第十八章

磁及其相互作用第1節(jié)

磁的奧秘3.知道磁場的性質(zhì)及其分布。1.認(rèn)識什么是磁體。4.了解什么是地磁場。2.知道磁體的兩極是什么及其磁極間的相互作用規(guī)律。

當(dāng)我還是一個(gè)四五歲的小孩時(shí)，父親給我一個(gè)指南針。我覺得十分好奇，這個(gè)指南針不和任何物體接觸，竟能始終地指向南北。我現(xiàn)在還記得：當(dāng)時(shí)我萌發(fā)了一個(gè)深刻而持久的印象——這事情的背后一定隱藏著某種原理?！獝垡蛩固?/p>

在2000多年前的春秋時(shí)期，我們的祖先就發(fā)現(xiàn)了天然磁鐵礦石吸鐵的性質(zhì)。

現(xiàn)在，人們利用這些磁鐵礦石、銅或某些合金及人工合成材料，根據(jù)需要制成各種形狀的磁鐵知識點(diǎn)一：認(rèn)識磁現(xiàn)象

1.磁體：具有磁性的物體叫磁體。各式各樣的磁體蹄形磁體條形磁體環(huán)形磁體演示實(shí)驗(yàn)用磁鐵分別去吸引鐵釘、大頭針、木塊、鋁片、硬幣、塑料尺、泡沫塑料，然后觀察磁鐵能吸引哪些物體？現(xiàn)象：磁鐵能吸引鐵釘、大頭針、硬幣。磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)

2.磁極：磁性最強(qiáng)的部位叫做磁極，磁體具有兩極。

（1）磁極總是成對出現(xiàn)，至今還未發(fā)現(xiàn)單磁極的磁體。

探究一：從中間懸掛的磁體，靜止時(shí)的指向有何特點(diǎn)？NS北南（2）可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，靜止時(shí)指向南方的那個(gè)磁極叫做南極，用S表示，指向北方的那個(gè)磁極叫做北極，用N表示。

如果磁體被分割成兩段或幾段后，每一段磁體上是否仍然有N極和S極?每一段磁體上仍然有N極和S極想一想

將條形磁鐵懸掛，分別用另一條形磁鐵的N極和S極靠近條形磁鐵，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律。

磁極間的相互作用規(guī)律：

。同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引

實(shí)驗(yàn)探究：磁極間的相互作用3.磁化：把原來不顯磁性的物質(zhì)，通過靠近或接觸磁體等方式使其顯出磁性的過程。被磁化的物體如果是鋼棒，獲得的磁性就會(huì)保持較長的時(shí)間（永磁體）被磁化的物體如果是鐵棒，獲得的磁性會(huì)立即消失（軟磁體）2.用強(qiáng)磁體的某個(gè)磁極吸引鋼尺，再用鋼尺靠近曲別針，觀察此時(shí)鋼尺是否吸引曲別針。1.用一把鋼尺去靠近曲別針，觀察鋼尺是否吸引曲別針。探究：如何使沒有磁性的物體獲得磁性演示使用磁體沿一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，磁化其他物體4.磁現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用

想一想：磁鐵不接觸鐵釘就可以吸引鐵釘，為什么？

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紙條的作用斷定，這是通過空氣發(fā)生作用的——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？知識點(diǎn)二：磁體的周圍有什么【實(shí)驗(yàn)探究】

將鐵屑均勻撒在玻璃板上，再將玻璃板放置在條形磁體上方，然后輕輕敲打玻璃板，觀察鐵屑的分布，看看是否與如圖甲所示的鐵屑分布類似。

如圖乙所示，再用兩條形磁體試試，看看當(dāng)兩磁體的磁極相對時(shí)，如N極與S極相對，磁體周圍的鐵屑會(huì)呈現(xiàn)怎樣的分布。

如圖丙所示，再用蹄形磁鐵試試，看看磁體周圍的鐵屑會(huì)呈現(xiàn)怎樣的分布。甲

條形磁體周圍的鐵屑分布丙蹄形磁體周圍的鐵屑分布乙

兩條形磁體異名磁極周圍的鐵屑分布【現(xiàn)象與分析】

實(shí)驗(yàn)中的鐵屑在不同磁體周圍有不同的分布圖像，這是因?yàn)椴煌朋w周圍的磁場不同。鐵屑在磁場中被磁化，一個(gè)鐵屑相當(dāng)于一個(gè)小磁針，它們在磁場作用下形成了不同的分布圖像，這些鐵屑的分布圖像顯示了磁體周圍的磁場分布狀況?！咎骄繗w納】

