高中物理第5章磁场第1节磁场学案鲁科版选修
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第5章磁场知识整合与阶段检测专题一用安培定则判定电流磁场的方向磁场是一种看不见、摸不着、存在于电流或磁体周围的一种特殊物质,它传递着磁相互作用。
电流与磁体、电流与电流、磁体与磁体都是通过磁场相互作用的.要研究电流对磁体或电流对电流的作用,就必须依据安培定则判定电流的磁场方向。
应用安培定则(又称右手螺旋定则)判定电流磁场时注意以下两点:(1)判断直线电流的磁场时,大拇指指电流方向,四指弯曲的方向表示磁感线的方向;判定环形电流和通电螺线管的磁场时,四指指电流方向,而大拇指沿中心轴线指磁场方向。
(2)对电荷定向运动形成的等效电流,判断时注意等效电流的方向与电荷定向运动的方向不一定一致。
对正电荷,定向运动的方向即等效电流的方向;对负电荷,等效电流方向为电荷运动的反方向。
[例证1]如图5-1所示,放在螺线管内部中间处的小磁针,当开关S 闭合时,小磁针应怎样转动?图5-1[解析]小磁针处于螺线管内部,能绕水平轴在竖直平面内旋转.当S闭合时,根据通过螺线管的电流方向,利用安培定则,可知螺线管内部的磁感线方向自左向右,所以小磁针将沿顺时针方向绕水平轴转动90°角,当小磁针的N极与所在处磁感线方向相同后,静止在如图5-2所示的位置。
图5-2 [答案]见解析专题二学习磁通量要注意的几个问题在同一磁场中,磁感线越密的地方,也就是穿过垂直磁场方向的单位面积的磁感线条数越多的地方,磁感应强度B越大。
B越大,垂直面积S越大,则穿过这个面的磁感线条数就越多,磁通量就越大。
所以磁通量反映穿过某一面积的磁感线条数的多少。
在具体学习磁通量时,要注意以下几个问题:1.磁通量的正负问题磁通量是标量,但有正负之分。
磁通量的正负不代表大小,只反映磁通量是怎么穿过某一平面的,若规定向里穿过某一平面的磁通量为正,则向外为负。
尤其在计算磁通量变化时更应注意。
2.有效面积问题定义式Φ=BS中的面积S指的是垂直于匀强磁场方向的面积,如果平面跟磁场方向不垂直,应取垂直磁场方向上的投影面积,即为有效面积。
第1节磁场课堂互动三点剖析一、磁场的正确理解1.磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体能产生磁力的作用.2.磁场不但有强弱,而且有方向,当把小磁针放在磁场中不同位置时,小磁针N极指的方向不同,所以磁场中各点的方向是不同的,在磁场中某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.3.磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质,说它“特殊”是因为它和我们常见的以分子、原子、离子组成的物质不同,它不是以微粒形式存在,而是以一种“场”的形式存在;说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样,具有能量,能对放在其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用,是不依赖于人的意志而客观存在的东西.【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思路分析: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、磁极与电流间,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极、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极产生力的作用,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:A温馨提示①注意磁场与电场的区别;②理解磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的.二、地磁场地磁场与条形磁体的磁场相似,主要有三个特点:(1)地球本身就是一个大磁体,地磁场的N极在地球南极附近,地磁场的S极在地球北极附近.(2)在赤道平面上,距离地球表面等高的各点,强弱程度相同,且方向水平向北.(3)在北半球,地磁场的方向斜向下指向地面;在南半球,地磁场的方向斜向上背离地面.地磁场B的水平分量(B∥)总是从地球南极指向北极,而竖直分量(B⊥)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,如图5-1-1所示.