1、 最早的磁性指向器最早的磁性指向器它由青鈾盤和磁石琢磨的勺組它由青鈾盤和磁石琢磨的勺組成，磁勺頭為磁性的北極，尾為南極。磁勺放置在地盤成，磁勺頭為磁性的北極，尾為南極。磁勺放置在地盤中心，受地磁作用，勺尾指向南方。中心，受地磁作用，勺尾指向南方。 第二章 磁場一、早期對磁的研究和使用一、早期對磁的研究和使用1 1、鄭和下西洋：、鄭和下西洋： 我國是最早在航海上使用指南針的國家，導航時兼我國是最早在航海上使用指南針的國家，導航時兼用羅盤和觀星用羅盤和觀星 ，二者相互補充，相互修正。，二者相互補充，相互修正。 用羅盤指引航向，探索航道，將船只航向的變動與用羅盤指引航向，探索航道，將船只航向的變動與

2、指南針指向的變動的關系總結出來，畫出的航線在古代指南針指向的變動的關系總結出來，畫出的航線在古代稱為針路或針徑。稱為針路或針徑。 1405143314051433年間，鄭和先后年間，鄭和先后7 7次下西洋。他率領當次下西洋。他率領當時世界上最強大的船隊，先后到達了亞洲、非洲的三十時世界上最強大的船隊，先后到達了亞洲、非洲的三十幾個國家。是世界航海史上偉大的壯舉幾個國家。是世界航海史上偉大的壯舉鄭和下西洋，不但是中國海上探險事業的巨大成就，也是世界鄭和下西洋，不但是中國海上探險事業的巨大成就，也是世界地理發現史上的光輝紀錄。地理發現史上的光輝紀錄。2 2、歐洲人的遠洋探險：、歐洲人的遠洋探險：

3、在宋、元兩代，我國發明的指南針傳到了歐洲和在宋、元兩代，我國發明的指南針傳到了歐洲和亞洲的許多國家，使得近代歐洲的遠洋探險成為可亞洲的許多國家，使得近代歐洲的遠洋探險成為可能。能。 意大利航海家哥倫布（約意大利航海家哥倫布（約14511506 14511506 ）進行了）進行了遠遠洋探險，在這次航行中，觀察到了磁偏角。洋探險，在這次航行中，觀察到了磁偏角。 葡萄牙航海家麥哲倫（約葡萄牙航海家麥哲倫（約14801521 14801521 ）也進行了）也進行了遠洋探險，用了三年時間完成了舉世聞名的環球航遠洋探險，用了三年時間完成了舉世聞名的環球航行。行。 所有這些遠洋航行的成功，離不開磁學知識的最

4、所有這些遠洋航行的成功，離不開磁學知識的最初應用初應用指南針。指南針。二、磁場二、磁場1 1、磁場：磁體周圍存在磁場。、磁場：磁體周圍存在磁場。2 2、磁場的基本性質：對磁體有力的作用，同名磁極相、磁場的基本性質：對磁體有力的作用，同名磁極相斥斥 ，異名磁極相吸，異名磁極相吸 。3 3、磁場的方向：、磁場的方向：規定靜止小磁針規定靜止小磁針北極受力的方向，也即小磁針靜止北極受力的方向，也即小磁針靜止時北極所指的方向，就是那一點的時北極所指的方向，就是那一點的磁場方向磁場方向 4 4、磁感線：、磁感線：（1 1）定義：在磁場中畫出一些有方向的曲線）定義：在磁場中畫出一些有方向的曲線, ,在這些在

5、這些 曲線上，每一點的切線方向，都跟該點的磁場方向相曲線上，每一點的切線方向，都跟該點的磁場方向相同。這樣的曲線叫磁感線。磁感線的疏密表示磁場強弱。同。這樣的曲線叫磁感線。磁感線的疏密表示磁場強弱。 (2)(2)目的：為形象地描述磁場而人為引入的假想曲線目的：為形象地描述磁場而人為引入的假想曲線(3)(3)特點：特點： a.a.磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向；磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向； b.b.磁感線的疏密可以反映磁場的強弱；磁感線的疏密可以反映磁場的強弱； c. c. 磁感線是封閉曲線；磁感線是封閉曲線； d. d. 任何兩條磁感線都不相交。任何兩條磁感線都不相交。（4

