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第12讲 简单的磁现象
知识要点：
1. 磁性、磁体、磁极和磁化等概念的辨析。
2. 磁体间的相互作用规律。
3. 磁场的性质和方向。
4. 磁感线方向的规定及画法。
5. 地磁场方向与地理南北极的关系。
思维导图：
一、磁体与磁极
1. 磁性：磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
2. 磁体：具有磁性的物体。
3. 磁体的分类。
（1）按照形状分：条形磁体、针形磁体、蹄形磁体等。
（2）按照来源分：天然磁体（铁矿石）和人造磁体。
（3）按照保持磁性时间的长短分：硬磁体（又叫永磁体）和软磁体。
4. 磁极：磁体上磁性最强的部位，分北（N）极和南（S）极。磁体间的
相互作用规律为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
难点解析：两物体相互排斥，能确定两物体都具有磁性，且相互排斥的
是两物体的同名磁极。两物体相互吸引，不能确定两物体都具有磁性，
但能确定至少有一个物体具有磁性。
二、磁化
1. 磁化：使原来没有磁性的物体具有磁性的过程。
2. 磁性材料。
（1）能被磁化的物质叫作磁性材料，如铁、钢等。
（2）不能被磁化的物质叫作非磁性材料，如铜、铝、玻璃等。
难点解析：（1）铁棒被磁化后，其磁性很容易消失，称为软磁体。钢
棒被磁化后，其磁性能长期保持，称为硬磁体或永磁体。（2）任何磁
体靠近没有磁性的铁棒或钢棒总是相互吸引，说明物体被磁化后，靠近
磁体磁极的那端被磁化为异名磁极，远离磁体磁极的那端被磁化为同名
磁极。
三、磁场与磁感线
1. 磁场：磁体周围存在的一种看不见、摸不着的特殊物质。磁体间的相
互作用就是通过磁体周围的磁场发生的。
（1）性质：磁场对放入其中的磁体会产生磁力的作用。
（2）方向：科学上把小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处位置
的磁场方向。
（3）磁体间的相互作用、磁化现象就是通过磁场发生的。
（4）磁场布满磁体周围整个空间，并不只在一个平面内。
2. 磁感线：为了形象地描述磁场，英国物理学家法拉第引入了磁感线。
磁感线上某点的切线方向表示的就是该处的磁场方向，磁感线密的地方
磁场强，疏的地方磁场弱。
难点解析：（1）磁感线是闭合的曲线，磁体外部的磁感线方向是从
北极出来，回到南极，磁体内部则相反。（2）磁感线并不是真实存
在的，它是为了形象地表示出磁场而假想的一种模型，但磁场是真
实存在的。
四、地磁场
1. 地磁场：地球产生的磁场。地球是一个大磁体。
2. 特点：地磁场与条形磁体的磁场相似，地磁北极在地理南极附近，地
磁南极在地理北极附近。
3. 磁偏角：地磁场的南北极与地理的南北极并不重合，它们之间的夹角
叫磁偏角。
难点解析：指南针能指南北，这里的“南北”是指地理的南北，也就是南
极和北极。指南针本身就是一个磁体，与地磁场之间同名磁极相互排
斥，异名磁极相互吸引。由此可推得，地磁南极在地理北极附近，地磁
北极在地理南极附近。
知识点一：磁性与磁体
　为辨别钢棒是否具有磁性，小明设计了如图所示的方案进行探
究。
（1）根据如图甲所示的实验现象， 　　　　（填“能”或“不能”）判断钢
棒一定具有磁性。
（2）如图乙所示的实验中，悬挂的钢棒某一次转动后，静止时一端
指南一端指北，由此判断钢棒 　　　　（填“一定”或“不一定”）具
有磁性。
（3）根据如图丙所示的实验现象， 　　　　（填“能”或“不能”）判断钢
棒一定具有磁性。
（4）如图丁所示的实验中，水平向右移动钢棒，弹簧测力计的示数有
变化， 　　　　（填“能”或“不能”）判断钢棒一定具有磁性。
　要判断钢棒是否具有磁性，就要抓住钢棒有磁性与没有磁
性的区别，可从磁体的磁性和指向性等特点进行分析。
　（1）大头针是由铁制成的（不是磁体），如图甲所示的
实验中，钢棒吸引大头针，能判断钢棒一定具有磁性。（2）磁体具有
指向性，悬挂的钢棒某一次转动后，静止时一端指南一端指北，但仅凭
一次实验得到的结论具有偶然性，所以由此判断钢棒不一定具有磁性。
（3）由于异名磁极相互吸引，同时磁体也可以吸引磁性物质，所以根
据如图丙所示的实验现象，不能判断钢棒一定具有磁性。（4）磁体上
磁极处的磁性最强，中间处的磁性最弱，因此若钢棒具有磁性，则铁块
在钢棒的两极处受到的吸引力最大，在正中处受到的吸引力最小，故如
图丁所示的实验中，水平向右移动钢棒，弹簧测力计的示数有变化，能
判断钢棒一定具有磁性。
　（1）能　（2）不一定　（3）不能　（4）能
　理解磁体间的相互作用规律及磁体的性质是解题的关键，
需要注意：相互排斥一定是同名磁极，相互吸引未必是异名磁极。
　有甲、乙两根外形完全相同的钢棒，一根有磁性，另一根
没有磁性，如图所示的四种方法中可以一次性把它们区分开来的是
（　D　）
D
A. B. C. D.
知识点二：磁体间的相互作用规律
　如图所示，四个完全相同的环形磁体a、b、c、d套在塑料支架的
