20172018學(xué)年高中物理選修31教學(xué)案(50份)人教課標(biāo)版18(下載資料)

第節(jié)磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)．磁體是擁有磁性的物體，磁體有、兩個(gè)極，同名磁極互相排擠，異名磁極互相吸引。．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，初次揭露了電與磁的聯(lián)系。．磁場(chǎng)是一種特別的物質(zhì)，它對(duì)放入此中的磁體、電流有力的作用。．地球的地理兩極與地磁兩極其實(shí)不重合，所以，磁針并不是正確地指向南北，此間有一個(gè)夾角，這就是地磁偏角，簡(jiǎn)稱磁偏角。．火星上沒(méi)有一個(gè)全世界性的磁場(chǎng)，所以指南針在火星上不可以工作。一、磁現(xiàn)象及電流的磁效應(yīng)．磁現(xiàn)象( )磁性：物質(zhì)擁有吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。( )磁體：天然磁石和人造磁鐵都叫做磁體。( )磁極：磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不一樣，磁性最強(qiáng)的地區(qū)叫磁極。能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，靜止時(shí)指南的磁極叫做南極(極)，指北的磁極叫做北極(極)。( )磁極間互相作用規(guī)律：自然界中的磁體總存在著兩個(gè)磁極，同名磁極互相排擠，異名磁極互相吸引。．電流的磁效應(yīng)( )奧斯特實(shí)驗(yàn)：把導(dǎo)線沿南北方向擱置在指向南北的磁針上方，通電時(shí)磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)。( )意義：奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，即電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，第一揭露了電與磁的聯(lián)系。二、磁場(chǎng)．磁體、電流間的互相作用( )磁體與磁體間存在互相作用。( )通電導(dǎo)線對(duì)磁體有作使勁，磁體對(duì)通電導(dǎo)線也有作使勁。( )兩條通電導(dǎo)線之間也有作使勁。．磁場(chǎng)( )定義：磁體與磁體之間，磁體與通電導(dǎo)線之間，以及通電導(dǎo)線與通電導(dǎo)線之間的互相作用，是經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)是磁體或電流四周一種看不見、摸不著的特別物質(zhì)。( )基天性質(zhì)：對(duì)放入此中的磁體或通電導(dǎo)線有力的作用。三、地球的磁場(chǎng)．地磁場(chǎng)圖--地球自己是一個(gè)磁體，極位于地理南極鄰近，極位于地理北極鄰近。自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針能顯示出地磁場(chǎng)的方向，這就是指南針的原理。．磁偏角小磁針的指向與正南方向之間的夾角。．太陽(yáng)、月亮、其余行星等很多天體都有磁場(chǎng)。．自主思慮——判一判( )奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)了然磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生電流。(×)( )天然磁體與人造磁體都能吸引鐵質(zhì)物體。(√)( )單唯一個(gè)帶電體能夠只帶正電荷(或負(fù)電荷)，相同磁體也能夠只有極或極。(×)( )地磁場(chǎng)能使小磁針的兩極指向正南正北。(×)( )地理的南北極與地磁的南北極其實(shí)不重合，地磁的北極在地理北極鄰近。(×)( )磁場(chǎng)的基天性質(zhì)是對(duì)處在磁場(chǎng)中的磁極或電流有力的作用。(√)．合作研究——議一議( )若將一條形磁體從中間截開后，能否是一部分為北極，另一部分為南極？提示：不是，磁體從中間分開后，成為兩個(gè)小磁體，任何一磁體均有兩個(gè)磁極。( )指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一，此刻你知道指南針為何指南嗎？提示：地磁場(chǎng)方向由南指向北，水平擱置的小磁針處于地磁場(chǎng)中，在地磁場(chǎng)作用下，靜止時(shí)極指北，極指南。對(duì)磁場(chǎng)和奧斯特實(shí)驗(yàn)的理解．電場(chǎng)與磁場(chǎng)的比較電場(chǎng)磁場(chǎng)場(chǎng)源電荷磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷基天性質(zhì)對(duì)放入此中的電荷有電場(chǎng)力的作用對(duì)放入此中的磁體、通電導(dǎo)線有磁場(chǎng)力的作用相同點(diǎn)磁場(chǎng)和電場(chǎng)都是客觀存在的特別物質(zhì)，都擁有能量．奧斯特實(shí)驗(yàn)( )實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電直導(dǎo)線要南北方向水平擱置，磁針要與導(dǎo)線平行地放在導(dǎo)線的正下方或正上方。