《湖南省隆回縣萬和實驗學(xué)校高中物理 31.2磁現(xiàn)象和磁場及 磁感應(yīng)強度課件 新人教版選修31》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖南省隆回縣萬和實驗學(xué)校高中物理 31.2磁現(xiàn)象和磁場及 磁感應(yīng)強度課件 新人教版選修31（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一節(jié)第一節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場磁現(xiàn)象和磁場第二節(jié)磁感應(yīng)強度第二節(jié)磁感應(yīng)強度學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道磁場的概念，認(rèn)識磁場是客觀存在的物質(zhì)，知道磁場的概念，認(rèn)識磁場是客觀存在的物質(zhì)，了解磁現(xiàn)象及電流的磁效應(yīng)了解磁現(xiàn)象及電流的磁效應(yīng)2掌握地磁場的產(chǎn)生，理解地磁兩極與地理兩極掌握地磁場的產(chǎn)生，理解地磁兩極與地理兩極的關(guān)系的關(guān)系3理解掌握磁感應(yīng)強度的大小、方向理解掌握磁感應(yīng)強度的大小、方向4學(xué)會類比法，知道比值定義物理量的方法是常學(xué)會類比法，知道比值定義物理量的方法是常用的物理方法用的物理方法重點難點：重點難點：1.了解磁現(xiàn)象、磁場及電流的磁效應(yīng)了解磁現(xiàn)象、磁場及電流的磁效應(yīng)2地磁場中磁感線的分布地磁場

2、中磁感線的分布3磁感應(yīng)強度概念的建立和計算磁感應(yīng)強度概念的建立和計算一、磁現(xiàn)象一、磁現(xiàn)象1磁性：物質(zhì)具有吸引磁性：物質(zhì)具有吸引_、_、鎳等物質(zhì)的性、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)質(zhì)2磁體：具有磁體：具有_的物體、天然磁石和人造磁的物體、天然磁石和人造磁鐵都叫做永磁體鐵都叫做永磁體3磁極：磁體的各部分磁性強弱不同，磁性磁極：磁體的各部分磁性強弱不同，磁性_的區(qū)域任何磁體都有兩個磁極，即的區(qū)域任何磁體都有兩個磁極，即_極極和和_極極4磁極間的相互作用磁極間的相互作用同名磁極相互同名磁極相互_，異名磁極相互，異名磁極相互_鐵鐵鈷鈷最強最強S排斥排斥吸引吸引磁性磁性N二、電流的磁效應(yīng)二、電流的磁效應(yīng)1奧斯特實驗奧斯特

3、實驗將導(dǎo)線沿將導(dǎo)線沿_方向放置在磁針的上方，通電時方向放置在磁針的上方，通電時磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動2奧斯特實驗的意義奧斯特實驗的意義發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了_，首次揭示了，首次揭示了_的的聯(lián)系聯(lián)系南北南北電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)電與磁電與磁三、磁場三、磁場1磁場的定義磁場的定義磁體或電流周圍存在的一種能夠傳遞磁體與磁體磁體或電流周圍存在的一種能夠傳遞磁體與磁體之間、磁體與電流之間、電流與電流之間的之間、磁體與電流之間、電流與電流之間的_的特殊物質(zhì)的特殊物質(zhì)2磁場的基本性質(zhì)磁場的基本性質(zhì)對放入其中的磁體或?qū)Ψ湃肫渲械拇朋w或 _產(chǎn)生力的作用產(chǎn)生力的作用相互作用相互作用電流電流 四、地球的磁場四、地球的

4、磁場1地球本身是一個大磁體，它的地球本身是一個大磁體，它的 N N極位于極位于_附近，附近，S極位于極位于_附附近近2地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，磁針地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，磁針的指向與南北方向有一個夾角，這個夾角稱做的指向與南北方向有一個夾角，這個夾角稱做_如圖如圖311所示所示地理的南極地理的南極地理的北極地理的北極磁偏角磁偏角圖圖311四、地磁場四、地磁場1 1、地球是一個巨大、地球是一個巨大的磁體的磁體2 2、地球周圍空間存、地球周圍空間存在的磁場叫地磁場在的磁場叫地磁場3 3、地磁的北極在地理、地磁的北極在地理的南極附近，地磁的的南極附近，地磁的南極在地理的北極附南極

