精品课件课本系列：电跟磁专题(人类对电跟磁的认识史)新

电和磁专题第四册第四章第一至第五节复习材料一：我国是用文字记载磁现象最早的国家之一。公元前4世纪战国时期成书的《管子》中有“上有慈石者下有铜金”的描述。这是有关磁石和磁性矿的最早记载。公元前3世纪的《吕氏春秋》中所写的“慈石召铁，或引之也”，描述了磁石吸铁现象。磁现象的应用，在我国古代后魏的《水经注》等书中，就提到秦始皇为了防备刺客行刺，曾用磁石建造阿房宫的北阀门，以阻止身带刀剑的刺客入内。医书上还谈到用磁石吸铁的作用，来治疗吞针，请你用学过的知识怎样理解“慈石”。并谈谈磁性、磁体、磁场的关系。材料二：磁现象早期应用方面，最光辉的成是战国时期发现了磁体的指南性。最早指南的磁石是一种勺状的，叫司南，它的灵敏度虽很低，但却给人以启示：有一种地磁存在，磁石可以指向。到北宋时期，制成新的指向仪器——指南鱼。在曾公亮的《武经总要》中详细记载了指南鱼的制造过程。这里有个重大突破，就是采用了磁化的方法，使鱼形铁磁化后，成一个指向仪器。此后，指南针的制造和安装方法在北宋沈括的《梦溪笔谈》中已有明确记载。请解释指南鱼的制作过程并指出为什么会指南？制造的原理是：用一个磁铁在一根钢棒上沿同一方向摩擦材料三：16世纪，指南针传到欧洲，出现了航海罗盘并推动了航海事业的发展，也为研究地磁创造了条件。英国人吉尔伯特在磁的研究方面做出了突出贡献。他的著作《论磁》是人们对磁现象系统研究开始的标志。书中记录了他研究磁现象时所做的各种仪器及实验过程，也记录了他从实验中所得到的结论。他从磁性“小地球”实验中，根据磁针的排列与指向，提出地球本身是一个大磁体，两极位于地理的北、南两极附近；提出了磁子午线概念；吉尔伯特还说明了磁偏角及地磁倾角的测定方法；铁的磁化及去磁概念；定性的研究磁石的吸引与排斥。这都为磁的进一步研究开拓了道路。请简单介绍一下地磁场。　(1)概念：地球周围存在着的磁场。(2)特点：地磁南极在地理北极附近，另一极反之。材料四：到18世纪，在磁的研究方面有了新进展。法国物理学家库仑在磁的研究方面也做出突出贡献。他参加了法国科学院为设计指向力强、抗干扰性能好的指南针而举行的竞赛活动，并提出丝悬指南针的设想，得到磁学奖，在此基础上制成了库仑扭秤。在建立了电荷相互作用的库仑定律同时，得到了磁力的相互作用定律，可以说库仑是静电、静磁学的第一位奠基人。此后，法国数学家、物理学家泊松，在库仑的基础上，提出了磁体间的相互作用的势函数积分方程，把磁的研究发展到定量阶段，但这时电与磁还是分别平行、独立地进行着研究。请谈谈你对上述材料的认识。材料五：丹麦物理学家奥斯特于1820年发现了电流的磁效应，在当时的科学界引起巨大的反响和重视，科学家纷纷转向在这方面的讨论和研究，推动了整个电磁学的发展。安培由电流磁效应想到：既然磁体之间有相互作用，电流与磁体间也有作用，那么两个载流导体之间也一定存在着相互作用。他通过一系列实验，找到了电流间相互作用的实验根据，进行了定量研究，于1820年12月4日向科学院提交了一篇，提出计算两个电流线元间作用力的公式──安培定律表达式。到1821年初，安培又进一步提出磁性起源的假说，这就是历史上有名的分子电流假说。如果你是奥斯特，你应该怎样重新做这个实验？奥斯特实验思考：通电直导线周围的磁场分布如何判断？材料六：丹麦物理学家奥斯特于1820年发现了电流的磁效应，在当时的科学界引起巨大的反响和重视，科学家纷纷转向在这方面的讨论和研究，推动了整个电磁学的发展。安培在科学院的例会上做了一个小实验，引起了科学家的兴趣，他按如图所示的方式，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电。请问：实验结果如何？你怎样判断？：发生转动，直到A指向南，B指向北。右手安培定则材料七：奥斯特发现电流磁效应后的第7天。新发现的浪潮冲击着整个欧洲。法拉第在新的发现面前，重做了已有的实验，并提出新的研究课题——既然电可以产生磁，为什么磁不可以产生电呢？他开始了磁生电的研究。经过10年的艰苦努力，在大量实验的基础上，发现了电磁感应现象及其所遵循的规律。电磁感应现象的发现是具有划时代意义的，法拉第把电与磁长期分立的两种现象最后联结在一起，揭露出电与磁的本质的联系，找到了机械能与电能之间的转化方法。在理论上，为建立电磁场的理论体系打下了基础；在实践上，开创了电气化时代的新纪元。