/11/11/[目標(biāo)定位]1.了解磁現(xiàn)象，磁性材料；知道地磁場(chǎng)的分布、變化及對(duì)人類生活的影響.2.知道磁場(chǎng)的概念，明確磁體之間、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通過磁場(chǎng)發(fā)生的.3.知道磁感線的定義，記住幾種特殊磁場(chǎng)的磁感線分布，學(xué)會(huì)用安培定則判斷電流的磁場(chǎng)方向.4.了解電流的磁效應(yīng)；了解安培分子電流假說(shuō)．一、地磁場(chǎng)和磁性材料1．地磁場(chǎng)(1)地磁場(chǎng)：地球由于本身具有磁性而在其周圍形成的磁場(chǎng)．指南針就是利用地磁場(chǎng)指南的原理制成的(2)如圖1所示，地球磁體的N極(北極)位于地理南極附近，地球磁體的S極(南極)位于地理北極附近．(填“南極”或“北極”)圖12．磁性材料(1)定義：通常指磁化后磁性很強(qiáng)的物質(zhì)．(2)分類①按去磁的難易來(lái)分：硬磁性材料和軟磁性材料．磁化后容易去磁的物質(zhì)叫軟磁性材料，不容易去磁的物質(zhì)叫硬磁性材料．②按化學(xué)成分來(lái)分：金屬磁性材料與鐵氧體．例1如圖2所示，假設(shè)將一個(gè)小磁針放在地球的北極點(diǎn)上，那么小磁針的N極將()圖2A．指北B．指南C．豎直向上D．豎直向下解析地磁場(chǎng)的分布規(guī)律與條形磁鐵類似，在地理北極附近，地磁場(chǎng)豎直向下，此處小磁針的N極應(yīng)豎直向下，D對(duì)．答案D雖然地磁兩極與地理兩極并不重合，但它們的位置相對(duì)來(lái)說(shuō)差別不是很大.因此，一般我們認(rèn)為：?1?地理南極正上方磁場(chǎng)方向豎直向上，地理北極正上方磁場(chǎng)方向豎直向下.?2?在赤道正上方，距離地球表面高度相等的點(diǎn)，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱相同，且方向水平向北.?3?在南半球，地磁場(chǎng)方向指向北上方；在北半球，地磁場(chǎng)方向指向北下方.二、磁場(chǎng)及其方向1．磁場(chǎng)(1)磁場(chǎng)的產(chǎn)生：①磁體周圍有磁場(chǎng)；②電流周圍有磁場(chǎng)，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)．(2)基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁體或電流有力的作用．2．磁場(chǎng)的方向在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．例2下列關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法中，正確的是()A．磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)B．磁場(chǎng)是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C．磁極與磁極間是直接發(fā)生作用的D．磁場(chǎng)只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時(shí)才產(chǎn)生解析磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是客觀存在的物質(zhì)，磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間的作用都是通過磁場(chǎng)產(chǎn)生的，選項(xiàng)A正確．答案A磁體的周圍和電流的周圍都存在磁場(chǎng).磁場(chǎng)和常見的由分子、原子組成的物質(zhì)不同，不是以微粒形式存在，但卻是一種客觀存在的特殊物質(zhì).三、磁感線1．定義：在磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向都與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致．2．特點(diǎn)：(1)磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱．(2)磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．(3)磁感線的方向：磁體外部從N極指向S極，磁體內(nèi)部從S極指向N極．(填“N”或“S”)(4)磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷．3．幾種常見磁場(chǎng)的磁感線分布(1)磁鐵的磁感線分布(2)直線電流磁場(chǎng)的磁感線分布安培定則：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指指向電流的方向，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向．這個(gè)規(guī)律也叫右手螺旋定則.安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心的多組同心圓，越向外越稀疏，磁場(chǎng)越弱(3)環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線分布環(huán)形電流的磁場(chǎng)可用安培定則表示：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向.安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖內(nèi)部磁場(chǎng)比環(huán)外強(qiáng)，磁感線越向外越稀疏(4)通電螺線管磁場(chǎng)的磁感線分布通電螺線管是由許多匝環(huán)形電流串聯(lián)而成的．