2020高中物理 第3章 第1节 磁现象和磁场学案 新人教版选修3-1

2020高中物理 第3章 第1节 磁现象和磁场学案 新人教版选修3-1

第三章 磁场 ‎ ‎3.1《磁现象和磁场》学案 ‎【学习目标】‎ ‎1．了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。‎ ‎2．知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。‎ ‎3．知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。知道地球的磁场。‎ ‎【重点难点】重点是电流的磁效应和磁场概念的形成；难点是磁现象的应用。‎ ‎【课前预习】‎ ‎1．磁现象和磁极 ‎（1）磁性是指物体能吸引含________物体的性质。‎ ‎（2）磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最 的区域叫磁极。能够自由转动的磁体，静止时指 的磁极叫做南极（S极），指 的磁极叫做北极（N极）。‎ ‎2．电流的磁效应 ‎（1）自然界中的磁体总存在着 个磁极，同名磁极相互 ，异名磁极相 互 。‎ ‎（2）丹麦物理学家奥斯特的贡献是发现了电流的______，著名的奥斯特实验是把导线沿______方向放置在指南针上方，通电时发现指南针 。‎ ‎3．磁场 ‎（1）磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用是通 过 发生的。‎ ‎（2）磁场最基本的性质是对放入其中的 和 有力的作用。‎ ‎4．地球的磁场 地磁南极在地理 极附近，地磁北极在地理 极附近。‎ ‎【预习检测】‎ ‎1．磁场的基本特性：磁场对放入其中的磁体、电流和运动电荷都有 的作用。‎ ‎2．不接触的磁体间的相互作用力，是通过 而发生的，发现电流磁效应的实验是由物理学家 完成的。‎ ‎3．关于地磁场，下列叙述正确的是：（ ）‎ A．地球的地磁两极和地理两极重合 B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极 C．地磁的北极与地理的南极重合 D．地磁的北极在地理的南极附近 ‎【典题探究】‎ 例1：以下说法中，正确的是（ ）‎ A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 B．电流与电流的相互作用是通过电场产生的 C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 D．磁场和电场是同一种物质 ‎【解析】磁极与磁极间，电流与电流间，磁极与电流间的相互作用都是通过磁场产生的，所以选项A正确。‎ 拓展: 磁场和电场是不同的场，根据电场的研究思路，结合磁场的性质，如何去研究磁场，谈谈你的设想? 总结：磁场的基本性质是对处于其中的磁极或电流有力的作用，课本正是通过安排磁极与磁极间，电流与电流间，磁极与电流间的相互作用，来间接反映磁场这一物资是客观存在的。这也是后面进一步研究磁场的方法。‎ 例2 在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是 （ ）‎ A、 沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上 B、 沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方 A、 电流沿南北方向放置在磁针的正上方 B、 电流沿东西方向放置在磁针的正上方 ‎【解析】小磁针在地磁场的作用下静止时指向南北方向，当通电导线南北放置时，导线周围产生东西方向的磁场，小磁针的偏转较明显。正确选项C。‎ 总结：磁针的偏转是由于受到磁场的作用，做奥斯特实验时的磁针既受到地球磁场的作用，又受到通电直导线的磁场力的作用，如果导线东西方向放置（电流也是在东西方向上），则有可能使小磁针不发生新的偏转，从而误认为电流不能产生磁场，为了有效地演示电流产生的磁场使小磁针偏转的效果，演示奥斯特实验时，要求通电直导线应该平行南北方向，在小磁针正上方放置。因为南北方向的通电直导线产生的磁场在导线下方是东西方向的，小磁针向东西方向偏转，效果显著。‎ ‎【变式训练1】 做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，通电后发现小磁针不动，用手拨动一下小磁针，小磁针转动1800后静止不动，由此可知通电直导线放置情况是 ( )‎ A．东西向 B．南北向 C．正西南 D．正西北 ‎【提示】由于地球磁场的作用，小磁针静止时N极指向地球的北极，如果通电导线是南北方向放置的，则不论电流方向指向南还是指向北，小磁针静止时将偏离南北方向而指向东西方向，即磁针转动的角度接近900。如果通电导线是东西方向放置，通以由东向西的电流，则小磁针北极静止时仍然指向地理的北极；如果通以由西向东的电流，则小磁针静止时北极指向地理的南极。‎ 例3：地球是个大磁场.在地球上,指南针能指南北是因为受到_____________的作用。人类将在本世纪登上火星。目前,火星上的磁场情况不明,如果现在登上火星.你认为在火星上的宇航员__________依靠指南针来导向吗?(填“能”、“不能”或“不知道能否”)‎ ‎【解析】地球是个大磁场，地理南极在地磁场N极附近,所以磁场为南北方向，放在地球上的指南针引受地磁场作用指南北。因为不知道火星上的磁场分布情况,所以不知道能否用指南针在火星上导航。所以答案是“地球磁场和不知道能否”‎ ‎ ‎ ‎【变式训练2】 为了使实验小车能在比较光滑的水平道路上运动，同学们设计了以下三种办法，甲同学将电扇固定在小车上，认为打开电风扇后小车会运动；乙同学要求在装着电扇的车上加个帆，并声明帆必须足够大，以集中全部风力；丙同学设想人提着强磁铁站在用钢铁材料制成的车上，如图所示．则真正能使小车运动的设计是(　　)‎ A．甲　　B．乙　　C．丙　　D．三个都不行 ‎【提示】　要想使车运动起来，必须使车和外界发生相互作用，不能是车内部各部分之间发生相互作用．‎ 参考答案 第三章 磁场 ‎3.1 磁现象和磁场 ‎【学案答案】‎ ‎【课前预习】1．（1）铁质 （或铁、钴、镍）（2）强 南 北 2．（1）两 排斥 吸引 （2）磁效应 南北 转动 3．（1）磁场 （2）磁体 通电导线 4．北 南 堂中互动 【典题探究】‎ 例 1 A 例 ‎2 C 【变式训练1】A 例 3 地球磁场 不知道能否 【变式训练2】A ‎【预习检测】1．力 2．磁场 奥斯特 3．D ‎