1、1 1 磁现象磁现象 磁场磁场第三章第三章 磁场磁场信鸽千里归巢是一件再普通不过的事情了，可是为鸽信鸽千里归巢是一件再普通不过的事情了，可是为鸽子导航的子导航的“地图地图”在哪里？为什么在暴风雨天气或者在哪里？为什么在暴风雨天气或者在有日食的日子鸽子会迷路？在有日食的日子鸽子会迷路？1.1.了解简单的磁现象，了解磁性材料了解简单的磁现象，了解磁性材料.2.2.认识磁场，知道在磁体周围存在着磁场认识磁场，知道在磁体周围存在着磁场.3.3.知道地球是一个大磁体，了解地磁场的存在，并知道地球是一个大磁体，了解地磁场的存在，并能解释一些奇妙的现象能解释一些奇妙的现象.4.4.会用小磁针来确认磁场的存在
2、会用小磁针来确认磁场的存在,并判断磁场的方向并判断磁场的方向.（重点）（重点）一、磁现象一、磁现象 我国是世界上最早发现磁现象的国家我国是世界上最早发现磁现象的国家.早在战国末年就早在战国末年就有磁铁的记载有磁铁的记载.我国古代的四大发明中的我国古代的四大发明中的指南针指南针就是其中之就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业做出了巨大的贡献一，指南针的发明为世界的航海业做出了巨大的贡献.在现在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们将要学代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们将要学习的习的电流表、质谱仪、回旋加速器电流表、质谱仪、回旋加速器等等.进入进入2121世纪后，科技世纪
3、后，科技的发展突飞猛进、一日千里，作为新世纪的主人，同学们肩的发展突飞猛进、一日千里，作为新世纪的主人，同学们肩负着民族振兴的重任，希望同学们勤奋学习，为攀登科学高负着民族振兴的重任，希望同学们勤奋学习，为攀登科学高峰打好扎实的基础峰打好扎实的基础.今天，我们首先认识磁场今天，我们首先认识磁场.1.1.古代对磁现象的认识古代对磁现象的认识我国古代的指南仪器我国古代的指南仪器司南司南指南针的发明促进了航海业的发展指南针的发明促进了航海业的发展 应用磁场作用于人体治疗疾病的方法叫磁疗法应用磁场作用于人体治疗疾病的方法叫磁疗法.主要方式是将磁体作用于人体穴位以调整经络穴位主要方式是将磁体作用于人体穴
4、位以调整经络穴位.我国古代就有应用天然磁石治病、防病的记载，例如我国古代就有应用天然磁石治病、防病的记载，例如神农本草经中就记载了神农本草经中就记载了“磁石主治固痹、风湿、磁石主治固痹、风湿、肢节肿痛肢节肿痛”，明代著名医学家李时珍在他所著的本，明代著名医学家李时珍在他所著的本草纲目中也将磁石列为外用药物之一草纲目中也将磁石列为外用药物之一,并记载磁疗并记载磁疗法法“散风寒、强骨气、通关节和消肿痛散风寒、强骨气、通关节和消肿痛”的功能的功能.在在19611961年召开的第一次国际磁生物学会议上产生了生物年召开的第一次国际磁生物学会议上产生了生物磁医学这门边缘科学磁医学这门边缘科学.2.2.电与
5、磁的相互联系电与磁的相互联系汉斯汉斯奥斯特奥斯特(Hans Christian Oersted(Hans Christian Oersted，1777-18511777-1851年年)，丹麦物理学家、化学家，丹麦物理学家、化学家.1799 1799 年获得博士学位年获得博士学位.18011803.18011803年年他在德国、法国等地旅游，于他在德国、法国等地旅游，于18041804年回国年回国.18061806年被聘为哥本哈根大学的物理、化学教授，研究电流年被聘为哥本哈根大学的物理、化学教授，研究电流和声等课题和声等课题.1815.1815年起任丹麦皇家学会常务秘书年起任丹麦皇家学会常务秘书
6、.1820.1820年因年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章.1824.1824年倡议成立丹麦自然科学促进会，年倡议成立丹麦自然科学促进会，18291829年出任哥本哈根理年出任哥本哈根理工学院院长，直到工学院院长，直到18511851年年3 3月月9 9日在哥本哈根逝世日在哥本哈根逝世.电与磁的相互联系，使我们的生活发生了巨大变化电与磁的相互联系，使我们的生活发生了巨大变化英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家.生于萨生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭
7、.仅上过小学仅上过小学.1831.1831年，他做出了关年，他做出了关于力场的关键性突破，永远改变了人类文明于力场的关键性突破，永远改变了人类文明.1815.1815年年5 5月回到皇家月回到皇家研究所在戴维指导下进行化学研究研究所在戴维指导下进行化学研究.1824.1824年年1 1月当选皇家学会会员，月当选皇家学会会员，18251825年年2 2月任皇家研究所实验室主任，月任皇家研究所实验室主任，1833186218331862年任皇家研究年任皇家研究所化学教授所化学教授.1846.1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章年荣获伦福德奖章和皇家勋章.迈克尔迈克尔法拉第法拉第（Michael Fa
