第三章第1、2節(jié)磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)【新】

1、東漢王充在東漢王充在論衡論衡中寫(xiě)道：中寫(xiě)道：“司南之杓司南之杓, ,投之于地投之于地, ,其柢指南其柢指南”最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱(chēng)為最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱(chēng)為“天天然磁石然磁石”的礦物的礦物, ,其中含有主其中含有主要成分為要成分為FeFe3 3OO4 4, ,能吸引其他物能吸引其他物體體, ,很像磁鐵很像磁鐵 我國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國(guó)家，早我國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國(guó)家，早在戰(zhàn)國(guó)末年就有磁鐵的記載，我國(guó)古代的四大在戰(zhàn)國(guó)末年就有磁鐵的記載，我國(guó)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)發(fā)明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(xiàn)在現(xiàn)代，明為世界的航海業(yè)做出

2、了巨大的貢獻(xiàn)在現(xiàn)代，磁現(xiàn)象與日常生活、科技密切相關(guān)磁現(xiàn)象與日常生活、科技密切相關(guān)2 2. .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)1 1. .永永磁體：磁體：天然磁石和人造磁鐵天然磁石和人造磁鐵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)小磁針靜止時(shí) 指南的磁極叫做指南的磁極叫做南極南極, ,又叫又叫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N N極極4.4.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* *5.5.變無(wú)磁性物體為有磁性物體叫變無(wú)磁性物體為有磁性物

3、體叫磁化磁化, , 變有磁性物體為無(wú)磁性物體叫變有磁性物體為無(wú)磁性物體叫退磁退磁一一、磁現(xiàn)象磁現(xiàn)象磁現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用磁現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用思考：思考：是否只有磁鐵周?chē)糯嬖诖艌?chǎng)是否只有磁鐵周?chē)糯嬖诖艌?chǎng)? ?奧斯特奧斯特丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特(1777(17771851)1851)生生于丹麥朗格蘭德島一個(gè)藥劑師家庭于丹麥朗格蘭德島一個(gè)藥劑師家庭1212歲歲開(kāi)始幫助父親在藥房里干活，同時(shí)堅(jiān)持學(xué)開(kāi)始幫助父親在藥房里干活，同時(shí)堅(jiān)持學(xué)習(xí)化學(xué)由于刻苦攻讀，習(xí)化學(xué)由于刻苦攻讀，1717歲以?xún)?yōu)異的成歲以?xún)?yōu)異的成績(jī)考取了哥本哈根大學(xué)的免費(fèi)生他一邊績(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

4、在學(xué)校學(xué)習(xí)藥物學(xué)、天當(dāng)家庭教師，一邊在學(xué)校學(xué)習(xí)藥物學(xué)、天文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等18061806年任哥本年任哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授，哈根大學(xué)物理學(xué)教授，18211821年被選為英國(guó)年被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，18231823年被選為法國(guó)科學(xué)院年被選為法國(guó)科學(xué)院院士，后來(lái)任丹麥皇家科學(xué)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)院士，后來(lái)任丹麥皇家科學(xué)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng) 奧斯特早在讀大學(xué)時(shí)就深受康德哲學(xué)思想的奧斯特早在讀大學(xué)時(shí)就深受康德哲學(xué)思想的影響，認(rèn)為各種自然力都來(lái)自同一根源，可以相互影響，認(rèn)為各種自然力都來(lái)自同一根源，可以相互轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化。二、電流的磁效應(yīng)二、電流的磁效應(yīng)二、電流的磁效應(yīng)二、電流的磁效應(yīng)奧

5、斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)沿注意事項(xiàng)：導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng)通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng), ,即電流可以即電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)磁體磁體磁體磁體磁場(chǎng)磁場(chǎng)磁體磁體電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)結(jié)論：結(jié)論： 磁體對(duì)通電導(dǎo)體有磁體對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用力的作用問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 磁體和通電導(dǎo)體之間磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過(guò)什么的相互作用力是通過(guò)什么發(fā)生的呢？發(fā)生的呢？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問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過(guò)磁體和通電導(dǎo)體之間的相互作用力是通過(guò)什么發(fā)生的呢？什么發(fā)生的呢？磁體磁體電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)

