高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-1第三章 磁场1 磁现象和磁场学案

第三章　磁　场

自主体验

一、磁现象：1．磁性、磁体、磁极

2.同名磁极相互排斥，异名磁极________．

3．对于磁现象的应用，________是我国古代四大发明之一．

二、电流的磁效应：1．奥斯特实验将导线沿_______方向放置在磁针的上方，通电时磁针发生了转动．

2．奥斯特实验发现了__________________，首次揭示了______________的联系．

三、磁场：1．磁体、通电导体周围都存在着磁场．

2．磁体与____________之间，磁体与__________之间，通电导体与____________之间的相互作用，都是通过__________发生的．磁场是物质存在的一种特殊形式．

四、地磁场：1．地球本身是一个磁体，N极位于__________附近，S极位于__________附近．地磁场很弱，自由转动的小磁针能显示出地磁的作用，这是指南针的原理．

2．磁偏角：__________的指向与正南方向之间的夹角． 

3．太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场.

知识探究

要点一： 磁场的物质性

磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质，说它“特殊”是因为它和我们常见的由分子、原子、离子组成的物质不同，它不是以微粒形式存在，而是以一种“场”的形式存在；说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样，具有能量，能对放入其中的磁体、电流和运动的电荷有力的作用，是不依赖于人类的意志而客观存在的特殊物质．　

要点二：地磁两极与地理两极一样吗？

(1)地磁的两极与地理的两极并不重合，并且地球的磁极在缓慢移动．地磁轴和地球自转轴两者的夹角约为11°.

(2)地磁场分布在磁极的四周，但地磁两极与地理两极差别不是很大，因此可用指

                                      .3-1-1.

南针判断方向．

由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的高速带电粒子，其运动方向会发生变化，不能直接到达地球．因此地磁场对地球生命有保护作用．

(3)若小磁针能浮在空中自由移动，小磁针既不是严格静止在南北方向，又不是严格的水平方向．这说明小磁针所受地磁场的作用力的方向既不是严格的南北方向，也不是严格的水平方向，但差别很小．

要点三：电场和磁场有哪些异同？

电场与磁场都是“场”，通过对比可加深对磁场的理解．二者的异同点列表如下：

典例剖析

题型一、电流的磁效应

【例1】 以下说法中正确的是(　　)

A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的

B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的

C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的

D．磁场和电场是同一种物质

题型二、地磁场

【例2】 下列说法正确的是(　　)

A．磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极

B．磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的

C．地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地理的两极并不重合，其间有一个交角这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的

D．在地球表面各点磁场强弱相同

题型三 磁现象及其成因

A【例3】 如图1所示，质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是(　　)

A．回形针静止时受到的磁体对它的磁力大小为mgtan θ

                             .3-1-2.

B．回形针静止时受到的细线的拉力大小为

C．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了．原因是回形针加热后，分子电流排列无序了

D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了．原因是回形针加热后，分子电流消失了

拓展探究1：关于磁场方向的说法，下列叙述正确的是(　　)

A．小磁针N极的指向                B．小磁针S极的受力方向

C．小磁针N极的受力方向            D．以上说法都不对

题型四 磁场的应用

A【例4】 为了使实验小车能在比较光滑的水平道路上运动，同学们设计了以下三种办法，甲同 学将电扇固定在小车上，认为打开电风扇后小车会运动；乙同学要求在装着电扇的车上加个帆，并声明帆必须足够大，以集中全部风力；丙同学设想人提着强磁铁站在用钢铁材料制成的车上，如图2所示．则真正能使小车运动的设计是(　　)

A．甲　  　B．乙　   　C．丙　    　D．三个都不行

课堂训练

1.下列关于磁场的说法中正确的是(　　)

A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质

B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的

C．磁极与磁极间是直接发生作用的

D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生

2．奥斯特实验说明(　　)

A．通电导体的周围存在着磁场                B．导体的周围存在磁场

C．磁体的周围存在着磁场                    D．磁场对电流有力的作用

3．指南针本身就是一个小磁体，根据已有的磁场知识，你能分析一下，指南针为什么会指南、北吗？

课后训练

1．关于宇宙中天体的磁场，下列说法正确的是(　　)

A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场

B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场

C．用指南针可以在任何一个天体上判别方向

D．用指南针只能在类似于地球磁场的天体上判别方向

2．超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是(　　)

A.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同

B.超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反

C.超导体使磁体处于失重状态

D.超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡

3．关于磁铁的两个磁极，下列说法中正确的是(　　)

A．可以分开                     B．不能分开    

C．一定条件下可以分开           D．磁铁很小时就只有一个磁极

4．下列说法正确的是(　　)

A．只有磁极周围空间存在磁场

                           .3-1-3.

B．相互接触的两个磁体之间没有磁场力的作用

C．磁体对电流有力的作用，电流对磁体没有力的作用

D．磁体和电流之间力的作用是相互的，都是通过磁场产生力的作用

5．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是(　　)

A．①②④  B．②③④  C．①④  D．②③

6．如图4所示，假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将(　　)

A．指北     B．指南     C．竖直向上    D．竖直向下

7．下列所述情况，哪一种可以肯定钢棒没有磁性(　　)

A．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者互相排斥

B．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者仍互相吸引

C．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的北极，两者仍互相吸引

D．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相排斥

A8．地球是个大磁场，在地球上，指南针能指南北是因为受到什么的作用？人类将在本世纪登上火星，目前，火星上的磁场情况不明，如果现在登上火星，你认为在火星上的宇航员能依靠指南针来导向吗？

A9．动手试一试：如图5，把一条通电导线平行地放在小磁针的上方，我们发现小磁针发生偏转．当改用两节或者更多的电池时，小磁针偏转的快慢有什么变化？把小磁针放在距离导线稍远的地方进行实验，小磁针偏转的快慢又有什么变化？如果把导线放在与小磁针垂直的上方进行实验，小磁针的偏转又如何？动脑想一想：小磁针的偏转意味着什么？小磁针静止时的指向意味着什么？小磁针偏转的快慢不同又意味着什么？