磁现象磁场课件.ppt

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1、 1 磁现象和磁场磁现象和磁场新课标高中物理选修新课标高中物理选修新课标高中物理选修新课标高中物理选修3 3 3 31 1 1 1第三章第三章 磁磁 场场生活中的磁应用生活中的磁应用生活中的磁应用生活中的磁应用上海磁悬浮列车专线西起上海轨道交通上海磁悬浮列车专线西起上海轨道交通2 2号线的龙阳路站，东号线的龙阳路站，东至上海浦东国际机场，专线全长至上海浦东国际机场，专线全长29.86329.863公里。是中德合作开发的世公里。是中德合作开发的世界第一条磁悬浮示范运营线，界第一条磁悬浮示范运营线，20022002年年1212月投入使用。设计最高运行月投入使用。设计最高运行速度为每小时速度为每小时

2、430430公里，略次于飞机的飞行时速。建成后，三十公公里，略次于飞机的飞行时速。建成后，三十公里只需里只需7 78 8分钟。分钟。因其因其“悬浮悬浮”状态，几乎没有轮、轨之间的摩状态，几乎没有轮、轨之间的摩擦，速度不仅快，而且运行平稳、舒适，不排出有害的废气，噪声擦，速度不仅快，而且运行平稳、舒适，不排出有害的废气，噪声只有只有8585分贝，比卡车驶过的声音还小。分贝，比卡车驶过的声音还小。东汉王充东汉王充 论衡：论衡：“司南之杓司南之杓,投之于地投之于地,其柢指南其柢指南”最初发现的磁体是被称为最初发现的磁体是被称为“天然磁石天然磁石”的矿物的矿物,其其中含有主要成分为中含有主要成分为Fe

3、Fe3 3OO4 4,能吸引其他物体能吸引其他物体.一、磁现象一、磁现象2 2.磁性：能够吸引铁质物体的性质磁性：能够吸引铁质物体的性质1 1.永磁体：天然磁石和人造磁体永磁体：天然磁石和人造磁体3.3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极 小磁针静止时小磁针静止时:指南的磁极叫做指南的磁极叫做南极南极,又叫又叫S S极极;指北的磁极叫做指北的磁极叫做北极北极,又叫又叫N N极极一、磁现象一、磁现象4.4.磁极间的相互作用磁极间的相互作用:同名磁极相斥，异名磁极相吸同名磁极相斥，异名磁极相吸 5.5.变无磁性物体为有磁性物体叫变无磁性物体为有磁性物体叫磁化磁化 变有

4、磁性物体为无磁性物体叫变有磁性物体为无磁性物体叫退磁退磁【思考】【思考】磁体之间是通过什么发生相互作用的呢？磁体之间是通过什么发生相互作用的呢？一、磁现象一、磁现象1.1.磁场：磁场：磁体周围空间存在的一种特殊物质。磁体周围空间存在的一种特殊物质。磁体之间的相互作用是通过磁体之间的相互作用是通过磁场磁场发生的，发生的，磁场和电场一样都是一种物质磁场和电场一样都是一种物质.【问题】【问题】是否只有磁铁周围才存在磁场是否只有磁铁周围才存在磁场?磁体磁体磁体磁体磁场磁场类比类比:电荷之间的相互作用是通过电荷之间的相互作用是通过电场电场；二、磁场二、磁场 几百年前，人们对于电与磁的认识还比较单一，科学

5、家几百年前，人们对于电与磁的认识还比较单一，科学家们认为，电和磁是相互独立存在的。可是，一些不同寻常的们认为，电和磁是相互独立存在的。可是，一些不同寻常的现象又告诉着人们，这是个具有争议矛盾的结论。现象又告诉着人们，这是个具有争议矛盾的结论。1731 1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱刀叉年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱刀叉竟然有了磁性。而在竟然有了磁性。而在17511751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可使年，富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。缝衣针磁化。丹麦物理学家奥斯特一直坚信客观世界的各种力具有统丹麦物理学家奥斯特一直坚信客观世界的各种力具有统一性，而富兰克林的磁

6、化发现对奥斯特有了很大启发，他认一性，而富兰克林的磁化发现对奥斯特有了很大启发，他认识到电向磁转化不是可能不可能的问题，而是如何实现的问识到电向磁转化不是可能不可能的问题，而是如何实现的问题，它们之间的转化的条件才是问题的关键。题，它们之间的转化的条件才是问题的关键。(1)实验现象实验现象：当给导线通电时，与导线当给导线通电时，与导线 平行放置的小磁针发生转动。平行放置的小磁针发生转动。(3)注意事项注意事项：(2)实验结论：实验结论：导线应沿导线应沿南北南北方向方向水平水平放置放置 电流能在周围空间产生磁场电流能在周围空间产生磁场.磁铁并不是磁场的唯一来源磁铁并不是磁场的唯一来源.2.电流的