以保證電流的磁場(chǎng)與地磁場(chǎng)方向不一樣而使小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。( )因?yàn)榈卮艌?chǎng)使磁針指向南北方向，直導(dǎo)線通電后小磁針改變指向說(shuō)明通電直導(dǎo)線四周產(chǎn)生了磁場(chǎng)，即電流四周產(chǎn)生磁場(chǎng)，也就是電流的磁效應(yīng)。．奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)了然( )．磁場(chǎng)的存在．磁場(chǎng)的方向性．電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)．磁體間有互相作用分析：選奧斯特實(shí)驗(yàn)中電流能使靜止的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明電流四周存在磁場(chǎng)，即電流產(chǎn)生了磁場(chǎng)。故正確答案為。．(多項(xiàng)選擇)對(duì)于磁鐵、電流間的互相作用，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )圖--．甲圖中，電流不產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流對(duì)小磁針力的作用是經(jīng)過(guò)小磁針的磁場(chǎng)發(fā)生的．乙圖中，磁體對(duì)通電導(dǎo)線的力是經(jīng)過(guò)磁體的磁場(chǎng)發(fā)生的．丙圖中電流間的互相作用是經(jīng)過(guò)電流的磁場(chǎng)發(fā)生的．丙圖中電流間的互相作用是經(jīng)過(guò)電荷的電場(chǎng)發(fā)生的分析：選導(dǎo)線中的電流對(duì)小磁針的作用、磁體對(duì)電流的作用、電流之間的互相作用都是經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，故、均正確。．以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )．磁場(chǎng)和電場(chǎng)相同，是客觀存在的特別物質(zhì)．磁場(chǎng)是為認(rèn)識(shí)釋磁極間互相作用而人為規(guī)定的．磁極與磁極間是直接發(fā)生作用的．磁場(chǎng)和電場(chǎng)是同一種物質(zhì)分析：選磁場(chǎng)是客觀存在于磁極或電流四周的一種物質(zhì)，是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，對(duì)，錯(cuò)；磁極與磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間的作用都是經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，其實(shí)不需要物體之間直接接觸，錯(cuò)；磁場(chǎng)是一種特別物質(zhì)，它的基本特色是對(duì)放入磁場(chǎng)中的磁極、電流有磁場(chǎng)力的作用；而電場(chǎng)是電荷四周存在的一種特別物質(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，但它不會(huì)對(duì)放入電場(chǎng)中的磁極產(chǎn)生力的作用，所以，磁場(chǎng)和電場(chǎng)是兩種不一樣的物質(zhì)，各自擁有其自己的特色，錯(cuò)。對(duì)地磁場(chǎng)的理解．地磁場(chǎng)的方向地磁極位于地理南極鄰近，地磁極位于地理北極鄰近，但它們地點(diǎn)的差異不是很大，所以我們一般以為：( )地理南極正上方磁場(chǎng)方向豎直向上，地理北極正上方磁場(chǎng)方向豎直向下。( )在赤道正上方，距離地球表面高度相等的點(diǎn)，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱相同，且方向水平向北。( )在南半球，地磁場(chǎng)方向向北傾向上方；在北半球，地磁場(chǎng)方向向北傾向下方。．磁偏角的形成磁偏角是小磁針的指向與正南、正北方向間的夾角，磁偏角的存在是因?yàn)榈厍虻牡乩韮蓸O與地磁兩極其實(shí)不重合，小磁針靜止時(shí)，它的兩極分別指向地磁兩極而不是地理兩極，所以產(chǎn)生了磁偏角。．地磁場(chǎng)的作用因?yàn)榇艌?chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用，故射向地球的帶電粒子，其運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生變化，不可以抵達(dá)地球。所以，地磁場(chǎng)對(duì)地球生命有保護(hù)作用。[典例]地球是一個(gè)大磁體，①在地面上擱置一個(gè)小磁針，小磁針的南極指向地磁場(chǎng)的南極；②地磁場(chǎng)的北極在地理南極鄰近；③赤道鄰近地磁場(chǎng)的方向和地面平行；④北半球地磁場(chǎng)方向相對(duì)地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁場(chǎng)方向都是和地面平行的。以上對(duì)于地磁場(chǎng)的描繪正確的選項(xiàng)是

