磁现象和磁场讲义模板Aword版+2.docx

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磁现象和磁场讲义模板Aword版+2

授课教师：

张晓华

磁现象和磁场

新课：

磁现象和磁场

学习目标：

1.认识磁极之间的相互作用，了解磁场也是一种物质．了解磁化现象．　　

2.认识用磁感线描述磁场的方法，会判断磁场的方向．　

3.知道地磁场及地磁场的南、北极．　　

4．知道电流周围存在着磁场。

5．知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。

6．会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。

1、知识点归纳及应用：

一、磁现象：

1、磁性：

磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性）

2、磁体：

定义：

具有磁性的物质分类：

永磁体分为天然磁体、人造磁体

3、磁极：

定义：

磁体上磁性最强的部分叫磁极。

（磁体两端最强中间最弱）

种类：

水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N）

作用规律：

同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

4、磁化：

①定义：

使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。

磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。

②钢和软铁的磁化：

软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。

钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。

所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。

5、物体是否具有磁性的判断方法：

①根据磁体的吸铁性判断。

②根据磁体的指向性判断。

③根据磁体相互作用规律判断。

④根据磁极的磁性最强判断。

二、磁场：

1、定义：

磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。

磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。

这里使用的是转换法。

通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。

2、基本性质：

磁场对放入其中的磁体产生力的作用。

磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。

3、方向规定：

在磁场中的某一点，小磁针北极静止时所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁场的方向。

4、磁感应线：

①定义：

在磁场中画一些有方向的曲线。

任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。

②方向：

磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。

③典型磁感线：

④说明：

A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。

但磁场客观存在。

B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。

C、磁感线是封闭的曲线。

D、磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。

E、磁感线不相交。

F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

5、磁极受力：

在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。

6、分类：

Ι、地磁场：

1定义：

在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。

2磁极：

地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。

3磁偏角：

首先由我国宋代的沈括发现。

Ⅱ、电流的磁场：

1奥斯特实验：

通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。

该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。

该现象说明：

通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。

2通电螺线管的磁场：

通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。

其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。

③应用：

电磁铁

A、定义：

内部插入铁芯的通电螺线管。

B、工作原理：

电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。

C、优点：

磁性有无由通断电来控制，磁极由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形状来控制。

D、应用：

电磁继电器、电话、电铃

电磁继电器：

实质由电磁铁控制的开关。

应用：

用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。

电话：

组成：

话筒、听筒。

基本工作原理：

振动、变化的电流、振动。

二.典型题型讲解：

例1．将条形磁铁的一端去靠近某钢棒的一端，发现它们互相吸引，能否据此判断钢棒有磁性？

如它们互相排斥，能否判断钢棒有磁性？

精析：

钢棒和条形磁铁相互吸引有两种情况：

钢棒没有磁性但条形磁铁有磁性；条形磁铁有磁性，钢棒也有磁性，恰好靠近的是异名磁极．如果排斥则可判断钢棒有磁性，因为没有磁性不会相互排斥的．

全解：

磁铁一端靠近钢棒的一端，如果相互吸引，不能判断钢棒有磁性；如果排斥则确定钢棒有磁性．

点评：

熟悉磁体的性质和磁极间的相互作用，全方位地看待问题．培养自己综合分析问题的能力．

　例2．在一个圆纸盒里放着一个条形磁铁，在盒子周围放置一些小磁针（小磁针涂黑端为Ｎ极），这些小磁针静止时的指向如图16.2甲所示，则图16.2乙中能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是

（　　）

精析：

条形磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极，同时静止在磁场中的小磁针N极的指向即为该点磁感线切线的方向．将图中小磁针N极用线条连接起来可得到磁感线的分布，从而判断出盒中条形磁铁的情况．

全解：

A．

点评：

要善于把实验现象和问题联系起来．从形象、直观的实验现象过渡到抽象的问题，在学习中逐步培养这种知识迁移的能力．

例3．一通电螺线管如图16.3甲所示，如在其附近A、B两点放上小磁针，请标出小磁针静止时N极的指向．

精析：

标出小磁针的N极指向，首先要搞清通电螺线管的两端极性，而要达到这一目的，就必须用安培定则．用安培定则就必须搞清螺线管中电流方向．

全解：

解答如16.3乙．

点评：

知道小磁针静止时跟通电螺线管靠近的应该是异名磁极，熟悉安培定则是解决此类问题的关键．

例4．如图16.4所示，为使滑动变阻器的滑片P向右移动时，通电螺线管对条形磁铁的斥力变大，则电源和变阻器接人电路的方式可以是（　　）

　　A．G接F，E接B，D接H

　　B．G接F，E接A，D接H

　　C．G接E，F接B，D接H

　　D．G接E，F接A，D接H

精析：

题目要求通电螺线管与条形磁铁之间是互相排斥的关系，则通电螺线管左端应为S极，必须保证电流从接线柱H流入螺线管，因此，G应该接F．同时，滑片P向右滑动时，要求排斥力变大，则电源的E必须接滑动变阻器的B接线柱．

全解：

A．

点评：

此题综合了磁极间的相互作用、安培定则、电磁铁、滑动变阻器等知识，是一道综合度较高的题目，但我们只要对问题分析准确，完全可以各个击破．

例5．如图16.5所示是小明设计的温度自动报警器原理图．在水银温度计里封入一段金属丝，当在正常工作的温度范围内时，绿灯亮；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，发出报警信号.请按照题意要求，在图中连接好电路．

