学年高考物理主题3电磁场与电磁波初步1磁现象和磁场学案必修3Word文档格式.docx
- 文档编号:13407301
- 上传时间:2022-10-10
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:162.14KB
学年高考物理主题3电磁场与电磁波初步1磁现象和磁场学案必修3Word文档格式.docx
《学年高考物理主题3电磁场与电磁波初步1磁现象和磁场学案必修3Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《学年高考物理主题3电磁场与电磁波初步1磁现象和磁场学案必修3Word文档格式.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
(2)现代生活中磁现象的应用:
如磁录音、磁录像、电话、电视、计算机都离不开磁,发电机、电动机、各种电气仪表都跟磁有关.
二、磁场
1.磁极之间的力是通过一种场——磁场来传递的.
2.磁场的方向:
物理学规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指方向就是这一点的磁场方向.
3.磁感线:
是在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致.
三、地磁场
1.地球本身是一个磁体,N极位于地理南极附近,S极位于地理北极附近(如图1所示)
图1
2.磁偏角:
自由转动的小磁针静止时,并不能指向正南、正北.小磁针的指向与地轴之间的夹角,叫做磁偏角.
3.宇宙中的许多天体具有磁场,但月球、火星没有全球性的磁场.
四、电流的磁场
1.电流的磁效应
(1)1820年,奥斯特发现:
把一根导线平行地放在磁针的上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,说明电流能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应.
(2)电流磁效应的发现,用实验展示了电与磁的联系,说明电与磁之间存在相互作用.
2.电流磁场的方向
图2
(1)直线电流的磁场
安培定则:
右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向,如图2所示.
(2)通电螺线管的磁场
右手握住螺线管,让弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,如图3所示.
图3
(3)环形导线可以看成只有一匝的螺线管,如图4所示.
图4
判断下列说法的正误.
(1)磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质.
( √ )
(2)磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时N极所指的方向一致.( √ )
(3)磁感线总是从磁铁的N极出发,到S极终止的.( ×
)
(4)磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的.( ×
一、磁场与磁感线
阅读教材并思考如何确定磁场的方向.
答案 方法一:
将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置,当小磁针在该位置静止时,N极的指向即为该点的磁场方向.
方法二:
磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向.
1.磁场
(1)磁场是存在于磁极周围的一种特殊物质.
(2)磁场的方向:
在磁场中的某一点,小磁针N极受力的方向,也就是小磁针静止时N极所指的方向,就是这一点的磁场方向.
(3)磁场的基本性质:
对放入其中的磁体和通电导体有力的作用.
2.磁感线
(1)定义:
磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同.
(2)特点:
①在磁体外部,磁感线从N极发出,进入S极;
在磁体内部由S极回到N极.
②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强;
磁场方向即过该点的磁感线的切线方向.
③磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断.
④磁感线是人们为了形象描述磁场而假想的线,并不真实存在.
(3)几种特殊磁体外部的磁感线分布(如图5所示):
图5
3.地磁场
地球的磁场与条形磁铁的磁场相似,其主要特点有三个:
(1)地磁场的N极在地球南极附近,S极在地球北极附近.
(2)地磁场的水平分量总是从地球南极指向地球北极,而竖直分量在南半球垂直地面向上,在北半球垂直地面向下.
(3)赤道上空,各点的磁场方向与地面平行,方向由南向北.
例1
(多选)下列有关磁场的说法中,正确的是( )
A.磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场
B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
C.磁场是有方向的,在磁场中的不同位置,其磁场方向一般不同
D.在磁场中的某点,小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同
答案 ABC
解析 磁场虽然看不见、摸不到,但它是一种客观存在的物质,它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的,磁场具有方向性,在磁场中的某点,小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致,南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相反(磁场方向的另一种描述方法),故A、B、C正确,D错误.
1.电场、磁场、重力场(引力场),它们有非常接近的性质:
看不见,摸不着,但却是客观存在的特殊物质.
2.磁场不仅有大小而且有方向.磁场的方向规定为小磁针N极受力方向或者小磁针静止时N极所指的方向或者磁感线的切线方向.
例2
关于磁感线,下列说法中正确的是( )
A.两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
B.磁感线总是从N极到S极
C.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
D.两个磁场叠加的区域,磁感线就可能相交
答案 C
解析 磁感线是为了形象描述磁场而假想的有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向表示磁场的方向,曲线的疏密表示磁场的强弱,所以C正确,A错误;
在磁体外部磁感线从N极到S极,内部从S极到N极,磁感线不相交,所以B、D错误.