【例2】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,以下说法正确的是()图5-1-1A.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的D.在地磁南极上空,地磁场的方向是竖直向下的解析:地理南北极与地磁南北极不重合,所以地磁场方向与经线有夹角,即磁偏角;地磁场方向不与地面平行,它们之间的夹角称为磁仰角;在地磁极附近,磁场方向与地面是垂直的. 答案:D温馨提示对地磁场的理解是一个易错点,很容易错误地认为地磁场方向与地面平行.三、电流产生磁场是疑点1.电流对小磁针的作用1820年,丹麦物理学家奥斯特发现,通电后,通电导线下方与导线平行的小磁针发生偏转,如图5-1-2所示.图5-1-2注意: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,通电导线也南北放置.2.磁铁对通电导线的作用如图5-1-3所示,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体偏转.图5-1-3图5-1-43.电流和电流间的相互作用如图5-1-4,有互相平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥.【例3】如图5-1-3所示,通电直导线在蹄形磁铁两极间受到力F的作用,以下说法正确的是()A.这个力是通过磁场产生的B.这个力没有反作用力C.这个力的反作用力作用在通电导线上D.这个力的反作用力作用在蹄形磁铁上解析:通电直导线受到的磁场力,是磁场对电流的作用.它有反作用力,它的反作用力作用在产生该磁场的物体上.答案:AD温馨提示磁场力的作用不用相互接触,“力的作用是相互的”这个知识点有时容易忽略而造成错误.各磁体(磁铁、电流、运动电荷)之间的作用具有相互性,仍遵循牛顿第三定律.同学们应有“由点到面”的意识:磁体之间磁场力作用仍归属于力的作用范畴.各个击破类题演练1磁体和磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图,以下正确的是()A.磁体⇔磁场⇔磁体B.磁体⇔磁场⇔电流C.电流⇔电场⇔电流D.电流⇔磁场⇔电流解析:磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的. 答案:ABD变式提升1下列所述的情况,哪一种情况可以肯定钢棒没有磁性()A.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互吸引,再将钢棒的这一端接近磁针的南极,两者相互排斥B.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互排斥,将钢棒的另一端接近磁针的北极时,两者相互吸引C.将钢棒的一端接近磁针的北极时,两者相互吸引,将钢棒的另一端接近磁针的南极时,两者仍相互吸引D.将钢棒的一端接近磁针的北极,两者相互吸引,将钢棒的另一端接近磁针的北极时,两者仍相互吸引解析:钢棒与磁针相斥说明钢棒一定具有磁性,因为同名磁极相互排斥.而钢棒与磁针吸引不一定说明钢棒具有磁性,尽管异名磁极相互吸引,但没有磁性的铁质物体同样也能被磁体吸引.选项D中的钢棒的两端都能与小磁针的北极相互吸引,说明钢棒一定没有磁性.答案:D类题演练2关于地磁场,下列说法正确的是()A.地球的地磁两极与地理两极重合B.地球的地磁北极与地理北极重合C.地球的地磁北极与地理南极重合D.地球的地磁北极在地理南极附近解析:地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近.答案:D变式演练2(1)放飞的信鸽一般都能回到家中,不会迷失方向,这是因为()A.信鸽对地形地貌有极强的记忆力B.信鸽能发射并接受某种超声波C.信鸽能发射并接受某种次声波D.信鸽体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向(2)当信鸽突然遇雷雨或经过电视发射塔,有时会迷失方向,这又是为什么?解答:(1)D(2)雷或电视发射塔发出的电磁波干扰了它体内的某种磁性物质,使它不能借助地磁场辨别方向.类题演练3下列关于各磁体间的作用,其中正确的说法有()A.在奥斯特实验中,通电直导线对小磁针产生磁场力,但此时小磁针对通电导线可能不产生磁场力B.在通电直导线对小磁针产生作用力的同时,小磁针对通电直导线一定会产生作用力C.大磁铁的磁性较强,而小磁针对大磁铁的磁场力较小D.