光滑杆上。静止时磁体a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架的底板上。
若每个磁体受到的重力均为G，磁体a的上表面是N极，则 （　　）
A. 磁体b的上表面是N极 B. 磁体c的下表面是N极
C. 磁体d对底板的压力是G D. 磁体d对底板的压力是4G
　磁体间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相
互吸引；物体间力的作用是相互的。
　磁体a的上表面是N极，则其下表面是S极，磁体b与磁体a
相互排斥，故磁体b的上表面是S极，下表面是N极；磁体c与磁体b相互
排斥，故磁体c的上表面是N极，下表面是S极；磁体a、b、c悬浮在空
中，则磁体d的磁力肯定支撑着磁体a、b、c，因为力的作用是相互的，
所以磁体d受到3G的向下压力，再加上自身的重为G，故磁体d对底板的
压力为4G。
　D
　熟练掌握磁体间的相互作用规律和力的平衡知识是解题的
关键。
　【杭州】如图所示，粗糙的水平桌面上有两块相同的条形
磁体甲和乙，它们之间有相互作用力且保持静止。关于甲、乙两块条形
磁体受到的摩擦力的方向，下列分析中正确的是（　D　）
A. 甲一定水平向左，乙一定水平向右
B. 甲水平向右，乙无法确定
C. 甲水平向左，乙无法确定
D. 甲、乙均无法确定
D
知识点三：磁场与地磁场
　【宁波】1852年，法拉第经过深入的思考和大量的尝试，建立了
“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了“力线”，依靠“力线”将磁极间
的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出
来。小科进行了如下实验：
　磁体间的相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相
互吸引；物体间力的作用是相互的。
①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。
②把玻璃板放在条形磁铁上，观察细铁屑的分布情况。
③轻敲玻璃板，再观察细铁屑的分布情况。
请回答下列问题：
（1）如图所示为实验步骤③得到的细铁屑的分布情况，请画出经过A点
的磁感线。
（2）步骤②中未敲玻璃板，“力线”未能通过细铁屑呈现出来，而步骤
③中轻敲玻璃板，“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什
么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　。
　（1）题中的“力线”是指磁感线，在磁体的外部，磁感线是
从磁体的N极出来，回到磁体的S极，据此画图即可。（2）根据细铁屑
受到摩擦力的作用进行分析。
　（1）根据磁感线的特点可知，在磁体的外部，磁感线是
从磁体的N极出来，回到磁体的S极，所以A点的磁感线是向左的。（2）
步骤②中未敲玻璃板，“力线”未能通过细铁屑呈现出来，是因为磁力较
小，由于细铁屑受到摩擦力的作用，其运动状态没有发生变化；步骤③
中轻敲玻璃板，此时细铁屑在空中，受到的摩擦力减小，磁力大于摩擦
力，所以磁感线能通过细铁屑呈现出来。
　（1）如图所示。 （2）步骤②中磁力较小，细铁屑受到的
摩擦力大于磁力；步骤③中细铁屑在空中，受到的摩擦力减小，磁力大
于摩擦力
　理解磁场、磁感线的概念，掌握磁感线方向的判断方法，
解答第（2）题的关键是理解运动与力的关系。
　【呼伦贝尔】某同学用如图乙所示的天然磁石仿制如图甲
所示的司南，他以该磁石的D端为勺柄打磨成司南，再用细线将其悬挂
起来，如图丙所示。下列说法中正确的是（　A　）
A
　（1）题中的“力线”是指磁感线，在磁体的外部，磁感线是
从磁体的N极出来，回到磁体的S极，据此画图即可。（2）根据细铁屑
受到摩擦力的作用进行分析。
A. 天然磁石的D端是S极
B. 天然磁石的B端是S极
C. 天然磁石B、D两端的磁性最弱
D. 如图丙所示，司南静止时，勺柄指向地球的北方
　【台州】磁控防盗装置内装有干簧管（如图甲所示），干簧管由
两个软铁片和玻璃管组成，软铁片的触点在弹力的作用下处于断开状
态。当磁体靠近干簧管时，软铁片触点的状态会发生变化。把条形磁体
分别放置在如图乙所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置时，触点的开合状态和软
铁片的极性情况如表所示。
磁体位
置 竖直放置并靠近 水平放置并靠
近
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
触点状
态 闭合 断开 闭合 ？
软铁片
的 极性情
况
（1）软铁片被磁化后，软铁片与条形磁体相邻两端磁极的极性关系是 　　　　
　　。
（2）当条形磁体水平放置并靠近干簧管时（如图乙所示的Ⅳ位置），
软铁片的触点为　 　　　　状态。
（3）如图丙所示，门上磁控防盗装置内有一个竖直放置的干簧管，其
