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1、 在地球南北两极附近地区的高空，夜间常会出现灿烂美丽的光辉。这种在地球南北两极附近地区的高空，夜间常会出现灿烂美丽的光辉。这种在地球南北两极附近地区的高空，夜间常会出现灿烂美丽的光辉。这种在地球南北两极附近地区的高空，夜间常会出现灿烂美丽的光辉。这种壮丽动人的景象就叫做极光。壮丽动人的景象就叫做极光。壮丽动人的景象就叫做极光。壮丽动人的景象就叫做极光。美丽的极光是来自太阳活动区的带电高能粒子流，在地磁场的作用下，美丽的极光是来自太阳活动区的带电高能粒子流，在地磁场的作用下，美丽的极光是来自太阳活动区的带电高能粒子流，在地磁场的作用下，美丽的极光是来自太阳活动区的带电高能粒子流，在地磁场的作用下
2、，使高层大气分子或原子激发或电离而产生，在极地出现彩色发光的现象。使高层大气分子或原子激发或电离而产生，在极地出现彩色发光的现象。使高层大气分子或原子激发或电离而产生，在极地出现彩色发光的现象。使高层大气分子或原子激发或电离而产生，在极地出现彩色发光的现象。课堂引入课堂引入第1页/共32页磁现象在生活生产中的应用磁现象在生活生产中的应用磁现象在生活生产中的应用磁现象在生活生产中的应用 我国是最早发现磁现象应用磁场的国家之一，指南针的发明为世界航海做我国是最早发现磁现象应用磁场的国家之一，指南针的发明为世界航海做我国是最早发现磁现象应用磁场的国家之一，指南针的发明为世界航海做我国是最早发现磁现象
3、应用磁场的国家之一，指南针的发明为世界航海做出了巨大的贡献。出了巨大的贡献。出了巨大的贡献。出了巨大的贡献。第2页/共32页第3页/共32页磁现象磁现象2 2、最早的磁性定向、最早的磁性定向工具：东汉王充所工具：东汉王充所著著论衡论衡一书中一书中的司南的司南1 1、最早的记载：春秋、最早的记载：春秋战国时期战国时期3 3、指南针：我国古代四大发明之一，、指南针：我国古代四大发明之一，十二世纪初已用于航海十二世纪初已用于航海第4页/共32页阅读课本80页,填空1.磁性：能够 的性质.2.磁体：具有 的物体叫磁体.3.磁极：磁体上 的部分叫磁极.小磁针静止时 指南的磁极叫做 极,又叫 极;指北的磁
4、极叫做 极,又叫 极.4.磁极间的相互作用:同名磁极 ，异名磁极 .5.变无磁性物体为有磁性物体叫 ,变有磁性物体为无磁性物体叫 .自主学习磁化磁化退磁退磁第5页/共32页1.1.磁性：能够吸引铁、钴、镍等物质的性质.2.2.磁体：具有磁性的物体叫磁体.3.3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极.小磁针静止时 指南的磁极叫做南极,又叫S S极;指北的磁极叫做北极,又叫N N极.4.4.磁极间的相互作用:同名磁极相斥，异名磁极相吸.5.5.使得没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化,使有磁性物体磁性消失的过程叫退磁.第6页/共32页磁现象磁现象2 2、人造磁体：铁、钴、镍等金属或某、人造磁体：铁、钴、
5、镍等金属或某些氧化物制成些氧化物制成1 1、天然磁石：主要成份是、天然磁石：主要成份是FeFe3 3O O4 43 3、永磁体：天然磁石和人造磁体的统称、永磁体：天然磁石和人造磁体的统称4 4、磁性、磁性(magnetismmagnetism)：吸引铁质物体的：吸引铁质物体的性质性质5 5、磁极、磁极(magnetic polemagnetic pole)：磁性最强的：磁性最强的区域区域南极南极S S和和北极北极N N第7页/共32页思考与讨论思考与讨论 自然界的带电体有两种电荷，自然界的自然界的带电体有两种电荷，自然界的磁体有两个磁极，相互作用也非常相似，那磁体有两个磁极，相互作用也非常相似
6、，那么，电和磁之间有什么联系吗？么，电和磁之间有什么联系吗？事实一事实一：17311731年，某英国商人发现，雷电年，某英国商人发现，雷电使刀叉有了磁性；使刀叉有了磁性；事实二事实二：17511751年，富兰克林发现，莱顿瓶年，富兰克林发现，莱顿瓶放电能使缝衣针磁化。放电能使缝衣针磁化。十九世纪初十九世纪初：库仑、安培等著名物理学家：库仑、安培等著名物理学家认为，电和磁是互不相关的。认为，电和磁是互不相关的。第8页/共32页电流磁效应电流磁效应 奥斯特实验：通电导线南北放置，与南奥斯特实验：通电导线南北放置，与南北指向的小磁针平行，通电后，小磁针发生北指向的小磁针平行，通电后，小磁针发生偏转，
