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磁现象 磁场
第1节
第二十章 电与磁
大家听说过这样的故事吗?
阿房宫“以磁石为门”“朝者有隐甲怀刃,
入门而胁止”,说的是秦始皇统一中国以
后,建造了规模宏大的阿房宫,为了防范刺客,聪明的工匠们修建了奇特的阿房宫的北门,一旦有人身怀铁器,立刻就会被发现。工匠们是怎样做到的呢?
提示 门是用磁石做的,能吸铁。
一、磁现象
1.准备一条形磁体、硬币、铁丝、木块、铝片、塑料块等多种物质,尝试实验磁体能够吸引什么物质呢?
提示 只吸引铁丝。
(1)磁性:物体能够吸引 等物质的性质。
(2)磁体:具有磁性的物体。
铁、钴、镍
2.请利用所给的器材(条形磁体、铁屑)探究磁体上各个部分磁性的强弱?并思考根据什么现象来判断磁性的强弱?
提示 条形磁体的两端磁性最强,可以根据吸引铁屑的多少来判断磁性强弱。
(1)磁体的吸引能力 的两个部位,叫做磁极。
(2)观察小磁针一端的指向。
最强
(3)规定:能够自由转动的磁体静止时,指南的那个磁极叫做南极或 极,指北的那个磁极叫做北极或 极。
S
N
3.准备两个条形磁体。演示并让学生自己动手做一做。观察它们相互作用的现象。
(1)磁极间相互作用的规律:同名磁极相互 ,异名磁极相互 。
排斥
吸引
(2)磁化:使原来没有磁性的物体获得 的过程。
(3)生活中有哪些磁现象?
提示 机械手表磁化后走时不准;彩色电视机显像管磁化后色彩失真;小钢针磁化后可以制作指南针。
磁性
二、磁场
1.讲台桌上摆放着不同的小磁针,想让小磁针转动,有什么方法?小磁针为什么会转动?
提示 附近放入条形磁体能使小磁针转动,是由于磁体之间的相互作用。
思考 条形磁体与周围的小磁针之间没有接触,能使小磁针发生偏转说明什么?
提示 磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质,这种物质对小磁针施加了力的作用。
(1)磁体周围存在着 。
(2)磁场对放入其中的磁体产生 。
磁场
力的作用
2.磁场的方向。
(1)磁场中不同位置的小磁针指向不同,说明磁场中不同位置其 不同。
(2)规定:磁场中某点小磁针静止时 极指向为该点磁场方向。
方向
N(北)
(3)①我们把小磁针在磁场中的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做 。
磁感线
②几种磁体周围磁感线的形状。
三、地磁场
1.周围没有磁体时,小磁针N极为什么总是指向北方呢?
提示 地球周围存在磁场。
(1)地球是个 。地球周围存在磁场,即地磁场。
(2)地磁场的形状与 磁体的磁场相似。
大磁体
条形
2.小磁针N极总是指向正北方吗?正午影子最短时观察指南针是否指向正南。
提示 不是正北。正午影子最短时指南针不是指向正南,有一定偏转角度。
(1)地磁南极在地理 ,地磁北极在地理 ,如图所示。
(2)磁偏角:地理两极与地磁两极 ,磁针所指南北方向与地理南北方向略有偏离,这一现象最早是由我国宋代学者 发现的。
北极附近
南极附近
并不重合
沈括
例1 (2023·无锡)磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。
答案
解析 根据磁极之间的相互作用规律可知,小磁针左侧磁体为N极,右侧磁体为S极,磁感线从N极指向S极。
例2 如图所示的磁悬浮地球仪,在地球仪底端有一个磁体,在底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是( )
A.地球仪周围存在磁场,同时也存在磁感线
B.地球仪周围的磁场分布是均匀的
C.地球仪周围各点的磁场方向都相同
D.地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
D
解析 磁场真实存在,磁感线真实不存在,故A错误;
地球仪周围磁场强弱不同,磁场不均匀,故B错误;
地球仪周围的磁场方向不同,故C错误;
地球仪可悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理,
故D正确。
1.(2023·贵州)北宋时期沈括在《梦溪笔谈》中记载:“以磁石磨针锋,则能指南”这现象可说明( )
A.地球存在磁场 B.针尖受到重力
C.针尖受到浮力 D.空气吸引针尖
A
解析 地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,指南针能指示南北方向,是因为地球周围存在地磁场。故选A。
2.(2023·泰州)关于地磁场,下列说法中正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S极出发回到地磁N极
C.教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理南极
D.指南针是我国古代四大发明之一,它能指南北是因为受到地磁场的作用
D
解析 磁感线是为了描述磁场而引入的,实际不存在,故A错误;
磁体外部磁感线都是从N极出发,回到S极,地磁场的磁感线也一样,故B错误;
教室里水平放置、能自由转动的小磁针的磁场与地磁场相互作用,静止时,小磁针的N极指向地理北极,故C错误;
指南针是我国古代四大发明之一,指南针能够指南北,为我们辨别方向,是因为指南针的磁场和地磁场的相互作用,使指南针受到地磁场给的力的作用,静止时针尖指向地理南方,故D正确。
3.(2023·北京)条形磁体周围的磁场情况如图所示,则条形磁体的左端是____极。
解析 条形磁体周围的磁场是从N极出发,回到S极,所以条形磁体的左端是N极。
N
4.如图所示的司南是我国的四大发明之一,古书“论衡”中记载“司南之杓,投之于地,其柢指南”。“柢”即握柄,是磁体的______极,司南之所以能指南北,是由于受到_______的作用。
解析 由题意知,司南放在地上时,握柄指向地理的南方,而地磁极的N极在地理南方附近,据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以握柄是磁体的S(南)极;司南静止时指南北是由于它受到地磁场的作用。
S(南)
地磁场
5.如图所示,根据磁感线的方向,标出磁体a端的磁极名称和小磁针的S极。
答案
解析 磁感线由N极出来回到S极,所以图示中磁体的a端为S极,据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,小磁针的下端为N极,上端为S极。