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时间:2020-07-17
《高中物理《磁现象和磁场》学案3 新人教版选修3-1.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第三章磁场一、磁现象和磁场【学习导学】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:。③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——磁感线描述电场用电场线,描述流体用流线,描述磁场用磁
2、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
3、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.②环形电流的磁场如图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.-6-用
4、心爱心专心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.③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I=e/T[圆周运动周期满足ke2/r2=m(2π/T)2r],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。④地球磁场地磁场的磁
5、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)。⑤一对条形磁铁组成的磁场分布(如图3-1-4)⑥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________-6-用心爱心专心的直线.匀强磁场是一种理想化的模型,大的异名磁极之间的磁场、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、关于磁偏角指南针并不指向地球的正南
6、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70010/和东经150045/的地方,地磁的南极(S极)在北半球北纬70050/和西经960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180o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
8、南极。所以本题中的通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),则有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
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