1、第二十章第二十章 电和磁电和磁 第一节第一节 磁现象磁现象 磁场磁场华阳中学华阳中学 我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国末年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之一的指南针年就有磁铁的记载，我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业做出了巨就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业做出了巨大的贡献大的贡献在现代，磁现象与日常生活、科技密切相关在现代，磁现象与日常生活、科技密切相关走进磁世界走进磁世界这是什么这是什么?“司南司南”它是由哪个国家发明的它是由哪个国家发明的?公元公元1世纪初，东汉世纪初，东汉学者王充在学者王
2、充在论衡论衡中记中记载载“司南之杓，投之于地，司南之杓，投之于地，其柢指南。其柢指南。”中国人很早就利用中国人很早就利用罗盘（指南针）在航海罗盘（指南针）在航海中指示方向。中指示方向。你知道这是做什么用的吗？你知道这是做什么用的吗？ 最初发现的磁体是被称为最初发现的磁体是被称为“天然磁石天然磁石”的矿物，其中含有主要成分为的矿物，其中含有主要成分为Fe3O4，能吸引其他物体，很像磁铁能吸引其他物体，很像磁铁.一、磁现象一、磁现象1. :能吸引铁、钴、镍能吸引铁、钴、镍 等物质的性质。等物质的性质。2. :2. :具有磁性的物体具有磁性的物体。 磁性磁性磁体磁体条形、针形、条形、针形、蹄形、圆柱
3、形蹄形、圆柱形flash 实验实验3. :磁体上磁性最强的部位。磁体上磁性最强的部位。 （每个磁体都有两个磁极）（每个磁体都有两个磁极） 磁极磁极flash南极南极(S极极)：实验实验小磁针静止后的位置总是小磁针静止后的位置总是指向南北方向指向南北方向能够自由转动的磁体静止时指能够自由转动的磁体静止时指南南的那个磁极的那个磁极能够自由转动的磁体静止时指能够自由转动的磁体静止时指北北的那个磁极的那个磁极北极北极(N极极)：如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上是否仍然有体上是否仍然有N极和极和S极极每一段磁体上仍然有每一段磁体上仍然有N极和极和S极极4.
4、磁极间相互作用的规律磁极间相互作用的规律:同名同名磁极相互磁极相互排斥排斥，异名异名磁极相互磁极相互吸引吸引。磁化现象磁化现象:使原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用使原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下获得磁性的过程。下获得磁性的过程。二、磁化二、磁化被磁化的物体如果是铁棒，获得的磁性会立即消失被磁化的物体如果是铁棒，获得的磁性会立即消失被磁化的物体如果是钢棒，获得的磁性就会保持较长被磁化的物体如果是钢棒，获得的磁性就会保持较长的时间的时间 应用：磁悬浮列车应用：磁悬浮列车 连接上海国际机场与市区的磁悬浮列车最高速度达到连接上海国际机场与市区的磁悬浮列车最高速度达到431431千米千米/
5、/小时，全线长小时，全线长17.317.3千米。该列车由德国磁悬浮高千米。该列车由德国磁悬浮高速列车国际公司承建，并于速列车国际公司承建，并于20022002年年1212月月3131日首次通车。日首次通车。磁现象在现代科技生产生活中的应用磁现象在现代科技生产生活中的应用地质工作者正在进行地质工作者正在进行磁法勘探磁法勘探磁共振成像的胸部显影片磁共振成像的胸部显影片录音带、录像带录音带、录像带计算机房的磁盘存储器计算机房的磁盘存储器你还知道哪些？你还知道哪些？ 三、三、 磁场磁场观察观察 思考思考彼此不接触的两个磁体，彼此不接触的两个磁体，通过什么发生作用？通过什么发生作用？ 桌面上放一小磁针桌
