河北省邢台市高中物理第三章磁场3.6磁场学案(无答案)新人教版选修3_1

第三章磁场《磁现象和磁场》学案【学习目标】1．了解磁现象，明白磁性、磁极的概念。

2．明白电流的磁效应、磁极间的彼此作用。

3．明白磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生彼此作用的。

明白地球的磁场。

【重点难点】重点是电流的磁效应和磁场概念的形成；难点是磁现象的应用。

【课前预习】1．磁现象和磁极（1）磁性是指物体能吸引含________物体的性质。

（2）磁体的各部份磁性强弱不同，磁性最的区域叫磁极。

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

2．电流的磁效应（1）自然界中的磁体总存在着个磁极，同名磁极彼此，异名磁极相互。

（2）丹麦物理学家奥斯特的奉献是发觉了电流的______，著名的奥斯特实验是把导线沿______方向放置在指南针上方，通电时发觉指南针。

3．磁场（1）磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，和通电导体与通电导体之间的彼此作用是通过发生的。

（2）磁场最大体的性质是对放入其中的和有力的作用。

4．地球的磁场地磁南极在地理极周围，地磁北极在地理极周围。

【预习检测】1．磁场的大体特性：磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷都有的作用。

2．不接触的磁体间的彼此作使劲，是通过而发生的，发觉电流磁效应的实验是由物理学家完成的。

3．关于地磁场，下列叙述正确的是：（）A．地球的地磁两极和地理两极重合B．咱们用指南针肯定方向，指南的一极是指南针的北极C．地磁的北极与地理的南极重合D．地磁的北极在地理的南极周围【典题探讨】例1：以下说法中，正确的是（）A．磁极与磁极间的彼此作用是通过磁场产生的B．电流与电流的彼此作用是通过电场产生的C．磁极与电流间的彼此作用是通过电场与磁场而一路产生的D．磁场和电场是同一种物质【解析】磁极与磁极间，电流与电流间，磁极与电流间的彼此作用都是通过磁场产生的，所以选项A 正确。

拓展: 磁场和电场是不同的场，按照电场的研究思路，结合磁场的性质，如何去研究磁场，谈谈你的假想?总结：磁场的大体性质是对处于其中的磁极或电流有力的作用，讲义正是通过安排磁极与磁极间，电流与电流间，磁极与电流间的彼此作用，来间接反映磁场这一物资是客观存在的。

磁现象和磁场〔情景切入〕我们的祖先在磁现象的发现及应用方面写下了灿烂的一页。

早在战国时期就有“慈石召铁”的记载，讲的是天然磁石对铁块的吸引。

指南针是我国古代的四大发明之一，对世界文明有重大影响。

磁到底是什么？指南针为什么能指明方向？磁对人类有什么作用？这一章我们就来探究磁的奥秘。

〔知识导航〕本章研究有关磁场的产生、描述及磁场对电流和运动电荷作用的知识，安培力、洛伦兹力是磁场性质的具体体现，磁电式电流表、质谱仪和回旋加速器是安培力和洛伦兹力的具体应用。

本章在知识结构上可以分为三个单元：1～3节是第一单元，这个单元主要学习磁场基本知识、描述磁场力的性质的物理量——磁感应强度、用磁感线对几种常见磁场进行描述；第4节是第二单元，主要学习电流在磁场中受到的安培力大小的表达，和安培力方向的判断方法——左手定则，同时还有与电流受力有关的电流表的组成和工作原理。

5～6节是第三单元，主要讨论磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力的大小和方向，了解电视机显像管的工作原理。

本章学习的重点：磁感应强度的概念，磁现象的电本质；磁场对电流的作用力—安培力；磁场对运动电荷的作用力—洛伦兹力。

本章难点：带电粒子在磁场中运动的基本规律以及带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动规律的综合应用。

〔学法指导〕1．本章的学习可以通过与前面学过的电场类比从而更好地理解，例如磁场与电场类比，磁感应强度与电场强度类比，磁感线与电场线类比，安培力、洛伦兹力与电场力类比等。

