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1、磁现象和磁场课件第1页，本讲稿共42页 我国是世界上最早发现磁现象的国家，早在战国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末年就有磁铁的记载，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大的贡献出了巨大的贡献在现代，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、科技密切相关导入导入第2页，本讲稿共42页第3页，本讲稿共42页电磁炉电磁炉采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用
2、含铁质锅具底通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部金属部部放置炉面时，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物。速发热，用来加热和烹饪食物。第4页，本讲稿共42页 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，东至上海专线西起上海地铁龙阳路站，东至上海浦东国际机场浦东国际机场,列车加速到平稳运行之后
3、，速度是列车加速到平稳运行之后，速度是430公里公里/小小时时。这个速度超过了。这个速度超过了F1赛事的最高时速。赛事的最高时速。第5页，本讲稿共42页磁悬浮列车磁悬浮列车上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。上装有电磁体，铁路底部则安装线圈。通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体通电后，地面线圈产生的磁场极性与列车上的电磁体极性总保持相同，两者极性总保持相同，两者“同性相斥同性相斥”，排斥力使列车，排斥力使列车悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为悬浮起来。铁轨两侧也装有线圈，交流电使线圈变为电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列车前进。电磁体。它与列车上的电磁体相互作用，使列
4、车前进。列车头的电磁体（列车头的电磁体（N极）被轨道上靠前一点的电磁体极）被轨道上靠前一点的电磁体（S极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（极）所吸引，同时被轨道上稍后一点的电磁体（N极）极）所排斥。所排斥。第6页，本讲稿共42页托卡马克磁约束装置托卡马克磁约束装置 一类一类控制热核聚变的装置控制热核聚变的装置。用特殊形态的磁场把氘、氚。用特殊形态的磁场把氘、氚等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等轻原子核和自由电子组成的、处于热核反应状态的超高温等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原等离子体约束在有限的体积内，使它受控制地发生大量的原子核聚变反应，释放出原子
5、核所蕴藏的能量。磁约束热核聚子核聚变反应，释放出原子核所蕴藏的能量。磁约束热核聚变是当前开发聚变能源中最有希望的途径变是当前开发聚变能源中最有希望的途径,是等离子体物理是等离子体物理学的一项重大应用学的一项重大应用.第7页，本讲稿共42页“司南司南”一、磁现象一、磁现象第8页，本讲稿共42页 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”的的矿物，其中含有主要成分为矿物，其中含有主要成分为Fe3O4，能吸引，能吸引其他物体，很像磁铁其他物体，很像磁铁.一、磁现象一、磁现象第9页，本讲稿共42页1.磁性磁性：能够吸引铁质物体的性质：能够吸引铁质物体的性质.2.磁磁体：具有磁性的
6、物体叫磁体体：具有磁性的物体叫磁体.3.磁极：磁体上磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极磁性最强的部分叫磁极.小磁针静止时小磁针静止时 指南的磁极叫做指南的磁极叫做南极南极,又叫又叫S极极;指北的磁极叫做指北的磁极叫做北极北极,又叫又叫N极极.4.磁极间的相互作用磁极间的相互作用:同名磁极相斥，异名磁极相吸同名磁极相斥，异名磁极相吸.5.变无磁性物体为有磁性物体叫变无磁性物体为有磁性物体叫磁化磁化,变有磁性物体为无磁性物体叫变有磁性物体为无磁性物体叫退磁退磁.一、磁现象一、磁现象第10页，本讲稿共42页【问题】【问题】1.电现象与磁现象有何相似电现象与磁现象有何相似?2.电现象与磁现象有何区别电现