任何两个磁体之间产生的磁场力总是大小相等、方向相反解析:磁体之间的作用是相互的,甲磁体产生的磁场对乙磁体发生作用的同时,乙磁体产生的磁场必定对甲磁体发生力的作用.因此,通电直导线、小磁针、大磁针之间相互作用遵循牛顿第三定律.答案:BD变式演练3图5-1-5如图5-1-5,A为电磁铁,C为胶木大秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升过程中,轻绳上拉力F的大小为()A.F=mgB.M g<F<(M+m)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g解析:A、C受重力Mg,绳的拉力F,B给A的磁场力为f1、B受力为重力mg和A给B的磁场力f′.对A、C(包括支架)由平衡条件有:F=Mg+f;对B由牛顿第二定律有:f′-mg=ma(a>0)、由牛顿第三定律有f′=f(f′与f大小相等、方向相反),联立解得F=Mg+m(g+a)>(M+m)g. 该题亦可用超重规律分析:B由静止向上加速,超重,故F>(M+m)g.答案:D。
2021鲁科版选修第一节《磁场》word教案高二年级物理备课组教案主备人:林汉中成员:领导:教学内容磁.(演示磁化过程/通过加热或敲击能够使磁化的物体退磁)2、磁场:老师(0.5分钟):请同学们摸索:磁体对铁一类物质的作用力也是、非接触力?学生摸索并抢答(2分钟):磁体对铁一类物质的作用力也是非接触力,因此我们也能够用电场的相关知识认定,这种力也是通过磁场来传递的。
我们了解磁场,也要象电场一样,先要了解哪些物质会产生磁场。
老师(0.2分钟):如何描述磁场?学生摸索讨论并抢答(4分钟):磁场对哪些物体会产生磁力,这些磁力的大小和方向有何规律等等。
哪些物体周围会形成磁场呢?(学生讨论抢答,并给出判定的理由)板书:2、磁场:①磁体周围存在磁场,磁场是物质存在的另一种形式,是一种客观存在。
由于小磁针的指南指北性说明地球也会对磁针产生磁力,因此说明地球是一个大磁体.②地球也是一个大磁体,周围存在着地磁场。
学生:阅读书P94 第3小节(5分钟),体会地磁场的方向和分布。
明白磁偏角的存在。
老师演示实验(2分钟):(DISLab--磁传感器)初中学过奥斯特实验,电流也会使小磁针受力偏转,因此电流周围也有磁场。
③电流周围空间存在磁场.(奥斯特实验说明了这一点电能生磁)老师演示实验(1.5分钟)::磁体对小磁针的作用;电流对小磁针的作用.师生共同推理分析(1.5分钟):电流周围空间存在磁场,电流是大量运动电荷形成的,而静止电荷周围空间没有磁场.因此运动电荷周围空间也有磁场.学生小结磁场存在于?(1分钟):磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间.老师(1分钟):请大伙儿摸索一下,我们又是用什么方法来检测出磁体、通电导线、地球以及运动电荷周围有磁场存在的呢?联系电场的学习,你有什么收成呢?学生讨论抢答(4分钟):——能够用小磁针来检测,电场则是用试探电荷受力来检测。
研究电场和磁场具有类似的方法。
电场是静止电荷形成的,而运动的电荷周围既有电场,又有磁场。
本章整合知识建构综合应用专题影响磁通量的因素总结:因为Φ=BScosθ,所以影响Φ的因素有磁感应强度B、穿过磁通量的面积S和角度θ.再就是磁通量是一个双向标量,其正负并不表示方向.【例1】一面积为S的长方形线圈从图所示的位置在磁感应强度为B的匀强磁场中转动(转轴与磁场方向垂直)了60°,穿过线圈的磁通量变化了多少?解析:开始时线圈垂直于磁场,所以Φ=BS,线圈转了60°时,磁通量为Φ′=BScos60°,所以ΔΦ=Φ-Φ′=0.5BS.【例2】磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量.如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1=ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.无法确定解析:设线框在位置1时的磁通量为Φ1,在位置2时的磁通量为Φ2,直线电流产生的磁场在1处比在2处要强.若平移线框,则ΔΦ1=Φ1-Φ2,若转动线框,磁感线是从线框的正反两面穿过的,一正一负,因此ΔΦ2=Φ1+Φ2.根据分析知:ΔΦ1<ΔΦ2.选项C正确.答案:C【例3】如图所示,条形磁铁正上方放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁铁轴线平行.