3.1 我們周圍的磁現(xiàn)象、3.2 認(rèn)識(shí)磁場 學(xué)案（粵教版選修3-1）
一、我們周圍的磁現(xiàn)象
1．地球磁體 的N極位于地理______附近，地球磁體的S極位于地理______附近，但地磁極與地理極并不重合，地球周圍的這種磁場叫______．
2．像鐵那樣磁化后磁性很強(qiáng)的物質(zhì)叫______物質(zhì)，所謂磁性材料通常就是指這一類物質(zhì). 磁性材料按________的難易可分為硬磁性材料和軟磁性材料．磁化后容易去磁的物質(zhì)叫______性材料，不容易去磁的物質(zhì)叫______性材料．
二、認(rèn)識(shí)磁場
1．丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)________能夠產(chǎn)生磁場．法國物理學(xué)家安培發(fā)現(xiàn)磁場對(duì)_____可以產(chǎn)生作用力．
2．在磁場中的任一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)________所指的方 向就是該點(diǎn)的磁場方向．
3．磁感線是在磁場中畫出的一些有______的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的______方向都與該點(diǎn)的磁場方向一致，磁感線的________程度反映了磁場的強(qiáng)弱．
4．分子電流假說：任何物質(zhì)的分子中都存在________電流——分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)分子都成為一個(gè)微小的________.
一、我們周圍的磁現(xiàn)象
[問題情境]
1.簡述古代和現(xiàn)代磁場的用途．
2．地球是一個(gè)大磁體，它的極性是怎樣分布的？
3．什么是磁性材料？磁性材料是如何分類的？分別有哪些用途？
[要點(diǎn)提煉]
地磁場：地球由于本身具有________而在其周圍形成的磁場．
地磁場的分布如圖1所示：
圖1
地球磁場的N極位于______附近，地球磁場的S極位于______附近，地磁極和地理極并不重合．
[問題延伸]
地磁體周圍 的磁場分布：與條形磁鐵周圍的磁場分布情況相似，兩極磁性最_____，中間磁性最____________，在赤道正上方，地磁場方向____________；在南半球，地磁場方向指向______________；在北半球，地磁場方向指向____________．[:學(xué)科網(wǎng)]
二、磁場初探，磁場有方向嗎
[問題情境]
1.什么是磁場？磁場存在于什么地方？
2．磁場的有哪些？
3．磁場有哪些力學(xué)方面的性質(zhì)？
4．分別說明奧斯特和安培在磁場方面的貢獻(xiàn)．
5．磁場有方向嗎？
[要點(diǎn)提煉]
電流能夠產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)．
磁場的有：________和________．
磁場可對(duì)________和________產(chǎn)生力的作用．
磁場的方向：小磁針______時(shí)______極所指的方向．
三、圖示磁場
[問題情境]
1.法拉第是怎樣“看見”磁場的？
2．磁感線是實(shí)際存在的嗎？它能描述磁場的強(qiáng)弱和方向嗎？
3．通電直導(dǎo)線、通電圓環(huán)、通電螺線管的磁感線分布情況如何判斷？具體方法怎樣？
[要點(diǎn)提煉]
1．磁感線：是在磁場中畫出的一些有方向的________，在這些________上，每一點(diǎn)的磁場方向都在該點(diǎn)的切線方向上．
2．磁感線的基本特性：(1)磁感線的疏密程度表示磁場的________．(2)磁感線不相交、不相切、不中斷、是閉合曲線；在磁體外部，從______指向______；在磁體內(nèi)部，由______指向________．(3)磁感線是為了形象描述磁場而假想的物理模型，在磁場中并不真實(shí)存在，不可認(rèn)為有磁感線的地方才有磁場，沒有磁感線的地方?jīng)]有磁場．
3．安培定則：(1)判定直線電流的方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系時(shí)，安培定則表述為：用______握住導(dǎo)線 ，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是________的環(huán)繞方向；(2)判定環(huán)形電流和通電螺線管的電流方向和磁感線方向之間的關(guān)系時(shí)要統(tǒng)一表述為：讓彎曲的四指所指方向跟________方向一致，大拇指所指的方向就是環(huán)形電流或通電螺線管________磁感線的方向(這里把環(huán)形電流看作是一匝的線圈)．
[問題延伸]
幾種常見的磁場的磁感線分布圖
1．通電直導(dǎo)線的磁場(圖中的“×”號(hào)表示磁場方向垂直紙面向里，“•”表示磁場方向垂直紙面向外)
2．環(huán)形電流的磁場
3．通電螺線管的磁場
四、安培分子電流假說
[問題情境]
沒有磁性的鐵棒在受到外界磁場的作用時(shí)，兩端對(duì)外界顯示出較強(qiáng)的磁作用，形成了磁極．這是怎么回事呢？
1．安培是受到什么啟發(fā)提出分子電流假說的？
2．磁化的本質(zhì)是什么？
[要點(diǎn)提煉]
1．分子電流假說的內(nèi)容： ___________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
2．_____ ___________________是否有規(guī)律，決定了物體對(duì)外是否顯磁性．
3．磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是 由______產(chǎn)生的.