6、 4）模擬磁感線：實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的）模擬磁感線：實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的性質，來模擬磁感線的形狀。條形磁體磁感線模擬圖性質，來模擬磁感線的形狀。條形磁體磁感線模擬圖（4 4）模擬磁感線：實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的）模擬磁感線：實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的性質，來模擬磁感線的形狀。條形磁體磁感線模擬圖性質，來模擬磁感線的形狀。條形磁體磁感線模擬圖（5 5）條形磁體和蹄形磁體的磁感線：）條形磁體和蹄形磁體的磁感線：磁感線方向：磁感線方向：外部從外部從N N極到極到S S極；內部從極；內部從S S極到極到N N極。極。 磁場的方向：磁場的方向：規定靜止小磁針北極受力規定靜止

7、小磁針北極受力的方向（或小磁針靜止時北極所指的方向）的方向（或小磁針靜止時北極所指的方向）電場的方向：電場的方向：規定正電荷所受電場力的方向規定正電荷所受電場力的方向 磁感線磁感線與與電場線電場線的聯系與區別的聯系與區別磁感線：磁感線：（1 1）為形象描述磁場而假）為形象描述磁場而假想的曲線，實際不存在想的曲線，實際不存在（2 2）疏密表示強弱，切線）疏密表示強弱，切線方向表示磁場方向方向表示磁場方向（3 3）磁鐵外部從）磁鐵外部從N N極到極到S S極，極，內部從內部從S S極到極到N N極，形成極，形成閉合曲線閉合曲線（4 4）不相交）不相交電場線：電場線：（1 1）為形象描述電場而）為形

8、象描述電場而假想的曲線，實際不存在假想的曲線，實際不存在（2 2）疏密表示強弱，切）疏密表示強弱，切線方向表示電場方向線方向表示電場方向（3 3）始于正電荷，終止）始于正電荷，終止于負電荷的于負電荷的非閉合曲線非閉合曲線（4 4）不相交）不相交三、地磁場：三、地磁場：1 1、定義、定義: :地球是個磁體地球是個磁體, ,具有磁場具有磁場, ,叫地磁場。叫地磁場。 地磁場的分布大致上就像一個條形磁體地磁場的分布大致上就像一個條形磁體2 2、磁偏角：、磁偏角：（1 1）地球的地理南北極與地磁場的南北相反）地球的地理南北極與地磁場的南北相反（2 2）地球的地理兩極與地磁場的兩極并不重合）地球的地理兩

9、極與地磁場的兩極并不重合, ,磁針并磁針并非準確地指南或指北非準確地指南或指北, ,有個夾角有個夾角, ,叫地磁偏角叫地磁偏角, ,簡稱磁偏角簡稱磁偏角3 3、地磁場的磁感線分布圖：見上圖、地磁場的磁感線分布圖：見上圖4 4、說明：宇宙中的許多天體都具有磁場。月球也有磁場。、說明：宇宙中的許多天體都具有磁場。月球也有磁場。但月球不象地球那樣有一個全球性的磁場。火星也沒有但月球不象地球那樣有一個全球性的磁場。火星也沒有全球性的磁場，所以火星上指南針不起作用。全球性的磁場，所以火星上指南針不起作用。 地磁場的分布大致地磁場的分布大致上就像一個條形磁體。上就像一個條形磁體。地球的地理南北極與地地球的

10、地理南北極與地磁場的南北相反地球的磁場的南北相反地球的地理兩極與地磁場的兩地理兩極與地磁場的兩極并不重合極并不重合, ,磁針并非磁針并非準確地指南或指北準確地指南或指北 各地磁感線近似平各地磁感線近似平行地面行地面小結小結一、磁場一、磁場1 1、磁場：磁體周圍存在磁場。類似電場。、磁場：磁體周圍存在磁場。類似電場。2 2、磁場的基本性質、磁場的基本性質: :對磁體有力的作用對磁體有力的作用. .名磁極相斥名磁極相斥 ，異名磁極相吸異名磁極相吸 。3 3、作用過程：通過磁場實現。、作用過程：通過磁場實現。4 4、磁場的方向：規定小磁針北極受力的方向，也即小、磁場的方向：規定小磁針北極受力的方向，

