31磁現(xiàn)象和磁場

1、第三章第三章 磁場磁場 我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家，早在我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家，早在戰(zhàn)國末年就有磁鐵的記載，我國古代的四大發(fā)明戰(zhàn)國末年就有磁鐵的記載，我國古代的四大發(fā)明之一的指南針就是其中之一，指南針的發(fā)明為世之一的指南針就是其中之一，指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)做出了巨大的貢獻界的航海業(yè)做出了巨大的貢獻在現(xiàn)代，磁現(xiàn)象與日常生活、科技密切相在現(xiàn)代，磁現(xiàn)象與日常生活、科技密切相關關導入導入電磁爐電磁爐采用磁場感應電流（又稱為渦流）的加熱采用磁場感應電流（又稱為渦流）的加熱原理，通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場、當用原理，通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場、當用含鐵質鍋具底部放置爐

2、面時，鍋具即切割交變磁感線含鐵質鍋具底部放置爐面時，鍋具即切割交變磁感線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流（即渦流），而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流（即渦流），渦流使鍋具鐵分子高速無規(guī)則運動，分子互相碰撞、渦流使鍋具鐵分子高速無規(guī)則運動，分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能使器具本身自行高速發(fā)熱，用來加熱摩擦而產(chǎn)生熱能使器具本身自行高速發(fā)熱，用來加熱和烹飪食物。和烹飪食物。 上海上海磁懸浮列車磁懸浮列車專線西起上海地鐵龍陽路站，東專線西起上海地鐵龍陽路站，東至上海浦東國際機場至上海浦東國際機場,列車加速到平穩(wěn)運行之后，速度列車加速到平穩(wěn)運行之后，速度是是430公里公里/小時小時。這個速度超過了。這

3、個速度超過了F1賽事的最高時速。賽事的最高時速。磁懸浮列車磁懸浮列車上裝有電磁體，鐵路底部則安裝線上裝有電磁體，鐵路底部則安裝線圈。通電后，地面線圈產(chǎn)生的磁場極性與列車上的圈。通電后，地面線圈產(chǎn)生的磁場極性與列車上的電磁體極性總保持相同，兩者電磁體極性總保持相同，兩者“同性相斥同性相斥”，排斥，排斥力使列車懸浮起來。鐵軌兩側也裝有線圈，交流電力使列車懸浮起來。鐵軌兩側也裝有線圈，交流電使線圈變?yōu)殡姶朋w。它與列車上的電磁體相互作用使線圈變?yōu)殡姶朋w。它與列車上的電磁體相互作用，使列車前進。列車頭的電磁體（，使列車前進。列車頭的電磁體（N極）被軌道上極）被軌道上靠前一點的電磁體（靠前一點的電磁體（S

4、極）所吸引，同時被軌道上極）所吸引，同時被軌道上稍后一點的電磁體（稍后一點的電磁體（N極）所排斥。極）所排斥。托卡馬克磁約束裝置托卡馬克磁約束裝置 一類一類控制熱核聚變的裝置控制熱核聚變的裝置。用特殊形態(tài)的磁場把。用特殊形態(tài)的磁場把氘、氚等輕原子核和自由電子組成的、處于熱核反應氘、氚等輕原子核和自由電子組成的、處于熱核反應狀態(tài)的超高溫等離子體約束在有限的體積內，使它受狀態(tài)的超高溫等離子體約束在有限的體積內，使它受控制地發(fā)生大量的原子核聚變反應，釋放出原子核所控制地發(fā)生大量的原子核聚變反應，釋放出原子核所蘊藏的能量。磁約束熱核聚變是當前開發(fā)聚變能源中蘊藏的能量。磁約束熱核聚變是當前開發(fā)聚變能源中

5、最有希望的途徑最有希望的途徑,是等離子體物理學的一項重大應用是等離子體物理學的一項重大應用. “司南司南” 一、磁現(xiàn)象一、磁現(xiàn)象 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“天然磁石天然磁石”的礦物，其中含有主要成分為的礦物，其中含有主要成分為Fe3O4，能吸引其他物體，很像磁鐵能吸引其他物體，很像磁鐵.一、磁現(xiàn)象一、磁現(xiàn)象1.磁性磁性：能夠吸引鐵質物體的性質：能夠吸引鐵質物體的性質.2.磁磁體：具有磁性的物體叫磁體體：具有磁性的物體叫磁體.3.磁極：磁體上磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極磁性最強的部分叫磁極.小磁針靜止時小磁針靜止時 指南的磁極叫做指南的磁極叫做南極南極,又叫又叫S極極;

