高中物理第5章磁场与回旋加速器5_1磁与人类文明学案沪科版选修3-11

高中物理第5章磁场与回旋加速器5_1磁与人类文明学案沪科版选修3-11

5.1　磁与人类文明学习目标重点难点1．了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。2．知道地球本身就是个大磁体，记住地磁两极与地球两极的关系。3．认识各种磁性材料，及其在生活、生产中的应用。重点：地磁场的理解，磁性材料在生活、生产中的应用。难点：磁性材料的应用。1．改变人类活动的文明指南针是我国古代四大发明之一，我国古人利用磁石指向南北的特性发明了指示方向的司南，在古代这种器具称为“杓”。指南针的发明，促进了人类文明的传播，使航海事业得到了发展。2．我们生活在天然磁场——地磁场中地球周围存在着磁场，这个磁场叫做地磁场。它的N极位于地理南极附近，S极位于地理北极附近。用一个能自由转动的小磁针观察地磁场方向时，可以看到它的磁极一般并不指向地理的正南北方向，水平放置的小磁针的指向跟地理子午线之间的夹角叫做磁偏角。地球表面任一点的地磁场方向跟水平方向之间的夹角叫做磁倾角。预习交流1根据图，分析指南针为什么能够指南？答案：地球本身是一个巨大的磁体，地球周围存在着磁场，这个磁场叫做地磁场。指南针在地磁场的作用下根据同名磁极相斥，异名磁极相吸的原理发生偏转而指示方向。3．形形色色的磁性材料(1)磁化：人们通过人工方法使磁性材料获得磁性的过程。(2)退磁：磁性材料被磁化后，在一定条件下会失去磁性，这个过程叫做退磁或去磁。(3)磁性材料的分类：根据磁性材料被磁化后退磁的难易程度分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易退磁的物质叫做软磁性材料，不容易退磁的物质叫做硬磁性材料。预习交流2大家都有这样的体会，当你把一段没有磁性的铁片放在磁铁上，然后拿铁片与小铁钉靠近，发现铁片将吸引小铁钉，试分析这其中的道理。 答案：这种现象叫磁化，即铁片靠近磁铁时，铁片内部的电子旋转方向在磁铁的磁场作用下，由杂乱无章的无规则旋转变为有序旋转，使铁片显出磁性。一、地磁场(1)磁场是一种物质吗？为什么？(2)地球周围存在着磁场，这个磁场叫做地磁场，试探究地磁场有什么特点。答案：(1)磁场和电场一样也是物质，但它与其他常见的物质不同；磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质，说它“特殊”是因为它和我们常见的以分子、原子、离子组成的物质不同，它不是以微粒形式存在，而是以一种“场”的形式存在；说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样，能对放在其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。因此我们说磁场也是和我们常见的桌子、房屋、水和空气一样，是一种客观存在的物质。(2)①地球相当于一个大磁体，磁体的N极在地理的南极附近，磁体的S极在地理的北极附近。②地磁的两极与地理的两极并不完全重合。地球表面上的小磁针静止后，南北极指向与南北方向(地球子午线或经线)有一个交角，叫地磁偏角，简称磁偏角；地球上不同位置，磁偏角不同。③由于地球磁极在缓慢移动，同一地点的磁偏角在缓慢变化。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。以下说法正确的是(　　)。A．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C．地磁场的方向是从北向南的D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的答案：D解析：地理南北极与地磁南北极不重合，所以地磁场方向与经线有夹角，即磁偏角；地磁场方向不与地面平行，它们之间的夹角称为磁倾角；在地磁极附近，磁场方向与地面是垂直的。　　对地磁场的理解是一个易错点，很容易错误认为地磁场的方向与地面平行。二、形形色色的磁性材料音箱中的喇叭、电话、磁盘、磁卡等生活中的许多物品都利用了磁体的磁性。请选择一个你熟悉的物品，简述它是怎样利用磁体的磁性来工作的。答案：喇叭是通过给磁体附近的线圈通电，磁体的磁场对线圈产生力的作用，从而线圈振动，同时带动喇叭的纸盆振动，发出声音。耳机和电话的听筒也是这个道理。磁带、磁盘、磁卡、签到卡、磁信用卡等生活中的许多器具都利用了磁体的磁性，请你选择你最熟悉的器具，简述它是怎样利用磁体的磁性来工作的。 答案：见解析解析：以磁带为例，认识磁记录的原理：磁带为一具有磁性敷层的合成树脂长带，用于记录声音和影像。录制时，磁带通过一块电磁铁(录制头)，录制头产生的磁场随声音或影像信号而改变。当磁带上的磁性颗粒通过磁头时，变化的磁场会移动磁性颗粒，于是就“写入”了一串相关磁性变化的信息。当插放录制内容时，磁带再次通过相同的磁头，磁带上磁性颗粒的排列方式使通过磁头的电流与录制时的电流一致。如果破坏磁性颗粒的排列方式，则可将所录制的内容清除掉。签到卡和磁信用卡就是根据磁记录原理制成的。签到卡是将员工在单位的代号用磁记录的方法记录到签到卡上．每天上班时他们将签到卡放入签到机内，签到机会将其代号和签到时间用磁记录的方法记录到签到机上去，这样便可了解员工的出勤和缺勤的情况。类似的还有图书馆或商店用的磁防盗卡，贴有磁防盗卡的书籍或商品在未办理借阅或购物手续而出门时，防盗装置便会受磁防盗卡作用而发声、发光或关门。1．关于磁极间的相互作用，下列说法正确的是(　　)。A．同名磁极相吸引　　　　　B．同名磁极相排斥C．异名磁极相排斥D．异名磁极相吸引答案：BD解析：磁极间的相互作用应该是同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。百度文库-让每个人平等地提升自我2．关于地磁场的说法正确的是(　　)。A．地球的地理两极连线与地磁两极连线之间的夹角叫地磁偏角B．地球的赤道位置的地磁偏角等于零C．地球的地磁场方向都是水平的D．地球的地磁北极在地理南极附近答案：D3．实验表明：磁体能吸引一元硬币，对这种现象解释正确的是(　　)。A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝C．磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多D．硬币中含有磁性材料，磁化后能被吸引答案：D4．关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是(　　)。A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C．指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D．指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上正常工作答案：AD5．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？答案：细小的铁粒子在地磁场的作用下被磁化成带磁的小磁针。小磁针在地磁场的作用下可以指示南北方向，防止它们迷失方向，所以有信鸽千里归巢的现象。