高中物理第5章磁場與回旋加速器教案（打包7套）滬科版.zip,高中物理,磁場,回旋加速器,教案,打包,滬科版
5.1磁與人類文明
教材分析
磁現(xiàn)象和磁場是新教材中磁場章節(jié)的第一節(jié)課，從整個章節(jié)的知識安排來看，本節(jié)是此章的知識預(yù)備階段，是本章后期學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是讓學(xué)生建立學(xué)習(xí)磁知識興趣的第一課，也是讓學(xué)生建立電磁相互聯(lián)系這一觀點很重要的一節(jié)課，為以后學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)等知識提供鋪墊。整節(jié)課主要側(cè)重要學(xué)生對生活中的一些磁現(xiàn)象的了解如我國古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁場和其他天體的磁場（太陽、月亮等），故本節(jié)課首先應(yīng)通過學(xué)生自己總結(jié)生活中與磁有關(guān)的現(xiàn)象。電流磁效應(yīng)現(xiàn)象和磁場對通電導(dǎo)線作用的教育是學(xué)生樹立起事物之間存在普遍聯(lián)系觀點的重要教學(xué)點，是學(xué)生在以后學(xué)習(xí)物理、研究物理問題中應(yīng)有的一種思想和觀點。
學(xué)生分析
磁場的基本知識在初習(xí)中已經(jīng)有所接觸，學(xué)生在生活中對磁現(xiàn)象的了解也有一定的基礎(chǔ)。但磁之間的相互作用畢竟是抽象的，并且大部分學(xué)生可能知道電與磁的聯(lián)系，但沒有用一種普遍聯(lián)系的觀點去看電與磁的關(guān)系，也沒有一種自主的能力去用物理的思想推理實驗現(xiàn)象和理論的聯(lián)系。學(xué)生對磁場在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用是比較感興趣的，故通過多媒體手段讓學(xué)生能了解地磁場、太陽的磁場和自然界的一些現(xiàn)象的聯(lián)系（如黑子、極光等），滿足學(xué)生渴望獲取新知識的需求。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識與技能
1、讓學(xué)生自己總結(jié)生活中與磁有關(guān)的現(xiàn)象，了解現(xiàn)實生活中的各種磁現(xiàn)象和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)、歸納能力。
2、通過實驗了解磁與磁、磁與電的相互作用，掌握電流磁效應(yīng)現(xiàn)象。使學(xué)生具有普遍聯(lián)系事物的能力，培養(yǎng)觀察實驗?zāi)芰头治?、推理等思維能力。
3、通過直觀的多媒體手段讓學(xué)生熟悉了解地磁場和其他天體的磁場及與之有關(guān)的自然現(xiàn)象。
二、過程與方法
1、讓學(xué)生參與課前的準備工作，收集課外的各種磁有關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用。
2、在電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的教育中，本節(jié)課采用類似科學(xué)研究的方式，還原物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，強調(diào)學(xué)生自主參與。
3、學(xué)生對物理現(xiàn)象進行分析、比較、歸納，采用老師與學(xué)生雙向交流感知現(xiàn)象下的物理規(guī)律的普遍聯(lián)系。
三、情感態(tài)度價值觀
1、對奧斯特的電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的教育中，要讓學(xué)生知道奧斯特的偉大在于揭示電和磁的聯(lián)系，打開了科學(xué)中一個黑暗領(lǐng)域的大門。也讓學(xué)生懂得看似簡單的物理現(xiàn)象在它發(fā)現(xiàn)的最初過程中是如何的艱難。
2、通過知識的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)的精神，樹立起事物之間存在普遍聯(lián)系的觀點。通過學(xué)習(xí)中國古代對磁的應(yīng)用，加強愛國主義教育。
3、強調(diào)學(xué)生通過自主參與類似科學(xué)研究的學(xué)習(xí)活動，獲得親身體驗，產(chǎn)生積極情感。
