【正文】 高二物理校本教材第1節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場（一）知識與技能1．了解磁現(xiàn)象，知道磁性、磁極的概念。2．知道電流的磁效應(yīng)、磁極間的相互作用。3．知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、。（二）過程與方法利用類比法、實驗法、比較法使學(xué)生通過對磁場的客觀認識去理解磁場的客觀實在性。（三）情感態(tài)度與價值觀通過類比的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，體現(xiàn)磁現(xiàn)象的廣泛性。了解我們中國對磁的研究與輝煌，體驗地磁的存在與作用，體驗電流的磁效應(yīng)，感受磁性材料，感悟磁與人類文明。二．重點與難點：重點：電流的磁效應(yīng)和磁場概念的形成難點：磁現(xiàn)象的應(yīng)用天然磁石的主要成分是 ，現(xiàn)使用的磁鐵多是用 、 、 等金屬或用 制成的。天然磁石和人造磁鐵都叫做 ，它們能吸引 的性質(zhì)叫磁性。磁體的各部分磁性強弱不同，磁性最 的區(qū)域叫磁極。能夠自由轉(zhuǎn)動的磁體，靜止時指 的磁極叫做南極（S極），指 的磁極叫做北極（N極）。自然界中的磁體總存在著 個磁極，同名磁極相互 ，異名磁極相互 ?！镏刈鰥W斯特實驗：該實驗說明了 該實驗成功的關(guān)鍵 奧斯特的貢獻是發(fā)現(xiàn)了電流的 。磁體與磁體之間的相互作用是通過 發(fā)生的。磁體與通電導(dǎo)體之間，以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用也是通過 發(fā)生的。磁體周圍、電流周圍都存在著磁場、所有磁作用都是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣都是一種客觀物質(zhì)，是客觀存在的，雖然看不見摸不著，但是很多磁現(xiàn)象感知了它的存在。在同一空間區(qū)域，可以有幾個磁場共同占有，實物做不到。結(jié)論：磁場的基本性質(zhì)： 回顧：電場的基本性質(zhì)： 地球是一個巨大的磁體，地球周圍的磁場叫地磁場，地磁場南極在地理 極附近，地磁北極在地理 極附近。指南針所指的南北（磁場的南北極）與地理上的南北極并不完全一致，兩者之間存在著偏角，即磁偏角。磁偏角最早是由 發(fā)現(xiàn)的。一、磁現(xiàn)象1．司南與生活中的磁現(xiàn)象 東漢：王充《論衡》（浙江上虞人）2．天然磁體的成分：Fe3O4；現(xiàn)在使用的磁體的構(gòu)成：鐵、鈷、鎳等金屬或用某些氧化物制成的問題1：磁體的基本性質(zhì)是什么？3．磁性：磁體本身之間的相互作用、磁體吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)。 問題2：磁體的磁性處處相同嗎？：北極（N）、南極（S）問題3：N、S是如何確定的？二、電流的磁效應(yīng)問題1：磁極之間具有：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。誰也具有類似性質(zhì)？ 問題2：磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象的類似，是否電與磁之間存在著某種聯(lián)系？不可能？可能？ 介紹科學(xué)家的堅定的信念與執(zhí)著。（有依據(jù)的猜想）問題3：有磁與電相關(guān)的歷史事實嗎？ 1731年，一位英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱刀叉競有了磁性1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電使縫衣針磁化問題4：你相信電與磁一定有聯(lián)系嗎？ 電荷可以單獨存在，而磁極總是成對出現(xiàn)，當初很多科學(xué)也不支持電與磁有聯(lián)系。直到1820年，丹麥物理學(xué)家，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，才真正揭示電與磁的聯(lián)系（重溫奧斯特實驗）問題5：奧斯特如此幸運？ 介紹奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的偶然與必然受“縱向力”的影響，奧斯特總以電流的方向放置小磁針，均以失敗告終。1820年4月在一次講課中，他偶然將導(dǎo)線沿南北放置，結(jié)果奇跡發(fā)生了。問題6：奧斯特實驗說明了什么？ 說明通電導(dǎo)線周圍存在磁場，電生磁成為事實。 三、磁場問題1：通電導(dǎo)線與磁體是怎樣發(fā)生作用的呢？沒有直接接觸 就能產(chǎn)生力的作用？ 