《2022年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 第二節(jié) 認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)導(dǎo)學(xué)案粵教版選修3-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 第二節(jié) 認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)導(dǎo)學(xué)案粵教版選修3-1(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中物理 第三章 磁場(chǎng) 第二節(jié) 認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)導(dǎo)學(xué)案粵教版選修3-1【自主學(xué)習(xí)】一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 知識(shí)與技能 知道磁體和電流周圍有磁場(chǎng),知道磁場(chǎng)的基本特性對(duì)放入其中的磁體和電流有力的作用;知道磁場(chǎng)有方向,可以用磁感線描述磁場(chǎng);知道常見(jiàn)的磁感線,了解分子電流假說(shuō) 2. 過(guò)程與方法 觀察常見(jiàn)的磁感線,分析歸納的方法 二、 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 認(rèn)識(shí)世界的多樣性,尊重事實(shí),實(shí)事求是三、 重點(diǎn)難點(diǎn)3. 磁場(chǎng) 磁場(chǎng)特性1. 磁感線 磁場(chǎng)方向三、自主學(xué)習(xí)1、磁感線(1)磁感線ACB在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線,使些曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致,這樣的曲線就叫做磁感線。利用磁感線可以形象地
2、描述磁場(chǎng)。(2)磁感線的實(shí)驗(yàn)?zāi)M演示:在磁鐵的不同位置放上小磁針。現(xiàn)象:靜止時(shí)小磁針的N極指向各不相同。能顯示出磁感線的形狀。演示:實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑來(lái)模擬磁感線的形狀。在磁場(chǎng)中放一塊玻璃板,玻璃板上均勻地撒一層細(xì)鐵屑,細(xì)鐵屑在磁場(chǎng)里被磁化成“小磁針”,輕敲玻璃板使鐵屑胡規(guī)則地排列起來(lái),就模擬出磁感線的形狀。如圖所示。在兩極附近磁場(chǎng)較強(qiáng),磁感線較密?,F(xiàn)象:鐵屑靜止時(shí)有規(guī)則地排列起來(lái),顯示出磁感線的形狀。2、幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)(1)幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)條形磁鐵的磁場(chǎng)蹄形磁鐵的磁場(chǎng)問(wèn)題:磁鐵周圍的磁感線方向如何?結(jié)論:磁感線是閉合曲線,磁鐵外部的磁感線是從北極出來(lái),回到磁鐵的南極,內(nèi)部是從南極到北極。直線電流的
3、磁場(chǎng)問(wèn)題:通電直導(dǎo)線周圍的磁感線如何分布?結(jié)論:直線電流磁場(chǎng)的磁感線是一些以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓,這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上。把小磁針?lè)诺酵娭睂?dǎo)線附近,根據(jù)磁針的指向,可以研究它周圍磁場(chǎng)的分布。直線電流的磁場(chǎng)方向可以用安培定則方便地表示。問(wèn)題:直線電流周圍的磁感線分布和什么因素有關(guān)系?結(jié)論:改變電流的方向,各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都變成相反的方向,即磁感線的方向隨著改變。直線電流周圍的磁感線方向和電流方向有關(guān)系。問(wèn)題:直線電流的方向跟磁感線方向之間的關(guān)系如何判斷呢?結(jié)論:直線電流的方向和磁感線方向之間的關(guān)系可用安培定則(也叫右手螺旋定則)來(lái)判定:右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向跟電流的方
4、向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。對(duì)直線電流周圍的磁感線,應(yīng)能畫(huà)出不同側(cè)面、不同角度磁感線圖。環(huán)形電流的磁場(chǎng)問(wèn)題:環(huán)形電流周圍的磁感線如何分布?結(jié)論:環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線。在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上,磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直。問(wèn)題:環(huán)形電流的方向跟磁感線方向之間的關(guān)系如何判斷呢?結(jié)論:環(huán)形電流的方向跟中心軸線上的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來(lái)判定:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上磁感線的方向。通電螺線管磁場(chǎng)的磁感線問(wèn)題:通電螺線管外部的磁場(chǎng)和什么相似?結(jié)論:通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁
5、感線相似,一端相當(dāng)于南極,一端相當(dāng)于北極。問(wèn)題:通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)如何?結(jié)論:通電螺線管內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行,方向由南極指向北極,并和外部的磁感線連接,形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線。通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)比兩極處的磁場(chǎng)更強(qiáng)。問(wèn)題:通電螺線管的磁感線方向和什么因素有關(guān)系?結(jié)論:通電螺線管的磁感線方向和螺線管的電流方向有關(guān)。問(wèn)題:如何判斷通電螺線管的極性?結(jié)論:通電螺線管的電流方向和它的磁感線方向之間的關(guān)系,也可用安培定則來(lái)判定:用右手握住螺線管,讓彎曲四指所指的方向和電流的方向一致,大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向。也就是說(shuō),大拇指指向通電螺線管的北極。與天然磁體的磁場(chǎng)相比,電
6、流磁場(chǎng)的強(qiáng)弱容易控制,因而在實(shí)際中有很多重要的應(yīng)用。電磁起重機(jī)、電話、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī),以及在自動(dòng)控制中普通應(yīng)用的電磁繼電器,都離不開(kāi)電流的磁場(chǎng)。(2)磁感線的特點(diǎn)磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向表示該位置的磁場(chǎng)方向,亦即小磁針在該位置時(shí)N極的受力方向,或小磁針在該位置靜止時(shí)N極的指向;磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁感線密集處磁場(chǎng)強(qiáng),稀疏處磁場(chǎng)弱。磁感線為閉合曲線,無(wú)起點(diǎn)和終點(diǎn)。在磁體的外部磁感線由N極發(fā)出,回到S極。在磁體的內(nèi)部磁感線則由S極指向N極。在穩(wěn)定的磁場(chǎng)中,某一點(diǎn)只有惟一確定的磁場(chǎng)方向,所以兩條磁感線不能相交。磁感線也不相切。若磁感線相切,則切點(diǎn)處的磁場(chǎng)將趨近于無(wú)窮大,這是不可能的?!?/p>
7、思考與討論】(1)磁感線和電場(chǎng)線的關(guān)系?a電場(chǎng)線是電場(chǎng)的形象描述,而磁感線是磁場(chǎng)的形象描述;b電場(chǎng)線不是閉合曲線,而磁感線是閉合曲線;c電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都是跟該點(diǎn)電場(chǎng)方向一致,磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致;d電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。(2)電流磁場(chǎng)和天然磁鐵相比有何特點(diǎn)?a電流磁場(chǎng)的有無(wú)可由通斷電來(lái)控制;b電流磁場(chǎng)的極性可以由電流方向變換;c電流磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可由電流的大小來(lái)控制。(3)電流的磁場(chǎng)有何用途?電流的磁場(chǎng)用途很廣泛,如電磁起重機(jī)、電話、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及在自動(dòng)控制中得到普遍應(yīng)用的電磁繼電器。3、安培分子電流假說(shuō)磁鐵和電流都
8、能產(chǎn)生磁場(chǎng)。它們的磁場(chǎng)是否有什么關(guān)系呢?我么已經(jīng)知道,通電螺線管和條形磁鐵的磁場(chǎng)分布十分相似,法國(guó)學(xué)者安培由此受到啟發(fā),提出了著名的分子電流假說(shuō)。(1)分子電流假說(shuō)的內(nèi)容在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流分子電流。分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極,這就是分子電流假說(shuō)。(2)用安培假說(shuō)解釋磁現(xiàn)象閱讀課文,回答以下問(wèn)題。一根鐵棒在未被磁化時(shí)為什么對(duì)外界不顯磁性?鐵棒未被磁化時(shí),內(nèi)部各分子電流的取向是雜亂無(wú)章的,它們的磁場(chǎng)互相抵消,對(duì)外界不顯磁性。什么是磁化?如何去理解磁化和磁極?使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體獲得磁性的過(guò)程叫磁化。在有外界磁場(chǎng)的作用時(shí),某些物質(zhì)內(nèi)部各