精析：

当外界温度在正常工作的温度范围内时，电磁铁没有磁性，弹簧发挥作用，将衔铁拉向上，接通绿灯．当外界温度达到金属丝下端所指示的温度时，温度计内水银面上升将控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下动作，同时带动触点向下，接通红灯，发出报警信号．

全解：

如图16.6所示．

点评：

电磁继电器电路可以分为控制电路和工作电路．每个电路基本上都包含了电路的必要组成部分（电源、开关、导线、用电器）．只是在不同的实例中，控制电路的开关发生了一些变化，比如此题是以温度计作为自动控制开关的．触点也可以看作是一个单刀双掷开关．

三.【同步练习】

第一节内容

1．磁体上存在两个　　　　　　　的部分叫磁极．将一个磁体用线悬挂起来，静止时指南的磁极叫　　　　　　，指北的磁极叫　　　　　　．

2．当两个磁极靠近时，它们表现出来的作用规律是　　　　　　　　　　　　　　．

3．磁场是磁体周围的一种能传递　　　　　　　　　　的特殊物质．我们把小磁针在磁场中静止时　　　极所指的方向，规定为该点的磁场方向．

4．用磁感线可以形象地描述磁场的方向和磁场的强弱分布．磁感线越密的地方磁场越　　　，磁感线越疏的地方磁场越　　　．

5．地球本身就是一个巨大的磁体．水平放置、能自由转动的小磁针之所以在地球表面指向南北，就是因为受到　　　　　　的影响．最早发现地磁两极与地理两极并不重合的科学家是我国宋代的．

6．一条形磁铁不慎从中间断为两段，则两段的磁性是（　　）

A．两段都没吸磁性　　　　　　　　　B．一段只有N极，一段只有S极

C．每段都有N、S极　　　　　　　　D．以上三种情况都有可能

7．在地球表面的某位置，发现能自由转动的小磁针静止时沿竖直方向，且S极向下，则该位置在（）

　　A．地球北极附近　　　　B．地球南极附近C．地球赤道附近　　　　D．无法确定

8．缓慢转动指南针的罗盘时，罗盘内的小磁针（　　）

　　A．将随罗盘一起转动B．不随罗盘一起转动，几乎仍在原来位置不动

　　C．将转动得比罗盘快些D．将转动得比罗盘慢些

9．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是（　　）

　　A．磁感线在磁场中是客观存在的，只不过眼睛看不见罢了B．磁感线是一种假想的曲线

　　C．磁感线是一系列曲线，不可能是直线D．有磁感线的地方不一定有磁场

　10．钢条AB的A端靠近小磁针的北极，它们相互吸引；钢条B端靠近小磁针南极，它们也相互吸引，则（　　）

　　A．钢条一定有磁性，且A端为北极B．钢条一定有磁性，且A端为南极

　　C．钢条一定无磁性D．钢条可能有磁性，也可能无磁性

11．两根外形完全相同的钢棒，已知其中一根有磁性，另一根没有磁性，如果不用其它器具，怎样才能知道哪一根有磁性，哪一根没有磁性？

第二节内容

1．在一次课外活动中，小红和小刚设计了如图16.7甲所示的实验，当他们闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明_________________的周围存在着磁场．接着小红又想用该电路判断电源的正负极．经过讨论，小刚找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路中，当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示．据此他们判断出电源的_______端是正极（选填”a或“b”）．

2．电磁铁就是　　　　　　　　　　　，它的优点在于：

可用　　　　　　　控制磁性的有无；可用　　　　　　　控制磁性的强弱；可用　　　　　　　控制磁极的极性．

3．根据图16.8中通电螺线管的N、S极，标出螺线管上导线中的电流方向．

4．图16.9中的两个通电螺线管相互排斥，在图中补全与此事实相符的电路图．

5．要使通电螺线管的磁性减弱，可以采用的方法是（　　）

　　A．不改变螺线管绕的匝数，将通过螺线管的电流变大

　　B．不改变螺线管绕的匝数，利用滑动变阻器使通过螺线管的电流变小

　　C．增加螺线管的匝数

　　D．改变电流的方向，再插入一只铁芯

6．图16.10所示的是一个通电螺线管，c、d分别为小磁针的磁极，下列结论正确的是（　　）

　　A．电源a端为正极时，d端为南极

　　B．电源a端为正极时，c端为南极

　　C．电源b端为正极时，c端为南极

　　D．电源b端为正极时，d端为北极

7．如图16.11所示，电磁铁P和Q通电后（　　）

　　A．P的右端是N极，Q的右端是S极，相互吸引

　　B．P的右端是S极，Q的右端是N极，相互吸引

　　C．P的右端是N极，Q的右端是S极，相互排斥

　　D．P的右端是S极，Q的右端是N极，相互排斥

8．如图16.12能正确反应出螺线管极性与电流方向关系的是（　　）

9．下列装置中，没有用到电磁铁的是（　　）

　　A．电磁起重机B．电磁继电器C．电铃D．电热毯

10．有一只正、负极标志分不清的蓄电池，你能想出几种方法正确地判断出它的正、负极？

练习：

1、标出N、S极。

2、标出电流方向或电源的正负极。

3、绕导线：

使两螺线管相吸