7、从偏转，从南北指向南北指向转为转为东西指向东西指向。第9页/共32页电流磁效应电流磁效应电磁铁电磁铁第10页/共32页思考与讨论思考与讨论 电流的磁效应表明，电流能对磁体发生电流的磁效应表明，电流能对磁体发生作用，那么，磁体对电流能不能发生作用呢作用，那么，磁体对电流能不能发生作用呢？电流与电流之间呢？电流与电流之间呢？通电线圈在磁铁作用下通电线圈在磁铁作用下通电线圈在磁铁作用下通电线圈在磁铁作用下摆动摆动摆动摆动 通电导线之间同向电流互相通电导线之间同向电流互相通电导线之间同向电流互相通电导线之间同向电流互相吸引，反向电流互相排斥吸引，反向电流互相排斥吸引，反向电流互相排斥吸引，反向电流互相
8、排斥第11页/共32页磁体间的相互作用是通过什么发生的呢磁体间的相互作用是通过什么发生的呢?【联想联想】电荷间的相互作用是通过什么发生的呢电荷间的相互作用是通过什么发生的呢?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实际存在的物质是实际存在的物质问题探究第12页/共32页磁体磁体电流电流磁场磁场问题归纳第13页/共32页问题问题: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?如果有，力的作用是怎样发生的如果有，力的作用是怎样发生的?问题探究电流电流电流电流磁场磁场
9、第14页/共32页磁磁 场场1 1、磁场也是一种看不见摸不着但却、磁场也是一种看不见摸不着但却客观存在的特殊物质。客观存在的特殊物质。2 2、磁场基本性质：对放入其中的磁、磁场基本性质：对放入其中的磁极或电流有磁场力的作用极或电流有磁场力的作用第15页/共32页地球是一个大的磁体：地球是一个大的磁体：地球的磁场地球的磁场地磁南极地磁南极地磁南极地磁南极地磁北极地磁北极地磁北极地磁北极1 1 1 1、地磁场的分布大致上就像一个条形磁铁、地磁场的分布大致上就像一个条形磁铁、地磁场的分布大致上就像一个条形磁铁、地磁场的分布大致上就像一个条形磁铁外面的磁场，且地磁场非常弱。外面的磁场，且地磁场非常弱。
10、外面的磁场，且地磁场非常弱。外面的磁场，且地磁场非常弱。2 2 2 2、地磁场存在磁偏角、地磁场存在磁偏角、地磁场存在磁偏角、地磁场存在磁偏角第16页/共32页(1)地磁场特点：地磁场的方向并不是正南正北方向的，即地磁两极与地理两极并不重合地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近地磁场方向与正南正北方向间有一夹角叫磁偏角(2)虽然地磁两极与地理两极并不重合，但它们的位置相对来说差别不是很大因此，一般我们认为：地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正上方磁场方向竖直向下第17页/共32页在赤道正上方，地磁场方向水平向北在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方(3)影
11、响：由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的高速带电粒子，其运动方向会发生变化，不能直接到达地球因此地磁场对地球生命有保护作用第18页/共32页太阳的磁场太阳的磁场太阳黑子太阳黑子太阳磁暴太阳磁暴太阳耀斑太阳耀斑太阳风太阳风曾预言：曾预言：曾预言：曾预言：2012201220122012年太阳黑子活动最年太阳黑子活动最年太阳黑子活动最年太阳黑子活动最强强强强第19页/共32页 实验中小磁铁可以吸引小铁钉，而工实验中小磁铁可以吸引小铁钉，而工厂里巨大的电磁铁能够吸引成吨的钢铁，这厂里巨大的电磁铁能够吸引成吨的钢铁，这表明磁场不仅有方向，也有强弱，如何表示表明磁场不仅有方向，也有强弱，如何表示这
