高中物理 第3章 磁場 第1節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場課件 新人教版選修3-1.ppt

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第三章磁場 教師參考 一 課程標(biāo)準(zhǔn)1 內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 1 列舉磁現(xiàn)象在生活 生產(chǎn)中的應(yīng)用 了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對人類文明的影響 關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展 2 了解磁場 知道磁感應(yīng)強度和磁通量 會用磁感線描述磁場 3 會判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向 4 通過實驗 認(rèn)識安培力 會判斷安培力的方向 會計算勻強磁場中安培力的大小 5 通過實驗 認(rèn)識洛倫茲力 會判斷洛倫茲力的方向 會計算洛倫茲力的大小 了解電子束的磁偏轉(zhuǎn)原理以及在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用 6 認(rèn)識電磁現(xiàn)象的研究在社會發(fā)展中的作用 2 活動建議 1 用電磁繼電器安裝一個自動控制電路 2 觀察電視顯像管偏轉(zhuǎn)線圈的結(jié)構(gòu) 討論控制電子束偏轉(zhuǎn)的原理 二 高考考綱1 磁場 磁感應(yīng)強度 磁感線 2 通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向 3 安培力 安培力的方向 4 勻強磁場中的安培力 5 洛倫茲力 洛倫茲力的方向 6 洛倫茲力公式 7 帶電粒子在勻強磁場中的運動 8 質(zhì)譜儀和回旋加速器 說明 1 安培力的計算只限于電流與磁感應(yīng)強度方向垂直的情況 2 洛倫茲力的計算只限于速度與磁場方向垂直的情況 三 教學(xué)建議通過本章的學(xué)習(xí)要讓學(xué)生掌握以下幾類問題 1 對磁場基本概念的理解 如磁感線 磁感應(yīng)強度 磁通量等 2 結(jié)合左手定則分析解決通電導(dǎo)體在磁場中的平衡 運動類問題 3 帶電粒子在勻強磁場中的勻速圓周運動 確定其圓心 半徑 運動軌跡 運動時間等問題 特別注意 邊界問題 以及由周期性引起的 多解問題 4 帶電粒子在復(fù)合場中的運動問題 以及分析解決磁電式電表 電流天平 粒子速度選擇器 磁流體發(fā)電機 質(zhì)譜儀 回旋加速器 霍爾效應(yīng) 電磁流量計等磁場知識在生活和科技方面的應(yīng)用問題 第1節(jié)磁現(xiàn)象和磁場 教師參考 一 教學(xué)目標(biāo)知識與技能1 通過學(xué)生自己總結(jié)生活中與磁有關(guān)的現(xiàn)象 了解現(xiàn)實生活中的各種磁現(xiàn)象和應(yīng)用 培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié) 歸納能力2 通過實驗了解磁與磁 磁與電的相互作用 掌握電流磁效應(yīng)現(xiàn)象3 通過直觀的多媒體手段了解地磁場及與之有關(guān)的自然現(xiàn)象過程與方法1 通過人類對磁現(xiàn)象的認(rèn)識過程分析 培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的素質(zhì)2 引導(dǎo)學(xué)生對物理現(xiàn)象進行分析 比較 歸納 使學(xué)生感知物理規(guī)律的普遍聯(lián)系 情感態(tài)度與價值觀1 對奧斯特的電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的教學(xué)中 使學(xué)生知道奧斯特的偉大在于揭示電和磁的聯(lián)系 打開了科學(xué)中的一扇大門 讓學(xué)生懂得看似簡單的物理現(xiàn)象蘊含著普遍的規(guī)律 提高學(xué)生探索自然的興趣2 讓學(xué)生在實際生活的應(yīng)用中體會科學(xué)知識的價值二 