2．要注意培养空间想象能力。

磁感应强度、电流、安培力和洛伦兹力分布在一个立体空间，在头脑中对它们的方向构成的立体关系要清晰，层次分明，并且还要根据需要转化为平面内的关系。

3．要分清左右手的用法。

用左手判断安培力的方向，洛伦兹力的方向，用右手判断电流方向，还要注意研究正负粒子在磁场中运动的问题时，四个手指指向的区别。

4．善于利用几何关系。

带电粒子的圆周运动，关键是确定圆周的圆心，再利用洛伦兹力提供向心力这一条件，确定圆周运动的半径和周期，再进一步确定运动时间、偏转角度等物理量。

物理知识点高中物理磁场教案人教版选修3 1[精品教案]物理知识点高中物理磁场教案人教版选修3-1[精品教案]选修3-1第三章磁场教案第一节磁现象和磁场（1课时）一．教学目标（一）科学知识与技能1．了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。

2．知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。

3．晓得磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都就是通过磁场出现相互作用的.晓得地球具备磁性。

（二）过程与方法利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。

（三）情感态度与价值观通过投影的自学方法，培育学生的逻辑思维能力，彰显磁现象的广泛性二．重点与难点：重点：电流的磁效应和磁场概念的形成难点：磁现象的应用三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、大磁针若干、投影仪四、教学过程：（一）引入：介绍生活中的有关磁现象及本章所要研究的内容。

在本章，我们要学习磁现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的作用，知识主线十分清晰。

本章共二个单元。

第一、二、三节为第一单元；第四~第六节为第二单元。

备考回答，导入新课［问题］初中学过磁体有几个磁极？［学生答］磁体有两个磁极：南极、北极.［问题］磁极间相互作用的规律就是什么？［学生请问］同名磁极相互排挤，新种磁极相互迎合.［问题］两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的？［学生答］磁场.［过渡阶段语］磁场我们在初中就有所介绍，从今天我们必须更加深入细致地自学它。

（二）新课传授-----第一节、磁现象和磁场1．磁现象（1）通过了解人们对磁现象的重新认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明者和促进作用去重新认识磁现象（2）可以通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。

【板书】磁性、磁体、磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性。

具有磁性的物体叫磁体，磁体中磁性最强大的区域叫做磁极。

第一节磁现象和磁场预习导航．磁性、磁体、磁极13．对于磁现象的应用，指南针是我国古代四大发明之一．思考讨论将一个磁体从中间分成两部分后，是不是每一部分只有一个磁极呢？提示:不是．古人已经发现，不管磁体形状如何，磁体都有两个磁极．即便将一个磁体分割,分割后的每一部分,仍然有两个磁极．二、电流的磁效应1．奥斯特实验：将导线沿南北方向放置在指南针的上方，通电时磁针发生了转动．2．奥斯特实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系．三、磁场1．磁体、通电导体周围都存在着磁场．2．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，都是通过磁场发生作用的．磁场是物质存在的一种特殊形式．3．磁场的基本性质：对放入其中的磁体或通电导体产生力的作用．四、地磁场1．地磁场地球由于本身具有磁性而在其周围空间形成的磁场．地球的磁场很弱,很小的磁针才能显示出地磁场的存在,指南针正是利用这一原理制成的．2．地磁两极和地理两极的关系地磁南极(S极)在地理北极附近，地磁北极(N极）在地理南极附近，二者并不重合．3．磁偏角地磁轴和地球自转轴两者的夹角,大约为11°，这个夹角叫磁偏角．温馨提示磁场是有方向的，在做奥斯特实验时，为排除地球磁场的影响，小磁针应南北放置，通电导线也应南北放置．尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。

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3.6《带电粒子在匀强磁场中的运动》导学案【学习目标】1、理解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动2、会分析带电粒子在匀强磁场中的运动规律【重点难点】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的分析方法。

【学法指导】认真阅读教材，观察插图，体会分析求解带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的方法？【知识链接】1、描述匀速圆周运动的物理量及这些物理量之间的关系?2、洛仑兹力的方向：用_________定则判定。

注意:（1）判定负电荷运动所受洛仑兹力的方向，应使四指指向电荷运动的方向。

(2）洛仑兹力的方向总是既垂直于又垂直于，即总是垂直于所决定的平面。

3、洛仑兹力的大小：带电粒子q以速度v垂直进入匀强磁场B中，f=【学习过程】带电粒子在磁场中运动（不计其它作用）（1）若v//B，带电粒子以速度v做运动（此情况下洛伦兹力F=0）（2）若v⊥B,带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做运动.v2①向心力由洛伦兹力提供： =mR②轨道半径公式：R= = 。