8、radayMichael Faraday，公元公元1791-1791-公元公元18671867）电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具.由由高频感应加热线圈高频感应加热线圈(即励磁线圈即励磁线圈)、高频电力转换装置、控制器、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成及铁磁材料锅底炊具等部分组成.使用时，加热线圈中通入交使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁感线大部变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁感线大部分通过金属锅体，在锅底处产生大量涡流，从而产生烹饪所需分通过金属锅体，在锅底处产生大
9、量涡流，从而产生烹饪所需的热的热.在加热过程中没有明火，因此安全、卫生在加热过程中没有明火，因此安全、卫生.上海上海磁悬浮列车磁悬浮列车专线西起上海地铁龙阳路站，东至上专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦东国际机场海浦东国际机场,列车加速到平稳运行之后，速度是列车加速到平稳运行之后，速度是430430公公里里/小时小时.3.3.信息技术中的磁现象信息技术中的磁现象各种信息的磁存储极大地方便了我们的生活各种信息的磁存储极大地方便了我们的生活各种各样的磁卡走进我们的生活各种各样的磁卡走进我们的生活磁卡电话给我们的磁卡电话给我们的联系带来方便联系带来方便“磁磁”已走进医院：核磁共振检查已走进医院：核
10、磁共振检查4.4.生物体中的磁现象生物体中的磁现象海龟、候鸟、蜜蜂、鸽子等海龟、候鸟、蜜蜂、鸽子等都可利用磁场导航都可利用磁场导航.磁体磁体磁体磁体磁场磁场F FFF1.1.磁体和磁体之间的相互作用磁体和磁体之间的相互作用二、磁场二、磁场磁体磁体电流电流磁场磁场2.2.磁体和通电导体之间相互作用磁体和通电导体之间相互作用产产问题：问题：电流和电流之间的相互作用电流和电流之间的相互作用力是通过什么发生的呢？力是通过什么发生的呢？3.3.通电导体之间相互作用通电导体之间相互作用电流电流电流电流磁场磁场产产磁场对处在它里面的磁体或电流都有磁场力的作用磁场对处在它里面的磁体或电流都有磁场力的作用.物理
11、学规定：物理学规定：磁场中任意一点小磁针磁场中任意一点小磁针N N极的指向极的指向就是该点磁场方向就是该点磁场方向.5.5.磁场的方向磁场的方向4.4.磁场的基本性质磁场的基本性质6.6.磁感线磁感线 在磁场中画出一系列有方向的闭合曲线，且使曲线上在磁场中画出一系列有方向的闭合曲线，且使曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向每一点的切线方向表示该点的磁场方向.曲线的疏密表示曲线的疏密表示磁场的强弱：曲线疏的地方磁场弱，曲线密的地方磁场强磁场的强弱：曲线疏的地方磁场弱，曲线密的地方磁场强.ABC用铁屑模拟各种磁场的磁感线用铁屑模拟各种磁场的磁感线（1 1）磁感线是不存在、不相交的闭合曲线）磁感
12、线是不存在、不相交的闭合曲线.（2 2）磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向）磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向.（3 3）磁感线的疏密表示磁场的强弱）磁感线的疏密表示磁场的强弱.（4 4）磁感线都是闭合曲线）磁感线都是闭合曲线.在磁体外部，磁感线都是由在磁体外部，磁感线都是由N N极出发，进入极出发，进入S S极，在磁体内部，磁感线由极，在磁体内部，磁感线由S S极指向极指向N N极极.磁感线的特点：磁感线的特点：三、电流的磁场方向的判断三、电流的磁场方向的判断安培定则（右手螺旋定则）：安培定则（右手螺旋定则）：如果右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方如果右手握住导线，让伸
13、直的拇指所指的方向与电流方向一致，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向一致，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向向.1.1.直线电流周围的磁场直线电流周围的磁场磁感线磁感线为以导线上的为以导线上的各点为圆心的同心圆，各点为圆心的同心圆，且在跟导线垂直的平且在跟导线垂直的平面上面上2.2.环形电流周围的磁场环形电流周围的磁场安培定则：安培定则：如果如果右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向.3.3.通电螺线管周围的磁场通电螺线管周围的磁场安培定则：安培