7、象与磁现象有何区别?3.为什么丹麦物理学家奥斯特相信电和为什么丹麦物理学家奥斯特相信电和磁之间存在关系磁之间存在关系?4.为什么之前的实验都失败了为什么之前的实验都失败了?纵向力纵向力横向作用横向作用第11页，本讲稿共42页1777年年8月月14日生于丹麦朗格兰德日生于丹麦朗格兰德岛一个药剂师家庭岛一个药剂师家庭12岁开始帮助父亲岁开始帮助父亲在药房里干活，同时坚持学习化学由在药房里干活，同时坚持学习化学由于刻苦攻读，于刻苦攻读，17岁以优异的成绩考取了岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生他一边当家庭哥本哈根大学的免费生他一边当家庭教师，一边在学校学习药物学、天文、教师，一边在学校学习药物
8、学、天文、数学、物理、化学等数学、物理、化学等1806年任哥本哈年任哥本哈根大学物理学教授，根大学物理学教授，1820年年4月发现月发现了了电流的磁效应电流的磁效应.1821年被选为英国年被选为英国皇家学会会员，皇家学会会员，1823年被选为法国科年被选为法国科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长长 二、电流的磁效应二、电流的磁效应第12页，本讲稿共42页二、电流的磁效应二、电流的磁效应奥斯特实验奥斯特实验第13页，本讲稿共42页第14页，本讲稿共42页奥斯特实验奥斯特实验1、实验装置、实验装置2、实验现象、实验现象当给导线通电时当给导线通电时,与导线平与导线
9、平行放置的小磁针发生转动行放置的小磁针发生转动3、注意事项、注意事项:导线应沿导线应沿南北南北方向方向水平水平放置放置4、实验结论、实验结论:通电导体对磁体有力的作用通电导体对磁体有力的作用二、电流的磁效应二、电流的磁效应第15页，本讲稿共42页【问题】【问题】磁体之间是通过什么发生相互作用的呢磁体之间是通过什么发生相互作用的呢?【联想】【联想】电荷之间是通过什么发生相互作用的电荷之间是通过什么发生相互作用的呢呢?电荷之间的相互作用是通过电荷之间的相互作用是通过电场电场发生的发生的磁体之间的相互作用是通过磁体之间的相互作用是通过磁场磁场发生的发生的电场和电场和磁场磁场都都是一种物质是一种物质第
10、16页，本讲稿共42页1.磁场磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质磁体周围空间存在的一种特殊物质.三、磁场三、磁场【问题】【问题】是否只有磁铁周围才存在磁场是否只有磁铁周围才存在磁场?磁体磁体磁体磁体磁场磁场第17页，本讲稿共42页2.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在周围空间产生磁场.磁铁磁铁不是磁场的唯一来源不是磁场的唯一来源.磁体磁体磁体磁体磁场磁场三、磁场三、磁场1.磁场磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质磁体周围空间存在的一种特殊物质.第18页，本讲稿共42页第19页，本讲稿共42页结论：结论：磁体对通电导磁体对通电导体有力的作用体有力的作用磁体与电流之间的
11、相互作用磁体与电流之间的相互作用问题：问题：磁体和通电导体之间的相互作用磁体和通电导体之间的相互作用 是通过什么发生的呢是通过什么发生的呢?第20页，本讲稿共42页问题：问题：磁体和通电导体之间的相互作用磁体和通电导体之间的相互作用 是通过什么发生的呢是通过什么发生的呢?磁体磁体电流电流磁场磁场第21页，本讲稿共42页三、磁场三、磁场磁体磁体磁体磁体磁体磁体电流电流磁场磁场磁场磁场2、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在周围空间产生磁场.问题问题:电流与电流之间是否有力的作用电流与电流之间是否有力的作用?第22页，本讲稿共42页第23页，本讲稿共42页第24页，本讲稿共
12、42页结论结论:同向同向电流相互电流相互吸引吸引。结论结论:反向反向电流相互电流相互排斥排斥。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是通过什么发生的呢是通过什么发生的呢?电流电流电流电流磁场磁场问题问题:电流与电流之间是否有力的作用电流与电流之间是否有力的作用?第25页，本讲稿共42页第26页，本讲稿共42页三、磁场三、磁场磁体磁体磁体磁体磁体磁体电流电流磁场磁场磁场磁场2、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在周围空间产生磁场.1、磁场、磁场:磁体周围空间存在的一种特殊物质磁体周围空间存在的一种特殊物质.电流电流电流电流磁场磁场第27页，本讲稿共42
