实验学校高中物理新课标人教版选修3-1第三章3-1-磁现象和磁场及3-2-磁感应强度-课件..教学内容.ppt

实验学校高中物理新课标人教版选修3-1第三章3-1-磁现象和磁场及3-2-磁感应强度-课件.一、磁一、磁现现象象1磁磁性性：物物质质具具有有吸吸引引_、_、镍镍等等物物质质的的性性质质2磁磁体体：具具有有_的的物物体体、天天然然磁磁石石和和人人造造磁磁铁铁都叫做永磁体都叫做永磁体3磁磁极极：磁磁体体的的各各部部分分磁磁性性强强弱弱不不同同，磁磁性性_的的区区域域任任何何磁磁体体都都有有两两个个磁磁极极，即即_极极和和_极极4磁极磁极间间的相互作用的相互作用同名磁极相互同名磁极相互_，异名磁极相互，异名磁极相互_铁铁钴钴最最强强S排斥排斥吸引吸引磁性磁性N二、二、电电流的磁效流的磁效应应1奥斯特奥斯特实验实验将将导导线线沿沿_方方向向放放置置在在磁磁针针的的上上方方，通通电电时时磁磁针发针发生了生了转动转动2奥斯特奥斯特实验实验的意的意义义发现发现了了_，首次揭示了，首次揭示了_的的联联系系南北南北电电流的磁效流的磁效应应电电与磁与磁三、磁三、磁场场1磁磁场场的定的定义义磁磁体体或或电电流流周周围围存存在在的的一一种种能能够够传传递递磁磁体体与与磁磁体体之之间间、磁磁体体与与电电流流之之间间、电电流流与与电电流流之之间间的的_的特殊物的特殊物质质2磁磁场场的基本性的基本性质质对对放入其中的磁体或放入其中的磁体或 _产产生力的作用生力的作用相互作用相互作用电电流流 四、地球的磁四、地球的磁场场1地地球球本本身身是是一一个个大大磁磁体体，它它的的 N N极极位位于于_附附近近，S极极位位于于_附附近近2地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁地球的地理两极与地磁两极并不重合，磁针针的指向与南北方向有一个的指向与南北方向有一个夹夹角，角，这这个个夹夹角称做角称做_如如图图311所示所示地理的南极地理的南极地理的北极地理的北极磁偏角磁偏角图图311四、地磁场四、地磁场1 1、地球是一个巨大、地球是一个巨大的磁体的磁体2 2、地球周围空间存、地球周围空间存在的磁场叫地磁场在的磁场叫地磁场3 3、地磁的北极在地理、地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，极在地理的北极附近，但两者并不完全重合，但两者并不完全重合，它们之间的夹角称为磁它们之间的夹角称为磁偏角。偏角。五、磁感五、磁感应应强强度的方向度的方向1小小磁磁针针：为为了了描描述述磁磁场场而而引引入入的的检检验验用用的的小小磁体磁体2方方向向规规定定：小小磁磁针针静静止止时时_所所指指的的方方向向，也即小磁也即小磁针针在磁在磁场场中中_的受力方向的受力方向六、磁感六、磁感应应强强度的大小度的大小1定定义义：在在磁磁场场中中垂垂直直于于磁磁场场方方向向的的通通电电导导线线受受到到的的安安培培力力F跟跟电电流流I和和导导线线长长度度L的的乘乘积积IL的的_，用，用B表示表示2定定义义式：式：B_.3单单位：特斯拉，位：特斯拉，简简称特，符号称特，符号T.N极极N极极比比值值F/IL精讲点拨精讲点拨一、一、对对磁磁场场、地磁、地磁场场的的认识认识1磁磁场场(1)磁磁场场的的基基本本特特性性：对对处处在在它它里里面面的的磁磁极极或或电电流有力的作用流有力的作用磁磁极极之之间间、磁磁极极与与电电流流之之间间、电电流流与与电电流流之之间间，都是通都是通过过磁磁场发场发生力的相互作用生力的相互作用(2)运运动动电电荷荷的的磁磁场场：电电流流是是由由于于电电荷荷做做定定向向移移动动形形成成的的，因因此此运运动动电电荷荷周周围围不不但但有有电电场场，同同时时也也产产生磁生磁场场(3)磁磁场场的的客客观观性性：磁磁场场虽虽然然不不是是由由分分子子、原原子子组组成成的的，但但它它能能够够对对放放入入其其中中的的磁磁极极、电电流流产产生生力力的的作作用用，它它是是客客观观存存在在的的，虽虽然然我我们们看看不不见见它它，但但可可以以通通过过很很多多磁磁现现象象感感知知它它的的存存在在，因因此此它它与与前前面