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第1节 磁现象 磁场
第二十章 电与磁
人
教
版
学
习
目
标
1.知道磁性、磁化、磁体及其分类；
2.通过实验认识磁极,知道磁场的存在,知道磁极间的相互作用规律；
3.知道磁感线可用来形象地描述磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场分布状况；
4.知道地磁场的存在及地磁场的南、北极。
导入新课
公元843 年，在茫茫的大海上，一只帆船正在日夜不停地航行，没有航标、没有明确的航道。船上一些聪明的中国人利用手中仪器指示的方向，开辟了从浙江温州到达日本嘉值岛的航线。这个神奇的仪器，就是 。罗盘即平常我们说的 ，
罗盘
指南针
它是我国古代的四大发明之一。
导入新课
图20.1-1 是我国早期的指南针—— 。公元1 世纪初，东汉学者 在《论衡》中记载为：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南是把天然磁石琢磨成勺子的形状，放在一个水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向 。
司南
南方
王充
1.磁性和磁体：
(1)磁性：物体能够吸引 、 、 等物质的性质。
(2)磁体：
①定义： 的物体叫做磁体。
②分类：
磁现象
铁
钴
镍
具有磁性
磁体
按磁体形状分
条形磁体、蹄形磁体和针形磁体
按磁体来源分
按磁性的保持时间分
天然磁体和人造磁体
软磁体和硬磁体（永磁体）
磁现象
磁体
磁性易消失
磁性可长期保存
2.磁极：
磁体 的两个部位（图20.1-3）叫做磁极。
能够自由转动的磁体，例如悬吊着的磁针，静止时指南的那个磁极叫做 （south pole）或 极，指北的那个磁极叫做 （north pole）或 极。
吸引能力最强
中间部分磁性很弱，几乎没有磁性
南极
S
北极
N
磁体的磁极是成对出现的。
不存在只有单个磁体的磁极
磁现象
2.磁极：
把一根条形磁体分成几段,每段都有单独的N极和S极,再让这几段条形磁体互相吸引合为一体,得到的新磁体仍然只有两个磁极,如图所示:
例题1
1．下列物体中，能被磁体吸引的是（　　）
A．铁块 B．铝块 C．铜块 D．木块
A
例题1
解析：磁体能够吸引铁、钴、镍等物质以及它们的合金，铁块属于此类物质，可以被吸引，铝块、铜块、木块不属于此类物质，不可以被吸引，故A符合题意，故BCD不符合题意。
故选A。
磁现象
3.磁极间的相互作用规律：
实验 探究影响电流热效应的因素
[实验探究]
把一个条形磁体水平悬挂起来,用另一个条形磁体的一端去接近它的其中一端,观察现象。换用磁体的另一端再去接近,观察现象。
相吸
相吸
相斥
相斥
磁现象
[实验现象]
相同的两个磁极相互靠近时会相互排斥,不同的两个磁极相互靠近时会相互吸引。
[归纳总结]
磁极间相互作用的规律是：
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
磁现象
磁体 带电体
能够吸引铁钴镍等磁性材料 能够吸引轻小物体
磁极有南、北极之分，磁极不能单独存在 所带电荷有正、负电荷之分，电荷能单独存在
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
磁体和带电体的区别
例题2
2．网课期间，老师布置了作业：怎样检验一根铁棒是否有磁性？杨阳同学列举了如下两种方法：
（1）如图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引，将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒 （选填“有”或“无”）磁性；如果铁棒的一端与小磁针的N极互相吸引，另一端与小磁针的N极互相排斥，说明铁棒 （选填“有”或“无”）磁性。
无
有
（2）如图乙，水平向右移动铁棒，弹簧测力计的示数有变化，说明铁棒 （选填“有”或“无”）磁性。
例题2
有
例题2
解析：（1）[1]如果铁棒的两端都能与小磁针N极相吸引，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，铁棒不可能是磁体，所以无磁性。
[2]如果铁棒的一端与小磁针的N极互相吸引，另一端与小磁针的N极互相排斥，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，铁棒有磁性。
（2）[3]如图乙，水平向右移动铁棒，弹簧测力计的示数有变化，说明铁块受到铁棒的作用力且力的大小发生变化；由于磁体具有吸引铁的性质，且磁体的磁极磁性最强，中间磁性最弱，所以铁棒有磁性。
磁现象
4.磁化 ：
(1)概念：
(2)磁化的利与弊：
①磁化的应用：
一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化
磁卡、磁盘、磁带等利用其上面的磁性物质存储声音、图像和文字信息等;钢针被磁化后,可以用来制作指南针。
只能是磁性材料
靠近、接触、摩擦等
②磁化的危害：
磁现象
机械手表被磁化后,走时不准;彩色电视机显像管被磁化后,色彩失真等。
磁铁吸引磁化材料的实质
磁体吸引磁性材料的过程,实质是磁性材料被磁化的过程。任何磁体靠近原来没有磁性的铁或钢制物体时总是相互吸引,这说明被磁化了的铁或钢制物体,其靠近使它磁化的磁极的那一端与该磁极一定是异名磁极。
磁现象
3．如图所示,磁铁吸引两根铁钉的一端,那么两根铁钉的另一端将（ ）
A．相互吸引,如图甲
B．相互排斥,如图乙
C．不相互吸引也不相互排斥,如图丙
D．无法判断
例题3
B
例题3
解析：由图可知：铁钉是吸在磁铁的N极上，铁钉会在磁铁磁场的作用下被磁化，从而获得了磁性．靠近磁铁的一端都是S极，远离的一端都是N极，由于同名磁极互相排斥，所以情况如图乙所示．
故选 B．
磁场
1.磁场的概念：
如果把磁针拿到一个磁体附近，它会 。
磁针和磁体并没有接触，怎么会有力的作用呢？
这是因为磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏转。这种物质看不见、摸不着，我们把它叫做 。
在物理学中，许多看不见、摸不着的物质，可以通过它对其他物体的作用来认识。像磁场这种物质，我们用实验可以感知它，所以它是确确实实存在的。
发生偏转
磁场
我们常用小磁针是否受到磁场力的作用来检验小磁针所在空间是否存在着磁场,运用了转换法。
磁场
2.磁场的基本性质：
对放入其中的磁体产生力的作用。
磁体间的相互作用就是通过磁场发生的
空间中某点是否存在磁场，磁场的方向怎样，与小磁针的存在与否无关。小磁针只起到显示磁场存在和判断方向的作用。
磁场
3.磁场的方向：
能够吸引小磁针 极的一端为条形磁体的N极。
在条形磁体周围的不同地方，小磁针静止时指示着 的方向。
物理学中把小磁针 时 极所指的方向规定为该点 。
为了形象地描述磁场，可以在磁体周围放许多小磁针，这些小磁针在磁场的作用下会排列起来，这样我们就能知道磁体周围各点的磁场方向了。
S
不同
北
静止
磁场的方向
原因是N极受力方向不同。
磁场
磁场
4.磁感线：
（1）磁感线的定义：
我们把小磁针在磁场中的排列情况，用一些 的 画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做 .
