第三章磁场第三章磁场( (教师参考教师参考) )一、课程标准一、课程标准1.1.内容标准内容标准(1)(1)列举磁现象在生活、生产中的应用列举磁现象在生活、生产中的应用. .了解我国古代在磁现象方面的研了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响究成果及其对人类文明的影响. .关注与磁相关的现代技术发展关注与磁相关的现代技术发展. .(2)(2)了解磁场了解磁场, ,知道磁感应强度和磁通量知道磁感应强度和磁通量. .会用磁感线描述磁场会用磁感线描述磁场. .(3)(3)会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向. .(4)(4)通过实验通过实验, ,认识安培力认识安培力. .会判断安培力的方向会判断安培力的方向. .会计算匀强磁场中安培会计算匀强磁场中安培力的大小力的大小. .(5)(5)通过实验通过实验, ,认识洛伦兹力认识洛伦兹力. .会判断洛伦兹力的方向会判断洛伦兹力的方向, ,会计算洛伦兹力的会计算洛伦兹力的大小大小. .了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用. .(6)(6)认识电磁现象的研究在社会发展中的作用认识电磁现象的研究在社会发展中的作用. .2.2.活动建议活动建议(1)(1)用电磁继电器安装一个自动控制电路用电磁继电器安装一个自动控制电路. .(2)(2)观察电视显像管偏转线圈的结构观察电视显像管偏转线圈的结构, ,讨论控制电子束偏转的原理讨论控制电子束偏转的原理. .二、高考考纲二、高考考纲1.1.磁场、磁感应强度、磁感线磁场、磁感应强度、磁感线.().()2.2.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.().()3.3.安培力、安培力的方向安培力、安培力的方向.().()4.4.匀强磁场中的安培力匀强磁场中的安培力.().()5.5.洛伦兹力、洛伦兹力的方向洛伦兹力、洛伦兹力的方向.().()6.6.洛伦兹力公式洛伦兹力公式.().()7.7.带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动.().()8.8.质谱仪和回旋加速器质谱仪和回旋加速器.().()说明说明: :(1)(1)安培力的计算只限于电流与磁感应强度方向垂直的情况安培力的计算只限于电流与磁感应强度方向垂直的情况. .(2)(2)洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情况洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情况. .三、教学建议三、教学建议通过本章的学习要让学生掌握以下几类问题通过本章的学习要让学生掌握以下几类问题: :1.1.对磁场基本概念的理解对磁场基本概念的理解: :如磁感线、磁感应强度、磁通量等如磁感线、磁感应强度、磁通量等. .2.2.结合左手定则分析解决通电导体在磁场中的平衡、运动类问题结合左手定则分析解决通电导体在磁场中的平衡、运动类问题. .3.3.带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动, ,确定其圆心、半径、运动轨确定其圆心、半径、运动轨迹、运动时间等问题迹、运动时间等问题. .特别注意特别注意“边界问题边界问题”以及由周期性引起的以及由周期性引起的“多多解问题解问题”. .4.4.带电粒子在复合场中的运动问题带电粒子在复合场中的运动问题, ,以及分析解决磁电式电表、电流天以及分析解决磁电式电表、电流天平、粒子速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔效应、平、粒子速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔效应、电磁流量计等磁场知识在生活和科技方面的应用问题电磁流量计等磁场知识在生活和科技方面的应用问题. .第第1 1节磁现象和磁场节磁现象和磁场( (教师参考教师参考) )一、教学目标一、教学目标知识与技能知识与技能1.1.通过学生自己总结生活中与磁有关的现象通过学生自己总结生活中与磁有关的现象, ,了解现实生活中的各种磁了解现实生活中的各种磁现象和应用现象和应用, ,培养学生的总结、归纳能力培养学生的总结、归纳能力2.2.