高中物理 第5章 磁场与回旋加速器 1 磁与人类文明　怎样描述磁场导学案 沪科版选修3-1-沪科版高二选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

第5章磁场与回旋加速器学案1磁与人类文明怎样描述磁场[目标定位]1.知道地磁场的特点，了解磁性材料.2.理解磁感线的概念并熟悉几种典型磁场的磁感线分布规律.3.理解磁通量和磁感应强度的概念，并会用磁通量和磁感应强度描述磁场.一、地磁场与磁性材料[问题设计]指南针是我国古代四大发明之一，它对人类航海事业的发展产生了巨大的影响，但在古代指南针为什么指南曾是一个不解之谜，你知道为什么吗？答案因为地球是个大磁体，它对指南针有影响.[要点提炼]1.地磁场地球是一个大磁体，周围的磁场叫地磁场.如图1所示，地球磁体的N极(北极)位于地理南极附近，地球磁体的S极(南极)位于地理北极附近.图12.磁偏角地磁的两极跟地理的两极并不重合，水平放置的磁针的指向跟地理子午线之间有一个交角，这个交角叫做磁偏角.3.磁性材料(1)磁化：通过人工的方法使磁性材料获得磁性的过程.退磁(去磁)：被磁化后的磁性材料在一定条件下失去磁性的过程.(2)软磁性材料：磁化后容易退掉磁性的物质.硬磁性材料：磁化后不容易退掉磁性的物质.[延伸思考]宇宙中的其他天体是否有磁场？答案有些有磁场，有些没有磁场.二、磁场的形象描述[问题设计]在磁场中放一块玻璃板，玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有规则地排列起来，模拟出磁感线的形状，由实验得到条形磁铁和蹄形磁铁的磁场的磁感线是如何分布的？答案如图所示1[要点提炼]1.磁感线：在磁场中画出的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁感应强度的方向一致.(1)磁感线的特点：①磁感线上任一点的切线方向表示该点的磁感应强度的方向，即小磁针N极受力的方向.②磁铁外部的磁感线从N极指向S极，内部从S极指向N极，磁感线是闭合曲线.③磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线密集处磁场强，磁感线稀疏处磁场弱.④磁感线在空间不相交.2.匀强磁场磁感线的间距相等、相互平行且指向相同的磁场叫匀强磁场.距离很近的两个异名磁极的中间区域的磁场为匀强磁场.3.磁感线和电场线的比较相同点：都是疏密程度表示场的强弱，切线方向表示场的方向；都不能相交.不同点：电场线起于正电荷，终止于负电荷，不闭合；但磁感线是闭合曲线.三、磁场的定量描述[问题设计]若在磁场中垂直于磁场方向有一个面积为S＝1m2的平面，在磁场强弱不同的情况下，穿过这个平面的磁感线的条数是否相同？该结论说明了什么问题？答案不相同.磁场强时磁感线密，穿过的磁感线的条数多.这说明穿过这个平面的磁感线的条数多少能反映磁场的强弱.[要点提炼]1.磁通量(1)定义：磁场中穿过平面的磁感线的条数叫穿过这个平面的磁通量，用字母Φ表示.(2)单位：国际制单位为韦伯，简称韦，符号是Wb.1Wb＝1T·m2.一匝线圈和n匝同样大小的线圈，当放置方式相同时，磁通量相同.(3)磁通量是标量，但有正负，其正负表示磁感线穿过某一面积的方向与规定的正方向是相同还是相反.若有两个相反方向的磁场穿过某一面积时，则穿过这一面积的磁通量为穿过这一面积的磁感线的“净”条数.2.磁感应强度(1)定义：垂直穿过某单位面积上的磁通量.其中S为垂直于磁场方向的平面的面积，若平面与磁场方向不垂直，则S为垂直于磁场方向的投影面积.(2)表达式：B＝(3)方向：磁感应强度是矢量，方向为该点处磁感线的切线方向，也是小磁针静止时N极的指向.3.磁通量的计算公式：当线圈平面与磁场垂直时，磁通量Φ＝BS；当线圈平面与垂直于磁场的平面有一夹角θ时，穿过线圈的磁通量为Φ＝BScosθ.(如图2)2图2一、对地磁场的认识例1关于地磁场，下列叙述正确的是()A.地球的地磁两极和地理两极重合B.我们用指南针确定方向，指南针指南的一极是指南针的北极C.地磁的北极与地理的南极重合D.地磁的北极在地理的南极附近解析地球是一个大磁体，地球的地磁两极与地理两极并不重合，且相对位置在极其缓慢地变化，因此A、C错误；因为地磁北极在地理南极附近，因此，指南针指南的一极应是指南针的南极，其实指南针的南北极就是按其指向来命名的，故B错误，D正确.答案D二、对磁场及磁感线的认识例2下列关于磁场和磁感线的描述，正确的有()A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质B.磁...