12、个磁场的强弱呢？这个磁场的强弱呢？此外，磁场对此外，磁场对放入其中的磁极或放入其中的磁极或电流也有力的作用，电流也有力的作用，那么，这个作用力那么，这个作用力的大小跟什么因素的大小跟什么因素有关？方向又如何有关？方向又如何确定呢？确定呢？思考与讨论思考与讨论第20页/共32页 前面所学的电场，也是一种看不见前面所学的电场，也是一种看不见摸不着的客观存在的物质，那么，电场摸不着的客观存在的物质，那么，电场的强弱和方向又是怎样描述的？的强弱和方向又是怎样描述的？用用电场强度电场强度E E来描述，且以试探电荷来描述，且以试探电荷放在电场中所受的电场力与试探电荷量放在电场中所受的电场力与试探电荷量的的
13、比值比值来进行定义：来进行定义：E=F/qE=F/q回顾电场研究回顾电场研究 与此类似，采用分析磁体或通电导与此类似，采用分析磁体或通电导线在磁场中所受的力入手，研究磁场的线在磁场中所受的力入手，研究磁场的强弱和方向。强弱和方向。第21页/共32页了解历史了解历史 在历史上，在历史上，在历史上，在历史上，磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度H H H H作为辅助物理量，已经用来描述另外一个物理量了，作为辅助物理量，已经用来描述另外一个物理量了，作为辅助物理量，已经用来描述另外一个物理量了，作为辅助物理量，已经用来描述另外一个物理量了，故在研究磁场强弱的问题中，引进了故在研究磁场强弱的问题中，引进了
14、故在研究磁场强弱的问题中，引进了故在研究磁场强弱的问题中，引进了磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B B B，磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B B B是描述磁场的力是描述磁场的力是描述磁场的力是描述磁场的力的性质的物理量的性质的物理量的性质的物理量的性质的物理量。类似于电场中的电场强度。类似于电场中的电场强度。类似于电场中的电场强度。类似于电场中的电场强度E E E E。因此，在实际运用中，要注意区分。因此，在实际运用中，要注意区分。因此，在实际运用中，要注意区分。因此，在实际运用中，要注意区分磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度H H H H和磁感应强度和磁感应强度和磁感
15、应强度和磁感应强度B B B B的不同。的不同。的不同。的不同。电场的强弱用电场强度来描述，那么磁电场的强弱用电场强度来描述，那么磁场的强弱是不是用磁场强度来描述呢？场的强弱是不是用磁场强度来描述呢？第22页/共32页 小磁针放在磁场不同的地方，所指小磁针放在磁场不同的地方，所指的方向相同吗？的方向相同吗？思考与讨论思考与讨论第23页/共32页磁场的方向磁场的方向N N N NN N N NN N N NN N N NN N N NN N N NN N N NN N N N 方向的规定：在磁场中的任一点，小磁方向的规定：在磁场中的任一点，小磁针针北极北极N N受力的方向受力的方向，亦即小磁针，
16、亦即小磁针静止时北极静止时北极N N所指的方向所指的方向为该点的磁感应强度为该点的磁感应强度B B的方向，的方向，简称磁场方向。简称磁场方向。N N N NN N N N第24页/共32页思考与讨论思考与讨论 小小小小磁磁磁磁针针针针在在在在磁磁磁磁场场场场中中中中也也也也会会会会受受受受到到到到作作作作用用用用力力力力，那那那那么么么么，是是是是不不不不是是是是可可可可以以以以研研研研究究究究小小小小磁磁磁磁针针针针的的的的受受受受力来确定磁感应强度的大小呢？力来确定磁感应强度的大小呢？力来确定磁感应强度的大小呢？力来确定磁感应强度的大小呢？小磁针的小磁针的小磁针的小磁针的N N N N极和
17、极和极和极和S S S S极不能单独存在极不能单独存在极不能单独存在极不能单独存在，将小磁针放入磁场后，将小磁针放入磁场后，将小磁针放入磁场后，将小磁针放入磁场后，N N N N极和极和极和极和S S S S极同时极同时极同时极同时受磁场力的作用，因而不能单独测量出受磁场力的作用，因而不能单独测量出受磁场力的作用，因而不能单独测量出受磁场力的作用，因而不能单独测量出N N N N极或极或极或极或S S S S极的受力大小，从而也就不能极的受力大小，从而也就不能极的受力大小，从而也就不能极的受力大小，从而也就不能确定磁感应强度的大小。确定磁感应强度的大小。确定磁感应强度的大小。确定磁感应强度的大
