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第1節(jié)磁現(xiàn)象磁場(chǎng)(導(dǎo)學(xué)案)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解磁現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)、地磁場(chǎng)。
2.經(jīng)歷用磁感線描述磁場(chǎng)的過程,培養(yǎng)模型建構(gòu)和科學(xué)推理能力。
3.通過研究磁體周圍磁場(chǎng)方向的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)觀察和分析能力。
4.了解我國(guó)古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究,感受中國(guó)古人的智慧,增強(qiáng)民族自豪感。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】知道磁體周圍存在磁場(chǎng)。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】用磁感線描述磁體周圍的磁場(chǎng)。
【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材,完成以下問題:
1.磁現(xiàn)象
(1)物體能夠吸引等物質(zhì)的性質(zhì),叫作磁性。具有的物體叫作
磁體。
(2)磁體具有極(S)和極(N)。同名磁極相互,異名磁極相
互。
(3)有些物體在電流或磁體的作用下會(huì)得磁性的現(xiàn)象,叫作。
2.磁場(chǎng)
磁體周圍存在著的看不見、摸不著的叫作磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的
磁體能產(chǎn)生_____的作用,物理學(xué)中把小磁針靜止時(shí)極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的
方向。
磁感線是描述___________的一些假想曲線,實(shí)際上并不存在。磁感線上任意一點(diǎn)的—
方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁場(chǎng)越強(qiáng)的地方,磁感線分布越—:在磁體的外部,磁感線是從
極指向—極。
3.地磁場(chǎng):地球周圍空間存在著—磁場(chǎng),地理的兩極與地磁的兩極并不重合,存
在O
【課堂探究】
探究一、磁現(xiàn)象
1.磁性、磁體和磁極
(1)探究磁性、磁體和磁極
實(shí)驗(yàn)一:用磁體的一端分別靠近鐵片、鋼鋸片、硬而、銅螺絲、回形針、玻璃片等。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)磁體能夠吸引,不能吸引。
實(shí)驗(yàn)二:如圖甲所示,把細(xì)鐵屑或大頭針均勻地撒在一張白紙上,將條形磁體平放在鐵
屑中,然后用手輕輕將磁體提起,并輕輕抖動(dòng),觀察磁鐵兩端及中間部分吸引鐵屑的多少。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:發(fā)現(xiàn)附近吸引的鐵屑最多,而中間部位幾乎不吸引。
甲乙
實(shí)驗(yàn)三:如圖乙所示,用線吊起i個(gè)小條形磁體,便它在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)小磁
體靜止的時(shí)候,大致停在南北方向上。即自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體,靜止后恒指南北。
探究歸納:
(2)磁性與磁體:物體能夠吸引等物質(zhì)的性質(zhì)叫作磁性,具有磁性的物體叫
作.
(3)磁極
①把磁體上吸引能力最強(qiáng)的兩個(gè)部位叫作。
②能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體,靜止時(shí)指南的那個(gè)磁極叫作極或S極,指北的那個(gè)磁
極叫作極或N極。
(4)磁體的分類
按磁體的形狀分:條形磁體、蹄形磁體和針形磁體;按磁體的來源分:天然磁體和人造
磁體;按磁性保持的時(shí)間分:永磁體和軟磁體。
2.磁極間的相互作用
(1)做一做
①將一根條形磁鐵甲用細(xì)線懸掛起來,用另一根條形磁鐵乙的N極分別去靠近甲的N
互相靠近時(shí),感受之間的力。
【結(jié)論】同名磁極相互,異名磁極相互
3.磁化
(1)實(shí)驗(yàn):如圖所示,在鐵架臺(tái)上固定一軟鐵棒,在它的下方放一些細(xì)鐵屑,然后在
軟鐵棒的上方放?根條形磁體,發(fā)現(xiàn)軟鐵棒能吸引細(xì)鐵屑,軟鐵棒變成了磁體。
有些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性,這種現(xiàn)象叫作磁化。
(2)磁化的方法
①將磁鐵的一極靠近或接觸磁性材料(圖甲);
②將磁鐵的一極在磁性材料上沿同一方向重復(fù)摩擦凡次(圖乙所示);
③利用充磁機(jī)對(duì)磁性材料充磁。鋼被磁化后能長(zhǎng)時(shí)間保持磁性,鐵則不能。人造磁體就
是將鋼進(jìn)行磁化而制成的,
甲磁化乙磁化方法
(3)磁化的危害:機(jī)械手表被磁化后走時(shí)不準(zhǔn),彩色甩視機(jī)顯像管被磁化后色彩失真
等。
(4)磁化的應(yīng)用:磁帶和磁盤上都含有磁性物質(zhì),利用它上面的磁性物質(zhì)可以存儲(chǔ)聲
音、圖像和文字信息。
(5)消磁:通過撞擊、燃燒等手段使磁體失去磁性的過程。消磁可以看成是磁化的逆
過程,是將磁體內(nèi)部原來排列整齊有序的磁分子打亂,使其變得雜亂無章。
【例題1】磁性鞋帶扣讓你跟系鞋帶說再見。如圖所示,把鞋帶裁剪到合適的長(zhǎng)度,然
后將模塊穿進(jìn)去,這之后兩邊一碰即可牢牢地把鞋帶系緊。下列說法正確的是()
A.兩模塊可能都是銅塊
B.兩模塊可能都是鐵塊
C.兩模塊中,可能其中一塊有磁性,另一塊是鐵塊
D.兩模塊中,可能其中一塊有磁性,另一塊是銅塊
探究二、磁場(chǎng)
【想一想】我們用嘴吹紙條,紙條會(huì)飄動(dòng),嘴巴也沒有接觸紙條,但我們可以憑借它對(duì)
紙條的作用斷定,這是通過空氣發(fā)生作用的一一盡管空氣看不見,但它確實(shí)是存在的物質(zhì)。
磁鐵不接觸鐵釘就可以吸引鐵釘,磁鐵的周圍有什么?我們來進(jìn)行探究。
1.磁場(chǎng)及其方向
(1)磁場(chǎng)
①實(shí)驗(yàn)探窕:用一塊布包著條形磁體,放在桌子上,拿一個(gè)小磁針靠近磁體,你觀察到
了什么現(xiàn)象?