6、面上放一小磁针,用条形磁体绕小磁针用条形磁体绕小磁针转一圈转一圈,你观察到了什你观察到了什么么?产生这种现象的原产生这种现象的原因是什么因是什么?磁体周围存在磁场磁体周围存在磁场磁体间的作用就是通过磁体间的作用就是通过磁场磁场产生的产生的磁场对放入其中的磁体产生力（磁力）磁场对放入其中的磁体产生力（磁力）的作用的作用1、定义：、定义： 磁体周围存在着一种特殊的物质。磁体周围存在着一种特殊的物质。一、磁场一、磁场2、基本性质：、基本性质： 对放入其中的磁体产生磁力的作用。对放入其中的磁体产生磁力的作用。用小磁针探究磁体周围的磁场用小磁针探究磁体周围的磁场2、磁场方向的规定：、磁场方向的规定：1、
7、不同位置小磁针的北极指向一般、不同位置小磁针的北极指向一般_(相同相同/不同不同)，说明了什么？，说明了什么？3、方向：、方向： 在物理学中，在物理学中，磁场中任意一点磁场中任意一点,小磁针静小磁针静止时止时北极北极(N极极)所指的方向定为该点所指的方向定为该点磁场的磁场的方向方向.ABC活动活动4：用铁屑探究磁体周围的磁场：用铁屑探究磁体周围的磁场用铁屑探究磁体周围的磁场用铁屑探究磁体周围的磁场在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒一些铁屑，轻敲玻璃，观察。一些铁屑，轻敲玻璃，观察。小实验小实验5磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的作磁化后的铁屑就
8、像一个个小磁针，在磁场的作用下，形象地显示出磁场的分布用下，形象地显示出磁场的分布。用铁屑探究磁体周围的磁场用铁屑探究磁体周围的磁场 从铁屑在磁场中的排列情况看出从铁屑在磁场中的排列情况看出,其分布好似许多条曲线其分布好似许多条曲线.如果按小磁针如果按小磁针N极所指的方向极所指的方向,在该处标上箭头在该处标上箭头,就可就可以形象地描述磁场了以形象地描述磁场了. 物理学中把这样的曲线叫做物理学中把这样的曲线叫做磁感线磁感线. 磁感线：在磁场中画一些带箭头的曲线，磁感线：在磁场中画一些带箭头的曲线， 表示磁场的大小和方向。表示磁场的大小和方向。四四、常见磁体的磁感线分布、常见磁体的磁感线分布条形磁
9、体的磁感线条形磁体的磁感线U型磁体的磁场分布型磁体的磁场分布用铁屑探究磁极周围的磁场用铁屑探究磁极周围的磁场各种磁体的磁感线各种磁体的磁感线各种磁体的磁感线各种磁体的磁感线1 1、磁感线只是假想的曲线、磁感线只是假想的曲线，是帮助我是帮助我们描述磁场而们描述磁场而模拟出的（模型法）模拟出的（模型法），实实际并不存在际并不存在，但磁场是客观存在的，但磁场是客观存在的。条形磁铁的磁感线条形磁铁的磁感线NS蹄形磁铁的磁感线蹄形磁铁的磁感线2 2、在磁体外部，磁感线分布规律、在磁体外部，磁感线分布规律从磁体极出发，回到从磁体极出发，回到S S极。极。3 3、磁感线布满磁体周围的整个空间磁感线布满磁体周
10、围的整个空间在磁体在磁体内部内部，磁感线的方向磁感线的方向从从S极到极到N极。极。NSACB磁场的强弱：磁场的强弱：ACB 磁感线的特征：磁感线的特征：1 1、磁感线假想的一种物理模型、磁感线假想的一种物理模型, ,是描述磁场的是描述磁场的方法，并不存在方法，并不存在.（但磁场真实存在）（但磁场真实存在）2 2、在磁体、在磁体外部外部，磁感线从，磁感线从N N极发出，回到极发出，回到S S极。极。5 5、磁感线永不相交。、磁感线永不相交。3 3、磁感线分布在磁体四周空间中，并非只在一、磁感线分布在磁体四周空间中，并非只在一个平面内。个平面内。4 4、磁感线的疏密表示磁场的强弱。、磁感线的疏密表
11、示磁场的强弱。( ( 磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向) )模型法模型法l将研究的问题在抓住要点的基础上进行简化、抽象，建立模型，运用模型去更方便地研究问题。l例如：光线是光的物理模型； 磁感线是磁场的物理模型。SN1、画出异名磁极之间的磁感线：、画出异名磁极之间的磁感线：练习：练习：NN2、画出同名磁极之间的磁感线：、画出同名磁极之间的磁感线：NN2、画出同名磁极之间的磁感线：、画出同名磁极之间的磁感线：N3、根据磁感线，标出磁体的、根据磁感线，标出磁体的N、S极及小磁针的极及小磁针的N、S极。极。NNSN3、根据磁感线，标出磁体的、根据磁感线，标
