粤教版 (2019)必修 第三册磁现象与磁场导学案

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第一节 磁现象与磁场
学习任务一 磁现象 磁场
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.古代科学工作者对磁现象的观察:沈括观察到了 现象,比哥伦布发现新大陆时观察到的 现象早了四百多年.
2.现代生活中的磁应用:电话、电视机、电动机、发电机等,都要用到 ;电磁铁、 列车、核磁共振成像等,更是离不开 .
3.磁作用的主要表现:
一是磁体与磁体之间的相互作用,两个磁体的同名磁极 ,异名磁极 ;二是磁体与通电导体之间的相互作用,如电流磁效应实验、电动机的基本原理;三是电流与电流之间,也存在 .以上三种作用,统称为 (或 ),它们本质上都是 的力.
4.磁场
所有磁相互作用都是通过 发生的.实验表明,磁场是客观存在的 ,磁体和电流周围都存在 ,磁场对置于其中的其他 或 施加作用力.
例1 (多选)根据题图判断,关于磁体、通电导体间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.甲图中,电流不产生磁场,通电导线对小磁针的力是通过小磁针的磁场发生的
B.乙图中,磁体对通电导体棒的力是通过磁体的磁场发生的
C.丙图中通电直导线间的相互作用是通过电流的磁场发生的
D.丙图中通电直导线间的相互作用是通过电荷的电场发生的
变式1 [2024·深圳中学月考] 下列关于磁场的说法中正确的是( )
A.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的
B.电流与电流之间是通过电场发生作用的
C.磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生
D.磁体的磁场和电流的磁场本质上是一样的
学习任务二 磁感线
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.磁感线
在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致.磁感线是英国科学家 提出来的.
2.磁感线的特点
(1)磁感线是假想出来的一种有方向的曲线, 真实存在的.
(2)磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁场越强的地方,磁感线 .
(3)磁感线不相交,不相切,也不中断.
(4)磁感线是闭合曲线,在磁体或通电螺线管外部从 ( )出发回到 ( ),在磁体或通电螺线管内部由 指向 .
3.磁体的磁感线
(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线
(2)同名磁极和异名磁极的磁感线
4.电流周围的磁场
(1)直线电流的磁场
安培定则:如图所示,用 握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致, 所指的方向就是磁感线环绕的方向.
(2)环形电流的磁场
安培定则:如图所示,让右手 与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是 的方向.
(3)通电螺线管的磁场
安培定则:如图所示,用右手握住螺线管,让弯曲的
四指与 一致,伸直的拇指所指的方向就是 磁场的方向.
例2 [2024·执信中学月考] 条形磁铁产生的磁场的磁感线如图所示,图中a、b、c、d四个位置中,磁场最强的位置为( )

A.aB.bC.cD.d
例3 [2024·中山一中月考] 如图所示为电流产生磁场的分布图,其中正确的是( )
A
B
C
D
学习任务三 安培分子电流假说
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.分子电流假说:
在原子、分子等物质微粒的内部都存在一种环形电流—— ,它使每个物质分子都成为一个微小的 ,如图所示.
2.安培分子电流假说的应用
能解释一些磁现象,如铁棒未被磁化时,内部各分子电流的取向 ,对外不显 ,被磁化后,各分子电流的取向 ,对外 .在高温下,铁棒的分子热运动加剧,分子电流的规则取向 ,铁棒又会 磁性.
例4 [2024·湛江一中月考] 小华同学在探究磁极间的相互作用时,不小心将条形磁铁掉在了地上,当小华把条形磁铁拾起来再次进行实验时,发现该条形磁铁失去了磁性.则下列说法正确的是( )
A.由安培分子电流假说可知,条形磁铁中的分子电流消失了
B.由安培分子电流假说可知,条形磁铁中的分子电流的趋向变得一致了
C.由安培分子电流假说可知,条形磁铁中的分子电流的趋向变得杂乱无章了
D.由安培分子电流假说可知,条形磁铁中的分子电流减弱了
变式2 安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相似,提出了分子电流假说.他认为,在物质内部存在着一种环形电流——分子电流(分子电流实际上是由原子内部电子绕核运动形成的),分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极,
如图所示.下列将分子电流(箭头表示电子运动方向)等效为小磁体的图示中正确的是( )
A
B
C
D
学习任务四 地磁场
[教材链接] 阅读教材,完成下列填空:
1.地磁场
地球由于本身具有 而在周围形成的磁场叫作地磁场.
地球磁体的N极位于 附近,地球磁体的S极位于 附近.
2.磁偏角
地磁极与地理极 ,它们之间的夹角被称为磁偏角.
例5 [2024·中山一中月考] 地球本身是一个巨大的磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,因此,磁针并非准确地指向南北,其间有一个夹角,这就是地磁偏角,简称磁偏角.曾任沭阳县主簿的我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”将可以自由转动的小磁针平行于地表放在赤道
上,下图为小磁针静止时的示意图,根据上述材料,请判断图中可能正确的是(黑色一端代表小磁针N极)( )
A
B
C
D
变式3 [2024·广州六中月考] 北宋《武经总要》记载,让铁鱼的头尾指向南北,先把铁鱼烧红,再将铁鱼放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,后让其在水中漂浮,制成指南鱼(鱼头指南),如图是指南鱼静止时的指向.下列判断正确的是( )
A.指南鱼的鱼头应标注“S”
B.指南鱼周围存在磁感线
C.指南鱼不能吸引小铁针
D.指南鱼的鱼头磁性最弱