重點難點
電流磁效應(yīng)的研究是本節(jié)課的重點，也是難點
教學(xué)設(shè)計思想
1、這是磁場章節(jié)的第一節(jié)課，教學(xué)過程應(yīng)重在顯示學(xué)生對磁這一知識的了解和對磁知識的生活的體驗。為此，本節(jié)課采用以問題為主線、實驗為基礎(chǔ)的教學(xué)策略。問題情景的創(chuàng)設(shè)，是思維的啟動點和切入口，而實驗是物理研究的理論支持。
2、電流磁效應(yīng)的研究是本節(jié)課的重點，在設(shè)計中可讓學(xué)生自己討論研究的思想，在這基礎(chǔ)上再提出奧斯特的實驗及其研究過程中出現(xiàn)的困難。然后自然得過渡到磁場對電流的作用上來。
3、在天體磁場的教學(xué)中，本設(shè)計注意用多媒體手段，將大量的圖片、影象資料傳遞給學(xué)生，讓學(xué)生了解中國古代對地磁的應(yīng)用及其它天體磁場的認識，提高課堂的趣味性和教學(xué)效果。
教學(xué)過程設(shè)計
一、課前調(diào)查、準備
教師提出問題：1、你對生活中有關(guān)磁的現(xiàn)象和應(yīng)用了解多少，能否舉出你所熟悉的一些現(xiàn)象和應(yīng)用呢？
任務(wù)：在課前請同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)去獲知磁有關(guān)的知識
二、實驗演示，引入新課
1、利用磁鋼堆硬幣積木。
實施過程：在木凳的下方可事先藏一小塊磁鋼，在木凳的上方在磁鋼的磁化作用下可堆起四層高的硬幣積木。
2、演示“磁懸浮”小實驗
師：以上兩實驗的現(xiàn)象是如何出現(xiàn)的呢？具體的奧妙在那里呢？
學(xué)生非常新奇，對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象猜測各種原因，激起學(xué)生學(xué)習(xí)磁知識的興趣
三、實驗探索、新課教學(xué)
師：在初中我們已接觸了一些磁有關(guān)的知識，生活中有哪些與磁有關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用？同學(xué)之間可互相討論。
（因課前有準備，學(xué)生相對比較活躍，要充分把學(xué)生所知道的知識表述出來）
師：對磁的認識和應(yīng)用，早在我國古代就開始了
多媒體投影補充說明磁有關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用：
1、天然磁石（成分：Fe3O4）
2、司南的照片
東漢王充在《論衡》中寫道：“司南之杓，投之于地，其柢指南”
3、磁懸浮列車
上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵龍陽路站，東至上海浦東國際機場,列車加速到平穩(wěn)運行之后，速度是430公里/小時。這個速度超過了F1賽事的最高時速，車廂里上下顛簸很小，左右搖擺得相對還大一些。
4、飛鴿依靠地磁場識路等
從學(xué)生最熟悉的磁知識著手，引出磁的一些概念：
磁鐵吸引鐵質(zhì)物質(zhì)
5、實物投影指南針的指向
磁性：磁體能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)
磁極：磁體中磁性最強的區(qū)域。從中引出N、S極的定義。
讓學(xué)生從磁鐵使鐵質(zhì)物體磁化聯(lián)系到電能使鐵質(zhì)物體磁化，從而來說明電與磁的關(guān)系，引出奧斯特電流磁效應(yīng)現(xiàn)象。
師：磁鐵能吸引鐵釘，鐵釘是磁鐵嗎？為什么磁鐵可以吸引鐵釘？
學(xué)生回答：鐵釘被磁化
師問：那么在自然界中還有沒有什么其他的東西能使鐵質(zhì)物體磁化的呢？
（請同學(xué)互相幫助想一想，然后回答）
學(xué)生：電流可以使鐵質(zhì)物體磁化
可以向?qū)W生說明：1731年，英國商人發(fā)現(xiàn)雷電后，刀叉具有磁性。1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電可以使縫衣針磁化。
另師：自然界中磁鐵的相互作用早已被人所知，同名磁極排斥，異名磁極吸引，這與我們學(xué)過的什么力的作用很相似？
學(xué)生：電荷之間的作用力相似。
師：那么會不會說明兩者存在聯(lián)系呢？如果讓你去研究電與磁的關(guān)系，你會如何去設(shè)計？
學(xué)生由于已受初中磁知識學(xué)習(xí)的影響，大部分都提出讓通電導(dǎo)線對小磁針作用。
投影介紹奧斯特的生平
實驗演示奧斯特的電流磁效應(yīng)：