13、页 磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁场对放入其中的磁体或通电导体会产生磁力作用。磁力作用。（磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、（磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁通电导体与通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的）场发生的）3、磁场的性质、磁场的性质磁体磁体磁体磁体磁场磁场电流电流电流电流三、磁场三、磁场第28页，本讲稿共42页四、地磁场四、地磁场1.1.地球是一个巨大的磁体地球是一个巨大的磁体2.2.地球周围空间存在的磁场叫地磁场地球周围空间存在的磁场叫地磁场第29页，本讲稿共42页 3、地球的地理地球的地理两极与地磁两极反两极与地磁两极反
14、向但并不重合，其向但并不重合，其间有一个夹角，叫间有一个夹角，叫磁偏角磁偏角。因此，指。因此，指南针所指方向不是正南针所指方向不是正南方，而是和地磁南南方，而是和地磁南极有一个夹角极有一个夹角。第30页，本讲稿共42页第31页，本讲稿共42页第32页，本讲稿共42页太阳耀斑太阳耀斑太太阳阳风风太阳黑子太阳黑子第33页，本讲稿共42页地球磁场能抵挡大部分太阳风 第34页，本讲稿共42页地磁场如何产生？地磁场如何产生？到目前为至，到目前为至，没有明确的没有明确的结论，有各结论，有各种各样的猜种各样的猜测测第35页，本讲稿共42页近百年地球磁场衰减近百年地球磁场衰减 地磁场的减弱是可能导致磁场方向倒
15、转的预兆。地磁场的减弱是可能导致磁场方向倒转的预兆。第36页，本讲稿共42页月球也具有磁场，月球也具有磁场，火星没有全球性的磁场，所以指火星没有全球性的磁场，所以指南针不能在火星上工作。南针不能在火星上工作。第37页，本讲稿共42页1、磁现象：、磁现象：磁性；磁体；磁极；磁化；退磁磁性；磁体；磁极；磁化；退磁.2、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在周围空间产生磁场.3、磁场：、磁场：存在磁体或电流周围空间存在磁体或电流周围空间的一种特殊物质的一种特殊物质.磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的磁体与磁体间、磁体与电流间、电流与电流间的相互作相互作用都是通过磁场发
16、生的用都是通过磁场发生的.磁场的磁场的性质性质：对对放入其中的放入其中的磁体或电流磁体或电流会会产生磁力产生磁力作用作用.4、地磁场：、地磁场：地球周围空间存在的磁场叫地磁场地球周围空间存在的磁场叫地磁场.地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹角称为磁偏角附近，但两者并不完全重合，它们之间的夹角称为磁偏角.第38页，本讲稿共42页 1.首先发现电流产生磁场的科学家是首先发现电流产生磁场的科学家是()A富兰克林富兰克林 B法拉第法拉第 C安培安培 D奥斯特奥斯特例题分析例题分析D第39页，本讲稿共
17、42页 2、铁棒、铁棒A能吸引小磁针能吸引小磁针,铁棒铁棒B能排斥小磁针能排斥小磁针,若若将铁棒将铁棒A靠近铁棒靠近铁棒B时时,则（）则（）A.A、B一定互相吸引一定互相吸引 B.A、B一定互相排斥一定互相排斥C.A、B间有可能无磁场力作用间有可能无磁场力作用D.A、B间可能互相吸引间可能互相吸引,也可能互相排斥也可能互相排斥D第40页，本讲稿共42页3、下列关于磁场的说法中、下列关于磁场的说法中,正确的是正确的是 A磁场跟电场一样磁场跟电场一样,是人为假设的是人为假设的B磁极或电流在自己周围的空间会产生磁磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场场C指南针指南说明地球周围有磁场指南针指南说明地球周
18、围有磁场D磁极对磁极的作用、电流对电流的作用磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的都是通过磁场发生的 BCD第41页，本讲稿共42页4、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是（）A磁体上磁性最强的部分叫磁极磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都任何磁体都有两个磁极有两个磁极B磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的体之间的相互作用不是通过磁场发生的C地球的周围存在着磁场地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一其间有一个交角个交角,这就是磁偏角这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的同地方是相同的D磁场是客观存在的一种物质磁场是客观存在的一种物质 AD第42页，本讲稿共42页