通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用通过实验了解磁与磁、磁与电的相互作用, ,掌握电流磁效应现象掌握电流磁效应现象3.3.通过直观的多媒体手段了解地磁场及与之有关的自然现象通过直观的多媒体手段了解地磁场及与之有关的自然现象过程与方法过程与方法1.1.通过人类对磁现象的认识过程分析通过人类对磁现象的认识过程分析, ,培养学生探索自然规律的素质培养学生探索自然规律的素质2.2.引导学生对物理现象进行分析、比较、归纳引导学生对物理现象进行分析、比较、归纳, ,使学生感知物理规律的使学生感知物理规律的普遍联系普遍联系情感态度与价值观情感态度与价值观1.1.对奥斯特的电流磁效应现象的教学中对奥斯特的电流磁效应现象的教学中, ,使学生知道奥斯特的伟大在于使学生知道奥斯特的伟大在于揭示电和磁的联系揭示电和磁的联系, ,打开了科学中的一扇大门打开了科学中的一扇大门. .让学生懂得看似简单的物让学生懂得看似简单的物理现象蕴含着普遍的规律理现象蕴含着普遍的规律, ,提高学生探索自然的兴趣提高学生探索自然的兴趣2.2.让学生在实际生活的应用中体会科学知识的价值让学生在实际生活的应用中体会科学知识的价值二、教学重点难点二、教学重点难点教学重点教学重点电流的磁效应、磁场概念电流的磁效应、磁场概念教学难点教学难点磁场的概念磁场的概念三、重难点突破方略三、重难点突破方略电流磁效应的突破方略电流磁效应的突破方略【实验设置实验设置】 把可以在底座上自由旋转的小磁针放置在桌面上把可以在底座上自由旋转的小磁针放置在桌面上, ,将一根与电源、开关相将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高连接的直导线用架子架高, ,水平直导线沿南北方向水平直导线沿南北方向, ,靠近放置在小磁针的正上方靠近放置在小磁针的正上方. .【演示与设问演示与设问1 1】开关断开开关断开, ,水平直导线中没有电流水平直导线中没有电流, ,此时此时, ,小磁针指向什么方向小磁针指向什么方向? ?学生学生: :小磁针指向南北方向小磁针指向南北方向. .【演示与设问演示与设问2 2】将一个条形磁铁靠近小磁针将一个条形磁铁靠近小磁针, ,此时此时, ,小磁针还是原来的指向吗小磁针还是原来的指向吗? ?学生学生: :不是不是, ,小磁针指向发生了变化小磁针指向发生了变化. .【演示与设问演示与设问3 3】将开关闭合将开关闭合, ,直导线中通有电流直导线中通有电流, ,此时此时, ,小磁针还是指向南北方向吗小磁针还是指向南北方向吗? ?将将开关断开开关断开, ,小磁针指向什么方向小磁针指向什么方向? ?学生学生: :将开关闭合将开关闭合, ,小磁针偏离南北方向小磁针偏离南北方向; ;将开关断开将开关断开, ,小磁针又指向南北方向小磁针又指向南北方向. .【思考与讨论思考与讨论1 1】 通过以上现象可以得出什么结论呢通过以上现象可以得出什么结论呢? ?学生自由发言学生自由发言, ,教师突出学生发言教师突出学生发言中的重要思维中的重要思维:(1):(1)因为磁体对小磁针的作用力使小磁针发生偏转因为磁体对小磁针的作用力使小磁针发生偏转. .通电导体也可以使小通电导体也可以使小磁针发生偏转磁针发生偏转, ,说明通电导体对周围的小磁针产生了什么影响说明通电导体对周围的小磁针产生了什么影响?(2)?(2)磁体能在周围产生磁磁体能在周围产生磁场场, ,通电导体在周围也能产生磁场吗通电导体在周围也能产生磁场吗? ?【学生总结讨论要点学生总结讨论要点】(1)(1)通电导体对周围的小磁针产生磁力的作用通电导体对周围的小磁针产生磁力的作用; ;(2)(2)通电导线的周围存在着磁场通电导线的周围存在着磁场. .【教师总结教师总结】 电流能产生磁场电流能产生磁场! !以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的现的, ,此实验又叫做奥斯特实验此实验又叫做奥斯特实验. .奥斯特发现电生磁奥斯特发现电生磁! !自主学习自主学习课堂探究课堂探究达标测评达标测评自主学习自主学习 课前预习课前预习感悟新知感悟新知( (教师参考教师参考) )情境链接一情境链接一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. .