湖北省恩施第二中学高二物理31磁现象和磁场课件(人教版选修31).ppt
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1、12情景切入情景切入我们的祖先在磁现象的发现及应用方面写下了灿烂的一页早在战国时期就有我们的祖先在磁现象的发现及应用方面写下了灿烂的一页早在战国时期就有“慈石召铁慈石召铁”的记载,讲的是天然磁石对铁块的吸引指南针是我国古代的的记载,讲的是天然磁石对铁块的吸引指南针是我国古代的四大发明之一,对世界文明有重大影响四大发明之一,对世界文明有重大影响 指南针指南针3磁到底是什么?指南针为什么能指明方向?磁对人类有什么作用?这一章我们就磁到底是什么?指南针为什么能指明方向?磁对人类有什么作用?这一章我们就来探究磁的奥秘来探究磁的奥秘知识导航知识导航本章研究有关磁场的产生描述及磁场对电流和运动电荷作用的知
2、识,安培力、洛本章研究有关磁场的产生描述及磁场对电流和运动电荷作用的知识,安培力、洛伦兹力是磁场性质的具体体现,磁电式电流表、质谱仪和回旋加速器是安培伦兹力是磁场性质的具体体现,磁电式电流表、质谱仪和回旋加速器是安培力和洛伦兹力的具体应用力和洛伦兹力的具体应用在学习过程中要掌握三个概念、两个定则、二种规律在学习过程中要掌握三个概念、两个定则、二种规律 4三个概念:磁场、磁感应强度、磁通量三个概念:磁场、磁感应强度、磁通量两个定则:左手定则、右手定则两个定则:左手定则、右手定则二种规律:通电导体在磁场中受力的规律、带电粒子在磁场中的运动规律二种规律:通电导体在磁场中受力的规律、带电粒子在磁场中的
3、运动规律本章学习的重点:磁感应强度的概念,磁现象的电本质;磁场对电流的作用力本章学习的重点:磁感应强度的概念,磁现象的电本质;磁场对电流的作用力安培力;磁场对运动电荷的作用力安培力;磁场对运动电荷的作用力洛仑兹力洛仑兹力本章难点:带电粒子在磁场中运动的基本规律以及带电粒子在电场、磁场、重力本章难点:带电粒子在磁场中运动的基本规律以及带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动规律的综合应用场中的运动规律的综合应用5学法指导学法指导1本章的学习可以通过与前面学过的电场类比,从而更好地理解,例如,磁场本章的学习可以通过与前面学过的电场类比,从而更好地理解,例如,磁场与电场类比,磁感应强度与电场强度类比,磁
4、感线与电场线类比,安培力、与电场类比,磁感应强度与电场强度类比,磁感线与电场线类比,安培力、洛伦兹力与电场力类比等洛伦兹力与电场力类比等2.可运用等效法处理运动电荷、磁体间的相互作用问题,比如把运动电荷、磁体可运用等效法处理运动电荷、磁体间的相互作用问题,比如把运动电荷、磁体等效成电流,在学习过程中通过实验,由感性到理性,从而培养科学的思维等效成电流,在学习过程中通过实验,由感性到理性,从而培养科学的思维习惯和研究方法习惯和研究方法63在处理运动电荷在匀强磁场中的运动时,首先要找到圆周运动的圆心,利用在处理运动电荷在匀强磁场中的运动时,首先要找到圆周运动的圆心,利用洛伦兹力提供向心力这一条件,
5、确定圆周运动的半径和周期,再进一步确定洛伦兹力提供向心力这一条件,确定圆周运动的半径和周期,再进一步确定运动时间、偏转角度等物理量运动时间、偏转角度等物理量4磁电式电流表、质谱仪和回旋加速器是安培力和洛伦兹力的具体应用,学习磁电式电流表、质谱仪和回旋加速器是安培力和洛伦兹力的具体应用,学习过程中要善于把实际问题抽象成简单的物理模型,弄清它的基本原理过程中要善于把实际问题抽象成简单的物理模型,弄清它的基本原理 78认识磁现象,知道磁场的概念认识磁现象,知道磁场的概念知道磁场是客观存在的物质,了解电流的磁效应知道磁场是客观存在的物质,了解电流的磁效应了解地磁场的分布、变化,以及对人类生活的影响了解
6、地磁场的分布、变化,以及对人类生活的影响.9茫茫大海,一望无际,洪涛接天,巨浪如山远航的船只茫茫大海,一望无际,洪涛接天,巨浪如山远航的船只(如图所示如图所示)怎样掌握航怎样掌握航向,顺利抵达目的地?向,顺利抵达目的地?101指南针是我国古代指南针是我国古代 发明之一发明之一.12世纪初,我国已有指南针用于世纪初,我国已有指南针用于 的的明确记载明确记载2 和和 都叫做永磁体它们都能吸引铁质物体,我们把这种都叫做永磁体它们都能吸引铁质物体,我们把这种性质叫做性质叫做 .磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫做磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫做 .四大四大天然磁石天然磁石人造磁铁人