師說明：在奧斯特研究的最初，他受到力總是沿著物體連線方向這個觀念的影響，總是在沿電流的方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的延長線上，均以失敗告終。1820年4月，在一次講課中，他偶然把導(dǎo)線沿南北放置在一個帶玻璃罩的指南針的上方，通電時磁針轉(zhuǎn)動了
老師在此說明奧斯特的生平和發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的歷程，讓學(xué)生知道每一次科學(xué)新發(fā)現(xiàn)是艱難的，需要付出的是前期不斷的努力和對科學(xué)的執(zhí)著、自信。
實驗說明：通電導(dǎo)線會產(chǎn)生磁場，對磁針產(chǎn)生力的作用。
提問：既然電流對磁鐵有力的作用，那么磁鐵是否也應(yīng)該對通電導(dǎo)線有力的作用呢？
學(xué)生回答：應(yīng)該有。但可能有部分學(xué)生因沒有普遍聯(lián)系的觀點而不知如何進行邏輯推理。
演示實驗：
安培在此三個月后發(fā)現(xiàn)磁場對電流的作用
提問：綜上所述，磁鐵與磁鐵的力，磁鐵和電流的力，它們是如何產(chǎn)生的呢？是通過什么去實現(xiàn)這力的作用呢？
學(xué)生：磁場
因磁場是一種抽象的物質(zhì)，學(xué)生對其了解較少，故可能有一些疑問。
多媒體演示磁場是力發(fā)生的媒介，讓學(xué)生對磁場的作用有更形象的理解。
師問：司南、信鴿傳書等都是利用了地磁場對它們的受力作用，那么地磁場是如何產(chǎn)生，又是如何分布的呢？同學(xué)們對此的了解有多少？
（先請學(xué)生說說自己對此的認識，可分組討論，最后由代表發(fā)言）
師：總結(jié)學(xué)生的觀點，后通過視頻說明：
地磁場的分布及與地磁南北極與地理南北極的方向關(guān)系
視頻介紹：
地磁場形成的一種原因。
投影介紹地磁場的衰減及其可能的原因
介紹磁偏角的概念及其發(fā)現(xiàn)的實際意義
指南針?biāo)傅哪媳保ù艌龅哪媳睒O）與地理上的南北極并不完全一致，兩者之間存在著偏角，即磁偏角。
師指出：沈括在《夢溪筆談》中指出：“常微偏東，不全南也”。這是世界上最早的關(guān)于磁偏角的記載。
師問：除了地球有磁場外，其他天體是否也有磁場呢？
有些學(xué)生的課外知識較廣，可請個別學(xué)生把自己對其他天體的磁場的認識闡述一下。
師投影介紹：地球的磁場不是獨立的，太陽、月亮等天體都有磁場，并且太陽光、太陽黑子、極光形成都與太陽磁場有關(guān)。
視頻介紹：太陽黑子的形成
視頻介紹：太陽風(fēng)、極光的形成原因
板書設(shè)計
磁現(xiàn)象和磁場
磁現(xiàn)象
磁性：磁體能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)磁極：磁體中磁性最強的區(qū)域
電流的磁效應(yīng)
奧斯特生平介紹電流磁效應(yīng)實驗
磁場
磁場對通電導(dǎo)線的作用磁場的作用
地球和其他天體的磁場
教學(xué)后記
本教案設(shè)計保留了傳統(tǒng)教案的一些優(yōu)點，采用了問題討論式探究的模式，通過精心創(chuàng)設(shè)情景，一路與學(xué)生一起摸索，相互討論，得出結(jié)論，再引發(fā)新的問題，從而加深學(xué)生對磁場這一知識的理解和掌握。另外，這節(jié)課通過大量的圖片介紹古代和現(xiàn)代對磁的應(yīng)用，了解我國古代在磁方面所取得的成就。并通過直觀的多媒體手段讓學(xué)生熟悉地磁場分布，使學(xué)生從中了解磁偏角的概念、讓學(xué)生能了解太陽的磁場和自然界的一些現(xiàn)象的聯(lián)系，如黑子、極光等，這不僅提高了學(xué)生知識面，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。在整節(jié)課中，充分尊重學(xué)生的思維發(fā)現(xiàn)，讓他們自主尋找問題的根源，注重情感教育和德育滲透。
5
5.2怎樣描述磁場
1．磁體吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性，具有磁性的物體叫磁體，磁體的各部分磁性強弱不同，磁性最強的區(qū)域叫磁極．
2．奧斯特實驗是將導(dǎo)線沿南北方向放置在磁針的上方，通電時磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動．此實驗說明電流周圍存在磁場．
3．磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的．
4．(1)地球本身是一個大磁體，它的N極位于地理南極附近，S極位于地理北極附近．
