3.1 我们周围的磁现象 (选修3-1)

第二节认识磁场知识点1：磁场（重点）实物和场是物质存在的两种不同形式，磁场和电场一样，都是客观存在的一种特殊物质。

一、磁场客观存在于磁体、电流周围，磁体和电流通过磁场传递相互作用。

二、磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流产生力的作用。

磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的三、磁场有强弱和方向，可以用磁感线形象地描述磁场的强弱和方向，也可以用小磁针受力方向来描述磁场的方向。

物理学规定，磁场的方向即小磁针N极受力的方向，亦即小磁针静止时N极指向。

四、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。

知识点2：磁感线（重点）在磁场中每一点，磁场都有确定的大小和方向，物理学中用磁感线形象地描述磁场。

所谓磁感线就是为了使人们更形象更直观地描述磁场，而引入的一系列有方向的曲线：（1）磁感线的定义在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。

（2）特点：A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。

C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。

D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小注意：磁感线是为了形象地描述磁场而引入的数学工具，最早是由英国物理学家法拉第提出的，并不真实存在，实验时常用被磁化的铁屑来显示磁感线的分布，但绝不能认为磁感线是由细铁屑组成的。

磁感线是闭合的，磁场中未画磁感线的空间，磁场照样存在，磁感线不相交。

磁感线和电场线的区别项目磁感线电场线相似点意义形象地描述磁场方向和相对强弱而遐想的线形象地描述电场方向和相对强弱而遐想的线方向线上各点的切线方向即为该点的磁场方线上各点的切线方向即为该点的磁场方向，是正电荷受力方向知识点3：安培定则（重点）法国物理学家安培通过实验总结出了用于判断电流的磁场分布的法则——安培定则，又称为右手螺旋定则。