②現(xiàn)象與分析:將磁針放到磁體附近,小磁針指向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。小磁針與磁體并沒有接觸,
但產(chǎn)生了力的作用,這是因?yàn)榇朋w周圍存在著?種物質(zhì),能使小磁針偏轉(zhuǎn)。
磁體周圍存在著的這種看小見、摸不著的叫作磁場(chǎng)。磁體兩極磁場(chǎng)最強(qiáng),中間
磁場(chǎng)最弱,離磁體越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱。
磁場(chǎng)對(duì)磁針有力的作用,我們可以通過它對(duì)磁針的作用情況來認(rèn)識(shí)它。像磁場(chǎng)這種物質(zhì),
我們用實(shí)驗(yàn)可以感知它,所以它是確確實(shí)實(shí)存在的。
(2)磁場(chǎng)的基本性質(zhì):磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁體間的
相互作用就是通過發(fā)生的。
(3)磁場(chǎng)的方向
【實(shí)驗(yàn)1】如圖,在條形磁體附近的某點(diǎn)放?枚小磁針,觀察小磁針N極的指向。換用
其他小磁針放在該點(diǎn),再做一次,觀察小磁針N極的指向。
由實(shí)驗(yàn)可以看出,盡管小磁針不同,但是小磁針北極在磁體周圍某個(gè)確定點(diǎn)的指向是不
變的。
【實(shí)驗(yàn)2】先在桌面二放一圈小磁針,觀察小磁針的指向,再把一根條形磁體放到小磁
針的中間,再觀察小磁針的指向。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:放入條形磁體前,每個(gè)小磁針都指示南北方向,放入條形磁體后小磁針的指
向發(fā)生了改變,不同位置的小磁針的指向。(選填“相同”或“不同”)
現(xiàn)象分析:小磁針N極在磁場(chǎng)中不同位置的指向不同,說明小磁針在磁場(chǎng)中的不同位
置時(shí),N極的受力方向是的。(選填“相同”或“不同”)
探究歸納:磁場(chǎng)具有方向性。
在物理學(xué)中,把放在磁場(chǎng)中的小磁針靜止時(shí)極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。
2.磁感線
(I)研究磁體周圍磁場(chǎng)的方向
【實(shí)驗(yàn)1】用小磁針探究磁體周圍的磁場(chǎng)
在條形磁體周圍放置一些小磁針,如圖所示,觀察小磁針N極的指向,畫出各點(diǎn)的磁
場(chǎng)方向。磁場(chǎng)的分布是否有規(guī)律?
我們看到,小磁針在磁體周圍磁場(chǎng)的作用下,有地排列起來。
@@?
?@@
用小磁針研究磁體周圍的磁場(chǎng)用鐵屑研究磁體周圍的磁場(chǎng)
【實(shí)驗(yàn)2】用鐵屑研究磁體周圍的磁場(chǎng)
如圖所示,在條形磁體上面放一塊玻璃板,在玻璃板上撒一層鐵屑,鐵屑被條形磁體磁
化,就變成一枚枚“小磁針”。輕輕敲打玻璃板,你看到了什么?
