高一物理現(xiàn)象與磁場(chǎng)2

1、第三章第三章 磁場(chǎng)磁場(chǎng)3.1 3.1 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)磁現(xiàn)象和磁場(chǎng) 東漢王充在東漢王充在論衡論衡中寫道：中寫道：“司南之杓，投之于地，其柢指南司南之杓，投之于地，其柢指南” 最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱為最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱為“天然磁天然磁石石”的礦物，其中含有主要成分為的礦物，其中含有主要成分為fefe3 3oo4 4，能吸引其他物體，很像磁鐵，能吸引其他物體，很像磁鐵. . 上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵龍陽路站，東至上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(guó)際機(jī)場(chǎng)海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng), ,列車加速到平穩(wěn)運(yùn)行之后，速度是列車加速到平穩(wěn)運(yùn)行之后，速度是430430公公里里/ /小時(shí)。這個(gè)速度超過

2、了小時(shí)。這個(gè)速度超過了f1f1賽事的最高時(shí)速，車廂里上賽事的最高時(shí)速，車廂里上下顛簸很小，左右搖擺得相對(duì)還大一些。下顛簸很小，左右搖擺得相對(duì)還大一些。1. 1.磁性：能夠吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)磁性：能夠吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)2.2.磁體：具有磁性的物體叫磁體。磁體：具有磁性的物體叫磁體。3.3.磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。 小磁針靜止時(shí)指南的磁極叫做小磁針靜止時(shí)指南的磁極叫做南極南極，又，又叫叫s s極極；指北的磁極叫做；指北的磁極叫做北極北極，又叫，又叫nn極極。一復(fù)習(xí)一復(fù)習(xí) 4.4.磁極間的相互作用磁極間的相互作用: :同名磁同名磁極相斥，異名磁極相吸極相斥

3、，異名磁極相吸。 5.5.變無磁性物體為有磁性物變無磁性物體為有磁性物體叫體叫磁化磁化，變有磁性物體為無，變有磁性物體為無磁性物體叫磁性物體叫退磁退磁【問題【問題】 磁體之間是通過什么發(fā)生相互作磁體之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢？用的呢？1. 1.磁場(chǎng)：磁場(chǎng)：磁體周圍空間存在的一種特殊磁體周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)。物質(zhì)。二、磁場(chǎng)二、磁場(chǎng)類比類比: : 電荷之間的相互作用是通過電場(chǎng)；電荷之間的相互作用是通過電場(chǎng)； 磁體之間的相互作用是通過磁體之間的相互作用是通過磁場(chǎng)磁場(chǎng)發(fā)生發(fā)生的，電場(chǎng)和磁場(chǎng)一樣都是一種物質(zhì)的，電場(chǎng)和磁場(chǎng)一樣都是一種物質(zhì). .【問題】是否只有磁鐵周圍才存在磁場(chǎng)【問題】是否只有磁

4、鐵周圍才存在磁場(chǎng)? ? 磁體磁體磁體磁體磁場(chǎng)磁場(chǎng)2 2、電流的磁效應(yīng)、電流的磁效應(yīng)丹麥物理學(xué)家奧斯特丹麥物理學(xué)家奧斯特(hans (hans christian oerstedchristian oersted1777851)1777年年8 8月月1414日生于丹麥朗格蘭德島一個(gè)日生于丹麥朗格蘭德島一個(gè)藥劑師家庭藥劑師家庭1212歲開始幫助父親在歲開始幫助父親在藥房里干活，同時(shí)堅(jiān)持學(xué)習(xí)化藥房里干活，同時(shí)堅(jiān)持學(xué)習(xí)化學(xué)由于刻苦攻讀，學(xué)由于刻苦攻讀，1717歲以優(yōu)異的歲以優(yōu)異的成績(jī)考取了哥本哈根大學(xué)的免費(fèi)成績(jī)考取了哥本哈根大學(xué)的免費(fèi)生他一邊當(dāng)家庭教師，一邊在學(xué)生他一邊當(dāng)家庭