当线框由磁铁左端N极正上方匀速运动到磁铁右端S极正上方的过程中,穿过线框的磁通量怎样变化?解析:根据条形磁铁的磁场分布情况知,线框在磁铁左端时,磁感线从线框下表面穿过;当运动到磁铁中央时,穿过线框的磁通量为零;当线框在磁铁右端时,磁感线从线框的上表面穿过,所以线框从磁铁上方匀速运动的过程中,穿过线框的磁通量先减少后增加.答案:穿过线框的磁通量先减少后增加.科海观潮地球磁场地球磁场,简言之是偶极型的,近似于把一个磁铁棒放到地球中心,使它的N极大体上对着南极而产生的磁场.当然,地球中心并没有磁铁棒,而是通过电流在导电液体核中流动的发电机效应产生磁场的.地球磁场不是孤立的,它受到外界扰动的影响,宇宙飞船就已经探测到太阳风的存在.太阳风是从太阳日冕层向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流,主要成分是电离氢和电离氦.因为太阳风是一种等离子体,所以它也有磁场,太阳风磁场对地球磁场施加作用,好像要把地球磁场从地球上吹走似的.尽管这样,地球磁场仍有效地阻止了太阳风长驱直入.在地球磁场的反抗下,太阳风绕过地球磁场,继续向前运动,于是形成了一个被太阳风包围的、彗星状的地球磁场区域,这就是磁层.享有王子特权的人少之又少,但正义感却是人尽可拥的美德。
[体系构建][核心速填]一、磁场的定义磁体或电流周围存在一种特殊物质,这种物质能够使磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间发生力的作用,这种特殊的物质叫作磁场。
二、磁场的产生1.磁体周围存在磁场;2.电流周围存在磁场--电流的磁效应(1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现);3.运动的电荷周围存在磁场。
三、磁场方向在磁场中的任一点,小磁针北极(N极)所受磁场力的方向,亦即小磁针静止时北极(N极)所指的方向,就是那一点的磁场方向,该点的磁场方向与小磁针南极(S 极)受力方向相反。
四、安培定则应用1.直线电流磁场方向判断用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流的方向一致,弯曲四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
2.环形电流的磁场方向判断右手弯曲的四指表示电流的方向,则伸直的拇指所指的方向是环形导线中心轴线处的磁场方向。
3.通电螺线管的磁场方向判断用右手握住螺线管,让弯曲四指所指的方向与电流方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是说拇指指向通电螺线管的N极(或北极)。
五、磁场的描述1.磁感线:如果在磁场中画出一些有方向的假想曲线,使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同,这样的曲线称为磁感线。
2.磁感应强度(1)定义:穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。
用符号B表示。
(2)单位:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,符号为T,1 T=1 N/(A·m)。
(3)方向:磁场中某点磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,也就是放在该点的小磁针N极受力的方向,是矢量。
3.磁通量(1)定义:磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数叫作穿过这个面积的磁通量。
(2)计算公式:Φ=B·S,此公式的适用条件:①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。
(3)单位:在国际制单位制中是韦伯,简称韦,符号是Wb,1 Wb=1 T·m2。
安培定则的应用和磁场的叠加1流、环形电流及通电螺线管周围磁感线的分布及方向,在应用时,应注意分清“因”和“果”:(1)直线电流的磁场:拇指指向“原因”即电流方向;四指指向“结果”即磁感线的环绕方向。
(1)多媒体展示我国有关磁应用的记录:a 、东汉王充《论衡·是应篇》片段;b 、郑和下西洋过洋牵星图(2)司南:古代人们就发现了天然磁石吸引铁器的现象。
东汉学者王充在《论衡》中写道:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。
“司南”,被公认为最早的磁性指南工具。
