1、高中物理選修31第三章第一節生活中的磁現象1.磁性：能夠吸引鐵質物體的性質.2.磁體：具有磁性的物體叫磁體。3.磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極。 小磁針靜止時指南的磁極叫做南極，又叫S極；指北的磁極叫做北極，又叫N極。復習 4.磁極間的相互作用:同名磁極相斥，異名磁極相吸。 5.變無磁性物體為有磁性物體叫磁化，變有磁性物體為無磁性物體叫退磁或去磁 東漢王充在論衡中寫道：“司南之杓，投之于地，其柢指南” 一、無處不在的磁1.我國古代四大發明之一指南針2.現代生活中的磁 上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵龍陽路站，東至上海浦東國際機場,列車加速到平穩運行之后，速度是430公里/小時。這個速度超過了F

2、1賽事的最高時速，車廂里上下顛簸很小，左右搖擺得相對還大一些。冰箱門的磁封條3.生物的磁現象心磁圖:人體心臟的生物電流產生微弱的心磁所形成的圖象,它已成為發現某些心臟疾病的重要手段.核磁共振:善于發現腦顱疾病.鴿子長途飛行不會迷失方向. 研究表明,鴿子、蜜蜂身上有微量的強磁性物質.關于信鴿”認家”的現象,有一種解釋說,信鴿是通過地球的磁場來導航的.二、地磁場1.地球是一個巨大的磁體. 2.地磁場:地球由于本身具有磁性而在其周圍形成的磁場叫地磁場. 地磁的北(N)極在地理的南極附近,地磁的南(S)極在地理的北極附近.近百年地球磁場衰減. 地磁場的減弱是可能導致地球磁場極性倒轉的預兆。 地磁場很弱

3、,其表面的磁場比一條小條形磁鐵近旁的磁場弱得多.注意:地磁極與地理極并不完全重合，它們之間的夾角稱為磁偏角。(地磁軸和地球自轉軸兩者的夾角約為11,因而水平放置的磁針指向跟地理子午線之間有一夾角,稱磁偏角.)指南針在靜止時沿地球南北方向取向.指南車練習:有人說,指南針所指的南方朝向地球磁體的南極.你認為這種說法對嗎?答:不正確.指南針所指的南方是指地理的南方,朝向地理的南極附近,即地球磁極北極;太陽耀斑太陽風太陽黑子 4.宇宙中很多天體都有磁場.如太陽、月亮、火星等都存在磁場.但它們的磁場有不同的特點.火星上不可使用指南針. 1.磁性材料:通常指磁化后磁性很強的物質(鐵磁性物質)三、磁性材料2

4、.分類:按磁化后去磁的難易分為兩類:軟磁性材料:磁化后容易去磁的物質.如軟鐵、硅鋼、鎳鐵合金和錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體等.硬磁性材料:磁化后不易去磁的物質.如碳鋼、鎢鋼、鋁鎳鈷合金和鋇鐵氧體、鍶鐵氧體等.按化學成分來分,常見的有兩大類:金屬磁性材料;鐵氧體:是以氧化鐵為主要成分的磁性氧化物.3.磁性材料特性及應用:軟磁性材料:剩磁弱,易去磁. 適用于需要反復磁化的場合,可用來制造半導體收音機的天線磁棒、錄音機和錄像機的磁頭、電子計算機中的記憶元件,以及變壓器、電動機、交流發電機、電磁鐵和各種高頻元件的鐵芯等.硬磁性材料:剩磁強,不易去磁. 適合制成永久磁鐵(應用在磁電式儀表、揚聲器、話筒、永磁電

5、機等)、磁記錄材料(可用于錄音磁帶、銀行卡、計算機磁盤等). 最初發現的磁體是被稱為“天然磁石”的礦物，其主要成分為Fe3O4 ，能吸引鐵質物體，很像磁鐵. 磁鐵多是由鐵、鈷、鎳等金屬或某些氧化物制成。注意：天然磁石和人造磁鐵都是永磁體。練習:叫地磁場.地磁場很_(填”強”或”弱”).地球磁體的_極位于地理南極附近,地球磁體的_極位于地理北極附近.2.磁性材料按去磁的難易分為_和_.磁化后容易去磁的叫_,不容易去磁的物質叫_.3.下列各種物質中,可由軟磁性材料制成的是_,可由硬磁性材料制成的是_.電磁鐵 變壓器鐵芯 話筒 錄音機磁頭 錄音磁帶 IC卡 電動機地球本身具有磁性而在其周圍形成的磁場

6、弱北南軟磁性材料硬磁性材料軟磁性材料硬磁性材料 4.實驗表明:磁體能吸引一元硬幣,對這種現象解釋正確的是 ( )A.硬幣一定是鐵做的,因為磁體能吸引鐵.B.硬幣一定是鋁做的,因為磁體能吸引鋁.C.磁體的磁性越強,能吸引的物質種類越多.D.硬幣中含有磁性材料,磁化后能被吸引.D解析:一元硬幣為鋼芯鍍鎳,鋼和鎳都是磁性材料,放在磁體的磁場中能夠被磁化獲得磁性,因而能夠被磁體吸引.5.下列天體周圍都有磁場,其中指南針不能在其上工作的是( )A.地球 B.太陽 C.月亮 D.火星D解析:火星不象其地球那樣有一個全球性的磁場,因此指南針不能在火星上工作.6.關于宇宙中的天體的磁場,下列說法正確的是A.宇

