第三章 第1节磁现象和磁场 学案 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 第三章 第1节磁现象和磁场 学案 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 217.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-28 19:40:59 | ||
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文档简介
第1节 磁现象和磁场
1．了解磁现象，知道磁体、磁极、磁性、磁场等概念，明确磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，认识磁场是客观存在的。
2．了解电流的磁效应，了解奥斯特发现电流的磁效应的重要意义。
3．了解地磁场的分布情况和地磁两极的特点。
一、磁现象和电流的磁效应
1．磁现象
(1)磁性：磁体吸引铁质物体的性质。
(2)磁极：磁体上磁性最强的区域。
①北极：能够自由转动的磁体，静止时指北的磁极，又叫N极。
②南极：能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极，又叫S极。
2．电流的磁效应
(1)发现：1820年，丹麦物理学家奥斯特在一次讲课中，把导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针的上方，通电时磁针转动了。
(2)实验意义：电流磁效应的发现，首次揭示了电与磁之间的联系，揭开了人类对电磁现象研究的新纪元。
二、磁场
1．电流、磁体间的相互作用
(1)磁体与磁体间存在相互作用。
(2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。
(3)两条通电导线之间也有作用力。
2．磁场
(1)定义：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。
(2)基本性质：能对放入其中的磁体或通电导线产生力的作用。
3．地磁场
(1)地磁场：地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。自由转动的小磁针能显示出地磁场的方向，这就是指南针的原理。
(2)磁偏角：小磁针的指向与正南、正北方向之间的夹角。
指南针在火星上能做导航设备吗？
提示：火星上没有一个全球性的磁场，所以指南针不能在火星上工作。
(1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。( )
(2)天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体。( )
(3)单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷)，同样磁体也可以只有N极或S极。( )
(4)地磁场能使小磁针的两极指向正南、正北。( )
(5)地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁的北极在地理北极附近。( )
(6)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用。( )
提示：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
课堂任务 磁现象 电流的磁效应
仔细观察下面图片，认真参与“师生互动”。
活动1：取一个条形磁铁，用一枚大头针分别靠近磁铁的两端，观察到什么现象？
提示：大头针靠近磁铁会被吸引。
活动2：取两个条形磁铁，分别将它们的同名磁极、异名磁极相互靠近，观察到什么现象？
提示：同名磁极靠近时相互排斥，异名磁极靠近时相互吸引。
活动3：上图中的现象是什么？这个现象是谁最先发现的？
提示：上图显示出小磁针在通电导线作用下旋转了，这个现象最先是奥斯特发现的，被叫做奥斯特实验。
活动4：奥斯特实验说明了什么？
提示：没有通电直导线时，能够自由转动的磁针总是指向南北方向，有通电直导线后小磁针改变指向，说明通电直导线对磁针有力的作用。
活动5：讨论、交流、展示，得出结论。
(1)磁体南北极
能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。
(2)磁化和磁极作用
①磁化：使原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下获得磁性的过程。磁化后的物体具有南北两极。
②磁极作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
(3)奥斯特实验(电流的磁效应)
奥斯特实验说明了电流与磁体之间有力的作用。
例1 物理实验都需要有一定的控制条件。关于奥斯特实验，下列说法中正确的是( )
A．该实验必须在地球赤道上进行
B．通电直导线应该竖直放置
C．通电直导线应该水平东西方向放置
D．通电直导线应该水平南北方向放置
(1)如果导线没有通电，小磁针静止时指向什么方向？
提示：南北方向。
(2)怎么才能最大限度说明小磁针的偏转是由于电流的作用？
提示：小磁针原来指向南北，在电流的作用下应使其向东西偏转。
[规范解答] 小磁针原来静止时指向南北，当直导线中通有电流时，小磁针从南北指向向东西指向偏转才能最大限度说明偏转是由于电流的作用，又因为小磁针最终静止时与导线垂直，所以导线应沿水平南北方向放置，这样才有明显的偏转，故D正确；如果直导线竖直放置或沿水平东西方向放置，通电流后小磁针仍然指向南北，B、C错误；由以上分析知，只要无电流时小磁针能指南北，就能做该实验，A错误。
[完美答案] D
在奥斯特实验中，只有通电导线南北放置，小磁针的偏转最明显，但通电导线不是南北方向放置时，小磁针也会受到力的作用，只是为了实验效果，我们选择南北方向放置通电导线。
铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B时，下述说法中正确的是( )
A．A、B一定相互吸引
B．A、B一定相互排斥
C．A、B间可能无磁力作用
D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥
答案 D