指南针是我国古代四大发明之一。
(3)天然磁体:最初发现的磁体是被称为“天然磁石”的矿物,其中含有主要成分为Fe3O4,能吸引其他铁质物体,很像磁铁。
【演示实验】将条形磁铁与强磁铁慢慢靠近钥匙串【提出问题】老师手中的磁铁(条形)有什么特点?引导学生观察并分析出磁铁的特点,得出磁体、磁性以及磁极的定义。
【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;磁体中磁性最强的区域叫磁极。
指南针:中国古代四大发明之一 是利用同名磁极相斥,异名磁极相吸的原理我国古代的磁应用,会古人的智慧磁铁和强磁铁都能将钥匙串吸引起来,强磁铁吸引力特别强;并回答:吸引铁质物体,两极【提出问题】我们初中学习过磁体是通过磁场相互作用的,那只有磁铁才能产生磁场吗?投影介绍人类认识电现象和磁现象的过程以及奥斯特的生平。
【演示实验】奥斯特实验演示实验时可以分以下几种情形:(1)水平电流在小磁针的正上方时,让电流分别由南向北流和由北向南流;(2)水平电流在小磁针的正下方时,让电流分别由南向北和由北向南流;(3)水平电流在小磁针的周围时,让电流分别由南向北和由北向南流。
【提出问题】该实验说明了什么,成功的关键是什么?引导学生得出电流也能产生磁场并得出电与磁的联系;实验成功的两个关键:a 、通电导线要南北放置;b 、小磁针要平行放置于导线的下方或者上方【提出问题】1、类比于库仑力和电场,可知磁场对电流的作用是通过什么实现的?我们可以通过磁场对磁体或电流的作用认识磁场。
2、猜想一下,磁场的基本性质是什么呢?与电场的基本性质是否相似?【板书】磁场的定义以及其基本性质:磁场是存在于磁极(或电流)局围的一种特殊物质;磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用。
第1节磁场1.同名磁极相斥,异名磁极相吸。
2.磁场是一种看不见、摸不着、存在于电流或磁体周围的物质,它传递磁相互作用。
3.小磁针的指向与正南北方向之间的夹角叫做磁偏角。
4.地磁场是地球的“保护伞”,利用地磁场可以勘探矿床。
1.古人对磁的应用指南针是我国古代四大发明之一,由原来的“司南”发展而来,它的发明对促进人类航海事业起了重大作用。
2.磁场(1)定义:磁体或电流周围存在的一种特殊物质。
(2)基本性质:对放入其中的磁极或电流产生力的作用。
(3)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
[重点诠释]1.对磁现象的理解(1)磁极与磁体之间、磁极与电流之间、电流与电流之间都会发生相互作用,这些相互作用都是通过磁场发生的,这是磁现象的电本质,图示如下:磁极A电流激发作用磁场激发作用磁极B电流(2)任何一个磁体都有N、S两个磁极,不存在单极磁体。
2.电场和磁场的比较1.下列关于磁场的说法中,正确的是( )A .磁场和电场一样,都是同一种物质B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的C .磁极与电流之间不能发生相互作用D .磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都能通过磁场发生相互作用解析:磁场和电场,都是自然界客观存在的特殊物质,电场传递电荷间的相互作用,磁场除了传递磁极与磁极之间的相互作用,还可以传递磁极与电流之间、电流与电流之间的相互作用,故D 正确。
答案:D1.地磁场地球本身是一个大磁体,它的N 极位于地理南极附近,S 极位于地理北极附近。
2.磁偏角地磁场的两极与地理的两极并不重合。
因此水平放在地面上的可以自由转动的小磁针的指向与正南正北方向之间有一个夹角,这个夹角叫磁偏角。
图5-1-13.地磁场的特点地球的磁场与条形磁铁的磁场相似,其主要特点有:(1)地磁场的N 极在地理南极附近,S 极在地理北极附近。
(2)地磁南极正上方磁场方向竖直向下,地磁北极正上方磁场方向竖直向上。
(3)在赤道正上方,地磁场方向水平向北。
(4)在南半球,地磁场方向相对地面指向北上方;在北半球,地磁场方向相对地面指向北下方。
4.地磁场作用(1)行军、航海需要利用地磁场对指南针的作用来定向。
(2)地磁的变化可以用来勘探矿床。
(3)地磁场称为地球的“保护伞”。