看到被磁化后的鐵屑在磁體周圍磁場(chǎng)的作用下,有地排列起來。
(2)磁感線的概念
小磁針(或被磁化后的鐵屑)在磁場(chǎng)中的排列情況啟發(fā)我們??梢杂靡恍Ъ^的曲線,
方便、形象地描述磁場(chǎng),這樣的曲線叫作磁感線。
(3)磁感線的方向
磁感線是有方向的曲線,曲線上_______的方向表示磁感線的方向,也是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方
向,磁體外部的磁感線都是從磁體的極出發(fā),回到極。磁感線上某點(diǎn)的切線方向
與放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)北極的指向一致,如圖所示。
(4)五種基本磁場(chǎng)的磁感線描述
①條形磁鐵的磁感線;②蹄形磁鐵的磁感線;③同名磁極的磁感線(N、N極之間):
④同名磁極的磁感線(S、S極之間);⑤異名磁極的磁感線。
條形磁鐵的磁感線蹄形磁鐵的磁感線異名磁極的磁感線
同名磁極的磁感線(S、S極之間)異名磁極的磁感線
3.磁感線的性質(zhì)
(1)磁感線是用來描述磁場(chǎng)的一些假想曲線,實(shí)際上(選填“存在”或“不存
在")。磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁場(chǎng)越強(qiáng)的地方,磁感線分布
越_____:磁場(chǎng)越弱的地方,磁感線分布越_____O
(2)磁感線為封閉的、立體的曲線,在磁體的外部,磁感線的方向是從N極指向S極,
而在內(nèi)部,是從S極指向N極。
(3)在同一磁場(chǎng)中,任何兩根磁感線都不會(huì)____o這是因?yàn)樵谕淮艌?chǎng)中任何一點(diǎn)的
磁場(chǎng)方向只有一個(gè)確定的方向,如果在某一點(diǎn)有兩條磁感線相交,就意味著該點(diǎn)有兩個(gè)磁場(chǎng)
方向,就與某點(diǎn)磁場(chǎng)方向的唯一性相悖。
【例題2】如圖所示,鐵屑在條形磁體周圍有規(guī)律地分布著。磁體兩端的鐵屑比較密,
說明其磁性—(選填“強(qiáng)”或“弱仿照這個(gè)規(guī)律,人們畫成了如圖2,圖中的曲線叫
SN
SN
圖1圖2
【例題3】如圖所示,根據(jù)磁感線的方向,請(qǐng)標(biāo)出兩個(gè)磁體的磁極名稱并將小磁針的
N極涂黑。
A小磁針
j;V.f
I?\I
,/?,?,/\、\*
/,;1?
【例題4】物理學(xué)是美的,許多物理現(xiàn)象都具有對(duì)稱美、平衡美和曲線美。下列優(yōu)美
的曲線中,用磁感線描述磁體外部磁場(chǎng)正確的是()
探究三、地磁場(chǎng)
【想想做做】把小磁針放在桌面上,靜止時(shí),觀察它們的指向是怎樣的?結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們
的指向有規(guī)律,即小磁針的N極總是指向北方。
為什么指南針在世界各地都能夠指示南北呢?
1.地磁場(chǎng)
(1)地球周圍存在的—叫作地磁場(chǎng)。地球是一個(gè)磁體,地磁場(chǎng)的形狀與一磁體的
磁場(chǎng)很相似。
(2)地磁場(chǎng)的特點(diǎn)
在地球表面及空中的不同位置測(cè)量地磁場(chǎng)的方向,互以畫出地磁場(chǎng)的磁感線,如圖所示。
地磁場(chǎng)的形狀跟條形磁體的磁場(chǎng)相似。
地磁兩極與地理兩極。地磁北極在地理極附近,地磁南極在地理極
附近。
(3)磁偏角:地理的兩極和地磁場(chǎng)的兩極并不重合,磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的南
北方向略有偏離。它們之間有一個(gè)偏差角度,我們稱為。我國(guó)宋代學(xué)者沈括第一
個(gè)發(fā)現(xiàn)磁偏角。
2.地磁場(chǎng)的利用
(1)行軍、航海需要利用地磁場(chǎng)對(duì)指南針的作用來定向。
(2)有些動(dòng)物能夠感覺到磁場(chǎng),如綠海龜、鴿子等,它們能利用地磁場(chǎng)“導(dǎo)航”。
【例題5]]《論衡》中有“司南之杓,投之于地(卻底下的地盤),其柢(即勺柄)指
南”的記載。下列說法正確的是()
A.“柢”相當(dāng)于磁體的N極
B.司南周圍存在磁場(chǎng),不存在磁感線
C.柢能夠指南是因?yàn)槭艿降乇P對(duì)它施加了向南的力
D.將司南的銅質(zhì)地盤更換成鐵盤,仍可以起到指南針的作用
【精講點(diǎn)撥】
1.一塊磁體吸引另一鐵塊,則鐵塊可能有磁性,也可能沒有磁性;如果兩者相斥,則
鐵塊一定有磁性,且相互靠近的是同名磁極。任何一個(gè)破體,都有兩個(gè)磁極。
2.畫磁感線時(shí)應(yīng)注意的問題:
①任何兩條磁感線都不能相交;②磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱;③磁感線可以用
虛線畫,也可以用實(shí)線畫,但必須有方向。如圖所示是兩種常見磁體的磁場(chǎng)分布圖。
乙蹄形磁體
3.磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象的比較
磁體電荷
兩個(gè)磁極(N、S極)兩種電荷(+、一電荷)
相似點(diǎn)同名磁極相斥;異名磁極相吸同種電荷相斥;異種電荷相吸
吸引鐵、鉆、銀等物體吸引輕小物體
【歸納整理】
第1節(jié)磁現(xiàn)象磁場(chǎng)
廠①物體吸引鐵、鉆、銀等物質(zhì)的性質(zhì)叫作磁性。
--------②磁體上吸引能力最強(qiáng)的兩個(gè)部位部分叫作磁極(N、S)o
?------------③磁極間相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
L④磁化:有些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性。
廠①磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質(zhì),叫作磁場(chǎng)。
磁-)磁場(chǎng)卜②磁場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)放入其中的磁體有力的作用。
現(xiàn)L③磁場(chǎng)的方向:小磁針靜止時(shí)北極所指的方向。
象
磁廠①磁感線:用一些帶箭頭的曲線,方便、形象地描述磁場(chǎng).