面学学过过的的电场电场一一样样，也是一种物，也是一种物质质2地磁地磁场场(1)地地磁磁场场特特点点：地地磁磁场场的的方方向向并并不不是是正正南南正正北北方方向向的的，即即地地磁磁两两极极与与地地理理两两极极并并不不重重合合地地磁磁南南极极在在地地理理北北极极附附近近，地地磁磁北北极极在在地地理理南南极极附附近近地地磁磁场场方向与正南正北方向方向与正南正北方向间间有一有一夹夹角叫磁偏角角叫磁偏角(2)虽虽然然地地磁磁两两极极与与地地理理两两极极并并不不重重合合，但但它它们们的的位位置相置相对对来来说说差差别别不是很大因此，一般我不是很大因此，一般我们认为们认为：地地理理南南极极正正上上方方磁磁场场方方向向竖竖直直向向上上，地地理理北北极极正正上方磁上方磁场场方向方向竖竖直向下直向下在赤道正上方，地磁在赤道正上方，地磁场场方向水平向北方向水平向北在在南南半半球球，地地磁磁场场方方向向指指向向北北上上方方；在在北北半半球球，地磁地磁场场方向指向北下方方向指向北下方(3)影响：由于磁影响：由于磁场对场对运运动电动电荷有力的作用，故射向荷有力的作用，故射向地球的高速地球的高速带电带电粒子，其运粒子，其运动动方向会方向会发发生生变变化，不化，不能直接到达地球因此地磁能直接到达地球因此地磁场对场对地球生命有保地球生命有保护护作作用用即即时应时应用用1.地地球球是是一一个个大大磁磁体体，在在地地面面上上放放置置一一个个小小磁磁针针，小小磁磁针针的的南南极极指指向向地地磁磁场场的的南南极极；地地磁磁场场的的北北极极在在地地理理南南极极附附近近；赤赤道道附附近近地地磁磁场场的的方方向向和和地地面面平平行行；北北半半球球地地磁磁场场方方向向相相对对地地面面是是斜斜向向上上的的；地地球球上上任任何何地地方方的的地地磁磁场场方方向向都都是是和和地地面面平平行行的的以以上上关关于于地地磁磁场场的的描述正确的是描述正确的是()ABC D答案：答案：D2磁磁感感应应强强度度B的的大大小小只只决决定定于于磁磁场场本本身身的的性性质质，与与F、I、L无关无关3研研究究磁磁感感应应强强度度是是分分步步进进行行的的，其其方方向向由由磁磁针针受受力力确确定定，其其大大小小根根据据电电流流元元受受力力来来计计算算通通电电导导线线受力的方向不是磁受力的方向不是磁场场磁感磁感应应强强度的方向度的方向4磁磁感感应应强强度度的的定定义义式式也也适适用用于于非非匀匀强强磁磁场场，这这时时L应应很很短短很很短短，IL称称作作“电电流流元元”，相相当当于于静静电电场场中的中的“试试探探电电荷荷”5我我们们要找的是磁要找的是磁场场中某一点磁感中某一点磁感应应强强度的大小，度的大小，因此要把因此要把电电流元放入磁流元放入磁场场中某一点，中某一点，这这要求要求电电流元流元要足要足够够的短的短即即时应时应用用2.在在磁磁场场中中某某一一点点，已已经经测测出出一一段段0.5 cm长长的的导导线线中中通通入入0.01 A电电流流时时，受受到到的的安安培培力力为为5.0106 N，则则下列下列说说法正确的是法正确的是()A该该点磁感点磁感应应强强度大小一定是度大小一定是0.1 TB该该点磁感点磁感应应强强度大小一定不小于度大小一定不小于0.1 TC该该点磁感点磁感应应强强度大小一定不大于度大小一定不大于0.1 TD该该点磁感点磁感应应强强度的方向即度的方向即为导线为导线所受磁所受磁场场力力的方向的方向三、磁感三、磁感应应强强度度B与与电场电场强强度度E的比的比较较电场电场强强度度E是描述是描述电场电场的力的性的力的性质质的物理量，磁的物理量，磁感感应应强强度度B是描述磁是描述磁场场的力的性的力的性质质的物理量的物理量现现把把这这两个物理量比两个物理量比较较如下如下特特别别提醒：提醒：电场电场强强度度E的方向是放在的方向是放在该该点的点的正正电电荷所受到的荷所受到的电场电场力的方向，但磁感力的方向，但磁感应应强强度度B的方向并不是放在的方向并不是放在该该点的点的电电流元所受力流元所受力的方向的方向即即时应时应用用3.