6、問(wèn)題：?jiǎn)栴}：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(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(wèn)題：?jiǎn)栴}： 電流和電流之間的相互作電流和電流之間的相互作用力是通過(guò)什么發(fā)生的呢？用力是通過(guò)什么發(fā)生的呢？電流的磁效應(yīng)：電流的磁效應(yīng)： 電流能在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng)電流能在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng). .電流電流電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng) 磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)磁場(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。體會(huì)產(chǎn)生磁力作用。 （磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之（磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相

7、互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的）作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的）三、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)三、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)磁體磁體磁體磁體磁場(chǎng)磁場(chǎng)電流電流電流電流四、地磁場(chǎng)四、地磁場(chǎng)1.1.地球是一個(gè)巨大的磁體地球是一個(gè)巨大的磁體2.2.地球周?chē)臻g存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)地球周?chē)臻g存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)3.3.地磁的北極在地理的地磁的北極在地理的南極附近南極附近, ,地磁的南極在地磁的南極在地理的北極附近地理的北極附近, ,但兩者但兩者并不完全重合并不完全重合, ,它們之間它們之間的夾角稱(chēng)為磁偏角的夾角稱(chēng)為磁偏角4.4.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磁懸浮列車(chē)磁懸浮列車(chē)磁懸浮列車(chē)上裝有電磁體，

8、鐵路底部則安裝線(xiàn)圈。通電后，地面線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)極性與列車(chē)上的電磁體極性總保持相同，兩者“同性相斥”，排斥力使列車(chē)懸浮起來(lái)。鐵軌兩側(cè)也裝有線(xiàn)圈，交流電使線(xiàn)圈變?yōu)殡姶朋w。它與列車(chē)上的電磁體相互作用，使列車(chē)前進(jìn)。列車(chē)頭的電磁體（N極）被軌道上靠前一點(diǎn)的電磁體（S極）所吸引，同時(shí)被軌道上稍后一點(diǎn)的電磁體（N極）所排斥。例v鐵棒A能吸引小磁針，鐵棒B能排斥小磁針，若將鐵棒A靠近鐵棒B時(shí)，則（）A.A、B一定互相吸引 B.A、B一定互相排斥C.A、B間有可能無(wú)磁場(chǎng)力作用D.A、B間可能互相吸引，也可能互相排斥D例v把鐵棒甲的一端靠近鐵棒乙的中部，發(fā)現(xiàn)兩者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部時(shí)兩者互不吸引，則（）

9、A.甲有磁性，乙無(wú)磁性B.甲無(wú)磁性，乙有磁性C.甲和乙都有磁性D.甲和乙都沒(méi)有磁性A下列關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法中下列關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法中, ,正確的是正確的是 ( )( )A A磁場(chǎng)跟電場(chǎng)一樣磁場(chǎng)跟電場(chǎng)一樣, ,是人為假設(shè)的是人為假設(shè)的B B磁極或電流在自己周?chē)目臻g會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)磁極或電流在自己周?chē)目臻g會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)C C指南針指南說(shuō)明地球周?chē)写艌?chǎng)指南針指南說(shuō)明地球周?chē)写艌?chǎng)D D磁極對(duì)磁極的作用、電流對(duì)電流的作用都磁極對(duì)磁極的作用、電流對(duì)電流的作用都 是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的 下列說(shuō)法中正確的是下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A A磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極, ,任何磁體都任何

