第二十章第一節(jié)磁現(xiàn)象

磁場新知導(dǎo)入阿房宮“以磁石為門”“朝者有隱甲懷刃，入門而脅止”，說的是秦始皇統(tǒng)一中國以后，建造了規(guī)模宏大的阿房宮，為了防范刺客，聰明的工匠們修建了奇特的阿房宮的北門，一旦有人身懷鐵器，立刻就會被發(fā)現(xiàn)。你知道聰明的工匠們是怎樣解決這一難題的嗎？新知講解任務(wù)一：磁現(xiàn)象演示實驗磁鐵能吸引哪些物體？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，然后觀察現(xiàn)象。新知講解磁性：磁鐵具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)?，F(xiàn)象：磁鐵能吸引

、

、

。硬幣大頭針鐵釘磁體：具有磁性的物體。新知講解（1）磁體按形狀常分為：條形磁體針形蹄形磁體（2）磁體按來源常分為：天然磁體人造磁體磁體分類新知講解把鐵屑鋪在一張白紙上，分別將條形磁體和蹄形磁體平放在鐵屑，然后用手輕輕將磁體提起，并輕輕抖動，觀察磁鐵兩端及中間部分吸引鐵屑的多少磁鐵的不同部位磁性強弱一樣嗎？實驗方法：轉(zhuǎn)換法現(xiàn)象：磁體兩端吸引鐵屑最多，中間最少；結(jié)論：磁體各個部分的磁性強弱不同，磁體兩端的磁性最強。磁極：磁體上磁性最強的部分，在磁體的兩端。實驗1新知講解在水平方向上讓磁針自由轉(zhuǎn)動，觀察每次停下來的指向是否相同？都指向什么方向？能夠自由轉(zhuǎn)動的小磁針，當(dāng)它靜止時總是一端指南，另一端指北。（1）南極：磁體靜止時指南的那一端叫做南極（S極）（2）北極：磁體靜止時指北的那一端叫做北極（N極）實驗2我國在戰(zhàn)國時期就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了磁體的這種特征，并且利用這一特征制造出了世界上最早的指南針——司南，是中國的四大發(fā)明之一，后來他在航海事業(yè)上廣泛應(yīng)用。羅盤即平常我們說的指南針，它是我國古代的四大發(fā)明之一。如圖是我國早期的指南針——司南。“司南之杓，投之于地，其柢指南?！彼灸鲜前烟烊淮攀聊コ缮鬃拥男螤?，放在一個水平光滑的“地盤”上制成的，靜止時它的長柄指向南方。新知講解將兩個條形磁體以下列兩種方法靠近，觀察有什么現(xiàn)象？觀察現(xiàn)象可得到結(jié)論：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。實驗3新知講解N軟鐵棒甲乙將一個條形磁體靠近一個沒有磁性的軟鐵棒，觀察軟鐵棒是否可以獲得磁性？

磁化：原來沒磁性的物體在磁體或電流作用下，獲得磁性的過程演示實驗新知講解①手表被磁體磁化后，走時不準；②彩色電視機的顯像管被磁化后，色彩失真；（1）磁化的危害（2）磁現(xiàn)象的應(yīng)用核磁共振錄像帶電腦的硬盤新知講解

例1：如圖是磁懸浮陀螺，它由電磁底座和陀螺兩部分組成，陀螺能“懸浮”在空中，是利用了

磁極相互

的原理?！敬鸢浮客懦狻驹斀狻縖1][2]同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，陀螺能“懸浮”在空中是與電磁底座相互排斥的結(jié)果，故是利用了同名磁極相互排斥的原理。新知講解

例2：如圖所示，重為G的小鐵塊在水平方向拉力F的作用下，沿條形磁鐵的表面從N極滑到S極，在此過程中磁鐵對小鐵塊的摩擦力大小變化情況是

；若將小鐵塊換成小鋁塊，則此過程中摩擦力的變化情況是

?！敬鸢浮肯茸冃≡僮兇蟛蛔儭驹斀狻縖1]重為G的小鐵塊在水平方向拉力F的作用下，沿條形磁鐵的表面從N極滑到S極，在此過程中磁鐵對鐵塊的吸引力先變小后變大，導(dǎo)致鐵塊對磁塊的壓力先變小后變大，而接觸面粗糙程度不變，因此在此過程中磁鐵對小鐵塊的摩擦力大小變化情況是先變小再變大。[2]若將小鐵塊換成小鋁塊，鋁塊不受磁體的磁力的作用，此過程中鋁塊對磁體的壓力不變，始終等于鋁塊的重力，且接觸面粗糙程度不變，因此鋁塊受到的摩擦力不變。課堂練習(xí)1、司南是我國古代四大發(fā)明之一，如圖甲所示，其靜止時，司南的長柄指向