③周期：T= = ，频率：f=T 1= . 角频率：==ωrv 。

说明：T 、F 和ω的两个特点：①T 、f 和ω的大小与轨道半径(R ）和运动速率（v ）无关,只与 和 有关; ②比荷（mq ）相同的带电粒子，在同样的匀强磁场中，T 、f 和ω相同。

【典型例题】例1、图中MN 表示真空室中垂直于纸面的平板，它的一侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B 。

一带电粒子从平板上狭缝O 处以垂直于平板的初速v 射入磁场区域,最后到达平板上的P点。

已知B 、v 以及P 到O 的距离l ，不计重力，求此粒子的电荷e 与质量m 之比.例2、一个负离子,质量为m ，电量为q ，以速率v 垂直于屏S 经小孔O 射入有匀强磁场的真空室中,磁感应强度B 的方向与离子运动方向垂直，并垂直于纸面向里，如图所示.如果离子进入磁场后经过时间t 到达P 点,则直线OP 与离子入射方向之间的夹角θ跟t 的关系式如何?【训练测试】1．两个电子以大小不同的初速度沿垂直于磁场的方向射入同一匀强磁场中，设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则( )A．r 1＝r2，T1≠T2B．r1≠r2，T1≠T2C．r1＝r2,T1＝T2D．r1≠r2，T1＝T22．如图所示，带负电的粒子以速度v从粒子源P处射出，若图中匀强磁场范围足够大(方向垂直纸面），则带电粒子的可能轨迹是（）A．a B．bC．c D．d3．（2009·杭州十四中高二检测)一个带电粒子以初速度v0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场强度方向平行，如图中的虚线所示．在图所示的几种情况中，可能出现的是（）4．一重力不计的带电粒子以初速度v0(v0<错误!)先后穿过宽度相同且紧邻在一起的有明显边界的匀强电场E和匀强磁场B,如图甲所示．电场和磁场对粒子总共做功W1，若把电场和磁场正交叠加,如图乙所示，粒子仍以v0的初速度穿过叠加场区，电场和磁场对粒子总共做功W2，比较W1、W2的大小( ）A．一定是W1＝W2B．一定是W1>W2C．一定是W1〈W2D．可能是W1〉W2,也可能是W1〈W25．如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T0,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示，现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变，则（)A．若磁场方向指向纸里,质点运动的周期将大于T0B．若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于T0C．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于T0D．若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于T06．(2009·青岛模拟）环形对撞机是研究高能离子的重要装置,如图正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.(两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀强圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞．)为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的是（)A．对于给定的加速电压,带电粒子的比荷错误!越大，磁感应强度B越大B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷qm越大，磁感应强度B越小C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变【参考答案】例1、解析：粒子初速v 垂直于磁场,粒子在磁场中受洛伦兹力而做匀速圈周运动，设其半径为R ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律， 有R v m qBr 2= 因粒子经O 点时的速度垂直于OP ，故OP 是直径,l ＝2R由此得Blv m q 2= 例2、解析：做出OP 的中垂线与OS 的交点即为离子做匀速圆周运动的圆心，轨迹如图示:方法一：弧OP 对应的圆心角θ=ϕ2 ①周期T=qBm 2π ② 运动时间：t=T 2πϕ ③ 解得:m2qBt =θ ④ 方法二：弧OP 对应的圆心角θ=ϕ2 ⑤半径为r ，则qvB=rmv 2 ⑥ 弧长：l=r ·ϕ ⑦线速度:v=tl⑧解得：m 2qBt =θ ⑨ 训练测试：1．答案：D解析：根据r ＝错误!，T ＝错误!，得速度不同半径r 不同，周期T 相同．2．答案：BD解析：出射方向必与运动轨迹相切．O ′ ϕ3．答案：AD解析：A、C选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，再进入磁场后,A图中粒子应逆时针转,正确．C图中粒子应顺时针转,错误．同理可以判断B错，D对．4．答案：B解析:带电粒子在甲图电场中偏转位移大，在甲图中电场力做功多，B正确．5．答案：AD解析：若磁场方向指向纸里，由左手定则可判断洛伦兹力方向与库仑力方向相反，则带负电粒子做圆周运动的向心力减小,由于半径不变，其速度减小，周期变大,故A对B错；若磁场方向指向纸外,洛伦兹力与库仑力方向相同,其速度要增大，周期变小，故C错D对．6．答案：BC解析:在加速器中qU＝错误!mv2,在环状空腔内做匀速圆周运动的半径r＝错误!，即r＝错误!错误!,所以在半径不变的条件下错误!越大,B越小，选项B正确;粒子在空腔内的周期T ＝错误!,故加速电压越大,粒子的速率v越大，其周期越小，选项C正确．【学习反思】求解带电粒子在匀强磁场中作圆周运动的一般思路和方法是什么?。