(2)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，這個夾角稱做磁偏角
5．發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場的物理學(xué)家是( )
A．奧斯特 B．焦耳 C．張衡 D．安培
答案 A
6．下列關(guān)于磁場的說法正確的是( )
A．磁場最基本的性質(zhì)是對處于其中的磁體和電流有力的作用
B．磁場是看不見、摸不著、實際不存在的，是人們假想出來的一種物質(zhì)
C．磁場是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)
D．磁場的存在與否決定于人的思想，想其有則有，想其無則無
答案 AC
解析 磁場雖看不見、摸不著，但其是客觀存在的，不隨人的意志而轉(zhuǎn)移，它是一種特殊的物質(zhì)形態(tài)，最基本的性質(zhì)是對處于其中的磁體和電流有力的作用．
7．磁體與磁體間、磁體與電流間、電流與電流間的相互作用的示意圖，以下正確的是( )
A．磁體?磁場?磁體
B．磁體?磁場?電流
C．電流?電場?電流
D．電流?磁場?電流
答案 ABD
解析 磁體與磁體間、磁體與電流間、電流與電流間的相互作用都是通過磁場來傳遞的．
【概念規(guī)律練】
知識點一 磁場
1．以下說法中正確的是( )
A．磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的
B．電流與電流間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的
C．磁體與電流間的相互作用是通過電場與磁場而共同產(chǎn)生的
D．磁場和電場是同一種物質(zhì)
答案 A
解析 電流能產(chǎn)生磁場，在電流的周圍就有磁場存在，不論是磁極與磁極間還是電流與電流間、磁體與電流間，都有相互作用的磁場力．磁場是磁現(xiàn)象中的一種特殊物質(zhì)，它的基本性質(zhì)是對放入磁場中的磁體、電流有磁場力的作用；而電場是電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，其最基本的性質(zhì)是對放入電場中的電荷有電場力的作用，它不會對放入靜電場中的磁體產(chǎn)生力的作用，因此，磁場和電場是兩種不同的物質(zhì)，各自具有其自身的特點．所以只有A正確．
點評 一切磁現(xiàn)象都是通過磁場產(chǎn)生的，由于電流周圍存在磁場，所以電流與電流之間、電流與磁體之間的作用也是磁現(xiàn)象．
2．下列說法中正確的是( )
A．只有磁鐵周圍才有磁場
B．電荷的周圍一定有電場和磁場
C．永久磁鐵的磁場與電流周圍的磁場是兩種不同的磁場
D．電流能產(chǎn)生磁場說明電和磁是有聯(lián)系的
答案 D
解析 磁鐵和電流周圍都有磁場且性質(zhì)相同，而電流是電荷定向移動形成的．所以，運動電荷周圍既有電場又有磁場，靜止電荷周圍只有電場，A、B、C不對，電流產(chǎn)生磁場就是電和磁有關(guān)的證明，所以D對．
知識點二 奧斯特實驗
3．在做“奧斯特實驗”時，下列操作中現(xiàn)象最明顯的是( )
A．沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的延長線上
B．沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的正下方
C．導(dǎo)線沿南北方向放置在磁針的正上方
D．導(dǎo)線沿東西方向放置在磁針的正上方
答案 C
解析 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．通電時磁針發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)，是由于南北方向放置的通電導(dǎo)線的正下方的磁場恰好是東西方向．正確選項為C.
點評 (1)注意“奧斯特實驗”的細節(jié)問題，導(dǎo)線東西放置或?qū)⒋裴樂旁趯?dǎo)線的延長線上都不一定能觀察到磁針的偏轉(zhuǎn)．
(2)觀察小磁針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，應(yīng)避免與地磁場引起的磁針偏轉(zhuǎn)相重合．
4．奧斯特實驗說明了( )
A．磁場的存在 B．磁場的方向性
C．電流可以產(chǎn)生磁場 D．磁場間有相互作用
答案 C
解析 奧斯特實驗中電流能使靜止的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電流周圍能產(chǎn)生磁場．故正確答案為C.
