2018版高中物理 第5章 磁场 第1节 磁场学案 鲁科版选修3-1

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1、 第1节　磁场 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.理解磁场的概念及基本特征．(重点) 2.知道磁极之间，磁极与电流之间、电流与电流之间都是通过磁场相互作用的．(重点) 3.了解地磁场的特点，知道磁偏角的概念．(重点) 我 国 古 代 的 磁 应 用　磁 场 1．我国古代的磁应用 (1)磁石 古人认为磁石吸铁如同慈母召子，故又把磁石称为慈石． (2)磁极 古人发现，不管形状如何，任何磁体都有两个磁极． (3)指南针 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

2、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(或运动电荷)产生力的作用． (3)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)． (4)磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引． 1．任何磁体都有两个磁极．(√) 2．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．(√) 3．磁场看不见，摸不着，实际不存在．(×) 指南针的发明有什么重要作用． 【提示】　指南针具有指南北方向的特性，为人类远行提供了帮助，促进了人类文明的传播，也使航海事业得到发展． 电荷与电荷之间的相互作用是通过

3、电场发生的 探讨1：磁体与磁体间相互作用是如何发生的？ 【提示】　磁体磁体． 探讨2：磁体与通电导体间相互作用是如何发生的？ 【提示】　磁体通电导体． 1．磁场的客观性 磁场是磁体和电流周围存在的一种特殊物质，它虽然看不见、摸不着，但它能够对放入其中的磁极、电流产生力的作用，它是客观存在的． 2．磁场的存在形式 磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同，不是以微粒的形式存在，而是以场的形式存在． 3．磁场的基本性质 磁极与磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过磁场相互作用的． 4．电流的磁场 1820年丹麦物理学家奥斯特首先发现：电流周围存在磁场——电流的磁

4、效应． 1．关于磁场，下列说法正确的是(　　) A．磁极与磁极之间是直接发生作用的 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．磁场的存在与否取决于人的思想，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能产生力的作用，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，C正确． 【答案】　C 2．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．

5、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】　D 电场和磁场的区别 项目 电场 磁场 不同点 产生 电荷周围 磁体、电流、运动电荷周围 基本性质 对放入其中的电荷有电场力的作用 对放入其中的磁极、电流有力的作用 作用特点 对放入其中的磁极不产生力的作用 对放入其中的静止电荷无力的作用 相同点 都是不依赖于人的意志而客观存

6、在的特殊物质，都具有质量和能量 地 球 的 磁 场 1．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．地磁场被称为地球生命的“保护伞”． 2．磁偏角 地磁场的两极与地理的两极并不重合．水平放在地面上的可以自由转动的小磁针的指向与正南北方向之间的夹角叫磁偏角． 图5­1­1 1．磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用．(√) 2．地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁的北极在地理北极附近．(×) 看围棋讲座时会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来，你知道这是为什么吗？ 【提示】　这是因

7、为棋子和棋盘都是由磁性材料做成的，它们之间存在着磁力，从而使棋子和棋盘之间存在着弹力，使棋子受到一个与重力平衡的向上的静摩擦力，所以棋子不会掉下来． 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．指南针为什么指南？ 图5­1­2 【提示】　地球表面磁场的方向由南指向北，水平放置的小磁针在地磁场作用下静止时，北极(N极)总是指向北，南极(S极)总是指向南． 地球磁场特点 地磁场与条形磁体的磁场相似，主要有三个特点： 图5­1­3 1．地球本身就是一个大磁体，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近． 2．在赤道平面上，

8、距离地球表面等高的各点，磁场强弱程度相同，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(Bx)总是从地球南极指向北极；而竖直分量(By)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5­1­3所示． 3．关于地磁场，下列叙述正确的是(　　) A．地磁两极和地理两极完全重合 B．我们用指南针确定方向，指南的一端是指南针的北极 C．地磁北极与地理南极重合 D．地磁北极在地理南极附近 【解析】　地球是一个大磁体，地磁北极(N极)在地理南极附近，地磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合；指南针指南的

9、一端应该是指南针的南极(S极)．故选项D正确． 【答案】　D 4．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地球的北极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是(　　) 【导学号：34022028】 A．①②④ B．②③④ C．①⑤ D．②③ 【解析】　本题考查地磁场的特点与分布，地磁场与条形磁铁的磁场相似，主要有三个特点： (1)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，如图所示． (2)地磁场(B)的水平分量(B

10、x)总是从地理南极指向地理北极，而竖直分量(By)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． (3)在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁场强弱相同，且方向水平向北． 【答案】　D 5．如图5­1­4所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将(　　) 图5­1­4 A．指北 B．指南 C．竖直向上 D．竖直向下 【解析】　我们已经知道地球的地理北极点上可以近似地认为是地磁的南极，根据磁体的同性相斥，异性相吸，所以小磁针的N极将竖直向下，故选D. 【答案】　D 地磁场的特点 (1)地磁南北极与地理南北极相反，但二者并不重合． (2)地磁场的分布与条形磁铁周围的磁场分布相似． (3)在要求不是很精确的情况下，可以认为地磁的两极与地理的两极重合． 6