2024-2025學(xué)年高中物理第5章磁場第1節(jié)磁場學(xué)案魯科版選修3-1

PAGE6-第1節(jié)磁場[學(xué)習(xí)目標]1．了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的探討成果及其對人類文明的貢獻。了解地球的磁場分布、變更以及對人類生活的影響。(科學(xué)看法與責任)2．了解磁場的概念，知道磁場的基本特性。(物理觀念)3．知道磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之間都是通過磁場相互作用的。(科學(xué)思維)一、我國古代的磁應(yīng)用1．磁石古人認為磁石吸鐵猶如慈母召子，故又把磁石稱為慈石。2．磁極古人發(fā)覺，不管形態(tài)如何，任何磁體都有兩個磁極，分別叫北極(N)和南極(S)。3．指南針指南針是我國古代四大獨創(chuàng)之一，由原來的司南發(fā)展而來，它的獨創(chuàng)對促進人類航海事業(yè)起了重大作用。二、磁場1．定義：磁體或電流四周存在的一種特別物質(zhì)。2．基本性質(zhì)：對放入其中的磁極或電流產(chǎn)生力的作用。3．存在：(1)磁體四周存在磁場；(2)電流四周存在磁場－－電流的磁效應(yīng)(1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)覺)。4．磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。三、地球的磁場1．地磁場：地球本身是一個大磁體，它的N極位于地理南極旁邊，S極位于地理北極旁邊。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)動的小磁針的指向與地球正南正北方向之間的夾角叫磁偏角。1．思索推斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)磁場看不見，摸不著，實際不存在。 (×)[提示]磁場是一種客觀存在的物質(zhì)。(2)磁體和電流都會產(chǎn)生磁場，磁極與電流的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的。 (√)(3)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。 (√)(4)磁場的基本性質(zhì)是對處在磁場中的磁極或電流有力的作用。 (√)(5)地理的南北極與地磁場的南北極并不重合，地磁場的北極在地理北極旁邊。 (×)[提示]地磁場的北極在地理的南極旁邊。2．關(guān)于磁場，下列說法正確的是()A．磁極與磁極之間是干脆發(fā)生作用的B．磁場是看不見、摸不著、實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別物質(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C[磁體或電流四周存在一種特別物質(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，這種特別的物質(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變更的，是一種客觀物質(zhì)的存在，C正確。]3．關(guān)于地磁場，下列敘述正確的是()A．地磁兩極和地理兩極完全重合B．我們用指南針確定方向，指南的一端是指南針的北極C．地磁北極與地理南極重合D．地磁北極在地理南極旁邊D[地球是一個大磁體，其磁北極(N極)在地理南極旁邊，磁南極(S極)在地理北極旁邊，并不重合，指南針指南的一端是指南針的南極(S極)，D正確，A、B、C錯誤。]對磁場的相識1．磁場的客觀性：磁場是磁體和電流四周存在的一種特別物質(zhì)，它雖然看不見，摸不著，但它能夠?qū)Ψ湃肫渲械拇朋w、電流產(chǎn)生力的作用，它是客觀存在的一種物質(zhì)。2．磁場的基本性質(zhì)：磁場對放入其中的磁體或電流有力的作用。磁體與磁體之間，磁體與電流之間，電流和電流之間都是通過磁場相互作用的?！纠?】關(guān)于磁場，下列說法正確的是()A．磁場的基本性質(zhì)是對處于其中的磁極或電流有力的作用B．磁場是看不見摸不著、實際不存在而由人們假想出來的一種物質(zhì)C．磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才存在D．磁場的存在與推翻定于人的思想，想其有則有，想其無則無A[磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁極或電流產(chǎn)生力的作用，磁場是一種看不見摸不著，但客觀存在的特別物質(zhì)，它始終存在于磁體或電流的四周，只有選項A正確。]