知識點三 地磁場
5．關(guān)于地磁場，下列敘述正確的是( )
A．地球的地磁兩極與地理的兩極重合
B．我們用指南針確定方向，指南的一極是指南針的南極
C．地磁的北極與地理南極重合
D．地磁的北極在地理南極附近
答案 BD
解析 地球是一個大磁體，其磁北極(N極)在地理南極附近，磁南極(S極)在地理北極附近，并不重合．指南針指南的一端應(yīng)該是磁針的南極(S極)．選項B、D正確．
6．地球是一個大磁體：①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；②地磁場的北極在地理南極附近；③赤道附近地磁場的方向和地面平行；④北半球地磁場方向相對地面是斜向上的；⑤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)于地磁場的描述正確的是( )
A．①②④ B．②③④
C．①⑤ D．②③
答案 D
【方法技巧】
一、磁體與導(dǎo)體間相互作用力問題的分析方法
7．鐵棒A能吸引小磁針，鐵棒B能排斥小磁針，當(dāng)將鐵棒A靠近鐵棒B時，下述說法中正確的是( )
A．A、B一定相互吸引
B．A、B一定相互排斥
C．A、B間可能無磁場力作用
D．A、B可能相互吸引，也可能相互排斥
答案 D
解析 小磁針本身有磁性，能夠吸引沒有磁性的鐵棒，故鐵棒A可能有磁性，也可能沒有磁性，只是在小磁針的磁場作用下暫時被磁化的結(jié)果，鐵棒B能排斥小磁針，說明鐵棒B一定有磁性，若A無磁性，當(dāng)A靠近B時，在B的磁場作用下也會被磁化而發(fā)生相互的吸引作用；若A有磁性，則A、B兩磁體都分別有N極和S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．這說明不論A有無磁性，它們之間總有磁場力的作用，故只有D項正確．
8．現(xiàn)有甲、乙兩根鋼棒，當(dāng)把甲的一端靠近乙的中部時，沒有力的作用；而把乙的一端靠近甲的中部時，二者相互吸引，則( )
A．甲有磁性，乙無磁性
B．甲無磁性，乙有磁性
C．甲、乙均無磁性
D．甲、乙均有磁性
答案 B
解析 對于磁鐵，磁性最強的區(qū)域是磁極，若鋼棒有磁性，其磁性最強的區(qū)域是兩端，中間幾乎沒有磁性，由于甲的一端與乙的中部不吸引，則說明甲棒無磁性，乙的一端能吸引甲的中部，則說明乙棒有磁性，故B項正確，A、C、D三項錯誤．
二、小磁針受磁場力作用轉(zhuǎn)動問題的分析
9．在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，突然發(fā)現(xiàn)小磁針N極向東偏轉(zhuǎn)，由此可知( )
A．一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的N極靠近小磁針
B．一定是小磁針正東方向有一條形磁鐵的S極靠近小磁針
C．可能是小磁針正東方向有一條形磁鐵的S極靠近小磁針
D．可能是小磁針正西方向有一條形磁鐵的N極靠近小磁針
答案 CD
解析 根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引的原理，本題中可能是小磁針正東方向有一磁鐵的S極靠近小磁針；也可能是小磁針正西方向有一磁鐵的N極靠近小磁針．
1．關(guān)于磁極間的相互作用，以下說法正確的是( )
A．同名磁極相吸引
B．同名磁極相排斥
C．異名磁極相排斥
D．異名磁極相吸引
答案 BD
2．下列說法中正確的是( )
A．任何磁體都具有N極和S極兩個磁極
B．奧斯特實驗說明了電流周圍存在著磁場
C．通電導(dǎo)體之間也存在著相互作用，它們是通過電場發(fā)生作用的
D．地磁場的N極與地理的南極重合，地磁場的S極與地理的北極重合
答案 AB
解析 磁體都有兩個磁極：N極、S極，A正確；奧斯特實驗說明電流周圍存在磁場，B正確；通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的，C錯誤；地磁場的兩極與地理兩極并不重合，D錯誤，故選A、B.
3．下列關(guān)于磁場的說法中，正確的是( )
A．磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)
B．磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的
C．磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的
D．磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產(chǎn)生
答案 A
解析 磁場是一種客觀存在的物質(zhì)，磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流間相互作用時都是通過磁場而發(fā)生，故B、C、D錯誤，A正確．
4．下列說法中正確的是( )
A．奧斯特實驗說明了通電導(dǎo)線對磁體有作用力
B．奧斯特實驗說明了磁體對通電導(dǎo)線有作用力
C．奧斯特實驗說明了任意兩條通電導(dǎo)線之間有作用力
D．奧斯特實驗說明了任意兩個磁體之間有作用力
答案 A
解析 奧斯特實驗說明了通電導(dǎo)線對磁體有作用力，所以正確選項為A.
