5.1磁 场 — 鲁科版高中物理选修3-1学案

5.1磁
场
学案
学习目标：
1．知道我国古代在磁场现象方面的研究成果及其对人类文明的影响．
2．理解磁场的概念、磁场的基本特性．
3．理解磁极之间，磁极与电流之间，电流与电流之间都是通过磁场相互作用的．
4．知道地磁场的分布、变化以及对人类生活的影响．知道地磁的两极与地理的两极并不重合．
基础知识：
一、我国古代的磁应用
指南针是我国古代四大发明之一，它的发明，促进了人类文明的传播，使航海事业得到了发展．
磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫做磁极．
二、磁场
磁场是物质存在的一种特殊形式．磁体与磁体之间，磁体与电流之间，电流与电流之间的相互作用，都是通过磁场发生的．
三、地球的磁场
(1)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的作用，这是指南针的原理．
(2)磁偏角：小磁针的指向与正南北方向之间的夹角，如图所示．
重难点理解：
一、对磁场的理解
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．磁体与磁体之间、磁体和通电导体之间、通电导体和通电导体间的相互作用都是通过磁场发生的．
2．基本性质：对放入其中的磁体或通电导体有力的作用．
3．磁场的产生
(1)磁体周围有磁场．(2)电流周围有磁场．
二、地球的磁场
1．地磁场
地球是一个大磁体，存在的磁场叫地磁场．如图所示，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．
2．磁偏角
地球的地理两极与地磁两极并不重合，水平放置的磁针的指向跟地理子午线之间有一个夹角，这个夹角叫做磁偏角．
典例1．下列说法中正确的是
(　　)
A．磁场是客观存在的一种物质
B．磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极
C．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场
D．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的，而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的
解析　磁场是存在于磁体和通电导体周围的一种客观存在的物质，磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场产生的．答案　ABC
典例2．关于地球的磁场，下列说法正确的是
(　　)
A．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
B．地磁场的南极在地理北极附近
C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的
D．地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的
解析　小磁针S极指南是因为地磁的N极在地理的南极附近，A错误．地磁场的两极和地理两极是相反的，B正确．依据地磁场的空间分布，只有赤道上的磁场方向和地面平行，C错误．地球的磁偏角在地球上的不同地点是不同的，地球两磁极的位置也是变化的，D正确．故选B、D.
答案　BD
巩固练习：
1．下列物体中，周围一定不存在磁场的有(　　)
A．地球　　　　　　　　　　B．通电直导线
C．磁铁附近的铁棒
D．静止的带电金属球
2．关于磁极间的相互作用，下列说法正确的是(　　)
A．同名磁极相吸引
B．同名磁极相排斥
C．异名磁极相排斥
D．异名磁极相吸引
3．下列说法中正确的是(　　)
A．只有磁铁周围才有磁场
B．电荷的周围一定有电场和磁场
C．磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场
D．电流能产生磁场说明电和磁是有联系的
4．如图所示，a、b、c三根铁棒中有一根没有磁性，则这一根可能是(　　)
A．a
B．b
C．c
D．都有可能
参考答案：
1.【解析】　地球和通电直导线周围都存在磁场．铁棒放在磁铁附近会被磁化，磁化后的铁棒周围也有磁场，静止的带电小球，由于其中的电荷不定向运动，所以其周围不存在磁场，故选D.【答案】　D
2.【解析】　根据磁体间的相互作用知：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故选项B、D正确．【答案】　BD
3.【解析】　磁铁和电流周围都有磁场且性质相同，而电流是电荷定向移动形成的．所以，运动电荷周围既有电场又有磁场，静止电荷周围只有电场，A、B、C均不对；电流能产生磁场就是电和磁有联系的证明，故D正确．【答案】　D
4.【解析】由题图知，b、c排斥，所以b、c一定有磁性，选A.