18、小。磁场除了对磁体有作用力外，还对通电导线有力的作用，物理学中通过磁场除了对磁体有作用力外，还对通电导线有力的作用，物理学中通过磁场除了对磁体有作用力外，还对通电导线有力的作用，物理学中通过磁场除了对磁体有作用力外，还对通电导线有力的作用，物理学中通过研究研究研究研究很小一段通电导线所受磁场的作用很小一段通电导线所受磁场的作用很小一段通电导线所受磁场的作用很小一段通电导线所受磁场的作用来检验磁场的强弱，从而确定磁感应来检验磁场的强弱，从而确定磁感应来检验磁场的强弱，从而确定磁感应来检验磁场的强弱，从而确定磁感应强度的大小。强度的大小。强度的大小。强度的大小。第25页/共32页1 1 1 1）长
19、度）长度）长度）长度L L L L不变，安培力不变，安培力不变，安培力不变，安培力F F F F与电流与电流与电流与电流I I I I成正比成正比成正比成正比(即即即即FFFFI I I I)2 2 2 2）电流）电流）电流）电流I I I I不变，安培力不变，安培力不变，安培力不变，安培力F F F F与长度与长度与长度与长度L L L L成正比成正比成正比成正比(即即即即FL)FL)FL)FL)4 4 4 4、实验结论：、实验结论：、实验结论：、实验结论：磁感应强度的大小磁感应强度的大小磁感应强度的大小磁感应强度的大小1 1 1 1、电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流、电流元：
20、在物理学中，把很短一段通电导线中的电流、电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流、电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I I I I与导线长度与导线长度与导线长度与导线长度L L L L的乘积的乘积的乘积的乘积I I I IL L L L叫叫叫叫做电流元。做电流元。做电流元。做电流元。2 2 2 2、孤立的电流元并不存在。、孤立的电流元并不存在。、孤立的电流元并不存在。、孤立的电流元并不存在。3 3 3 3、实验处理：找到磁场的强弱和方向都一样的匀、实验处理：找到磁场的强弱和方向都一样的匀、实验处理：找到磁场的强弱和方向都一样的匀、实验处理：找到磁场的强弱和方向都一样的匀强磁场
21、，研究一段较长的通电导线，从而推知一小强磁场，研究一段较长的通电导线，从而推知一小强磁场，研究一段较长的通电导线，从而推知一小强磁场，研究一段较长的通电导线，从而推知一小段电流元的受力情况。段电流元的受力情况。段电流元的受力情况。段电流元的受力情况。条件：在导线方向与磁场方向垂直时有条件：在导线方向与磁场方向垂直时有条件：在导线方向与磁场方向垂直时有条件：在导线方向与磁场方向垂直时有 第26页/共32页1 1 1 1、实验事实实验事实实验事实实验事实：通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小，既与导线的长度：通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小，既与导线的长度：通电导线与磁场方向垂直时，它受力
22、的大小，既与导线的长度：通电导线与磁场方向垂直时，它受力的大小，既与导线的长度L L L L成正比，又与导线中的电流成正比，又与导线中的电流成正比，又与导线中的电流成正比，又与导线中的电流I I I I成正比，即与成正比，即与成正比，即与成正比，即与I I I I和和和和L L L L的乘积的乘积的乘积的乘积I I I IL L L L成正比。成正比。成正比。成正比。2 2 2 2、公式公式公式公式：F=BF=BI IL L1)1)1)1)条件条件条件条件：导线方向与磁场方向垂直：导线方向与磁场方向垂直：导线方向与磁场方向垂直：导线方向与磁场方向垂直2)2)2)2)比例常数比例常数比例常数比例
