1、第三章 磁场第一节 我们周围的磁现象第二节 认识磁场学 习 目 标重 点 难 点1.地磁场的N极位于地理的南极附近，地磁场的S极位于地理的北极附近.2.奥斯特发现了电流的磁效应.3.磁感线的特点.4.会用左手定则判断安培力方向重点各种常见磁场的分布图示.难点安培分子电流假说.知识点一 我们周围的磁现象提炼知识1地磁场(1)地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫_地磁场(2)地磁场能够使指南针在_时沿地球的南北方向取向，地球的 N 极(北极)位于地理_附近，地球的S 极(南极)位于地理_附近，但地磁极与地理极并不重合静止南极北极2磁性材料(1)磁性材料：像铁那样磁化后磁性_的物质叫做铁磁性物
2、质磁性材料分为_与_；按化学成分分为两大类：金属磁性材料和铁氧体；软磁性材料：磁化后_去磁的物质；硬磁性材料：磁化后_去磁的物质很强硬磁性材料软磁性材料容易不容易(2)应用软磁性材料：适用于需要反复磁化的场合，常用来制造半导体收音机的天线磁棒、录音机和录像机的磁头、变压器、电动机、发电机、电磁铁等硬磁性材料：适用于制成永磁体(可用于扬声器、话筒等)，并广泛用作磁记录材料(可用于录音磁带、银行卡、计算机硬盘等)判断正误(1)地球本身相当于一个条形磁铁，有南极和北极()(2)所有磁性材料一旦被磁化，磁性就不易消失()(3)电磁铁是利用硬性材料加工成的()小试身手1实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这
3、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获得磁性，因而能够被磁体吸引 答案：D知识点二 认识磁场提炼知识1磁场初探(1)磁场的来源：_和_的周围(2)磁场的客观性：磁场虽然看不见，摸不着，但它是客观存在的特殊物质磁体电流(3)磁场的基本特性：对放入它里面的磁极和电流有_作用，即磁体与磁体、电流与电流、_与电流之间都有_的作用力磁体力2磁场的描述(1)磁场方向：在磁场中的任一点，小磁针_受力的方向规
4、定为该点的磁场方向(2)磁感线：是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在 这 些 曲 线 上，每 一 点 的 磁 场 方 向 都 在 该 点 的_上北极切线方向(3)直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系，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_所指的方向就是周围磁场的环绕方向右手四指判断正误(1)磁感线的引入是为了形象描述磁场的强弱和方向，实际上，磁感线并不存在()(2)通电螺线管外部有磁场，内部没有磁场()(3)条形磁铁的周围分布着疏密程度不同的磁感线()小试身手2关于磁感线，以下说法正确的是()A磁感线是磁场中客观存在的一些有方向的曲线B磁感线都是封
5、闭的曲线C磁感线总是从磁铁的 N 极出发，终止于磁铁的 S极D磁感线上某点处的切线方向是小磁针静止时 N 极的指向，是通电导线在此处受力的方向解析：磁感线是人们为了形象描绘磁场而引入的一种假想的线，选项 A 错；描绘磁场的磁感线是封闭的曲线，选项 B 正确；磁铁外部磁感线从 N 极到 S 极，而内部磁感线是 S 极到 N 极，选项 C 错；磁感线上某点处的切线方向是小磁针静止时 N 极的指向，但不是通电导线在此处受力的方向，选项 D 错，本题的正确答案是 B.答案：B知识点三 安培分子电流假说提炼知识1法国学者安培提出了著名的_：在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流叫_，分子电流使每
6、个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个_安培分子电流假说分子电流磁极2我们用安培分子电流假说可以解释很多磁现象，如一根未被磁化的铁棒之所以对外不显示磁性，是因为内部分子电流的取向是_；磁化后的磁体在受到高 温 或 猛 烈 的 敲 击 时 会 失 去 磁 性，这 是 因 为_取向被破坏杂乱无章分子电流的规则判断正误(1)一个物体是否对外显磁性，取决于物体内部分子电流的取向()(2)一切磁现象起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场发生的()(3)安培认为，磁体内部有许多环形电流，每个环形电流都相当于一个小磁体()小试身手3磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性，根据安
7、培的分子电流假说，其原因是()A分子电流消失B分子电流取向变得大致相同C分子电流取向变得杂乱D分子电流减弱解析：根据安培的分子电流假说，当分子电流取向变得大致相同时，对外显示磁性；当温度升高或者受到敲击时，分子运动加剧，分子电流变得紊乱无序，对外不显示磁性 答案：C拓展一 我们周围的磁现象的进一步理解鸽子有超乎寻常的“认家”本领，被带出去几千公里外放飞后仍能回到鸽巢，候鸟和海龟在长途迁徙中一般也不会迷失方向，这些动物靠什么来辨别方向呢？提示：磁场1无处不在的磁(1)现代生活里的磁及应用：电话、电视机、冰箱门的磁封条、电动机、发电机、电磁铁、磁悬浮列车、核磁共振仪等都要用到磁(2)生物也有磁现象