11、也即小磁針靜止時北極所指的方向，就是那一點的磁場方向磁針靜止時北極所指的方向，就是那一點的磁場方向二、磁感線：二、磁感線： 1 1、作用：形象地描述磁場。切線方向表示磁場方向；、作用：形象地描述磁場。切線方向表示磁場方向；疏密表示磁場強弱。疏密表示磁場強弱。 2 2、磁感線方向、磁感線方向: :外部從外部從N N極到極到S S極，內部從極，內部從S S極到極到N N極極 3 3、特點：不相交、不中斷的閉合曲線、特點：不相交、不中斷的閉合曲線 小結小結4 4、 模擬磁感線模擬磁感線: :實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的性實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的性 質質, ,來模擬磁感線的形狀。來模擬磁感線的

12、形狀。5 5、條形磁體和蹄形磁體的磁感線形狀。、條形磁體和蹄形磁體的磁感線形狀。注意：內部：從注意：內部：從S S極到極到N N極極6 6、磁感線與電場線的聯系與區別、磁感線與電場線的聯系與區別三、地磁場三、地磁場1 1、 地磁場的分布大致上就像一個條形磁體。地磁場的分布大致上就像一個條形磁體。 南北極相反南北極相反. .各地磁感線近似平行地面各地磁感線近似平行地面2 2、磁偏角：地理兩極與地磁場的兩極并不重合、磁偏角：地理兩極與地磁場的兩極并不重合, ,有個有個 夾角夾角, ,叫地磁偏角。叫地磁偏角。3 3、說明：許多天體都具有磁場、說明：許多天體都具有磁場. .月球也有磁場月球也有磁場.

13、.火星火星 沒有全球性的磁場沒有全球性的磁場, ,所以火星上指南針不起作用。所以火星上指南針不起作用。1地理的地理的 是地磁的北南極。指南針并不指是地磁的北南極。指南針并不指向地球的正南正北，其間有一個交角叫向地球的正南正北，其間有一個交角叫 。在地球兩極附近，地磁場的磁感應強度約為在地球兩極附近，地磁場的磁感應強度約為510-5T，而永久磁鐵兩極附近的磁感應強度約，而永久磁鐵兩極附近的磁感應強度約為為0.5T.地磁場是非常弱的。地磁場是非常弱的。2關于磁感線的下列說法中，正確的是（關于磁感線的下列說法中，正確的是（ ）磁感線是真實存在于磁場中的有方向的曲線磁感線是真實存在于磁場中的有方向的曲

14、線磁感線上任一點的切線方向，都跟該點磁場磁感線上任一點的切線方向，都跟該點磁場的方向相同的方向相同磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發，終止于磁磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發，終止于磁鐵的南極鐵的南極磁感線有可能出現相交的情況磁感線有可能出現相交的情況南北極南北極磁偏角磁偏角B3下列情況可以肯定鋼針沒有磁性的是（下列情況可以肯定鋼針沒有磁性的是（ ）將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸引，將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸引，再將鋼針的另一端接近磁體的南極，則兩者相互再將鋼針的另一端接近磁體的南極，則兩者相互排斥排斥 將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸引，將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸

15、引，再將鋼針的另一端接近磁體的北極，則兩者相互再將鋼針的另一端接近磁體的北極，則兩者相互排斥排斥 將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互排斥，將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互排斥，再將鋼針的另一端接近磁體的北極，則兩者相互再將鋼針的另一端接近磁體的北極，則兩者相互吸引吸引,將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸引，將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸引，再將鋼針的另一端接近磁體的北極再將鋼針的另一端接近磁體的北極 ,則兩者相互吸則兩者相互吸引引 D 4、下列說法正確的是（、下列說法正確的是（ ） 磁極間的相互作用是通過磁場發生的磁極間的相互作用是通過磁場發生的 磁場和電場一樣也是客觀存在的