教學(xué)重點難點教學(xué)重點電流的磁效應(yīng) 磁場概念教學(xué)難點磁場的概念 三 重難點突破方略電流磁效應(yīng)的突破方略 實驗設(shè)置 把可以在底座上自由旋轉(zhuǎn)的小磁針放置在桌面上 將一根與電源 開關(guān)相連接的直導(dǎo)線用架子架高 水平直導(dǎo)線沿南北方向 靠近放置在小磁針的正上方 演示與設(shè)問1 開關(guān)斷開 水平直導(dǎo)線中沒有電流 此時 小磁針指向什么方向 學(xué)生 小磁針指向南北方向 演示與設(shè)問2 將一個條形磁鐵靠近小磁針 此時 小磁針還是原來的指向嗎 學(xué)生 不是 小磁針指向發(fā)生了變化 演示與設(shè)問3 將開關(guān)閉合 直導(dǎo)線中通有電流 此時 小磁針還是指向南北方向嗎 將開關(guān)斷開 小磁針指向什么方向 學(xué)生 將開關(guān)閉合 小磁針偏離南北方向 將開關(guān)斷開 小磁針又指向南北方向 思考與討論1 通過以上現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢 學(xué)生自由發(fā)言 教師突出學(xué)生發(fā)言中的重要思維 1 因為磁體對小磁針的作用力使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 通電導(dǎo)體也可以使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 說明通電導(dǎo)體對周圍的小磁針產(chǎn)生了什么影響 2 磁體能在周圍產(chǎn)生磁場 通電導(dǎo)體在周圍也能產(chǎn)生磁場嗎 學(xué)生總結(jié)討論要點 1 通電導(dǎo)體對周圍的小磁針產(chǎn)生磁力的作用 2 通電導(dǎo)線的周圍存在著磁場 教師總結(jié) 電流能產(chǎn)生磁場 以上實驗是丹麥的科學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的 此實驗又叫做奧斯特實驗 奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁 自主學(xué)習(xí) 課堂探究 達(dá)標(biāo)測評 自主學(xué)習(xí)課前預(yù)習(xí) 感悟新知 教師參考 情境鏈接一我們的祖先在磁現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用方面寫下了燦爛的一頁 早在戰(zhàn)國時期就有 慈石召鐵 的記載 講的是天然磁石對鐵塊的吸引 指南針是我國古代的四大發(fā)明之一 對世界文明有重大影響 現(xiàn)在我們生活在磁的海洋中 1 地球有磁場 那么地球磁場N S極在哪個地理位置 2 指南針為什么能指示方向 3 磁到底是什么 信息1 地球磁場的N極 在地球的南極附近 地球磁場的S極在地球的北極附近 2 地球有磁場 指南針會受到地磁場的作用 所以能指示方向 但要注意指南針的N極指向地磁場的S極 指南針的S極指向地磁場的N極 3 磁是以能量的形式存在的一種物質(zhì) 情境鏈接二地磁場的地磁極和地理的南北極并不完全重合 指南針上指的南北方向與地球南北極的方向有一定的偏差 稱為磁偏角 地磁場有時候發(fā)生變化 在地球約45億年的歷史中 南北磁極反向達(dá)100多次 關(guān)于地磁場的來源 至今依然是個謎 你思考過指南針為什么能在地球表面確定地理方位嗎 信息地球本身是一個巨大的磁體 地磁場基本上是穩(wěn)定的 指南針在地磁場的作用下基本上指向南北兩極 從而確定在地球表面的地理方位 教材梳理 一 磁現(xiàn)象閱讀教材第80頁 磁現(xiàn)象 部分 知道磁體 磁極間的相互作用 1 磁性 物質(zhì)具有吸引物體的性質(zhì) 2 永磁體 天然磁石和人造磁體都叫做 3 磁極 磁體上磁性最強的區(qū)域 4 磁極間的相互作用規(guī)律 自然界中的磁體總存在著兩個磁極 同名磁極相互 異名磁極相互 鐵質(zhì) 永磁體 排斥 吸引 二 電流的磁效應(yīng)閱讀教材第80 81頁 電流的磁效應(yīng) 部分 了解奧斯特實驗 1 奧斯特實驗 導(dǎo)線沿方向放置在磁針上方 通電時磁針 2 意義 奧斯特實驗發(fā)現(xiàn)了 即電流可以產(chǎn)生磁場 首先揭示了的聯(lián)系 