14、定则：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向.（拇指指向螺线管北极）（拇指指向螺线管北极）例例1.1.下列关于磁场的说法中，正确的是下列关于磁场的说法中，正确的是()()A.A.只有磁铁周围才存在磁场只有磁铁周围才存在磁场B.B.磁场是假想的，不是客观存在的磁场是假想的，不是客观存在的C.C.磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时磁场只有在磁极与磁极、磁极和电流发生作用时才产生才产生D.D.磁极与磁极，磁极与电流，电流与电流之间都是磁极与
15、磁极，磁极与电流，电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的通过磁场发生相互作用的D D典例分析典例分析例例2.2.关于磁感线，下列说法中正确的是关于磁感线，下列说法中正确的是()()A A磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致一致B B两条磁感线的空隙处不存在磁场两条磁感线的空隙处不存在磁场C C同一磁场形成的磁感线可以相交同一磁场形成的磁感线可以相交D D磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线磁感线是磁场中客观存在的、肉眼看不见的曲线A A例例3.3.有一束电子流沿有一束电子流沿x x轴正方向高速运动，如图所示，轴正方向高速运动，如图所示
16、，电子流在电子流在z z轴上的轴上的P P点处所产生的磁场方向是沿（点处所产生的磁场方向是沿（）A Ay y轴正方向轴正方向 B By y轴负方向轴负方向C Cz z轴正方向轴正方向 D Dz z轴负方向轴负方向 A A1.1.磁现象：磁性；磁体；磁场在生活中的应用磁现象：磁性；磁体；磁场在生活中的应用.2.2.磁场：磁体和电流周围有磁场磁场：磁体和电流周围有磁场.磁体间的相互作用，磁体与电流间的相互作用，磁体间的相互作用，磁体与电流间的相互作用，电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的.3.3.电流的磁效应：电流的磁效应：电流能在周围空间产生磁场电流能
17、在周围空间产生磁场.其磁其磁感线的方向可用安培定则来判定感线的方向可用安培定则来判定.4.4.磁感线的特点：磁感线的特点：（1 1）方向；（）方向；（2 2）疏密；（）疏密；（3 3）闭）闭合曲线合曲线.1.1.一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所一束粒子沿水平方向飞过小磁针的下方，如图所示，此时小磁针的示，此时小磁针的S S极向纸内偏转，这一束粒子可极向纸内偏转，这一束粒子可能是能是()()A.A.向右飞行的正离子束向右飞行的正离子束B.B.向左飞行的负离子束向左飞行的负离子束C.C.向右飞行的电子束向右飞行的电子束 D.D.向左飞行的电子束向左飞行的电子束 NSABDABD2.2.关
18、于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是（是（）A A磁感线可以形象地描述各点磁场的方向磁感线可以形象地描述各点磁场的方向B B磁极之间的相互作用是通过磁场发生的磁极之间的相互作用是通过磁场发生的C C磁感线是磁场中客观存在的线磁感线是磁场中客观存在的线D D磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止ABAB3.3.如图所示，在通电螺线管内部中间的小磁针，静如图所示，在通电螺线管内部中间的小磁针，静止时止时N N极指向右端，则电源的极指向右端，则电源的c c端为端为_极，螺线极，螺线管的管的a a端为端为_极极 S S正
19、正4.(20134.(2013上海高考）如图，足够长的直线上海高考）如图，足够长的直线abab靠近通靠近通电螺线管，与螺线管平行。用磁传感器测量电螺线管，与螺线管平行。用磁传感器测量abab上各上各点的磁感应强度点的磁感应强度B B，在计算机屏幕上显示的大致图像，在计算机屏幕上显示的大致图像是是()()C C【解析】选【解析】选C C。通电螺线管外部中间处的磁感应。通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小，两端磁感应强度最大，沿两端往外强度最小，两端磁感应强度最大，沿两端往外磁感应强度减小，所以用磁传感器测量磁感应强度减小，所以用磁传感器测量abab上各上各点的磁感应强度点的磁感应强度B B，在计算机屏幕上显示的大致，在计算机屏幕上显示的大致图像是图像是C C。在困境中，不要把自己当做鼠，否则肯定会被猫吃掉.