場(chǎng)■?磁感線]-②磁感線方向:在磁體外部,從N極出發(fā),回到S極。
L③磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。
廠?地磁場(chǎng):地球周圍存在的磁場(chǎng)。
U地磁場(chǎng)卜②磁偏角:磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的南北方向略有偏離,
L之間的夾角叫作磁偏角.
【課堂練習(xí)】
i.如圖所示的分體式磁性數(shù)據(jù)線,接頭與線體是分離的,具有磁性的接頭可長(zhǎng)期插在
手機(jī)充電口上,將同樣具有磁性的線體靠近接頭,就能自動(dòng)吸附開始充電。下列說法正確的
是()
接頭T
線體T
A.具有磁性的線體可以吸附任何金屬B.磁性接頭周圍存在磁場(chǎng)和磁感線
C.磁性線體周圍的磁場(chǎng)分布是均勻的D.自動(dòng)吸附利用了異名磁極相互吸引
2.如圖所示,為判斷一根鐵棒是否有磁性,用鐵棒靠近置于水平桌面上的小磁針進(jìn)行
檢驗(yàn),當(dāng)出現(xiàn)以下哪一現(xiàn)象,便能證明鐵棒有磁性()
A.將鐵棒一端靠近小磁針N極,N極被排斥
B.將鐵棒一端靠近小磁針N極,N極被吸引
C.將鐵棒兩端分別靠近小磁針N極,N極均被吸引
D.將鐵棒同一端分別靠近小磁針N、S極,兩極均被吸引
3.下列說法正確的是()
A.利用磁感線只能描述磁場(chǎng)方向,不能描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱
B.利用微在磁體周國(guó)鐵屑的分布情況可以判斷磁體周圍各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱
C.可水平轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針在地磁場(chǎng)作用下,靜止時(shí)N極指向地理的南極附近
D.條形磁體外部的磁感線方向由磁體的S極指向N極
4.人類最早的磁化技術(shù)出現(xiàn)在我國(guó)宋代。據(jù)《武經(jīng)總要》記載,古人先將魚形鐵片燒
紅,使其頭尾分別指向南北方向,然后將其放入水中冷卻,通過地磁場(chǎng)的作用,魚形鐵片獲
得磁性,即可制成指南魚。使用時(shí)將指南魚放入水中漂浮,他頭指南,如圖所示。下列判斷
正確的是()
HP
南
A.角形鐵片不能被磁體吸引B.指南向周圍存在磁感線
C.指南魚的魚頭應(yīng)標(biāo)注“S”D.指南魚的腹部磁性最強(qiáng)
5.如圖所示,請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出靜止的小磁針的N極,并用箭頭標(biāo)出。點(diǎn)的磁感線方向。
6.為了研究蹄形磁鐵周圍的磁場(chǎng),小叨將蹄形磁鐵放在玻璃板上,并將鐵屑撒在磁鐵
周圍,輕敲玻璃板,得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(1)從鐵屑排布,小明可以得知蹄形磁鐵周圍磁場(chǎng)的(選填“方向特點(diǎn)”或
“分布特點(diǎn)”):
(2)小明發(fā)現(xiàn)兩個(gè)磁極之間的鐵屑分布近似均勻直線,他據(jù)此畫出蹄形磁鐵兩磁極之
間的磁感線是均勻直線,這說明蹄形磁鐵磁極之間的磁場(chǎng)是(選填“越來越強(qiáng)”、
“越來越弱”、“強(qiáng)度均勻”)的;
(3)小明畫出蹄形磁鐵兩磁極之間的磁感線形狀后,還想要標(biāo)注出磁感線的方向,他
接下來實(shí)驗(yàn)需要的儀器是o
【課后反思】
本節(jié)課學(xué)習(xí)中,你有哪些收獲,還有哪些問題?