想一想聽音樂用到的揚聲器 如耳機 利用了磁體的磁性 你可以拆開一個廢舊耳機研究一下 它是利用什么產(chǎn)生的磁性來工作的 答案 耳機中有一個永磁體 還有一個金屬線圈 聲音信號電流使金屬線圈產(chǎn)生磁性 相互作用時振動發(fā)聲 南北 轉(zhuǎn)動 電流的磁效應(yīng) 電與磁 三 磁場閱讀教材第81頁 磁場 部分 知道通電導(dǎo)體與磁體間相互作用的實質(zhì) 1 電流 磁體間的相互作用 磁體與磁體之間 磁體與之間 以及通電導(dǎo)體與之間均會發(fā)生相互作用 2 實質(zhì) 它們間的相互作用是通過發(fā)生的 想一想分析教材第81頁圖3 1 3 通電導(dǎo)體與磁體之間相互作用的實質(zhì)是怎樣的 答案 通電導(dǎo)體在周圍產(chǎn)生磁場 磁體在周圍也產(chǎn)生磁場 它們通過磁場發(fā)生相互作用 通電導(dǎo)體 通電導(dǎo)體 磁場 四 地球的磁場閱讀教材第81頁 地球的磁場 部分 知道地磁的兩極 了解磁偏角 1 地磁兩極 地磁南極在地理附近 地磁北極在地理附近 2 磁偏角 地球的地理兩極與地磁兩極并不重合 小磁針的指向與正南正北方向間的夾角 想一想分析教材第81頁圖3 1 4 指南針是靠什么來工作的 答案 指南針是小磁體 地球表面有穩(wěn)定的磁場 指南針與地球的磁場作用而具備指引方向的作用 北極 南極 自主檢測 1 思考判斷 1 奧斯特實驗說明了磁場可以產(chǎn)生電流 2 磁與電緊密聯(lián)系 有磁必有電 有電必有磁 3 地磁場能使小磁針的兩極指向正南正北 4 磁場的基本性質(zhì)是對處在磁場中的磁極或電流有力的作用 答案 1 2 3 4 2 如圖所示 把一條導(dǎo)線平行地放在磁針的上方附近 當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時 磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn) 首先觀察到這個實驗現(xiàn)象的物理學(xué)家是 A 奧斯特B 愛因斯坦C 伽利略D 牛頓 解析 當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時 磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn) 說明電流產(chǎn)生了磁場 這是電流的磁效應(yīng) 首先觀察到這個實驗現(xiàn)象的物理學(xué)家是奧斯特 故選項A正確 B C D錯誤 A 3 多選 下列關(guān)于磁場的說法正確的是 A 磁場最基本的性質(zhì)是對處于其中的磁體和電流有力的作用B 磁場是看不見 摸不著 實際不存在 是人們假想出來的一種物質(zhì)C 磁場是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)D 磁場的存在與否決定于人的思想 想其有則有 想其無則無 解析 磁場雖看不見 摸不著 但是客觀存在的 它是一種特殊的物質(zhì)形態(tài) 最基本的性質(zhì)是對處于其中的磁體和電流有力的作用 AC 4 2016福建泉州市四校期末聯(lián)考 下列關(guān)于磁場的說法中 正確的是 A 只有磁鐵周圍才存在磁場B 磁場是假想的 不是客觀存在的C 磁場只有在磁體與磁體 磁體和電流發(fā)生作用時才產(chǎn)生D 磁體與磁體 磁體與電流 電流與電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用 解析 不管是電磁鐵還是永久磁體 或電流的周圍都存在著磁場 故選項A錯誤 磁場是真實存在的一種物質(zhì) 且具有方向性 故選項B錯誤 磁場只對放入磁場中的磁體有力的作用 磁體與磁體 磁體與電流 電流與電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用 故選項C錯誤 D正確 D 課堂探究核心導(dǎo)學(xué) 要點探究 要點一 對磁場的理解 問題導(dǎo)引 電荷與電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的 那么磁體與磁體之間 磁體與通電導(dǎo)體之間 通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用是如何發(fā)生的 