方；如圖乙所示，磁懸浮地球儀應(yīng)用了同名磁極相互

的規(guī)律?！敬鸢浮磕吓懦狻驹斀狻縖1]?司南是我國古代辨別方向用的一種儀器。用天然磁鐵礦石琢成一個杓形的東西，放在一個光滑的盤上，盤上刻著方位，利用磁鐵指南的作用，可以辨別方向，是現(xiàn)在所用指南針的始祖。司南之杓，投之於地，其柢指南。柢也就是司南的長柄（這個磁鐵石的南極）會指向地理南方（地磁的北極）。[2]]地球儀懸浮在空中，受到了向下的重力，根據(jù)二力平衡可知，地球儀要受到向上的力跟重力平衡，所以是利用同名磁極相互排斥原理制成的。課堂練習(xí)2.一根條形磁鐵，左端為S極，右端為N極。下列表示從S極到N極磁性強弱變化情況的圖像中正確的是（）D新知講解有甲、乙兩根外形完全相同的鋼棒，甲有磁性，乙沒有磁性。分別用甲和乙靠近小磁針，你觀察到了什么現(xiàn)象?現(xiàn)象：甲靠近磁針，磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明什么？乙靠近磁針。未發(fā)生變化。表明：甲對小磁針施加了力的作用，而乙對小磁針沒有。任務(wù)二：磁場演示實驗新知講解

(1)磁體周圍存在一種看不見、摸不著能使指針偏轉(zhuǎn)的物質(zhì)，這種物質(zhì)叫做磁場。1.磁場（2)磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。2.磁場的方向現(xiàn)象：不同位置小磁針的指向不同，說明小磁針所受力的方向不同。結(jié)論：磁場具有方向性。在條形磁體周圍把幾個小磁針放在不同地方，觀察小磁針的指向。新知講解（1）規(guī)定：小磁針在磁場中靜止時，N極所指方向為該點磁場方向轉(zhuǎn)換法：小鐵屑被磁化后，相當(dāng)于小磁針。顯示磁場的分布特點。

在磁體上面放一塊有機玻璃，玻璃上均勻地撒一些鐵屑，輕敲玻璃，觀察。怎么能顯示每一個點的磁場的方向和周圍磁場的分布呢？新知講解（2）磁感線①根據(jù)小磁針在磁場中的排列情況，用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方便、形象地描述磁場，這樣的曲線叫磁感線。條形磁鐵的磁感線蹄形磁鐵的磁感線新知講解（1）是假想的線，實際不存在，但可以形象直觀地表達磁場。（2）在磁體外部，磁感線由N極到S極；內(nèi)部則由S極到N極。（3）磁感線的方向就是小磁針靜止后北極所指的方向。（4）磁感線的疏密表示磁場的強弱，越密表示該點磁場越強。（5）在空間每一點只有一個磁場方向，所以磁感線不相交。