下下列列关关于于磁磁感感应应强强度度的的方方向向和和电电场场强强度度的的方方向向的的说说法中，不正确的是法中，不正确的是()A电电场场强强度度的的方方向向与与电电荷荷所所受受的的电电场场力力的的方方向向相相同同B电电场场强强度度的的方方向向与与正正电电荷荷所所受受的的电电场场力力的的方方向向相同相同C磁磁感感应应强强度度的的方方向向与与小小磁磁针针N极极所所受受磁磁场场力力的的方向相同方向相同D磁磁感感应应强强度度的的方方向向与与小小磁磁针针静静止止时时N极极所所指指的的方向相同方向相同解析：解析：选选A.电场电场强强度的方向就是正度的方向就是正电电荷受的荷受的电场电场力的方向，磁感力的方向，磁感应应强强度的方向是磁度的方向是磁针针N极受力的方向只有极受力的方向只有A项错误项错误例例1、铁铁棒棒A能能吸吸引引小小磁磁针针，铁铁棒棒B能能排排斥斥小小磁磁针针，若若将将铁铁棒棒A靠靠近近铁铁棒棒B时时，下下述述说说法法中正确的是中正确的是()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间间可能无磁可能无磁场场力作用力作用DA、B可能相互吸引，也可能相互排斥可能相互吸引，也可能相互排斥类型一类型一 对磁现象和磁场的理解对磁现象和磁场的理解典例剖析典例剖析【思路点拨】磁磁体体可可以以使使原原来来没没有有磁磁性性的的铁铁棒棒磁磁化化而而吸吸引引铁铁棒棒，也也可可以以是是因因为为两两个个磁磁体体的的异异名名磁磁极极相相互互吸吸引引，这这是是吸吸引引的的两两种种情情况况，而而排排斥斥只只有有两两个个磁磁体体间间才才可可能能发发生生解析：小小磁磁针针本本身身有有磁磁性性，能能够够吸吸引引没没有有磁磁性性的的铁铁棒棒，故故铁铁棒棒A可可能能有有磁磁性性，也也可可能能没没有有磁磁性性，只只是是在在小小磁磁针针磁磁场场作作用用下下暂暂时时被被磁磁化化的的结结果果铁铁棒棒B能能排排斥斥小小磁磁针针，说说明明铁铁棒棒B一一定定有有磁磁性性，若若A无无磁磁性性，当当A靠靠近近B时时，在在B的的磁磁场场作作用用下下也也会会被被磁磁化化而而发发生生相相互互吸吸引引作作用用；若若A有有磁磁性性，则则A、B两两磁磁体体都都分分别别有有北北极极和和南南极极，当当它它们们的的同同名名磁磁极极互互相相靠靠近近时时，互互相相排排斥斥；当当异异名名磁磁极极互互相相靠靠近近时时，互互相相吸吸引引，这这说说明明不不论论A有有无无磁磁性性，它它们们之之间间总总有有磁场的作用，故正确答案为磁场的作用，故正确答案为D.答案：D【跟踪发散】1 11 1：如如果果你你看看过过中中央央电电视视台台体体育育频频道道的的围围棋棋讲讲座座就就会会发发现现，棋棋子子在在竖竖直直放放置置的的棋棋盘盘上上可可以以移移动动，但但不不会会掉掉下下来来原原来来，棋棋盘盘和和棋棋子子都都是是由由磁磁性性材材料料制制成的棋子不会掉落是因为成的棋子不会掉落是因为()A A质量小，重力可以忽略不计质量小，重力可以忽略不计B B受到棋盘对它向上的摩擦力受到棋盘对它向上的摩擦力C C棋盘对它的吸引力与重力平衡棋盘对它的吸引力与重力平衡D D它它一一方方面面受受到到棋棋盘盘的的吸吸引引，另另一一方方面面还还受受到空气的浮力到空气的浮力解析：答案：答案：B 典例剖析典例剖析类类型二型二 对对奥斯特奥斯特实实验验的理解的理解例例例例2 2在在做做“奥奥斯斯特特实实验验”时时，下下列列操操作作中中现现象象最最明明显显的是的是()A沿沿电电流流方方向向放放置置磁磁针针，使使磁磁针针在在导导线线的的延延长长线线上上B沿沿电电流方向放置磁流方向放置磁针针，使磁，使磁针针在在导线导线的正下方的正下方C电电流沿南北方向放置在磁流沿南北方向放置在磁针针的正上方的正上方D电电流沿流沿东东西方向放置在磁西方向放置在磁针针的正上方的正上方【精精讲讲精精析析】把把导导线线沿沿南南北北方方向向放放置置在在地地磁磁场场中中处处于于静静止止状状态态的的磁磁针针的的正正上上方方，通通电电时时磁磁针针发发生生明明显显的的偏偏转转，是是由由于于南南北北方方向向放放置置的的电电流的正下方的磁流的正下方的磁场场恰好是恰好是东东西方向西方向【答案答案】C【规规律律总结总结】通通电电直直导线导线的磁的磁场场与磁体与磁体产产生生的磁的磁场场本本质质相同相同变变式式训练训练1奥斯特奥斯特实验说实验说明了明了()A磁磁场场的存在的存在B磁磁场场的方向性的方向性C电电流可以流可以产产生磁生磁场场 