1、3.1 3.1 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)物理新人教版選修物理新人教版選修3-13-1一、磁現(xiàn)象一、磁現(xiàn)象古代人們就發(fā)現(xiàn)了天然磁石吸引鐵器的古代人們就發(fā)現(xiàn)了天然磁石吸引鐵器的現(xiàn)象。東漢學(xué)者王充在現(xiàn)象。東漢學(xué)者王充在論衡論衡一書中一書中描述的描述的“司南司南”,”,被公認(rèn)為最早的磁性指被公認(rèn)為最早的磁性指 南工具。指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一南工具。指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一。 東漢王充在東漢王充在論衡論衡中寫道：中寫道：“司南之司南之杓，投之于地，其柢指南杓，投之于地，其柢指南” 最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱為最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱為“天然磁石天然磁石”的礦的礦物，其中含有主要成分為物，其中含有主要成分

2、為FeFe3 3O O4 4，能吸引其他物體，能吸引其他物體，很像磁鐵很像磁鐵. .基本概念磁 性磁 體磁 極磁極間相互作用規(guī)律二、電流的磁效應(yīng)二、電流的磁效應(yīng)丹麥物理學(xué)家奧斯特丹麥物理學(xué)家奧斯特(Hans Christian (Hans Christian OerstedOersted1777851)1777年年8 8月月1414日生于丹日生于丹麥朗格蘭德島一個(gè)藥劑師家庭麥朗格蘭德島一個(gè)藥劑師家庭1212歲開始?xì)q開始幫助父親在藥房里干活，同時(shí)堅(jiān)持學(xué)習(xí)化幫助父親在藥房里干活，同時(shí)堅(jiān)持學(xué)習(xí)化學(xué)由于刻苦攻讀，學(xué)由于刻苦攻讀，1717歲以優(yōu)異的成績(jī)考?xì)q以優(yōu)異的成績(jī)考取了哥本

3、哈根大學(xué)的免費(fèi)生他一邊當(dāng)家取了哥本哈根大學(xué)的免費(fèi)生他一邊當(dāng)家庭教師，一邊在學(xué)校學(xué)習(xí)藥物學(xué)、天文、庭教師，一邊在學(xué)校學(xué)習(xí)藥物學(xué)、天文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等18061806年任哥本哈根年任哥本哈根大學(xué)物理學(xué)教授，大學(xué)物理學(xué)教授，18211821年被選為英國(guó)皇家年被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，學(xué)會(huì)會(huì)員，18231823年被選為法國(guó)科學(xué)院院士，年被選為法國(guó)科學(xué)院院士，后來(lái)任丹麥皇家科學(xué)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)后來(lái)任丹麥皇家科學(xué)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng) 奧斯特實(shí)驗(yàn)奧斯特實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)裝置如左圖、實(shí)驗(yàn)裝置如左圖 、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象當(dāng)給導(dǎo)線通時(shí)，當(dāng)給導(dǎo)線通時(shí)，與導(dǎo)線平行放置的小與導(dǎo)線平行放置的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。思考1

4、1、該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么、該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么? ?揭示了電和磁的聯(lián)系揭示了電和磁的聯(lián)系為以后法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象奠定了基礎(chǔ)為以后法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象奠定了基礎(chǔ) 2、該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵? ?通電直導(dǎo)線要南北水平放置通電直導(dǎo)線要南北水平放置, ,磁針要平行的磁針要平行的放置于導(dǎo)線的下方或者上方放置于導(dǎo)線的下方或者上方三、磁場(chǎng)三、磁場(chǎng)1、磁體和磁體之間相互作用、磁體和磁體之間相互作用2、磁體和通電導(dǎo)體之間相互作用、磁體和通電導(dǎo)體之間相互作用3、通電導(dǎo)體之間相互作用、通電導(dǎo)體之間相互作用1、磁體和磁體之間相互作用、磁體和磁體之間相互作用磁體磁體磁體磁體磁場(chǎng)磁場(chǎng)FF2 2、磁體和通電導(dǎo)體之間