解析 小磁针本身有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能没有磁性。铁棒B能排斥小磁针，说明铁棒B一定有磁性，若A无磁性，当A靠近B时，在B的作用下会被磁化而发生相互吸引作用；若A有磁性，则A、B两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥，当异名磁极互相靠近时，互相吸引，这说明不论A有无磁性，它们之间总有力的作用，故正确答案为D。
课堂任务 磁场
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：甲图小磁针和条形磁体并没有相互接触，它们是通过什么产生作用力的？
提示：电荷之间的相互作用是通过电场发生的，所以甲图中是通过磁场产生作用力的。
活动2：乙图中是通过什么发生作用的？
提示：说明电流周围存在磁场，而磁体周围也存在磁场，于是磁体和电流之间产生作用力，故通电导体受力而发生了运动。
活动3：丙图中是通过什么发生作用的？
提示：尽管两条导线都不是磁体，但是在它们的周围都存在磁场，两根导线分别受到对方的磁场力的作用。
活动4：讨论、交流、展示，得出结论。
(1)磁场
①定义：磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场。
②磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用。
③磁场的产生：a.磁体周围存在磁场；b.电流周围存在磁场——电流的磁效应。
④磁场与电场的比较
电场
磁场
场源
电荷
磁体、电流、运动电荷(相当于电流)
基本性质
对放入其中的电荷有电场力的作用
对放入其中的磁体、通电导线有磁场力的作用
相同点
磁场和电场都是客观存在的特殊物质，都具有能量
(2)地磁场的分析
①地球上不同的地点地磁场的方向不同，因此当涉及到地磁场的问题时，要注意明确在地球上的位置。
②在赤道正上方，距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同，且方向水平向北。
③磁场和电场一样也可以分解：地磁场水平分量一直由南指向北，竖直分量在南半球竖直向上，在北半球竖直向下。
例2 如图，关于磁体、电流间的相互作用，下列说法正确的是( )
A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的
B．乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的电流发生的
C．丙图中，电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的
D．丙图中，电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的
(1)只有磁体周围才有磁场吗？
提示：不是。电流的周围也存在磁场。
(2)电流与电流之间的作用力是通过电场发生的吗？
提示：不是。是通过磁场发生的。
[规范解答] 磁体和电流周围都存在着磁场，图中导线中的电流对小磁针的作用、磁体对电流的作用、电流之间的相互作用都是通过磁场发生的，故C正确。
[完美答案] C
分析磁体与磁体间及磁体与导体间力的作用的依据
(1)磁场产生于磁体周围及通电导体周围。
(2)磁场的基本性质是磁场对放入其中的磁体及通电导体有力的作用。
(多选)如图所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生摆动，以下说法正确的是( )
A．这个力F是通过磁场产生的
B．这个力F没有反作用力
C．这个力F的反作用力作用在通电导线上
D．这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上
答案 AD
解析 蹄形磁铁通过磁场对通电导线产生了力的作用，同时通电导线也通过磁场对蹄形磁铁产生了力的作用。A、D正确。
1．了解磁现象，知道磁体、磁极、磁性、磁场等概念，明确磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，认识磁场是客观存在的。
2．了解电流的磁效应，了解奥斯特发现电流的磁效应的重要意义。
3．了解地磁场的分布情况和地磁两极的特点。
一、磁现象和电流的磁效应
1．磁现象
(1)磁性：磁体吸引铁质物体的性质。
(2)磁极：磁体上磁性最强的区域。
①北极：能够自由转动的磁体，静止时指北的磁极，又叫N极。
②南极：能够自由转动的磁体，静止时指南的磁极，又叫S极。
2．电流的磁效应
(1)发现：1820年，丹麦物理学家奥斯特在一次讲课中，把导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针的上方，通电时磁针转动了。
(2)实验意义：电流磁效应的发现，首次揭示了电与磁之间的联系，揭开了人类对电磁现象研究的新纪元。
二、磁场
1．电流、磁体间的相互作用
(1)磁体与磁体间存在相互作用。
(2)通电导线对磁体有作用力，磁体对通电导线也有作用力。
(3)两条通电导线之间也有作用力。
2．磁场
(1)定义：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的特殊物质。
(2)基本性质：能对放入其中的磁体或通电导线产生力的作用。
3．地磁场
(1)地磁场：地球本身是一个磁体，N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。自由转动的小磁针能显示出地磁场的方向，这就是指南针的原理。
(2)磁偏角：小磁针的指向与正南、正北方向之间的夹角。
指南针在火星上能做导航设备吗？
提示：火星上没有一个全球性的磁场，所以指南针不能在火星上工作。
(1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流。( )
(2)天然磁体与人造磁体都能吸引铁质物体。( )
(3)单独一个带电体可以只带正电荷(或负电荷)，同样磁体也可以只有N极或S极。( )
(4)地磁场能使小磁针的两极指向正南、正北。( )
(5)地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁的北极在地理北极附近。( )
(6)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁体或电流有力的作用。( )
提示：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
课堂任务 磁现象 电流的磁效应