磁场
带箭头
曲线
磁感线
在磁体外部放置越多、越小的磁针，就能越清楚地看出磁场的分布情况。如图20.1-6，在蹄形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上撒一层铁屑。轻轻敲打玻璃，可以看到小铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被磁化，相当于一个个小磁针，小磁针在磁体周围磁场的作用下有规则地排列，磁场的分布情况也被形象地显示出来。
磁场是真实存在的，而磁感线并不是真实存在的，是为了形象的描述磁场而建立的模型。
图20.1-7 是用磁感线描述的条形磁体和蹄形磁体的磁场。从图上可以看出，在用磁感线描述磁场时，磁体 的磁感线都是从磁体的 出发，回到 的。
磁场
外部
N 极
S极
磁场
（2）磁感线的特点：
闭合性
方向性
疏密性
磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向，与小磁针静止时N极的指向一致。
磁感线分布的密疏程度可以表示磁场的强弱。
磁感线分布越密的地方磁场越强;
磁感线分布越疏的地方，磁场越弱。
磁感线是闭合的曲线。
在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极;
在磁体内部,磁感线从S极指向N极。
任何两条磁感线绝不会相交,因为磁场中任一点只有一个确定的磁场方向。如果某一点有两条磁感线相交,则该点的磁场就有两个方向,这是不可能的。
不相交性
立体性
磁场
磁体周围磁感线的分布是立体的,而不是平面的。
磁场
（3）其他几种常见的磁感线分布：
同名磁极（N）
同名磁极（S）
异名磁极
4．下列说法中正确的是（　　）(多选）
A．用磁感线可以形象地描述磁场的分布情况
B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
C．用能自由转动的小磁针可以判断磁场中某点的磁场方向
D．磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在
例题4
AC
例题4
解析：AB．磁感线是一种为了描述磁场的特点引入的理想化模型，并不真实存在，可以形象地描述磁场的疏密、方向等分布情况，故A正确，B错误；
C．磁场中自由转动的小磁针静止时北极所指方向为磁场方向，所以，用能自由转动的小磁针可以判断磁场中某点的磁场方向，故C正确；
D．磁体之间的作用是通过磁场发生的，磁场是客观存在的，它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用，故D错误。
故选AC。
5．根据图中磁铁的极性，请标出A点处磁感线的方向以及小磁针的N极。
例题5
N
例题5
解析：在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极；因此A点的磁感线方向向右；由于同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，小磁针左端为N极，右端为S极，如图：
地磁场
1.地磁场：
能水平转动的磁针就是指南针。拿来几只小磁针放在桌面上，你可以发现，静止时它们都指向同一方向，即磁针的N极总是指向北方。这说明，地球周围存在着磁场—— 。
在地球表面及空中的不同位置测量地磁场的方向，可以画出地磁场的磁感线，如图20.1-8 所示。地磁场的形状跟 的磁场相似。
地磁场
条形磁体
2.磁偏角：
不过，地理的两极和地磁场的两极 ，磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，两个方向之间有一偏差角度，我们称之为 。
地磁场
磁偏角
并不重合
世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者沈括（1031—1095），这个发现比西方早了400 多年。
地磁场究竟是怎样产生的，人们对这个问题已经研究了多年，至今还没有满意的结果。学习了下一节电流的磁场以后，也许你会为此多一份猜想。
6．如图所示，地球是一个巨大的磁场，下列说法正确的是（　　）(多选）
A．地磁场的形状跟蹄形磁体的磁场相似
B．地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似
C．小磁针的B，D端为小磁针的N极
D．小磁针的A，C端为小磁针的N极
例题6
BD
例题6
解析：A B．地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似，磁极与地理位置相反，上端为S极，下段为N极，故A错误；B正确；
CD．磁感线的方向为N极的方向，故小磁针的B，D端为小磁针的S极，小磁针的A，C端为小磁针的N极，故C错误；故D正确。
故选BD。
20.1磁现象 磁场
磁场
基本概念
课堂小结
基本概念
磁极、磁性、磁化、磁体
描述
对放入其中的磁体具有力的作用
方向
磁体周围存在着的物质
概念
磁感线分布规律
小磁针静止时北极所指的方向规定为磁场方向
磁感线
地磁场
分布规律
概念
地球周围的磁场

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