1、1磁现象磁场学 习 目 标知 识 脉 络(教师用书独具)1.了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的推动和影响2知道磁场的概念，理解一切磁相互作用都是通过磁场来实现的(重点)3知道磁感线，会用磁感线描述磁体和电流周围的磁场(重点)4会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管周围的磁场方向(重点、难点)自 主 预 习探 新 知知识梳理一、磁现象1磁体间的相互作用：天然磁石和人造磁铁，都具有吸引铁的现象和指示南北方向的特征，利用磁体对铁、钴、镍的吸引力，人们做成了门吸、提包扣，带磁性的螺丝刀等，利用指示南北方向的特征人们发明了指南针，并用于航海2电与磁的相互联系：奥斯特发现的电流磁效
2、应，翻开了研究电与磁相互关系的新篇章，法拉第发现的电磁感应现象打开了电气技术时代的大门，利用电与磁的相互联系，人们发明了喇叭、耳机、电动机等3信息技术中的磁现象：某些磁性物质能够把磁场对它的作用记录下来，于是人们制成了信息的磁存储部件或设备，如磁带、磁盘、磁鼓、磁卡等4生物体中的磁现象：研究表明，磁现象广泛存在于生命活动之中，人体器官也存在磁性，利用生物体中的磁现象诊断疾病：如心磁图、脑磁图等二、磁场1磁场磁体、电流周围存在磁场2磁场的基本特性 对处在它里面的磁极或电流有力的作用，一切磁相互作用都是通过磁场来实现的3磁感线(1)定义：磁感线是一些假想的有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向为该点
3、的磁场方向，曲线的疏密表示磁场的强弱，曲线疏的地方磁场弱，曲线密的地方磁场强(2)物理意义：形象地描述磁场的强弱和方向(3)磁场的方向：在磁场中某一点小磁针N极所受磁力的方向，就是该点磁场的方向4几种常见磁场的磁感线分布图311三、电流周围的磁场安培定则1安培定则(1)通电直导线(或直线电流)周围的磁场用右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向(2)环形电流或螺线管周围的磁场让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向或通电螺线管的N极2三种常见的电流的磁场分布安培定则立体图横截面图纵截面图直线电流
4、以导线上任意点为圆心垂直于导线的多组同心圆，越向外越稀疏，磁场越弱环形电流环内部磁场比环外强，磁感线越向外越稀疏通电螺线管管内部为匀强磁场且比外部强，方向由S极指向N极，外部类似条形磁铁，由N极指向S极四、磁现象的电本质1法国学者安培提出：在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流分子电流分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极(如图312所示)图3122当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性(如图313甲)；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性(如图313乙)图3133安培分子电流假说说明一切磁现象都是由电荷的运动产生的基础自测1思考判
5、断(1)磁场是看不见、摸不着的一种物质()(2)磁感线既可以表示磁场的强弱，也可以表示磁场的方向()(3)电流周围各点的磁感应强度的大小与电流大小和离电流的远近有关()(4)丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应()(5)地球是一个大磁体，存在的磁场叫地磁场地球的地理两极与地磁两极重合()答案(1)(2)(3)(4)(5)2(多选)关于磁场的下列说法中正确的是()【导学号：12602158】A磁场和电场一样，是同一种物质B磁场的最基本特性是对处在磁场里的磁体或电流有磁场力的作用C磁体与通电导体之间的相互作用是通过磁场进行的D电流和电流之间的相互作用是通过磁场进行的BCD磁场和电场一样都是一种特殊
6、物质，客观存在，磁场和电场是不同的物质，A项错误；磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用力都是通过磁场发生的，B、C、D正确3(多选)如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是()AD由安培定则判断知A、D正确；B、C错误合 作 探 究攻 重 难对磁场和磁感线的理解1磁场的性质(1)物质性：磁场虽然不是由分子、原子组成的，但是它是客观存在的，具有物质的属性，因此它是一种比较特殊的物质(2)方向性：磁场是有方向的，磁场中某一点磁场的方向为小磁针位于该点时，小磁针N极的受力方向或小磁针静止时N极所指的方向2磁感线的特点(1)磁感线在磁体的外部都是从N极出来进入S极，在磁体的内
7、部则是由S极指向N极，形成一条闭合曲线(2)在磁场中，某一点有唯一确定的磁场方向，所以两条磁感线不能相交或相切(3)磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线，为形象、直观、方便地研究磁场提供了依据(4)磁感线越密集表示磁场越强，磁感线越稀疏表示磁场越弱(多选)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是()A磁极之间相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是客观存在的特殊物质B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N极所指的方向一致C磁感线总是从磁铁N极出发，到S极终止D细铁屑在磁场中的分布曲线就是磁感线AB磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，
