高中物理 5.1 磁與人類文明 課件(滬科版選修3-1)

1、第第1課時(shí)課時(shí) 磁與人類文明磁與人類文明 學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 目目 標(biāo)標(biāo)思思 維維 啟啟 迪迪 1.了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象 方面的研究成果及其對(duì)方面的研究成果及其對(duì) 人類文明的影響人類文明的影響 2.知道磁場(chǎng)的概念知道磁場(chǎng)的概念 3.知道地磁兩極與地球兩知道地磁兩極與地球兩 極的關(guān)系極的關(guān)系. 圖圖5-1-1 信鴿千里歸巢信鴿千里歸巢 是一件再普通不過(guò)是一件再普通不過(guò) 的事情的事情(如圖如圖511 所示所示)可為鴿子導(dǎo)航可為鴿子導(dǎo)航 的的“地圖地圖”在哪兒？為什么在沒(méi)在哪兒？為什么在沒(méi) 有陽(yáng)光的暴風(fēng)雨天氣或者在出現(xiàn)有陽(yáng)光的暴風(fēng)雨天氣或者在出現(xiàn) 日食的日子鴿子不會(huì)迷路？日食的日子鴿子不

2、會(huì)迷路？ 1磁體和電流都能在其周圍空間產(chǎn)生磁體和電流都能在其周圍空間產(chǎn)生_，磁場(chǎng)，磁場(chǎng) 是客觀存在的物質(zhì)是客觀存在的物質(zhì) 2磁極與磁極之間、磁極與電流之間、電流與電磁極與磁極之間、磁極與電流之間、電流與電 流之間的相互作用是通過(guò)流之間的相互作用是通過(guò)_產(chǎn)生的產(chǎn)生的 3磁場(chǎng)的方向：物理上規(guī)定，在磁場(chǎng)中任一點(diǎn)，磁場(chǎng)的方向：物理上規(guī)定，在磁場(chǎng)中任一點(diǎn)， 小磁針小磁針_方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)方向，亦即小磁針靜止方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)方向，亦即小磁針靜止 時(shí)時(shí)_所指的方向所指的方向 4指南針靜止時(shí)指南針靜止時(shí)_的磁極叫南極，又叫的磁極叫南極，又叫_極；極； _的磁極叫北極，又叫的磁極叫北極，又叫_極極 5地球由于地球由

3、于_ 叫做地磁場(chǎng)小磁針靜止時(shí)沿地球南北取向，這表明地叫做地磁場(chǎng)小磁針靜止時(shí)沿地球南北取向，這表明地 球是一個(gè)大球是一個(gè)大_ 地球磁體的北極位于地理地球磁體的北極位于地理_附近；附近； 地球磁體的南極位于地理地球磁體的南極位于地理_附近，但并不重合附近，但并不重合 知識(shí)梳理知識(shí)梳理 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 磁場(chǎng)磁場(chǎng) N極極 N極受力極受力 指南指南S 指北指北 N 本身具有磁性而在其周圍形成的磁場(chǎng)本身具有磁性而在其周圍形成的磁場(chǎng) 磁體磁體 南極南極 北極北極 1首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的是首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的是 () A庫(kù)侖庫(kù)侖B歐姆歐姆 C焦耳焦耳D奧斯特奧斯特 答案答案：D 2關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是關(guān)于磁場(chǎng)

4、，下列說(shuō)法正確的是 () A只有磁體周圍有磁場(chǎng)只有磁體周圍有磁場(chǎng) B只有電流周圍存在磁場(chǎng)只有電流周圍存在磁場(chǎng) C靜止電荷周圍存在磁場(chǎng)靜止電荷周圍存在磁場(chǎng) D以上說(shuō)法都不正確以上說(shuō)法都不正確 答案答案：D 基礎(chǔ)自測(cè)基礎(chǔ)自測(cè) 3關(guān)于地磁場(chǎng)，下列敘述正確的是關(guān)于地磁場(chǎng)，下列敘述正確的是 () A地球的地磁兩極和地理兩極重合地球的地磁兩極和地理兩極重合 B我們用指南針確定方向，指南針指南的一我們用指南針確定方向，指南針指南的一 極是指南針的北極極是指南針的北極 C地磁的北極與地理的南極重合地磁的北極與地理的南極重合 D地磁的北極在地理的南極附近地磁的北極在地理的南極附近 答案答案：D 4實(shí)驗(yàn)表明：磁體