如果你是法拉第，你应该怎样设计实验，实验结论如何？电磁感应现象材料八：他用一个永磁体相当于线圈做一出一进的连续运动,这时虽然没有任何电源,但只要有永磁体相对线圈的运动,也就是说只要有磁力线切割过线圈,电流计上就标示出了线圈中电流的发生。这一实验导致了1831年历史上独一无二的最伟大的电学发明，第一台发电机问世了。发电机的发明奠定了电磁学的实验基础,把人类带到了光明的电力时代,再次引发了工业革命.思考：你能说说发电机的原理和组成吗？发电机的工作原理材料九：1821年英国科学家法拉第首先证明可以把电力转变为旋转运动。1834年，德国的雅可比最先制成了直流电动机。他设计的装置是：在两个U型电磁铁中间，装一六臂轮，每臂带两根棒型磁铁。通电后，棒型磁铁与U型磁铁之间产生相互吸引和排斥作用，带动轮轴转动。1888年南斯拉夫出生的美国发明家特斯拉发明了交流电动机。这种电动机结构简单，使用交流电，无需整流，无火花，因此被广泛应用于工业的家庭电器中，交流电动机通常用三相交流供电。思考：你知道直流电动机和交流电动机的原理吗？它们的组成如何？电动机的原理材料十：法拉第发现电磁感应现象之后，解释了法国科学家阿拉果所做的被称之为“神密”的实验──悬挂着的磁体下方放一个可自由转动的圆铜盘，当盘转动时，磁体会转动；反之，磁体转动时铜盘也会转动。法拉第提出磁感线（磁力线）的概念，并第一次绘制了磁感线图。他认为磁感线是代表实在的物质实体；每根磁感线都对应一对磁极。后来又把有磁感线的空间称为“场”。请根据所学知识对法拉第的提出的磁感线进行评价。并谈谈你对磁感线的认识。(1)两极分布密，磁场强。(2)磁体周围的磁场：北（N）极出，南（S）极进(4)磁感线只是假想的模型，实际并不存在。(6)磁感线分布在磁体周围的整个空间，并不局限在一个平面上。(5)磁感线是闭合的曲线，但不相交。(3)磁感线上的每点的切线方向就是磁场方向磁感线材料十一：麦克斯韦是英国著名的物理学家，他发展了法拉第的“力线——场”的思想，并把它数学化，提出了描述电磁场运动规律的方程组，预言了电磁波的存在。　　德国物理学家赫兹通过实验，令人信服地证明了电磁波的存在。这不仅验证了麦克斯韦电磁场理论的正确，也为无线电技术的建立与发展奠定了基础。谈谈你对上述材料的认识。材料十二：爱因斯坦1905年建立的狭义相对论，第一次把两种自然力——电力与磁力统一起来。近代随着电子计算机的发明，新的磁性材料不断涌现出来。人类的科学技术及物质生产活动与电与磁已密不可分，但对磁的探索永无止境。随着新的磁现象的发现，磁的更深刻的本质的揭露，磁的应用也将展现出新的局面，为磁的发展史续写新的篇章。请你以电磁铁等说说它们对现代人类生活的影响。另外请设计一个实验研究影响电磁铁的磁性大小的因素。1、如图所示，在水平桌面上放着一个铁制的文具盒，将一个条形磁体沿水平方向从文具盒的上方移过时：A、桌面受到的压强先减小再增大；B、桌面受到的压强先增大再减小；C、桌面受到的压强减小；D、桌面受到的压强增大A2、如图中能够自由转动的两个小磁针a、b放在直导线CD附近，并与导线平行，当电流的方向从C流向D时，两个小磁针a、b的转动方向正确的是（）A、a磁针顺时针转动，b磁针逆时针转动B、两磁针的N极都转向读者C、a磁针的N极、b磁针的S极转向读者D、a磁针的S极、b磁针的N极转向读者C3、如图所示电路，已知R1＝R2＝R3，若使通电螺线管的磁性最强的情况是：A、合上K1，断开　　　B、合上K2，断开K1C、K1和K2都断开　　　D、K1和K2都合上D4、如图所示，电磁铁左边有条形磁铁，右边有一根软铁棒，闭合电键K时，则下列说法正确的是：A、若条形磁铁被吸引，则可断定a端为电源正极B、若条形磁铁被排斥，则可断定a端为电源正极C、若软铁被吸引，则可断定a端为电源正极D、若软铁被吸引，则可断定b端为电源正极D5、如图所示，闭合开关，小铁块被吸起，下列说法正确的是：Ａ、将小铁块吸起的力是铁芯与铁块之间的分子引力Ｂ、用手托住小铁块，将电源的正负极对调，闭合开关，稍后手松开，小铁块一定落下Ｃ、滑动变阻器的滑片向上移动，小铁块可能落下Ｄ、滑动变阻器的滑片向下移动，小铁块可能落下D6、如图所示，弹簧秤下挂一个铜制小球，当弹簧秤从右向左通过条形磁体上方时，弹簧秤的示数：A、先变大再减小　　B、先减小再变大　　C、逐渐减小　　　D、不变D