8、2地磁场(1)指南针的应用证明地磁场的存在(2)地磁体：地球是一个大磁体，地球磁体的 N 极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的 S 极(南极)位于地理北极附近，但地磁极与地理极并不重合(3)地磁场：地球由于本身具有磁性而在周围形成的磁场叫地磁场，地磁场很弱(4)磁偏角：小磁针的指向与正南北方向之间的夹角叫磁偏角(5)虽然地磁两极与地理两极并不重合，但它们的位置相对来说差别不是很大因此，一般我们认为：地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正上方磁场方向竖直向下在赤道正上方，地磁场方向水平向北在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方3磁性材料(1)磁性：永磁体吸引铁质物体
9、的性质叫磁性(2)磁极：磁体的各部分上磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极(3)磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引【典例 1】(多选)下列说法正确的是()A地球是一个巨大的磁体，其 N 极在地球南极附近，S 极在地球北极附近B地球表面的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解析：地磁场类似于条形磁铁的磁场，所以在地球表面赤道上的磁场最弱，选项 D 不正确在地球上不同位置，磁偏角的数值是不同的因此 C 不
10、对 答案：AB题后反思 磁体周围存在磁场，通常用磁感线来描述，但磁感线并不存在磁体外部磁感线是从 N 极出来，回到 S 极；而内部却是从 S 极出来，回到 N 极地球是大磁体，地磁场的北极在地理的南极附近 1(多选)关于磁性材料的选用，正确的说法是()A指南针应用软磁性材料制造B电磁起重机的线圈内的铁芯应用软磁性材料C计算机的硬盘应该用硬磁性材料D银行卡是用软磁性材料制成答案：BC2如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来，原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成的，棋子不会掉落是因为()A质量小，重力可以忽略不计B受到棋盘对它向上的摩擦力C棋盘对
11、它有很大的吸引力D它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力解析：物体质量小而重力小时，若没有其他阻力存在，仍会向下运动，因此 A 选项是错误的；棋子没有支撑物还不下落，很明显是由于跟棋盘接触而同时由于两者材料的特点而产生吸力互相挤压，使得两者的摩擦力较大，从而不会向下落，因此 B 选项是对的；经过上面的分析，我们知道棋子不会下落是因为棋盘对它有向上的摩擦力，而不是单纯的棋盘对它有很大的吸引力，因此 C 选项也是不对的；在这里，我们知道棋子不下落的主要原因是摩擦力而不是微乎其微的空气对它的浮力，同时受到棋盘的吸引也是不准确的，D 选项错误 答案：B拓展二 对磁场及磁感线的进一步理解把条形
12、磁铁置于一块水平玻璃板下方，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑铁屑在磁场中被磁化为一个个小磁针，轻轻敲击玻璃板，细铁屑就在磁场的作用下转动，并按一定规律排列起来，这是为什么？提示：磁化的铁屑受到磁场力的作用，显示了磁感线的形状1电流的磁效应(1)通电导体的周围有磁场，即电流的周围有磁场，电流的磁场使放在导体周围的磁针发生偏转，磁场的方向跟电流的方向有关这种现象叫做电流的磁效应(2)奥斯特是世界上第一个通过实验发现了电现象和磁现象之间有联系的人2磁场、磁场方向所有与磁现象有关的相互作用，都是通过磁场发生的，可与电荷间的相互作用相类比(1)定义：磁体或电流周围存在着一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、
13、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场(2)磁场的基本性质：对放入其中的磁极或电流产生力的作用(3)磁场的产生永磁体周围存在磁场电流周围存在磁场电流的磁效应(4)磁场的方向在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向规定为该点的磁场方向(5)电流之间的相互作用：同向电流互相吸引；反向电流互相排斥3磁感线(1)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与该点的磁场方向一致，这样的曲线就叫做磁感线(2)几种常见磁体的磁场(3)对磁感线的认识与理解磁感线是为了形象地研究磁场而人为假想的曲线，并不是客观存在于磁场中的真实曲线磁感线的疏密表示磁场的强弱磁感线较密的地方磁场较
14、强，磁感线较疏的地方磁场较弱磁感线不能相交，也不能相切(4)没有画磁感线的地方，并不表示那里就没有磁场存在通过磁场中的任意一点总能而且只能画出一条磁感线磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线在通电螺线管的外部，磁感线的方向是从北极出，进入南极；在内部，磁感线的方向是从南极指向北极(5)磁感线与电场线的比较磁感线电场线形象化表示磁场的方法形象化表示电场的方法线上各点的切线方向即该点的磁场方向线上各点的切线方向即该点的电场方向线的疏密反映磁场的强弱线的疏密反映电场的强弱磁感线是闭合曲线，但不相交电场线不闭合，也不相交4.安培定则(1)电流与其周围的磁场方向：遵守右手螺旋定则即安培定则(2)电流之间的相