6、指北的磁極叫做指北的磁極叫做北極北極,又叫又叫N極極.4.磁極間的相互作用磁極間的相互作用: 同名磁極相斥，異名磁極相吸同名磁極相斥，異名磁極相吸.5.變無磁性物體為有磁性物體叫變無磁性物體為有磁性物體叫磁化磁化, 變有磁性物體為無磁性物體叫變有磁性物體為無磁性物體叫退磁退磁.一、磁現(xiàn)象一、磁現(xiàn)象【問題】【問題】 1.電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象有何相似電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象有何相似?2.電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象有何區(qū)別電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象有何區(qū)別?3.為什么丹麥物理學家奧斯特相信為什么丹麥物理學家奧斯特相信電和磁之間存在關系電和磁之間存在關系?4.為什么之前的實驗都失敗了為什么之前的實驗都失敗了?縱向力縱向力橫向作用橫向作用17

7、77年年8月月14日生于丹麥朗格蘭日生于丹麥朗格蘭德島一個藥劑師家庭德島一個藥劑師家庭12歲開始幫歲開始幫助父親在藥房里干活，同時堅持學助父親在藥房里干活，同時堅持學習化學由于刻苦攻讀，習化學由于刻苦攻讀，17歲以優(yōu)歲以優(yōu)異的成績考取了哥本哈根大學的免異的成績考取了哥本哈根大學的免費生他一邊當家庭教師，一邊在費生他一邊當家庭教師，一邊在學校學習藥物學、天文、數(shù)學、物學校學習藥物學、天文、數(shù)學、物理、化學等理、化學等1806年任哥本哈根大年任哥本哈根大學物理學教授，學物理學教授，1820年年4月發(fā)現(xiàn)了月發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應電流的磁效應.1821年被選為英國年被選為英國皇家學會會員，皇家學會會員，1

8、823年被選為法國年被選為法國科學院院士，后來任丹麥皇家科學科學院院士，后來任丹麥皇家科學協(xié)會會長協(xié)會會長 二、電流的磁效應二、電流的磁效應二、電流的磁效應二、電流的磁效應奧斯特實驗奧斯特實驗奧斯特實驗奧斯特實驗1、實驗裝置、實驗裝置2、實驗現(xiàn)象、實驗現(xiàn)象當給導線通電時當給導線通電時, ,與導線與導線平行放置的小磁針發(fā)生轉動平行放置的小磁針發(fā)生轉動3、注意事項、注意事項:導線應沿導線應沿南北南北方向方向水平水平放置放置4、實驗結論、實驗結論:通電導體對磁體有力的作用通電導體對磁體有力的作用二、電流的磁效應二、電流的磁效應【問題【問題】 磁體之間是通過什么發(fā)生相互作用磁體之間是通過什么發(fā)生相互作

9、用的呢的呢?【聯(lián)想【聯(lián)想】 電荷之間是通過什么發(fā)生相互作用電荷之間是通過什么發(fā)生相互作用的呢的呢?電荷之間的相互作用是通過電荷之間的相互作用是通過電場電場發(fā)生的發(fā)生的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磁場發(fā)生的發(fā)生的電場和電場和磁場磁場都都是一種物質是一種物質1.磁場磁場:磁體周圍空間存在的一種特殊物質磁體周圍空間存在的一種特殊物質.三、磁場三、磁場【問題【問題】是否只有磁鐵周圍才存在磁場是否只有磁鐵周圍才存在磁場? 磁體磁體磁體磁體磁場磁場2.電流的磁效應：電流的磁效應： 電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場. . 磁磁鐵不是磁場的唯一來源鐵不是磁場的唯一來源.

10、 .磁體磁體磁體磁體磁場磁場三、磁場三、磁場1.磁場磁場:磁體周圍空間存在的一種特殊物質磁體周圍空間存在的一種特殊物質.結論：結論： 磁體對通電導磁體對通電導體有力的作用體有力的作用磁體與電流之間的相互作用磁體與電流之間的相互作用問題：問題：磁體和通電導體之間的相互作用磁體和通電導體之間的相互作用 是通過什么發(fā)生的呢是通過什么發(fā)生的呢?問題：問題：磁體和通電導體之間的相互作用磁體和通電導體之間的相互作用 是通過什么發(fā)生的呢是通過什么發(fā)生的呢?磁體磁體電流電流磁場磁場三、磁場三、磁場磁體磁體磁體磁體磁體磁體電流電流磁場磁場磁場磁場2、電流的磁效應：電流的磁效應： 電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場電流能在

11、周圍空間產(chǎn)生磁場. .問題問題:電流與電流之間是否有力的作用電流與電流之間是否有力的作用?結論結論:同向同向電流相互電流相互吸引吸引。結論結論:反向反向電流相互電流相互排斥排斥。問題問題:電流和電流之間的相互電流和電流之間的相互作用是通過什么發(fā)生的呢作用是通過什么發(fā)生的呢?電流電流電流電流磁場磁場問題問題:電流與電流之間是否有力的作用電流與電流之間是否有力的作用?三、磁場三、磁場磁體磁體磁體磁體磁體磁體電流電流磁場磁場磁場磁場2、電流的磁效應、電流的磁效應:電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場.1、磁場、磁場:磁體周圍空間存在的一種特殊物質磁體周圍空間存在的一種特殊物質.電流電流電