磁现象和磁场1.磁体是具有磁性的物体，磁体有N、S两个极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

2．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。

3．磁场是一种特殊的物质，它对放入其中的磁体、电流有力的作用。

4．地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角。

5．火星上没有一个全球性的磁场，所以指南针在火星上不能工作。

一、磁现象及电流的磁效应1．磁现象(1)磁性：物质具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同，磁性最强的区域叫磁极。

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)磁极间相互作用规律：自然界中的磁体总存在着两个磁极，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

2．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，通电时磁针发生了转动。

(2)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。

二、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)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有力的作用。

三、地球的磁场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。

3．太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场。

1．自主思考——判一判(1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。

(×)(2)天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体。

选修3-1 第三章磁场第一节磁现象和磁场年级：班级：学号：姓名：学习目标：1.了解磁现象，知道磁体、磁极、磁性、磁场等概念，明确磁体之间、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.了解地磁场的分布情况和地磁两极的特点．学习过程：【自主学习】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．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．(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．[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．(×)【新知探究】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例1(多选)下列说法中正确的是()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？(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．例3(多选)中国宋代科学家沈括在《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()图4A．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【练习拓展】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3．(电流的磁效应) (多选)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是通过磁场产生的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4．(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【归纳整理】。

3.6 《磁场》【学习目标】1.掌握磁感应强度的概念,会用磁感线描述磁场。

2.知道直线电流、环形电流和通电螺线管周围磁场的特征,会用安培定则判断其磁场方向。

3.掌握安培力、洛伦兹力的计算,会用左手定则判断安培力、洛伦兹力的方向。

4.掌握带电粒子在匀强磁场中的运动规律,会分析、计算有关带电粒子在匀强磁场中受力、运动的问题。

【三“点”探究】主题1:比较电场与磁场(1)电场的“场源”是什么?磁场本质上是由什么产生的?(2)在研究电场和磁场时采用了哪些类似的方法?(3)比较磁感线与静电场中电场线的相似点与不同点,完成下表。

主题2:比较静电力与洛伦兹力(1)电场和磁场是否对所有电荷都会产生静电力和洛伦兹力?请列举影响静电力与洛伦兹力的大小、方向的因素。

(2)带电微粒在电场中运动时静电力是否对其做功?在磁场中运动时洛伦兹力是否对其做功?主题3:探究安培力与洛伦兹力做功教材中认为:“导线中带电粒子的定向运动形成了电流,电荷定向运动所受洛伦兹力的矢量和,在宏观上表现为导线所受的安培力。

”并且按照这个思想由安培力的表达式推导出了洛伦兹力的表达式F=qvB。

但教材中又认为洛伦兹力不做功,其“宏观表现”——安培力却做功。

为了探究这个“矛盾”,某同学画出了如图所示的分析图,以导体中某个正电荷的运动为对象,他认为电荷参与了沿电流方向的运动和随导线一起的运动,分别研究了两个方向的洛伦兹力做功,再求洛伦兹力所做的功。

你能帮他完成分析吗?主题4:复合场(1)在磁场和电场同时存在的空间,带电粒子在什么条件下会做直线运动?(2)在磁场和电场同时存在的空间,带电粒子在什么条件下会做匀速圆周运动?(3)在磁场、电场和重力场同时存在的空间,带电粒子在什么条件下做匀速圆周运动?【拓展提升】拓展一、安培力作用下的物体的平衡论述:通电导体往往受到阻力、弹力、安培力以及摩擦力等多个力的作用,一般首先要确定安培力的方向,再研究电流、磁感应强度及通电导体的有效长度等因素对安培力大小的影响,然后分析因安培力变化导致弹力、摩擦力的变化。