類比電荷間的相互作用通過電場發(fā)生，說明其間有看不見的物質(zhì)——磁場問題2：磁場的最基本的特性是什么？ 對放入其中的磁體或電流有力的作用問題3：存在于何處？磁場存在于磁體周圍以及電流周圍四、磁性的地球問題1：指南針給我們帶來了什么啟示？ 地球存在磁性，地球是個大磁體。問題2：地磁的南北極與地理的南北極的關(guān)系如何？如右圖所示：地磁場的北磁極（N極）在地球的南端 地磁場的南磁極（S極）在地球的北端 類似于條形磁鐵周圍的磁場問題3：地磁的兩極與地理的兩極完全重合嗎？不重合。存在一個磁偏角。地球上不同的地方磁偏角不同，并在緩慢地變化。問題4：其他天體有磁性嗎？ 許多天體有磁性：太陽、月亮都有磁性。但火星上沒有磁性?！耜P(guān)于磁偏角指南針并不指向地球的正南和正北．公元11世紀，我國科學(xué)家通過長期的觀察發(fā)現(xiàn)，指南針的指向并不是地球的正南和正北，而是略微偏離一點．也就是說地的兩極和地磁的兩極并不重合，這個偏差，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中可以用磁偏角來描述．如圖316所示，地理南北極與地磁南北極并不重合，地磁的北極（N極）在南半球南緯70010/和東經(jīng)150045/的地方，地磁的南極（S極）在北半球北緯70050/和西經(jīng)960的地方．　　通過磁針靜止位置所作的豎直平面叫做地磁子午面，地磁子午面和地理子午面做夾的角度叫做磁偏角．實際測量的結(jié)果指出，地球各處的磁偏角不同．【課堂小結(jié)】1．物體具有的吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的屬性叫做 磁性 ；具有磁性的 物體 叫做磁體；磁體上磁性最強的部分叫做 磁極 ；磁體有兩個磁極：南極、北極。同名磁極相互 排斥 ，異名磁極相互 吸引。2．丹麥物理學(xué)家 奧斯特 首先發(fā)現(xiàn)電流周圍也存在著磁場。3．磁場是存在于磁體或 電流 周圍空間的一種客觀存在的 物質(zhì)；磁極和磁極間、磁極和電流間、電流和電流間的作用都是通過磁場來傳遞的。4．地球本身在地面附近空間產(chǎn)生的磁場，叫做 地磁場 。地磁場的分布大致就像一個 條形 磁鐵外面的磁場。5．日常生活中有關(guān)磁的現(xiàn)象：磁卡、喇叭、電話、手機、門吸、光盤、螺絲刀磁帶、軟盤（軟磁材料、硬磁材料）1．首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的物理學(xué)家 ( )A安培 B法拉第 C奧斯特 D特斯拉2．奧斯特實驗說明了( )A．磁場的存在 B．磁場具有方向性C．通電導(dǎo)線周圍存在磁場 D．磁體間有相互作用3. 下列關(guān)于磁場的說法中正確的是 ( )A. 磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)B. 磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C. 磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的D. 磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產(chǎn)生4．在奧斯特電流磁效應(yīng)的實驗中,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5．下列說法正確的是 （ ） A．地球磁場的北極與地理南極不完全重合 B．將條形磁鐵從中間斷開,一段是N極,另一段是S極 C．改變通電螺線管中電流的方向可使其N極與S極對調(diào) D．磁場是客觀存在的一種物質(zhì) 6．下列所述的情況,哪一種可以肯定鋼棒沒有磁性 （ ）A．將鋼棒的一端接近磁針的北極,兩者互相吸引,再將鋼棒的這端接近磁針的南極,兩者互相排斥B．將鋼棒的一端接近磁針的北極,兩者互相吸引。再將鋼棒的另一端接近磁針的北極,兩者仍互相吸引C．將鋼棒的一端接近磁針的北極,兩者互相吸引,再將鋼棒的另一端接近磁針的南極兩者仍互相吸引D．將鋼棒的一端接近磁針的北極,兩者互相排斥7．地球具有磁場，宇宙中的許多天體也有磁場，圍繞此話題的下列說法中正確的是：（ ）A、 地球上的潮汐現(xiàn)象與地磁場有關(guān) B、 太陽表面的黑子、耀斑和太陽風(fēng)與太陽磁場有關(guān)C、 通過觀察月球磁場和月巖磁性推斷，月球內(nèi)部全部是液態(tài)物質(zhì)D、 對火星觀察顯示，指南針不能在火星上工作【課后鞏固題】下列關(guān)于磁場的說法中，正確的是 ( )A、只有磁鐵周圍才存在磁場 B、磁場是假想的，不是客觀存在的C、磁場只有在磁極與磁極、磁極和電流發(fā)生作用時才產(chǎn)生D．