參考答案與試題解析
第1節(jié)磁現(xiàn)象磁場(chǎng)(導(dǎo)學(xué)案)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解磁現(xiàn)象,認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)、地磁場(chǎng)。
2.經(jīng)歷用磁感線描述磁場(chǎng)的過程,培養(yǎng)模型建構(gòu)和科學(xué)推理能力。
3.通過研究磁體周圍磁場(chǎng)方向的實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)觀察和分析能力。
4.了解我國(guó)古代對(duì)磁現(xiàn)象的研究,感受中國(guó)古人的智慧,增強(qiáng)民族自豪感。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】知道磁體周圍存在磁場(chǎng)。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】用磁感線描述磁體周圍的磁場(chǎng)。
【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材,完成以下問題:
1.磁現(xiàn)象
(1)物體能夠吸引鐵、使、鏗等物質(zhì)的性質(zhì),叫作磁性。具有磁性的物體叫作磁體。
(2)磁體具有電極1S)和北極(N)。同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸弘。
(3)有些物體在電流或磁體的作用下會(huì)得磁性的現(xiàn)象,叫作磁化。
2.磁場(chǎng)
磁體周圍存在著的看不見、摸不著的物質(zhì)叫作磁場(chǎng)。磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁
體能產(chǎn)生力的作用。物理學(xué)中把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。
磁感線是描述磁場(chǎng)的一些假想曲線,實(shí)際上并不存在。磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向?yàn)?/p>
該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁場(chǎng)越強(qiáng)的地方,磁感線分布越密;在磁體的外部,磁感線是從M極指
向,極。
3.地磁場(chǎng):地球周圍空間存在著把磁場(chǎng),地理的兩極與地磁的兩極并不重合,存在磁
偏角。
【課堂探究】
探究一、磁現(xiàn)象
1.磁性、磁體和磁極
(1)探究磁性、磁體和磁極
實(shí)驗(yàn)一:用磁體的一端分別靠近鐵片、鋼鋸片、硬幣、銅螺絲、回形針、玻璃片等。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)磁體能夠吸引鐵片、鋼鋸片、硬幣和回形針,不能吸引銅螺絲、
玻璃片。
實(shí)驗(yàn)二:如圖甲所示,把細(xì)鐵屑或大頭針均勻地撒在一張白紙上,將條形磁體平放在鐵
屑中,然后用手輕輕將磁體提起,并輕輕抖動(dòng),觀察磁鐵兩端及中間部分吸引鐵屑的多少。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:發(fā)現(xiàn)兩端附近吸引的鐵屑最多,而中間部位幾乎不吸引。
甲乙
實(shí)驗(yàn)三:如圖乙所示,用線吊起一個(gè)小條形磁體,便它在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)小磁
體靜止的時(shí)候,大致停在南北方向上。即自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體,靜止后恒指南北。
探究歸納:
(2)磁性與磁體:物體能夠吸引鐵、鉆、銀等物質(zhì)的性質(zhì)叫作磁性,具有磁性的物體
叫作磁體。
(3)磁極
①把磁體上吸引能力最強(qiáng)的兩個(gè)部位叫作磁械。
②能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體,靜止時(shí)指南的那個(gè)磁極叫作直極或S極,指北的那個(gè)磁極叫
作北極或N極。
(4)磁體的分類
按磁體的形狀分:條形磁體、蹄形磁體和針形磁體;按磁體的來源分:天然磁體和人造
磁體;按磁性保持的時(shí)間分:永磁體和軟磁體。
2.磁極間的相互作用
(1)做一做
①將一根條形磁鐵甲用細(xì)線懸掛起來,用另一根條形磁鐵乙的N極分別去靠近甲的N
極(圖1)和S極(圖2),再用乙的S極去靠近甲的S極(圖3),觀察現(xiàn)象,歸納結(jié)論。
②將兩根條形磁鐵的N、S極互相靠近時(shí),感受之間的力;將兩根條形磁鐵的N、N極
互相靠近時(shí),感受之間的力。
【結(jié)論】同名磁極相互排斥,異名磁極相互磐1。
3.磁化
(1)實(shí)驗(yàn):如圖所示,在鐵架臺(tái)上固定一軟鐵棒,在它的下方放一些細(xì)鐵屑,然后在
軟鐵棒的上方放一根條形磁體,發(fā)現(xiàn)軟鐵棒能吸引細(xì)鐵屑,軟鐵棒變成了磁體。
有些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性,這種現(xiàn)象叫作磁化。
(2)磁化的方法
①將磁鐵的一極靠近或接觸磁性材料(圖甲);
②將磁鐵的一極在磁性材料上沿同一方向重瑪摩擦幾次(圖乙所示);
③利用充磁機(jī)對(duì)磁性材料充磁。鋼被磁化后能長(zhǎng)時(shí)間保持磁性,鐵則不能。人造磁體就
是將鋼進(jìn)行磁化而制成的,
(3)磁化的危害:機(jī)械手表被磁化后走時(shí)不準(zhǔn),彩色電視機(jī)顯像管被磁化后色彩失真
等。
(4)磁化的應(yīng)用:破帶和磁盤上都含有磁性物質(zhì),利用它上面的磁性物質(zhì)可以存儲(chǔ)聲
音、圖像和文字信息。
(5)消磁:通過撞擊、煨燒等手段使磁體失去磁性的過程。消磁可以看成是磁化的逆
過程,是將磁體內(nèi)部原米排列整齊有序的磁分子打亂,使其變得雜亂尢章。
【例題1】磁性鞋帶扣讓你跟系鞋帶說再見。如圖所示,把鞋帶裁剪到合適的長(zhǎng)度,然
后將模塊穿進(jìn)去,這之后兩邊一碰即可牢牢地把鞋帶系緊。下列說法正確的是(C)
A.兩模塊可能都是銅塊
B.兩模塊可能都是鐵塊
C.兩模塊中,可能其中一塊有磁性,另一塊是鐵塊
D.兩模塊中,可能其中一塊有磁性,另一塊是銅塊
【解析】AB.銅塊之間沒有吸引力,鐵塊之間也沒有吸引力,故AB中的情況兩模塊不
可以吸引,故AB錯(cuò)誤;
C.因?yàn)榇朋w具有吸引鐵鉆銀一類物質(zhì)的性質(zhì)。若兩模塊中,其中一個(gè)是磁體,另一個(gè)
模塊可能是鐵塊,故c正確;
D.磁體不能吸引銅塊,故D錯(cuò)誤。故選C。
探究二、磁場(chǎng)
【想一想】我們用嘴吹紙條,紙條會(huì)飄動(dòng),嘴巴也沒有接觸紙條,但我們可以憑借它對(duì)
紙條的作用斷定,這是通過空氣發(fā)生作用的一一盡管空氣看不見,但它確實(shí)是存在的物質(zhì)。
磁鐵不接觸鐵釘就可以吸引鐵釘,磁鐵的周圍有什么?我們來進(jìn)行探究。
1.磁場(chǎng)及其方向
(1)磁場(chǎng)
①實(shí)驗(yàn)探究:用一塊布包著條形磁體,放在桌子上,拿一個(gè)小磁針靠近磁體,你觀察到
了什么現(xiàn)象?