16、的物磁場和電場一樣也是客觀存在的的物質質 磁感線是實際存在的線，可由實驗得磁感線是實際存在的線，可由實驗得到到 磁感線類似于電場線，它總是從磁體磁感線類似于電場線，它總是從磁體的極出發終止于的極出發終止于 AB2.2 2.2 電流的磁場電流的磁場一、電流的磁效應一、電流的磁效應 1 1、前言、前言: :電現象和磁現象之間存在著許多相似性電現象和磁現象之間存在著許多相似性. .例如例如, ,自然界自然界中只有正負兩種電荷中只有正負兩種電荷, ,同種電荷相互排斥同種電荷相互排斥, ,異種電荷相互吸引異種電荷相互吸引. .類類似地似地, ,自然界中只有南北兩種磁極自然界中只有南北兩種磁極, ,同種磁

17、極相互排斥同種磁極相互排斥, ,異種磁極異種磁極相互吸引相互吸引. .電現象和磁現象之間是否具有某種聯系？電現象和磁現象之間是否具有某種聯系？ 2、電流產生磁場電流產生磁場（1 1）奧斯特實驗：如圖）奧斯特實驗：如圖（2 2）現象：當導線有電流時，）現象：當導線有電流時，小磁針會發生轉動。小磁針會發生轉動。（3 3）電流的磁效應：電流也）電流的磁效應：電流也能產生磁場。這個現象稱為能產生磁場。這個現象稱為電流的磁效應。電流的磁效應。二、電流磁場的方向二、電流磁場的方向 演示實驗一：演示實驗一：觀察直線電流磁觀察直線電流磁感線的形狀感線的形狀. . 使直導線穿過一塊硬紙板，在硬使直導線穿過一塊硬

18、紙板，在硬紙板上均勻地撤一層細鐵屑。輕紙板上均勻地撤一層細鐵屑。輕敲硬紙板，同時給導線通電，細敲硬紙板，同時給導線通電，細鐵屑在磁場里被磁化，并在磁場鐵屑在磁場里被磁化，并在磁場作用下有規則地排列起來。這時作用下有規則地排列起來。這時細鐵屑排列的形狀顯示出直線電細鐵屑排列的形狀顯示出直線電流磁場磁感線的形狀（圖）流磁場磁感線的形狀（圖）實驗現象和結果分析：實驗現象和結果分析： 從圖乙可以看出，直線電流磁場的磁感線，是圍從圖乙可以看出，直線電流磁場的磁感線，是圍繞導線的一些同心圓。如果用小磁針來判定磁場的方繞導線的一些同心圓。如果用小磁針來判定磁場的方向，可以得到下述的安培定則。向，可以得到下述

19、的安培定則。 1 1、安培定則（也叫右手螺旋定則）（一）、安培定則（也叫右手螺旋定則）（一） 用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向就是磁感線的環繞方向( (圖乙圖乙) )圖甲表示直線圖甲表示直線電流磁場的磁感線分布情況電流磁場的磁感線分布情況 直線電流的磁場的幾種圖直線電流的磁場的幾種圖二、電流磁場的方向二、電流磁場的方向演示實驗演示實驗 二二：觀察環形電流磁感觀察環形電流磁感線的形狀。線的形狀。 把把環形環形導線穿過一塊硬紙板，導線穿過一塊硬紙板，紙板水

20、紙板水平放置，平放置，在紙板上均勻地撤一些鐵屑。在紙板上均勻地撤一些鐵屑。輕敲紙板，同時給導線通電，可以看到輕敲紙板，同時給導線通電，可以看到鐵屑所顯示的模擬磁感線。鐵屑所顯示的模擬磁感線。 如果把小磁針放在環形導線的中央，如果把小磁針放在環形導線的中央，由由NN極所指的方向可以知道環形電流中極所指的方向可以知道環形電流中心附近磁場的方向。心附近磁場的方向。觀察觀察環形電流環形電流磁感線的形狀磁感線的形狀 2 2、安培定則（也叫右手螺旋定則）（二）：、安培定則（也叫右手螺旋定則）（二）： 讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致，讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致，伸直大拇指所指的方向就是環形導