②磁感線的特點新知講解異名磁極的磁場分布同名磁極磁場分布③常見的磁場分布新知講解

例3：在水平桌面上放置一條形磁體，磁體上蓋有一薄玻璃板，在玻璃板上均勻地撒上一些細碎的鐵屑，然后輕敲玻璃板，發(fā)現(xiàn)鐵屑在玻璃板上有規(guī)律地排列，如圖所示。則下列說法中正確的是（）A．用碎紙屑代替鐵屑重做實驗，紙屑也能有規(guī)律地排列B．用其他任何金屬碎屑重做實驗，金屬屑都能有規(guī)律地排列C．根據(jù)鐵屑的排列規(guī)律，可以判斷出條形磁體周圍各位置的磁場方向D．磁體兩端附近聚集的鐵屑較多而中間鐵屑較少，是因為條形磁體兩端的磁性較強【答案】D【詳解】AB．鐵屑在玻璃板上有規(guī)律地排列，是因為鐵是磁性材料，在磁場中受到磁場力的作用，而碎紙屑不是磁性材料，也不是所有的金屬都是磁性材料，故用碎紙屑或其他非磁性材料的金屬代替鐵屑重做實驗，不能有規(guī)律地排列，故AB錯誤；C．根據(jù)鐵屑的排列規(guī)律，可以判斷出條形磁體周圍磁場的大致分布以及磁性的強弱，但不能判斷磁場方向，故C錯誤；D．磁性越強的位置對鐵屑的吸引力就越強，鐵屑就越多，故磁體兩端附近聚集的鐵屑較多而中間鐵屑較少，是因為條形磁體兩端的磁性較強，故D正確。故選D。新知講解磁針受力轉(zhuǎn)動是磁場作用的結(jié)果，那么指南針在世界各地都能夠指南北又是誰的磁場在施加力的作用呢？地球周圍存在的磁場叫做地磁場任務(wù)三：地磁場新知講解2.地磁場的特點：（1）地磁場的形狀跟條形磁體的磁場很相似。（2）地理的兩極和地磁的兩極并不重合，磁針所指的南北方向與地理的南北方向稍有偏離。（磁偏角，這是我國宋代學(xué)者沈括在世界上最早記述這一現(xiàn)象）地磁N極在地理南極附近地磁S極在地理北極附近新知講解

例4：《論衡》中記載：“司南之，投之于地，其指南?！比鐖D所示，“柢”即握柄，是磁體的

極；我國宋代學(xué)者

最早發(fā)現(xiàn)了地磁場的南北極與地理的南北極不完全重合。【答案】南沈括【詳解】[1]磁勺的握柄指南，根據(jù)地磁的N極在地理的南極附近，異名磁極相互吸引，因此，勺柄為該磁體S（南）極。[2]地磁場的北極在地理南極附近，地磁場南極在地理北極附近，我國宋代學(xué)者沈括最早發(fā)現(xiàn)了地磁場的南北極與地理的南北極不完全重合。課堂練習(xí)1、能在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止時指南的一端是

極，小磁針靜止時之所以能指南北方向是因為受到

的作用?！敬鸢浮縎地磁場【詳解】[1][2]地球是一個巨大的磁體，其磁場特征與條形磁體相似，地磁的南極在地理的北極附近，地理的南極在地磁的北極附近，小磁針靜止時總是指南北方向，因為小磁針受到地磁場的作用。根據(jù)磁極間相互作用規(guī)律可知，小磁針靜止時指南的一端是S極。課堂練習(xí)3、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”、“弱”）。仿照這個規(guī)律，人們畫成了如圖2，圖中的曲線叫

。【答案】強磁感線【詳解】[1]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；磁體兩端的鐵屑比較密，說明其磁性強。[2]人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌龅男再|(zhì)引入了磁感線，圖2中所畫的就是磁體周圍的磁感線。課堂練習(xí)4、下列說法中錯誤的是（）A．同名磁極相互吸引，異名磁極相互排斥B．磁場對放入其中的磁性物體有力的作用C．指南針指南北是由于受到地磁場的作用D．在同一磁場中，磁感線的疏密程度反映了磁場的強弱【答案】A【詳解】A．磁極間的相互作用規(guī)律是同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。故A錯誤，符合題意；B．磁場是存在于磁體周圍的一種物質(zhì)，磁場對放入其中的磁性物體有力的作用，這種力被稱為磁力，故B正確，不符合題意；C．地球本身是一個大磁體，周圍存在著磁場，即地磁場。指南針能夠指南北，就是因為受到了地磁場的作用。故C正確，不符合題意；D．磁感線是用來形象地描述磁場分布情況的假想曲線。在同一磁場中，磁感線的疏密程度可以反映磁場的強弱，磁感線越密集的地方，磁場越強；磁感線越稀疏的地方，磁場越弱。故D正確，不符合題意。故選A。課堂練習(xí)5、人類最早的磁化技術(shù)出現(xiàn)在我國宋代。據(jù)《武經(jīng)總要》記載，如圖所示，古人先將魚形鐵燒紅，令鐵魚頭尾指向南北，然后將其放入水中冷卻，依靠地磁場獲得磁性，再將其放入水中漂浮，制成指南魚，圖中是它靜止時的指向。下列判斷不正確的是（

）A．魚形鐵能被磁體吸引 B．指南魚魚頭應(yīng)標注“N”C．指南魚周圍存在磁感線 D．指南魚的腹部磁性最弱【答案】C【詳解】A．磁性是指能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)，魚形鐵