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2019-2020年高中物理 3.2認識磁場學案 粵教版選修3-1 　　1．知道電流的磁效應和磁場的基本性質(zhì)． 2．知道什么是磁感線，掌握五種典型磁場的磁感線特點，知道勻強磁場和它的磁感線特征． 3．知道安培定則，并能運用安培定則判斷幾種常見通電導線周圍磁感線方向． 4．了解安培分子電流假說． 1．電流的磁效應． (1)自然界中的磁體總存在著N、S兩個磁極，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引． (2)丹麥物理學家奧斯特的貢獻是發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，著名的奧斯特實驗是把導線沿南北方向放置在指南針上方，通電時發(fā)生偏轉(zhuǎn)． 2．磁場和磁感線． (1)磁體與磁體之間、磁體與通電導體之間以及通電導體與通電導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，每一點的磁場方向都在該點的切線方向上． 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，在磁場中并不真實存在，不能認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磁場．勻強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系時，安培定則表述為：用右手握住導線，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系時要統(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，分子電流使每個物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當于兩個磁極． 居里溫度 居里點或居里溫度(the Curie temperature)是指材料可以在鐵磁體和順磁體之間改變的溫度．低于居里點溫度時該物質(zhì)成為鐵磁體，此時和材料有關的磁場很難改變．當溫度高于居里點溫度時，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．這時的磁敏感度約為10－6. 19世紀末，著名物理家居里在自己的實驗室里發(fā)現(xiàn)磁石的一個物理特性，就是當磁石加熱到一定溫度時，原來的磁性就會消失．后來，人們把這個溫度叫“居里點”．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”，巖石的磁性是不會改變的．根據(jù)這個道理，只要測出巖石的磁性，自然能推測出當時的地磁方向．這就是在地學研究中人們常說的化石磁性．在此基礎之上，科學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)，科學家把古地磁學引入海洋地質(zhì)領域，并取得令人鼓舞的成績. 一、單項選擇題 1．下面是某位同學列出的磁體和磁體、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，A、B、D正確． 2．關于磁場中某點的磁場方向，下列說法中不正確的是(B) A．與經(jīng)過該點的磁感線的切線方向相同 B．與放在該點小磁針的受力方向相同 C．與放在該點小磁針靜止時N極所指的方向相同 D．與放在該點小磁針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．通電導體與通電導體間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的 C．磁極與通電導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，一切磁場都是由運動電荷或電流產(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，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，這是因為鐵棒內(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世紀安培假設：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在下面的四個圖中，正確表示安培假設中環(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B正確． 二、不定項選擇題 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，進入磁鐵的S極，故A正確，B錯誤．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，進入磁鐵的S極，故C錯誤，D錯誤． 7．如圖中，當電流逆時針通過圓環(huán)導體時，在導體中央的小磁針的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，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狀態(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)形導線在A、B處與直導線ab相連，圖中標出了環(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)動的小磁針靜止不動時，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的指向相同(填“同”或“反”)．