5．下列說法中與實際情況相符的是( )
A．地球的磁偏角是一個定值
B．地磁場的北極在地理位置的北極附近
C．除了地球外，到目前為止其他星球上還沒有發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象
D．鄭和出海遠航比哥倫布的遠洋探險早
答案 D
解析 磁偏角隨地理位置變化而變化，A錯誤；地磁場的北極在地理南極附近，B錯誤；其他星球上也有磁場存在，C錯誤；我國是利用指南針航海最早的國家．D正確．
6．關(guān)于磁鐵的兩個磁極，下列說法中正確的是( )
A．可以分開
B．不能分開
C．一定條件下可以分開
D．磁鐵很小時就只有一個磁極
答案 B
7．磁性水雷是用一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的小磁針來控制起爆電路的，軍艦被地磁場磁化后變成了一個浮動的磁體，當(dāng)軍艦接近磁性水雷時，就會引起水雷的爆炸，其依據(jù)是( )
A．磁體的吸鐵性
B．磁極間的相互作用規(guī)律
C．電荷間的相互作用規(guī)律
D．磁場對電流的作用原理
答案 B
解析 軍艦被地磁場磁化后變成了磁體，當(dāng)軍艦靠近水雷時，對控制引爆電路的小磁針有力的作用，使小磁針轉(zhuǎn)動引爆水雷．B項正確．
8．金屬棒一端靠近小磁針的南極或北極時，都看到有吸引現(xiàn)象，可斷定這根金屬棒( )
A．一定是永磁體
B．一定不是永磁體
C．一定是鐵、鈷、鎳類的物質(zhì)制成的棒
D．可能是磁體，也可能不是磁體
答案 BC
9．以下說法正確的是( )
A．只有兩個磁鐵相互接觸時，才能發(fā)生相互作用
B．把一根條形磁鐵從中間折斷，則被分開的兩部分只有N極或S極
C．極光現(xiàn)象與地球的磁場有關(guān)
D．人們代步的電動自行車中應(yīng)存在磁體
答案 CD
解析 磁體的周圍存在一種特殊的物質(zhì)——磁場，磁鐵間不接觸時也可以通過磁場發(fā)生相互作用，故A錯．無論將磁鐵分得多么小，它總有N極和S極，迄今為止，還沒有發(fā)現(xiàn)只有N極或S極的磁單極子存在(這一點與電荷不同)，故B錯．極光現(xiàn)象是地磁場將射向地球的帶電粒子偏轉(zhuǎn)到地球的兩極，帶電粒子與大氣相互作用而發(fā)出的光，故C正確．電動自行車的電機中一定有磁體存在，故D正確．
10．為了判斷一根鋼鋸條是否有磁性，某同學(xué)用它的一端靠近一個能自由轉(zhuǎn)動的小磁針，下面給出了幾種可能產(chǎn)生的現(xiàn)象及相應(yīng)的結(jié)論，其中正確的是( )
A．若小磁針的一端被推開，則鋸條一定有磁性
B．若小磁針的一端被吸引過來，則鋸條一定有磁性
C．若小磁針的一端被吸引過來，不能確定鋸條是否有磁性
D．若小磁針的一端被推開，不能確定鋸條是否有磁性
答案 AC
解析 若發(fā)生排斥現(xiàn)象，只有一種可能，小磁針靠近鋸條的同名磁極．若發(fā)生吸引現(xiàn)象，則鋸條可能有磁性，也可能無磁性，故選A、C.
11．力是物體與物體間的相互作用，對于磁鐵與附近的鐵釘，下列說法中正確的是( )
A．施力物體只有磁鐵，受力物體只有鐵釘
B．只有當(dāng)磁鐵和鐵釘接觸時，才會產(chǎn)生力的作用
C．磁鐵和鐵釘雖然沒有接觸，但也會產(chǎn)生力的作用
D．磁鐵對鐵釘有吸引作用，而鐵釘不會吸引磁鐵
答案 C
解析 磁場力是通過磁場作用的，所以磁鐵和鐵釘不一定要接觸才會產(chǎn)生力的作用，故B錯．既然磁場力也是力，則其作用應(yīng)是相互的，因此，磁鐵和鐵釘互為施力物體和受力物體，故A錯．由于鐵釘被磁化而具有磁性，鐵釘也會吸引磁鐵，故D錯，所以應(yīng)選C.