9、分子電流的取向會(huì)變得大致相同,這個(gè)過(guò)程就是磁化,這些物質(zhì)被磁化后,各分子電流的磁場(chǎng)互相疊加,對(duì)外界顯示出較強(qiáng)的磁作用,在兩端形成磁極。永磁體為什么具有磁性?永磁體之所以具有磁性,是因?yàn)樗鼉?nèi)部的環(huán)形分子電流本來(lái)就排列整齊。永磁體如何失去磁性?永磁體受到高溫或猛烈的敲擊會(huì)失去磁性,這是因?yàn)樵诩ち业臒徇\(yùn)動(dòng)或機(jī)械振動(dòng)的影響下,分子電流的取向又變得雜亂無(wú)章了。為什么無(wú)論把磁棒折成多小的一段,它總有兩個(gè)磁極?每個(gè)環(huán)形分子電流的兩個(gè)側(cè)面必定同時(shí)出現(xiàn),一面相當(dāng)于N極,另一面相當(dāng)于S極。(3)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)羅蘭實(shí)驗(yàn)1876年,羅蘭把大量的電荷加在一個(gè)橡膠圓盤上,然后使盤繞中心軸高速轉(zhuǎn)動(dòng),在盤的附近用小磁針來(lái)檢驗(yàn)
10、磁場(chǎng)的存在,如圖所示。結(jié)果他發(fā)現(xiàn),當(dāng)帶電盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小磁針果然發(fā)生了偏轉(zhuǎn),而且改變盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向或改變所帶電荷的正負(fù)時(shí),小磁針的偏轉(zhuǎn)方向也改變,磁針的偏轉(zhuǎn)方向跟運(yùn)動(dòng)電荷所形成的電流方向間的關(guān)系同樣符合安培定則。磁現(xiàn)象的電本質(zhì)電流產(chǎn)生磁場(chǎng),其磁場(chǎng)是運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的。磁體中的分子電流是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)形成的。安培分子電流假說(shuō)揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣,都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。課 堂檢測(cè)案第二節(jié) 認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)(一課時(shí))l 【課堂檢測(cè)】1利用安培分子電流假說(shuō)可以解釋下列哪些現(xiàn)象( ) A永久磁鐵的磁場(chǎng) B直線電流的磁場(chǎng)C環(huán)形電流的磁場(chǎng) D軟鐵被磁化產(chǎn)生磁性2磁鐵在高溫下或者受到敲擊時(shí)會(huì)
11、失去磁性,根據(jù)安培的分子電流假說(shuō),其原因是A分子電流消失 B分子電流的取向變得大致相同 C分子電流的取向變得雜亂 D分子電流的強(qiáng)度減弱3如圖所示,兩根平行的直導(dǎo)線,通以大小相等、方向相反的電流,下列說(shuō)法中正確的是( ) A兩根導(dǎo)線之間不存在磁場(chǎng)B兩根導(dǎo)線之外不存在磁場(chǎng)C兩根導(dǎo)線之間存在磁場(chǎng),方向垂直紙面向里D兩根導(dǎo)線之間存在磁場(chǎng),方向垂直紙面向外第二節(jié) 認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)(一課時(shí))l 【當(dāng)堂訓(xùn)練】1.鐵棒A能吸引小磁針,鐵棒B能排斥小磁針,若將鐵棒A靠近鐵棒B,則( )A.A、B一定相互吸引B.A、B一定相互排斥C.A、B間可能無(wú)磁作用D.A、B間一定有磁作用,可能吸引,也可能排斥2.關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的
12、描述,正確的是( )A.磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向,它每一點(diǎn)的切線方向就表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向B.磁感線是從磁鐵的N極指向S極C.磁鐵間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的D.磁感線就是磁場(chǎng)中碎鐵屑排列成的曲線3如圖中,當(dāng)電流順時(shí)針通過(guò)圓環(huán)導(dǎo)體時(shí),在導(dǎo)體中央的小磁針的N極將指向( )A指向讀者 B背離讀者C垂直紙面向內(nèi) D垂直紙面向外4如圖,一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過(guò)磁針上方時(shí),磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),這一束帶電粒子可能是( )A向右飛行的電子B向左飛行的正離子C向右飛行的負(fù)離子D向左飛行的中子第二節(jié) 認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)(一課時(shí))l 【鞏固拓展】1如圖所示,環(huán)形導(dǎo)線在A、B處與直導(dǎo)線ab相連,圖中標(biāo)出了環(huán)形電流的磁場(chǎng)方向,則C和D接電源正極的是_,放在ab下方的小磁針的_極轉(zhuǎn)向紙外2.如圖所示,一帶負(fù)電的金屬環(huán)繞軸OO以角速度勻速旋轉(zhuǎn),在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡的位置是( )A.N極豎直向上B.N極豎直向下C.N極沿軸線向左D.N極沿軸線向右3.圖甲、乙中已知小磁針N極靜止時(shí)的指向,請(qǐng)畫(huà)出電源正負(fù)極;4.圖中甲、乙,已知小磁針靜止時(shí)的指向和電源正負(fù)極,請(qǐng)畫(huà)出繞法.