12、出磁体的N、S极及小磁针的极及小磁针的N、S极。极。NNS小磁针小磁针N极极的的指向和磁感线指向和磁感线方向相同方向相同4 4、根据小磁针的、根据小磁针的NN、S S极，在极，在图中标出磁体的极性，并画出图中标出磁体的极性，并画出磁体周围的磁感线的分布。磁体周围的磁感线的分布。S NN在左图中请标出磁铁的磁感线方向和在左图中请标出磁铁的磁感线方向和 N,SN,S极极在右图中，请标出磁体和磁针的极性在右图中，请标出磁体和磁针的极性 巩固练习巩固练习 2关于磁感线的说法正确的是关于磁感线的说法正确的是 ( ) A磁感线是由小铁屑形成的磁感线是由小铁屑形成的 B磁场中有许多曲线，这些曲线叫磁感线磁场
13、中有许多曲线，这些曲线叫磁感线 C小磁针在磁感线上才受力，在两条磁感线小磁针在磁感线上才受力，在两条磁感线之间不受力之间不受力 D磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布而假想出来的，实际并不存在而假想出来的，实际并不存在D练一练练一练1标出磁极的名称和标出磁极的名称和A、B两点的磁场方向。两点的磁场方向。NSNN练一练练一练3.3.如图所示，在条形磁铁周围放置如图所示，在条形磁铁周围放置4 4只可以自由只可以自由转动的小磁针，其中方向标得不正确的是转动的小磁针，其中方向标得不正确的是( )( ) A A、甲甲 B B、乙乙 C C、丙丙 D D、请标明磁铁的磁
14、感线方向和请标明磁铁的磁感线方向和N N、S S极极 在图中标出四只小磁针的北极在图中标出四只小磁针的北极 当我还是一个四五岁的小孩时，父亲给我一当我还是一个四五岁的小孩时，父亲给我一个罗盘，我觉得十分好奇，这只指南针不和任何个罗盘，我觉得十分好奇，这只指南针不和任何物体接触，竟能始终的指向南北。我现在还记得：物体接触，竟能始终的指向南北。我现在还记得：当时我萌发了一个深刻而持久的印象，这事情的当时我萌发了一个深刻而持久的印象，这事情的背后一定隐藏着某种道理。背后一定隐藏着某种道理。 -爱因斯坦爱因斯坦北方（地理北极)地球南方(地理南极）五、地磁场与地磁偏角五、地磁场与地磁偏角地磁场地磁场空间
15、空间示意图示意图沈括，中国宋代科学家，在其著作梦溪笔谈中最早提及磁偏角。 “方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。磁偏角l这一现象最早由我国宋代学者沈括发现这一现象最早由我国宋代学者沈括发现.l这一现象现代科学界叫做这一现象现代科学界叫做“磁偏角磁偏角”现象现象. 归纳如下1 1、定义：地球周围空间存在的磁场叫、定义：地球周围空间存在的磁场叫地磁场。地磁场。2 2、地磁北极在地理南极、地磁北极在地理南极附近附近；地磁南；地磁南极在地理北极极在地理北极附近附近。3.地理两极与地磁两极地理两极与地磁两极相反相反，且并不完全重合。，且并不完全重合。4.4.一个一个球形球形磁体周围的磁感
16、线分布情况如下图所磁体周围的磁感线分布情况如下图所示，已知甲、乙是磁体的两个磁极，则示，已知甲、乙是磁体的两个磁极，则( )( ) A A、甲是、甲是N N极，乙是极，乙是S S极极 B B、甲是、甲是S S极，乙是极，乙是N N极极 C C、甲、乙都是、甲、乙都是N N极极 D D、 司南指南针我国古代磁学成就我国古代磁学成就指南鱼一张软盘正在被插入计算机的软驱中，在软盘中存有数据.软盘的原理是利用了磁的性质. 返回硬盘的解剖图片.电脑硬盘中的存储数据的蝶片有磁性物质，硬盘就是利用磁性物质的原理来进行存储的.硬盘作为一种磁表面存储器，是在非磁性的合金材料表面涂上一层很薄的磁性材料，通过磁层的
