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2019-2020年高中物理 3.2認(rèn)識磁場學(xué)案 粵教版選修3-1 　　1．知道電流的磁效應(yīng)和磁場的基本性質(zhì)． 2．知道什么是磁感線，掌握五種典型磁場的磁感線特點(diǎn)，知道勻強(qiáng)磁場和它的磁感線特征． 3．知道安培定則，并能運(yùn)用安培定則判斷幾種常見通電導(dǎo)線周圍磁感線方向． 4．了解安培分子電流假說． 1．電流的磁效應(yīng)． (1)自然界中的磁體總存在著N、S兩個(gè)磁極，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引． (2)丹麥物理學(xué)家奧斯特的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，著名的奧斯特實(shí)驗(yàn)是把導(dǎo)線沿南北方向放置在指南針上方，通電時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)． 2．磁場和磁感線． (1)磁體與磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的． 磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁極或電流產(chǎn)生力的作用． (2)所謂磁感線，是在磁場中畫出的一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的磁場方向都在該點(diǎn)的切線方向上． 磁感線的基本特性： ①磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱． ②磁感線不相交、不相切、不中斷、是閉合曲線；在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內(nèi)部，由S極指向N極． ③磁感線是為了形象描述磁場而假想的物理模型，在磁場中并不真實(shí)存在，不能認(rèn)為有磁感線的地方才有磁場，沒有磁感線的地方?jīng)]有磁場． (3)在條形磁鐵的內(nèi)部、通電螺線管的內(nèi)部、靠得很近的N、S極之間，存在大小、方向都相同的磁場叫勻強(qiáng)磁場．勻強(qiáng)磁場的磁感線是一組等間距的方向相同的平行直線． 3．安培定則． 判定直線電流的方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系時(shí)，安培定則表述為：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是周圍磁場的環(huán)繞方向． 判定環(huán)形電流和通電螺線管的電流方向和磁感線方向之間的關(guān)系時(shí)要統(tǒng)一表述為：讓彎曲的四指所指方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是環(huán)形電流或通電螺線管內(nèi)部磁感線的方向． 4．安培分子電流假說． 安培分子電流假說：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． 居里溫度 居里點(diǎn)或居里溫度(the Curie temperature)是指材料可以在鐵磁體和順磁體之間改變的溫度．低于居里點(diǎn)溫度時(shí)該物質(zhì)成為鐵磁體，此時(shí)和材料有關(guān)的磁場很難改變．當(dāng)溫度高于居里點(diǎn)溫度時(shí)，該物質(zhì)成為順磁體，磁體的磁場很容易隨周圍磁場的改變而改變．這時(shí)的磁敏感度約為10－6. 19世紀(jì)末，著名物理家居里在自己的實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)磁石的一個(gè)物理特性，就是當(dāng)磁石加熱到一定溫度時(shí)，原來的磁性就會消失．后來，人們把這個(gè)溫度叫“居里點(diǎn)”．在地球上，巖石在成巖過程中受到地磁場的磁化作用，獲得微弱磁性，并且被磁化的巖石的磁場與地磁場是一致的．這就是說，無論地磁場怎樣改換方向，只要它的溫度不高于“居里點(diǎn)”，巖石的磁性是不會改變的．根據(jù)這個(gè)道理，只要測出巖石的磁性，自然能推測出當(dāng)時(shí)的地磁方向．這就是在地學(xué)研究中人們常說的化石磁性．在此基礎(chǔ)之上，科學(xué)家利用化石磁性的原理，研究地球演化歷史的地磁場變化規(guī)律，這就是古地磁說. 為了尋找大陸漂移說的新證據(jù)，科學(xué)家把古地磁學(xué)引入海洋地質(zhì)領(lǐng)域，并取得令人鼓舞的成績. 一、單項(xiàng)選擇題 1．