1.(磁场)下列关于磁场的说法中正确的是( )
A.磁场是假想的一种物理模型
B.只有磁铁才能产生磁场
C.磁场是客观存在的一种物质
D.磁场只能对放入磁场中的通电导线产生力的作用
2.(磁感线)如图所示,取一块玻璃板,在其上面均匀地撒上碎铁屑,下面放一块条形磁铁,轻轻敲击玻璃板,碎铁屑就会有规则地排列起来,以此模拟磁铁周围磁感线的形状,对于该现象,下列说法正确的是( )
A.磁感线是真实存在的
B.玻璃板上没有铁屑的地方就没有磁场
C.该现象可以描述磁铁周围的磁场分布情况
D.将铁屑换成铜屑也可达到相同的实验效果
3.(地磁场)[2024·深圳期末] 为了解释地球的磁性,安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的.在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( )
A
B
C
D
4.(安培定则)下列所示各图中,小磁针的指向错误的是( )
A
B
C
D
第六章 电磁现象与电磁波
第一节 磁现象与磁场
[教材链接] 1.地磁偏角 地磁偏角 2.磁 磁悬浮 磁 3.相互排斥 相互吸引 相互作用 磁相互作用 磁力 相同 4.磁场 物质 磁场 磁体 电流
例1 BC [解析] 甲图中,通电导线对小磁针的力是通过电流的磁场发生的,选项A错误;乙图中,磁体对通电导体棒的力是通过磁体的磁场发生的,选项B正确;丙图中,通电直导线对另一根通电直导线的力是通过电流的磁场发生的,选项D错误,C正确.
变式1 D [解析] 磁场是客观存在的一种物质,A错误;电流与电流的作用,也是通过磁场发生的,B错误;磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用力,均是通过磁场发生的,C错误;磁场的磁场和电流的磁场是相同的,D正确.
[教材链接] 1.法拉第 2.(1)不是 (2)越密 (4)北极 N极 南极 S极 S极 N极 4.(1)右手 弯曲的四指 (2)弯曲的四指 环形导线轴线上磁场 (3)螺线管电流的方向 螺线管轴线上
例2 A [解析] 磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁场越强的地方,磁感线越密,故选A.
例3 D [解析] 题图A中电流方向向上,由安培定则可知磁场方向为逆时针方向(从上向下看),故A错误;题图B中电流方向向下,由安培定则可知磁场方向为顺时针方向(从上向下看),故B错误;题图C、D中电流为环形电流,由安培定则可知,内部磁场方向应向右,故C错误,D正确.
[教材链接] 1.分子电流 磁体 2.杂乱无章 磁性 趋于规则 显示磁性 被破坏 失去
例4 C [解析] 由安培分子电流假说可知,原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动等作用后分子电流的排布重新变得杂乱无章,分子电流仍然存在且强度也没有发生变化,但分子电流产生的磁场相互抵消,这样物体就会失去磁性,C正确.
变式2 B [解析] 做圆周运动的电荷带负电,则环形电流方向与其运动方向相反,根据安培定则可知其左侧为N极,选项B正确.
[教材链接] 1.磁性 地理南极 地理北极 2.并不重合
例5 C [解析] 因地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,则小磁针静止N极指向地理的北极附近,故选C.
变式3 A [解析] 指南鱼的鱼头指向南极,鱼头的磁极应标注“S”,A正确;磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线,不是客观存在,B错误;铁鱼已经被磁化,是个磁体,可以吸引小铁针,C错误;指南鱼是个磁体,类似条形磁铁,两极位置磁性最强,中间最弱,D错误.
随堂巩固
1.C [解析] 磁场是磁极或电流激发的一种特殊而客观存在的物质,只要有磁极或电流存在,就有磁场存在,故A错误,C正确;不管是电磁铁还是永久磁体,或电流的周围都存在着磁场,故B错误;磁极与磁极、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生的,则磁场能对放入磁场中的通电导线或磁极都能产生力的作用,故D错误.
2.C [解析] 磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想的线,它并不客观存在,不可认为有磁感线的地方有磁场,没有磁感线的地方就没有磁物,A、B错误;磁铁周围的铁屑可模拟磁铁周围磁感线的形状,而磁感线可以描述磁场分布情况,故C正确;磁场对铁屑有力的作用,对铜屑没有力的作用,故D错误.
3.B [解析] 地磁的南极在地理北极的附近,故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方;而根据安培定则:拇指与四指垂直,而四指弯曲的方向就是电流的方向,故B正确.
4.C [解析] 由安培定则可知,螺线管右侧为S极,左侧为N极,则处在螺线管内部小磁针的N极应向左,故A正确;由地磁场从地球的南极指向北极,结合小磁针静止时N极指向为磁场的方向,因此赤道处小磁针N极指向地球的北极,故B正确;根据安培定则判断直导线周围磁场,则小磁针处的磁场方向竖直向下,应该是N极向下,故C错误;U形磁铁,小磁针处的磁场方向为N极指向S极,则小磁针N极向右,故D正确.