12．在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實驗時，為使實驗方便且效果明顯，通電直導(dǎo)線應(yīng)( )
A．平行于南北方向，位于小磁針上方
B．平行于東西方向，位于小磁針上方
C．平行于東南方向，位于小磁針下方
D．平行于西南方向，位于小磁針下方
答案 A
解析 考慮地磁場的作用，放置通電導(dǎo)線一定要南北方向，開始時和磁針平行．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．
13．超導(dǎo)是當(dāng)今高科技的熱點之一，當(dāng)一塊磁體靠近超導(dǎo)體時，超導(dǎo)體中會產(chǎn)生強大的電流，對磁體有排斥作用，這種排斥力可使磁體懸浮在空中，磁懸浮列車就采用了這項技術(shù)，磁體懸浮的原理是( )
①超導(dǎo)體電流的磁場方向與磁體的磁場方向相同?、诔瑢?dǎo)體電流的磁場方向與磁體的磁場方向相反?、鄢瑢?dǎo)體使磁體處于失重狀態(tài) ④超導(dǎo)體對磁體的磁力與磁體的重力相平衡
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
答案 D
解析 同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以電流的磁場方向和磁體的磁場方向相反．磁體懸浮在空中，重力和磁力平衡．
6
第一節(jié) 探究電流周圍的磁場
【教學(xué)目的】
通過實驗，認識到通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用，這種力就叫安培力；知道影響安培力大小和方向的因素；知道左手定則和安培力大小的計算公式；用左手定則判斷安培力的方向，能計算在勻強磁場中，當(dāng)通電導(dǎo)線所受安培力的大小。通過安培力了解磁感應(yīng)強度的比值定義法。
【教學(xué)重點】
使學(xué)生掌握電流在勻強磁場中所受安培力大小的決定因素、計算公式以及安培力方向的判定；使學(xué)生熟練的利用三視圖來分析磁場、電流以及安培力之間的關(guān)系。并能擴展到線框受力。
【教學(xué)難點】
在掌握磁感應(yīng)強度定義的基礎(chǔ)上，掌握磁場對電流作用的計算方法，并能熟練地運用左手定則判斷通電導(dǎo)線受到的磁場力的方向
【教學(xué)媒體】
實驗： 馬蹄形磁鐵、干電池、導(dǎo)線、通電直導(dǎo)線研究儀等。課件：磁電式多用電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)FLASH，電動機的原理FLASH。
【教學(xué)安排】
第1課時
【新課導(dǎo)入】
（1）將粉筆放置在蹄形磁鐵兩極之間，粉筆受力嗎？如果把粉筆換成是小磁針呢？
生：粉筆不受力．小磁針受力（磁體→磁場→磁體）
（2）我們上一章學(xué)過的奧斯特的實驗我們看到了什么現(xiàn)象呢？為什么？
生：看到了小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。因為通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場對它施的力．
（電流→磁場→磁體）
師：我們同樣也知道運動的電荷也會產(chǎn)生磁場同樣也會讓小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
（運動電荷→磁場→磁體）
（3）既然通電導(dǎo)線周圍存在的磁場對小磁針有力的作用，那么小磁針也會產(chǎn)生磁場，小磁針的磁場對通電導(dǎo)線是否也有力的作用呢？（磁體→磁場→電流？）
【新課內(nèi)容】
1、安培力的定義及力的作用點：
講述：“上面的這個問題來自一位我們不得不提到的偉大的物理學(xué)家——安培。他出身于一個富裕的家庭，不過在他身上歷了各種不幸：父親在法國大革命中被殺害，妻子過早的就離開了他，他一度沉浸在悲痛中，后來是盧梭關(guān)于植物學(xué)的著作燃起了他對科學(xué)的熱情，他開始潛心研究學(xué)問。
他主要的貢獻集中在電磁學(xué)方面：發(fā)現(xiàn)了電流產(chǎn)生磁場的規(guī)律---安培定律；提出了著名的分子環(huán)流假說，闡述了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)；第一個把研究動電的理論稱為“電動力學(xué)”……
為了紀念安培，我們以其名字來命名電流的單位。符號為A。這是物理7個基本單位之一。
講述：在上個世紀，許多物理學(xué)家就提出通電導(dǎo)體在磁場里是否受力的問題，并著手研究．其中安培也在進行這方面的研究，并且他提出了兩個思考：