②現(xiàn)象與分析:將磁針放到磁體附近,小磁針指向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。小磁針與磁體并沒有接觸,
但產(chǎn)生了力的作用,這是因?yàn)榇朋w周圍存在著一種物質(zhì),能使小磁針偏轉(zhuǎn)。
磁體周圍存在著的這種看不見、摸不著的物質(zhì)叫作磁場(chǎng)。磁體兩極磁場(chǎng)最強(qiáng),中間磁場(chǎng)
最弱,離磁體越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱。
磁場(chǎng)對(duì)磁針有力的作用,我們可以通過它對(duì)磁針的作用情況來認(rèn)識(shí)它。像磁場(chǎng)這種物質(zhì),
我們用實(shí)驗(yàn)可以感知它,所以它是確確實(shí)實(shí)存在的。
(2)磁場(chǎng)的基本性質(zhì):磁場(chǎng)的基本性質(zhì)星對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)牛力的作用。磁體間的
相互作用就是通過磁場(chǎng)發(fā)生的。
(3)磁場(chǎng)的方向
【實(shí)驗(yàn)1】如圖,在條形磁體附近的某點(diǎn)放一枚小磁針,觀察小磁針N極的指向。換用
其他小磁針放在該點(diǎn),再做一次,觀察小磁針N極的指向。
由實(shí)驗(yàn)可以看出,盡管小磁針不同,但是小磁針北極在磁體周圍某個(gè)確定點(diǎn)的指向是不
變的。
【實(shí)驗(yàn)2】先在桌面.二放?圈小磁針,觀察小磁針的指向,再把?根條形磁體放到小磁
針的中間,再觀察小磁針的指向。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:放入條形磁體前,每個(gè)小磁針都指示南北方向,放入條形磁體后小磁針的指
向發(fā)生了改變,不同位置的小磁針的指向不同。(選填“相同”或“不同”)
現(xiàn)象分析:小磁針N極在磁場(chǎng)中不同位置的指向不同,說明小磁針在磁場(chǎng)中的不同位
置時(shí),N極的受力方向是不同的。(選填“相同"或‘'不同")
探究歸納:磁場(chǎng)具有方向性。
在物理學(xué)中,把放在磁場(chǎng)中的小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。
2.磁感線
(1)研究磁體周圍磁場(chǎng)的方向
【實(shí)驗(yàn)I】用小磁針探究磁體周圍的磁場(chǎng)
在條形磁體周圍放置一些小磁針,如圖所示,觀察小磁針N極的指向,畫出各點(diǎn)的磁
場(chǎng)方向。磁場(chǎng)的分布是否有規(guī)律?
我們看到,小磁針在磁體周圍磁場(chǎng)的作用下,有規(guī)則地排列起來。
@@?
?@@
用小磁針研究磁體周圍的磁場(chǎng)用鐵屑研究磁體周圍的磁場(chǎng)
【實(shí)驗(yàn)2】用鐵屑研究磁體周圍的磁場(chǎng)
如圖所示,在條形磁體上面放一塊玻璃板,在玻璃板上撒一層鐵屑,鐵屑被條形磁體磁
化,就變成?枚枚“小磁針”。輕輕敲打玻璃板,你看到了什么?
