1 磁现象和磁场
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.了解磁现象在人类生活中的作用,理解科学技术在社会发展中的作用.2.知道磁场的概念和磁场的方向.3.理解磁感线的概念,会用磁感线描述电流的磁场.4.了解地球的磁场,知道磁偏角的概念.
科学态度与责任:1.了解我国航海事业的发展及指南针在航海中的作用.2.了解磁现象在现代生活中的应用,培养学生热爱科学的精神.
一、磁现象
1.磁性:物体具有的吸引铁质物体的性质.
磁体:具有磁性的物体.
2.磁体间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
3.磁现象的应用:
(1)指南针在航海中的应用:①我国是最早在航海上使用指南针的国家,导航时兼用罗盘和观星,二者相互补充,相互修正.用罗盘指引航向,探索航道,将船舶航向的变动与指南针指向变动的对应关系总结出来,画出的航线在古代称为“针路”或“针径”.
②葡萄牙航海家麦哲伦用了三年时间完成了环球航行,通过这次航行,人类更加认识到地球是球形.
(2)现代生活中磁现象的应用:如磁录音、磁录像、电话、电视、计算机都离不开磁,发电机、电动机、各种电气仪表都跟磁有关.
二、磁场
1.磁极之间的力是通过一种场——磁场来传递的.
2.磁场的方向:物理学规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时N极所指方向就是这一点的磁场方向.
3.磁感线:是在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致.
三、地磁场
1.地球本身是一个磁体,N极位于地理南极附近,S极位于地理北极附近(如图1所示)
图1
2.磁偏角:自由转动的小磁针静止时,并不能指向正南、正北.小磁针的指向与地轴之间的夹角,叫做磁偏角.
3.宇宙中的许多天体具有磁场,但月球、火星没有全球性的磁场.
四、电流的磁场
1.电流的磁效应
(1)1820年,奥斯特发现:把一根导线平行地放在磁针的上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,说明电流能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应.
(2)电流磁效应的发现,用实验展示了电与磁的联系,说明电与磁之间存在相互作用.
2.电流磁场的方向
图2
(1)直线电流的磁场
安培定则:右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向,如图2所示.
(2)通电螺线管的磁场
安培定则:右手握住螺线管,让弯曲的四指与环形电流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,如图3所示.