D磁体磁体间间有相互作用有相互作用答案：答案：C类类型三型三 对对磁感磁感应应强强度度的理解的理解例例例例3 3【精精讲讲精精析析】根根据据磁磁感感应应强强度度的的定定义义，通通电电导导线线应应为为“在在磁磁场场中中垂垂直直于于磁磁场场方方向向的的通通电电导导线线”，只只有有在在这这个个方方向向上上导导线线所所受受的的力力才才最最大大，故故A错错；当当通通电电导导线线与与磁磁场场方方向向平平行行时时，不不受受安安培培力力作作用用，故故B错错；在在磁磁场场源源稳稳定定的的情情况况下下，磁磁场场内内每每一一点点的的磁磁感感应应强强度度是是惟惟一一确确定定的的，与与放放入入该该点点的的检检验验电电流流无无关关，C正正确确；安安培培力力的的方方向向与与磁磁感感应应强强度度的的方方向向并并不不相相同，而是垂直，故同，而是垂直，故D错错【答案答案】C【规规律律总结总结】磁磁场场的的强强弱由磁弱由磁场场本身决定，与磁本身决定，与磁场场中是否放入通中是否放入通电导线电导线、导线导线放入的位置无关用放入的位置无关用垂直于磁垂直于磁场场方向的通方向的通电导线电导线所受安培力大小来量度所受安培力大小来量度磁磁场场的的强强弱，弱，导线导线的作用在于的作用在于检测检测与与电场电场不同的不同的是是电场电场中只要中只要场场强强不不为为零，零，带电带电粒子一定受力，而粒子一定受力，而磁磁场场中即使磁感中即使磁感应应强强度不度不为为零，通零，通电导线电导线受力也有受力也有可能可能为为零安培力的大小与零安培力的大小与B、I、L及及电电流与磁流与磁场场的的夹夹角有关角有关变变式式训训练练2有有关关磁磁感感应应强强度度的的方方向向，下下列列说说法法正正确确的是的是()AB的方向就是小磁的方向就是小磁针针N极所指的方向极所指的方向BB的的方方向向与与小小磁磁针针在在任任何何情情况况下下N极极受受力力方方向向一一致致CB的方向就是通的方向就是通电导线电导线的受力方向的受力方向DB的方向就是的方向就是该处该处磁磁场场的方向的方向解析：解析：选选BD.磁磁场场的方向就是磁感的方向就是磁感应应强强度的方向，度的方向，规规定定为为小磁小磁针针静止静止时时N极所指方向或小磁极所指方向或小磁针针N极受力方极受力方向，它与通向，它与通电导线电导线所受力的方向是不一致的故所受力的方向是不一致的故选选BD.在在磁磁场场中中某某一一点点放放入入一一通通电电导导线线，导导线线与与磁磁场场垂垂直直，导导线线长长1 cm，电电流流为为5 A，所所受受磁磁场场力力为为5102 N求：求：(1)这这点点的的磁磁感感应应强强度度是是多多大大？若若电电流流增增加加为为10 A，所受磁，所受磁场场力力为为多大？多大？(2)若若让导线让导线与磁与磁场场平行，平行，这这点的磁感点的磁感应应强强度多度多大？通大？通电导线电导线受到的磁受到的磁场场力多大？力多大？类类型四型四 磁感磁感应应强强度和磁度和磁场场力力的的计计算算例例例例4 4【答案答案】(1)1 T0.1 N(2)1 T0【规规律律总总结结】(1)磁磁场场中中某某点点的的磁磁感感应应强强度度与与导线导线中中电电流的大小、放置方向无关流的大小、放置方向无关(2)磁磁场场力的大小与力的大小与电电流大小、流大小、导线导线放置方向有放置方向有关通关通电导线电导线与磁与磁场场方向垂直方向垂直时时，受到的磁，受到的磁场场力最大，力最大，这时这时FBIL；平行；平行时时磁磁场场力力为为0.变变式式训训练练3关关于于磁磁感感应应强强度度B，电电流流强强度度I、导导线线长长L和和导导线线所所受受磁磁场场力力F的的关关系系，下下列列说说法法中中正确的是正确的是()A在在B0的地方，的地方，F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，则则F一一定定等等于于1 ND若若L1 m，I1 A，F1 N，则则B一定等于一定等于1 T此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