早在战国时早在战国时期就有期就有“慈石召铁慈石召铁”的记载的记载, ,讲的是天然磁石对铁块的吸引讲的是天然磁石对铁块的吸引. .指南针是我指南针是我国古代的四大发明之一国古代的四大发明之一, ,对世界文明有对世界文明有重大影响重大影响. .现在我们生活在磁的海洋中现在我们生活在磁的海洋中. .1.1.地球有磁场地球有磁场, ,那么地球磁场那么地球磁场N,SN,S极在哪个地理位置极在哪个地理位置? ?2.2.指南针为什么能指示方向指南针为什么能指示方向? ?3.3.磁到底是什么磁到底是什么? ?信息信息1.1.地球磁场的地球磁场的N N极极, ,在地球的南极附近在地球的南极附近, ,地球磁场的地球磁场的S S极在地球的北极附近极在地球的北极附近. .2.2.地球有磁场地球有磁场, ,指南针会受到地磁场的作用指南针会受到地磁场的作用, ,所以能指示方向所以能指示方向. .但要注意指南针的但要注意指南针的N N极指向地磁场的极指向地磁场的S S极极, ,指南针的指南针的S S极指向地磁场的极指向地磁场的N N极极. .3.3.磁是以能量的形式存在的一种物质磁是以能量的形式存在的一种物质. .情境链接情境链接二二地磁场的地磁极和地理的南北极并不完全重合地磁场的地磁极和地理的南北极并不完全重合, ,指南针上指的南北方向与地球南北指南针上指的南北方向与地球南北极的方向有一定的偏差极的方向有一定的偏差, ,称为磁偏角称为磁偏角. .地磁场有时候发生变化地磁场有时候发生变化, ,在地球约在地球约4545亿年的历亿年的历史中史中, ,南北磁极反向达南北磁极反向达100100多次多次. .关于地磁场的来源关于地磁场的来源, ,至今依然是个谜至今依然是个谜. .你思考过指南你思考过指南针为什么能在地球表面确定地理方位吗针为什么能在地球表面确定地理方位吗? ?信息信息地球本身是一个巨大的磁体地球本身是一个巨大的磁体, ,地磁场基本上是稳定的地磁场基本上是稳定的, ,指南针在地磁场的指南针在地磁场的作用下基本上指向南北两极作用下基本上指向南北两极, ,从而确定在地球表面的地理方位从而确定在地球表面的地理方位. .教材梳理教材梳理一、磁现象一、磁现象阅读教材第阅读教材第8080页页“磁现象磁现象”部分部分, ,知道磁体、磁极间的相互作用知道磁体、磁极间的相互作用. .1.1.磁性磁性: :物质具有吸引物质具有吸引 物体的性质物体的性质. .2.2.永磁体永磁体: :天然磁石和人造磁体都叫做天然磁石和人造磁体都叫做 . .3.3.磁极磁极: :磁体上磁性最强的区域磁体上磁性最强的区域. .4.4.磁极间的相互作用规律磁极间的相互作用规律: :自然界中的磁体总存在着两个磁极自然界中的磁体总存在着两个磁极, ,同名磁极相同名磁极相互互 , ,异名磁极相互异名磁极相互 . .铁质铁质永磁体永磁体排斥排斥吸引吸引二、电流的磁效应二、电流的磁效应阅读教材第阅读教材第80808181页页“电流的磁效应电流的磁效应”部分部分, ,了解奥斯特实验了解奥斯特实验. .1.1.奥斯特实验奥斯特实验: :导线沿导线沿 方向放置在磁针上方方向放置在磁针上方, ,通电时磁针通电时磁针 . .2.2.意义意义: :奥斯特实验发现了奥斯特实验发现了 , ,即电流可以产生磁场即电流可以产生磁场, ,首先揭示首先揭示了了 的联系的联系. .想一想想一想 听音乐用到的扬声器听音乐用到的扬声器( (如耳机如耳机) )利用了磁体的磁性利用了磁体的磁性. .你可以拆开一你可以拆开一个废旧耳机研究一下个废旧耳机研究一下, ,它是利用什么产生的磁性来工作的它是利用什么产生的磁性来工作的? ?答案答案: :耳机中有一个永磁体耳机中有一个永磁体, ,还有一个金属线圈还有一个金属线圈, ,声音信号电流使金属线圈产声音信号电流使金属线圈产生磁性生磁性, ,相互作用时振动发声相互作用时振动发声. .南北南北转动转动电流的磁效应电流的磁效应电与磁电与磁三、磁场三、磁场阅读教材第阅读教材第8181页页“磁场磁场”部分部分, ,知道通电导体与磁体间相互作用的实质知道通电导体与磁体间相互作用的实质. .1.1.电流、磁体间的相互作用电流、磁体间的相互作用: :磁体与磁体之间磁体与磁体之间, ,磁体与磁体与 之间之间, ,以及通以及通电导体与电导体与 之间均会发生相互作用之间均会发生相互作用. .2.2.实质实质: :它们间的相互作用是通过它们间的相互作用是通过 发生的发生的. .