2020学年高中物理 3.1 磁现象和磁场 学案（人教版选修3-1）

2020学年高中物理 3.1 磁现象和磁场 学案（人教版选修3-1）

‎3.1 磁现象和磁场 学案（人教版选修3-1） ‎ 一、磁现象 ‎1．磁性、磁体、磁极 磁性 磁体能吸引__________的性质 磁体 ‎ 具有________的物体，如条形磁铁 磁极 磁体上磁性____的区域，有S极和N极 ‎2.同名磁极相互排斥，异名磁极________．‎ ‎3．对于磁现象的应用，________是我国古代四大发明之一．‎ 二、电流的磁效应 ‎1．奥斯特实验 将导线沿________方向放置在磁针的上方，通电时磁针发生了转动．‎ ‎2．奥斯特实验发现了__________________，首次揭示了______________的联系．‎ 三、磁场 ‎1．磁体、通电导体周围都存在着磁场．‎ ‎2．磁体与____________之间，磁体与__________之间，通电导体与____________之间的相互作用，都是通过__________发生的．磁场是物质存在的一种特殊形式．‎ 四、地磁场 ‎1．地球本身是一个磁体，N极位于__________附近，S极位于__________附近．地磁场很弱，自由转动的小磁针能显示出地磁的作用，这是指南针的原理．‎ ‎2．磁偏角：__________的指向与正南方向之间的夹角．‎ ‎3．太阳、月亮、其他行星等许多天体都有磁场.‎ 一、磁现象　电流的磁效应 ‎[问题情境]‎ 信鸽千里归巢是一件再普通不过的事情．可为鸽子导航的“地图”在哪儿？有一些昆虫和鸟，在它们身体的特定部位存在细小的铁粒子，通过神经与大脑相连．这些铁粒子可能有什么功能？[来源:学#科#网]‎ ‎1．什么是磁性、磁极？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎2．奥斯特是怎样“偶然”发现电流的磁效应的？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．任何磁体都有两个磁极，一个叫____________极，一个叫____________极．同名磁极____________，异名磁极__________．‎ ‎2．电流的磁效应是指______________________，是由物理学家________发现的．‎ ‎[问题延伸]‎ 奥斯特实验的意义：__________________________________________‎ 二、磁场　地球的磁场 ‎[问题情境]‎ 指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航海事业的发展产生了巨大的影响，但在古代指南针为什么指南曾是一个不解之谜，你知道指南针指南的原因吗？‎ ‎1．什么是磁场？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎2．什么是磁偏角？‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．________周围或________周围存在磁场．‎ ‎2．地球上不同地点磁偏角的数值是________同的，并且由于________________________，磁偏角也在缓慢变化．‎ ‎[问题延伸]‎ 地磁体周围的磁场分布：与条形磁铁周围的磁场分布情况相似，两极磁性最_____，中间磁性最________________，在赤道正上方，地磁场方向________________；在南半球，地磁场方向指向____________；在北半球，地磁场方向指向____________.‎ 例1　判断两根钢条甲和乙是否有磁性，可将它们的一端靠近小磁针的N极或S极．当钢条甲靠近时，小磁针自动远离，当钢条乙靠近时小磁针自动靠近，则(　　)‎ A．两根钢条均有磁性 B．两根钢条均无磁性 C．钢条甲一定有磁性，钢条乙一定无磁性 D．钢条甲一定有磁性，钢条乙可能有磁性 听课记录：　‎ ‎　‎ ‎　‎ 变式训练1　在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是(　　)‎ A．导线沿南北方向放置，使磁针在导线的延长线上 B．导线沿东西方向放置，使磁针在导线的延长线上 C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方 D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方 例2　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 听课记录：‎ ‎　‎ 变式训练2　地球是一个大磁体，①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是(　　)‎ A．①②④ B．②③④ C．①⑤ D．②③‎ ‎【即学即练】‎ ‎1．下列说法中正确的是(　　)‎ A．磁体与电流间的相互作用是通过磁场产生的 B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的 C．电流与电流间的相互作用是通过磁场产生的 D．