例1 關(guān)于磁感線的描述，下列說法中正確的是( )
A．磁感線可以形象地描述各點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致
B．磁感線可以用細(xì)鐵屑顯示，因而是真實(shí)存在的
C．兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場
D．兩個(gè)磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交
聽記錄：
變式訓(xùn)練1 關(guān)于磁感線的認(rèn)識(shí)下列說法正確的是( )
A．磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于磁體的S極
B．磁感線可以表示磁場的強(qiáng)弱和方向
C．磁場中某點(diǎn)磁場的方向，即為該點(diǎn)的磁感線的切線方向
D．沿磁感線的方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度減弱
圖2
例2 一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時(shí)，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，如圖2所示，則這束帶電粒子可能是( )
A．向右飛行的正離子束
B．向左飛行的正離子束
C．向 右飛行的負(fù)離子束
D．向左飛行的負(fù)離子束
聽記錄：
圖3
變式訓(xùn)練2 有一束電子流沿x軸正方向高速運(yùn)動(dòng)，如圖3所示，電子流在z軸上的P點(diǎn)處所產(chǎn)生的磁場方向是沿( )
A．y軸正方向 B．y軸負(fù)方向
C．z軸正方向 D．z軸負(fù)方向
【即學(xué)即練】
1．關(guān)于地磁場，下列敘述正確的是( )
A．地球的地磁兩極和地理兩極重合
B．我們用指南針確定方向，指南的一極是指南 針的北極
C．地磁的北極與地理的南極重合
D．地磁的北極在地理的南極附近
2．首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是( )
A．安培 B．庫侖 C．奧斯特 D．法拉第
3．實(shí)驗(yàn)表明：磁體能吸引一元硬幣，對(duì)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，磁化后能被吸引
4．試在圖4中，由電流產(chǎn)生的磁場方向確定導(dǎo)線或線圈中的電流方向．
圖4
參考答案
前自主學(xué)習(xí)
一、
1．南極 北極 地磁場
2．鐵磁性 去磁 軟磁 硬磁
二、
1．電流 電流 2.北極(N極)
3．方向 切線 疏密 4.環(huán)形 磁體
核心知識(shí)探究
一、
[問題情境]
1．見本
2．地球磁體的N極位 于地理南極 附近，地球磁體的S極位于地理北極附近．
3．像鐵那樣磁化后磁性很強(qiáng)的物質(zhì)叫鐵磁性物質(zhì)，所謂磁性材料通常就是指這一類物質(zhì)．磁性材料可分為硬磁性材料和軟磁性材料．軟磁性材料常用制造天線磁棒、磁頭、變壓器等；硬磁性材料適合制成永磁鐵、磁帶、銀行卡等．
[要點(diǎn)提煉]
磁性 地理南極 地理北極
[問題延伸]
強(qiáng) 弱 水平向北(平行地面) 北上方(相對(duì)地面斜向下) 北下方(相對(duì)地面斜向下)
二、
[問題情境]
1．磁場是磁體周圍產(chǎn)生的一 種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)；磁場存在于磁體周圍．
2．有兩個(gè)：磁體和電流．
3．磁場對(duì)磁體有力的作用，對(duì)電流也有力的作用．
4．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以產(chǎn)生磁場(電流的磁效應(yīng))，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對(duì)電流可以產(chǎn)生作用力．