15、互作用：同向电流互相吸引；反向电流互相排斥(3)几种常见磁场的区别项目直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场特点无磁极，非匀强磁场而且距离导线越远磁场越弱与条形磁铁的磁场相似，管内为匀强磁场而且磁场最强，管外为非匀强磁场环形电流的两侧是N极和S极且离圆环中心越远，磁场越弱项目直线电流的磁场通电螺线管的磁场环形电流的磁场安培定则立体图横截面图【典例 2】关于电场线和磁感线，下列说法正确的是()A电场线和磁感线都是闭合的曲线B磁感线是从磁体的 N 极发出，终止于 S 极C电场线和磁感线都不能相交D电场线和磁感线都是现实中存在的解析：磁感线是闭合的曲线，而电场线从正电荷出发，终止于负电荷，不是
16、闭合的曲线故 A 错误；磁感线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，是闭合曲线故 B 错误；电场线的切线方向即为场强的方向，故任意两条电场线都不会相交；磁感线上每一点的切线方向与磁场的方向相同，故任意两条磁感线都不会相交故 C 正确；电场线和磁感线都是人们为了描述场的性质而引入的，在现实中是不存在的故 D 错误 答案：C题后反思 电场线的方向是正电荷所受电场力的方向，而正负电荷所受电场力的方向相反；电场线的切线方向即为场强的方向，故任意两条电场线都不会相交；只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒
17、子的轨迹重合；电场线的疏密代表电场的强弱，故电场线越密的地方场强越强磁感线的引入是为了形象地描述磁场的特点，规定磁感线上每一点的切线方向与磁场的方向相同，磁感线的疏密表示磁场的强弱；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1(多选)在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是()A沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C导线沿南北方向放置在磁针的正上方D导线沿东西方向放置在磁针的正上方解析：考虑地磁场的作用，要想使磁针有明显转动，应使通电直导线南北放置 答案：BC2如图所示，两根导线 a、b 中电流大小
18、相同，方向相反，则离两导线等距离的 P 点，磁场方向是怎样的？解析：由 P 点分别向 a、b 作连线 Pa、Pb，然后过 P点分别作 Pa、Pb的垂线，根据安培定则知这两条垂线 PM、PN 就是两导线中电流在 P 点产生的磁感应强度的方向，两导线中的电流在 P 处产生的磁感应强度大小相同，然后按照矢量的合成法则就可知道合磁感应强度的方向垂直 ab 连线向上，如图所示，这也就是该处磁场的方向 答案：见解析拓展三 对安培分子电流假说的进一步理解我们知道原子是由原子核和绕核高速旋转的电子构成的，大家推想电子在原子核外形成了环形电流，环形电流周围产生磁场，那么每个原子就等效成为一个微小的磁体，这样原子
19、构成物体，每个物体都应有磁性，这种说法对不对？具有磁性的物质其核外电子的运动有何特点？提示：不对只有电子的环形电流方向一致的物质才有磁性1安培分子电流假说的内容安培认为，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，分子的两侧相当于两个磁极(见下图)2安培分子电流假说对有关磁现象的解释(1)磁化：在外磁场的作用下，各个分子电流的取向变得一致，对外显示磁性(2)退磁：在高温和强烈的撞击的情况下，各个分子电流的取向变得杂乱无章，分子电流的磁场相互抵消，对外不显示磁性(3)磁现象的电本质磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的【典例 3】如
20、图是铁棒甲与铁棒乙内部各分子电流取向的示意图，甲棒内部各分子电流取向是杂乱无章的，乙棒内部各分子电流取向大致相同，则下列说法中正确的是()A两棒均显磁性B两棒均不显磁性C甲棒不显磁性，乙棒显磁性D甲棒显磁性，乙棒不显磁性解析：据安培的分子电流假说可知，分子电流使每个分子相当于一个小磁针甲铁棒中各分子电流取向是杂乱无章的，磁性抵消，对外不显示磁性；乙棒内部各分子电流取向大致相同，分子电流的磁性增强，对外显示磁性，故 C 正确 答案：C题后反思 安培的分子电流假说不仅解决了磁现象的电本质问题，同时对我们在生活中也很有指导作用，让我们知道了如何充磁、如何退磁当分子电流取向大致一致时，铁棒对外会显示磁性，而分子电流取向杂乱无章时，磁性抵消，对外不显示磁性3(多选)用安培提出的分子电流假说可以解释下列哪些现象()A永久磁铁的磁场 B直线电流的磁场C环形电流的磁场D软铁棒被磁化的现象答案：AD磁现象无处不在的磁磁知识磁体磁性磁极地磁场磁性材料硬磁性材料软磁性材料磁场及其描述磁场的产生磁体电流运动电荷磁场方向小磁针静止时N极所指的方向小磁针N极受力方向某点磁感线的切线方向电流的磁场直线电流环形电流螺线管安培定则判断方向磁感线特点疏密表示大小，切线方向表示磁场方向闭合曲线：外部N到S，内部S到N不相交，不相切磁场的产生本质安培分子电流假说