第1节 磁现象和磁场,磁 场,磁场对大脑的影响查尔斯爱泼斯坦是佐治亚州亚特兰大Emory大学的神经学专家，在一次晚宴上他表演了一个实验查尔斯让他的同事拉赫大声地数数，而他将一个手机大小的磁线圈对准拉赫的前额，“一、二、三”，拉赫数着但当爱泼斯坦把线圈开关打开后，拉赫很快就说不出话了，而是含混地重复着类似四的发音爱泼斯坦把开关关上后，拉赫又“四、五、六”地数下去了 爱泼斯坦的这个实验并不是一个戏法，实际上他是通过磁场刺激，影响拉赫的一部分大脑他使用的就是穿颅磁力刺激法，简称为TMS.一个世纪以来科学家们一直致力于电磁场对大脑活动影响的研究，而现代的TMS只有15年的历史,用TMS来刺激运动神经，从而测试受损的大脑和脊椎在过去的10年中人们已经运用TMS来研究大脑如何控制其他行为，并用来治疗抑郁症令科学家们兴奋不已的是TMS在短时间内改变了大脑的一部分活动，通过开关这种装置，它能减缓或暂时中止大脑活动，甚至能增强大脑的学习和接受能力这一实验也为研究人员提供了第一个真正意义上的证据：大脑某个特定部位的活动决定了某一特定的感觉或行为，这是解开大脑运作和思维之谜的关键一步TMS的工作原理很简单：8字形线圈内短暂电流在0.001 s内产生强磁场，强度是冰箱产生的磁场平均值的200倍它在小范围内产生一个电场，作用于大脑表皮下几厘米的地方，从而使大脑的神经细胞反应异常,1磁场是一种物质吗？ 磁场是磁体周围客观存在的一种物质，磁场和_一样都属于场类物质，尽管人眼看不见，但它是自然界物质存在的一种形式 2磁场的基本特性是什么？ 磁场的基本特性是：对放入磁场中的_或_以及运动电荷有力的作用,答案：1电场 2.磁体 电流,3哪些物质产生磁场？ 产生磁场的地方有：_的周围、_周围及变化电场的周围(我们以后将学到)均能产生磁场 4磁极间的相互作用规律：同名磁极相互_，异名磁极相互_ 5地磁场的分布大致上就像一个_的磁场；地球表面上磁场的方向大致是从_到_,答案：3.磁体 电流4排斥 吸引 5.条形磁体 南 北,一、磁现象 1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 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任何磁体都有两个磁极，一个叫南极(又称S极)，另一个叫北极(又称N极) 4磁极间的相互作用 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引,二、电流的磁效应 1电流对小磁针的作用1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，导线通电后，其下方与导线平行的小磁针发生偏转，如右图所示,2磁铁对通电导线的作用 如右图所示，磁铁会对通电导线产生力的作用，使导体棒偏转,3电流和电流间的相互作用 如下图所示，有互相平行而且距离较近的两条导线，当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时，观察到发生的现象是：同向电流相吸，异向电流相斥注意：在做奥斯特实验时，为排除地球磁场的影响，小磁针应南北放置，通电导线也应南北放置,三、磁场 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、磁体与电流之间、电流与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有力的作用 3磁场的产生： (1)永磁体周围存在磁场； (2)电流周围存在磁场电流的磁效应,4五方面理解磁场 (1)磁场是一种物质，它是客观存在的 (2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体或电流有力的作用 (3)磁体、电流和运动电荷周围都存在磁场 (4)磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用是通过磁场发生的 (5)磁场是有方向的，能自由转动的小磁针静止时N极的指向即为该处磁场的方向,家用照明电路中的火线和零线是相互平行的，当用电器工作，火线和零线都有电流时，它们将( ) A相互吸引 B相互排斥 C一会吸引，一会排斥 D彼此不发生相互作用,解析：火线与零线虽然都连接用电器，且相互平行，但是当用电器正常工作时，流过它们的电流方向相反，并且时刻相反，再根据电流产生磁场，磁场对电流有作用来判断因通过火线和零线的电流方向总是相反的，根据平行导线中通一同向电流时相互吸引，通一反向电流时相互排斥的结论可以得出B选项正确 答案：B,变式迁移,1以下说法中正确的是( ) A磁体与磁体间的相互作用是通过磁场发生的 B电流与电流的相互作用是通过电场发生的 C磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 D磁场和电场是同一种物质,A,四、地球的磁场 1地磁两极与地理两极的关系 指南针在静止时沿地球南北方向取向，这表明地球是一个大磁体，如下图所示，地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近，但地磁两极与地理两极并不重合,2指南针指南的原因 地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫地磁场地球的磁场很弱，其表面的磁场比一条小条形磁铁近旁的磁场弱得多然而，能自由旋转的小磁针已能显示出地磁场对它的作用，指南针正是利用这一原理制成的人们使用指南针以防止旅游、探险时迷路 3磁偏角 地磁的两极跟地理的两极并不重合，地磁轴和地球自转轴两者的夹角约为11，因而水平放置的磁针的指向跟地理子午线之间有一个交角，这个交角叫做磁偏角 中国古人在利用地磁场制造指南针的实践中，首次发现了磁偏角,4地磁场的三大特点： (1)地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近 (2)地磁场的磁感应强度B的水平分量(Bx)，总是从地球南极指向北极；而竖直分量(By)则南北半球相反，在南半球竖直向上，在北半球竖直向下 (3)在赤道平面上，到地心等距离的各点，磁感应强度相等，且方向水平,（双选）关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是( ) A宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场 B宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场 C指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作 D指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上正常工作 答案：AD,变式迁移,2关于地磁场，下列叙述正确的是( ) A地球的地磁两极和地理两极重合 B我们用指南针确定方向，指南针指南的一极是指南针的北极 C地磁的北极与地理的南极重合 D地磁的北极在地理的南极附近,解析：地球是一个大磁体，其磁北极(N极)在地理南极附近，磁南极(S极)在地理北极附近，并不重合指南针指南的一极应是磁针的南极(S极) 答案：D,祝,您,学业有成,