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第十六章 电磁铁与自动控制
16.1 从永磁体谈起
磁悬浮列车
学习目标
1. 通过磁铁等磁性物质,感知物质的磁性和磁化现象,能描述磁体的磁性及磁化现象。
2. 知道磁体间的相互作用。
3. 认识磁场
磁体为什么说是古老的
两千多年前,人类就发现了磁体。
指南车
司南
古老而年轻的磁体
探究活动一:认识磁体
何为年轻的磁体?
磁体在当今高科技方面的应用,又使它焕发青春。
α-磁谱仪
古老而年轻的磁体
硬盘
银行卡
拿一块磁铁,分别让它去接触铁片、钢片、铜片、硬币、塑料片、纸玻璃片。
演示
磁性:能吸引铁、钴、镍等物质的性质。
磁体:具有磁性的物质叫磁体。
磁体分类
形状
条形磁体
蹄形磁体
针形磁体
来源
人造磁体
天然磁体
磁性长短
软磁体
永磁体(硬磁体)
演示
把大头针均匀地铺在白纸上,将磁体依次平放在大头针上,然后将磁体提起,观察现象。
磁极:磁体上磁性最强的部位。
磁体两端的磁性最强,中间磁性最弱
用线将条形磁铁悬挂起来,使它自由转动,观察它的静止方位
能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫南极或S极,指北的那个磁极叫北极或N极。
思考
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
练习1:一条形磁铁的磁极标志已看不清,请你想办法将它的南北极区分出来:
____________________________________________________
练习2:如图所示,一根条形磁铁,左端为S极,右端为N极。下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图象中正确的是( )
用细绳将磁铁的中间绑着吊起,静止时
它指向南北极,指南的为S 极,指北的为N 极
D
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先减小后增大
D.先增大后减小
2.如图所示,在弹簧秤的下面吊一铁块,将弹簧秤水平向右移动时,弹簧秤的示数将( )
C
实验
磁体间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,
异名磁极相互吸引。
练习3:磁极间相互作用规律是:同名磁极相互 ;异名磁极相互 。磁悬浮列车是利用同名磁极相互 的原理实现悬浮,从而大大减少摩擦力,来提高列车的速度。
排斥
吸引
排斥
3.用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极,磁铁靠近铁棒,如图中甲所示,则可判断铁棒 (选填“一定”或“不一定”)带有磁性;若将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁铁的N极,磁铁远离铁棒,如图中乙所示,则可判断铁棒一定带有磁性,且A端为
(选填“N”或“S”)极.
S
不一定
4.如图甲所示,一根条形磁铁摔断成两段,取右边的一段靠近小磁针,若小磁针静止时的指向如图乙所示,则乙图中裂纹处的磁极是 . 极.如图甲所示,若把这两段磁铁沿裂纹吻合放在一起,则这两段磁铁会相互 (选填“吸引”或“排斥”).
吸引
N
练习4:如图所示的两条钢条,一条有磁性,另一条没有磁性,用什么方法辨认?班上 有三个同学用了三种不同的方法(但不准损坏折断)都可行,请你表述出来:
(1) 取一些铁钉, ;
(2) 用细绳将两钢条各自吊起来, ;
(3) 取一条有磁性的磁铁, ;
能吸引铁钉,说明钢条有磁性
静止总是指向南北方的有磁性
钢条能对磁铁排斥,肯定有磁性
演示
磁化现象:使原来没有磁性的物体
获得磁性的过程。
被磁化的物体如果是钢,获得的磁性就会保持
较长的时间
磁化的物体如果是铁,获得的磁性会立即消失
永磁体(硬磁体)
软磁体
a、接触或靠近磁体;
b、用磁体的一极沿同一方向多次摩擦。
钢棒
钢棒
去磁现象:使原来有磁性的物体失去磁性的过程。
去磁方式:
(1)不断敲击
(2)将它放在火焰上加热
练习5:如图, 磁铁A靠近铁棒B,B被磁化并使磁针静止,请在图中标出铁棒B的S、N极和磁针的N极。
N
S
N
练习6:如图所示,两个吸在条形磁铁下的铁钉,哪个是正确的?______。并说明理由:
A
两铁钉钉尖被吸,会磁化成N 极,于是两铁钉的钉帽都变成S 极,两S 极由于同名磁性排斥,于是呈现A的情况
实验
把磁体放在桌面上,将小磁针放到
磁体附近,观察实验现象。
1.磁针指向发生偏转,说明什么?
磁针受到了力的作用。
2.力是物体对物体的作用,磁体和磁针没有接触,怎么会有力的作用呢?
磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质,称为磁场。
探究活动二:磁场
实验
把磁体放在桌面上,将小磁针放到磁体附近,观察实验现象。
磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体
产生磁场力的作用。
磁体和磁体之间相互作用示意图
磁体
磁体
磁场
F
F′
演示
将几个小磁针放在条形磁体周围的不同地方。
(1)磁针所指的方向相同吗?
(2)小磁针所受磁力的方向相同吗?
磁场的方向:小磁针静止时北极所指的方向规定为
该点的磁场方向。
总结
1、物体吸引 、 、 的性质叫磁性,具有 的物体叫磁体。
2、磁体不同部位的磁性并不相同,磁性最强的部分叫 。人们把磁体上指向 的磁极叫做北极,简称为磁体的北极,即 极;磁体上指向 的磁极叫做南极,简称为磁体的南极,即 极。
3、磁极间的相互作用:同名磁极相互 ,异名磁极相互 。
4、磁场:磁体间存在一种看不见、摸不着的特殊物质,即磁场。
5、磁场方向:物理学规定小磁针静止时____极的所指的方向(即N极受力方向)是这一点的磁场方向。
6、磁场的基本性质:就是对放入其中的磁体产生 的作用。
铁
钴
镍
磁性
磁极
北
N
南
S
排斥
吸引
N
力