2017-2018學(xué)年高中物理魯科版選修1教學(xué)案第1節(jié)磁場版含答案正式版

磁_場『1.同名磁極相斥，異名磁極相吸。?磁場是一種看不見、摸不著、存在于電流或磁體周圍的物質(zhì)，它傳遞磁相互作用。.磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁極或電流有力的作用。.地球的磁場類似于條形磁鐵的磁場。小磁針的、指向與正南北方向之間的夾角叫做磁偏角。課前門尼學(xué)習(xí).基隱才陸樓雋一、 我國古代的磁應(yīng)用磁石古人認(rèn)為磁石吸鐵如同慈母召子，故又把磁石稱為慈石。磁極古人發(fā)現(xiàn)，不管形狀如何，任何磁體都有兩個(gè)磁極。指南針指南針是我國古代四大發(fā)明之一，由原來的“司南”發(fā)展而來，它的發(fā)明對促進(jìn)人類航海事業(yè)起了重大作用。二、 磁場定義：磁體或電流周圍存在的一種特殊物質(zhì)。2?基本性質(zhì)：對放入其中的磁極或電流產(chǎn)牛力的作用。產(chǎn)生：（1）磁體周圍存在磁場；（2）電流周圍存在磁場一一電流的磁效應(yīng)（1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)）。磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥」名磁極相互吸引。 三、 地球的磁場

圖5-1-11?地磁場：地球本身是一個(gè)大磁體，它的 N極位于地理南極附近,S極位于地理廿北極附近。2?磁偏角：地磁場的兩極與地理的兩極并不重合。水平放在地面上的可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針的指向與正南正北方向之間的夾角叫磁偏角?！净A(chǔ)小題］自主思考一一判一判TOC\o"1-5"\h\z磁場看不見，摸不著，實(shí)際不存在。 (X)磁體和電流都會產(chǎn)生磁場。 (V)磁極與電流的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的。 (V)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。 (V)應(yīng)用指南針時(shí)，小磁針的S極指向南方。(V)合作探究一一議一議指南針是我國古代四大發(fā)明之一， 它對促進(jìn)人類航海事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響，你知道指南針為什么指南嗎？［提示］地球表面磁場的方向由南指向北，水平放置的小磁針在地磁場作用下靜止時(shí)，北極(N極)總是指向北，南極(S極)總是指向南。有的同學(xué)認(rèn)為：因?yàn)榇艌隹床灰娒恢运皇强陀^存在的物質(zhì)。這種觀點(diǎn)正確嗎？［提示］這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。因?yàn)樗械拇抛饔枚际峭ㄟ^磁場發(fā)生的。 磁場與電場一樣,都是場物質(zhì)。它不是以微粒形式存在的，而是以一種 “場”的形式存在；雖然我們看不見、摸不著它，但我們可以通過一些方法和手段來感受到它的存在。為什么說地磁場是地球的“保護(hù)傘”？［提示］從太陽或其他星體上放射出的宇宙射線中含有大量的高能帶電粒子， 這些高能粒子流到達(dá)地球會對地球上的生命產(chǎn)生危害，但是由于地球周圍存在磁場，地磁場能改變宇宙射線中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，對地球上的生命起到保護(hù)作用，所以地磁場是地球上生物生命的“保護(hù)傘”。深堂講練設(shè)計(jì).年一施逋類.題深堂講練設(shè)計(jì).年一施逋類.題考點(diǎn)一考點(diǎn)一對磁場的理解◎通知識對磁現(xiàn)象的理解磁極與磁體之間、磁極與電流之間、電流與電流之間都會發(fā)生相互作用，這些相互作用都是通過磁場發(fā)生的，這是磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，圖示如下:磁極A激發(fā)

作用磁場作用磁極A激發(fā)