7、磁效应电流的磁效应二、磁场二、磁场丹麦物理学家奥斯特(Hans Christian Oersted，1777851)1777年8月14日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭12岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学由于刻苦攻读，17岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生他一边当家庭教师，一边在学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等1806年任哥本哈根大学物理学教授，1821年被选为英国皇家学会会员，1823年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长 安培对奥斯特做过这样的评价：奥斯特先生安培对奥斯特做过这样的评价：奥斯特先生已经永远把已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了。法

8、拉第则评论说：他突然他的名字和一个新纪元联系在一起了。法拉第则评论说：他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满了光明。打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满了光明。演示演示实验实验结论：结论：磁体对通电导体磁体对通电导体有力的作用。有力的作用。【问题】【问题】磁体和通电导磁体和通电导体之间的相互作用力是体之间的相互作用力是通过什么发生的呢？通过什么发生的呢？3.磁体与电流之间的相互作用磁体与电流之间的相互作用二、磁场二、磁场 磁体磁体 电流电流磁场磁场【问题】【问题】电流与电流之间是否有力的作用电流与电流之间是否有力的作用？二、磁场二、磁场4.4.通电导体之间相互作用通电导体之间相互作

9、用演示演示实验实验1 1：同向电流：同向电流演示演示实验实验2 2：反向电流：反向电流结论结论:同向电流相互吸引。同向电流相互吸引。结论结论:反向电流相互排斥。反向电流相互排斥。电流电流电流电流磁场磁场二、磁场二、磁场小结：小结：小结：小结：1.1.地球是一个巨大的地球是一个巨大的磁体磁体2.2.地球周围空间存在的磁场地球周围空间存在的磁场叫叫地磁场地磁场3.3.地磁的北极在地理的南地磁的北极在地理的南极附近极附近,地磁的南极在地理地磁的南极在地理的北极附近的北极附近,但两者并不完但两者并不完全重合全重合,它们之间的夹角称它们之间的夹角称为为磁偏角磁偏角沈括在沈括在梦溪笔谈梦溪笔谈中指出：中指

10、出：“常微偏东，不全南也常微偏东，不全南也”。这是世界上最早的关于磁偏角的记载。这是世界上最早的关于磁偏角的记载。三、地磁场三、地磁场 1.首先发现电流产生磁场的科学家是首先发现电流产生磁场的科学家是()A富兰克林富兰克林 B法拉第法拉第 C安培安培 D奥斯特奥斯特D课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习2.下列关于磁场的说法中，正确的是下列关于磁场的说法中，正确的是()A.磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 B.磁场是为解释磁极间相互作用而人为规定的磁场是为解释磁极间相互作用而人为规定的 C.磁极与磁极之间是直接发生作用的磁极与磁极之间是直接发生作用的 D.磁

11、场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作 用时才产生用时才产生A课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习3.如图所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到如图所示，通电直导线处在蹄形磁铁两极间，受到力力F的作用，以下说法正确的是的作用，以下说法正确的是()A这个力是通过磁场产生的作用这个力是通过磁场产生的作用 B这个力没有反作用力这个力没有反作用力 C这个力的反作用力作用这个力的反作用力作用 在通电导线上在通电导线上 D这个力的反作用力作用这个力的反作用力作用 在蹄形磁铁上在蹄形磁铁上A D课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习4.地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形

12、地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是()A.地磁场的方向是沿地球上经线方向的地磁场的方向是沿地球上经线方向的 B.地磁场的方向是与地面平行的地磁场的方向是与地面平行的 C.地磁场的方向是从北向南方向的地磁场的方向是从北向南方向的 D.在地磁南极上空，地磁场在地磁南极上空，地磁场 的方向是竖直向下的的方向是竖直向下的 D课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习5.铁棒铁棒A A能吸引小磁针，铁棒能吸引小磁针，铁棒B B能排斥小能排斥小磁针，若将铁棒磁针，若将铁棒A A靠近铁棒靠近铁棒B B时，则（）时，则（）A.A.

13、A A、B B一定互相吸引一定互相吸引 B.B.A A、B B一定互相排斥一定互相排斥C.C.A A、B B间有可能无磁场力作用间有可能无磁场力作用D.D.A A、B B间可能互相吸引，也可能互相排斥间可能互相吸引，也可能互相排斥D课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习托卡马克磁约束装置托卡马克磁约束装置 一类控制热核聚变的装置。用特殊形态的磁场把氘、氚一类控制热核聚变的装置。用特殊形态的磁场把氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原子核聚变反应，释放出原子核所蕴藏的能量。磁约束热核聚子核聚变反应，释放出原子核所蕴藏的能量。磁约束热核聚变是当前开发聚变能源中最有希望的途径，是等离子体物理变是当前开发聚变能源中最有希望的途径，是等离子体物理学的一项重大应用。学的一项重大应用。