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选修2-1


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一 指南针与远洋航海

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1.了解指南针在远洋航海中的作用,理解科学技术在社会发 展中的作用 2.知道磁感线,知道磁感线上任一点的切线方向就是该点的 磁场方向. 3.了解用磁感线描述条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况. 4.了解地理南北极与地磁南北极反向并且不重合,知道磁偏 角.

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一、指南针与远洋航海 1.指南针是我国的四大发明之一,中国明朝的 郑和 先后七次 下西洋;意大利的哥伦布、葡萄牙航海家麦哲伦也先后进行了 远洋探险. 2. 指南针 为远洋航海作出了巨大贡献.

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二、磁场 1.定义:是存在于磁体 周围的一种特殊物质.磁体间的作用 是通过 磁场 来实现的. 2.磁场的方向:在磁场中的任一点,小磁针 N极 的受力方向, 亦即小磁针 静止 时北极所指的方向,就是该点的磁场方向. 三、磁感线 1.定义:在磁场中画出一些有方向的曲线,使这些曲线上每 一点的 切线方向 都与该点的 磁场方向 一致.这样的曲线 叫磁感线.磁感线客观上是不存在的,是虚拟的.

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2.磁感线特点,观察图 2-1-1 中条形磁铁、蹄形磁铁磁感线, 总结磁感线特点.

图2-1-1

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①磁感线上某点的 切线方向 就是该点的磁场方向. ②磁感线的疏密定性地表示磁场的 强弱,在磁感线较密的地方 磁场相对 较强 ;在磁感线 较疏 的地方磁场相对较弱. ③磁感线是 闭合曲线 ,没有起点和终点.在磁体外部,从N 极 指向 S 极;在磁体内部,由 S 极指向 N 极. ④同一磁场的磁感线不中断、 不相交 、不相切. 温馨提示 忆. 磁感线与电场线十分相似,两者可以类比理解记

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四、磁性的地球 1.两极 :地磁体的南极在地球的北极附近,地磁体的北极在 地球的南极附近. 2.磁偏角:地球的地理两极与地磁的两极并不重合,因此, 磁针并非准确地指南或指北,其间有一个交角,叫磁偏角. 3.地磁场分布如图 2-1-2 所示.

图2-1-2
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一、磁现象和磁场的方向 几个概念的比较

磁性 磁体 磁极

天然磁石能吸引铁质物体的性质 具有磁性的物体,如条形磁铁 磁体上磁性最强的区域,有S极、N极

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同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引. 对于磁现象的应用,指南针 (司南 )是我国古代四大发明之 一. 磁场的方向 (1)规定:小磁针静止时 N 极的指向为该处的磁场方向. (2)磁铁内部磁场方向由 S 极指向 N 极;磁铁外部由 N 极指向 S 极.

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同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引. 对于磁现象的应用, 指南针(司南)是我国古代四大发明之一. 磁场的方向 (1)规定:小磁针静止时 N 极的指向为该处的磁场方向. (2)磁铁内部磁场方向由 S 极指向 N 极;磁铁外部由 N 极指向 S 极.

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磁感线和电场线的比较如下:
磁感线 引入目的 相似点 疏密程度 切线方向 是否相交 不同点 磁感线是 闭合曲线
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电场线

形象描述场而引入的假想线,实际不
存在 场的强弱 场的方向 不能相交 电场线起始于正电荷(或无限远处) , 终止于无限远处(或负电荷)
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三、地磁场的理解 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.

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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,我们一般认为: (1)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. (2)在赤道正上方,地磁场方向水平向北. (3)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.

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磁场的理解
【典例 1】 条形磁铁上部一小磁针平衡时 N 极指向如图 2-1-3 所示,假定磁铁内部也有一小磁针,平衡时如图所示,则下列 说法正确的是( ).

A.磁铁 c 端是 N 极,d 端是 S 极 B.磁铁 c 端是 S 极,d 端是 N 极 C.小磁针 a 端是 N 极,b 端是 S 极 D.小磁针 a 端是 S 极,b 端是 N 极

图2-1-3

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解析

小磁针静止时 N 极的指向即为该处的磁场方向, 条形磁

铁外部磁感线方向是由 N 极指向 S 极, 而内部是由 S 极指向 N 极, 由上面小磁铁静止时 N 极所指的方向可判定磁铁 d 端是 N 极,c 端是 S 极;磁铁内部的小磁铁,由内部磁场方向可判定, a 端是 S 极,b 端是 N 极. 答案 BD

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借题发挥

(1)条形磁铁的内部及外部磁场方向表述不同,内部

磁感线由 S 极指向 N 极,外部由 N 极指向 S 极.(2)磁场的方 向与静止的小磁针的 N 极指向相同,S 极指向相反.