想一想想一想 分析教材第分析教材第8181页图页图3.1-3,3.1-3,通电导体与磁体之间相互作用的实质是怎通电导体与磁体之间相互作用的实质是怎样的样的? ?答案答案: :通电导体在周围产生磁场通电导体在周围产生磁场, ,磁体在周围也产生磁场磁体在周围也产生磁场, ,它们通过磁场发生相互它们通过磁场发生相互作用作用. .通电导体通电导体通电导体通电导体磁场磁场四、地球的磁场四、地球的磁场阅读教材第阅读教材第8181页页“地球的磁场地球的磁场”部分部分, ,知道地磁的两极知道地磁的两极, ,了解磁偏角了解磁偏角. .1.1.地磁两极地磁两极: :地磁南极在地理地磁南极在地理 附近附近, ,地磁北极在地理地磁北极在地理 附近附近. .2.2.磁偏角磁偏角: :地球的地理两极与地磁两极并不重合地球的地理两极与地磁两极并不重合, ,小磁针的指向与正南正北方向小磁针的指向与正南正北方向间的夹角间的夹角. .想一想想一想 分析教材第分析教材第8181页图页图3.1-4,3.1-4,指南针是靠什么来工作的指南针是靠什么来工作的? ?答案答案: :指南针是小磁体指南针是小磁体, ,地球表面有稳定的磁场地球表面有稳定的磁场, ,指南针与地球的磁场作用而具备指南针与地球的磁场作用而具备指引方向的作用指引方向的作用. .北极北极南极南极自主检测自主检测1.1.思考判断思考判断(1)(1)奥斯特实验说明了磁场可以产生电流奥斯特实验说明了磁场可以产生电流.(.() )(2)(2)磁与电紧密联系磁与电紧密联系, ,有磁必有电有磁必有电, ,有电必有磁有电必有磁.(.() )(3)(3)地磁场能使小磁针的两极指向正南正北地磁场能使小磁针的两极指向正南正北.(.() )(4)(4)磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用磁场的基本性质是对处在磁场中的磁极或电流有力的作用.(.() )答案答案: :(1) (1) (2) (2) (3) (3) (4) (4) 2.2.如图所示如图所示, ,把一条导线平行地放在磁针的上方附近把一条导线平行地放在磁针的上方附近, ,当导线中有电流通过当导线中有电流通过时时, ,磁针会发生偏转磁针会发生偏转. .首先观察到这个实验现象的物理学家是首先观察到这个实验现象的物理学家是( ( ) )A.A.奥斯特奥斯特B.B.爱因斯坦爱因斯坦C.C.伽利略伽利略D.D.牛顿牛顿解析解析: :当导线中有电流通过时当导线中有电流通过时, ,磁针会发生偏转磁针会发生偏转, ,说明电流产生了磁说明电流产生了磁场场, ,这是电流的磁效应这是电流的磁效应, ,首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特特, ,故选项故选项A A正确正确,B,C,D,B,C,D错误错误. .A A3.(3.(多选多选) )下列关于磁场的说法正确的是下列关于磁场的说法正确的是( ( ) )A.A.磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用磁场最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用B.B.磁场是看不见、摸不着、实际不存在磁场是看不见、摸不着、实际不存在, ,是人们假想出来的一种物质是人们假想出来的一种物质C.C.磁场是客观存在的一种特殊的物质形态磁场是客观存在的一种特殊的物质形态D.D.磁场的存在与否决定于人的思想磁场的存在与否决定于人的思想, ,想其有则有想其有则有, ,想其无则无想其无则无解析解析: :磁场虽看不见、摸不着磁场虽看不见、摸不着, ,但是客观存在的但是客观存在的, ,它是一种特殊的物它是一种特殊的物质形态质形态, ,最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用最基本的性质是对处于其中的磁体和电流有力的作用. .ACAC4.(20164.(2016福建泉州市四校期末联考福建泉州市四校期末联考) )下列关于磁场的说法中下列关于磁场的说法中, ,正确的是正确的是( ( ) )A.A.只有磁铁周围才存在磁场只有磁铁周围才存在磁场B.B.磁场是假想的磁场是假想的, ,不是客观存在的不是客观存在的C.C.磁场只有在磁体与磁体、磁体和电流发生作用时才产生磁场只有在磁体与磁体、磁体和电流发生作用时才产生D.D.磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用解析解析: :不管是电磁铁还是永久磁体不管是电磁铁还是永久磁体, ,或电流的周围都存在着磁场或电流的周围都存在着磁场, ,故选故选项项A A错误错误; ;磁场是真实存在的一种物质磁场是真实存在的一种物质, ,且具有方向性且具有方向性, ,故选项故选项B B错误错误; ;磁磁场只对放入磁场中的磁体有力的作用场只对放入磁场中的磁体有力的作用, ,磁体与磁体磁体与磁体, ,磁体与电流、电流磁体与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用与电流之间都是通过磁场发生相互作用, ,故选项故选项C C错误错误,D,D正确正确. .D D课堂探究课堂探究 核心导学核心导学要点探究要点探究要点一要点一对磁场的理解对磁场的理解【问题导引问题导引】电荷与电荷之间的相互作用是通过电场发生的电荷与电荷之间的相互作用是通过电场发生的, ,那么磁体与磁体之间、磁体那么磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是如何发生的与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用是如何发生的? ?答案答案: :磁体、通电导体在其周围存在磁场磁体、通电导体在其周围存在磁场, ,磁体与磁体、磁体与通电导体、通磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体间都是通过磁场发生作用的电导体与通电导体间都是通过磁场发生作用的. .【例例1 1】 ( (多选多选) )下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) )A.A.磁场是客观存在的一种物质磁场是客观存在的一种物质B.B.磁体上磁性最强的部分叫磁极磁体上磁性最强的部分叫磁极, ,任何磁体都有两个磁极任何磁体都有两个磁极C.C.磁体或电流在自己周围的空间会产生磁场磁体或电流在自己周围的空间会产生磁场D.D.通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的通电导体与通电导体之间的相互作用是通过电场发生的思路探究思路探究地球与其周围物体之间、电荷与电荷之间、磁体与磁体之间、电流地球与其周围物体之间、电荷与电荷之间、磁体与磁体之间、电流与电流之间、磁体与电流之间的相互作用力分别是通过什么产生的与电流之间、磁体与电流之间的相互作用力分别是通过什么产生的? ?答案答案: :它们之间的相互作用力都是通过它们之间的相互作用力都是通过“场场”产生的产生的. .地球与其周围物体之间的相地球与其周围物体之间的相互作用力是通过重力场产生的互作用力是通过重力场产生的, ,电荷与电荷之间的相互作用力是通过电场产生的电荷与电荷之间的相互作用力是通过电场产生的, ,磁体与磁体之间、电流与电流之间、磁体与电流之间的相互作用力都是通过磁场磁体与磁体之间、电流与电流之间、磁体与电流之间的相互作用力都是通过磁场产生的产生的. .解析解析: :磁场是存在于磁体和通电导体周围的一种客观存在的物质磁场是存在于磁体和通电导体周围的一种客观存在的物质, ,磁体与磁体、磁磁体与磁体、磁体与通电导体、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场产生的体与通电导体、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场产生的, ,任何磁任何磁体都有两个磁极体都有两个磁极, ,且磁极处磁场最强且磁极处磁场最强. .ABCABC规律方法规律方法 对对“场场”的理解的理解(1)(1)自然界中未通过接触面发生力的作用的物体自然界中未通过接触面发生力的作用的物体, ,其作用都是通过其作用都是通过“场场”实现的实现的. .(2)“(2)“场场”是客观存在的物质是客观存在的物质, ,不依人的意志而转移不依人的意志而转移. .(3)(3)不同的不同的“场场”性质不同性质不同. .如如“引力场引力场”使有质量的物体间产生引力使有质量的物体间产生引力,“,“电场电场”使电荷间产生力使电荷间产生力,“,“磁场磁场”使磁体、电流产生力的作用使磁体、电流产生力的作用. .