3.1-3.2 我们周围的磁现象 认识磁场 学案

学案1　我们周围的磁现象　认识磁场
[学习目标定位]
1.了解我们周围的磁现象，知道磁场的概念，认识磁场是客观存在的物质.2.知道磁感线的定义，记住几种特殊磁场的磁感线分布，学会用安培定则判断电流的磁场方向.3.知道磁现象的电本质，了解安培的分子电流假说．
一、地磁场
指南针在静止时沿地球南北方向取向，表明地球是一个大磁体．
地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近，但地磁极与地理极并不重合．
二、磁性材料
像铁那样磁化后磁性很强的物质叫铁磁性物质，所谓磁性材料通常就是指这一类物质．
1．磁性材料按去磁的难易可分为硬磁性材料和软磁性材料．磁化后容易去磁的物质叫软磁性材料，不容易去磁的物质叫硬磁性材料．
2．磁性材料按化学成分可分为两类：金属磁性材料与铁氧体.
三、磁场初探
1．磁体之间的相互作用不是直接产生，而是通过磁场发生的．
2．1820年丹麦物理学家奥斯特发现放在通电长导线附近的小磁针发生了偏转，这正是他企盼证实的电流能产生磁场的效应．
3．法国物理学家安培发现磁场对电流可以产生作用力．
四、磁场有方向吗
物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向．
五、图示磁场
1．磁感线是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致，磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱．
2．电流周围的磁感线方向可以由安培定则来判定．
六、安培分子电流假说
任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体.
一、磁场　磁场的方向
[要点提炼]
1．磁场：存在于磁体周围或电流周围的一种客观存在的特殊物质．磁极和磁极间、磁极和电流间、电流和电流间的作用都是通过磁场来传递的．
2．基本性质：对放入其中的磁体或通电导线有力的作用．
3．证明电流周围存在磁场的是奥斯特．发现磁场对电流有力的作用的科学家是安培．
4．磁场的方向是指小磁针北极受力的方向或小磁针静止时北极所指的方向．
二、磁感线
[要点提炼]
1．磁感线是在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致．
2．磁感线的基本特性：(1)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱．(2)磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线；在磁体外部，从N极指向S极；在磁体内部，由S极指向N极．(3)磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型，在磁场中并不真实存在．
3．磁感线和电场线的比较
相同点：都是疏密程度表示场的强弱，切线方向表示场的方向；都不相交．
不同点：电场线起于正电荷(或无穷远处)，终止于无穷远处(或负电荷)，不闭合；但磁感线是闭合曲线．
三、电流周围的磁场　安培定则
[要点提炼]
电流周围的磁感线方向可根据安培定则判断．
1．直线电流的磁场：以导线上任意点为圆心的同心圆，越向外越疏．(如图1所示)
图1
2．环形电流的磁场：内部比外部强，磁感线越向外越疏．(如图2所示)
图2
3．通电螺线管的磁场：内部为匀强磁场，且内部比外部强．内部磁感线方向由S极指向N极，外部由N极指向S极．(如图3所示)
图3
四、安培分子电流假说
[问题设计]
磁铁和电流都能产生磁场，而且通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，它们的磁场有什么联系？
答案　它们的磁场都是由电荷的运动产生的．
[要点提炼]
1．安培分子电流假说
安培认为，物质分子的分子电流使它们相当于一个个的小磁体．
2．当铁棒中分子电流的取向大致相同时，铁棒对外显磁性(如图4甲)；当铁棒中分子电流的取向变得杂乱无章时，铁棒对外不显磁性(如图乙)．
图4
3．安培分子电流假说说明一切磁现象都是由电荷的运动产生的．
一、对磁场及磁感线的认识
例1　(单选)关于磁场和磁感线的描述，正确的说法是(　　)
A．磁感线从磁体的N极出发，终止于S极
B．磁感线可以表示磁场的方向和强弱
C．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱
D．因为异名磁极相互吸引，所以放入通电螺线管内的小磁针的N极一定指向螺线管的S极
解析　在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发指向S极，在磁体内部，磁感线从磁体S极出发指向N极，故选项A错误；磁感线较密的地方，磁场较强，反之较弱，曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁场的方向一致，选项B正确，选项C错误；在通电螺线管内，磁场方向从S极指向N极，而小磁针静止时N极指向磁场方向，故放在通电螺线管内的小磁针N极指向螺线管的N极，选项D错误．
答案　B
二、对安培定则的理解与应用
例2　如图5所示，图a、图b是直线电流的磁场，图c、图d是环形电流的磁场，图e、图f是通电螺线管电流的磁场．试判断各图中电流方向或磁感线的方向．
图5
解析　根据安培定则，可以确定图a中电流方向垂直纸面向里，b中电流的方向自下而上，c中电流方向是逆时针方向，d中磁感线的方向向上，e中磁感线的方向向左，f中磁感线的方向向右．
答案　见解析
三、对安培分子电流假说的认识
例3　(双选)关于磁现象的电本质，下列说法正确的是(　　)
A．除永磁铁外，一切磁场都是由运动电荷或电流产生的
B．根据安培的分子电流假说，在外磁场作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体就被磁化了，两端形成磁极
C．一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用
D．磁就是电，电就是磁；有磁必有电，有电必有磁
解析　永磁铁的磁场也是由运动的电荷(分子电流即电子绕原子核的运动形成的电流)产生的．故A错误．没有磁性的物体内部分子电流的取向是杂乱无章的，分子电流产生的磁场相互抵消，但当受到外界磁场的作用力时分子电流的取向变得大致相同，分子电流产生的磁场相互加强，物体就被磁化了，两端形成磁极．故B正确．由安培分子电流假说知C正确．磁和电是两种不同的物质，故磁是磁，电是电．运动的电荷就能产生磁场，但静止的电荷不能产生磁场，故D错误．
答案　BC