31磁现象和磁场学案3（人教版选修3-1）

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1、3.1磁现象和磁场学案3学习目标1、列举磁现象在生活、生产中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其対人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。2、知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用.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。学习重点磁场的物质性和基本特性。【要点导学】1、本节学习有关磁场的基本知识，通过回顾磁学的发展历史和初中学过的磁学知识，应该学握磁场的慕木概念、磁感线及其物理意义、知道磁铁、电流和地球磁场的磁感线分布情况，并会用安培定则判定磁场方向.2、基本磁学

2、概念：①磁性：的性质。②磁极：o③磁场：：磁体周围空间存在，它的基本性质是对放在其中的磁体或电流有的作用，一切磁相互作用都是一种非直接接触的相互作用，必须通过来实现。3、描述磁场分布的常用工具一一磁感线描述电场用电场线，描述流体用流线，描述磁场用磁感线。磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线，其上每一点的方向表示该点的磁场方向，也是小磁针静止时—的指向.磁感线在磁铁外部由—极到极，在磁铁内部由—极到极，构成一闭合的曲线。磁感线越密处磁场越—，磁感线越疏处磁场越—.4、确定电流产生磁场的方向——安培定则安培定则又称为右手螺旋定则，是确定电流磁场

3、的基本法则，不仅适用于通电直导线,同时也适用于通电圆环和通电螺线管.对于通电直导线的磁场，使用时大拇指指向表示方向，弯曲的四指方向表示的方向；对于通电圆环或通电螺线管，弯曲的四指方向表方向，大拇指的指向表示螺线管内部的方向5、几种常见的磁场的磁感线分布图①直线电流的磁场如图3・1・1所示为直线电流的磁感线分布图，右手握住直导线，伸直的大拇指方向与一致，弯曲的四指方向就是通电直导线在周围空间产生的的方向.通电直导线在周围产生的磁场是不均匀分布的，垂直于直导线方向，离直导线越远，磁场:反之越强.①环形电流的磁场如图3-1-2所示，右手弯曲的四

4、指方向与方向一致，伸直的大拇指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向，大拇指指向磁的位置.螺线管是由多个环形串联而成,所以通电螺线管与环形电流的磁场的确定的方法是相同图3-1-2的.①运动电荷的磁场电流是由电荷的定向移动形成的，电流的磁场实质是运动电荷产生的.氢原子核外的电子rti于受到库仑力的作用，绕氢原子核做匀速圆周运动，产生的电流相当于一个环形电流,由于在一个周期内电子通过坏上任意一个截面一次，根据电流强度的定义，电流强度大小为Z=y[El周运动周期满足K—机牛）H，判断该环形电流的磁场方向吋，必须注意,弯曲的四指必须与负电荷运动

5、的方向相反，即指向正电荷运动的方向。②地球磁场地磁场的磁感线的分布与条形磁铁、通电螺线管的磁场相似.如图3-1-3所示，与地理南极对应的是地磁北极，与地理北极对应的是地磁南极（不计磁偏角时）。③一对条形磁铁组成的磁场分布（如图3-1-4）①匀强磁场如果某个区域里磁感应强度大小,且相同，这个区域里的磁场叫做匀强磁场，匀强磁场的磁感线是一组平行且的直线.匀强磁场是一种理想化的模型，大的界名磁极之间的磁场、通电螺旋管内部（扣除边缘区域）的磁场可以近似看作匀强磁场处理，如图3-1-5所示6、关于磁偏角地磁南极地理北极地理南极地磁北极图3T-6指南

6、针并不指向地球的正南和正北.公元11世纪，我国科学家通过长期的观察发现,指南针的指向并不是地球的正南和正北，而是略微偏离一点.也就是说地的两极和地磁的两极并不重合，这个偏差，在现代科学技术屮可以用磁偏角来描述.如图3-1-6所示，地理南北极与地磁南北极并不重合，地磁的北极（7极）在南半球南纬70°10z和东经150°45,的地方，地磁的南极（S极）在北半球北纬70°50z和西经96°的地方.通过磁针静止位置所作的竖直平面叫做地磁子午面，地磁子午面和地理子午面做夹的角度叫做磁偏角.实际测量的结果指出，地球各处的磁偏角不同.【范例精析】例1、

7、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180°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0.正西北解析：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90°。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。所以本题屮的通

8、电导线应东西方向放置，答案A是正确的。拓展：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