仔细观察下面图片，认真参与“师生互动”。
活动1：取一个条形磁铁，用一枚大头针分别靠近磁铁的两端，观察到什么现象？
提示：大头针靠近磁铁会被吸引。
活动2：取两个条形磁铁，分别将它们的同名磁极、异名磁极相互靠近，观察到什么现象？
提示：同名磁极靠近时相互排斥，异名磁极靠近时相互吸引。
活动3：上图中的现象是什么？这个现象是谁最先发现的？
提示：上图显示出小磁针在通电导线作用下旋转了，这个现象最先是奥斯特发现的，被叫做奥斯特实验。
活动4：奥斯特实验说明了什么？
提示：没有通电直导线时，能够自由转动的磁针总是指向南北方向，有通电直导线后小磁针改变指向，说明通电直导线对磁针有力的作用。
活动5：讨论、交流、展示，得出结论。
(1)磁体南北极
能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。
(2)磁化和磁极作用
①磁化：使原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下获得磁性的过程。磁化后的物体具有南北两极。
②磁极作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
(3)奥斯特实验(电流的磁效应)
奥斯特实验说明了电流与磁体之间有力的作用。
例1 物理实验都需要有一定的控制条件。关于奥斯特实验，下列说法中正确的是( )
A．该实验必须在地球赤道上进行
B．通电直导线应该竖直放置
C．通电直导线应该水平东西方向放置
D．通电直导线应该水平南北方向放置
(1)如果导线没有通电，小磁针静止时指向什么方向？
提示：南北方向。
(2)怎么才能最大限度说明小磁针的偏转是由于电流的作用？
提示：小磁针原来指向南北，在电流的作用下应使其向东西偏转。
[规范解答] 小磁针原来静止时指向南北，当直导线中通有电流时，小磁针从南北指向向东西指向偏转才能最大限度说明偏转是由于电流的作用，又因为小磁针最终静止时与导线垂直，所以导线应沿水平南北方向放置，这样才有明显的偏转，故D正确；如果直导线竖直放置或沿水平东西方向放置，通电流后小磁针仍然指向南北，B、C错误；由以上分析知，只要无电流时小磁针能指南北，就能做该实验，A错误。
[完美答案] D
在奥斯特实验中，只有通电导线南北放置，小磁针的偏转最明显，但通电导线不是南北方向放置时，小磁针也会受到力的作用，只是为了实验效果，我们选择南北方向放置通电导线。
铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B时，下述说法中正确的是( )
A．A、B一定相互吸引
B．A、B一定相互排斥
C．A、B间可能无磁力作用
D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥
答案 D
解析 小磁针本身有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能没有磁性。铁棒B能排斥小磁针，说明铁棒B一定有磁性，若A无磁性，当A靠近B时，在B的作用下会被磁化而发生相互吸引作用；若A有磁性，则A、B两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥，当异名磁极互相靠近时，互相吸引，这说明不论A有无磁性，它们之间总有力的作用，故正确答案为D。
课堂任务 磁场
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：甲图小磁针和条形磁体并没有相互接触，它们是通过什么产生作用力的？
提示：电荷之间的相互作用是通过电场发生的，所以甲图中是通过磁场产生作用力的。
活动2：乙图中是通过什么发生作用的？
提示：说明电流周围存在磁场，而磁体周围也存在磁场，于是磁体和电流之间产生作用力，故通电导体受力而发生了运动。
活动3：丙图中是通过什么发生作用的？
提示：尽管两条导线都不是磁体，但是在它们的周围都存在磁场，两根导线分别受到对方的磁场力的作用。
活动4：讨论、交流、展示，得出结论。
(1)磁场
①定义：磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场。
②磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用。
③磁场的产生：a.磁体周围存在磁场；b.电流周围存在磁场——电流的磁效应。
④磁场与电场的比较
电场
磁场
场源
电荷
磁体、电流、运动电荷(相当于电流)
基本性质
对放入其中的电荷有电场力的作用
对放入其中的磁体、通电导线有磁场力的作用
相同点
磁场和电场都是客观存在的特殊物质，都具有能量
(2)地磁场的分析
①地球上不同的地点地磁场的方向不同，因此当涉及到地磁场的问题时，要注意明确在地球上的位置。
②在赤道正上方，距离地球表面高度相等的点，磁场的强弱相同，且方向水平向北。
③磁场和电场一样也可以分解：地磁场水平分量一直由南指向北，竖直分量在南半球竖直向上，在北半球竖直向下。
例2 如图，关于磁体、电流间的相互作用，下列说法正确的是( )
A．甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的
B．乙图中，磁体对通电导线的力是通过磁体的电流发生的
C．丙图中，电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的
D．丙图中，电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的
(1)只有磁体周围才有磁场吗？
提示：不是。电流的周围也存在磁场。
(2)电流与电流之间的作用力是通过电场发生的吗？
提示：不是。是通过磁场发生的。
[规范解答] 磁体和电流周围都存在着磁场，图中导线中的电流对小磁针的作用、磁体对电流的作用、电流之间的相互作用都是通过磁场发生的，故C正确。
[完美答案] C
分析磁体与磁体间及磁体与导体间力的作用的依据
(1)磁场产生于磁体周围及通电导体周围。
(2)磁场的基本性质是磁场对放入其中的磁体及通电导体有力的作用。
(多选)如图所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力F的作用发生摆动，以下说法正确的是( )
A．这个力F是通过磁场产生的
B．这个力F没有反作用力
C．这个力F的反作用力作用在通电导线上
D．这个力F的反作用力作用在蹄形磁铁上
答案 AD
解析 蹄形磁铁通过磁场对通电导线产生了力的作用，同时通电导线也通过磁场对蹄形磁铁产生了力的作用。A、D正确。