① 磁場對通電導(dǎo)線是否有力的作用。
② 通電導(dǎo)線之間是否有力的作用。
在這節(jié)課，我們就用老師帶來的這套儀器來親自動手研究，看看能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律。展示器材，介紹各個部分，并在黑板上畫出實物圖。
師：發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？說明了什么？（變換磁鐵的方向再做一次，使學(xué)生看到導(dǎo)體向相反的方向運動這一現(xiàn)象）
生：導(dǎo)體動起來了．導(dǎo)體從靜止變成運動，運動狀態(tài)改變，說明通電導(dǎo)體受到力的作用．
師：是誰給通電導(dǎo)體施加了力呢？這個力的受力物體是電流還是導(dǎo)體？（學(xué)生思考）
演示：（1）切斷電流，導(dǎo)體雖在磁場中，卻不動．（2）去掉磁場再通電流，導(dǎo)體也不動．
（啟發(fā)學(xué)生認識到是磁體周圍的磁場給了電流以力的作用）
師：我們把磁場對電流的這一作用力稱為安培力。因此，我們知道了磁場不僅能對放入磁場中的磁體有力的作用，對放入其中的電流也有力的作用。大家說一說，力有哪三個要索？
生：大小、方向、作用點。
師：現(xiàn)在我們已經(jīng)知道受力體是導(dǎo)線中的電流，也就是說畫安培力的示意圖時，力的作用點要畫在電流上（導(dǎo)線的中心上），接下來我們再來研究一下力的方向．
2、安培力的方向：剛才我們觀察到作用力方向不完全相同，說明作用力的方向與某些因素有關(guān)系，如何去研究這一問題呢？
若學(xué)生不能回答，可出示蹄形磁鐵（內(nèi)置導(dǎo)體）在黑板上畫出其平面圖（圖2）啟發(fā)學(xué)生：磁鐵口向右有幾種放法？（兩種）導(dǎo)體中的電流方向有幾種？（兩種）使學(xué)生知道共有四種情況需要研究．
由此圖我們可以看出，磁場中通電導(dǎo)線所受安培力的方向與磁場方向和電流方向都有關(guān)。
師：那么現(xiàn)在請同學(xué)們看課本122頁，閱讀課本中關(guān)于左手定則的描述。
（等學(xué)生閱讀完后再用來判斷圖2中各圖，看看是否符合。）
練習(xí)導(dǎo)體受力方向，完成手冊P124/2所示的四種情況。
3、安培力的大?。?
講述：通過實驗我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)放入磁性強弱不同的磁鐵，或者使用數(shù)目不同的電池，或者改變磁場中導(dǎo)線的長度時，導(dǎo)線偏轉(zhuǎn)的角度不同，這樣我們可以得到什么結(jié)論呢？
生：電流所受的安培力大小跟磁感應(yīng)強度、電流大小以及磁場中垂直磁場方向?qū)Ь€的長度有關(guān)。
師：該怎么設(shè)計實驗來探索他們之間的關(guān)系呢？
引導(dǎo)學(xué)生討論出：1、安培力的測量需要用導(dǎo)線在磁場中的偏離豎直方向的角度大小來體現(xiàn)——類似于庫侖定律的定性實驗。教師指出這樣把不易測量的物理量轉(zhuǎn)化成易測量的量來進行的方法稱為替代法。2、磁場要勻強磁場，可用馬蹄形磁鐵的N、S極之間來進行實驗。3、導(dǎo)線不能太長，電流又要大，需要用較粗的導(dǎo)體棒（細銅棍）和能通過大電流的電源（否則電源易燒壞）。4、可用滑動變阻器調(diào)節(jié)電流，用安培表測量電流的大小。5、可改變導(dǎo)體棒接入的長度。
但由于實驗條件限制，我們只能進行定性的實驗。教師演示并歸納實驗現(xiàn)象的出：進一步的實驗表明，在勻強磁場中，當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，安培力的大小等于電流、磁感應(yīng)強度和導(dǎo)線長度的乘積： F=BIL 在式中，F(xiàn)的單位為牛頓（N），I的單位為安培（A），B的單位為特斯拉（T），L的單位為米（m）。
為什么要加一個垂直于磁場放置的限制呢？如果導(dǎo)線與磁場不垂直會怎樣？定性實驗——發(fā)現(xiàn)不垂直時導(dǎo)線受力比較小。因此影響安培力大小的因素不僅有電流大小I，磁場強弱B和導(dǎo)線長度L，還有電流與磁場的夾角θ。
當(dāng)θ=90o時，即電流與磁場垂直時，安培力最大，為F=BIL；
當(dāng)θ=0o時，即電流與磁場平行時，安培力最小，為F=0；
當(dāng)0o<θ<90o時，即電流與磁場互成角度時，安培力介于零與最大之間，為0
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