针对训练1 (多选)图6是几种常见磁场的磁感线分布示意图,下列说法正确的是( )
图6
A.图(a)中a端是磁铁的S极,b端是磁铁的N极
B.图(a)中a端是磁铁的N极,b端是磁铁的S极
C.图(b)是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是N极,d端是S极
D.图(b)是两异名磁极的磁感线分布示意图,c端是S极,d端是N极
答案 AD
解析 图(a)是条形磁铁外部磁感线分布示意图,外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来,进入磁铁的S极,故A对,B错;
图(b)是两异名磁极磁感线分布示意图,磁感线仍然是从磁铁的N极出来,进入磁铁的S极,故C错,D对.
二、电流的磁场
1.演示实验:
将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高,沿南北方向水平放置.将小磁针平行地放在直导线的上方和下方,请观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况.观察到什么现象?
通过这个现象可以得出什么结论呢?
答案 观察到通电时小磁针发生偏转,断电时小磁针又回到原来的位置.通电后导线周围的小磁针发生偏转,说明通电后导线周围的空间对小磁针产生磁力的作用,由此我们可以得出:
通电导线和磁体一样,周围存在着磁场.
2.重做上面的实验,请观察当电流的方向改变时,小磁针N极的偏转方向是否发生变化.观察到什么现象?
这说明什么?
答案 观察到电流的方向改变时,小磁针N极的偏转方向发生改变,说明电流的磁场方向也发生变化.
把一根导线平行地放在磁针的上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,说明电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应.
(2)意义:
电流磁效应的发现,用实验展示了电与磁的联系,说明电与磁之间存在着相互作用,对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义.
图7
①安培定则:
右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向,如图7所示.
②画法:
如图8所示
图8
说明:
图中的“×
”号表示磁场方向垂直进入纸面;
“·
”号表示磁场方向垂直穿出纸面.
③特点:
是非匀强磁场,距导线越远处磁场越弱.
右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,如图9所示.
图9
②磁感线特点
两端分别是N极和S极,管内是匀强磁场,管外是非匀强磁场,画法如图10所示.
图10
(3)环形电流的磁场
让右手弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向,如图11所示.
图11
②磁感线的特点
两侧分别是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱,画法如图12所示.
图12
例3
如图13所示,a、b是直线电流的磁场,c、d是环形电流的磁场,e、f是螺线管电流的磁场.试在各图中补画出电流方向或磁感线方向.
图13
答案 见解析
解析 根据安培定则,可以确定a中电流方向垂直纸面向里,b中电流方向从下向上,c中电流方向是逆时针方向,d中磁感线方向向下,e中磁感线方向向左,f中磁感线方向向右.
例4
电路没接通时三个小磁针方向如图14所示,接通电路后确定三个小磁针的转向及最后N极的指向.(其中小磁针3在螺线管内部)
图14
答案 小磁针1逆时针转动,最后N极指左;
小磁针2顺时针转动,最后N极指右;
小磁针3顺时针转动,最后N极指右.
解析 由安培定则可知螺线管内部磁场方向由左向右,故小磁针3顺时针转动,最后N极指右;
小磁针1所在位置处磁场方向向左,故小磁针1逆时针转动,最后N极指左;
小磁针2所在位置处磁场方向向右,小磁针2顺时针转动,最后N极指右.
1.通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似,也是从N极出来,进入S极.通电螺线管内部的磁感线跟螺线管的轴线平行,方向由S极指向N极,并和外部的磁感线连接,形成环绕的闭合曲线.
2.判断小磁针N极的指向,需要先判断小磁针所在处那一点的磁感线方向.
[学科素养] 本题综合应用了安培定则和磁场方向与小磁针N极指向的关系等知识点,培养了学生综合分析和应用物理知识的能力,正是“科学思维”等学科素养的体现.
针对训练2 如图15所示,一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处,当导线中通以如图所示方向的电流时,小磁针将如何偏转( )
图15
A.沿顺时针方向转动
B.沿逆时针方向转动
C.N极转向纸里,S极转向纸外
D.N极转向纸外,S极转向纸里
解析 由安培定则知,环形电流内部磁场方向垂直纸面向里,故N极转向纸里,C选项正确.
1.(磁场的概念)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
B.磁场是为了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
D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生
答案 A
解析 磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质,是不以人的意志为转移的,所以A对,B、D错;
磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间的作用都是通过它们的磁场发生的,所以C错.
2.(磁感线)关于磁感线与电场线的描述,正确的是( )
A.电场线起止于电荷,磁感线起止于磁极
B.电场线一定是不闭合的,磁感线一定是闭合的
C.磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹
D.电场线和磁感线实际上均存在,只是肉眼看不到
答案 B
解析 磁感线没有起点也没有终点,是闭合的曲线.静电场中的电场线不是闭合曲线,起始于正电荷
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 学年 高考 物理 主题 电磁场 电磁波 初步 现象 磁场 必修