(

)．①②④

．②③④．①⑤

．②③[分析]求解該題應(yīng)先明確地磁場(chǎng)的特色及地球表面各處地磁場(chǎng)的方向。

地面上的小磁針靜止時(shí)，磁針南極應(yīng)指向地磁場(chǎng)的北極。地磁場(chǎng)的南極在地理北極鄰近，地磁場(chǎng)的北極在地理南極鄰近，所以地磁場(chǎng)的方向在赤道鄰近和地面平行，北半球地磁場(chǎng)方向相對(duì)地面是斜向下的，南半球斜向上方。[答案]對(duì)地磁場(chǎng)理解的三大誤區(qū)( )將地理南北極與地磁場(chǎng)的南北極混雜，誤將地理南極(或北極)看作地磁場(chǎng)的南極(或北極)。( )誤以為地理兩極與地磁場(chǎng)的兩極地點(diǎn)重合。事實(shí)上，二者地點(diǎn)其實(shí)不重合，地磁場(chǎng)的兩極在地理兩極的鄰近。( )誤以為地球上各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都是和地面平行的。事實(shí)上，除赤道外，南北半球的磁場(chǎng)都有豎直重量。．如圖--所示，假定將一個(gè)小磁針?lè)旁诘厍虻谋睒O點(diǎn)上，那么小磁針圖--的極將( )．指北．指南．豎直向上．豎直向下分析：選我們已經(jīng)知道地球的地理北極點(diǎn)上能夠近似地以為是地磁的南極，依據(jù)磁體的同性相斥，異性相吸，所以小磁針的極將豎直向下，應(yīng)選。．(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )．地球是一個(gè)巨大的磁體，其極在地球南極鄰近，極在地球北極鄰近．地球表面的磁場(chǎng)的豎直重量在南半球垂直于地面向上，在北半球垂直于地面向下．地球的四周存在著磁場(chǎng)，但地磁的兩極與地理的兩極其實(shí)不重合，此間有一個(gè)夾角，這就是磁偏角，磁偏角的數(shù)值在地球上不一樣地址是相同的．在地球表面各點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱相同分析：選地磁場(chǎng)近似于條形磁鐵的磁場(chǎng)，所以在地球表面赤道上的磁場(chǎng)最弱，選項(xiàng)不正確。在地球上不一樣地點(diǎn)，磁偏角的數(shù)值是不一樣的，所以不正確。應(yīng)選、。．實(shí)驗(yàn)表示：磁體能吸引一元硬幣，對(duì)這類現(xiàn)象的解說(shuō)正確的選項(xiàng)是