10、磁體都 有兩個(gè)磁極有兩個(gè)磁極B B磁體與磁體間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生磁體與磁體間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生 的的, ,而磁體與通電導(dǎo)體間以及通電導(dǎo)體與通而磁體與通電導(dǎo)體間以及通電導(dǎo)體與通 電導(dǎo)體之間的相互作用不是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的電導(dǎo)體之間的相互作用不是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的C C地球的周?chē)嬖谥艌?chǎng)地球的周?chē)嬖谥艌?chǎng), ,地球是一個(gè)大磁體地球是一個(gè)大磁體, , 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, ,其間其間 有一個(gè)交角有一個(gè)交角, ,這就是磁偏角這就是磁偏角, ,磁偏角的數(shù)值在磁偏角的數(shù)值在 地球上不同地方是相同的地球上不同地方是相同的D D磁場(chǎng)是客觀存在的一種物質(zhì)

11、磁場(chǎng)是客觀存在的一種物質(zhì) 對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用3.3.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是什么？對(duì)放入其中的對(duì)放入其中的磁體磁體或或通電導(dǎo)體通電導(dǎo)體有磁力的作用有磁力的作用電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度:試探電荷所受電場(chǎng)力跟電荷量的比值試探電荷所受電場(chǎng)力跟電荷量的比值正試探電荷的受力方向正試探電荷的受力方向溫故知新溫故知新4.4.如何如何描述磁場(chǎng)的方向與強(qiáng)弱呢？描述磁場(chǎng)的方向與強(qiáng)弱呢？描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和和方向方向類(lèi)比思想類(lèi)比思想一一. . 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向物理學(xué)規(guī)定：物理學(xué)規(guī)定：小磁針小磁針N極極(北極北極)的受力方向的受力方向或或小磁針

12、小磁針靜止靜止時(shí)時(shí)N極的指向，規(guī)極的指向，規(guī)定為該點(diǎn)的定為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向, 即即磁感應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向強(qiáng)度的方向二二. .磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小思考思考1：磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小能否從小磁針受力的情況來(lái)研究情況來(lái)研究?思考思考2：磁場(chǎng)不僅能對(duì)磁體有作用力磁場(chǎng)不僅能對(duì)磁體有作用力, ,還對(duì)通電導(dǎo)體還對(duì)通電導(dǎo)體有作用力有作用力. .能否用很小一段通電導(dǎo)體來(lái)檢驗(yàn)磁場(chǎng)的能否用很小一段通電導(dǎo)體來(lái)檢驗(yàn)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱強(qiáng)弱?二二. .磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小很短一段通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流很短一段通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流I I與導(dǎo)線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度長(zhǎng)度L L的乘積的乘積ILIL電流

13、元：電流元：理想模型理想模型思考思考3 3：通電導(dǎo)線(xiàn)所受到的：通電導(dǎo)線(xiàn)所受到的磁場(chǎng)力與什么有關(guān)呢？磁場(chǎng)力與什么有關(guān)呢？通電電流、通電電流、導(dǎo)體長(zhǎng)度、導(dǎo)體長(zhǎng)度、實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法: :控制變量法控制變量法磁場(chǎng)強(qiáng)弱磁場(chǎng)強(qiáng)弱、保持磁場(chǎng)和、保持磁場(chǎng)和L L不變，不變，改變改變I I、保持磁場(chǎng)和、保持磁場(chǎng)和I I不變，不變，改變改變L L實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)結(jié)論：在通電導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度和磁場(chǎng)不變時(shí)，電流越結(jié)論：在通電導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度和磁場(chǎng)不變時(shí)，電流越大，導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力就越大。大，導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力就越大。結(jié)論：在通電導(dǎo)線(xiàn)的電流和磁場(chǎng)不變時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)結(jié)論：在通電導(dǎo)線(xiàn)的電流和磁場(chǎng)不變時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)越長(zhǎng)，導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力就越大