3.1 磁现象和磁场磁感应强度1999年8月,正当人们为能够有幸目睹20世纪最后一次日全食而激动不已的时候,英国信鸽协会的3000多名会员却十分沮丧,他们在出现日全食的那一周内放出的鸽子,大多数没有归巢。

英国信鸽协会发言人称,这是继1997年英吉利海峡上空的暴风雨天气造成8000多只信鸽死亡后的又一次重大灾难。

另有记录表明,当太阳活动异常,地球受到来自太阳的大量高速带电粒子的影响时,也有很多鸽子迷失方向。

一向能“认路”的鸽子为什么会迷失方向呢?【学习目标】1.了解电流的磁效应,了解电流磁效应的发现过程,体会奥斯特发现电流磁效应的重要意义。

2.知道磁场的基本特性,了解地球的磁场。

3.通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量,即磁感应强度。

4.进一步体会通过比值法定义物理量的方法。

5.知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。

【知识导学】1.磁现象(1)永磁体能吸引①铁质物体的性质叫作磁性。

(2)磁体各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫作②磁极。

(3)能够自由转动的磁体静止时指南的磁极叫作南极,又叫③S 极;指北的磁极叫作北极,又叫④N 极。

2.电流的磁效应丹麦物理学家⑤奥斯特于1820年首先发现电流的磁效应,揭示了⑥电与⑦磁的联系。

3.磁场磁体与电流周围存在⑧磁场,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是通过⑨磁场发生的。

4.地磁场地球周围存在巨大的⑩磁场,地理的两极与地磁的两极并不重合。

磁针的指向与南北方向之间有一个夹角叫作地磁偏角。

宇宙中许多天体都有磁场。

5.磁感应强度(1)意义:物理学中用磁感应强度来描述磁场的强弱。

(2)方向:物理学中把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向,简称磁场的方向。

(3)大小:通电导线与磁场垂直时,它受力F的大小与导线长度L成正比,又与导线的电流I成正比,用公式表示就是F=ILB。

式中的比例系数B就是磁感应强度。

3.3 通电导线在磁场中受到的力【学习目标】1.探究安培力方向与哪些因素有关。

2.会用左手定则判断安培力的方向。

3.能够计算匀强磁场中安培力的大小。

4.了解磁电式电流表的基本构造及基本原理。

【知识导学】1.安培力的方向(1)安培力:通电导线在①磁场中受到的力称为安培力。

(2)左手定则:伸开②左手,使拇指与其余四指③垂直,并且都与手掌在④同一平面内;让磁感线从⑤掌心进入,并使四指指向⑥电流的方向,这时⑦拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

2.安培力的大小(1)当导线与磁场方向垂直时:F=⑧ILB。

(2)当导线与磁场方向平行时:F=⑨0 。

(3)当导线与磁场方向的夹角为θ时:F =⑩ILBsin θ。

3.磁电式电流表(1)原理:安培力与电流的关系。

(2)构造:磁铁、线圈、极靴、螺旋弹簧、软铁和指针。

(3)优缺点:磁电式电流表的优点是灵敏度高;缺点是允许通过的电流很小。

(4)刻度:线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,所以表盘的刻度是均匀的。

【三“点”探究】主题1:探究影响安培力方向的因素(重点探究)阅读本节教材中“安培力的方向”标题下面的内容,按照第一节教材中图3.1-3(通电导线与磁体通过磁场发生相互作用)所示进行演示实验,回答下列问题。

(1)在探究安培力的方向与电流方向、磁场方向的关系时,能否同时改变二者的方向?(2)试探讨安培力的方向与磁场方向、电流方向的关系。

主题2:电流之间的安培力(1)电流之间通过什么发生相互作用?(2)以如图所示的两根直导线为例,分析如何判断电流之间安培力的方向。

主题3:安培力的大小(重点探究)阅读教材中“安培力的大小”标题下面的内容,回答下列问题。

(1)通电导线如果在磁场中不受安培力作用,能否说明该处磁感应强度为零?(2)当通电导线与磁场方向既不垂直也不平行时,所受安培力如何计算?(3)磁场越强,放入磁场中的通电导线所受安培力一定越大吗?主题4:磁电式电流表(1)N、S两块磁极之间的磁场是匀强磁场吗?(2)磁电式电流表的工作原理是什么?【知识运用】1.请画出在下图所示的甲、乙、丙三种情况下,导线受到的安培力的方向。