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第十六章
电和磁
第1节 磁体与磁场
实践与练习
学习目标
温故知新
当堂检测
磁体与磁极
磁场和磁化
磁场的特点和磁感线
活动16.1 认识磁体
活动16.2 用小磁针探究磁体周围的磁场
活动16.3 用铁屑探究磁体周围的磁场
地磁场
1.通过活动，了解磁极之间的相互作用，感知磁场的存在。
2.通过观察磁化现象，知道某些不具有磁性的物体也能成磁体。
3.通过活动，知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。
4.知道地球周围有磁场，知道地磁场的N、S极所处的位置。
5.了解我国古代人们对磁的研究和所取得的成就，增强民族自豪感和使命感，进一步激发学习物理的兴趣。
学习目标
1.指南针是我国的四大发明之一。指南针是用_____材料制成的。指南针静止时，指针指向地球的_____方向。
磁性
南北
温故知新
2.如图所示，八上《引言》活动0.1 观察有趣的实验现象中，将硬纸板、玻璃板、铁板、铝板、塑料板等分别置于条形磁体与铁质回形针之间，在________材料间回形针可以悬浮在空中。
答案　略
温故知新
冰箱门的磁条
磁力棒
冰箱贴
一、磁体与磁极
(1)如图(a)所示，用条形磁体的一端靠近铁屑，描述你看到的现象。
(2)如图(b)所示，桌面上放着许多大头针，将放于其上的条形磁体缓慢提起，描述你看到的现象 。
活动
16.1
认识磁体
做一做
(a)
(b)
1.磁性：物理学中，将能够吸引___________等物质的性质称为磁性。
2.磁体：_________的物体叫作磁体。
铁、钴、镍
具有磁性
一、磁体与磁极
3.磁极：磁体上_________的部位称为磁极。磁体有两个磁极，分别称为N(北)极和S (南)极。
磁性最强
一、磁体与磁极
静止时指向南的磁极叫南极(S极)
指向北的北极(N极)
南
北
注意：一个磁体有且只有两个磁极。
S
N
S
N
一、磁体与磁极
磁体特点：磁极总是成对出现，任何磁体都有两个磁极。
S
N
S
N
同名磁极相互排斥
异名磁极相互吸引
4.磁极间的相互作用：___________________________________。
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
一、磁体与磁极
5.理解：
①磁性是物质的一种物理属性。
②磁极是磁体上磁性最强的部分。自由转动的磁体静止下来时，指南的那一端叫磁体的南极，用符号S表示，指北的那一端叫磁体的北极，用符号N表示。
③条形磁体和马蹄形磁体其两端的磁性最强，中央磁性最弱。
④一个磁体有且只有两个磁极。当一个磁体被分割为多个磁体后，每个磁体仍然有两个磁极。
一、磁体与磁极
例题：两根外形完全相同的钢棒，其中的一根有磁性，另一根无磁性。没有别的器材，你如何把它们区别开来。
答案　将钢针插到小泡沫块中，把泡沫块放入盛水的小烧杯中，多次转动泡沫块，若静止时钢针总能指示南北方向，则钢针具有磁性；把小磁针放在水平桌面上，用钢针的一端靠近小磁针的N极，若吸引，则该端为S极，若排斥，则该端为N极。
一、磁体与磁极
练习
学以致用
1.如图所示的是教学实验中所使用的条形磁体。现把一根条形磁体等分成三段，则中间的一段
A.一定没有磁极
B.一定有磁极且只有一个磁极
C.可能有磁极，也可能没有
D.一定有两个磁极
2.小明用水平放置的一根条形磁体的一端恰好吸起一根小铁钉。如图所示，若他用一根同样的条形磁体的S极与原来的磁体N极靠近至合并时，最有可能看到的现象是
A.铁钉的尖端被吸向右端磁体
B.铁钉将落下
C.铁钉的尖端被吸向左端磁体
D.铁钉被吸得更牢