21、線中心軸伸直大拇指所指的方向就是環形導線中心軸線上磁感線的方向。線上磁感線的方向。環形電流的磁場幾種圖環形電流的磁場幾種圖 通電螺線管通電螺線管的磁感線的磁感線通電螺線管的磁感線方向也可用通電螺線管的磁感線方向也可用安培定則安培定則來判定來判定 通電螺線管外部通電螺線管外部的磁感線和條的磁感線和條形磁鐵形磁鐵外部的磁感線外部的磁感線相似相似. .N N小結小結 一、電流的磁效應一、電流的磁效應: :電流也能產生磁場電流也能產生磁場. .這個現象稱這個現象稱 為電流的磁效應。為電流的磁效應。二、電流磁場的方向二、電流磁場的方向: :由安培定則（也叫右手螺旋定由安培定則（也叫右手螺旋定 則）確定則

22、）確定三、安培定則：內容分三種不同情況。三、安培定則：內容分三種不同情況。1 1、直線電流：用右手握住導線，讓伸直、直線電流：用右手握住導線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向繞方向2 2、環形電流、環形電流: :用右手握住圓環用右手握住圓環, ,大拇指大拇指所指的方向就是環形導線中心軸線上所指的方向就是環形導線中心軸線上磁感線的方向。磁感線的方向。3 3、通電螺線管：類似環形電流、條形磁、通電螺線管：類似環形電流、條形磁鐵。分別類似小磁針、條形磁鐵。鐵。分別類似小磁針、條形磁

23、鐵。舉例舉例練習練習:在奧斯特實驗中在奧斯特實驗中, 小磁針小磁針N極怎樣偏轉極怎樣偏轉?為什么為什么? 小磁針小磁針N N極垂直紙面向里偏轉極垂直紙面向里偏轉 練習：如圖所示，練習：如圖所示，a a、b b、c c三枚小磁三枚小磁針分別放在通電螺線管的正上方、管內針分別放在通電螺線管的正上方、管內 和右側當這些小磁針靜止時，小磁針和右側當這些小磁針靜止時，小磁針N N 極的指向是極的指向是( )( )A Aa a、b b、c c均向左均向左B Ba a、b b、c c均向右均向右C Ca a向左，向左，b b向右，向右，c c向右向右D Da a向右，向右，b b向左，向左，c c向右向右3

24、 3、下列關于磁場的說法中，正確的是、下列關于磁場的說法中，正確的是( ) ( ) A A、只有磁鐵周圍才存在磁場、只有磁鐵周圍才存在磁場 B B、磁場是假想的，不是客觀存在的、磁場是假想的，不是客觀存在的 C C、磁場是在磁極與磁極、磁極和電流發、磁場是在磁極與磁極、磁極和電流發 生作用時才產生生作用時才產生 D D磁極與磁極，磁極與電流、電流與電磁極與磁極，磁極與電流、電流與電 流之間都是通過磁場發生相互作用流之間都是通過磁場發生相互作用D課堂練習和課外作業課堂練習和課外作業課堂練習：課堂練習： P P31 31 問題與練習問題與練習 1-41-4課外作業課外作業： P P3131 問題與

25、練習問題與練習 2 2、3 3、4 4 1答答:小磁針將順時針方向轉小磁針將順時針方向轉動。小磁針停止轉動時，其動。小磁針停止轉動時，其N極指極指向沿磁場方向（即向沿磁場方向（即N極指向右）極指向右） 2答：當接通電路后，小磁針答：當接通電路后，小磁針的的N極指向垂直紙面向外極指向垂直紙面向外。課堂練習和課外作業課堂練習和課外作業課外作業課外作業： P P3131 問題與練習問題與練習 1-41-43答：電源右接線柱為正極。當電路接通電源后，答：電源右接線柱為正極。當電路接通電源后，小磁針的小磁針的N極偏向螺線管，說明螺線管的右端為極偏向螺線管，說明螺線管的右端為S極，根據安培定則判斷極，根據安培定則判斷出電路中電流從電源的出電路中電流從電源的右接線柱流出，流入電右接線柱流出，流入電源的左接線柱，則電源源的左接線柱，則電源的右接線柱為正極。的右接線柱為正極。課堂練習和課外作業課堂練習和課外作業課外作業課外作業： P P3131 問題與練習問題與練習 1-41-44答：由圖中磁感線的疏密答：由圖中磁感線的疏密程度及彎曲程度可知，程度及彎曲程度可知，M點點磁場強，磁場強，P點磁場弱。點磁場弱。M點和點和點磁場方向為各自磁感線的點磁場方向為各自磁感線的切線方向