磁場

磁體的周圍存在著一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)，人們將其稱為磁場。磁體之間的相互作用正是通過磁場發(fā)生的。（1）磁感線的分布

如圖所示，是條形磁體周圍鐵屑的分布，再在玻璃板上將一些小磁針放在鐵屑排列的一條曲線上，觀察這一組小磁針N極的指向有什么特點(diǎn)？1.探究磁感線的分布條形磁體周圍鐵屑的分布知識點(diǎn)三：磁感線——一種描述磁場的方法【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】

可以看到小鐵屑排列成一條條有規(guī)律的曲線。將一些小磁針放在鐵屑排列的一條曲線上，可觀察到小磁針的N極指向沿著曲線方向。條形磁體磁感線的分布

（2）磁感線的概念

如果按照鐵屑在磁場中排列的情況和小磁針N極的指向畫出一些帶箭頭的曲線，就可以形象地描述磁場。

為了形象直觀地描述磁場，物理學(xué)中人為地引入了磁感應(yīng)線（簡稱磁感線），即用帶箭頭的曲線來描述磁場的某些特征和性質(zhì)。（3）磁感線的方向

如圖所示，磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā)，回到S極。（4）磁感線描述磁場的強(qiáng)弱

磁感線分布越密的地方，其磁場越強(qiáng)；磁感線分布越疏的地方，其磁場越弱。（5）磁感線描述磁場的方向

磁感線上的箭頭方向是由N極指向S極。磁感線上任何一點(diǎn)的切線方向，也是放在該點(diǎn)小磁針的N極指向，就是該點(diǎn)的磁場方向。（6）五種常見磁場的磁感線描述④同名磁極的磁感線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⑤異名磁極的磁感線2.磁感線的特點(diǎn)（1）磁感線是一種物理模型

磁感線是用來描述磁場的一些假想曲線，實(shí)際上并不存在。（2）磁感線是封閉的、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）在同一磁場中，任何兩根磁感線都不會(huì)相交

這是因?yàn)樵谕淮艌鲋腥魏我稽c(diǎn)的磁場方向只有一個(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)磁場方向，就與某點(diǎn)磁場方向的唯一性相悖。觀看視頻：探究磁體的磁場1.我們生活的地球本身就是一個(gè)大磁體，這個(gè)大磁體的N極不在地球的南極(地理南極)，而是在其附近；同樣，大磁體的S極也是位于地理北極附近。2.我們就處在地球這個(gè)大磁體所產(chǎn)生的磁場中。研究表明地磁場的形狀與條形磁體的磁場很相似。知識點(diǎn)四：地磁場3.在地理北極，小磁針靜止時(shí)，北極是豎直指向地面。地理北極地理南極地磁南極地磁北極SNN4.在地理南極，小磁針靜止時(shí)，北極是豎直指向天空。

我國宋代學(xué)者沈括在他所著的《夢溪筆談》卷二十四中寫道：“方家以磁石摩針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也?！边@是我國和世界上關(guān)于地磁偏角的最早記載，最早準(zhǔn)確的描述了磁偏角這一現(xiàn)象，比西方哥倫布發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象還早了400多年。物理學(xué)史我國古代四大發(fā)明之一：司南

指南針在航海、探險(xiǎn)、軍事方面都具有重要的實(shí)用價(jià)值。作為我國古代四大發(fā)明之一，早期的指南針叫司南(圖18-10)，據(jù)《古礦錄》記載，司南最早出現(xiàn)于戰(zhàn)國時(shí)期的河北磁山一帶。我國東漢時(shí)期思想家王充寫的《論衡》一書中，也有“司南之杓，投之于地，其柢指南”之說?？梢?，在我國，人們很早就已經(jīng)開始利用司南來辨別方向了。科學(xué)書屋磁現(xiàn)象①物體吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。②磁體上吸引能力最強(qiáng)的兩個(gè)部位部分叫磁極。③磁極間相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。磁場①磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質(zhì)，稱為磁場。地磁場④磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性。②磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁體有力的作用。③磁場的方向：小磁針靜止時(shí)北極所指的方向。磁感線①描述磁場：磁感線可以表示磁體周圍的磁場分布情況；

在磁場外部，它從磁體的N極出發(fā)，回到S極。②磁感線上任一點(diǎn)的磁感線方向，就是該點(diǎn)磁場的方向；③磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱?！c條形磁鐵相似，地磁兩極與地理兩極相反且并不重合，磁偏角。

磁的奧秘1.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A2.下列關(guān)于磁場和磁感線的說法中錯(cuò)誤的是（）A．磁感線用來描述磁場的分布情況B．磁感線越密的地方磁場磁性越強(qiáng)C．磁極