答案 磁體 通電導(dǎo)體在其周圍存在磁場 磁體與磁體 磁體與通電導(dǎo)體 通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體間都是通過磁場發(fā)生作用的 例1 多選 下列說法中正確的是 A 磁場是客觀存在的一種物質(zhì)B 磁體上磁性最強的部分叫磁極 任何磁體都有兩個磁極C 磁體或電流在自己周圍的空間會產(chǎn)生磁場D 通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過電場發(fā)生的 思路探究 地球與其周圍物體之間 電荷與電荷之間 磁體與磁體之間 電流與電流之間 磁體與電流之間的相互作用力分別是通過什么產(chǎn)生的 答案 它們之間的相互作用力都是通過 場 產(chǎn)生的 地球與其周圍物體之間的相互作用力是通過重力場產(chǎn)生的 電荷與電荷之間的相互作用力是通過電場產(chǎn)生的 磁體與磁體之間 電流與電流之間 磁體與電流之間的相互作用力都是通過磁場產(chǎn)生的 解析 磁場是存在于磁體和通電導(dǎo)體周圍的一種客觀存在的物質(zhì) 磁體與磁體 磁體與通電導(dǎo)體 通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場產(chǎn)生的 任何磁體都有兩個磁極 且磁極處磁場最強 ABC 規(guī)律方法對 場 的理解 1 自然界中未通過接觸面發(fā)生力的作用的物體 其作用都是通過 場 實現(xiàn)的 2 場 是客觀存在的物質(zhì) 不依人的意志而轉(zhuǎn)移 3 不同的 場 性質(zhì)不同 如 引力場 使有質(zhì)量的物體間產(chǎn)生引力 電場 使電荷間產(chǎn)生力 磁場 使磁體 電流產(chǎn)生力的作用 教師備用 例1 1 以下說法正確的是 A 磁體與磁體間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的B 電流與電流間的相互作用是通過電場產(chǎn)生的C 磁體與電流間的相互作用是通過電場與磁場共同產(chǎn)生的D 磁場和電場是同一種物質(zhì) 解析 電流能產(chǎn)生磁場 在電流的周圍就有磁場存在 不論是磁體與磁體間 還是電流與電流間 磁體與電流間 都有相互作用的磁場力 磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體 電流有磁場力的作用 而電場最基本的性質(zhì)是對放入電場中的電荷有靜電力的作用 因此 磁場和電場是兩種不同的物質(zhì) 各自具有其自身的特點 所以只有A正確 A 針對訓(xùn)練1 多選 下列可能發(fā)生相互作用的是 A 靜止電荷對固定通電直導(dǎo)線B 固定磁鐵對靜止電荷C 磁鐵對運動電荷D 磁鐵對電流 解析 兩個物體通過 場 發(fā)生作用時 兩者均在其周圍存在 場 磁體周圍 電流 運動電荷 周圍存在磁場 靜止電荷周圍無磁場 由此可知 選項C D正確 CD 要點二 地磁場 問題導(dǎo)引 指南針是我國古代四大發(fā)明之一 它對促進人類航海事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響 但在古代指南針為什么指南曾是一個不解之謎 你知道指南針為什么指南嗎 答案 指南針實際是一個小磁針 由于地球周圍存在地磁場 地磁場的北極在地理南極附近 地磁場的南極在地理北極附近 指南針會受到地磁場的作用而使其S極指向地理南極 例2 多選 關(guān)于地球的磁場 下列說法正確的是 A 在地面上放置一個小磁針 小磁針的南極指向地磁場的南極B 地磁場的南極在地理北極附近C 地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的D 地球磁偏角的數(shù)值在地球上不同地點是不同的 思路探究 1 地理兩極與地磁兩極是否重合 答案 不重合 地磁場的N極在地理南極附近 地磁場的S極在地理北極附近 2 在地球的哪些位置地磁場與地面平行 答案 赤道附近 BD 解析 小磁針S極指南是因為地磁場的N極在地理的南極附近 故選項A錯誤 地磁場的兩極和地理兩極是相反的 故選項B正確 依據(jù)地磁場的空間分布 只有赤道上的磁場方向和地面平行 故選項C錯誤 地球的磁偏角在地球上的不同地點是不同的 地球兩磁極的位置也是變化的 故選項D正確 規(guī)律方法對地磁場的理解 