5．磁場有方向，其方向?yàn)椋红o止的小磁針北極的指向．
[要點(diǎn)提煉]
磁體 電流 磁體 電流 靜止 N
三、
[問題情境]
1．法拉第在“磁場中鐵屑”的啟發(fā)下引入了磁感線．
2．磁感線不存在，能描述磁場的強(qiáng)弱和方向．每一點(diǎn)的切線方向表示磁場方向，其疏密程度表示磁場的強(qiáng)弱．
3．用安培定則判斷，具體方法見 [要點(diǎn)提煉]
[要點(diǎn)提煉]
1．曲線 曲線
2．(1)強(qiáng)弱 (2)N極 S極 S極 N極
3．(1)右手 磁感線 (2)電流 內(nèi)部
四、
[問題情境]
1．通電螺線管產(chǎn)生的磁場與條形磁鐵產(chǎn)生的磁場十分相似．
2．當(dāng)物體受到外界磁場 的作用時(shí)，各分子電流的取向變得大致相同．
[要點(diǎn)提煉]
1．任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極．
2．分子電流的取向
3．電流
解題方法探究
例1 A [磁感線上每一點(diǎn)的切線方向表示磁場方向，即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，所以A正確；磁感線是為了形象地描述磁場而假想的一組有方向的閉合曲線，實(shí)際上并不存在，細(xì)鐵屑可以顯示出其形狀，但那并不是磁感線，B錯(cuò)；磁感線的疏密反映磁場的強(qiáng)弱，磁感線是假想的人為畫出的曲線，兩條磁感線的空隙處也存在磁場，C錯(cuò)；磁感線不能相交，D錯(cuò)．]
變式訓(xùn)練1 BC [根據(jù)磁感線的定義，B對(duì)，C對(duì)，D錯(cuò)；在磁鐵外部磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線為閉合曲線，所以A不正確．]
例2 BC [小磁針N極的指向即是磁針?biāo)谔幍拇艌龇较颍}中磁針S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，說明離子束下方的磁場方向由紙內(nèi)指向紙外．由安培定則可判定由離子束的定向運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的電流方向由右向左，故若為正離子，則應(yīng)是自右向左運(yùn)動(dòng)，若為負(fù)離子，則應(yīng)是自左向右運(yùn)動(dòng)，因此B、C正確．]
變式訓(xùn)練2 A [電子流沿x軸正方向高速運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于電流沿x軸負(fù)方向．依據(jù)安培定則可得，在z軸上的P點(diǎn)處所產(chǎn)生的磁場方向沿y軸正方向．所以，本題的正確選項(xiàng)為A.]
即學(xué)即練
1．D [地球是一個(gè)大磁體，地球的地磁兩極與地理兩極并不重合．且相對(duì)位置在極其緩慢地變化．因此A、C錯(cuò)誤，因?yàn)榈卮疟睒O在地理南極附近．因此，指南針指南的一極應(yīng)是指南針的南極．故B錯(cuò)誤，D正確．]
2．C [1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線通電后其下方與導(dǎo)線平行的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)之前，安培、庫侖等人都認(rèn)為磁與電完全是兩回事，故選C]
3 ．D [一元硬幣為鋼芯鍍鎳，鋼和鎳都是磁性材料，放在磁體的周圍能夠被磁化而獲得磁性，能夠和磁體相互吸引．]
4．(1)電流向下 (2)逆時(shí)針
(3)右進(jìn)左出 (4)下進(jìn)上出
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