作用磁場作用激發(fā)磁極B電流（2）任何一個(gè)磁體都有N、S兩個(gè)磁極，不存在單極磁體。電場和磁場的區(qū)別項(xiàng)目電場磁場不同占八、、產(chǎn)生電荷周圍磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷周圍基本性質(zhì)對放入其中的電荷有電場力的作用對放入其中的磁極、電流有力的作用作用特點(diǎn)對放入其中的磁極不產(chǎn)生力的作用對放入其中的靜止電荷無力的作用相同點(diǎn)都是不依賴于人的意志而客觀存在的特殊物質(zhì)，具有質(zhì)量和能量6通題組1關(guān)于磁場，下列說法正確的是（ ）A?磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的磁場是看不見、摸不著、實(shí)際不存在而由人們假想出來的一種物質(zhì)C.磁場是客觀存在的一種特殊物質(zhì)D.磁場的存在與否取決于人的思想，想其有則有，想其無則無解析：選C磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，能夠傳遞磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間的相互作用，這種特殊的物質(zhì)叫做磁場。磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁極或電流能產(chǎn)生力的作用，它的存在是不以人的主觀思想而改變的，是一種客觀物質(zhì)的存在，C正確。2?判斷兩根鋼條甲和乙是否有磁性， 可將它們的一端靠近小磁針的 N極或S極。當(dāng)鋼條甲靠近時(shí)，小磁針自動(dòng)遠(yuǎn)離，當(dāng)鋼條乙靠近時(shí)小磁針自動(dòng)靠近，則 （ ）A?兩根鋼條均有磁性兩根鋼條均無磁性鋼條甲一定有磁性，鋼條乙一定無磁性D?鋼條甲一定有磁性，鋼條乙可能有磁性解析：選D磁體能吸引鐵磁性物質(zhì)，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸弓I,排斥的兩者必然都是磁體，吸引時(shí)至少有一個(gè)是磁體。鋼條甲靠近小磁針時(shí)，小磁針自動(dòng)遠(yuǎn)離，說明它們相互排斥，則甲一定有磁性。當(dāng)乙靠近小磁針時(shí)，它們相互吸引，這時(shí)可能有兩種情況：一是乙沒有磁性，此時(shí)屬于磁體與鐵磁性物質(zhì)相互吸引；二是乙有磁性，且與小

考點(diǎn)二通知識地磁場與條形磁體的磁場相似，主要有三個(gè)特點(diǎn)：地球本身就是一個(gè)大磁體，地磁場的 N極在地理南極附近，地磁場的 S極在地理北極附近。在赤道平面上，距離地球表面等高的各點(diǎn)，磁場強(qiáng)弱程度相同，且方向水平向北。在北半球，地磁場的方向斜向下指向地面；在南半球，地磁場的方向斜向上背離地面。地磁場B的水平分量(Bx)總是從地球南極指向北極；而豎直分量 但y)則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，如圖 5-1-2所示。通題組1.地球是一個(gè)大磁體：①在地面上放置一個(gè)小磁針，小磁針的南極指向地球的北極;②地磁場的北極在地理南極附近；③赤道附近地磁場的方向和地面平行；④北半球地磁場方向相對地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的。以上關(guān)于地磁場的描述正確的是()通題組1.地球是一個(gè)大磁體：①在地面上放置一個(gè)小磁針，小磁針的南極指向地球的北極;②地磁場的北極在地理南極附近；③赤道附近地磁場的方向和地面平行；④北半球地磁場方向相對地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的。以上關(guān)于地磁場的描述正確的是()A.①②④C.①⑤B.②③④D.②③解析：選D本題考查地磁場的特點(diǎn)與分布，地磁場與條形磁鐵的磁場相似，主要有三個(gè)特點(diǎn)：地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近，如圖所示。地磁場B的水平分量但x)總是從地理南極指向地理北極，而豎直分量但y)則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。在赤道平面上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁場強(qiáng)弱相同，且方向水平向北。2?在地球表面的某位置，發(fā)現(xiàn)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止時(shí) S極豎直指向地面，則該位置是( )A.地磁北極附近A.地磁北極附近B.