所以環(huán)形電流的安培定則也可以用來(lái)判定通電螺線管的磁場(chǎng)，這時(shí)拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)的方向.安培定則立體圖橫截面圖縱截面圖內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且比外部強(qiáng)，方向由S極指向N極，外部類似條形磁鐵，由N極指向S極深度思考(1)用磁感線描述磁場(chǎng)時(shí)，總有一些區(qū)域沒有磁感線通過，這些區(qū)域是否一定沒有磁場(chǎng)存在？(2)磁體和電流都可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，環(huán)形電流和通電螺線管的磁場(chǎng)與哪種磁體的磁場(chǎng)相似？答案(1)不是．用磁感線描述磁場(chǎng)時(shí)，只是定性地畫出一些磁感線用來(lái)描述該區(qū)域的磁場(chǎng)分布，不可能讓所有的區(qū)域都有磁感線通過，沒有磁感線通過的區(qū)域仍然可以有磁場(chǎng)分布．(2)環(huán)形電流相當(dāng)于小磁針，通電螺線管相當(dāng)于條形磁鐵．例3關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的描述，下列說(shuō)法中正確的是()A．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止的B．磁感線可以形象地描述各磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，它每一點(diǎn)的切線方向都和小磁針放在該點(diǎn)靜止時(shí)北極所指的方向一致C．磁感線可以用細(xì)鐵屑來(lái)顯示，因而是真實(shí)存在的D．兩個(gè)磁場(chǎng)的的疊加區(qū)域，磁感線可能相交解析條形磁鐵內(nèi)部磁感線的方向是從S極指向N極，A錯(cuò)誤；磁感線上每一點(diǎn)切線方向表示磁場(chǎng)方向，磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，小磁針靜止時(shí)北極受力方向和靜止時(shí)北極的指向均為磁場(chǎng)方向，選項(xiàng)B正確；磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而假想的一組有方向的閉合曲線，實(shí)際上并不存在，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；疊加區(qū)域合磁場(chǎng)的方向也具有唯一性，故磁感線不可能相交，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案B磁感線與電場(chǎng)線的比較：比較項(xiàng)目磁感線靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線相同點(diǎn)方向線上各點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向線上各點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的電場(chǎng)方向疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱表示電場(chǎng)強(qiáng)弱特點(diǎn)在空間不相交、不相切、不中斷除電荷處外，在空間不相交、不相切、不中斷不同點(diǎn)閉合曲線始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處，止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處，不閉合的曲線例4如圖3所示，分別給出了導(dǎo)線中的電流方向或磁場(chǎng)中某處小磁針靜止時(shí)N極的指向或磁感線方向．請(qǐng)畫出對(duì)應(yīng)的磁感線(標(biāo)上方向)或電流方向．圖3解析如果已知電流的方向，可用右手螺旋定則判斷磁感線的方向．如果已知小磁針靜止時(shí)N極指向，那么小磁針N極所指方向就是磁感線方向．用安培定則來(lái)判斷，分別如下列各圖所示．答案見解析圖四、安培分子電流假說(shuō)1．內(nèi)容：任何物質(zhì)的分子中都存在環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)分子都成為一個(gè)微小的磁體．2．當(dāng)鐵棒中分子電流的取向大致相同時(shí)，鐵棒對(duì)外顯磁性(如圖4甲所示)；當(dāng)鐵棒中分子電流的取向變得雜亂無(wú)章時(shí)，鐵棒對(duì)外不顯磁性(如圖乙所示)，所以磁體在高溫或受到猛烈撞擊時(shí)，將會(huì)退磁．圖43．安培分子電流假說(shuō)揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)：一切磁現(xiàn)象都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的．例5用安培分子電流假說(shuō)解釋下列現(xiàn)象不正確的是()A．未被磁化的鐵棒內(nèi)部分子電流取向雜亂無(wú)章，磁場(chǎng)相互抵消對(duì)外不顯磁性B．未被磁化的鐵棒放到磁場(chǎng)中，各分子電流在磁場(chǎng)作用下取向變得大致相同，鐵棒被磁化，兩端對(duì)外顯示較強(qiáng)的磁作用，形成磁極C．磁鐵受到高溫或猛烈撞擊時(shí)失去磁性，這是因?yàn)榧ち业臒徇\(yùn)動(dòng)或震動(dòng)使分子電流取向變得雜亂無(wú)章了D．