(

)．硬幣必定是鐵做的，因?yàn)榇朋w能吸引鐵．硬幣必定是鋁做的，因?yàn)榇朋w能吸引鋁．磁體的磁性越強(qiáng)，能夠吸引的物質(zhì)種類越多．硬幣中含有磁性資料，磁化后能夠被吸引分析：選一元硬幣為鋼芯鍍鎳，鋼和鎳都是磁性資料，放在磁體的磁場(chǎng)中能夠被磁化獲取磁性，因此能夠被磁體吸引，應(yīng)選項(xiàng)正確。.(多項(xiàng)選擇)家用照明電路中的兩根導(dǎo)線是互相平行的，當(dāng)用電器正常工作時(shí)，兩根導(dǎo)線中猶如下圖的大小、方向周期性變化的電流，對(duì)于兩根導(dǎo)線之間的作使勁，以下說(shuō)法正確的是( )圖．兩根導(dǎo)線之間一直沒(méi)有作使勁．火線中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)對(duì)零線產(chǎn)生力的作用，但火線不會(huì)遇到力的作用．兩根導(dǎo)線之間有時(shí)有作使勁，有時(shí)沒(méi)有．零線對(duì)火線有作使勁時(shí)，火線對(duì)零線也必定有作使勁分析：選零線與火線中的電流一直等大反向，當(dāng)火線中有電流時(shí)，零線中也有電流，此時(shí)火線中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)對(duì)零線產(chǎn)生力的作用，反過(guò)來(lái)零線中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也會(huì)對(duì)火線產(chǎn)生力的作用；在某些時(shí)刻，火線和零線中的電流均為零，則此時(shí)兩根導(dǎo)線之間沒(méi)有力的作用。應(yīng)選項(xiàng)、正確。．使不帶電的兩個(gè)物體互相湊近，但不接觸，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )．若沒(méi)有互相作用，則兩個(gè)物體都不是磁體．若互相吸引，則只好有一個(gè)是磁體．若互相吸引，則兩個(gè)物體都是磁體．若互相排擠，則兩個(gè)物體都是磁體分析：選若兩個(gè)物體沒(méi)有互相作用，則兩個(gè)物體可能都不是磁體，也可能一個(gè)是磁體另一個(gè)不是鐵質(zhì)物體，選項(xiàng)錯(cuò)誤；若兩個(gè)物體互相吸引，則可能兩個(gè)物體都是磁體，也可能兩個(gè)物體中一個(gè)是磁體另一個(gè)不是磁體(但應(yīng)為鐵質(zhì)物體)，選項(xiàng)、錯(cuò)誤；若兩物體互相排擠，則兩個(gè)物體必然都是磁體，選項(xiàng)正確。.假如你看過(guò)中央電視臺(tái)體育頻道的象棋講座，就會(huì)發(fā)現(xiàn)棋子都是由磁性資料制成的。棋子不會(huì)掉下來(lái)是因?yàn)? )圖．質(zhì)量小，重力能夠忽視不計(jì)．遇到棋盤對(duì)它向上的摩擦力．棋盤對(duì)它的吸引力與重力均衡．它一方面遇到棋盤的吸引力，另一方面還遇到空氣的浮力分析：選磁性棋子遇到棋盤的吸引力而對(duì)棋盤產(chǎn)生壓力，棋盤對(duì)棋子有彈力，重力使棋子有向下滑動(dòng)的趨向，所以棋子遇到棋盤對(duì)它向上的靜摩擦力，此力和重力均衡，使棋子不會(huì)掉下來(lái)(因?yàn)榭諝飧×h(yuǎn)小于重力，故能夠忽視不計(jì))。選項(xiàng)正確。.舉世矚目的上海磁懸浮列車線是世界上第一條投入商業(yè)營(yíng)運(yùn)的磁懸浮列車線，其全程共，列車最高速度可達(dá)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)約。磁懸浮列車底部裝有電磁鐵，軌道地面上則安裝有線圈。經(jīng)過(guò)地面線圈與列車上的電磁鐵之間的排擠力使列車懸浮起來(lái)。地面線圈的上端磁極極性與列車上的電磁鐵下端極性總保持( )圖．相同．相反．不可以確立．以上均不對(duì)分析：選磁懸浮列車采納磁場(chǎng)力使列車與軌道分別并懸浮起來(lái)，減小摩擦阻力，地面線圈與列車上的電磁鐵間存在斥力，相對(duì)的磁極極性應(yīng)相同。.信鴿有驚人的遠(yuǎn)距離辨識(shí)方向的本事。為了弄清信鴿終究靠什么來(lái)判斷方向，科學(xué)家們以前做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把幾百只訓(xùn)練有素的信鴿分紅兩組，在一組信鴿的翅膀下縛了一塊小磁鐵，而在另一組信鴿的翅膀下縛一塊大小相同的銅塊，而后把它們帶到離鴿舍數(shù)千米至數(shù)十千米的地方，逐批放飛，結(jié)果絕大多數(shù)縛銅塊的信鴿飛回到鴿舍，而縛著磁鐵的信鴿卻所有飛散了，這一實(shí)考證明了人們的一個(gè)猜想——信鴿高明的認(rèn)路本事是依靠于( )圖．信鴿的眼力和對(duì)地形地貌極強(qiáng)的記憶力．信鴿對(duì)地磁場(chǎng)的感覺(jué)．信鴿發(fā)射并接收反射回來(lái)的超聲波．信鴿發(fā)射并接收反射回來(lái)的次聲波分析：選信鴿翅膀下的磁鐵影響了信鴿對(duì)地磁場(chǎng)方向的判斷，影響了飛翔方向。．物理實(shí)驗(yàn)都需要有必定的控制條件。奧斯特做電流磁效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)清除地磁場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。對(duì)于奧斯特的實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )．該實(shí)驗(yàn)一定在地球赤道長(zhǎng)進(jìn)行．通電直導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)豎直擱置．通電直導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)水平東西方向擱置．通電直導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)水平南北方向擱置分析：選小磁針靜止時(shí)指向南北，說(shuō)明地磁場(chǎng)的方向?yàn)槟媳狈较?，?dāng)導(dǎo)線南北方向擱置時(shí)，能產(chǎn)生東西方向的磁場(chǎng)，把小磁針擱置在該處時(shí)，可有顯然的偏轉(zhuǎn)，應(yīng)選。．以下對(duì)于磁場(chǎng)的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是( )．磁體四周的磁場(chǎng)看不見、摸不著，所以磁場(chǎng)不是客觀存在的．將小磁針?lè)旁诖朋w鄰近，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)是因?yàn)橛龅酱艌?chǎng)力的作用．把磁體放在真空中，磁場(chǎng)就消逝了．當(dāng)磁體四周撒上鐵屑時(shí)才能形成磁場(chǎng)，不撒鐵屑磁場(chǎng)就消逝分析：選理解磁場(chǎng)的物質(zhì)性時(shí)應(yīng)與電場(chǎng)類比，磁場(chǎng)看不見、摸不著，但不會(huì)因主觀意志而存在或消逝，磁場(chǎng)與電場(chǎng)相同，都是場(chǎng)物質(zhì)。磁場(chǎng)是磁體、電流或運(yùn)動(dòng)電荷四周存在的一種特別物質(zhì)。說(shuō)它“特別”，是因?yàn)樗臀覀兂Ｓ械囊苑肿?、原子、離子構(gòu)成的物質(zhì)不一樣，它不是以微粒形式存在，而是以一種“場(chǎng)”的形式存在；說(shuō)它是“物質(zhì)”，是因?yàn)樗臀覀兂Ｓ械膶?shí)物相同，能對(duì)放在此中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。所以我們說(shuō)磁場(chǎng)是和我們常有的桌子、房子、水和空氣相同，是一種客觀存在的物質(zhì)。固然它看不見、摸不著，但能夠經(jīng)過(guò)它的基天性質(zhì)反應(yīng)出來(lái)。．如下圖，彈簧測(cè)力計(jì)下掛一鐵球，將彈簧測(cè)力計(jì)遲緩向上挪動(dòng)時(shí)，圖彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

