高中物理 第三章 磁场 第二节 认识磁场

高中物理 第三章 磁场 第二节 认识磁场

第二节　认识磁场 ‎ 问题探究 英国的罗兰做了如下实验：如图‎3-2-1‎所示为罗兰实验装置，圆盘带电，在圆盘附近悬放一根小磁针.当圆盘旋转时磁针发生了偏转，当改变圆盘旋转方向，小磁针的偏转方向也随之改变.该实验说明了什么？ 图‎3-2-1‎ 答案：电荷做定向运动，可等效为电流，电流能产生磁场，该实验证实运动电荷能产生磁场，电荷静止时，它的周围空间不产生磁场. 自学导引 ‎1.磁场是_____________和_____________周围存在的一种物质，看不见摸不着，它的基本特性是对处在它里面的磁极和电流有_____________的作用.即磁铁与磁铁、_____________、_____________之间都有力的作用. 答案：磁铁　电流　力　磁铁和电流　电流和电流 ‎2.法国学者安培提出了著名的_____________，他认为：在_____________等物质粒子内部，存在着一种环形电流——_____________，_______________使每个物质粒子都成为_____________，它的_______________. 答案：分子电流假说　原子、分子　分子电流　分子电流　微小的磁体　两侧相当于两个磁极 ‎3.我们用安培的_________________可以解释很多磁现象.如一根未被磁化的铁棒之所以对外不显示磁性，是因为________________________.磁化后的磁体在受到高温或猛烈的敲击时会失去磁性，这是因为_________________________________. 答案：分子电流假说　内部各分子电流的取向是杂乱无章的，它们的磁场互相抵消　在激烈的热运动或机械振动的影响下，分子电流的取向又变得杂乱了 ‎4.磁场是有方向的，我们规定，在磁场中的任一点，小磁针___________的方向，亦即小磁针静止时___________的方向，就是那一点的磁场方向. 答案：北极受力　北极所指 ‎5.我们可以用磁感线来描述磁场.所谓磁感线就是在磁场中______________________，在这些曲线上，每一点的磁场方向都在____________________. 答案：画出的一些有方向的曲线　该点的切线方向上 ‎6.直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用______________来判断：________________________________________________________. 答案：安培定则　用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向 ‎7.静止的电荷周围产生____________，运动的电荷周围产生____________. 答案：电场　磁场 疑难剖析 任意两个磁体通过磁场彼此发生磁场力作用 ‎【例1】 下列关于各磁体间作用，其中正确的说法有(　　) A.在奥斯特实验中，通电直导线对小磁针产生磁场力，但小磁针对通电导线可能不产生磁场力 B.在通电直导线对小磁针产生作用力的同时，小磁针对通电直导线一定会产生作用力 C.大磁铁的磁性较强，它对小磁针的磁场力较大，而小磁针对大磁铁的磁场力较小 D.任何两个磁体之间产生的磁场力大小总相等，方向相反 解析：磁体是对产生磁场的磁极、电流、运动电荷等的统称.磁铁之间的作用是相互的，甲磁体产生的磁场对乙磁体发生作用的同时，乙磁体也必定产生磁场对甲磁体发生力的作用，而且彼此之间作用力大小相等，方向相反.根据磁体间的相互作用规律可知：通电直导线与小磁针、大磁铁与小磁铁之间相互作用力遵守牛顿第三定律，因此BD选项正确. 答案:BD 温馨提示:根据牛顿第三定律,力的作用是相互的,一个磁体在另一个磁体的磁场中受到磁场力的作用,这个磁体同时也对对方有磁场力的作用. 电流的磁场方向用“左手定则”判断 ‎【例2】 如图‎3-2-2‎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‎3-2-2‎ 答案：如图‎3-2-3‎所示. 图‎3-2-3‎ 拓展迁移 当温度低于超导转变温度时，超导体会产生完全抗磁性，而使永磁体在其上方漂浮起来.如图‎3-2-4‎ 所示是演示超导体完全抗磁性的实验.实验中，将某种液态物质倒入容器，使其中某金属的温度降到转变温度以下，在超导体上方的永磁体就发生磁悬浮现象.下面是几种金属的转变温度和几种液态物质的沸点数据： 图‎3-2-4‎ 金属转变温度（K）‎ 液态物质沸点（K）‎ 铱 ‎0.14‎ 液氦 ‎4.1‎ 锌 ‎0.75‎ 液氮 ‎77.0‎ 铝 ‎1.20‎ 液氧 ‎90.0‎ 镁 ‎3.72‎ 液态甲烷 ‎111.5‎ 铅 ‎7.20‎ 液态二氧化碳 ‎194.5‎ 那么倒入容器中的液态物质是什么呢？容器中的金属是什么？ 解析：从上面的数据表中分析可知，由于倒入液态物质时该液态物质应处于沸点，且该沸点必须在转变温度以下，所以由表看出，在所给出的物质中，液态物质只可能是液氦，金属只可能是铅. 答案:液氦　铅