地磁南極附近C?赤道附近 D?無法確定解析：選A地球是個(gè)大磁體，地球表面附近的大部分地區(qū)的磁場方向基本上是沿南北方向的。因?yàn)樾〈裴橃o止時(shí)北極總指向該處磁場的方向，所以在地球表面附近的大部分地區(qū)小磁針靜止時(shí)總是指南北。但是在地球的南、北極附近，即地磁場的北、南極附近，地磁場的方向是豎直方向的，從而出現(xiàn)了小磁針沿豎直方向靜止的特殊情況。由于小磁針的S極豎直指向地面，該處應(yīng)該為地理南極，即地磁場的北極附近。氓后層級訓(xùn)練.步步提升能力氓后層級訓(xùn)練.步步提升能力一、基礎(chǔ)題修熟1下列關(guān)于磁場的說法中，正確的是（ ）A.磁場和電場一樣，都是同一種物質(zhì)B.磁場是為了解釋磁極間的相互作用而人為規(guī)定的C.磁極與電流之間不能發(fā)生相互作用D.磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都能通過磁場發(fā)生相互作用解析：選D磁場和電場，都是自然界客觀存在的特殊物質(zhì)，電場傳遞電荷間的相互作用，磁場除了傳遞磁極與磁極之間的相互作用，還可以傳遞磁極與電流之間、電流與電流之間的相互作用，故D正確。實(shí)驗(yàn)表明：磁體能吸引一元硬幣，對這種現(xiàn)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B.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D.硬幣中含有磁性材料，磁化后能被磁體吸引解析：選D一元硬幣為鋼芯鍍鎳，鋼和鎳為磁性材料，放在磁體的磁場中被磁化后被磁體吸引。下列說法正確的是（ ）A.把一根條形磁鐵從中間折斷，則被分開的兩部分只有 N極或S極B.永久磁鐵的磁場與電流周圍的磁場的性質(zhì)不同C.人們代步的電動(dòng)自行車中應(yīng)存在磁體D.只有電流周圍才有磁場解析：選C任何磁體都有兩個(gè)磁極（N極、S極）。一根條形磁鐵從中間折斷，則變成兩根磁鐵，每根仍會有兩個(gè)磁極，故 A錯(cuò)；磁體周圍和電流周圍都存在磁場，并且磁場的性質(zhì)相同，故B、D錯(cuò)；電動(dòng)自行車的電動(dòng)機(jī)等部件有磁體，故 C對。關(guān)于地磁場，下列說法正確的是（ ）A.地磁的南極在地球北極附近B.地磁的北極與地球北極重合C?地球的周圍存在著磁場，但地磁的兩極與地理的兩極并不重合，其間有一個(gè)夾角這就是磁偏角，磁偏角的數(shù)值在地球上不同地點(diǎn)是相同的D.在地球表面各點(diǎn)磁場強(qiáng)弱相同TOC\o"1-5"\h\z解析：選A地磁兩極與地理兩極位置并不重合，地磁 N極在地理南極附近，地磁 S極在地理北極附近，故A對，B錯(cuò)；磁偏角是能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止時(shí)的指向與正南北方向的夾角，在地球上的不同地點(diǎn)，磁偏角一般不同，故 C錯(cuò)；地磁場類似于條形磁鐵的磁場，南、北兩極附近磁場最強(qiáng)，赤道周圍磁場最弱，故 D錯(cuò)。5?磁性是物質(zhì)的一種普遍屬性，大到宇宙星體，小到電子、質(zhì)子等微觀粒子，幾乎都會有磁性。地球就是一個(gè)巨大的磁體，其表面的磁性很強(qiáng)。甚至在一些生物體內(nèi)也會含有微量強(qiáng)磁性物質(zhì)，如Fe3O4,鴿子正是利用這種體內(nèi)外磁性的相互作用來辨別方向的。若在鴿子身上縛一塊永久磁鐵，且其附近的磁場比地磁場強(qiáng)，則 （ ）A?鴿子仍能辨別方向B.鴿子更容易辨別方向C?鴿子會迷失方向D?不能確定鴿子是否會迷失方向解析：選C鴿子"認(rèn)家”的本領(lǐng)是通過體內(nèi)磁性與外部地磁場的相互作用來辨別方向的。若鴿子身上縛上一塊磁鐵后，由于磁鐵的磁場和地磁場共同與鴿子體內(nèi)磁性發(fā)生相互作用，因而不能正確地區(qū)分地磁場的作用，也就不能辨別正確的方向。故選 C。6?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)運(yùn)營的磁懸浮列車線，其全程共30km,列車最高速度可達(dá)552km/h,單向運(yùn)行約8min。磁懸浮列車底部裝有電磁鐵，軌道地面上則安裝有線圈。通過地面線圈與列車上的電磁鐵之間的排斥力使列車懸浮起來。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 （ ）A.相同 B.相反C.