高二物理31磁现象和磁场学案4

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1、一、磁现象和磁场【自主学习】1、本节学习有关磁场的基本知识，通过冋顾磁学的发展历史和初中学过的磁学知识，应该掌握磁场的基本概念、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冇的作用，一切磁相互作用都是一种非直接接触的相互作用，必须通过來实现。3、描述磁场分布的常用工具——磁感线描述电场用电场线，描述流休用流线，描述磁场用磁感线。磁感线是指在磁场屮引入的一系列曲线，其上每一点的方向表示该点的磁

2、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，是确定电流磁场的基本法则，不仅适用于通电直导线，同吋也适用于通电圆环和通电螺线管.对于通电直导线的磁场，使用吋大拇指指向表示方向，弯曲的四指方向表示的方向；对丁•通电圆环或通电螺线管,弯曲的四指方向表示方向,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所示为宜线电流的磁感线分布图，右手握住直导线，

3、伸直的大拇指方向与一致，弯曲的四指方向就是通电宜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Z越强.①环形电流的磁场女口图3・1・2所示，右手弯曲的四指方向与方向一致，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的.②运动电荷的磁场电流是形成的，电流的磁场实质产生的.氢原子核外的电子由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

4、期内电子通过环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［电子e,半径r,周期T,圆周运动周期满足>,判断该环形电流的磁场方向时，必须注意，弯曲的四指必须与负电荷运动的方向相反，即指向正电荷运动的方向。③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）。I图3-1-2⑤一对条形磁铁组成的磁场分布（如图3・1・4）图3-1-66、关于磁偏角指南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

5、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，在现代科学技术中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（N极）在南半球南纬70°10和东经150°45的地方，地磁的南极（S极）在北半球北纬70°50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、做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的卜-方，通电后发现小磁针不动，用手拨动一下小磁针，小磁针

6、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D.正西北拓展：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，乂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)，则冇可能出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，要求导线南北方向放置。例2、如图3-1-7所示，在全自动洗衣机屮，排水阀由程序控制器控制其动作的.当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁心2动作，

7、牵引排水阀的活塞，排除污水.牵引电磁铁结构如图所示.以下正确的是()(A)若a,b初输入交变电流，铁心2不能吸入线圈屮(B)若a,b初输入交变电流，铁心2能吸入线圈中(C)若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负,则铁心2的B为S极(D)若某时刻输入控制电流时，a为正,b为负，则铁心2的B为N极拓展：电磁铁是磁性的一种应用，常用的电磁铁大多做成形，口的是让它两个磁极可以同时吸引物体.巨大的电磁铁里可以通以强大的电流，从而产生强大的磁场，充当电磁起重机的提手，吸引起很重的铁块.例3、已知电流磁场的磁感应线方向或N、S极方向，请在图3-1-8±标

8、出电流方向。拓展：应用安培定则时，对于通电直导线的磁场，人母指指向表示电流的方向，弯iih的四指方向表示磁感线的环绕方向；对于通电圆环或通电螺线管，弯曲的四指方向表示电流方向，人