高中物理 第一节磁现象和磁场课件 新人教选修31.ppt

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1、第一节第一节 磁现象和磁场磁现象和磁场2021/8/11 星期三1电磁炉电磁炉首先了解一些磁场应用的装置首先了解一些磁场应用的装置电磁炉内部结构图电磁炉内部结构图2021/8/11 星期三2电磁炉电磁炉采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁感线含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、涡流

2、使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，用来加热摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物。和烹饪食物。2021/8/11 星期三3磁悬浮列车磁悬浮列车2021/8/11 星期三4磁悬浮列车磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者电磁体极性总保持相同，两者“同性相斥同性相斥”，排斥，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车

3、上的电磁体相互作用，使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。列车头的电磁体（使列车前进。列车头的电磁体（N极）被轨道上靠极）被轨道上靠前一点的电磁体（前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（一点的电磁体（N极）所排斥。极）所排斥。2021/8/11 星期三5首先了解一些磁场应用的装置首先了解一些磁场应用的装置托卡马克磁约束装置托卡马克磁约束装置2021/8/11 星期三6托托卡卡马马克克磁磁约约束束装装置置 一类一类控制控制热核聚变热核聚变的装置的装置。用特殊形态的磁场把。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

4、热核反应氘、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离子体约束在有限的体积内，使它受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子核聚变反应，释放出原子核所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。磁约束热核聚变是当前开发聚变能源中蕴藏的能量。磁约束热核聚变是当前开发聚变能源中最有希望的途径最有希望的途径,是等离子体物理学的一项重大应用是等离子体物理学的一项重大应用.2021/8/11 星期三7东汉王充在论衡中东汉王充在论衡中写道：写道：“司南之杓司南之杓,投之投之于地于地,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

5、磁石天然磁石”的矿物的矿物,其中其中含有主要成分为含有主要成分为FeFe3 3OO4 4,能能吸引其他物体吸引其他物体,很像磁铁很像磁铁 第一节第一节 磁现象和磁场磁现象和磁场2021/8/11 星期三81.磁性磁性：能够吸引铁质物体的性质：能够吸引铁质物体的性质.2.磁磁体：具有磁性的物体叫磁体体：具有磁性的物体叫磁体.3.磁极：磁体上磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极磁性最强的部分叫磁极.指南的磁极叫做指南的磁极叫做南极南极,又叫又叫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极极.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.变

6、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.一一、磁现象磁现象小磁针静止时：小磁针静止时：2021/8/11 星期三9【问题】【问题】磁体之间是通过什么发生磁体之间是通过什么发生相互作用的呢相互作用的呢?【联想】【联想】电荷之间是通过什么发生相电荷之间是通过什么发生相互作用的呢互作用的呢?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发生的发生的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注意：电场和注意：电场和磁场磁场都都是一种物质是一种物质【问题】【问题】电现象与磁现象有何异同点

7、电现象与磁现象有何异同点?2021/8/11 星期三101.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.二、磁场二、磁场【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带着这个问题我们先了解一位科学家带着这个问题我们先了解一位科学家2021/8/11 星期三111777年年8月月14日生于丹麦朗格兰日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭德岛一个药剂师家庭12岁开始帮岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学由于刻苦攻读，习化学由于刻苦攻读，17岁以优岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免异的成绩

8、考取了哥本哈根大学的免费生他一边当家庭教师，一边在费生他一边当家庭教师，一边在学校学习药物学、天文、数学、物学校学习药物学、天文、数学、物理、化学等理、化学等1806年任哥本哈根大年任哥本哈根大学物理学教授，学物理学教授，1820年年4月发现了月发现了电流的磁效应电流的磁效应.1821年被选为英国年被选为英国皇家学会会员，皇家学会会员，1823年被选为法国年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长协会会长 奥斯特生平简介：奥斯特生平简介：2021/8/11 星期三121、为什么丹麦物理学家奥斯特相信为什么丹麦物理学家奥斯特相信电和磁之间存在关系电和磁之间存

9、在关系?2、为什么之前的实验都失败了为什么之前的实验都失败了?为了揭示电与磁的联系，他做了著为了揭示电与磁的联系，他做了著名的名的电流的磁效应实验电流的磁效应实验下面我们一起了解这个实验下面我们一起了解这个实验纵向力纵向力横向作用横向作用问题：问题：2021/8/11 星期三13奥斯特实验奥斯特实验1、实验装置、实验装置2、实验现象、实验现象当给导线通电时当给导线通电时,与导线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:导线应沿导线应沿南北南北方向方向水平水平放置放置4 4、结论、结论:通电导体对磁体有力的作用通电导体对磁体有力的作用 电流也能够产生磁电流也能