( (教师备用教师备用) )例例1-1:1-1:以下说法正确的是以下说法正确的是( ( ) )A.A.磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的磁体与磁体间的相互作用是通过磁场产生的B.B.电流与电流间的相互作用是通过电场产生的电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C.C.磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的磁体与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的D.D.磁场和电场是同一种物质磁场和电场是同一种物质解析解析: :电流能产生磁场电流能产生磁场, ,在电流的周围就有磁场存在在电流的周围就有磁场存在, ,不论是磁体与磁不论是磁体与磁体间体间, ,还是电流与电流间、磁体与电流间还是电流与电流间、磁体与电流间, ,都有相互作用的磁场力都有相互作用的磁场力. .磁磁场的基本性质是对放入其中的磁体、电流有磁场力的作用场的基本性质是对放入其中的磁体、电流有磁场力的作用; ;而电场最而电场最基本的性质是对放入电场中的电荷有静电力的作用基本的性质是对放入电场中的电荷有静电力的作用, ,因此因此, ,磁场和电磁场和电场是两种不同的物质场是两种不同的物质, ,各自具有其自身的特点各自具有其自身的特点. .所以只有所以只有A A正确正确. .A A针对训练针对训练1:(1:(多选多选) )下列可能发生相互作用的是下列可能发生相互作用的是( ( ) )A.A.静止电荷对固定通电直导线静止电荷对固定通电直导线B.B.固定磁铁对静止电荷固定磁铁对静止电荷C.C.磁铁对运动电荷磁铁对运动电荷 D.D.磁铁对电流磁铁对电流解析解析: :两个物体通过两个物体通过“场场”发生作用时发生作用时, ,两者均在其周围存在两者均在其周围存在“场场”, ,磁体周围、电流磁体周围、电流( (运动电荷运动电荷) )周围存在磁场周围存在磁场, ,静止电荷周围无磁场静止电荷周围无磁场, ,由此由此可知可知, ,选项选项C,DC,D正确正确. .CDCD要点二要点二地磁场地磁场【问题导引问题导引】指南针是我国古代四大发明之一指南针是我国古代四大发明之一, ,它对促进人类航海事业的发展产生了巨大它对促进人类航海事业的发展产生了巨大的影响的影响, ,但在古代指南针为什么指南曾是一个不解之谜但在古代指南针为什么指南曾是一个不解之谜, ,你知道指南针为什么你知道指南针为什么指南吗指南吗? ?答案答案: :指南针实际是一个小磁针指南针实际是一个小磁针, ,由于地球周围存在地磁场由于地球周围存在地磁场, ,地磁场的北极在地磁场的北极在地理南极附近地理南极附近, ,地磁场的南极在地理北极附近地磁场的南极在地理北极附近, ,指南针会受到地磁场的作用而指南针会受到地磁场的作用而使其使其S S极指向地理南极极指向地理南极. .【例【例2 2】 ( (多选多选) )关于地球的磁场关于地球的磁场, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.在地面上放置一个小磁针在地面上放置一个小磁针, ,小磁针的南极指向地磁场的南极小磁针的南极指向地磁场的南极B.B.地磁场的南极在地理北极附近地磁场的南极在地理北极附近C.C.地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D.D.地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的地球磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的思路探究思路探究(1)(1)地理两极与地磁两极是否重合地理两极与地磁两极是否重合? ?答案答案: :不重合不重合. .地磁场的地磁场的N N极在地理南极附近极在地理南极附近, ,地磁场的地磁场的S S极在地理北极极在地理北极附近附近. .(2)(2)在地球的哪些位置地磁场与地面平行在地球的哪些位置地磁场与地面平行? ?答案答案: :赤道附近赤道附近. .B BD D解析解析: :小磁针小磁针S S极指南是因为地磁场的极指南是因为地磁场的N N极在地理的南极附近极在地理的南极附近, ,故选项故选项A A错误错误. .