7、宙中的許多天體都有與地球相似的磁場B.宇宙中的所有天體都有與地球相似的磁場C.指南針在任何天體上都能像在地球上一樣正常工作D.指南針只有在類似于地球磁場的天體上才能正常工作A D【問題】 磁體之間是通過什么發生相互作用的呢?【聯想】 電荷之間是通過什么發生相互作用的呢?電荷之間的相互作用是通過電場發生的磁體之間的相互作用是通過磁場發生的電場和磁場一樣都是一種物質一、磁場【問題】 是否只有磁鐵周圍才存在磁場? 磁體磁體磁場1.磁體周圍空間存在的一種特殊物質。磁場和電場一樣都是一種客觀物質,是客觀存在的,看不見摸不著,但是很多磁現象感知了它的存在.在同一空間區域,可以有幾個磁場共同占有,實物做不到

8、二、電流的磁效應奧斯特實驗奧斯特實驗、實驗裝置如圖、實驗現象當給導線通電時,與導線平行放置的小磁針發生轉動、注意事項：導線應沿南北方向水平放置、實驗結論:通電導線周圍存在磁場,即電流可以產生磁場1.磁體周圍空間存在的一種特殊物質。一、磁場磁體磁體磁場2.電流的磁效應： 電流能在周圍空間產生磁場.磁鐵不是磁場的唯一來源.結論： 磁體對通電導體有力的作用問題： 磁體和通電導體之間的相互作用力是通過什么發生的呢？3.磁場與電流之間的相互作用問題： 磁體和通電導體之間的相互作用力是通過什么發生的呢？磁體電流磁場問題：電流與電流之間是否有力的作用？結論:同向電流相互吸引。結論:反向電流相互排斥。問題：

9、電流和電流之間的相互作用力是通過什么發生的呢？電流的磁效應： 電流能在周圍空間產生磁場.電流電流磁場一、磁場 1、磁體周圍空間存在磁場。 （客觀存在的物質）2、電流周圍空間存在磁場 (1820年 丹麥- 奧斯特) 電流是大量定向運動的電荷，則 運動電荷周圍空間有磁場磁體磁體電流電流？思考：3、磁場的基本性質： 磁場對處在它里面的磁體或電流都有磁場力的作用。磁體磁體電流電流磁體電流磁 場 4、 磁場的來源：磁體、電流五、磁場方向和磁感線復習： 在學習電場時為了形象的描述電場強度E的大小和方向，我們引入了什么物理量？（1 ）電場線的疏密代表場強的強弱（2）電場線的切線方向代表場強的方向 (3）在電

10、場中電場線不相交（4）電場線始于正電荷，終止于負電荷,不閉合曲線（5）電場線是假想線，實際不存在電場線 電場線有那些特點【問題】磁場中各點的磁場方向如何判定呢? 將一個小磁針放在磁場中某一點,小磁針靜止時,北極N所指的方向,就是該點的磁場方向. 如何形象地描述磁場中各點的磁場方向? 是在磁場中畫出一些有方向的曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應強度的方向一致。磁感線:ABC 課堂練習下列關于磁感線的敘述，正確的說法是A磁感線是磁場中確實存在的一種曲線B磁感線總是從N極指向S極C磁感線是由磁場中的鐵屑形成的D磁感線是根據磁場的性質人為畫出來的曲線在某個區域中存在磁場，這個區域中某點的磁

11、場方向是A正電荷在該點的受力方向；B、小磁針S極在該點的受力方向C沿磁感線由N極指向S極；D在該點磁感線的切線方向上 （D）（D） 課堂練習下列關于磁感線的敘述，正確的說法是A、磁感線是磁場中確實存在的一種曲線B磁感線總是從N極指向S極C磁感線是由磁場中的鐵屑形成的D磁感線是根據磁場的特性人為地畫出來的曲線如圖是地球的示意圖，圖上的 A點表示北極請你在這個圖中畫出一條地磁場的磁感線（ D ）安培定則：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就是磁感線的環繞方向。直線電流的磁場的磁感線I側視圖俯視圖直線電流的磁場的磁感線由直到曲課堂訓練1、如圖所示，一束帶電

12、粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的N極轉向同學們，那么這束帶電粒子可能是 （ ）A.向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束C.向右飛行的負離子束D.向左飛行的負離子束BC環形電流周圍磁感線安培定則：讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環形導線軸線上磁感線的方向。2、如圖所示，環形導線周圍有三只小磁針a、b、c，閉合開關S后，三只小磁針N極的偏轉方向是（ ）A、全向里 B、全向外 C、a向里，b、c向外 D、a、c向外，b向里課堂訓練D通電螺旋管周圍磁感線等效安培定則：用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的