内部简化电路如图丁所示，磁控防盗装置的工作原理：夜间关上门，闭
合开关S，启动防盗报警器，此时报警电铃不响；当盗贼打开门时，干
簧管远离磁体，电铃响起。图丁虚线框内A、B、C、D四种磁体的摆放
方式中能满足工作要求的有 　　　　（填字母）。
　（1）和（2）应用磁化的原理和磁体间的相互作用规律来
分析判断。（3）由图丁可知，干簧管和电铃并联后与电阻串联，根据
闭合开关S时电铃的工作情况判断出软铁片的触点断开和闭合的情况，
然后由此判断磁体的摆放方式。
　（1）由如图乙所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置的磁化情况可
知，软铁片靠近条形磁体的N极的一端是S极，另一端是N极，所以软铁
片与条形磁体相邻两端磁极的极性关系是互为异名磁极。（2）当条形
磁体水平放置并靠近干簧管时（如图乙所示的Ⅳ位置），条形磁体将软
铁片磁化后，在两软铁片的端面形成异名磁极，因相互吸引而吸合，所
以软铁片的触点为闭合状态。（3）由图丁可知，干簧管和电铃并联后
与电阻串联，开关在干路上，夜间关上门，闭合开关S，软铁片的触点
处于闭合状态，电铃被短路，所以报警电铃不响；
当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，软铁片退磁，触点在弹力的作用下
分开，软铁片的触点处于断开状态，电流通过电铃，则电铃响起。由此
可知，门处于关闭状态时，软铁片的触点应处于闭合状态，故A、C、D
三种磁体的摆放方式均能满足工作要求。
　（1）互为异名磁极　（2）闭合　（3）ACD
　物体被磁化后，靠近磁体某一磁极的那端被磁化为异名磁
极，远离磁体磁极的那端被磁化为同名磁极。本题中干簧管实际上是一
个永磁体对软铁片的磁化作用，搞清这一原理，才能有针对性地进行分
析。
1. 我国北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中将指南针分为“水针”和“旱针”两
类。在如图所示的装置中，条形磁铁左方的水盆中悬浮的“水针”和正上
方悬挂的“旱针”在静止时其N极分别指向（　C　）
A. 左、左 B. 左、右 C. 右、左 D. 右、右
C
2. 如图所示，四根相同的橡皮筋下挂着等质量的小条形磁铁（橡皮筋在
弹性范围内，磁铁间不会吸在一起），橡皮筋被拉得最短的是
（　A　）
A. a B. b C. c D. d
A
3. 下列关于磁场和磁感线的说法中正确的是（　B　）
A. 磁场和磁感线都是人们假想的曲线
B. 磁体周围的磁感线都是从北极出来，回到南极的
C. 小磁针南极在某处所受磁力的方向，跟该处磁感线的方向相同
D. 地磁场外部的磁感线是从地理的北极出发，回到地理的南极
B
4. 如图所示，下列磁体周围的磁场分布正确的是（　B　）
A. B.
C. D.
B
5. 如图所示，用磁铁的一极在一根缝衣针上沿同一方向摩擦几次，则摩
擦后的缝衣针（　B　）
A. 可以被磁化，且磁化后A端为S极
B. 可以被磁化，且磁化后A端为N极
C. 可以被磁化，但不能确定A端的磁极
D. 不能被磁化，所以不会出现磁极
B
6. 【绍兴】如图所示，小敏用条形磁铁使铁钉竖直静止在空中，细线紧
绷且质量不计。下列说法中正确的是（　D　）
A. 铁钉的上端被磁化成N极
B. 铁钉受到的磁力与自身重力大小相等
C. 桌面对石头的支持力和石头的重力是一对平衡力
D. 细线对石头的拉力和石头对细线的拉力是一对相互作用力
D
7. 小明利用如图所示的装置探究磁化过程。
（1）比较甲、乙两图中的现象可知：当磁极靠近软铁棒时，软铁棒由
于被 而显出 。
（2）图乙中,小明拿开条形磁铁，发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来，
这说明软铁棒获得的磁性 （填“能”或“不能”）保持。
磁化
磁性
不能
（3）小明用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验，发现当把
条形磁铁拿开后，铁屑经过较长的时间后才掉下来，这说明钢保持磁性
的能力比软铁 。
（4）小明用形状完全相同的铜棒重做上述实验，发现甲、乙两图所示
的实验过程中，铁屑均不能被吸引上来，这说明铜 （填“是”或
“不是”）磁性材料。
强
不是
8. 在物理学中，磁感应强度（用字母B表示，国际单位制单位是特斯
拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线
可以形象、直观地描述磁场，磁感线越密的地方，磁场越强。
（1）如图甲所示为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可
知，该磁极为 极，若在②处放置一枚小磁针，则当小磁针静止
时，其指向应是图乙中的 ；位置①处的磁感应强度 （填
“大于”“小于”或“等于”）位置②处的磁感应强度。
（2）如果电阻的大小随磁场强弱的变化而变化，那么这种电阻叫磁敏
