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第十八章 磁及其相互作用
第1节 磁的奥秘
3.知道磁场的性质及其分布。
1.认识什么是磁体。
4.了解什么是地磁场。
2.知道磁体的两极是什么及其磁极间的相互作用规律。
当我还是一个四五岁的小孩时，父亲给我一个指南针。我觉得十分好奇，这个指南针不和任何物体接触，竟能始终地指向南北。我现在还记得：当时我萌发了一个深刻而持久的印象——这事情的背后一定隐藏着某种原理。 ——爱因斯坦
在2000多年前的春秋时期，我们的祖先就发现了天然磁铁矿石吸铁的性质。
现在，人们利用这些磁铁矿石、铜或某些合金及人工合成材料，根据需要制成各种形状的磁铁
知识点一：认识磁现象
　1.磁体：具有磁性的物体叫磁体。
各式各样的磁体
蹄形磁体
条形磁体
环形磁体
演示实验
用磁铁分别去吸引铁钉、大头针、木块、铝片、硬币、塑料尺、泡沫塑料，然后观察磁铁能吸引哪些物体？
现象：磁铁能吸引铁钉、大头针、硬币。
磁体能够吸引铁、钴、镍等物质
　2.磁极：磁性最强的部位叫做磁极，磁体具有两极。
（1）磁极总是成对出现，至今还未发现单磁极的磁体。
探究一：从中间悬挂的磁体，静止时的指向有何特点？
N
S
北
南
（2）可在水平面内自由转动的磁体，
静止时指向南方的那个磁极叫做南极，用S表示，
指向北方的那个磁极叫做北极 ，用N表示。
如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上是否仍然有N极和S极
每一段磁体上仍然有N极和S极
想一想
将条形磁铁悬挂，分别用另一条形磁铁的N极和S极靠近条形磁铁，观察实验现象，总结规律。
磁极间的相互作用规律：
。
同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引
实验探究：磁极间的相互作用
3.磁化：把原来不显磁性的物质，通过靠近或接触磁体等方式使其显出磁性的过程。
被磁化的物体如果是钢棒，获得的磁性就会保持较长的时间（永磁体）
被磁化的物体如果是铁棒，获得的磁性会立即消失（软磁体）
2.用强磁体的某个磁极吸引钢尺，再用钢尺靠近曲别针，观察此时钢尺是否吸引曲别针。
1.用一把钢尺去靠近曲别针，观察钢尺是否吸引曲别针。
探究：如何使没有磁性的物体获得磁性
演示
使用磁体沿一个方向
运动，磁化其他物体
4.磁现象在生活中的应用
想一想：磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，为什么？
我们用嘴吹纸条，纸条会飘动，嘴巴也没有接触纸条，但我们可以凭借它对纸条的作用断定，这是通过空气发生作用的——尽管空气看不见，但它确实是存在的物质。
磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，磁铁的周围有什么？
知识点二：磁体的周围有什么
【实验探究】
将铁屑均匀撒在玻璃板上，再将玻璃板放置在条形磁体上方，然后轻轻敲打玻璃板，观察铁屑的分布，看看是否与如图甲所示的铁屑分布类似。
如图乙所示，再用两条形磁体试试，看看当两磁体的磁极相对时，如N极与S极相对，磁体周围的铁屑会呈现怎样的分布。
如图丙所示，再用蹄形磁铁试试，看看磁体周围的铁屑会呈现怎样的分布。
甲 条形磁体周围的铁屑分布
丙 蹄形磁体周围的铁屑分布
乙 两条形磁体异名磁极周围的铁屑分布
【现象与分析】
实验中的铁屑在不同磁体周围有不同的分布图像，这是因为不同磁体周围的磁场不同。铁屑在磁场中被磁化，一个铁屑相当于一个小磁针，它们在磁场作用下形成了不同的分布图像，这些铁屑的分布图像显示了磁体周围的磁场分布状况。
【探究归纳】
磁场
磁体的周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质，人们将其称为磁场。磁体之间的相互作用正是通过磁场发生的。
（1）磁感线的分布
如图所示，是条形磁体周围铁屑的分布，再在玻璃板上将一些小磁针放在铁屑排列的一条曲线上，观察这一组小磁针N极的指向有什么特点？
1. 探究磁感线的分布
条形磁体周围铁屑的分布
知识点三：磁感线——一种描述磁场的方法
【实验现象】
可以看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。将一些小磁针放在铁屑排列的一条曲线上，可观察到小磁针的N极指向沿着曲线方向。
条形磁体磁感线的分布
（2）磁感线的概念
如果按照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线，就可以形象地描述磁场。
为了形象直观地描述磁场，物理学中人为地引入了磁感应线（简称磁感线），即用带箭头的曲线来描述磁场的某些特征和性质。
（3）磁感线的方向
如图所示，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。
（4）磁感线描述磁场的强弱
磁感线分布越密的地方，其磁场越强；磁感线分布越疏的地方，其磁场越弱。