通電直導(dǎo)線中的電流和環(huán)形電流都是分子電流形成的解析分子電流假說(shuō)是安培為解釋磁體的磁現(xiàn)象而提出的，易知選項(xiàng)A、B、C都對(duì)；分子電流和宏觀電流雖然都是運(yùn)動(dòng)電荷引起的，但產(chǎn)生的原因是不同的，D錯(cuò)．答案D1．(對(duì)地磁場(chǎng)的理解)(多選)關(guān)于地球的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A．在地面上放置一個(gè)小磁針，小磁針的南極指向地磁場(chǎng)的南極B．地磁場(chǎng)的南極在地理北極附近C．地球上任何地方的地磁場(chǎng)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(diǎn)是不同的答案BD解析在地面上放置一個(gè)小磁針，小磁針的南極指向地理南極，即地磁北極，故A錯(cuò)誤；地磁場(chǎng)的南極在地理北極附近，地磁場(chǎng)的北極在地理南極附近，故B正確；地磁場(chǎng)不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，與地面不一定平行，如圖所示，故C錯(cuò)誤；地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，因此，小磁針并非準(zhǔn)確的指向南北，其間有一個(gè)夾角，這就是地磁偏角；磁偏角的數(shù)值在地球上不同地點(diǎn)是不同的，故D正確．2．(對(duì)磁場(chǎng)的理解)(多選)關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A．其基本性質(zhì)是對(duì)處于其中的磁體或電流有力的作用B．磁場(chǎng)是看不見、摸不著、實(shí)際不存在的，是人們假想出來(lái)的一種物質(zhì)C．磁場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)D．磁場(chǎng)的存在與否決定于人的思想，想其有則有，想其無(wú)則無(wú)答案AC解析磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或電流有力的作用，A正確．磁場(chǎng)雖然看不見、摸不著，但是它是客觀存在的，B、D錯(cuò)誤，C正確．3．(對(duì)磁感線的理解)如圖5所示為某磁場(chǎng)中的一條磁感線，其上有A、B兩點(diǎn)，則()圖5A．A點(diǎn)的磁場(chǎng)一定強(qiáng)B．B點(diǎn)的磁場(chǎng)一定強(qiáng)C．因?yàn)榇鸥芯€是直線，A、B兩點(diǎn)的磁場(chǎng)一樣強(qiáng)D．條件不足，無(wú)法判斷答案D解析由磁場(chǎng)中一根磁感線無(wú)法判斷磁場(chǎng)強(qiáng)弱．4．(安培定則的理解和應(yīng)用)(多選)如圖6所示，螺線管中通有電流，如果在圖中的a、b、c三個(gè)位置上各放一個(gè)小磁針，其中a在螺線管內(nèi)部，則()圖6A．放在a處的小磁針的N極向左B．放在b處的小磁針的N極向右C．放在c處的小磁針的S極向右D．放在a處的小磁針的N極向右答案BD解析由安培定則可知，通電螺線管的磁場(chǎng)如圖所示，右端為N極，左端為S極，在a點(diǎn)磁場(chǎng)方向向右，則小磁針在a點(diǎn)時(shí)，N極向右，A項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；在b點(diǎn)磁場(chǎng)方向向右，則磁針在b點(diǎn)時(shí)，N極向右，B項(xiàng)正確；在c點(diǎn)，磁場(chǎng)方向向右，則磁針在c點(diǎn)時(shí)，N極向右，S極向左，C項(xiàng)錯(cuò)誤.題組一磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)1．在奧斯特電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，通電直導(dǎo)線應(yīng)該()A．平行南北方向，在小磁針正上方B．平行東西方向，在小磁針正上方C．東南方向，在小磁針正上方D．西南方向，在小磁針正上方答案A2．如圖1所示，一根條形磁鐵，左端為S極，右端為N極．下列表示從S極到N極磁性強(qiáng)弱變化情況的圖象中正確的是()圖1答案C解析條形磁鐵兩極磁性最強(qiáng)，中間磁性最弱，故磁性強(qiáng)弱變化曲線如C選項(xiàng)所示．3．(多選)如圖2所示，能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?biāo)椒胖迷谧烂嫔希?dāng)有一束帶電粒子沿與磁針指向平行的方向從小磁針上方水平飛過時(shí)，所能觀察到的現(xiàn)象是()圖2A．小磁針不動(dòng)B．若是正電荷飛過，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．若是負(fù)電荷飛過，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)D．若是一根通電導(dǎo)線，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)答案BCD解析電流是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，當(dāng)電荷在小磁針上方運(yùn)動(dòng)時(shí)也會(huì)形成電流，從而形成磁場(chǎng)．運(yùn)動(dòng)的正、負(fù)電荷形成的兩種磁場(chǎng)是等效的，均會(huì)使小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，故B、C、D均正確．4．