看到被磁化后的鐵屑在磁體周圍磁場(chǎng)的作用下,有型則地排列起來。
(2)磁感線的概念
小磁針(或被磁化后的鐵屑)在磁場(chǎng)中的排列情況啟發(fā)我們??梢杂靡恍Ъ^的曲線,
方便、形象地描述磁場(chǎng),這樣的曲線叫作磁感線。
(3)磁感線的方向
磁感線是有方向的曲線,曲線上箭頭的方向表示磁感線的方向,也是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向,
磁體外部的磁感線都是從磁體的M極出發(fā),回到&極。磁感線上某點(diǎn)的切線方向與放在該
點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)北極的指向一致,如圖所示。
(4)五種基本磁場(chǎng)的磁感線描述
①條形磁鐵的磁感線;②蹄形磁鐵的磁感線;③同名磁極的磁感線(N、N極之間);
④同名磁極的磁感線(S、S極之間):⑤異名磁極的磁感線。
3.磁感線的性質(zhì)
(1)磁感線是用來描述磁場(chǎng)的一些假想曲線,實(shí)際上不存在(選填“存在”或“不存
在磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁場(chǎng)越強(qiáng)的地方,磁感線分布越蜜;
磁場(chǎng)越弱的地方,磁感線分布越航。
(2)磁感線為封閉的、立體的曲線,在磁體的外部,磁感線的方向是從N極指向S極,
而在內(nèi)部,是從S極指向N極。
(3)在同一磁場(chǎng)中,任何兩根磁感線都不會(huì)相交。這是因?yàn)樵谕淮艌?chǎng)中任何一點(diǎn)的
磁場(chǎng)方向只有一個(gè)確定的方向,如果在某一點(diǎn)有兩條磁感線相交,就意味著該點(diǎn)有兩個(gè)磁場(chǎng)
方向,就與某點(diǎn)磁場(chǎng)方向的唯一性相悖。
【例題2】如圖所示,鐵屑在條形磁體周圍有規(guī)律地分布著。磁體兩端的鐵屑比較密,
說明其磁性—(選填“強(qiáng)”或“弱”)。仿照這個(gè)規(guī)律,人們畫成了如圖2,圖中的曲線叫
【解析】鐵屑在條形磁體周圍有規(guī)律地分布著,說明磁體周圍存在著磁場(chǎng);磁體兩端的
鐵屑比較密,說明其磁性強(qiáng)。人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌?chǎng)的性質(zhì)引入了磁感線,圖2中所畫的
就是磁體周圍的磁感線。
【例題3】如圖所示,根據(jù)磁感線的方向,請(qǐng)標(biāo)HI兩個(gè)磁體的磁極名稱并將小磁針的
N極涂黑。
6小磁廿,°小磁中
:/\:
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m二匚口;
\\X///\\x///
"/i1\H
tIII
【答案】見右圖。
【解析】磁體周圍的磁感線從磁體的北極出發(fā),回到磁體的南極。根據(jù)圖中的磁感線方
向,兩磁體相對(duì)的磁極均為S極。放入磁場(chǎng)中的小磁針北極所指的方向與磁感線的方向一
致,則小磁針下端為N極,如圖所示。
【例題4】物理學(xué)是美的,許多物理現(xiàn)象都具有對(duì)稱美、平衡美和曲線美。下列優(yōu)美
的曲線中,用磁感線描述磁體外部磁場(chǎng)正確的是(A)
【解析】A.磁感線是為了描述空間磁場(chǎng)假想的一些閉合曲線,在磁體的外部磁感線是
從磁體的N極出來回到S極的,故A正確;
B.U形磁體周圍磁感線一樣是從N極出來回到S極,圖中磁感線方向畫反了,故B
錯(cuò)誤;
CD.對(duì)「相互靠近的兩個(gè)磁極,如果是異名磁極,磁感線是從N極出來進(jìn)入S極的,
箭頭指向S極,故CD錯(cuò)誤。所以選A。
探究三、地磁場(chǎng)
【想想做做】把小磁針放在桌面上,靜止時(shí),觀察它們的指向是怎樣的?結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們
的指向有規(guī)律,即小磁針的N極總是指向北方。
為什么指南針在世界各地都能夠指示南北呢?
1.地磁場(chǎng)
(1)地球周圍存在的磁場(chǎng)叫作地磁場(chǎng)。地球是一個(gè)磁體,地磁場(chǎng)的形狀與條形磁體的
磁場(chǎng)很相似。
(2)地磁場(chǎng)的特點(diǎn)
在地球表面及空中的不同位置測(cè)顯地磁場(chǎng)的方向,可以畫出地磁場(chǎng)的磁感線,如圖所示。
地磁場(chǎng)的形狀跟條形磁體的磁場(chǎng)相似。
地磁兩極與地理兩極Ifl反。地磁北極在地理亶極附近,地磁南極在地理北極附近。
(3)磁偏角:地理的兩極和地磁場(chǎng)的兩極并不重合,磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的南
北方向略有偏離。它們之間有一個(gè)偏差角度,我們稱為磁偏角。我國(guó)宋代學(xué)者沈括第一個(gè)發(fā)
現(xiàn)磁偏角。
2.地磁場(chǎng)的利用
(1)行軍、航海需要利用地磁場(chǎng)對(duì)指南針的作用來定向。
(2)有些動(dòng)物能夠感覺到磁場(chǎng),如綠海龜、鴿子等,它們能利用地磁場(chǎng)“導(dǎo)航”.