【高二】3.1 我们周围的磁现象、3.2 认识磁场学案（粤教版选修3-1）3.1 我们周围的磁现象、3.2 认识磁场学案（粤教版选修3-1）一、我们周围的磁现象1．地球磁体的N极位于地理______附近，地球磁体的S极位于地理______附近，但地磁极与地理极并不重合，地球周围的这种磁场叫______．2．像铁那样磁化后磁性很强的物质叫______物质，所谓磁性材料通常就是指这一类物质. 磁性材料按________的难易可分为硬磁性材料和软磁性材料．磁化后容易去磁的物质叫______性材料，不容易去磁的物质叫______性材料．二、认识磁场1．丹麦物理学家奥斯特发现________能够产生磁场．法国物理学家安培发现磁场对_____可以产生作用力．2．在磁场中的任一点，小磁针静止时________所指的方向就是该点的磁场方向．3．磁感线是在磁场中画出的一些有______的曲线，在这些曲线上，每一点的______方向都与该点的磁场方向一致，磁感线的________程度反映了磁场的强弱．4．分子电流假说：任何物质的分子中都存在________电流――分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的________.一、我们周围的磁现象[问题情境]1.简述古代和现代磁场的用途．2．地球是一个大磁体，它的极性是怎样分布的？3．什么是磁性材料？磁性材料是如何分类的？分别有哪些用途？[要点提炼]地磁场：地球由于本身具有________而在其周围形成的磁场．地磁场的分布如图1所示：图1地球磁场的N极位于______附近，地球磁场的S极位于______附近，地磁极和地理极并不重合．[问题延伸]地磁体周围的磁场分布：与条形磁铁周围的磁场分布情况相似，两极磁性最_____，中间磁性最____________，在赤道正上方，地磁场方向____________；在南半球，地磁场方向指向______________；在北半球，地磁场方向指向____________．[:学科网]二、磁场初探，磁场有方向吗[问题情境]1.什么是磁场？磁场存在于什么地方？2．磁场的有哪些？3．磁场有哪些力学方面的性质？4．分别说明奥斯特和安培在磁场方面的贡献．5．磁场有方向吗？[要点提炼]电流能够产生磁场的现象称为电流的磁效应．磁场的有：________和________．磁场可对________和________产生力的作用．磁场的方向：小磁针______时______极所指的方向．三、图示磁场[问题情境]1.法拉第是怎样“看见”磁场的？2．磁感线是实际存在的吗？它能描述磁场的强弱和方向吗？3．通电直导线、通电圆环、通电螺线管的磁感线分布情况如何判断？具体方法怎样？[要点提炼]1．磁感线：是在磁场中画出的一些有方向的________，在这些________上，每一点的磁场方向都在该点的切线方向上．2．磁感线的基本特性：(1)磁感线的疏密程度表示磁场的________．(2)磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从______指向______；在磁体内部，由______指向________．(3)磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不真实存在，不可认为有磁感线的地方才有磁场，没有磁感线的地方没有磁场．3．安培定则：(1)判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时，安培定则表述为：用______握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是________的环绕方向；(2)判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为：让弯曲的四指所指方向跟________方向一致，大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管________磁感线的方向(这里把环形电流看作是一匝的线圈)．[问题延伸]几种常见的磁场的磁感线分布图1．通电直导线的磁场(图中的“×”号表示磁场方向垂直纸面向里，“•”表示磁场方向垂直纸面向外)2．环形电流的磁场3．通电螺线管的磁场四、安培分子电流假说[问题情境]没有磁性的铁棒在受到外界磁场的作用时，两端对外界显示出较强的磁作用，形成了磁极．这是怎么回事呢？1．安培是受到什么启发提出分子电流假说的？2．磁化的本质是什么？[要点提炼]1．分子电流假说的内容：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.2．_____ ___________________是否有规律，决定了物体对外是否显磁性．3．磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由______产生的.例1 关于磁感线的描述，下列说法中正确的是( )A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B．磁感线可以用细铁屑显示，因而是真实存在的C．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交听记录：变式训练1 关于磁感线的认识下列说法正确的是( )A．磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B．磁感线可以表示磁场的强弱和方向C．磁场中某点磁场的方向，即为该点的磁感线的切线方向D．沿磁感线的方向，磁感应强度减弱图2例2 一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，如图2所示，则这束带电粒子可能是( )A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束听记录：图3变式训练2 有一束电子流沿x轴正方向高速运动，如图3所示，电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向是沿( )A．y轴正方向 B．y轴负方向C．z轴正方向 D．z轴负方向【即学即练】1．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．我们用指南针确定方向，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附近2．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3．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4．试在图4中，由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向．图4参考答案前自主学习一、1．南极北极地磁场2．铁磁性去磁软磁硬磁二、1．电流电流 2.北极(N极)3．方向切线疏密 4.环形磁体核心知识探究一、[问题情境]1．见本2．地球磁体的N极位于地理南极附近，地球磁体的S极位于地理北极附近．3．像铁那样磁化后磁性很强的物质叫铁磁性物质，所谓磁性材料通常就是指这一类物质．磁性材料可分为硬磁性材料和软磁性材料．软磁性材料常用制造天线磁棒、磁头、变压器等；硬磁性材料适合制成永磁铁、磁带、银行卡等．[要点提炼]磁性地理南极地理北极[问题延伸]强弱水平向北(平行地面) 北上方(相对地面斜向下) 北下方(相对地面斜向下)二、[问题情境]1．磁场是磁体周围产生的一种看不见、摸不着的特殊物质；磁场存在于磁体周围．2．有两个：磁体和电流．3．磁场对磁体有力的作用，对电流也有力的作用．4．奥斯特发现电流可以产生磁场(电流的磁效应)，安培发现了磁场对电流可以产生作用力．5．磁场有方向，其方向为：静止的小磁针北极的指向．[要点提炼]磁体电流磁体电流静止N三、[问题情境]1．法拉第在“磁场中铁屑”的启发下引入了磁感线．2．磁感线不存在，能描述磁场的强弱和方向．每一点的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱．3．用安培定则判断，具体方法见 [要点提炼][要点提炼]1．曲线曲线2．(1)强弱(2)N极S极S极N极3．(1)右手磁感线(2)电流内部四、[问题情境]1．通电螺线管产生的磁场与条形磁铁产生的磁场十分相似．2．当物体受到外界磁场的作用时，各分子电流的取向变得大致相同．[要点提炼]1．任何物质的分子中都存在环形电流――分子电流，分子电流使每个物质都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极．2．分子电流的取向3．电流解题方法探究例1 A [磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，即小磁针静止时北极所指的方向，所以A正确；磁感线是为了形象地描述磁场而假想的一组有方向的闭合曲线，实际上并不存在，细铁屑可以显示出其形状，但那并不是磁感线，B错；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁感线是假想的人为画出的曲线，两条磁感线的空隙处也存在磁场，C错；磁感线不能相交，D错．]变式训练1 BC [根据磁感线的定义，B对，C对，D错；在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线为闭合曲线，所以A不正确．]例2 BC [小磁针N极的指向即是磁针所在处的磁场方向．题中磁针S极向纸内偏转，说明离子束下方的磁场方向由纸内指向纸外．由安培定则可判定由离子束的定向运动所产生的电流方向由右向左，故若为正离子，则应是自右向左运动，若为负离子，则应是自左向右运动，因此B、C正确．]变式训练2 A [电子流沿x轴正方向高速运动，相当于电流沿x轴负方向．依据安培定则可得，在z轴上的P点处所产生的磁场方向沿y轴正方向．所以，本题的正确选项为A.]即学即练1．D [地球是一个大磁体，地球的地磁两极与地理两极并不重合．且相对位置在极其缓慢地变化．因此A、C错误，因为地磁北极在地理南极附近．因此，指南针指南的一极应是指南针的南极．故B错误，D正确．]2．C [1820年奥斯特发现导线通电后其下方与导线平行的小磁针发生偏转之前，安培、库仑等人都认为磁与电完全是两回事，故选C]3 ．D [一元硬币为钢芯镀镍，钢和镍都是磁性材料，放在磁体的周围能够被磁化而获得磁性，能够和磁体相互吸引．]4．(1)电流向下(2)逆时针(3)右进左出(4)下进上出感谢您的阅读，祝您生活愉快。