5、在地理的北極附近，但兩者并不完全近，但兩者并不完全重合，它們之間的夾重合，它們之間的夾角稱為磁偏角。角稱為磁偏角。五、磁感應(yīng)強度的方向五、磁感應(yīng)強度的方向1小磁針：為了描述磁場而引入的檢驗用的小小磁針：為了描述磁場而引入的檢驗用的小磁體磁體2方向規(guī)定：小磁針靜止時方向規(guī)定：小磁針靜止時_所指的方向，所指的方向，也即小磁針在磁場中也即小磁針在磁場中_的受力方向的受力方向六、磁感應(yīng)強度的大小六、磁感應(yīng)強度的大小1定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線受到的安培力受到的安培力F跟電流跟電流I和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度L的乘積的乘積IL的的_，用，用B表示表示2定義式：

6、定義式：B_.3單位：特斯拉，簡稱特，符號單位：特斯拉，簡稱特，符號T.N極極N極極比值比值F/IL精講點撥精講點撥一、對磁場、地磁場的認(rèn)識一、對磁場、地磁場的認(rèn)識1磁場磁場(1)磁場的基本特性：對處在它里面的磁極或電流磁場的基本特性：對處在它里面的磁極或電流有力的作用有力的作用磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間，磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間，都是通過磁場發(fā)生力的相互作用都是通過磁場發(fā)生力的相互作用(2)運動電荷的磁場：電流是由于電荷做定向移動運動電荷的磁場：電流是由于電荷做定向移動形成的，因此運動電荷周圍不但有電場，同時也形成的，因此運動電荷周圍不但有電場，同時也產(chǎn)生磁場產(chǎn)

7、生磁場(3)磁場的客觀性：磁場雖然不是由分子、原子組磁場的客觀性：磁場雖然不是由分子、原子組成的，但它能夠?qū)Ψ湃肫渲械拇艠O、電流產(chǎn)生力的成的，但它能夠?qū)Ψ湃肫渲械拇艠O、電流產(chǎn)生力的作用，它是客觀存在的，雖然我們看不見它，但可作用，它是客觀存在的，雖然我們看不見它，但可以通過很多磁現(xiàn)象感知它的存在，因此它與前面學(xué)以通過很多磁現(xiàn)象感知它的存在，因此它與前面學(xué)過的電場一樣，也是一種物質(zhì)過的電場一樣，也是一種物質(zhì)2地磁場地磁場(1)地磁場特點：地磁場的方向并不是正南正北方地磁場特點：地磁場的方向并不是正南正北方向的，即地磁兩極與地理兩極并不重合地磁南極向的，即地磁兩極與地理兩極并不重合地磁南極在地理北

8、極附近，地磁北極在地理南極附近地磁在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近地磁場方向與正南正北方向間有一夾角叫磁偏角場方向與正南正北方向間有一夾角叫磁偏角(2)雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位置相對來說差別不是很大因此，一般我們認(rèn)為：置相對來說差別不是很大因此，一般我們認(rèn)為：地理南極正上方磁場方向豎直向上，地理北極正地理南極正上方磁場方向豎直向上，地理北極正上方磁場方向豎直向下上方磁場方向豎直向下在赤道正上方，地磁場方向水平向北在赤道正上方，地磁場方向水平向北在南半球，地磁場方向指向北上方；在北半球，在南半球，地磁場方向指向北上方；在北半球，地

9、磁場方向指向北下方地磁場方向指向北下方(3)影響：由于磁場對運動電荷有力的作用，故射向影響：由于磁場對運動電荷有力的作用，故射向地球的高速帶電粒子，其運動方向會發(fā)生變化，不地球的高速帶電粒子，其運動方向會發(fā)生變化，不能直接到達(dá)地球因此地磁場對地球生命有保護作能直接到達(dá)地球因此地磁場對地球生命有保護作用用即時應(yīng)用即時應(yīng)用1.地球是一個大磁體，地球是一個大磁體，在地面上放置一個小在地面上放置一個小磁針，小磁針的南極指向地磁場的南極；磁針，小磁針的南極指向地磁場的南極；地地磁場的北極在地理南極附近；磁場的北極在地理南極附近；赤道附近地磁赤道附近地磁場的方向和地面平行；場的方向和地面平行；北半球地磁場

10、方向相北半球地磁場方向相對地面是斜向上的；對地面是斜向上的；地球上任何地方的地磁地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的以上關(guān)于地磁場的場方向都是和地面平行的以上關(guān)于地磁場的描述正確的是描述正確的是()ABC D答案：答案：D2磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B的大小只決定于磁場本身的性質(zhì)，的大小只決定于磁場本身的性質(zhì)，與與F、I、L無關(guān)無關(guān)3研究磁感應(yīng)強度是分步進行的，其方向由磁針研究磁感應(yīng)強度是分步進行的，其方向由磁針受力確定，其大小根據(jù)電流元受力來計算通電導(dǎo)受力確定，其大小根據(jù)電流元受力來計算通電導(dǎo)線受力的方向不是磁場磁感應(yīng)強度的方向線受力的方向不是磁場磁感應(yīng)強度的方向4磁感應(yīng)強度的定義式也適用于