磁体与电流间的相互作用是磁体的磁场和电流的电场产生的 ‎2．一位同学设计实验以验证奥斯特实验的结论，以下操作及判断正确的是(　　)‎ A．让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向南方 B．让电流由东向西流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向北方 C．让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向东方 D．让电流由北向南流过水平放置的直导线，直导线下方的小磁针N极指向西方 ‎3．铁棒A能吸引小磁针，铁棒B能排斥小磁针，若将铁棒A靠近铁棒B时，则(　　)‎ A．A、B一定互相吸引 B．A、B一定互相排斥 C．A、B间有可能无磁场力作用 D．A、B可能互相吸引，也可能互相排斥 ‎4．指南针是中国古代的四大发明之一，它能指示南北方向是由于(　　)‎ A．指南针的两个磁极相排斥 B．指南针的两个磁极相吸引 C．指南针能吸引铁、钴、镍等物质 D．地磁场对指南针的作用 参考答案 课前自主学习 一、1.铁质物体　磁性　最强　2.相互吸引　3.指南针 二、1.南北　2.电流的磁效应　电与磁 三、2.磁体　通电导体　通电导体　磁场 四、1.地理南极　地理北极　2.小磁针 核心知识探究 一、‎ ‎[问题情境]‎ ‎1．磁体能吸引铁质物体的性质叫磁性．磁体上磁性最强的区域叫磁极．‎ ‎2．1820年4月，奥斯特在一次讲课中，偶然地把导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针的上方，通电时磁针转动了．他连续进行了大量研究后宣布发现了电流的磁效应．‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．南(S)　北(N)　相斥　相吸 2．电流周围存在磁场　奥斯特 ‎[问题延伸]‎ 揭示了电与磁的联系．‎ 二、‎ ‎[问题情境]‎ ‎1．磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场．‎ ‎2．地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指向南北，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角．‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．磁体　通电导体 ‎2．不　地球磁极的缓慢移动 ‎[问题延伸]‎ 强　弱　水平向北　北上方　北下方 解题方法探究 例1　D　[磁体能吸引铁磁性物质，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，排斥的两者必然都是磁体，吸引时至少有一个是磁体．钢条甲靠近小磁针时，小磁针自动远离，说明它们相互排斥，则甲一定有磁性．当乙靠近小磁针时，它们相互吸引，这时可能有两种情况：一是乙没有磁性，此时属于磁体与铁磁性物质相互吸引；二是乙有磁性，且与小磁针是异名磁极，此时属于异名磁极相互吸引．故D正确．]‎ 变式训练1　C　[把导线沿南北方向放置在地磁场中处于静止状态的小磁针的正上方．通电时小磁针发生明显的偏转，是由于南北方向放置的电流的正下方的磁场恰好是东西方向．故C正确，A、B、D错误．]‎ 例2　D　[地球是一个大磁体，地球的地磁两极与地理两极并不重合．且相对位置在极其缓慢地变化．因此A、C错误，因为地磁北极在地理南极附近．因此，指南针指南的一极应是指南针的南极．故B错误，D正确．]‎ 变式训练2　D　[地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，因此②正确．根据地磁场的分布规律知①、④、⑤均错误，③正确，故选D.]‎ 即学即练 ‎1．AC　[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，都是通过磁场发生的，A、C对，B、D错．]‎ ‎2．C　[受地磁场的影响，小磁针静止不动时指南北方向，当电流由东向西流过水平放置的直导线时，直导线下方的磁场与地磁场方向相反，则小磁针静止不动或轻拨一下后转动180°而静止，故A、B错；当电流由北向南流过水平放置的直导线时，直导线下方的磁场方向由西向东，故小磁针N极指向东方，C对，D错．]‎ ‎3．D　[小磁针本身有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故铁棒A可能有磁性，也可能没有磁性，只是在小磁针磁场作用下暂时被磁化的结果．铁棒B能排斥小磁针，说明铁棒B一定有磁性，若A无磁性，当A靠近B时，在B 的磁场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用；若A有磁性，则A、B两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥；当异名磁极互相靠近时，互相吸引，这说明不论A有无磁性，它们之间总有磁场的作用，故正确答案为D.]‎ ‎4．D　[指南针是我国古代四大发明之一，其工作原理是地磁场对指南针的作用，只有D对．]‎