7、造磁铁磁性磁性磁极磁极航海航海113地球具有磁场,宇宙中的许多天体都有地球具有磁场,宇宙中的许多天体都有 .太阳表面的黑子、耀斑和太阳风太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都与等活动都与 有关有关月亮也有磁场阿波罗登月计划的重要科研活动之一,就是观测月亮也有磁场阿波罗登月计划的重要科研活动之一,就是观测 和和 ,并由此推断出,月球内部全部为固态物质,并由此推断出,月球内部全部为固态物质磁场磁场太阳磁场太阳磁场月球磁场月球磁场月岩磁性月岩磁性12(1)磁性:物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性磁性:物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性(2)磁体:具有磁性的物体叫磁体磁体:具有磁性的物体叫磁
8、体(3)磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极磁极:磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的区域叫磁极任何磁体都有两个磁极,一个叫南极任何磁体都有两个磁极,一个叫南极(又称又称S极极),另一个叫北极,另一个叫北极(又称又称N极极)131415特别提醒:特别提醒:奥斯特实验证明了电流周围产生磁场,本来是没有条件的,但实际实验时必须考虑奥斯特实验证明了电流周围产生磁场,本来是没有条件的,但实际实验时必须考虑地磁场的影响,让通电导线沿南北方向放置,磁场方向与地磁场方向尽量不一地磁场的影响,让通电导线沿南北方向放置,磁场方向与地磁场方向尽量不一致,效果明显致,效果明显.16所有与磁现象有关的
9、相互作用,都是通过磁场发生的,可与电荷间的相互作用相类所有与磁现象有关的相互作用,都是通过磁场发生的,可与电荷间的相互作用相类比比17(1)定义: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、磁体定义: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、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用,这种特殊的物质叫磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用,这种特殊的物质叫磁场(2)磁场的基本性质:对放入其中的磁极或电流产生力的作用磁场的基本性质:对放入其中的磁极或电流产生力的作用(3)磁场的产生:磁场的产生:永磁体周围存在磁场;永磁体周围存在磁场;电流周围存在磁场电流周围存在磁场电流
10、的磁效电流的磁效应应1819解析:解析: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
11、名磁极,此时属于异名磁性物质相互吸引;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极相互吸引故D D正确正确答案:答案:D 20(1)地球是一个巨大的磁体,地球周围存在着磁场地球是一个巨大的磁体,地球周围存在着磁场地磁场地磁场(2)地磁体的南极在地球北极附近,地磁体的南极在地球北极附近,地磁体的北极在地球南极附近地磁体的北极在地球南极附近(3)地球的地理两极与地磁两极并地球的地理两极与地磁两极并不重合,因此,磁针并非准确地不重合,因此,磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,指南或指北,其间有一个交角,这就是地磁偏角,简称磁偏角这就是地磁偏角,简称磁偏角(如图所示如图所示)
12、21特别提醒:特别提醒:虽然地磁两极与地理两极并不重合,但它们的位置相对来说差别不是很大因此,虽然地磁两极与地理两极并不重合,但它们的位置相对来说差别不是很大因此,一般我们认为:一般我们认为:(1)(1)地理南极正上方磁场方向竖直向上,地理北极正上方磁场方向竖直向下地理南极正上方磁场方向竖直向上,地理北极正上方磁场方向竖直向下(2)(2)在赤道正上方,地磁场方向水平向北在赤道正上方,地磁场方向水平向北(3)(3)在南半球,地磁场方向指向北上方;在北半球,地磁场方向指向北下方在南半球,地磁场方向指向北上方;在北半球,地磁场方向指向北下方 22指南针本身就是一个小磁体,你能分析一下,指南针静止时为
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