11、非勻強磁場，這磁感應(yīng)強度的定義式也適用于非勻強磁場，這時時L應(yīng)很短很短，應(yīng)很短很短，IL稱作稱作“電流元電流元”，相當(dāng)于靜電，相當(dāng)于靜電場中的場中的“試探電荷試探電荷”5我們要找的是磁場中某一點磁感應(yīng)強度的大小，我們要找的是磁場中某一點磁感應(yīng)強度的大小，因此要把電流元放入磁場中某一點，這要求電流元因此要把電流元放入磁場中某一點，這要求電流元要足夠的短要足夠的短即時應(yīng)用即時應(yīng)用2.在磁場中某一點，已經(jīng)測出一段在磁場中某一點，已經(jīng)測出一段0.5 cm長的導(dǎo)長的導(dǎo)線中通入線中通入0.01 A電流時，受到的安培力為電流時，受到的安培力為5.0106 N，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是()A該點

12、磁感應(yīng)強度大小一定是該點磁感應(yīng)強度大小一定是0.1 TB該點磁感應(yīng)強度大小一定不小于該點磁感應(yīng)強度大小一定不小于0.1 TC該點磁感應(yīng)強度大小一定不大于該點磁感應(yīng)強度大小一定不大于0.1 TD該點磁感應(yīng)強度的方向即為導(dǎo)線所受磁場該點磁感應(yīng)強度的方向即為導(dǎo)線所受磁場力的方向力的方向三、磁感應(yīng)強度三、磁感應(yīng)強度B與電場強度與電場強度E的比較的比較電場強度電場強度E是描述電場的力的性質(zhì)的物理量，磁感是描述電場的力的性質(zhì)的物理量，磁感應(yīng)強度應(yīng)強度B是描述磁場的力的性質(zhì)的物理量現(xiàn)把這是描述磁場的力的性質(zhì)的物理量現(xiàn)把這兩個物理量比較如下兩個物理量比較如下特別提醒：特別提醒：電場強度電場強度E的方向是放在該

13、點的正的方向是放在該點的正電荷所受到的電場力的方向，但磁感應(yīng)強度電荷所受到的電場力的方向，但磁感應(yīng)強度B的方向并不是放在該點的電流元所受力的方的方向并不是放在該點的電流元所受力的方向向即時應(yīng)用即時應(yīng)用3.下列關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向和電場強度的方向的下列關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向和電場強度的方向的說法中，不正確的是說法中，不正確的是()A電場強度的方向與電荷所受的電場力的方向相電場強度的方向與電荷所受的電場力的方向相同同B電場強度的方向與正電荷所受的電場力的方向電場強度的方向與正電荷所受的電場力的方向相同相同C磁感應(yīng)強度的方向與小磁針磁感應(yīng)強度的方向與小磁針N極所受磁場力的極所受磁場力的方向相同方向相同

14、D磁感應(yīng)強度的方向與小磁針靜止時磁感應(yīng)強度的方向與小磁針靜止時N極所指的極所指的方向相同方向相同解析：解析：選選A.電場強度的方向就是正電荷受的電電場強度的方向就是正電荷受的電場力的方向，磁感應(yīng)強度的方向是磁針場力的方向，磁感應(yīng)強度的方向是磁針N極受極受力的方向只有力的方向只有A項錯誤項錯誤例例1、鐵棒鐵棒A能吸引小磁針，鐵棒能吸引小磁針，鐵棒B能排斥小磁針，若將鐵能排斥小磁針，若將鐵棒棒A靠近鐵棒靠近鐵棒B時，下述說法中正確的是時，下述說法中正確的是()AA、B一定相互吸引一定相互吸引BA、B一定相互排斥一定相互排斥CA、B間可能無磁場力作用間可能無磁場力作用DA、B可能相互吸引，也可能相互

15、排斥可能相互吸引，也可能相互排斥類型一類型一 對磁現(xiàn)象和磁場的理解對磁現(xiàn)象和磁場的理解典例剖析典例剖析【思路點撥】磁體可以使原來沒有磁性的鐵棒磁化而吸磁體可以使原來沒有磁性的鐵棒磁化而吸引鐵棒，也可以是因為兩個磁體的異名磁極相互吸引，這引鐵棒，也可以是因為兩個磁體的異名磁極相互吸引，這是吸引的兩種情況，而排斥只有兩個磁體間才可能發(fā)生是吸引的兩種情況，而排斥只有兩個磁體間才可能發(fā)生解析：小磁針本身有磁性，能夠吸引沒有磁性的鐵棒，故鐵小磁針本身有磁性，能夠吸引沒有磁性的鐵棒，故鐵棒棒A可能有磁性，也可能沒有磁性，只是在小磁針磁場作可能有磁性，也可能沒有磁性，只是在小磁針磁場作用下暫時被磁化的結(jié)果鐵