5、能吸引一元硬幣，對(duì)這種現(xiàn)實(shí)驗(yàn)表明：磁體能吸引一元硬幣，對(duì)這種現(xiàn) 象解釋正確的是象解釋正確的是 () A硬幣一定是鐵做的，因?yàn)榇朋w能吸引鐵硬幣一定是鐵做的，因?yàn)榇朋w能吸引鐵 B硬幣一定是鋁做的，因?yàn)榇朋w能吸引鋁硬幣一定是鋁做的，因?yàn)榇朋w能吸引鋁 C磁體的磁性越強(qiáng)，能吸引的物質(zhì)種類越多磁體的磁性越強(qiáng)，能吸引的物質(zhì)種類越多 D硬幣中含有磁性材料，磁化后能被吸引硬幣中含有磁性材料，磁化后能被吸引 解析解析：一元硬幣為鋼芯鍍鎳，鋼和鎳是磁性材：一元硬幣為鋼芯鍍鎳，鋼和鎳是磁性材 料，放在磁場(chǎng)中能夠被磁化獲得磁性，因而能夠被料，放在磁場(chǎng)中能夠被磁化獲得磁性，因而能夠被 磁體吸引磁體吸引 答案答案：D 5在

6、地球表面的位置，發(fā)現(xiàn)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁在地球表面的位置，發(fā)現(xiàn)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁 針靜止時(shí)針靜止時(shí)S極指向地面，該位置是極指向地面，該位置是 () A地理南極附近地理南極附近 B地磁場(chǎng)南極附近地磁場(chǎng)南極附近 C赤道附近赤道附近 D無(wú)法確定無(wú)法確定 答案答案：A (1)物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做 磁性，具有磁性的物體叫做磁體磁性，具有磁性的物體叫做磁體. (2)磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同，磁性最強(qiáng)的區(qū)磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同，磁性最強(qiáng)的區(qū) 域叫磁極域叫磁極. (3)同名磁極相斥，異名磁極相吸同名磁極相斥，異名磁極相吸. 磁現(xiàn)象磁現(xiàn)象 【例例1】 鐵棒鐵棒

7、A能吸引小磁針，鐵棒能吸引小磁針，鐵棒B能排斥小磁能排斥小磁 針，若將鐵棒針，若將鐵棒A靠近鐵棒靠近鐵棒B，則，則 () AA、B一定互相吸引一定互相吸引 BA、B一定互相排斥一定互相排斥 CA、B之間有可能無(wú)磁場(chǎng)力作用之間有可能無(wú)磁場(chǎng)力作用 DA、B可能互相吸引，也可能互相排斥可能互相吸引，也可能互相排斥 解析解析：小磁針本身有磁性，能夠吸引沒(méi)有磁性的：小磁針本身有磁性，能夠吸引沒(méi)有磁性的 鐵棒，故鐵棒鐵棒，故鐵棒A可能有磁性，也可能沒(méi)有磁性，鐵棒可能有磁性，也可能沒(méi)有磁性，鐵棒B 能排斥小磁針，說(shuō)明鐵棒能排斥小磁針，說(shuō)明鐵棒B一定有磁性，若一定有磁性，若A無(wú)磁性，無(wú)磁性， 當(dāng)當(dāng)A靠近靠近B

8、時(shí)，在時(shí)，在B的磁場(chǎng)作用下也會(huì)被磁化而發(fā)生相的磁場(chǎng)作用下也會(huì)被磁化而發(fā)生相 互的吸引作用若互的吸引作用若A有磁性，則有磁性，則A、B兩磁體都分別有兩磁體都分別有 答案答案：D 【題后反思題后反思】 同名磁極相互排斥，異名磁極同名磁極相互排斥，異名磁極 相互吸引磁鐵也能吸引無(wú)磁性鐵棒相互吸引磁鐵也能吸引無(wú)磁性鐵棒 北極和南極，當(dāng)它們的同名磁極互相靠近時(shí)，互相北極和南極，當(dāng)它們的同名磁極互相靠近時(shí)，互相 排斥；當(dāng)異名磁極互相靠近時(shí)，互相吸引這說(shuō)明排斥；當(dāng)異名磁極互相靠近時(shí)，互相吸引這說(shuō)明 不論不論A有無(wú)磁性，它們之間總有磁場(chǎng)力的作用，故有無(wú)磁性，它們之間總有磁場(chǎng)力的作用，故 只有只有D項(xiàng)正確項(xiàng)正確