17、磁化来存储信息。硬盘主要由磁盘和磁头及控制电路组成，信息存储在磁盘上，磁头负责读出或写入. 牡丹信用卡是中国工商银行以服务为宗旨，向社会提供的以人民币结算的信用卡，它具有转帐结算、存取现金、消费信用等功能.交通银行发行的太平洋信用卡.具有和牡丹卡相似的功能. 返回你知道磁悬浮列车的工作原理吗？同名磁极相互排斥 1 1、具有吸引铁具有吸引铁 钴钴 镍等物质的性质叫做镍等物质的性质叫做磁性磁性, ,具具有磁性的物体叫做有磁性的物体叫做磁体磁体. .要点归纳要点归纳 2 2、磁极磁极是磁体上磁性最强的部分是磁体上磁性最强的部分, ,每一块磁每一块磁体上都存在体上都存在两个磁极两个磁极. . 两个磁体
18、靠近时两个磁体靠近时, ,同名同名磁磁极相互极相互排斥排斥, ,异名异名磁极相互磁极相互吸引吸引. . 3 3、磁化磁化是原来没有磁性的物体获得磁性的过是原来没有磁性的物体获得磁性的过程程、磁场磁场是一种物质小磁针在磁场中某点是一种物质小磁针在磁场中某点静止时静止时北极北极所指的方向规定为该点的所指的方向规定为该点的磁场方磁场方向向. .l5 5、物理学上用、物理学上用磁感线磁感线来描述磁场，磁体外部来描述磁场，磁体外部的磁感线都是从磁体的的磁感线都是从磁体的NN极出发，回到极出发，回到S S极。极。磁场越磁场越强强的地方，磁感线分布越的地方，磁感线分布越密密；磁场越；磁场越弱弱的地方，磁感线
19、分布越的地方，磁感线分布越疏疏。磁感线上任意一点。磁感线上任意一点的的切线方向切线方向为该点的磁场方向。为该点的磁场方向。应用应用作用规作用规律律电和磁电和磁模型法模型法磁极磁极磁性磁性磁化磁化磁现象磁现象磁场磁场地磁场地磁场磁场的磁场的形状形状磁感线磁感线定义定义磁场的磁场的方向方向小结：小结：1.1.物体能够吸引含铁质物体的性质，叫做物体能够吸引含铁质物体的性质，叫做_，具有这一性质的物体叫做具有这一性质的物体叫做_2.2.一根磁铁上磁性最强的部位叫一根磁铁上磁性最强的部位叫_,_,任何磁任何磁体都有体都有_个磁极，分别叫个磁极，分别叫_极和极和_极。极。3.3.用一根细线系在一根条形磁铁
20、的中间，悬挂在用一根细线系在一根条形磁铁的中间，悬挂在空气静止，可发现条形磁铁总是指向空气静止，可发现条形磁铁总是指向_方方向，条形磁铁的向，条形磁铁的N N极指极指_，S S极指极指_。磁性磁性磁体磁体磁极磁极两两南南北北南北南北北北南南l4、磁铁能吸引下面哪些物体、磁铁能吸引下面哪些物体?( )l A 铜片铜片 B 铁片铁片 C 铝片铝片 l D 钴片钴片 E 锌片锌片 F 镍片镍片 l 5、用条形磁铁的、用条形磁铁的N极去靠近某物体的极去靠近某物体的A端，发现端，发现l能把能把A端吸引过来，则物体的端吸引过来，则物体的A端（端（ ）lA一定的一定的S极极 B可能是可能是N极极 lC可能是
21、可能是S极极D一定是一定是N极极BDFC5、某物体的一端靠近静止的一根小磁针，当靠近、某物体的一端靠近静止的一根小磁针，当靠近小磁针的小磁针的N极和极和S极时都能吸引，则这物体的这端（极时都能吸引，则这物体的这端（ ） A可能是无磁性的可能是无磁性的 B可能是可能是N极极 C可能是可能是S极极 D一定有磁性一定有磁性6、一根条形磁铁从中间切开，得到的是（、一根条形磁铁从中间切开，得到的是（ ）。）。A.一段只有一段只有N极，另一段只有极，另一段只有S极极B.两端都没有磁性的铁块两端都没有磁性的铁块C.两端都有两端都有N极和极和S极的磁铁极的磁铁D.原来的原来的N极一端变成了极一端变成了S极，原来的极，原来的S极一极一 端变成了端变成了N极极ACl如何判断一根铁棒是不是磁体？如果是磁体怎如何判断一根铁棒是不是磁体？如果是磁体怎样判断它的磁极？样判断它的磁极？1、利用磁体的磁性、利用磁体的磁性2、利用磁体的指向性、利用磁体的指向性3、利用磁极间的相互作用规律、利用磁极间的相互作用规律 小结小结:l1、磁 性l2、磁 体l3、磁 极l4、磁 极间相互作用规律l5、磁 化l6、磁 场l7、磁 场方向l7、磁 感 线l8、 地磁 场 l9、磁 偏角