地磁场的两极和地理两极是相反的地磁场的两极和地理两极是相反的, ,故选项故选项B B正确正确. .依据地磁场的依据地磁场的空间分布空间分布, ,只有赤道上的磁场方向和地面平行只有赤道上的磁场方向和地面平行, ,故选项故选项C C错误错误. .地球的磁地球的磁偏角在地球上的不同地点是不同的偏角在地球上的不同地点是不同的, ,地球两磁极的位置也是变化的地球两磁极的位置也是变化的, ,故故选项选项D D正确正确. .规律方法规律方法 对地磁场的理解对地磁场的理解(1)(1)地球本身就是一个大磁体地球本身就是一个大磁体, ,地磁场的地磁场的N N极在地理南极附近极在地理南极附近, ,地磁场的地磁场的S S极极在地理北极附近在地理北极附近. .(2)(2)在赤道平面上在赤道平面上, ,距离地球表面等高的各点距离地球表面等高的各点, ,地磁场强弱程度相同地磁场强弱程度相同, ,且方且方向水平向北向水平向北. .(3)(3)在北半球在北半球, ,地磁场的方向斜向下指向地面地磁场的方向斜向下指向地面, ,在北极则指向竖直向下的方在北极则指向竖直向下的方向向; ;在南半球在南半球, ,地磁场的方向斜向上背离地面地磁场的方向斜向上背离地面, ,在南极则指向竖直向上的方在南极则指向竖直向上的方向向. .地磁场的水平分量总是从地球南极指向北极地磁场的水平分量总是从地球南极指向北极, ,而竖直分量则南北相反而竖直分量则南北相反, ,在南半球竖直向上在南半球竖直向上, ,在北半球竖直向下在北半球竖直向下. .( (教师备用教师备用) )例例2-1:2-1:地球是一个大磁体地球是一个大磁体,在地面上放置一个小磁针在地面上放置一个小磁针, ,小磁针的南极指向小磁针的南极指向地磁场的南极地磁场的南极;地磁场的北极在地理南极附近地磁场的北极在地理南极附近;赤道附近地磁场的方向赤道附近地磁场的方向和地面平行和地面平行;北半球地磁场方向相对地面是斜向上的北半球地磁场方向相对地面是斜向上的;地球上任何地方地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的的地磁场方向都是和地面平行的. .以上关于地磁场的描述正确的是以上关于地磁场的描述正确的是( ( ) )A.A.B.B.C. C. D.D.解析解析: :地面上的小磁针静止时地面上的小磁针静止时, ,磁针南极应指向地磁场的北极磁针南极应指向地磁场的北极. .地磁场地磁场的南极在地理北极附近的南极在地理北极附近, ,地磁场的北极在地理南极附近地磁场的北极在地理南极附近, ,因此地磁场的因此地磁场的方向在赤道附近和地面平行方向在赤道附近和地面平行, ,北半球地磁场方向相对地面是斜向下的北半球地磁场方向相对地面是斜向下的, ,南半球斜向上方南半球斜向上方. .D D针对训练针对训练2:(2:(多选多选) )关于宇宙中的天体的磁场关于宇宙中的天体的磁场, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B.B.宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C.C.指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D.D.指南针只有在磁场类似于地球的天体上能正常工作指南针只有在磁场类似于地球的天体上能正常工作解析解析: :地球具有全球性的磁场地球具有全球性的磁场, ,宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场场, ,但有的天体但有的天体( (如火星如火星) )不具有全球性的磁场不具有全球性的磁场, ,指南针不能在这样的天指南针不能在这样的天体上正常工作体上正常工作. .ADAD( (教师参考教师参考) )【教材探究教材探究】在教材在教材P P8181图图3.1-43.1-4中中, ,地球磁场的分布情况可用类似于电场线的曲线表示地球磁场的分布情况可用类似于电场线的曲线表示. .由由此能否大体说明地球磁场的方向特点此能否大体说明地球磁场的方向特点? ?答案答案: :类比于电场线类比于电场线, ,在地球南、北极磁场方向竖直向上、竖直向下在地球南、北极磁场方向竖直向上、竖直向下; ;在赤道在赤道上磁场方向水平向北上磁场方向水平向北; ;在北半球在北半球( (或南半球或南半球) )方向为斜向下方向为斜向下( (斜向上斜向上).).达标测评达标测评 随堂演练随堂演练检测效果检测效果1.1.