下面是某位同學(xué)列出的磁體和磁體、磁體和電流、電流和電流之間相互作用的流程圖，其中不正確的是(C) A．磁體——磁場——磁體 B．磁體——磁場——電流 C．電流——電場——電流 D．電流——磁場——電流 解析：磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流之間的作用力都是通過磁場傳遞的，所以C錯(cuò)，A、B、D正確． 2．關(guān)于磁場中某點(diǎn)的磁場方向，下列說法中不正確的是(B) A．與經(jīng)過該點(diǎn)的磁感線的切線方向相同 B．與放在該點(diǎn)小磁針的受力方向相同 C．與放在該點(diǎn)小磁針靜止時(shí)N極所指的方向相同 D．與放在該點(diǎn)小磁針N極所受磁場力的方向相同 3. 以下說法中正確的是(A) A．磁極與磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的 B．通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的 C．磁極與通電導(dǎo)體間的相互作用是通過電場與磁場而共同產(chǎn)生的 D．磁場和電場是同一種物質(zhì) 解析： 4．關(guān)于磁現(xiàn)象的本質(zhì)，下列說法正確的是(B) A．除永久磁鐵外，一切磁場都是由運(yùn)動(dòng)電荷或電流產(chǎn)生的 B．根據(jù)安培的分子電流假說，在外磁場作用下，物體內(nèi)部分子電流取向變得大致相同時(shí)，物體就被磁化了，兩端形成磁極 C．鐵棒被磁化后，如果取走磁鐵，它的磁性就會消失，這是因?yàn)殍F棒內(nèi)部的分子電流消失了 D．磁就是電，電就是磁；有磁必有電，有電必有磁 5．為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在下面的四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是(B) 解析：由日常知識可知，地球的南極為磁場的N極，由右手螺旋定則可知，電流方向如圖B，故選項(xiàng)B正確． 二、不定項(xiàng)選擇題 6.如圖所示是幾種常見磁場的磁感線分布示意圖，下列說法正確的是(A) A．圖甲中a端是磁鐵的S極，b端是磁鐵的N極 B．圖甲中a端是磁鐵的N極，b端是磁鐵的S極 C．圖乙是兩異名磁極的磁感線分布示意圖，c端是N極，d端是S極 D．圖乙是兩同名磁極的磁感線分布示意圖，c端是S極，d端是N極 解析：圖甲是條形磁鐵外部磁感線分布示意圖，外部磁場的磁感線是從磁鐵的N極出來，進(jìn)入磁鐵的S極，故A正確，B錯(cuò)誤．圖乙是兩異名磁極間的磁感線分布示意圖，磁感線仍然是從N極出來，進(jìn)入磁鐵的S極，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤． 7．如圖中，當(dāng)電流逆時(shí)針通過圓環(huán)導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體中央的小磁針的N極將指向(AD) 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 解析：用安培定則判斷． 8．如圖，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時(shí)，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這一束帶電粒子可能是(ABCD) 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．向左飛行的質(zhì)子 解析：用安培定則判斷． 9．在地球赤道上空有一小磁針處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，突然發(fā)現(xiàn)小磁針N極向東偏轉(zhuǎn)，由此可知(BC) A．可能是小磁針正東方向有一條形磁鐵的N極靠近小磁針 B．可能是小磁針正東方向有一條形磁鐵的S極靠近小磁針 C．可能是小磁針正上方有電子流自南向北水平通過 D．可能是小磁針正上方有電子流自北向南水平通過 解析：用安培定則判斷． 三、填空題 10．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． 解析：C端為電源正極，D端為電源負(fù)極． 答案：C　N 11．如圖所示，在通電螺線管內(nèi)部中間的小磁針，靜止時(shí)N極指向右端，則電源的c端為正極，螺線管的a端為S極． 12．如圖所示，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止不動(dòng)時(shí)，靠近螺線管的是小磁針N極，若將小磁針放到該通電螺線管內(nèi)部，小磁針指向與圖示位置時(shí)的指向相同(填“同”或“反”)．