（5）磁感线描述磁场的方向
磁感线上的箭头方向是由N极指向S极。磁感线上任何一点的切线方向，也是放在该点小磁针的N极指向，就是该点的磁场方向。
（6）五种常见磁场的磁感线描述
④同名磁极的磁感线
①条形磁铁的磁感线
②蹄形磁铁的磁感线
③同名磁极的磁感线
⑤异名磁极的磁感线
2. 磁感线的特点
（1）磁感线是一种物理模型
磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在。
（2）磁感线是封闭的、立体的曲线
在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。
（3）在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交
这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。
观看视频：探究磁体的磁场
1.我们生活的地球本身就是一个大磁体，这个大磁体的N极不在地球的南极(地理南极)，而是在其附近；同样，大磁体的S极也是位于地理北极附近。
2.我们就处在地球这个大磁体所产生的磁场中。研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
知识点四：地磁场
3.在地理北极，小磁针静止时，北极是竖直指向地面。
地理北极
地理南极
地磁南极
地磁北极
S
N
N
4.在地理南极，小磁针静止时，北极是竖直指向天空。
　　我国宋代学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》卷二十四中写道：“方家以磁石摩针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”这是我国和世界上关于地磁偏角的最早记载，最早准确的描述了磁偏角这一现象，比西方哥伦布发现这一现象还早了400多年。
物理学史
我国古代四大发明之一：司南
指南针在航海、探险、军事方面都具有重要的实用价值。作为我国古代四大发明之一，早期的指南针叫司南(图18-10)，据《古矿录》记载，司南最早出现于战国时期的河北磁山一带。
我国东汉时期思想家王充写的《论衡》
一书中，也有“司南之杓，投之于地，
其柢指南”之说。可见，在我国，人们
很早就已经开始利用司南来辨别方向了。
科学书屋
磁现象
①物体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
②磁体上吸引能力最强的两个部位部分叫磁极。
③磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
磁场
①磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。
地磁场
④磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性。
②磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。
③磁场的方向：小磁针静止时北极所指的方向。
磁感线
①描述磁场：磁感线可以表示磁体周围的磁场分布情况；
在磁场外部，它从磁体的N极出发，回到S极。
② 磁感线上任一点的磁感线方向，就是该点磁场的方向；
③ 磁感线的疏密表示磁场的强弱。
—与条形磁铁相似，地磁两极与地理两极相反且并不重合，磁偏角。
磁的奥秘
1.如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（　　）
A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥
B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引
C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引
D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引
A
2.下列关于磁场和磁感线的说法中错误的是（　　）
A．磁感线用来描述磁场的分布情况
B．磁感线越密的地方磁场磁性越强
C．磁极间的相互作用是通过磁场完成的
D．磁场和磁感线都是真实存在的
D
3.如图是条形磁体的磁场外布图，有以下说法其中正确的是（　　）
①该条形磁铁的右端为N极，左端为S极；②a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同；③置于a点的小磁针，静止时北极指向左侧；④磁感线是真实存在的一种物理模型
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
C

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