5、教師，一邊在學(xué)校學(xué)習(xí)藥物學(xué)、天文、數(shù)學(xué)、物理、校學(xué)習(xí)藥物學(xué)、天文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等化學(xué)等18061806年任哥本哈根大學(xué)物年任哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授，理學(xué)教授，18211821年被選為英國(guó)皇家年被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，學(xué)會(huì)會(huì)員，18231823年被選為法國(guó)科學(xué)年被選為法國(guó)科學(xué)院院士，后來任丹麥皇家科學(xué)協(xié)會(huì)院院士，后來任丹麥皇家科學(xué)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)會(huì)長(zhǎng) 奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)裝置如左圖、實(shí)驗(yàn)裝置如左圖【演示實(shí)驗(yàn)】【演示實(shí)驗(yàn)】（奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)）奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)裝置如左圖、實(shí)驗(yàn)裝置如左圖、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象當(dāng)給導(dǎo)線通電時(shí)，當(dāng)給導(dǎo)線通電時(shí)，與導(dǎo)線平行放置的小與導(dǎo)線平行放置的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)

6、。磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。、注意事項(xiàng)：導(dǎo)線應(yīng)沿、注意事項(xiàng)：導(dǎo)線應(yīng)沿南北南北方向方向水平水平放置放置、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，即電通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，即電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。1 1. .磁場(chǎng)：磁場(chǎng)： 磁體周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)。磁體周圍空間存在的一種特殊物質(zhì)。 2.2.電流的磁效應(yīng)：電流的磁效應(yīng)： 電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng). . 磁鐵不磁鐵不是磁場(chǎng)的唯一來源是磁場(chǎng)的唯一來源. .二、磁場(chǎng)二、磁場(chǎng)磁體磁體磁體磁體磁場(chǎng)磁場(chǎng)演示演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：結(jié)論： 磁體對(duì)通電導(dǎo)體磁體對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用。有力的作用。問題問題： 磁體和通電導(dǎo)磁體和通電導(dǎo)體之間的相互

7、作用體之間的相互作用力是通過什么發(fā)生力是通過什么發(fā)生的呢？的呢？3 3、磁場(chǎng)與電流之間的相互作用、磁場(chǎng)與電流之間的相互作用磁體磁體電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)問題：電流與電流之間是否有力的作用？問題：電流與電流之間是否有力的作用？演示演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 1：同向電流：同向電流演示演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2：同向電流：同向電流結(jié)論結(jié)論: :同向電流相互吸引同向電流相互吸引。結(jié)論結(jié)論: :反向電流相互排斥。反向電流相互排斥。問題：?jiǎn)栴}： 電流和電流之電流和電流之間的相互作用力間的相互作用力是通過什么發(fā)生是通過什么發(fā)生的呢？的呢？電流電流電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)三、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：三、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)： 磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體或通電磁

8、場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生磁力作用。導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生磁力作用。 （磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體（磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的）的相互作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的）四、地磁場(chǎng)四、地磁場(chǎng)1 1、地球是一個(gè)巨大、地球是一個(gè)巨大的磁體的磁體2 2、地球周圍空間存、地球周圍空間存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)3 3、地磁的北極在地理、地磁的北極在地理的南極附近，地磁的的南極附近，地磁的南極在地理的北極附南極在地理的北極附近，但兩者并不完全近，但兩者并不完全重合，它們之間的夾重合，它們之間的夾角稱為磁偏角。角稱為磁偏角。近百年地球磁

9、場(chǎng)衰減近百年地球磁場(chǎng)衰減 地磁場(chǎng)的減弱是可能導(dǎo)致磁場(chǎng)方向倒轉(zhuǎn)的預(yù)兆。地磁場(chǎng)的減弱是可能導(dǎo)致磁場(chǎng)方向倒轉(zhuǎn)的預(yù)兆。 小結(jié)小結(jié)1 1、磁現(xiàn)象：磁性；磁體；磁極；磁化；退磁、磁現(xiàn)象：磁性；磁體；磁極；磁化；退磁2 2、磁場(chǎng)：磁體和電流周圍有磁場(chǎng)、磁場(chǎng)：磁體和電流周圍有磁場(chǎng) 磁體間的相互作用，磁體與電流間相互作用，磁體間的相互作用，磁體與電流間相互作用，電流與電流間的相互作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的。電流與電流間的相互作用都是通過磁場(chǎng)發(fā)生的。3 3、電流的磁效應(yīng)：、電流的磁效應(yīng)：電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)4 4、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)對(duì)放入其中的磁體或