电阻。某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像如图丙所示。根据
图像可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 。
N
A
大于
增大
9. 如图甲所示为一森林俯视图。某探险小组进入森林后在Q处迷失方
向，为走出森林，他们借助指南针来辨别方向，指南针的指向如图乙所
示，那么他们正确的前进方向应沿着指南针所在位置的（　B　）
A. E方向 B. F方向 C. G方向 D. H方向
B
10. 已知磁铁距离铁块越近，磁铁对铁块的吸引力越大。当磁铁慢慢靠
近铁块到某一位置时，铁块被磁铁吸引过去。如图甲、乙、丙所示分别
表示铁块被吸引后，离开桌面瞬间、在空中和被吸在磁铁下方时的三个
情景。铁块的重力为G，三种情景下磁铁对铁块的吸引力分别为F甲、F
乙、F丙，则下列关于力的大小的分析中正确的是（　D　）
A. F甲=F乙=F丙=G B. F甲=F丙=G，F乙>G
C. F甲=F乙=G，F丙>G D. F丙>F乙>F甲>G
D
【解析】题图甲中，原来铁块是静止状态，被磁铁吸引后向上运动，此
时F甲-G>0，即F甲>G；由题图甲到题图丙，磁铁距离铁块越近，磁铁对
铁块的吸引力越大，所以F丙>F乙>F甲，则F丙>F乙>F甲>G。
11. 小磁针静止时N极所指的方向是地磁的 （填“南极”或“北
极”）。如图甲所示，一根条形磁铁被摔成两段，取右边的一段靠近小
磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这处裂纹的磁极
是 极。如果把这两段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲所示），
那么这两段会相互 （填“吸引”或“排斥”）。
南极
N
吸引
12. 【株洲】如图甲所示，在侧壁有刻度、底部封闭的透明玻璃管中放
入规格相同的两块柱形磁铁，组成一个磁悬浮系统。在上方磁铁上依次
叠放与柱形磁铁规格相同的铝柱体，平衡时分别如图乙、丙、丁所示，
此时磁铁间的排斥力 （填“大于”“等于”或“小于”）悬浮体的重
力。利用这个磁悬浮系统可探究的科学问题是
（不计摩擦）。
等于
磁铁间排斥力的大小与
磁极间距离的关系
13. 如图所示，A、B为质量均为m的两根条形磁铁，它们静止于台秤的
托盘上，忽略台秤与磁铁间的磁力作用。平衡时，B对A的弹力为F1，台
秤的示数为F2，则（　C　）
A. F1=mg，F2=2mg B. F1>mg，F2=2mg
C. F1mg，F2>2mg
C
【解析】A处于静止状态，A受到重力（mg）、B对A的弹力（F1）、B对
A的排斥力（F斥），A受到的弹力、排斥力和重力是平衡力，所以F1+F斥
=mg，则F1< mg；A、B放在台秤的托盘上，台秤的示数等于A、B的总重
力，则台秤的示数F2=mg+mg=2mg。
14. 1988年科学家发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻（如图所示）
中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨
磁电阻效应”。更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层
膜都具有“巨磁电阻效应”。组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、
钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他
金属，才可能产生“巨磁电阻效应”。进一步研究表明，“巨磁电阻效应”
只发生在膜层的厚度为特定值时。用R0表示未加磁场时的电阻，R表示
加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R和R0之比与膜层
厚度d（三层膜的厚度均相同）的关系如图乙所示。根据“巨磁电阻效
应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成
电流的变化来读取信息。
（1）下列两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的
是 （填字母）。
A. 铜、银 B. 铁、铜 C. 铜、铝 D. 铁、镍
（2）对于铁、铬组成的复合膜，当膜层的厚度是1.7 nm时，这种
复合膜的电阻 （填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”。
（3）“新型读出磁头”可将微弱的 信息转化为电信息。
（4）铁、铬组成的复合膜发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未
加磁场时的电阻R0 （填“大”或“小”）得多。
B
具有
磁
小

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