13、方向就是螺旋管內部磁感線的方向。（大拇指指向螺旋管北極）練習3：如圖所示，當開關閉合時：(1)判斷通電螺線管的磁極；練習3：如圖所示，當開關閉合時：(1)判斷通電螺線管的磁極；（2）指出每個小磁針的N、S極。NS甲乙丙丁SNNNN練習4：根據圖中所示，小磁針所指方向，畫出通電螺線管的繞線情況。NN練習4：如圖所示，根據小磁針所指方向及電流方向，畫出通電螺線管的繞線情況。NN練習5：如圖所示，甲乙兩個通電螺線管并排靠近放置，a、b和c、d分別是接線端，電源的接線端為e、f，現將a、e用導線連好。若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應怎樣連接？cdab甲乙ef練習5：如圖所示，甲乙兩個通電螺線管并排靠

14、近放置，a、b和c、d分別是接線端，電源的接線端為e、f，現將a、e用導線連好。若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應怎樣連接？cdab甲乙ef練習5：如圖所示，甲乙兩個通電螺線管并排靠近放置，a、b和c、d分別是接線端，電源的接線端為e、f，現將a、e用導線連好。若接通電源后，甲乙互相吸引，你看應怎樣連接？cdab甲乙ef 1、磁場強弱、方向處處相同的磁場 2、勻強磁場的磁感線：是一組相互平行、方向相同、疏密均勻的直線勻強磁場亥姆霍茲線圈1磁感線是假想的，不是真實的。 2磁感線上每一點的切線方向即為該點的磁場的方向。 3磁感線是閉合曲線。 4磁感線的疏密表示磁場的強弱。 5磁感線不能相交或相切。

15、 思考：磁鐵和電流都能產生磁場，它們的磁場是否有什么聯系？磁感線的特點安培分子電流假說磁鐵和電流的磁場本質上都是運動電荷產生的1.分子電流假說 任何物質的分子中都存在環形電流分子電流，分子電流使每個分子都成為一個微小的磁體。2.安培分子環流假說對一些磁現象的解釋：未被磁化的鐵棒磁化后的鐵棒3判斷載流螺線管的磁場：四指彎曲方向-電流方向大拇指方向載流螺線管中心磁場方向檢測題1、圖16-2中當電流通過線圈時，磁針將發生偏轉，以下的判斷正確的是 （ ）A當線圈通以沿順時針方向的電流時，磁針N極將指向讀者B當線圈通以沿逆時針方向的電流時，磁針S極將指向讀者C當磁針N極指向讀者，線圈中電流沿逆時針方向D

16、不管磁針如何偏轉，線圈中的電流總是沿順時針方向C5、磁場的方向：物理學規定：磁場中任意一點，小磁針N極的指向，該點磁場方向。二、磁感線 1、磁感線：在磁場中畫出一系列有方向 的閉合曲線（從N極出來到S極進去），且使曲線上每一點的切線方向表示該點的磁場方向。也就是在該點放上小磁針，靜止時N極的指向或N極的受力方向。ABC磁感線是不存在、不相交的閉合曲線。磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向。磁感線的疏密表示磁場的強弱。勻強磁場的磁感應強度的大小、方向都一樣，磁感線是一組相互平行、方向相同、疏密均勻的直線，存在于兩異名磁極間和通電螺線管的內部磁感線都是閉合曲線.在磁體外，磁感線都是由N極出發，進

17、入S極，在磁體內部磁感線由S極指向N極. 請同學們比較這兩種磁場的磁感線，能看出什么現象？ 通電螺線管外部的磁感線與條形磁鐵外部的磁感線相似。1、首先發現通電導線周圍存在磁場的物理學家是( )A安培 B法拉第 C奧斯特 D特斯拉2、下列關于磁場的說法中，正確的是 ( ) A、只有磁鐵周圍才存在磁場 B、磁場是假想的，不是客觀存在的C、磁場只有在磁極與磁極、磁極和電流發生作用時才產生D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3關于磁感線的一些說法, 不正確的是 ( )A. 磁感線上各點的切線方向, 就是該點的磁場方向B. 磁場中兩條磁感線一定不相交 C. 磁感線分布較密的地

18、方, 磁感應強度較強D. 通電螺線管的磁感線從北極出來, 終止于南極, 是一條不閉合的曲線1）、直線電流周圍磁場（右手螺旋定則）安培定則：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就是磁感線的環繞方向。磁感線為以導線上的各點為圓心的同心圓，且在跟導線垂直的平面上直線電流 練習：畫出直線電流的磁場的立體、頂視、底視、正視圖。2）、環形電流周圍磁場安培定則：讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致，伸直的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。 環形電流的磁場可等效為小磁針或條形磁鐵3）、通電螺旋管周圍磁場等效安培定則： 用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管內部磁感線的方向。（大拇指指向螺旋管北極） 通電螺線管中有如圖所示方向的電流