(

)．不變．漸漸減?。葴p小再增大．先增大再減小分析：選彈簧測(cè)力計(jì)向上挪動(dòng)時(shí)，鐵球遇到的磁場(chǎng)力漸漸減小，所以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小。選項(xiàng)正確。．在地球赤道上空有一小磁針處于水沉靜止?fàn)顟B(tài)，發(fā)現(xiàn)小磁針的極忽然向東偏轉(zhuǎn)，由此可知( )．必定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的極湊近小磁針．必定是小磁針正北方向有一條形磁鐵的極湊近小磁針．可能是小磁針正上方有電子流自東向西水平經(jīng)過(guò)．可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平經(jīng)過(guò)分析：選正常狀況下，因?yàn)榈卮艌?chǎng)的作用，小磁針的極應(yīng)指向北方，而小磁針的極向東偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明小磁針遇到外加磁場(chǎng)的作用，可能在小磁針的東方有一條形磁鐵的極湊近小磁針，也可能是在小磁針正上方有電子流自南向北水平經(jīng)過(guò)，產(chǎn)生了由北向南的電流，使小磁針的極向東偏轉(zhuǎn)。所以選項(xiàng)正確。．對(duì)于月球上的物理現(xiàn)象和規(guī)律，同學(xué)們提出了好多問(wèn)題和猜想，相關(guān)月球有無(wú)磁場(chǎng)，同學(xué)們提出了自己的猜想和查驗(yàn)猜想的實(shí)驗(yàn)方案：( )取一小磁針用細(xì)線懸掛在月球表面鄰近，假如它靜止時(shí)指向某一方向，則可表示月球四周存在磁場(chǎng)。( )小磁針靜止時(shí)，它的極指向就是“月磁”的北極。你以為這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中有沒(méi)有需要改良或更正的地方，若有請(qǐng)改良或更正。分析：( )小磁針靜止時(shí)指向某一方向，說(shuō)明月球四周存在磁場(chǎng)。( )