如图所示，将小磁针分别放在普通金属(铝或铜)和条形磁体周围，观察到小磁针 周围时，指向发生了偏转。根据力与运动的关系，小磁针发生偏转，表明小磁针受到了 的作用。然而，小磁针并没有与磁体接触，运动状态却发生了改变。表明磁体的周围存在一种特殊的物质，是该物质对小磁针产生了作用。我们在力学中，学习过的 力与其类似。
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在条形磁铁
力
重
二、磁场和磁化
1.磁场：磁体周围存在磁场。
2.磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用。
二、磁场和磁化
理解
磁体周围存在磁场，磁场看不见摸不着，但它确实存在，是一种物质。
软磁体：被磁化后，离开磁体磁性就消失；
硬磁体：被磁化后，离开磁体磁性还会保留。
二、磁场和磁化
3.磁化：使原来不显磁性的物体在磁场中_________的过程叫作磁化。
获得磁性
磁化方式：
接触或靠近磁体；
用磁体的一极沿同一方向多次摩擦。
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磁场对放入其中的磁体产生力的作用，原来没有磁性的物体在磁场中首先会被磁化为磁体，进而磁场对该物体产生磁力的作用；不是所有的物体都会被磁化。
放入磁场中小磁针指向会发生改变，表明磁体周围存在磁场，这是利用了转换的物理研究方法。
磁体之间通过磁场相互作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
理解
练习
学以致用
1.你能根据所学知识，解释回形针为什么能够悬在空中了吗？
答案　回形针在磁场中被磁化，获得了磁性。条形磁体通过磁场对回形针产生磁力的作用，当回形针所受合力为零时，回形针就会悬在空中。
2
1
2.(2025·商丘期末)一根条形磁体的一端吸起两枚相同的铁钉，小华说两枚铁钉会保持平衡，如图甲所示；小红说两枚铁钉将会张开，如图乙所示；小明说两枚铁钉将会吸引，如图丙所示。你认为正确的是_____，因为________________________。
小红
答案　见解析
2
1
解析　当条形磁体的一端吸起两枚铁钉时，铁钉会被磁化。因为条形磁体一端若为S极，靠近它的铁钉那一端就会被磁化为N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的规律，可知两枚铁钉靠近磁体S极的那一端被磁化后都为N极，那么两枚铁钉的下端就都为S极。由于两枚铁钉下端是同名磁极，所以会相互排斥，从而使两枚铁钉分开，呈现题图乙所示的状态。小红的观点是正确的。
(1)如图(a)所示，使小磁针靠近条形磁体，你会看到什么现象？改变小磁针的位置，观察小磁针的指向。
(2)如图(b)所示，将小磁针先后放在条形磁体周围的不同位置，标出小磁针在各点静止时N极的指向，你有什么发现？
三、磁场的特点和磁感线
1.
活动
16.2
用小磁针探究磁体周围的磁场
(a)
(b)
(1)现象及其结论：小磁针放入磁场后，会观察到____________________
_________________________________________________________的现象。这说明___________，磁场中各点的磁场方向_________。
(2)磁场方向的规定：在物理学中，把小磁针在磁场中某处静止时____所指的方向规定为该点磁场的方向。
小磁针发生转动，最终
静止并保持一定的指向，且不同位置小磁针N极的指向一般不同
磁场有方向
一般不同
N极
活动
16.2
用小磁针探究磁体周围的磁场
交流与讨论
活动
16.2
用小磁针探究磁体周围的磁场
交流与讨论
(3)请用笔画线按照箭头方向将下图中各点连接起来，观察条形磁体外磁场的特点。
(b)
(1)在玻璃板上均匀地撒一层铁屑，然后将玻璃板平放在条形磁体或蹄形磁体上，轻轻敲击玻璃板，铁屑怎样分布？
三、磁场的特点和磁感线
2.