磁極與磁極，磁極與電流、電流與電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用把鐵棒甲的一端靠近鐵棒乙的中部，發(fā)現(xiàn)兩者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部時兩者互不吸引，則　　　　　　　　　（　?。〢. 甲有磁性，乙無磁性B. 甲無磁性，乙有磁性C. 甲和乙都有磁性D. 甲和乙都沒有磁性磁體與磁體間、磁體和電流間、電流和電流間相互作用示意圖，以下正確的是（ ）A、磁體 磁場 磁體 B、磁體 磁場 電流C、電流 電場 電流 D、電流 磁場 電流磁性水雷是用一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的小磁針來控制起爆電路的，軍艦被地磁場磁化后，就變成了一個浮動的磁體，當軍艦接近磁性水雷時，就會引起水雷的爆炸，其依據(jù)是　　　　　　　　　　（　?。〢、磁體的吸鐵性B、磁極間相互作用的規(guī)律C、電荷作用間的相互作用規(guī)律D、磁場對電流的作用原理5 、在做奧斯特實驗時，下列操作中現(xiàn)象最明顯的是A、沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的延長線上 B、沿電流方向放置磁針，使磁針在導(dǎo)線的正下方 C、電流沿南北方向放置在磁針的正上方 D、電流沿東西方向放置在磁針的正上方 關(guān)于電場和磁場，以下說法中正確的是( ) 甲乙 如圖所示，甲、乙兩個形狀，外表顏色都相同的鐵棒，一根有磁性，一根沒有磁性，下列說法正確的是： （ ） A．甲能吸住乙，甲有磁性 ，乙有磁性，乙有磁性 D．甲吸不住乙，甲有磁性關(guān)于宇宙中的天體的磁場，下列說法正確的是( ) 如圖所示,A為電磁鐵,C為膠木秤盤。A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M,B為鐵片、質(zhì)量為m,當電磁鐵A通電,鐵片被吸引上升的過程中,懸掛C的輕繩上拉力的大小為 ( D ) A．F=Mg B．MgF(M+m)gC．F=(M+m)g,D．F(M+m)g 解析：鐵片被吸引上升的過程中，鐵塊處于超重。故D正確。 點評：解力電綜合題的關(guān)健還是受力分析【自我總結(jié)】（成功者善于總結(jié)）“我不喜歡那種沒有實驗的枯燥的講課，所有的科學(xué)研究都是從實驗開始的”奧斯特二、磁感應(yīng)強度（一）知識與技能1．理解磁感應(yīng)強度和磁通量概念。2．掌握用磁感線描述磁場的方法。3．了解勻強磁場的特點，知道磁通密度即磁感應(yīng)強度。（二）過程與方法通過觀察、類比（與電場強度的定義的類比）使學(xué)生理解和掌握磁感應(yīng)強度的概念，為學(xué)生形成物理概念奠定了堅實的基礎(chǔ)。（三）情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣，提高綜合學(xué)習(xí)能力。二、重點、難點分析磁感應(yīng)強度是描述磁場性質(zhì)的物理量，其概念的基本建立是本章的重點和難點。1．在磁場中某處，垂直磁場方向放置的通電導(dǎo)線，所受的磁場力與其導(dǎo)線長度和電流強度乘積的比值是不變的恒量，即只要在磁場中的位置不變，若是改變垂直磁場方向放置的導(dǎo)線長度，或改變其中的電流強度，則所受的磁場力改變，但磁場力與導(dǎo)線長度和電流強度乘積的比值是不變的，為一特定恒量，說明該恒量反映了磁場與導(dǎo)線長度和電流強度乘積的比值又是一個不同的恒量，該恒量即反映磁場在這一位置場的性質(zhì)。磁場的這種性質(zhì)命名為磁感應(yīng)強度。可與電場類比：放在電場中某點的檢驗電荷所受到的電場力與其電量的比值是不變的恒量。它反映電場性質(zhì)，命名為電場強度。2．磁通量是指穿過某個“面”的磁感線條數(shù)。因此一說磁通量必須指明是穿過哪個面的磁通量，“面”定了則面積大小定了，放在確定的磁場中，如果磁場方向與面的夾角不同，則線條數(shù)量多，因此定義：垂直磁場方向放置的面積為S的面，其磁通量φ=BS。3．磁感線的條數(shù)不是隨意畫的，它是由磁感應(yīng)強度的大小決定的。垂直磁場方向單位面積上的磁通量——即單位面積上的磁感線條數(shù)，叫磁通密度，B=Φ/S，即磁感應(yīng)強度。磁場不僅具有___________，而且也具有___________，為表征磁場的強弱和方向就要引入一個物理量——______________，該物理量_______量。本節(jié)中用____________________的方法來研究磁場對通電導(dǎo)線的作用力。磁感應(yīng)強度：將一小段通電直導(dǎo)線垂直磁場放置時，其受到的磁場力F與電流強度I成_________、與導(dǎo)線的長度L成__________，其中F/IL是與通電導(dǎo)線長度和電流強度都___________的物理量，它反映了該處磁場的___________，定義F/，方向為該點的磁感線的_____________,也是小磁針在該處靜止時N極的