14、。越長(zhǎng)，導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力就越大?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：I越大，導(dǎo)線(xiàn)的偏角越大。越大，導(dǎo)線(xiàn)的偏角越大。 研究表明：研究表明：通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)通電導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它受力，它受力的大小既與導(dǎo)線(xiàn)的的大小既與導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度長(zhǎng)度L L 成正比，成正比，又與導(dǎo)線(xiàn)中的電又與導(dǎo)線(xiàn)中的電流流I I 成正比，即與成正比，即與I I和和L L的乘積的乘積 IL IL 成正比成正比，即：，即：（2 2）說(shuō)明：說(shuō)明：（1 1）FBILBIN1T=1A m2、定義式：、定義式：3、單位：、單位：1、定義：、定義：在磁場(chǎng)中在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線(xiàn)，所受的的通電導(dǎo)線(xiàn)，所受的磁場(chǎng)力磁場(chǎng)力F 跟跟電流電流I

15、和和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L 的乘積的乘積IL的比值的比值叫磁感應(yīng)強(qiáng)度叫磁感應(yīng)強(qiáng)度二二. .磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小3、方向：方向：1、物理意義：物理意義：三三. .對(duì)對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的的認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)FBILBI2、大?。?、大?。核伎妓伎? 5：有人根據(jù)有人根據(jù)B BF/IL F/IL 提出：磁場(chǎng)中某點(diǎn)的提出：磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B 跟磁場(chǎng)力跟磁場(chǎng)力F F 成正比，跟電流強(qiáng)度成正比，跟電流強(qiáng)度I I 和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L L 的乘積的乘積IL IL 成反比，這種提法對(duì)嗎？成反比，這種提法對(duì)嗎？有什么問(wèn)題？有什么問(wèn)題？例例1 1、下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說(shuō)法中正確的是

16、、下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的說(shuō)法中正確的是（ ） A A通電導(dǎo)線(xiàn)受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大通電導(dǎo)線(xiàn)受磁場(chǎng)力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大B B通電導(dǎo)線(xiàn)在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大通電導(dǎo)線(xiàn)在磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方受力一定大C C放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線(xiàn)，受力大小和方向放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中各處的通電導(dǎo)線(xiàn)，受力大小和方向處處相同處處相同D D磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向跟放在磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線(xiàn)受力的大小和方向無(wú)關(guān)受力的大小和方向無(wú)關(guān)例例2 2、下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（、下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）A A磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以電流磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，就是通以

17、電流I I、長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng) L的一小段導(dǎo)線(xiàn)放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力的一小段導(dǎo)線(xiàn)放在該處時(shí)所受磁場(chǎng)力F F與與I I、L L的乘積的比值的乘積的比值B B一小段通電導(dǎo)線(xiàn)放在某處不受磁場(chǎng)力作用，則一小段通電導(dǎo)線(xiàn)放在某處不受磁場(chǎng)力作用，則該處一定沒(méi)有磁場(chǎng)該處一定沒(méi)有磁場(chǎng)C C一小段通電導(dǎo)線(xiàn)放在磁場(chǎng)中一小段通電導(dǎo)線(xiàn)放在磁場(chǎng)中A A處時(shí)受磁場(chǎng)力比放處時(shí)受磁場(chǎng)力比放在在B B處大，則處大，則A A處磁感應(yīng)強(qiáng)度比處磁感應(yīng)強(qiáng)度比B B處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大D D因?yàn)橐驗(yàn)锽 =F/ILB =F/IL，所以某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放，所以某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與放在該處的通電小段導(dǎo)線(xiàn)在該處的通電小段導(dǎo)線(xiàn)ILIL乘積

18、成反比乘積成反比例例3、一根導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)、一根導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)0.2m，通過(guò)，通過(guò)3A的電流，的電流，垂直放入磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力是垂直放入磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力是610-2N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小的大小是是_；如果該導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度和電流都減；如果該導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度和電流都減小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是小一半，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是_。 例例4.磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線(xiàn)，它的磁場(chǎng)中放一根與磁場(chǎng)方向垂直的通電導(dǎo)線(xiàn)，它的電流強(qiáng)度是電流強(qiáng)度是2.5 A，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)1 cm，它受到的安培力為，它受到的安培力為510-2 N，則這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？，則這個(gè)位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？例例5.接上題，如果把通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流強(qiáng)度增大到接上題，如果把通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流強(qiáng)度增大到5 A