1 地球本身就是一個大磁體 地磁場的N極在地理南極附近 地磁場的S極在地理北極附近 2 在赤道平面上 距離地球表面等高的各點 地磁場強弱程度相同 且方向水平向北 3 在北半球 地磁場的方向斜向下指向地面 在北極則指向豎直向下的方向 在南半球 地磁場的方向斜向上背離地面 在南極則指向豎直向上的方向 地磁場的水平分量總是從地球南極指向北極 而豎直分量則南北相反 在南半球豎直向上 在北半球豎直向下 教師備用 例2 1 地球是一個大磁體 在地面上放置一個小磁針 小磁針的南極指向地磁場的南極 地磁場的北極在地理南極附近 赤道附近地磁場的方向和地面平行 北半球地磁場方向相對地面是斜向上的 地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的 以上關(guān)于地磁場的描述正確的是 A B C D 解析 地面上的小磁針靜止時 磁針南極應(yīng)指向地磁場的北極 地磁場的南極在地理北極附近 地磁場的北極在地理南極附近 因此地磁場的方向在赤道附近和地面平行 北半球地磁場方向相對地面是斜向下的 南半球斜向上方 D 針對訓(xùn)練2 多選 關(guān)于宇宙中的天體的磁場 下列說法正確的是 A 宇宙中的許多天體都有與地球相似的磁場B 宇宙中的所有天體都有與地球相似的磁場C 指南針在任何天體上都能像在地球上一樣正常工作D 指南針只有在磁場類似于地球的天體上能正常工作 解析 地球具有全球性的磁場 宇宙中的許多天體都有與地球相似的磁場 但有的天體 如火星 不具有全球性的磁場 指南針不能在這樣的天體上正常工作 AD 教師參考 教材探究 在教材P81圖3 1 4中 地球磁場的分布情況可用類似于電場線的曲線表示 由此能否大體說明地球磁場的方向特點 答案 類比于電場線 在地球南 北極磁場方向豎直向上 豎直向下 在赤道上磁場方向水平向北 在北半球 或南半球 方向為斜向下 斜向上 達(dá)標(biāo)測評隨堂演練 檢測效果 1 下列說法中與實際情況相符的是 A 地球的磁偏角是一個定值B 地磁場的北極在地理北極附近C 除了地球外 到目前為止其他星球上還沒有發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象D 鄭和出海遠(yuǎn)航比哥倫布的遠(yuǎn)洋探險早 解析 磁偏角隨地理位置變化而變化 由于地球磁極的緩慢移動 磁偏角也在緩慢變化 選項A錯誤 地磁場的北極在地理南極附近 選項B錯誤 其他星球上有的也有磁場存在 選項C錯誤 我國是利用指南針航海最早的國家 選項D正確 D 2 實驗表明 磁體能吸引一元硬幣 對這種現(xiàn)象解釋正確的是 A 硬幣一定是鐵做的 因為磁體能吸引鐵B 硬幣一定是鋁做的 因為磁體能吸引鋁C 磁體的磁性越強 能吸引的物質(zhì)種類越多D 硬幣中含有磁性材料 磁化后能被吸引 解析 磁體能吸引鐵 鈷 鎳等物質(zhì) 并不是僅吸引鐵 故選項A錯誤 磁體不能吸引銅 鋁等物質(zhì) 故選項B錯誤 磁體能吸引物質(zhì)的種類與磁性強弱無關(guān) 故選項C錯誤 一元硬幣為鋼芯鍍鎳 鋼和鎳都是磁性材料 磁化后能被吸引 故選項D正確 D 3 2015全國新課標(biāo)理綜 多選 指南針是我國古代四大發(fā)明之一 關(guān)于指南針 下列說法正確的是 A 指南針可以僅具有一個磁極B 指南針能夠指向南北 說明地球具有磁場C 指南針的指向會受到附近鐵塊的干擾D 在指南針正上方附近沿指針方向放置一直導(dǎo)線 導(dǎo)線通電時指南針不偏轉(zhuǎn) 解析 任何磁體均具有兩個磁極 故選項A錯誤 指南針之所以能指向南北 是因為指南針的兩個磁極受到磁場力的作用 這說明地球具有磁場 即選項B正確 放在指南針附近的鐵塊被磁化后 反過來會影響指南針的指向 即選項C正確 通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場對其正下方的指南針有磁場力的作用 會使指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 故選項D錯誤 BC 4 如圖所示 假設(shè)將一個小磁針放在地球的北極點上 那么小磁針的N極將 A 指北B 指南C 豎直向上D 豎直向下 解析 我們已經(jīng)知道地球的地理北極點上可以近似地認(rèn)為是地磁的南極 根據(jù)磁體的同性相斥 異性相吸 所以小磁針的N極將豎直向下 故選項D正確 D 教師參考 課堂小結(jié) 謝謝觀賞