【例題5】】《論衡》中有“司南之杓,投之于地(即底下的地盤),其柢(即勺柄)指
南”的記載。下列說法正確的是(B)
A.“柢”相當(dāng)于磁體的N極
B.司南周圍存在磁場(chǎng),不存在磁感線
C.柢能夠指南是因?yàn)槭艿降乇P對(duì)它施加了向南的力
D.將司南的銅質(zhì)地盤更換成鐵盤,仍可以起到指南針的作用
【詳解】A.“柢”即勺柄,根據(jù)記載“其柢指南”,說明勺柄指向地理南極。由于地磁
的北極在地理南極附近,根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律,勺柄應(yīng)為磁體的S極,故A錯(cuò)誤;
B.司南作為天然磁體,周圍存在磁場(chǎng),但磁感線是為描述磁場(chǎng)而假想的曲線,實(shí)際并
不存在,故B正確;
C.柢指南是由于地磁場(chǎng)對(duì)?磁體的作用,使磁體的S極(柢)指向地磁北極(地理南極),
而非地盤施加了向南的力,故C錯(cuò)誤;
D.鐵盤會(huì)被磁化而二擾司南的磁場(chǎng),導(dǎo)致其無法自由指向南北方向,因此更換為鐵盤
后不能起到指南針的作用,故D錯(cuò)誤。
故選Bo
【精講點(diǎn)撥】
1.一塊磁體吸引另一鐵塊,則鐵塊可能有磁性,也可能沒有磁性;如果兩者相斥,則
鐵塊一定有磁性,且相互靠近的是同名磁極。任何一個(gè)磁體,都有兩個(gè)磁極。
2.畫磁感線時(shí)應(yīng)注意的問題:
①任何兩條磁感線都不能相交;②磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱;③磁感線可以用
虛線畫,也可以用實(shí)線畫,但必須有方向。如圖所示是兩種常見磁體的磁場(chǎng)分布圖。
3.磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象的比較
磁體電荷
兩個(gè)磁極(N、S極)兩種電荷(+、-電荷)
相似點(diǎn)同名磁極相斥;異名磁極相吸同種電荷相斥;異種電荷相吸
吸引鐵、鉆、銀等物體吸引輕小物體
【歸納整理】
第1節(jié)磁現(xiàn)象磁場(chǎng)
L①物體吸引鐵、鉆、鍥等物質(zhì)的性質(zhì)叫作磁性。
②磁體上吸引能力最強(qiáng)的兩個(gè)部位部分叫作磁極(N、S)。
磁現(xiàn)象
③磁極間相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
「④磁化:有些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性。
「①磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質(zhì),叫作磁場(chǎng)。
磁磁場(chǎng)卜②磁場(chǎng)的基本性質(zhì):對(duì)放入其中的磁體有力的作用。
現(xiàn)匚③磁場(chǎng)的方向:小磁針靜止時(shí)北極所指的方向。
象
磁一①磁感線:用一些帶箭頭的曲線,方便、形象地描述磁場(chǎng)。
場(chǎng)-磁感線]-②磁感線方向:在磁體外部,從可極出發(fā),回到S極。
L③磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。
廠①地磁場(chǎng):地球周圍存在的磁場(chǎng)。
U地磁場(chǎng)卜②磁偏角:磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的南北方向略有偏離,
L之間的夾角叫作磁偏角.
【課堂練習(xí)】
1.如圖所示的分體式磁性數(shù)據(jù)線,接頭與線體是分離的,具有磁性的接頭可長(zhǎng)期插在
手機(jī)充電口上,將同樣具有磁性的線體靠近接頭,就能自動(dòng)吸附開始充電。卜列說法止確的
是()
接頭一
線體一
A.具有磁性的線體可以吸附任何金屬B.磁性接頭周圍存在磁場(chǎng)和磁感線
C.磁性線體周圍的磁場(chǎng)分布是均勻的D.自動(dòng)吸附利用了異名磁極相互吸引
【答案】D
【詳解】A.具有磁性的物體只能吸引鐵、鉆、銀等少數(shù)幾種金屬,故A錯(cuò)誤。
B.磁性接頭周圍存在磁場(chǎng),但是磁感線實(shí)際并不存在,故B錯(cuò)誤。
C.磁性線體周圍的磁場(chǎng)分布是不均勻的,故C錯(cuò)誤。
D.分體式磁性數(shù)據(jù)線的接頭和線體具有磁性,自動(dòng)吸附是利用了異名磁極相互吸引原
理,D正確。
故選D。
2.如圖所示,為判斷一根鐵棒是否有磁性,用鐵棒靠近置于水平桌面上的小磁針進(jìn)行
檢驗(yàn),當(dāng)出現(xiàn)以下哪一現(xiàn)象,便能證明鐵棒有磁性()
s
A.將鐵棒一端靠近小磁針N極,N極被排斥
B.將鐵棒一端靠近小磁針N極,N極被吸引
C.將鐵棒兩端分別靠近小磁針N極,N極均被吸引
D.將鐵棒同一端分別靠近小磁針N、S極,兩極均被吸引
【答案】A
【詳解】A.將鐵棒一端靠近小磁針N極,N極被排斥,
根據(jù)磁極間的相互作用可知,鐵棒一定具有磁性,故A符合題意;
B.將鐵棒一端靠近小磁針N極,N極被吸引,由于磁體能夠吸引鐵、鉆、銀等金屬,
因此不能判定出鐵棒具有磁性,故B不符合題意;
C.將鐵棒兩端分別靠近小磁針N極,N極均被吸引,由于磁體能夠吸引鐵、鉆、銀等
金屬,且對(duì)鐵棒均吸引,說明鐵棒一定不具有磁性,故C不符合題意;
D.將鐵棒同一端分別靠近小磁針N、S
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