10、够产生磁2 2、电流的磁效应、电流的磁效应2021/8/11 星期三142.电流的磁效应：电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场电流能在周围空间产生磁场.磁磁铁不是磁场的唯一来源铁不是磁场的唯一来源.磁体磁体磁体磁体磁场磁场二、磁场二、磁场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.2021/8/11 星期三15结论：结论：磁体对通电导磁体对通电导体有力的作用体有力的作用磁体与电流之间的相互作用磁体与电流之间的相互作用问题：问题：磁体和通电导体之间的相互作用磁体和通电导体之间的相互作用 是通过什么发生的呢是通过什么发生的呢?2021/8/11 星期三16问题：问

11、题：磁体和通电导体之间的相互作用磁体和通电导体之间的相互作用 是通过什么发生的呢是通过什么发生的呢?磁体磁体电流电流磁场磁场2021/8/11 星期三17二、磁场二、磁场磁体磁体电流电流磁场磁场磁体磁体磁体磁体磁场磁场2、电流的磁效应：电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场电流能在周围空间产生磁场.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?2021/8/11 星期三18结论结论:同向同向电流相互电流相互吸引吸引。结论结论:反向反向电流相互电流相互排斥排斥。问题问题:电流和电流之间的相互电流和电流之间的相互作用是通过什么发生的呢作用是通过什么发生的呢?电流电流电流电流磁

12、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?2021/8/11 星期三19回顾：回顾：2021/8/11 星期三20二、磁场二、磁场磁场磁场2、电流的磁效应、电流的磁效应:电流能在周围空间产生磁场电流能在周围空间产生磁场.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.磁体磁体磁体磁体磁体磁体电流电流磁场磁场电流电流电流电流磁场磁场2021/8/11 星期三21 磁场对放入其中的磁体或通电导体会磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。产生磁力作用。（磁体与磁体之间、磁体与通电导体（磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通

13、电导体之间的相互作之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）用都是通过磁场发生的）3、磁场的性质、磁场的性质磁体磁体磁体磁体磁场磁场电流电流电流电流二、磁场二、磁场2021/8/11 星期三22三、地磁场三、地磁场1.地球是一个巨大的磁体地球是一个巨大的磁体2.地球周围空间存在的磁地球周围空间存在的磁场叫地磁场场叫地磁场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,地磁的南极在地地磁的南极在地理的北极附近理的北极附近,但两者并但两者并不完全重合不完全重合,它们之间的它们之间的夹角称为磁偏角夹角称为磁偏角4.磁偏角的数值在地球上磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的不同

14、地方是不同的2021/8/11 星期三231、磁现象：、磁现象：磁性；磁体；磁极；磁化；退磁磁性；磁体；磁极；磁化；退磁.2、电流的磁效应：、电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场电流能在周围空间产生磁场.3、磁场：、磁场：存在磁体或电流周围空间存在磁体或电流周围空间的一种特殊物质的一种特殊物质.磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的相互作用都是通过磁场发生的.磁场的磁场的性质性质：对对放入其中的放入其中的磁体或电流磁体或电流会会产生磁产生磁力力作用作用.4、地磁场：、地磁场：地球周围空间存在的磁场叫地磁场地球周围空间存在

15、的磁场叫地磁场.地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹理的北极附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹角称为磁偏角角称为磁偏角.小小结：2021/8/11 星期三24 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奥斯特奥斯特例题分析例题分析D2021/8/11 星期三25 2、铁棒、铁棒A能吸引小磁针能吸引小磁针,铁棒铁棒B能排斥小磁能排斥小磁针针,若将铁棒若将铁棒A靠近铁棒靠近铁棒B时时,则（）则（）A.A、B一定互相吸引一定互相

16、吸引 B.A、B一定互相排斥一定互相排斥C.A、B间有可能无磁场力作用间有可能无磁场力作用D.A、B间可能互相吸引间可能互相吸引,也可能互相排斥也可能互相排斥D2021/8/11 星期三263、下列关于磁场的说法中、下列关于磁场的说法中,正确的是正确的是 A磁场跟电场一样磁场跟电场一样,是人为假设的是人为假设的B磁极或电流在自己周围的空间会产生磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场磁场C指南针指南说明地球周围有磁场指南针指南说明地球周围有磁场D磁极对磁极的作用、电流对电流的作磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的用都是通过磁场发生的 BCD2021/8/11 星期三274、下列说法

17、中正确的是、下列说法中正确的是（）A磁体上磁性最强的部分叫磁极磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都任何磁体都有两个磁极有两个磁极B磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导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体之间的相互作用不是通过磁场发生的C地球的周围存在着磁场地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一其间有一个交角个交角,这就是磁偏角这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不磁偏角的数值在地球上

18、不同地方是相同的同地方是相同的D磁场是客观存在的一种物质磁场是客观存在的一种物质 AD2021/8/11 星期三285、地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一、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，以下说法正确个条形磁铁的磁场分布情况相似，以下说法正确的是的是()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，地磁场的方向在地磁南极上空，地磁场的方向 是竖直向下的是竖直向下的D2021/8/11 星期三292021/8/11 星期三30