析：铁质物体即使没有磁性，放入磁场后也会被磁化，因此会与磁极相互吸引，所以由二者吸引，不能肯定钢棒原来是否有磁性，但据两者排斥，可以肯定，钢棒原来一定有磁性，如果两端与同一磁极都吸引，则可说明原来钢棒没有磁性，因此选项C正确．6．答案：D解析：在铁片B上升的过程中，轻绳上的拉力F大小等于A、C的重力Mg和B对A的引力F引的和．在铁片B上升的过程中，对B有F引－mg＝ma，所以F引＝mg＋ma.由牛顿第三定律可知B对A的引力F′引与A对B的引力F引大小相等、方向相反．所以F＝Mg＋mg＋ma.7．答案：地磁场；不能8．答案：以磁带为例，认识磁记录的原理：磁带为一具有磁性敷层的合成树脂长带，用于记录声音和影像．录制时，磁带通过一块电磁铁(磁头)产生的磁场随声音或影像信号的改变而改变．当磁带上的磁性颗粒通过磁头时，变化的磁场会移动磁性颗粒，于是就“写入”了一串相关磁性变化的信息．当播放录制内容时，磁带再次通过磁头，磁带上磁性颗粒的排列方式使通过磁头的电流与录制时的电流一致．如果破坏磁性粒子的排列方式，则可将所录制的内容清除掉．9．答案：岩石是在火山喷发时形成的，火山喷出的岩浆在地磁场中被磁化，冷却固化后就记录下了当时地磁场的方向．它的极性与现在指南针的指向相反，说明那时地磁场的方向与现在是相反的．。

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）1．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的相互作用而人为引入的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解析：磁场和电场一样具有力的性质和能量是一种客观存在的物质，磁极与磁极间及磁极与电流间均是通过磁场而发生作用的。

答案：A2．把一个条形磁铁悬挂起来，则条形磁铁的N极应指向()A．地理正北极B．地理正南极C．地磁北极D．地磁南极解析：地磁场在地球外部由地磁北极指向地磁南极，因此，条形磁铁的N极应指向地磁南极，选项D正确。

答案：D3．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是()A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引解析：一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，放在磁体的磁场中能够被磁化，因而能够被磁体吸引，故D正确。

答案：D4．以下说法中正确的是()A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C．磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D．磁场和电场是同一种物质解析：电流能产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，不论是磁极与磁极间，还是电流与电流间、磁体与电流间，都有相互作用的磁场力。

磁场是磁现象中的一种特殊物质，它的基本特点是对放入磁场中的磁体、电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有电场力的作用，它不会对放入静电场中的磁体产生力的作用，因此磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其本身的特点。

答案：A5．奥斯特实验说明了()A．磁场的存在B．磁场具有方向性C．通电导线周围存在磁场D．磁体间有相互作用解析：奥斯特实验中通过导线周围的小磁针在导线中通入电流时发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，C正确。

第 1 节磁现象和磁场1.磁体是拥有磁性的物体，磁体有N、S 两个极，同名磁极互相排挤，异名磁极互相吸引。

2．奥斯特发现了电流的磁效应，初次揭露了电与磁的联系。

3．磁场是一种特别的物质，它对放入此中的磁体、电流有力的作用。

4．地球的地理两极与地磁两极其实不重合，所以，磁针并不是正确地指向南北，此间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。

5．火星上没有一个全世界性的磁场，所以指南针在火星上不可以工作。

一、磁现象及电流的磁效应1．磁现象(1)磁性：物质拥有吸引铁质物体的性质叫磁性。

(2)磁体：天然磁石和人造磁铁都叫做磁体。

(3)磁极：磁体的各部分磁性强弱不一样，磁性最强的地区叫磁极。

能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫做南极(S 极 )，指北的磁极叫做北极(N 极 )。

(4)磁极间互相作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极互相排挤，异名磁极互相吸引。

2．电流的磁效应(1)奥斯特实验：把导线沿南北方向搁置在指向南北的磁针上方，通电时磁针发生了转动。

(2)意义：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流能够产生磁场，第一揭露了电与磁的联系。

二、磁场1．磁体、电流间的互相作用(1)磁体与磁体间存在互相作用。

(2)通电导线对磁体有作使劲，磁体对通电导线也有作使劲。

(3)两条通电导线之间也有作使劲。

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互相作用，是经过磁场发生的，磁场是磁体或电流四周一种看不见、摸不着的特别物质。

(2)基天性质：对放入此中的磁体或通电导线有力的作用。

三、地球的磁场1．地磁场地球自己是一个磁体，N 极位于地理南极邻近，S 极位于地理北极邻近。

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。

3．太阳、月亮、其余行星等很多天体都有磁场。

1．自主思虑——判一判(1)奥斯特实验说了然磁场能够产生电流。