电与磁之间的 相似点
电
←→
磁
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 都有两个极：电荷有正电，负电 ； 磁铁有南极，北极
电与磁之间的 联系
1731年，一位英国商人 发现雷电过后， 刀叉带上了磁性
富兰克林在1751年发现 放电可以使缝衣针磁化
奥斯特（丹麦）
深受康德自然哲学的 影响
磁场的基本性质： 磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生力的作用
四、地磁场
地球周围空间存在 的磁场叫地磁场
地磁场的北极在地理的南 极附近，地磁场的南极在 地理的北极附近，但两者 并不完全重合，它们之间 的夹角称为磁偏角。
知识小结
一、磁现象中的几个概念
磁性：能够吸引铁质物体的性质 磁体：具有磁性的物体 磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极 磁化：是指使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程
定的南北方向
电
←→ 磁
二、电流的磁效应（奥斯特实验）
结论: 通电导线周围存在磁场，
即电流可以产生磁场。
磁场对放入其中的磁 体有力的作用
磁体也会对通电导线有作用力（安培研究成果）
磁铁可以 驱动通电 导线运动
电动机
电流计
磁场对放入其中的通 电导线有力的作用
三、磁场
磁场： 磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质
3.1 磁现象和磁场
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极 光
一、磁现象
磁性：能够吸引铁质物体的性质
磁体：具有磁性的物体
磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极
南极S 北极N
磁化：是指使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程
我国最早对磁石的记载：
世界上最早的 磁性定向工具

三、磁场 （类比电场）
电场
1 电荷之间的相互作 用通过电场发生
2 电荷周围存在的一 种特殊物质
3 对放入其中的电荷 有力的作用
磁场
磁体与磁体、磁体与电流、 电流与电流的相互作用通过 磁场发生
电流、磁体周围存在 的一种特殊物质
对放入其中的电流、 磁体有力的作用
四、地磁场
回答下列问题： 1.地磁南极在哪？地磁北极在哪？ 2.什么是磁偏角？
No 君子赠人以言，庶人赠人以财。——荀况
懦弱的人只会裹足不前，莽撞的人只能引为烧身，只有真正勇敢的人才能所向披靡。 每天多做一点，并坚持下去。
Image 做事就是在学做人而已。
相逢的故事多似流星，唯你与我，以眼认眼，以身还身。 愚痴的人，一直想要别人了解他。有智慧的人，却努力的了解自己。 不要试图交到一个完美的朋友，也不要交到很多朋友。
磁体间的相互作用通过磁场发生.
4.磁体周围有磁场.
NS
重温经典 电流的磁效应
奥斯特实验：电流周围有磁场
提供的器材：干电池、线圈、直导线、小磁针、 马蹄形磁体、开关、导线若干
注意事项：开关闭合后立即断开（试触法）
现象:电流使小磁针发生转动
奥斯特先生已经永远把他的名字和一个新 纪元联系在一起了。
——安培
1820年4月，在一次讲演快结束的时候，奥斯特 抱着试试看的心情又作了一次实验。他把一条非常细 的铂导线沿南北方向上放在一根用玻璃罩罩着的小磁 针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这 一跳，使有心的奥斯特喜出望外，竟激动得在讲台上 摔了一跤。但因为偏转角度很小，这一跳并没有引起 听众注意。以后，奥斯特花了三个月，作了许多次实 验，宣布发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联 系。