12、流電流磁場磁場 磁場對放入其中的磁體或通電導體會磁場對放入其中的磁體或通電導體會產(chǎn)生磁力作用。產(chǎn)生磁力作用。 （磁體與磁體之（磁體與磁體之間、磁體與通電導體間、磁體與通電導體之間、通電導體與通電導體之間的相互作之間、通電導體與通電導體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的）用都是通過磁場發(fā)生的）3、磁場的性、磁場的性質質磁體磁體磁體磁體磁場磁場電流電流電流電流三、磁場三、磁場四、地磁場四、地磁場1.地球是一個巨大的磁體地球是一個巨大的磁體2.地球周圍空間存在的磁地球周圍空間存在的磁場叫地磁場場叫地磁場3.地磁的北極在地理的南地磁的北極在地理的南極附近極附近,地磁的南極在地地磁的南極在地理的北極附近理

13、的北極附近,但兩者并但兩者并不完全重合不完全重合,它們之間的它們之間的夾角稱為磁偏角夾角稱為磁偏角4.磁偏角的數(shù)值在地球上磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是不同的不同地方是不同的1、磁現(xiàn)象：、磁現(xiàn)象：磁性；磁體；磁極；磁化；退磁磁性；磁體；磁極；磁化；退磁.2、電流的磁效應：、電流的磁效應：電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場電流能在周圍空間產(chǎn)生磁場.3、磁場：、磁場：存在磁體或電流周圍空間存在磁體或電流周圍空間的一種特殊物質的一種特殊物質. 磁體與磁體間、磁體與電流間、電流與電流間的磁體與磁體間、磁體與電流間、電流與電流間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的相互作用都是通過磁場發(fā)生的. 磁場的磁場的性質性質：對對放

14、入其中的放入其中的磁體或電流磁體或電流會會產(chǎn)生磁產(chǎn)生磁力力作用作用.4、地磁場：、地磁場：地球周圍空間存在的磁場叫地磁場地球周圍空間存在的磁場叫地磁場. 地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極在地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，它們之間的夾理的北極附近，但兩者并不完全重合，它們之間的夾角稱為磁偏角角稱為磁偏角. 1.首先發(fā)現(xiàn)電流產(chǎn)生磁場的科學家是首先發(fā)現(xiàn)電流產(chǎn)生磁場的科學家是( ) A富蘭克林富蘭克林 B法拉第法拉第 C安培安培 D奧斯特奧斯特例題分析例題分析 2、鐵棒、鐵棒A能吸引小磁針能吸引小磁針,鐵棒鐵棒B能排斥小磁能排斥小磁針針,若將鐵棒若將

15、鐵棒A靠近鐵棒靠近鐵棒B時時,則（）則（）A.A、B一定互相吸引一定互相吸引 B.A、B一定互相排斥一定互相排斥C.A、B間有可能無磁場力作用間有可能無磁場力作用D.A、B間可能互相吸引間可能互相吸引,也可能互相排斥也可能互相排斥3、下列關于磁場的說法中、下列關于磁場的說法中,正確的是正確的是 A磁場跟電場一樣磁場跟電場一樣,是人為假設的是人為假設的B磁極或電流在自己周圍的空間會產(chǎn)生磁極或電流在自己周圍的空間會產(chǎn)生磁場磁場C指南針指南說明地球周圍有磁場指南針指南說明地球周圍有磁場D磁極對磁極的作用、電流對電流的作磁極對磁極的作用、電流對電流的作用都是通過磁場發(fā)生的用都是通過磁場發(fā)生的 4、下列

16、說法中正確的是、下列說法中正確的是 （ ）A磁體上磁性最強的部分叫磁極磁體上磁性最強的部分叫磁極,任何磁任何磁體都有兩個磁極體都有兩個磁極B磁體與磁體間的相互作用是通過磁場磁體與磁體間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的而發(fā)生的,而磁體與通電導體間以及通電導而磁體與通電導體間以及通電導體與通電導體之間的相互作用不是通過磁體與通電導體之間的相互作用不是通過磁場發(fā)生的場發(fā)生的C地球的周圍存在著磁場地球的周圍存在著磁場,地球是一個大地球是一個大磁體磁體,地球的地理兩極與地磁兩極并不重合地球的地理兩極與地磁兩極并不重合,其間有一個交角其間有一個交角,這就是磁偏角這就是磁偏角,磁偏角的數(shù)磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是相同的值在地球上不同地方是相同的D磁場