下列说法中与实际情况相符的是下列说法中与实际情况相符的是( ( ) )A.A.地球的磁偏角是一个定值地球的磁偏角是一个定值B.B.地磁场的北极在地理北极附近地磁场的北极在地理北极附近C.C.除了地球外除了地球外, ,到目前为止其他星球上还没有发现磁现象到目前为止其他星球上还没有发现磁现象D.D.郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早郑和出海远航比哥伦布的远洋探险早解析解析: :磁偏角随地理位置变化而变化磁偏角随地理位置变化而变化, ,由于地球磁极的缓慢移动由于地球磁极的缓慢移动, ,磁偏磁偏角也在缓慢变化角也在缓慢变化, ,选项选项A A错误错误; ;地磁场的北极在地理南极附近地磁场的北极在地理南极附近, ,选项选项B B错错误误; ;其他星球上有的也有磁场存在其他星球上有的也有磁场存在, ,选项选项C C错误错误; ;我国是利用指南针航海我国是利用指南针航海最早的国家最早的国家, ,选项选项D D正确正确. .D D2.2.实验表明实验表明, ,磁体能吸引一元硬币磁体能吸引一元硬币, ,对这种现象解释正确的是对这种现象解释正确的是( ( ) )A.A.硬币一定是铁做的硬币一定是铁做的, ,因为磁体能吸引铁因为磁体能吸引铁B.B.硬币一定是铝做的硬币一定是铝做的, ,因为磁体能吸引铝因为磁体能吸引铝C.C.磁体的磁性越强磁体的磁性越强, ,能吸引的物质种类越多能吸引的物质种类越多D.D.硬币中含有磁性材料硬币中含有磁性材料, ,磁化后能被吸引磁化后能被吸引解析解析: :磁体能吸引铁、钴、镍等物质磁体能吸引铁、钴、镍等物质, ,并不是仅吸引铁并不是仅吸引铁, ,故选项故选项A A错误错误; ;磁体不能吸引铜、铝等物质磁体不能吸引铜、铝等物质, ,故选项故选项B B错误错误; ;磁体能吸引物质的种类磁体能吸引物质的种类与磁性强弱无关与磁性强弱无关, ,故选项故选项C C错误错误; ;一元硬币为钢芯镀镍一元硬币为钢芯镀镍, ,钢和镍都是磁钢和镍都是磁性材料性材料, ,磁化后能被吸引磁化后能被吸引, ,故选项故选项D D正确正确. .D D3.(20153.(2015全国新课标理综全国新课标理综)()(多选多选) )指南针是我国古代四大发明之一指南针是我国古代四大发明之一. .关于指关于指南针南针, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.指南针可以仅具有一个磁极指南针可以仅具有一个磁极B.B.指南针能够指向南北指南针能够指向南北, ,说明地球具有磁场说明地球具有磁场C.C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰指南针的指向会受到附近铁块的干扰D.D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线, ,导线通电时指南针不偏转导线通电时指南针不偏转解析解析: :任何磁体均具有两个磁极任何磁体均具有两个磁极, ,故选项故选项A A错误错误; ;指南针之所以能指向指南针之所以能指向南北南北, ,是因为指南针的两个磁极受到磁场力的作用是因为指南针的两个磁极受到磁场力的作用, ,这说明地球具有这说明地球具有磁场磁场, ,即选项即选项B B正确正确; ;放在指南针附近的铁块被磁化后放在指南针附近的铁块被磁化后, ,反过来会影响反过来会影响指南针的指向指南针的指向, ,即选项即选项C C正确正确; ;通电直导线产生的磁场对其正下方的通电直导线产生的磁场对其正下方的指南针有磁场力的作用指南针有磁场力的作用, ,会使指南针发生偏转会使指南针发生偏转, ,故选项故选项D D错误错误. .BCBC4.4.如图所示如图所示, ,假设将一个小磁针放在地球的北极点上假设将一个小磁针放在地球的北极点上, ,那么小磁针的那么小磁针的N N极将极将( ( ) )A.A.指北指北 B.B.指南指南C.C.竖直向上竖直向上D.D.竖直向下竖直向下解析解析: :我们已经知道地球的地理北极点上可以近似地认为是地磁的南极我们已经知道地球的地理北极点上可以近似地认为是地磁的南极, ,根据磁体的同性相斥根据磁体的同性相斥, ,异性相吸异性相吸, ,所以小磁针的所以小磁针的N N极将竖直向下极将竖直向下, ,故选项故选项D D正确正确. .D D( (教师参考教师参考) )课堂小结课堂小结