磁性是物質(zhì)的一種普遍屬性，大到宇宙星體，小到電子、質(zhì)子等微觀粒子，幾乎都有磁性，地球就是一個(gè)巨大的磁體．在一些生物體內(nèi)也會(huì)含有微量磁性物質(zhì)，鴿子就是利用這種體內(nèi)外磁性的相互作用來(lái)辨別方向的．若在鴿子身上綁一塊永久磁鐵，且其產(chǎn)生的磁場(chǎng)比附近的地磁場(chǎng)強(qiáng)的多，則在長(zhǎng)距離飛行中()A．鴿子仍能如平時(shí)一樣辨別方向B．鴿子會(huì)比平時(shí)更容易辨別方向C．鴿子會(huì)迷失方向D．不能確定鴿子是否會(huì)迷失方向答案C5．關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法不正確的是()A．電荷周圍一定存在磁場(chǎng)B．電流周圍一定存在磁場(chǎng)C．同名磁極和同種電荷一樣相互排斥D．通電導(dǎo)線之間通過磁場(chǎng)產(chǎn)生相互作用答案A解析運(yùn)動(dòng)電荷和電流周圍存在磁場(chǎng)，而靜止電荷周圍沒有磁場(chǎng)，A錯(cuò)，B對(duì)；同種電荷和同名磁極都是相互排斥，C對(duì)；磁體和磁體之間、通電導(dǎo)體和磁體之間、通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間都通過磁場(chǎng)產(chǎn)生相互作用，D對(duì)．6．下列關(guān)于磁場(chǎng)的說(shuō)法中正確的是()A．磁體周圍的磁場(chǎng)看不見、摸不著，所以磁場(chǎng)不是客觀存在的B．將小磁針放在磁體附近，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)是因?yàn)槭艿酱艌?chǎng)力的作用C．把磁體放在真空中，磁場(chǎng)就消失了D．當(dāng)磁體周圍撒上鐵屑時(shí)才能形成磁場(chǎng)，不撒鐵屑磁場(chǎng)就消失答案B題組二磁感線及安培定則的應(yīng)用7．(多選)關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是()A．我們雖然不能用手觸摸到電場(chǎng)的存在，卻可以用試探電荷去探測(cè)它的存在和強(qiáng)弱B．電場(chǎng)線和磁感線是可以形象描述場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)弱和方向的客觀存在的曲線C．磁感線和電場(chǎng)線一樣都是閉合的曲線D．磁體之間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，都是客觀存在的物質(zhì)答案AD解析電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是客觀存在的物質(zhì)，電場(chǎng)線和磁感線都是假想的曲線，實(shí)際并不存在．電場(chǎng)線和磁感線的最大區(qū)別在于：磁感線是閉合的，而電場(chǎng)線不是閉合的．8．如圖3所示為電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的分布圖，下列分布圖正確的是()圖3A．①③B．②③C．①④ D．②④答案C解析由安培定則可以判斷出直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，①正確、②錯(cuò)誤．③和④為環(huán)形電流，注意讓彎曲的四指指向電流的方向，可判斷出④正確、③錯(cuò)誤．故正確選項(xiàng)為C.9．如圖4所示，a、b、c三枚小磁針分別在通電螺線管的正上方、管內(nèi)和右側(cè)，當(dāng)這些小磁針靜止時(shí)，小磁針N極的指向是()圖4A．a(chǎn)、b、c均向左B．a(chǎn)、b、c均向右C．a(chǎn)向左，b向右，c向右D．a(chǎn)向右，b向左，c向右答案C解析小磁針靜止時(shí)N極的指向與該點(diǎn)磁感線方向相同，如果a、b、c三處磁感線方向確定，那么三枚小磁針靜止時(shí)N極的指向也就確定了．所以，只要畫出通電螺線管的磁感線如圖所示，即可知a磁針的N極向左，b磁針的N極向右，c磁針的N極向右．題組三安培分子電流假說(shuō)10．安培觀察到通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)很相似，提出了分子電流假說(shuō)．他認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流——分子電流(分子電流實(shí)際上是由原子內(nèi)部電子的繞核運(yùn)動(dòng)形成的)，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體，它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極．(如圖5所示)下列將分子電流(箭頭表示電子運(yùn)動(dòng)方向)等效為小磁體的圖示中正確的是()圖5答案B解析做圓周運(yùn)動(dòng)的電荷帶負(fù)電，則環(huán)形電流方向相反，根據(jù)安培定則可知其左側(cè)為N極，選項(xiàng)B對(duì)．11．科學(xué)研究表明，地球自西向東的自轉(zhuǎn)速度正在變慢．假如地球的磁場(chǎng)是由地球表面帶電引起的，則可以斷定()A．地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場(chǎng)將變?nèi)魾．地球表面帶正電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場(chǎng)將變強(qiáng)C．地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地磁場(chǎng)將變?nèi)鮀．地球表面帶負(fù)電，由于地球自轉(zhuǎn)變慢，地