16、棒用下暫時被磁化的結(jié)果鐵棒B能排斥小磁針，說明鐵棒能排斥小磁針，說明鐵棒B一定有磁性，若一定有磁性，若A無磁性，當(dāng)無磁性，當(dāng)A靠近靠近B時，在時，在B的磁場作用下的磁場作用下也會被磁化而發(fā)生相互吸引作用；若也會被磁化而發(fā)生相互吸引作用；若A有磁性，則有磁性，則A、B兩兩磁體都分別有北極和南極，當(dāng)它們的同名磁極互相靠近時，磁體都分別有北極和南極，當(dāng)它們的同名磁極互相靠近時，互相排斥；當(dāng)異名磁極互相靠近時，互相吸引，這說明不互相排斥；當(dāng)異名磁極互相靠近時，互相吸引，這說明不論論A有無磁性，它們之間總有磁場的作用，故正確答案為有無磁性，它們之間總有磁場的作用，故正確答案為D.答案：D【跟蹤發(fā)散】1

17、11 1：如果你看過中央電視臺體育頻道的：如果你看過中央電視臺體育頻道的圍棋講座就會發(fā)現(xiàn)，棋子在豎直放置的棋盤上可以移動，圍棋講座就會發(fā)現(xiàn)，棋子在豎直放置的棋盤上可以移動，但不會掉下來原來，棋盤和棋子都是由磁性材料制成但不會掉下來原來，棋盤和棋子都是由磁性材料制成的棋子不會掉落是因為的棋子不會掉落是因為( () )A A質(zhì)量小，重力可以忽略不計質(zhì)量小，重力可以忽略不計B B受到棋盤對它向上的摩擦力受到棋盤對它向上的摩擦力C C棋盤對它的吸引力與重力平衡棋盤對它的吸引力與重力平衡D D它一方面受到棋盤的吸引，另一方面還受到空氣的浮力它一方面受到棋盤的吸引，另一方面還受到空氣的浮力解析：答案：答案

18、：B 典例剖析典例剖析類型二類型二 對奧斯特實驗的理解對奧斯特實驗的理解在做在做“奧斯特實驗奧斯特實驗”時，下列操作中現(xiàn)象最時，下列操作中現(xiàn)象最明顯的是明顯的是()A沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的延長沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的延長線上線上B沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的正下沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的正下方方C電流沿南北方向放置在磁針的正上方電流沿南北方向放置在磁針的正上方D電流沿東西方向放置在磁針的正上方電流沿東西方向放置在磁針的正上方【精講精析精講精析】把導(dǎo)線沿南北方向放置在地磁把導(dǎo)線沿南北方向放置在地磁場中處于靜止?fàn)顟B(tài)的磁針的正上方，通電時磁場中處于靜止?fàn)顟B(tài)的磁針的

19、正上方，通電時磁針發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)，是由于南北方向放置的電針發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)，是由于南北方向放置的電流的正下方的磁場恰好是東西方向流的正下方的磁場恰好是東西方向【答案答案】C【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】通電直導(dǎo)線的磁場與磁體產(chǎn)生通電直導(dǎo)線的磁場與磁體產(chǎn)生的磁場本質(zhì)相同的磁場本質(zhì)相同變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1奧斯特實驗說明了奧斯特實驗說明了()A磁場的存在磁場的存在B磁場的方向性磁場的方向性C電流可以產(chǎn)生磁場電流可以產(chǎn)生磁場 D磁體間有相互作用磁體間有相互作用答案：答案：C類型三類型三 對磁感應(yīng)強度的理解對磁感應(yīng)強度的理解【精講精析精講精析】根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義，通電導(dǎo)線根據(jù)磁感應(yīng)強度的定義，通電導(dǎo)線應(yīng)為應(yīng)為“在磁