9、 有甲、乙兩根外形相同的鋼棒，用甲的一有甲、乙兩根外形相同的鋼棒，用甲的一 端靠近乙的一端，有相互吸引作用；用甲的一端端靠近乙的一端，有相互吸引作用；用甲的一端 靠近乙的中間，沒(méi)有相互吸引作用關(guān)于這兩根靠近乙的中間，沒(méi)有相互吸引作用關(guān)于這兩根 鋼棒的磁性，下列說(shuō)法正確的是鋼棒的磁性，下列說(shuō)法正確的是 () A甲棒有磁性，乙棒沒(méi)有磁性甲棒有磁性，乙棒沒(méi)有磁性 B甲棒沒(méi)有磁性，乙棒有磁性甲棒沒(méi)有磁性，乙棒有磁性 C甲、乙兩棒都有磁性甲、乙兩棒都有磁性 D無(wú)法確定哪根鋼棒有磁性無(wú)法確定哪根鋼棒有磁性 答案答案：B 磁體與磁體之間，磁體與通電導(dǎo)體之間，以及磁體與磁體之間，磁體與通電導(dǎo)體之間，以及 通電

10、導(dǎo)體之間的相互作用，是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的通電導(dǎo)體之間的相互作用，是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的 (1)定義定義 磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，能夠傳遞磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，能夠傳遞 磁體與磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之磁體與磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之 間的相互作用，這種特殊的物質(zhì)叫磁場(chǎng)間的相互作用，這種特殊的物質(zhì)叫磁場(chǎng) (2)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁極和通電磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁極和通電 導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用導(dǎo)線產(chǎn)生力的作用 (3)磁場(chǎng)的產(chǎn)生磁場(chǎng)的產(chǎn)生 永磁體周圍存在磁場(chǎng)；電流周圍存在磁永磁體周圍存在磁場(chǎng)；電流周圍存在磁 場(chǎng)場(chǎng)電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng) 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 【例例2

11、】 以下說(shuō)法中正確的是以下說(shuō)法中正確的是 () A磁極與磁極間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁極與磁極間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的 B電流與電流間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生的電流與電流間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)產(chǎn)生的 C磁極與電流間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)與磁場(chǎng)磁極與電流間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)與磁場(chǎng) 而共同產(chǎn)生的而共同產(chǎn)生的 D磁場(chǎng)和電場(chǎng)是同一種物質(zhì)磁場(chǎng)和電場(chǎng)是同一種物質(zhì) 解析解析：電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，在電流的周圍有磁場(chǎng)存：電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，在電流的周圍有磁場(chǎng)存 在，不論是磁極與磁極間還是電流與電流間、磁極與在，不論是磁極與磁極間還是電流與電流間、磁極與 電流間，都有相互作用的磁場(chǎng)力磁場(chǎng)是磁現(xiàn)象中的電流間，都有相

12、互作用的磁場(chǎng)力磁場(chǎng)是磁現(xiàn)象中的 一種特殊物質(zhì)，它的基本性質(zhì)是對(duì)放入磁場(chǎng)中的磁極、一種特殊物質(zhì)，它的基本性質(zhì)是對(duì)放入磁場(chǎng)中的磁極、 電流有磁場(chǎng)力的作用；而電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種電流有磁場(chǎng)力的作用；而電場(chǎng)是電荷周圍存在的一種 特殊物質(zhì)，其最基本的性質(zhì)是對(duì)放入電場(chǎng)中的電特殊物質(zhì)，其最基本的性質(zhì)是對(duì)放入電場(chǎng)中的電 荷有電場(chǎng)力的作用，它不會(huì)對(duì)放入靜電場(chǎng)中的磁極荷有電場(chǎng)力的作用，它不會(huì)對(duì)放入靜電場(chǎng)中的磁極 產(chǎn)生力的作用，因此，磁場(chǎng)和電場(chǎng)是兩種不同的物產(chǎn)生力的作用，因此，磁場(chǎng)和電場(chǎng)是兩種不同的物 質(zhì)，各自具有其本身的特點(diǎn)質(zhì)，各自具有其本身的特點(diǎn) 答案答案：A 【題后反思題后反思】 磁體周圍有磁場(chǎng)、電流周圍