活动
16.3
用铁屑探究磁体周围的磁场
(a)
(b)
点击播放
(2)在有条形磁体的玻璃板上放一些小磁针，这一组小磁针N极的指向有什么特点？
活动
16.3
用铁屑探究磁体周围的磁场
(1)如图(a)所示，铁屑在磁场中有序地排列起来，说明磁体周围的磁场分布具有一定的规律。铁屑在磁场中被_____成一个个________，在不同位置的铁屑受到磁力的_____不同，从而将磁体周围的磁场直观地呈现出来。
磁化
小磁针
方向
活动
16.3
用铁屑探究磁体周围的磁场
交流与讨论
(a)
(2)观察下图发现，小磁针的指向与所在位置铁屑排布的切线方向是_____(选填“一致”或“不一致”)的。
一致
活动
16.3
用铁屑探究磁体周围的磁场
交流与讨论
(3)将蹄形磁体放在玻璃下，重复上述操作，观察铁屑的分布情况，发现铁屑在蹄形磁体和条形磁体周围分布的情况_____(选填“相同”或“不同”)，说明条形磁体和蹄形磁体周围磁场的分布是_____(选填“相同”或“不同”)的。
不同
不同
(a)
(b)
活动
16.3
用铁屑探究磁体周围的磁场
交流与讨论
(4)磁体周围铁屑和小磁针的分布不仅可以显示磁场的存在，也可以显示出磁场的_____和_____。这是利用了转换的物理研究方法。
方向
强弱
活动
16.3
用铁屑探究磁体周围的磁场
交流与讨论
磁场有强弱：
磁体磁性越强，周围磁场越强；
磁场有方向：
小磁针在磁场中某点静止时，北极(N极)所指的方向。
3.磁感线
(1)定义：用来描述磁体周围磁场的_____和_____的带箭头的曲线。
方向
强弱
三、磁场的特点和磁感线
(2)几种常见磁体周围的磁场
三、磁场的特点和磁感线
A
B
(3)理解：
①磁感线并不存在，是为了描述磁场而假想引入的，是建立的物理模型。
②磁感线上任意一点的切线方向代表该点的磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱。
磁场中某一点的磁感线切线方向就是该点的磁场方向，即该点小磁针北极所指的方向。
三、磁场的特点和磁感线
N
S
N—S型
③磁感线在磁体外总是从N极出发，最后回到S极。
④任何两条磁感线不能相交。
三、磁场的特点和磁感线
条形磁铁磁感线类型
内部从S极到N极
N—N型
S—S型
三、磁场的特点和磁感线
S
S
N
N
例题：如图所示，用磁感线描述磁体外部磁场正确的是
A
B
C
D
三、磁场的特点和磁感线
√
1.磁体周围存在磁场，磁场有强弱有方向。
2.规定：小磁针在磁场中静止时，北极(N极)所指的方向为磁场方向。
3.对磁感线的理解：
(1)假想线；
(2)疏密代表磁场弱强；
(3)磁感线任一点的切线方向为该点的磁场方向；
(4)磁体外部的磁感线都是从N极出发回到S极；
(5)任何两条磁感线不能相交。
小结
练习
学以致用
1.(2025·茂名期末)关于磁场和磁感线，下列说法正确的是
A.磁体周围的磁感线是从磁体的南极出来，回到它的北极
B.磁场对放入其中的磁体有力的作用，当没放入磁体时，则既无力的作用也不存在磁场
C.在磁场中画出磁感线处存在磁场，在磁感线间的空白处不存在磁场
D.磁场虽然看不见，摸不到，在磁体周围确实存在着磁场
√
2
1
3
解析　磁感线在磁体外部从北极出发回到南极，内部由南极到北极，故A错误；
磁场对放入其中的磁体有力的作用，且磁场与放入其中的磁体无关。当没放入磁体时，无力的作用，但磁场仍是存在的，故B错误；
磁感线分布的密疏可以表示磁场的强弱，磁场存在于磁体的周围，并不是没画磁感线的地方就没有磁场存在，故C错误；
磁场虽然看不见，摸不到，但是客观存在的，可以通过磁体在磁场中是否受力来检验磁场的存在，故D正确。
2.根据要求完成作图。
(1)如图甲所示，根据磁感线的方向，请将小磁针的N极涂黑。
(2)如图乙所示，请根据两条形磁体磁感线的分布情况，在图中标出磁体的N极或S极。
(3)在图丙中用箭头标出蹄形磁体a点处的磁感线方向。
甲
乙
丙
N
N
2
1
3
3.如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场___(选填“强”或“弱”)；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向___(选填“P”或“O”)处，没有标磁感线的地方_____(选填“有”或“没有”)磁场。
弱
O
有
2
1
3
自学教材P33，然后完成以下内容。