2.关于地磁场,下列说法正确的是( )A.地磁的南极在地球北极附近B.地磁的北极与地球北极重合C.地球的周围存在着磁场,但地磁的两极与地理的两极并不重合,其间有一个夹角这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的D.在地球表面各点磁场强弱相同解析:地磁两极与地理两极位置并不重合,地磁N极在地理南极附近,地磁S极在地理北极附近,故A对,B错,磁偏角是能自由转动的小磁针静止时的指向与正南北方向的夹角,在地球上的不同地点,磁偏角一般不同,故C错,地磁场类似于条形磁铁的磁场,南、北两极附近磁场最强,赤道周围磁场最弱,故D错。
答案:A[例1]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.磁场和电场都是根据人们的想象确定的[审题指导] 解题时应注意以下两点:(1)注意磁场与电场的区别;(2)理解磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
[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、电流与电流间还是磁极与电流间,都有相互作用的磁场力。
磁场是一种特殊物质,它的基本特点是对放入其中的磁体、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,因此,磁场和电场是两种不同的物质,各自具有其自身的特点。
所以只有A正确。
[答案] A借题发挥对于磁场,应该理解磁场的客观存在性,磁体或电流周围都存在着磁场,虽然看不见摸不着,但实际存在。
同时,磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流产生力的作用。
[例2] 地球是一个大磁体,以下说法错误的是( )A.地磁场的北极在地理南极附近B.赤道附近地磁场的方向和地面平行C.北半球地磁场方向相对地面是斜向下的D.地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的[解析] 地面上小磁针静止时,磁针的南极应指向地磁场的北极,地磁场的南极在地理北极附近,地磁场的北极在地理南极附近,因此地磁场的方向只有在赤道附近和地面平行,在北半球斜向下方,在南半球斜向上方。
故选D。
[答案] D[随堂基础巩固]1.下列说法正确的是( )A.把一根条形磁铁从中间折断,则被分开的两部分只有N极或S极B.永久磁铁的磁场与电流周围的磁场的性质不同C.人们代步的电动自行车中应存在磁体D.只有电流周围才有磁场解析:任何磁体都有两个磁极(N极、S极)。
一根条形磁铁从中间折断,则变成两根磁铁,每根仍会有两个磁极,故A错;磁体周围和电流周围都存在磁场,并且磁场的性质相同,故B、D错;电动自行车的电动机等部件有磁体,故C对。
答案:C2.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的情况相似,下列说法正确的是( )A.地磁场的方向是沿地球上的经线方向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的方向D.在地磁南极上空,地磁场的方向是竖直向下的解析:地理南北极与地磁南北极不重合,所以地磁场方向与经线有夹角,即磁偏角,地磁场方向不与地面平行,它们之间的夹角称为磁倾角,在地磁南北极附近,磁场方向是与地面垂直的。
答案:D3.铁棒a能吸引小磁针,铁棒b能排斥小磁针,若将铁棒a靠近铁棒b,则( ) A.a、b一定互相吸引B.a、b一定互相排斥C.a、b之间有可能无磁场力作用D.a、b可能互相吸引,也可能互相排斥解析:小磁针本身有磁性,能够吸引没有磁性的铁棒,故铁棒a可能有磁性,也可能没有磁性,只是在小磁针磁场作用下暂时被磁化的结果。
铁棒b能排斥小磁针,说明铁棒b 一定有磁性,若a无磁性,当a靠近b时,在b的磁场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用;若a有磁性,则a、b两磁体都分别有北极和南极,当它们的同名磁极互相靠近时,互相排斥;当异名磁极互相靠近时,互相吸引。
这说明不论a有无磁性,它们之间总有磁场力的作用。
所以a、b间可能互相吸引,也可能互相排斥,故A、B、C错,D对。
答案:D[课时跟踪训练](满分50分时间30分钟)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共45分)1.下列物体中,周围一定存在磁场的有( )A.地球B.通电直导线C.钢条D.带电金属球解析:磁场存在于磁极和电流周围。
地球周围存在地磁场,故选项A、B正确。
答案:AB2.下列说法中正确的是( )A.只有磁铁周围才有磁场B.电荷的周围一定有电场和磁场C.永久磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场D.电流能产生磁场说明电和磁是有联系的解析:磁铁和电流周围都有磁场且性质相同,而电流是电荷定向移动形成的。