8、磁场和电场都是客观存在的特殊物质，A正确；磁感线的疏密描述磁场的强弱，各点的切线方向表示该点磁场的方向，B正确；在磁体内部磁感线是从S极到N极，C错误；细铁屑在磁场中的分布曲线形象地描述了磁感线，磁感线实际并不存在，D错误针对训练1(多选)下列说法中正确的是 ()A磁场是客观存在的一种物质B磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极C磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场D磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的，而磁体与通电导体之间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的ABC磁场是磁体和通电导体周围客观存在的一种物质，磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间的相互
9、作用都是通过磁场产生的安培定则的应用1三种电流磁场的特点(1)直线电流：通电导线周围的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆离导线越近磁场越强，离导线越远磁场越弱(2)环形电流：环形电流的磁场类似于条形磁铁的磁场由于磁感线均为闭合曲线，所以环内磁感线条数与环外相等，故环内磁场强，环外磁场弱(3)通电螺线管：通电螺线管外部的磁场跟条形磁铁外部的磁场分布情况相同，两端分别为N极和S极；管内是匀强磁场，磁场方向由S极指向N极2安培定则中的“因果”关系(1)在判定直线电流的磁场的方向时，大拇指指“原因”电流方向，四指指“结果”磁场绕向(2)在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”电流方向，拇指指“结果”环
10、内沿中心轴线的磁感线方向(多选)如图314所示，螺线管中通有电流，如果在图中的a、b、c三个位置上各放一个小磁针，其中a在螺线管内部，则()A放在a处的小磁针的N极向左B放在b处的小磁针的N极向右C放在c处的小磁针的S极向右D放在a处的小磁针的N极向右图314思路点拨：解答本题时可按以下思路分析：BD通电螺线管的磁场如图所示，右端为N极，左端为S极，a点磁场方向向右，则小磁针在a点时，N极向右，A项错，D项对；b点磁场方向向右，则小磁针在b点时，N极向右，B项正确；c点磁场方向向右，则小磁针在c点时，N极向右，S极向左，C项错针对训练2如图315所示，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁
11、针静止时N极的指向或磁感线方向请画出对应的磁感线或电流方向图315解析如果已知电流的方向，可用安培定则判断磁感线的方向如果已知小磁针静止时N极指向，那么小磁针N极所指方向就是磁场方向答案用安培定则来判断，分别如图所示地磁场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，距离地球表面等高的各点，地磁场强弱程度相同，且方向水平向北3在北半球上空某点的地磁场的方向斜向下指向北方；在南半球上空某点的地磁场的方向斜向上指向北方地磁场的水平分量总是从地球南极指向北极，而竖直分量则南北相反，在南半球竖直向上，在北半球竖直向下(多选)下列说法正确的是 ()A地球
12、是一个巨大的磁体，其N极在地球南极附近，S极在地球北极附近B地球表面磁场的竖直分量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下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AB地球周围的磁场分布类似于条形磁铁周围的磁场分布，所以在地球表面赤道上的磁场最弱，选项D错误；在地球上的不同位置，磁偏角的数值是不同的，因此选项C错误对地磁场理解的三个误区(1)将地理南北极与地磁场的南北极混淆，误将地理南极(或北极)当做地磁场的南极(或北极)(2)误认为地理两极与地磁场的两极重合事实上，两者并不重合
13、，地磁场的两极在地理两极的附近(3)误认为地球上各点的磁场方向都是和地面平行的事实上，除赤道外，南北半球的磁场都有竖直分量针对训练3(多选)指南针是我国古代四大发明之一关于指南针，下列说法正确的是()【导学号：12602159】A指南针可以仅具有一个磁极 B指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C指南针的指向会受到附近铁块的干扰D在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转BC指南针具有两个磁极，分别是N极和S极，选项A错误；指南针静止时，N极的指向为该处磁场的方向，故指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，选项B正确；铁块在磁场中被磁化，会影响指南针的指向，选项C正确；通电直
14、导线在其周围会产生磁场，会影响指南针的指向，选项D错误当 堂 达 标固 双 基1关于磁场的方向，下列叙述中不正确的是()A磁感线上每一点的切线方向B磁铁内部N极到S极的方向C小磁针静止时北极所指的方向D小磁针北极受力的方向B规定磁感线上每一点的切线方向与磁场的方向相同，故A正确；磁场的方向在磁铁的内部为S极到N极的方向，磁铁的外部是N极到S极的方向，故B错误；磁场的方向的规定：小磁针静止时北极所指的方向，或小磁针的北极受力的方向，故C、D正确2磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，如图316所示
15、，其依据是()【导学号：12602160】A磁体的吸铁性B磁极间的相互作用规律C电荷间的相互作用规律D磁场具有方向性图316B同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引当军舰接近磁性水雷时，磁体间的相互作用引起小磁针的转动，从而接通电路，引起爆炸，故B对3如图317所示为通电螺线管的纵剖面图，“”和“”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是()AaBbCc Dd图317B根据右手螺旋定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，小磁针的N极指向磁感线方向，故小磁针b的N极指向画反了，故选B.4月球表面周围没有空气，它对物体的引力仅为地球上的，月球表面没有磁场，根据这些特征，在月球上，下列选项中的四种情况能够做到的是 ()D既然月球表面没有磁场，那么在月球上就不能用指南针定向，所以A错误；月球表面周围没有空气，所以无法使用电风扇吹风，而声音的传播需要介质，所以B、C均不对，只有选项D正确