10、通電導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生磁力作用。體會(huì)產(chǎn)生磁力作用。5 5、地磁場(chǎng)：地球周圍空間存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)、地磁場(chǎng)：地球周圍空間存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng) 地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極在地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極在地理的北極附近，但兩者并不完全重合，它們之間地理的北極附近，但兩者并不完全重合，它們之間的夾角稱為磁偏角。的夾角稱為磁偏角。 緒言 1.引子 (介紹幾個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)) 圖0-1和圖0-3所示的實(shí)驗(yàn)， 圖0-2所示的不易做到，用照片形象地展現(xiàn)當(dāng)超聲波的頻率與玻璃杯的固有頻率相同時(shí)，發(fā)生共振的有趣現(xiàn)象。 另做幾個(gè)有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)。 2.物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科(從廣闊的時(shí)間尺度和

11、空間尺度兩方面介紹物理學(xué)的研究范圍) 圖0-4介紹了物質(zhì)世界的時(shí)間尺度以秒為單位的數(shù)量級(jí)。 圖0-7介紹了目前人類認(rèn)識(shí)的空間范圍的以米為單位的數(shù)量級(jí)?？茖W(xué)計(jì)數(shù)法雖然在初中就已學(xué)過，但這樣大范圍的標(biāo)志和表示，特別是只談數(shù)量級(jí)而淡化具體數(shù)字注意從緒言開始強(qiáng)化數(shù)量級(jí)的意識(shí)。 圖0-5和圖0-6介紹了人類探索物質(zhì)世界最大和最小范圍的兩件工具。特別是圖0-6所示的我國(guó)北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)，是我國(guó)改革開放后設(shè)計(jì)建設(shè)的，它的研究工作在國(guó)際同類設(shè)備中處于較先進(jìn)的地位。 3.物理學(xué)是現(xiàn)代自然科學(xué)的基礎(chǔ)之一，物理學(xué)的研究成果和研究方法在自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域都起著重要作用(介紹物理學(xué)在自然科學(xué)中的基礎(chǔ)地位，并著重說明物

12、理學(xué)的研究方法對(duì)其他各領(lǐng)域的重要作用) 1. 物理學(xué)與天文科學(xué)和材料科學(xué)等廣泛的領(lǐng)域的密切關(guān)系，而且說明我國(guó)在這兩方面的研究也都處于世界領(lǐng)先地位。 圖0-8所示的蟹狀星云圖, 圖0-9所示的超導(dǎo)磁懸浮; 2.物理和化學(xué)的關(guān)系更是密切. 圖0-10.只從較為直觀的方面對(duì)此做一點(diǎn)反映。 3.生物物理是近年來極為活躍并發(fā)展迅速的交叉學(xué)科，dna雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程本身就是物理科學(xué)與生物科學(xué)結(jié)合的最好例證.圖0-12所示的是dna雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型圖。 4.我國(guó)科學(xué)家李四光創(chuàng)建的地質(zhì)力學(xué)對(duì)我國(guó)的科學(xué)研究和生產(chǎn)有重大作用，這也是物理科學(xué)與地質(zhì)學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物。 物理學(xué)的研究成果和研究方法在各領(lǐng)域所起的重要作用.。4.物理學(xué)是現(xiàn)代技術(shù)的重要基礎(chǔ)(介紹物理學(xué)是現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)) 圖0-14是較概括的說明計(jì)算機(jī)的發(fā)展和使用對(duì)人類生活有著不可估量的深遠(yuǎn)影響，而它的心臟集成電路的半導(dǎo)體芯片的制造則離不開物理學(xué), 圖0-15的注中說:可以說，沒有量子力學(xué)就沒有現(xiàn)代技術(shù)，也就沒有現(xiàn)代化的生活。 5.物理學(xué)對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展有重要作用 從人類社會(huì)發(fā)展的幾個(gè)重要階段;蒸汽機(jī)時(shí)代、電氣化時(shí)代以及核能時(shí)代，說明物理學(xué)對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展有重要作用