磁場和電場的區(qū)分與聯(lián)系磁場電場場的存在電流、磁體、運動電荷四周電荷四周對靜止電荷無作用力有作用力對磁體有作用力無作用力本質(zhì)運動電荷產(chǎn)生的電荷產(chǎn)生的相同點都是特別形態(tài)的物質(zhì)；力的作用效果都是通過“場”發(fā)生的[跟進訓(xùn)練]1．下列說法中正確的是()A．只有磁鐵四周才有磁場B．電荷的四周確定有電場和磁場C．磁鐵四周的磁場與電流四周的磁場是兩種不同的磁場D．電流能產(chǎn)生磁場說明電和磁是有聯(lián)系的D[磁鐵和電流四周都有磁場且性質(zhì)相同，而電流是電荷定向移動形成的，所以，運動電荷四周既有電場又有磁場，而靜止電荷四周只有電場，選項A、B、C錯誤。電流能產(chǎn)生磁場就是電和磁有聯(lián)系的證明，故選項D正確。]對地磁場的相識1．地磁場問題的處理要點(1)地理南極正上方磁場方向豎直向上，地理北極正上方磁場方向豎直向下。(2)在赤道正上方，地磁場方向水平向北。(3)在南半球，地磁場方向指向北上方；在北半球，地磁場方向指向北下方。2．地磁場的作用由于磁場對運動電荷有力的作用，故射向地球的高速帶電粒子，其運動方向會發(fā)生變更，不能干脆到達地球。因此地磁場對地球生命有愛護作用。3．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，磁偏角的存在是因為地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，小磁針靜止時，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?！纠?】(多選)下列說法正確的是()A．地球是一個巨大的磁體，其磁體的N極在地球南極旁邊，磁體的S極在地球北極旁邊B．地球表面的磁場的豎直重量在南半球垂直于地面對上，在北半球垂直于地面對下C．地球的四周存在著磁場，但地磁的兩極與地理的兩極并不重合，其間有一個夾角，這就是磁偏角，磁偏角的數(shù)值在地球上不同地點是相同的D．在地球表面各點磁場強弱相同AB[由地磁場的特點可知，A、B正確；地磁場類似于條形磁鐵的磁場，所以在地球表面赤道上的磁場最弱，兩極旁邊地磁場最強，D錯誤；在地球上不同位置，磁偏角的數(shù)值是不同的，C錯誤。]對地磁場理解的三大誤區(qū)(1)將地理南北極與地磁場的南北極混淆，誤將地理南極(或北極)當作地磁場的南極(或北極)。(2)誤認為地理兩極與地磁場的兩極重合。事實上，兩者并不重合，地磁場的兩極在地理兩極的旁邊。(3)誤認為地球上各點的磁場方向都是和地面平行的。事實上，除赤道外，南北半球的磁場都有豎直重量。[跟進訓(xùn)練]2．地球是一個大磁體：①在地面上放置一個小磁針，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旁邊；③赤道旁邊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．①②④ B．②③④C．①⑤ D．②③D[本題考查地磁場的特點與分布，地磁場與條形磁鐵的磁場相像，主要有三個特點：(1)地磁場的N極在地理南極旁邊，S極在地理北極旁邊，如圖所示。(2)地磁場(B)的水平重量(Bx)總是從地理南極指向地理北極，而豎直重量(By)則南北相反，在南半球垂直地面對上，在北半球垂直地面對下。(3)在赤道平面上，距離地球表面相等的各點，磁場強弱相同，且方向水平向北。]課堂小結(jié)知識脈絡(luò)3種磁場－－磁鐵磁場、電流磁場和地磁場1種現(xiàn)象－－“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”1個概念－－磁偏角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．磁場是為了說明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D[磁場和電場，都是自然界客觀存在的特別物質(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。]2．如圖所示的“司南”是人們公認的最早的磁性定向工具，司南能指南北的緣由是()A．地球四周有電場B．地球四周有磁場C．月球四周有磁場D．太陽四周有磁場B[地球四周存在磁場，磁場方向外部由地理南極指向地理北極，所以司南能指南北，B對。]3．試驗表明：磁體能吸引一元硬幣，對這種現(xiàn)象說明正確的是()A．硬幣確定是鐵做的，因為磁體能吸引鐵B．硬幣確定是鋁做的，因為磁體能吸引鋁C．磁體的磁性越強，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。]4．如圖所示，假設(shè)將一個小磁針放在地球的北極點上，那么小磁針的N極將()A．指北B．指南C．豎直向上D．豎直向下D[我們已經(jīng)知道地球的地理北極點上可以近似地認為是地磁的南極，依據(jù)磁體的同名磁極相斥，異名磁極相吸，所以小磁針的N極將豎直向下，故選D。]5．如圖所示，a、b為兩根外形完全相同的鐵棒，讓一端靠近另一端中部，當手提a棒時，甲圖中b棒下落，乙圖中b棒不下落，則可得()甲乙A．