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【变式 1】 下列有关磁场的说法中,错误的是( ).

A.磁体周围的空间存在着看不见、摸不着的磁场 B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的 C.磁场是有方向的,在磁场中的不同位置,其磁场方向一般 不同 D.在磁场中的某点,小磁针南极所受磁场力的方向与该点的 磁场方向相同

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解析 磁场虽然看不见、 摸不到, 但它是一种客观存在的物质, 它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用,磁极间的相 互作用就是通过磁场发生的.磁场具有方向性,在磁场中的某 点,小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致,南 极所受磁场力的方向跟该点的磁场方向相反 (磁场方向的另一 种描述方法).故 A、B、C 正确,D 错. 答案 D

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磁感线的理解
【典例 2】 关于磁感线,下列说法中正确的是( A.两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 B.磁感线总是从 N 极到 S 极 C.磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致 D.两个磁场叠加的区域,磁感线就可能相交 ).

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解析

磁感线是为了形象描绘磁场而假设的一组有方向的曲

线,曲线上每一点的切线方向表示磁场的方向,曲线疏密表示 磁场强弱,所以 C 正确,A 不正确;在磁铁外部磁感线从 N 极 到 S 极,内部从 S 极到 N 极,磁感线不相交,所以 B、D 不正 确. 答案 C

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【变式 2】 关于磁感线的下列说法中,正确的是( ).

A.磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线 B.磁感线上任一点的切线方向,都跟该点磁场的方向相同 C.磁感线有可能出现相交的情况 D.以上说法均不正确 解析 磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线,并不

是客观存在于磁场中的真实曲线,所以 A 错误;磁感线如果相 交的话,那么交点处的磁场方向就有两个,显然是不可能的, 所以 C 错误.故应选择 B 项. 答案 B
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磁场的理解 1.下列关于磁场的说法中正确的是( ).

A.磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质 B.磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的 C.磁极与磁极间是直接发生作用的 D.磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生

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解析

磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质,是不以

人的意志为转移的,所以 A 对,B、D 错;磁极与磁极之间、 磁极与电流之间、电流与电流之间的作用都是通过它们的磁场 发生的,并不需要物体之间直接接触,所以 C 是错误的. 答案 A

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2.铁棒 A 能吸引小磁针,铁棒 B 能排斥小磁针,若将铁棒 A 靠近铁棒 B,则( ).

A.A、B 一定互相吸引 B.A、B 一定互相排斥 C.A、B 之间有可能无磁场力作用 D.A、B 可能互相吸引,也可能互相排斥

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解析 小磁针本身有磁性,能够吸引没有磁性的铁棒,故铁棒 A 可能有磁性,也可能没有磁性,铁棒 B 能排斥小磁针,说明 铁棒 B 一定有磁性,若 A 无磁性,当 A 靠近 B 时,在 B 的磁 场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用.若 A 有磁性,则 A、B 两磁体都分别有北极和南极,当它们的同名磁极互相靠 近时,互相排斥;当异名磁极互相靠近时,互相吸引.这说明 不论 A 有无磁性, 它们之间总有磁场力的作用, 故只有 D 项正 确. 答案 D

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磁感线的理解 3.某磁场的磁感线分布如图 2-1-4 所示,则 a、b 两点磁场强 弱是( )

A.a 点强 B.b 点强 C.a、b 点一样强 D.无法确定 解析 磁感线密的地方磁场强,疏的地方磁场弱,故 B 选项正 确. 答案 B
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图2-1-4

4.下列关于磁感线的说法中,正确的是( A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向

).

B.磁感线总是从磁铁的 N 极发出,到 S 极终止 C.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列的曲线,没有细铁屑的 地方就没有磁感线 D.沿磁感线的方向磁场逐渐减弱

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解析 磁场是一种看不见的特殊物质,人们为了形象地描绘磁 场而引入了磁感线这一假想的曲线,它可以表示磁场的强弱与 方向,选项 A 正确;磁感线从磁铁的 N 极发出,从磁铁的 S 极进入,构成闭合曲线,选项 B 错误;磁感线是人们假想的曲 线,与有无铁屑无关,选项 C 错误;磁场的强弱由磁感线的疏 密程度表示,而与磁感线的方向无关,选项 D 错误. 答案 A

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