不能確定 D.以上均不對解析：選A磁懸浮列車采用磁場力使列車與軌道分離并懸浮起來，減小摩擦阻力，地面線圈與列車上的電磁鐵間存在斥力，相對的磁極極性應(yīng)相同。二、易錯(cuò)題修B月在做“奧斯特實(shí)驗(yàn)”時(shí)，下列操作中現(xiàn)象最明顯的是 （ ）A?沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的延長線上B.沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的正下方C?導(dǎo)線沿南北方向放置在磁針的正上方D.導(dǎo)線沿東西方向放置在磁針的正上方解析：選C把導(dǎo)線沿南北方向放置在地磁場中處于靜止?fàn)顟B(tài)的磁針的正上方，通電

時(shí)磁針發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)，是由于南北方向放置的電流的正下方的磁場恰好是東西方向。如圖1所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C（包括支架）的總質(zhì)量為M;B為鐵片，質(zhì)量為m,整個(gè)裝置用輕繩懸掛于0點(diǎn)。當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，鐵片B被吸引加速上升，在這過程中，輕繩的張力F的大小為（ ）F=MgMg<F<(M+m)gF=(M+m)gF>(M+m)g解析：選D由于電磁鐵通電后產(chǎn)生磁場，對鐵片 B有吸引力而使其上升，所以這時(shí)吸引力一定大于鐵片B所受的重力，B向上加速運(yùn)動(dòng)，即鐵片B處于超重狀態(tài)，而A和C處于平衡狀態(tài)，選A、B、C組成的系統(tǒng)為研究對象， 則整個(gè)系統(tǒng)處于超重狀態(tài)， 所以F＞（M+m）g。選項(xiàng)D正確。三、能力題帥通如圖2所示，一根條形磁鐵，左端為S極，右端為N極。下列表示從S極到N極磁性強(qiáng)弱變化情況的圖像中正確的是解析：選C條形磁鐵兩極磁性最強(qiáng)，中間磁性最弱，故磁性強(qiáng)弱變化曲線如圖 C所示。（多選）如圖3所示，甲、乙、丙、丁四幅圖中，八個(gè)相同的磁鐵都處于靜止?fàn)顟B(tài),其中甲、乙中的彈簧都處于伸長狀態(tài)，貝U （ ）圖2A.對地面壓力最大的是丁B.對地面壓力最小的是甲C?甲、乙對地面的壓力相等D?丙、丁對地面的壓力相等解析：選BD圖甲中對地面的壓力小于 mg,圖乙中對地面的壓力大于 mg,但小于2mg,圖丙、丁中對地面的壓力都等于 2mg，故B、D項(xiàng)正確。地球是一個(gè)大磁體，它的周圍存在磁場。小青同學(xué)看了“機(jī)遇號”探測器降落火星的資料后，想到：“火星的周圍也存在磁場嗎？”假若你能降落到火星，請用一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)來研究這個(gè)問題。解析：利用小磁針受到地磁場的作用，靜止時(shí)會指向南北極的原理，將一枚小磁針放在火星表面，觀察其是否有固定指向，即可研究火星的周圍是否存在磁場的問題。答案：見解析兩個(gè)完全相同的條形磁鐵，放在平板 AB上，磁鐵的N、S極如圖4所示，開始時(shí)平板和磁鐵均處于水平位置，且靜止不動(dòng)。 a.若將AB突然豎直向上平移(平板與磁鐵之間始終接觸)，并使之停在A〃B〃處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)條形磁鐵吸在了一起； b.若將AB從原來位置突然豎直向下平移，并使之停在位置 A'B'處，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩條形磁鐵也吸在了一起?；卮鹨韵聠栴}：Ar,BrfSN令N■1￡￡么f■Vfi1圖4開始時(shí)兩磁鐵靜止不動(dòng)的原因是 ;左側(cè)的磁鐵受到的靜摩擦力的方向向 。在a過程中，磁鐵開始滑動(dòng)時(shí)，平板在向上做 (填“加速”或“減速”)運(yùn)動(dòng)。在b過程中，磁鐵開始滑動(dòng)時(shí)，平板在向下做 (填“加速”或“減速”)運(yùn)動(dòng)。若平板AB突然向右加速運(yùn)動(dòng)，則左側(cè)的磁鐵將會做什么運(yùn)動(dòng)？解析：(1)兩磁鐵間相互作用的磁力小于磁鐵與平板間的最大靜摩擦力，所以兩磁鐵都靜止不動(dòng)，此時(shí)對左側(cè)的磁鐵來說，吸引