所以,运动电荷周围既有电场又有磁场,静止电荷周围只有电场,A、B、C不对,电流产生磁场就是电和磁有关的证明,所以D对。
答案:D3.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或电流有力的作用B.磁场是看不见摸不着、实际不存在而由人们假想出来的一种物质C.磁场是客观存在的一种特殊物质D.磁场的存在与否决定于人的思想,想其有则有,想其无则无解析:磁体或电流周围存在一种特殊物质,能够传递磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用,这种特殊的物质叫做磁场。
磁场的基本性质是对放入其中的磁极或电流产生力的作用,它的存在是不以人的主观思想而改变的,是一种客观物质的存在。
答案:AC4.关于地磁场的下列说法中正确的是( )A.地理位置的南北极即为地磁场的南北极B.在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理南极C.在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理北极D.在北半球上方的磁针静止时与地面平行且N极指向地理北极解析:地理两极与地磁两极位置不重合,且地磁N极在地理南极附近,地磁S极在地理北极附近,故A错。
不管在地球周围的任何地方,能自由转动的磁针静止时,都出现N极指向地理北极,S极指向地理南极的现象,故B错,除在赤道上空外,小磁针不与地球表面平行,在南半球N极斜向上,在北半球N极斜向下,故C对D错。
答案:C5.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.指南针只能在磁场类似于地球磁场的天体上正常工作解析:地球是全球性的磁场天体,宇宙中有许多天体都有类似于地球的磁场,但也有部分天体(例如火星)不是全球性的磁体,故A对B错;只有在全球性的磁场天体上,指南针才能正常工作;火星就不是一个全球性的磁体,指南针就无法正常工作。
故D对C错。
答案:AD6.一种磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放着磁体,车厢用的磁体大多是通过强大电流的电磁铁,现有下列说法正确的是( )A.磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用B.磁悬浮列车利用了异名磁极互相排斥C.磁悬浮列车消除了车体与轨道之间的摩擦D.磁悬浮列车增大了车体与轨道之间的摩擦解析:磁悬浮列车利用磁极间的相互作用的特性而与铁轨分离,这样它在前进过程中不再受到与铁轨之间的摩擦阻力,而只会受到空气的阻力。
故A、C正确。
答案:AC7.磁性是物质的一种普遍属性,大到宇宙星体,小到电子、质子等微观粒子,几乎都会有磁性。
地球就是一个巨大的磁体,其表面的磁性很强。
甚至在一些生物体内也会含有微量强磁性物质,如Fe3O4,鸽子正是利用这种体内外磁性的相互作用来辨别方向的。
若在鸽子身上缚一块永久磁铁,且其附近的磁场比地磁场强,则( )A.鸽子仍能辨别方向B.鸽子更容易辨别方向C.鸽子会迷失方向D.不能确定鸽子是否会迷失方向解析:鸽子“认家”的本领是通过体内磁性与外部地磁场的相互作用来辨别方向的。
若鸽子身上缚上一块磁铁后,由于磁铁的磁场和地磁场共同与鸽子体内磁性发生相互作用,不能正确地区分地磁场的作用,也就不能辨别正确的方向。
故选C。
答案:C8.下列说法中与实际情况相符的是( )A.地球的磁偏角是一个定值B.地磁场的北极在地理位置的北极附近C.除了地球外,到目前为止其他星球上还没有发现磁现象D.郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早解析:磁偏角随地理位置的变化而变化,A错。
地磁场的北极在地理南极附近,B错。
其他星球也有存在磁场的,C错。
我国是最早利用指南针的国家,D对。
答案:D9.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.导线沿南北方向放置在磁针的正上方D.导线沿东西方向放置在磁针的正上方解析: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,是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向。