16.1 磁体与磁场
(第一课时)
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
【一、认识磁体】
条形磁体
蹄形磁体
1. 磁性
如图,我们把磁体这种对铁钉有吸引作用的性质叫作磁性。
①常见的磁性物质有铁、钴、镍等;
② 磁体通常由磁性物质制成;
③一般情况下,磁体可以吸引磁性物质,但不能吸引非磁性物质(如:金、银、铜、铝等等);
2. 磁极
如图,我们把磁体上磁性最强的两个部位叫做磁极。
①对于一个磁体,有且只有两个磁极;
② 悬挂后指南的磁极叫南极(S)、指北的叫北极(N);
③同名磁极相排斥,异名磁极相吸引;
N
S
3. 磁化
如图,被磁体吸引的铁钉也能吸引其他铁钉,这种原来不显磁性的物体在磁场中获得磁性的过程叫做磁化。
4. 磁场
如图,磁体不与回形针接触时,磁体仍然能吸引回形针;为什么呢?
研究表明:磁体的周围存在着磁场!
【二、用小磁针探究磁体周围的磁场】
如图,将小磁针放在条形磁铁周围,通过观察小磁针磁极的指向,来体会条形磁铁周围的磁场情况;
【分析】通过实验可知,磁场具有方向,磁场中各点的磁场方向一般不同;我们规定,小磁针在磁场中某一点静止时,N极所指的方向就为该点的磁场方向。
【三、用铁屑探究磁体周围的磁场】
如图,磁体上平放上玻璃板,在其上均匀撒上一层铁屑,轻轻敲击玻璃板,观察铁屑的分布情况;
【分析】铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针,在磁场的作用下,有序地排列起来;从分布来看,好像排列成许多条曲线。
1.弹簧测力计下挂一铁块,将弹簧测力计自N移动到S的过程中,弹簧测力计的示数随位置变化的图像是( )
【当堂训练】
B
2.如图,小明用水平放置的一根条形磁体的一端吸起一较大铁钉,若他用一根同样的条形磁体的N极与原来磁体的S极接触时,将看到什么现象?
铁钉掉落
(第二课时)
5. 磁感线
如图,如果按照铁屑在磁场中的排列情况和小磁针N极的指向,画出一些带箭头的曲线,就可以形象的描述磁体周围的磁场。
物理学中,把这样的曲线叫作磁感线。
【关于磁感线】
从图上,你能总结出一些磁体周围磁感线的特点吗?
①磁体外部的磁感线从N极出发,回到S极;
②磁场越强的地方,磁感线分布越密;
③磁场中某点的磁场方向,为磁感线上该点的切线方向;
【注意】磁感线实际上不存在,磁场是真实存在的;我们弄出磁感线就是为了能形象地来描述磁场。
1.如图是某磁体周围的部分磁感线分布,ab两点中,哪一点磁场强?为什么?如果在a点处放一个小磁针,其N极指向哪?
【当堂训练】
b点磁场强,因为磁感线较密;a点处放小磁针时,N极指向右边;
2.磁体旁小磁针静止时所指的方向如图所示,标出磁体的N、S极。(小磁针黑端为N极)
N
S
N
S
N
S
N
N
3.如图所示,请将磁感线方向或磁极以及小磁针N极标注完整。
N
N
S
N
N
N
4.在一个圆纸盒里藏放着一个条形的磁铁,在盒子周围放置一些小磁针(黑端为N极),这些小磁针静止时指向如右图所示,则能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是( )
A
B
C
D
C
5.分别在上图中的a、b、c、d四点画出小磁针的静止时的指线并标明N、S极。
【四、地球的磁场】
在水平面上可以只有转动的小磁针,静止时,其N极总是指北,S极总是指南,这是为什么呢?
【分析】
原来,地球本身就是一个巨大的磁体;
我们把地球周围空间存在的磁场称为地磁场;
小磁针指向南北就是因为受到地磁场作用的缘故。
注意:如图,地磁场的磁极与地理两极并不重合。
1.水平转动指南针的罗盘时,罗盘内的磁针( )
A.随罗盘一起转动起来
B.不随罗盘转动,仍在原位置
C.随罗盘转动,且比罗盘转动快一些
D.随罗盘转动,只是罗盘转动慢一些
【思考】你觉得指南针在地球上任何位置总是指南北的吗?
【当堂训练】
B