5、相互作用、磁體和通電導(dǎo)體之間相互作用磁體磁體電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 電流和電流之間電流和電流之間的相互作用力是通的相互作用力是通過(guò)什么發(fā)生的呢？過(guò)什么發(fā)生的呢？3 3、通電導(dǎo)體之間相互作用、通電導(dǎo)體之間相互作用電流電流電流電流磁場(chǎng)磁場(chǎng)結(jié)論結(jié)論 磁體周圍、電流周圍都存在著磁場(chǎng)、所磁體周圍、電流周圍都存在著磁場(chǎng)、所有磁作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和有磁作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣都是一種客觀物質(zhì)，是客觀存電場(chǎng)一樣都是一種客觀物質(zhì)，是客觀存在的，看不見摸不著，但是很多磁現(xiàn)象在的，看不見摸不著，但是很多磁現(xiàn)象感知了它的存在。感知了它的存在。 在同一空間區(qū)域，可以有幾個(gè)磁場(chǎng)共同在同一空間

6、區(qū)域，可以有幾個(gè)磁場(chǎng)共同占有，實(shí)物做不到。占有，實(shí)物做不到。磁場(chǎng)基本性質(zhì)磁場(chǎng)基本性質(zhì) 對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)對(duì)放入其中的磁體或通電導(dǎo)體有磁力的作用體有磁力的作用四、磁性的地球四、磁性的地球地磁場(chǎng)如何產(chǎn)生？地磁場(chǎng)如何產(chǎn)生？到目前為至，沒(méi)有明確的結(jié)論，有各種各樣的猜到目前為至，沒(méi)有明確的結(jié)論，有各種各樣的猜測(cè)測(cè)磁偏角磁偏角指南針?biāo)傅哪媳保ù艌?chǎng)指南針?biāo)傅哪媳保ù艌?chǎng)的南北極）與地理上的南的南北極）與地理上的南北極并不完全一致，兩者北極并不完全一致，兩者之間存在著偏角，即磁偏之間存在著偏角，即磁偏角。角。沈括在沈括在夢(mèng)溪筆談夢(mèng)溪筆談中指出：中指出：“常微偏東，不常微偏東，不全南也全南也”。這是世界

7、上最早的關(guān)于磁偏角的記。這是世界上最早的關(guān)于磁偏角的記載。載。注：水平放置的磁針的指向跟地注：水平放置的磁針的指向跟地理子午線之間的交角即為磁偏角理子午線之間的交角即為磁偏角思考思考指南針為什么會(huì)指南？指南針為什么會(huì)指南？地球磁場(chǎng)很弱，其表面的磁場(chǎng)比一地球磁場(chǎng)很弱，其表面的磁場(chǎng)比一個(gè)條形磁鐵近旁的磁場(chǎng)弱的多，但個(gè)條形磁鐵近旁的磁場(chǎng)弱的多，但能自由旋轉(zhuǎn)的小磁針已能顯示出地能自由旋轉(zhuǎn)的小磁針已能顯示出地磁場(chǎng)對(duì)它的作用，指南針正是利用磁場(chǎng)對(duì)它的作用，指南針正是利用這個(gè)原理制成的。這個(gè)原理制成的。近百年地球磁場(chǎng)衰減近百年地球磁場(chǎng)衰減 地磁場(chǎng)的減弱是可能地磁場(chǎng)的減弱是可能導(dǎo)致磁場(chǎng)方向倒轉(zhuǎn)的導(dǎo)致磁場(chǎng)方向倒轉(zhuǎn)的預(yù)兆。預(yù)兆。 太陽(yáng)風(fēng)風(fēng)暴例例 鐵棒鐵棒A A能吸引小磁針，鐵棒能吸引小磁針，鐵棒B B能排斥小能排斥小磁針，若將鐵棒磁針，若將鐵棒A A靠近鐵棒靠近鐵棒B B時(shí)，則（）時(shí)，則（）A.A. A A、B B一定互相吸引一定互相吸引 B.B. A A、B B一定互相排斥一定互相排斥C.C. A A、B B間有可能無(wú)磁場(chǎng)力作用間有可能無(wú)磁場(chǎng)力作用D.D. A A、B B間可能互相吸引，也可能互相排斥間可能互相吸引，也可能互相排斥D例例把鐵棒甲的一端靠近鐵棒乙的中部，發(fā)現(xiàn)把鐵棒甲的一端靠近鐵棒乙的中部，發(fā)現(xiàn)兩者吸引，而把乙的一端