1.地磁场：地球是一个巨大的磁体，___________________称为地磁场。
地球周围存在的磁场
四、地磁场
2.地磁场与条形磁体的磁场相似，其周围不同位置的磁感线分布如图所示，请在图上括号内填入地磁的极性，
并在P点画出磁场的方向。
S
3.磁偏角
__________两极与__________并不重合，而是略有偏离，我们把它们之间的偏差角度称为磁偏角。我国北宋科学家_____是世界上最早发现这一现象的。
4.指南针的工作原理
指南针能指南北，是因为指南针受到了______的作用，它的南极指向地理的___方。
地磁场的
地理两极
沈括
地磁场
南
四、地磁场
地磁北极在地理南极附近；地磁南极在地理北极附近
磁偏角
地理南极
地磁北极
四、地磁场
四、地磁场
地磁场的应用
海鸥
鸟类体内存在特殊的“磁感受器”(如含铁的细胞、对磁场敏感的蛋白)，能感知地磁场的方向、强度变化，相当于自带“生物指南针”。它们依靠地磁场完成长距离迁徙、定位，这是地磁场在生物界的重要应用。
指南针
四、地磁场
鲸鱼
海洋中缺乏视觉地标，鲸鱼通过感知地磁场的磁力线方向、磁倾角等信息，完成跨洋洄游，精准定位繁殖地、觅食地。
根据“异名磁极相互吸引”，指南针的N极会被地磁S极(地理北极附近)吸引，因此始终指向地理北方，这是地磁场最直观的体现。
S
1.磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示。试画出通过小磁针中心的一条磁感线，并标出磁体的N极和S极。
N
S
(a)
(b)
(c)
N
S
N
S
N
S
2.用磁体将一根钢针磁化。你能用哪些实验方法辨别出这根钢针的N极
方法1：悬挂法(地磁场法，最经典)。用细线将磁化后的钢针水平悬挂，使其能在水平面内自由转动。钢针静止时，指向地理北方的一端为N极，指向南方的一端为S极。
方法 2：已知磁极磁体排斥法(最严谨)。取一根磁极已知的磁体(如条形磁体，标注N、S极)，用其N极分别靠近钢针的两端。与已知N极排斥的钢针一端为N极，吸引的一端为S极。
3.如图所示，三个磁环套在同一根圆木杆上，由于磁极间的相互作用，上面两个磁环都悬浮着。若最下面磁环的下底面是N极，试在图中标出各个磁环的S极。将最上面的磁环下压后松手，你将看到什么现象？想一想：这个现象可能有哪些应用？请查阅相关资料，并与同学分享。
下压后弹回悬浮。
应用：磁悬浮、轴承、列车。
S
S
N
N
S
4.查阅资料，了解我国古代指南针的发明对人类社会发展的贡献。
支撑了中国古代航海的辉煌：为明代郑和下西洋(开辟中国至东非的远洋航线)提供了可靠的技术保障，推动了古代海上丝绸之路的繁荣。
1.如图所示，条形磁体下方吸引有两个曲别针。下列选项正确的是
A.曲别针甲B端附近的磁场比曲别针乙D端附近的磁场弱
B.曲别针甲有磁性，曲别针乙没有磁性
C.曲别针甲B端是S极，曲别针乙C端是N极
D.曲别针乙完全是靠磁体吸引在曲别针甲的下端
√
2
1
3
解析　曲别针甲的B端比乙的D端更接近磁体，磁场更强，故A错误；
甲、乙都被磁化了，都具有磁性，故B错误；
条形磁体下端为S极，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，甲的A端为N极，B端为S极，乙的C端为N极，D端为S极，故C正确；
条形磁体对乙有吸引力，甲被磁化后，对乙也有吸引力，故D错误。
2.在一个圆纸盒里放一个条形磁体，在圆纸盒外放一些小磁针，各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示，则条形磁体是沿____(选填“AC”或“BD”)方向放置的，___(用字母表示)端为条形磁体的N极，条形磁体对小磁针有力的作用是通过_____产生的。
BD
D
磁场
2
1
3
解析　在磁体外部磁感线从N极出发，回到S极；由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，可以确定条形磁体是沿BD方向放置的，磁体B端为S极，D端为N极。磁体周围存在磁场，根据磁场的性质可知，条形磁体对小磁针有力的作用是通过磁场产生的。
3.完成下列作图。
(1)如图甲，请在括号中标出小磁针静止时右侧磁极的名称，并用箭头在M点标出磁感线的方向。
(2)如图乙所示，请在图中虚线框内标出磁体右端的磁极(用“N”或“S”表示)和A点磁感线的方向。
N
S
2
1
3
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