23、常数B B B B：在实验中发现，在同一磁场中，不管电流在实验中发现，在同一磁场中，不管电流在实验中发现，在同一磁场中，不管电流在实验中发现，在同一磁场中，不管电流I I I I和导线长度和导线长度和导线长度和导线长度L L L L怎样改变，比值怎样改变，比值怎样改变，比值怎样改变，比值B B B B总是确定的。但在不同的磁场中，比值总是确定的。但在不同的磁场中，比值总是确定的。但在不同的磁场中，比值总是确定的。但在不同的磁场中，比值B B B B一般是不同的。故比值一般是不同的。故比值一般是不同的。故比值一般是不同的。故比值B B B B反映了磁场本反映了磁场本反映了磁场本反映了磁场本身的一
24、种特性，也就是能表征磁场强弱的物理量身的一种特性，也就是能表征磁场强弱的物理量身的一种特性，也就是能表征磁场强弱的物理量身的一种特性，也就是能表征磁场强弱的物理量磁感应强度。磁感应强度。磁感应强度。磁感应强度。磁感应强度的大小磁感应强度的大小磁感应强度的大小磁感应强度的大小第27页/共32页1 1 1 1、意义意义意义意义：描述磁场强弱和方向的物理量。：描述磁场强弱和方向的物理量。：描述磁场强弱和方向的物理量。：描述磁场强弱和方向的物理量。2 2 2 2、定义定义定义定义：在：在：在：在磁场中垂直于磁场方向磁场中垂直于磁场方向磁场中垂直于磁场方向磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力的通
25、电导线，所受的安培力的通电导线，所受的安培力的通电导线，所受的安培力F F F F跟电流跟电流跟电流跟电流I I I I和导和导和导和导线长度线长度线长度线长度L L L L的乘积的乘积的乘积的乘积I I I IL L L L的比值叫磁感应强度，用的比值叫磁感应强度，用的比值叫磁感应强度，用的比值叫磁感应强度，用B B B B来表示。来表示。来表示。来表示。4 4 4 4、单位单位单位单位：特斯拉，简称特：特斯拉，简称特：特斯拉，简称特：特斯拉，简称特(T T T T)3 3 3 3、公式公式公式公式：B=F/B=F/B=F/B=F/I I I IL L L L 1T=1N/(1T=1N/(1
26、T=1N/(1T=1N/(A A A A m)m)m)m)5 5 5 5、方向方向方向方向：磁感应强度是矢量，小磁针静止时北极：磁感应强度是矢量，小磁针静止时北极：磁感应强度是矢量，小磁针静止时北极：磁感应强度是矢量，小磁针静止时北极N N N N的指向，即磁场的方向。的指向，即磁场的方向。的指向，即磁场的方向。的指向，即磁场的方向。6 6 6 6、磁感应强度的大小由磁场本身决定，与、磁感应强度的大小由磁场本身决定，与、磁感应强度的大小由磁场本身决定，与、磁感应强度的大小由磁场本身决定，与F F F F和和和和I I I I及及及及L L L L的大小无关。的大小无关。的大小无关。的大小无关。
27、B B B B的大小在数值上等于垂直于磁的大小在数值上等于垂直于磁的大小在数值上等于垂直于磁的大小在数值上等于垂直于磁场方向长场方向长场方向长场方向长1m1m1m1m，电流为，电流为，电流为，电流为1A1A1A1A的导线所受磁场力的大小的导线所受磁场力的大小的导线所受磁场力的大小的导线所受磁场力的大小 磁感应强度的大小磁感应强度的大小磁感应强度的大小磁感应强度的大小比值定义法比值定义法比值定义法比值定义法第28页/共32页了解常见磁场的磁感应强度的大小了解常见磁场的磁感应强度的大小了解常见磁场的磁感应强度的大小了解常见磁场的磁感应强度的大小一般的磁场都比较小，故特斯拉是一个较大的单位一般的磁场都比较小，故特斯拉是一个较大的单位一般的磁场都比较小，故特斯拉是一个较大的单位一般的磁场都比较小，故特斯拉是一个较大的单位第29页/共32页思考与讨论思考与讨论1 1、你从下述通电弹簧的实验中观察到什么现、你从下述通电弹簧的实验中观察到什么现象？你能解释其产生的原因吗？象？你能解释其产生的原因吗？第30页/共32页思考与讨论思考与讨论2 2、在奥斯特实验中，小磁针、在奥斯特实验中，小磁针N N极向纸面里偏极向纸面里偏转，这表明通电直导线所产生的磁场，在其转，这表明通电直导线所产生的磁场，在其下方指向什么方向？下方指向什么方向？第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页