20、場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線”，只，只有在這個方向上導(dǎo)線所受的力才最大，故有在這個方向上導(dǎo)線所受的力才最大，故A錯；當(dāng)錯；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向平行時，不受安培力作用，故通電導(dǎo)線與磁場方向平行時，不受安培力作用，故B錯；在磁場源穩(wěn)定的情況下，磁場內(nèi)每一點的磁錯；在磁場源穩(wěn)定的情況下，磁場內(nèi)每一點的磁感應(yīng)強度是惟一確定的，與放入該點的檢驗電流無感應(yīng)強度是惟一確定的，與放入該點的檢驗電流無關(guān)，關(guān)，C正確；安培力的方向與磁感應(yīng)強度的方向并正確；安培力的方向與磁感應(yīng)強度的方向并不相同，而是垂直，故不相同，而是垂直，故D錯錯【答案答案】C【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】磁場的強弱由磁場

21、本身決定，與磁磁場的強弱由磁場本身決定，與磁場中是否放入通電導(dǎo)線、導(dǎo)線放入的位置無關(guān)用場中是否放入通電導(dǎo)線、導(dǎo)線放入的位置無關(guān)用垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線所受安培力大小來量度垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線所受安培力大小來量度磁場的強弱，導(dǎo)線的作用在于檢測與電場不同的磁場的強弱，導(dǎo)線的作用在于檢測與電場不同的是電場中只要場強不為零，帶電粒子一定受力，而是電場中只要場強不為零，帶電粒子一定受力，而磁場中即使磁感應(yīng)強度不為零，通電導(dǎo)線受力也有磁場中即使磁感應(yīng)強度不為零，通電導(dǎo)線受力也有可能為零安培力的大小與可能為零安培力的大小與B、I、L及電流與磁場及電流與磁場的夾角有關(guān)的夾角有關(guān)變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2有關(guān)磁感

22、應(yīng)強度的方向，下列說法正確有關(guān)磁感應(yīng)強度的方向，下列說法正確的是的是()AB的方向就是小磁針的方向就是小磁針N極所指的方向極所指的方向BB的方向與小磁針在任何情況下的方向與小磁針在任何情況下N極受力方向一極受力方向一致致CB的方向就是通電導(dǎo)線的受力方向的方向就是通電導(dǎo)線的受力方向DB的方向就是該處磁場的方向的方向就是該處磁場的方向解析：解析：選選BD.磁場的方向就是磁感應(yīng)強度的方向，磁場的方向就是磁感應(yīng)強度的方向，規(guī)定為小磁針靜止時規(guī)定為小磁針靜止時N極所指方向或小磁針極所指方向或小磁針N極受力極受力方向，它與通電導(dǎo)線所受力的方向是不一致的故方向，它與通電導(dǎo)線所受力的方向是不一致的故選選BD.

23、在磁場中某一點放入一通電導(dǎo)線，導(dǎo)線與在磁場中某一點放入一通電導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場垂直，導(dǎo)線長磁場垂直，導(dǎo)線長1 cm，電流為，電流為5 A，所受磁場，所受磁場力為力為5102 N求：求：(1)這點的磁感應(yīng)強度是多大？若電流增加為這點的磁感應(yīng)強度是多大？若電流增加為10 A，所受磁場力為多大？所受磁場力為多大？(2)若讓導(dǎo)線與磁場平行，這點的磁感應(yīng)強度多大？若讓導(dǎo)線與磁場平行，這點的磁感應(yīng)強度多大？通電導(dǎo)線受到的磁場力多大？通電導(dǎo)線受到的磁場力多大？類型四類型四 磁感應(yīng)強度和磁場力的計算磁感應(yīng)強度和磁場力的計算【答案答案】(1)1 T0.1 N(2)1 T0【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】(1)磁場中某點的磁感

24、應(yīng)強度與導(dǎo)磁場中某點的磁感應(yīng)強度與導(dǎo)線中電流的大小、放置方向無關(guān)線中電流的大小、放置方向無關(guān)(2)磁場力的大小與電流大小、導(dǎo)線放置方向有磁場力的大小與電流大小、導(dǎo)線放置方向有關(guān)通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，受到的磁場力關(guān)通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，受到的磁場力最大，這時最大，這時FBIL；平行時磁場力為；平行時磁場力為0.變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3關(guān)于磁感應(yīng)強度關(guān)于磁感應(yīng)強度B，電流強度，電流強度I、導(dǎo)、導(dǎo)線長線長L和導(dǎo)線所受磁場力和導(dǎo)線所受磁場力F的關(guān)系，下列說法中的關(guān)系，下列說法中正確的是正確的是()A在在B0的地方，的地方，F(xiàn)一定等于零一定等于零B在在F0的地方，的地方，B一定等于零一定等于零C若若B1 T，I1 A，L1 m，則，則F一定等于一定等于1 ND若若L1 m，I1 A，F(xiàn)1 N，則，則B一定等于一定等于1 T