13、也存磁體周圍有磁場(chǎng)、電流周圍也存 在磁場(chǎng)，磁體與磁體之間、電流與電流之間、磁體在磁場(chǎng)，磁體與磁體之間、電流與電流之間、磁體 與電流之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的與電流之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的 以下說(shuō)法正確的是以下說(shuō)法正確的是 () A磁場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì)磁場(chǎng)是一種特殊的物質(zhì) B磁場(chǎng)的基本特性是對(duì)置于其中的電流和磁磁場(chǎng)的基本特性是對(duì)置于其中的電流和磁 體產(chǎn)生力的作用體產(chǎn)生力的作用 C磁體周圍存在磁場(chǎng)磁體周圍存在磁場(chǎng) D以上說(shuō)法都不對(duì)以上說(shuō)法都不對(duì) 答案答案：ABC (1)指南針在靜止時(shí)沿地球南北指南針在靜止時(shí)沿地球南北 方向取向，這表明地球是一個(gè)大磁方向取向，這表明地球是一個(gè)大磁 體，

14、如圖體，如圖512所示，地磁極的所示，地磁極的N 極極(北極北極)位于地理南極附近，地磁極位于地理南極附近，地磁極 的的S極極(南極南極)位于地理北極附近，但位于地理北極附近，但 地磁兩極與地理兩極并不重合有地磁兩極與地理兩極并不重合有 趣的是，地磁極有圍繞地理極做周趣的是，地磁極有圍繞地理極做周 期運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，其周期大概為數(shù)萬(wàn)期運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，其周期大概為數(shù)萬(wàn) 年，在最近的五百萬(wàn)年間，地磁極年，在最近的五百萬(wàn)年間，地磁極 均勻分布在地理極的四周，其平均均勻分布在地理極的四周，其平均 地磁場(chǎng)地磁場(chǎng) 地磁場(chǎng)示意圖地磁場(chǎng)示意圖 圖圖5-1-2 位置與現(xiàn)代地理極重合研究還位置與現(xiàn)代地理極重合研究還 發(fā)現(xiàn)

15、，從地球形成迄今的漫長(zhǎng)年發(fā)現(xiàn)，從地球形成迄今的漫長(zhǎng)年 代，地磁極曾多次發(fā)生極性倒轉(zhuǎn)代，地磁極曾多次發(fā)生極性倒轉(zhuǎn) 的現(xiàn)象的現(xiàn)象 (2)地磁的兩極與地理的兩極地磁的兩極與地理的兩極 并不重合，并且地球的磁極在緩并不重合，并且地球的磁極在緩 慢移動(dòng)地磁軸和地球自轉(zhuǎn)軸兩慢移動(dòng)地磁軸和地球自轉(zhuǎn)軸兩 者的夾角約為者的夾角約為11.這個(gè)夾角叫這個(gè)夾角叫 磁偏角如圖磁偏角如圖513所示所示 圖圖5-1-3 【例例3】 下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是 () A地球具有磁場(chǎng)地球具有磁場(chǎng) B地球地理兩極和地磁兩極是重合的地球地理兩極和地磁兩極是重合的 C由于地球磁極的緩慢移動(dòng)，磁偏角也在緩由于地球磁極的緩慢移動(dòng)，磁偏角也在緩 慢變化慢變化 D以上說(shuō)法都不對(duì)以上說(shuō)法都不對(duì) 解析解析：地球地理兩極與地磁兩極并不重合，磁：地球地理兩極與地磁兩極并不重合，磁 針并非準(zhǔn)確地指南或指北，其間有一個(gè)交角，叫做針并非準(zhǔn)確地指南或指北，其間有一個(gè)交角，叫做 磁偏角，由于地球磁極的緩慢移動(dòng)，磁偏角也在緩磁偏角，由于地球磁極的緩慢移動(dòng)，磁偏角也在緩 慢變化，小磁針能夠指向南北說(shuō)明地球具有磁慢變化，小磁針能夠指向南北說(shuō)明地球具有磁 場(chǎng)故正確答案為場(chǎng)故正確答案為A、C. 答案答案：AC 【題后反思題后反思】 地球本身就是一個(gè)大磁體，但地地球本身就是一個(gè)大磁體，但地