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第十六章
电磁铁与自动控制
16.1
从永磁体谈起
第2课时
磁场、磁感线、地磁场
沪粤版物理九年级下册
学习目标
1．通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关。
2．掌握科学探究法来研究新问题。
磁体周围有什么？我们来探究探究。
磁铁可以不接触就吸引铁钉，为什么？
我们用嘴吹纸条，纸条会飘动，嘴巴也没有接触
纸条，但我们可以凭借它对纸条的作用断定，这是通
过空气发生作用的——尽管空气看不见，但它是实实
在在存在的物质。
导入新知
1
知识点
磁场(模型法)
合作探究
磁体周围存在着一种我们看不见的特
殊物质，我们把这种物质叫做磁场。
它虽然看不见、摸不着，但它真实存
在于磁体的周围。
定义
【知识拓展】
多个小磁针放在磁场中的不同位置，N极指
向不同，说明磁场有方向。
物理学中规定：小磁针在磁场中某一点静止
时，N极的指向即为该点磁场的方向。
在磁场中某点的磁场方向与该点小磁针北极受
力的方向、小磁针静止时北极的指向是一致的。
结论：
若在小桌上放一圈小磁针，观察小磁针的指向，再把一条形磁铁放在小磁针的中间，小磁针静止时都不再指向南北，而是有了新的方向，如图所示，通过这个实验说明了( )
A．磁体周围存在着磁场
B．地磁场的作用
C．地球的引力
D．无法确定
【例1】
A
【解析】
在地球表面小磁针静止时总是指向南北方向；当放入
一条形磁铁时，由于磁体周围存在着磁场，小磁针在
条形磁铁的磁场中受到磁场力的作用，使小磁针的指
向发生了变化。
磁场看不见、摸不着，但我们可以通过磁场对
放入其中的小磁针的力的作用来认识它。这种研究
方法叫转换法。
新知小结
爱因斯坦曾说过，“磁场”在物理学家看来“正如他坐的椅子一样实在”。这句话形象地说明了( )
A．磁场是看得见、摸得着的
B．椅子一定是磁体
C．磁场是真实存在的一种物质
D．磁场是为研究问题而假想的
1
C
巩固新知
磁场的基本性质是它对放入其中的________产生________的作用，磁体间的相互作用是通过________发生的。
在磁场中的某点，小磁针静止时________(填“北极”或“南极”)所指的方向跟该点的磁场方向________(填“相反”或“相同”)。
2
磁场
磁体
力
3
北极
相同
或南极；相反
2
知识点
磁感线(图析法)
思考：磁体周围存在磁场，看不见摸不着，那么怎么
描述磁场呢？
为了形象直观地描述磁场，人们引入了磁感应线，
简称磁感线。
合作探究
人们为了形象地描述磁场，就把铁屑在磁
场中的排列情况，用一些带箭头的曲线来
表示，这样的曲线叫做磁感线。
定义
磁感线分布越密的地方，磁场越强；
磁感线分布越疏的地方，磁场越弱。
1.
磁感线的外部走向：
磁感线是有方向的曲线，在磁体
外部，磁感线总是从磁体的N极发出，
最后回到S极。在内部，是从S极指向N极
2.
磁场方向：
磁感线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向。
(小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向)
3.
磁场强弱：
N
S
a
b
c
d
e
N
S
a
磁感线方向、磁场方向、小磁针静止时N极
的指向三者的关系：
1.用磁感线描述磁场的方法叫建立模型法。
前边我们学习了用带箭头的直线（光线）
表示光的传播路径，也是这种方法。
2.画磁感线时要注意磁感线不能相交。
【知识拓展】
[
中考·烟台]
小红梳理反思了“磁场和磁感线”
相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有(
)
①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到地球北极附近
A.
①④
B.
②③
C.
①②
D.
②④
【例2】
A
【解析】
磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的
存在，这是典型的转换法，故①正确；磁感线不是真实存在的，是为了研究方便而假想的一些有方向的曲线，故②错误；磁感线不是真实存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，故③错误；地球是一
个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到地球北极附近，故④正确。
答案:A
?
磁场
磁感线
区
别
1
客观真实存在的
不是客观存在的
2
是一种物质
是假想的物理模型
3
存在于磁体周围任意一点
只画出代表性的，不可能将每点的磁场都画出
联
系
1
磁感线是用来形象表示磁场的，它把磁场由抽象变得具体?
2
磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向?
3
磁感线的疏密程度表示磁场的强弱?
磁感线是研究磁场时建立的物理模型，建模思想是一种常用
的物理学研究思想，可以使抽象的理论形象化。磁场和磁感
线的关系如下表所示：
新知小结
【中考·烟台】小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有( )
①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近
A．①④ B．②③ C．①② D．②④
1
A
巩固新知
【中考·天津】图中磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
2
A
地球是一个巨大的磁体，
地磁场的两极与地球的两极并
不重合，地磁的南极在地理的
北极附近，地磁的北极在地理
的南极附近。
但两者并不完
全重合,它们之间的夹角称为
磁偏角（沈括）
了解地磁场
合作探究
3
知识点
地磁场
几种常见的磁感线分布：
【知识延伸】
[
中考·泰安]
如图是我国早期的指南针——司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。
“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是(
)
①
司南指南北是由于它受到地磁场的
作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南
极附近
④司南长柄一端是磁石的北极
A.
只有①②正确
B.
只有①④正确
C.
只有②③正确
D.
只有③④正确
【例3】
A
【解析】
地磁场的南、北极分别在地理的北、南极附近；司
南实质是一个小磁体，受到地磁场的作用，长柄指向的南方，是地理的南极（地磁场的北极附近），所以司南长柄一端是磁石的南极。
（1）地磁的北极在地理的南极附近；地磁的南极在地理的北极附近；
（2）地磁的两极和地理的两极不重合，有夹角，即磁偏角。
新知小结
【中考·铜仁】地理的两极和地磁的两极并不重合，最早记载这一现象的是( )
A．沈括
B．牛顿
C．奥斯特
D．法拉第
1
A
巩固新知
【中考·北京】若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图中能合理描述这块大磁铁的是( )
2
B
1
知识小结
磁场
概念
基本性质
描述
地磁场
概念
分布规律
归纳新知
1.
磁场真实存在，但磁感线并不真实存在，而是人们
为了表示空间磁场的分布而构建的模型。这种研究
方法叫模型法。
2.
磁场看不见、摸不着，但我们可以通过磁场对放入
其中的小磁针有力的作用来认识它。这种研究方法
叫转换法。
【中考·淄博】磁感线可以方便地描述磁场，关于磁感线的认识正确的是( )
A．磁感线是由铁屑组成的
B．磁感线是磁体周围真实存在的曲线
C．磁体周围的磁感线都是从磁体的S极出发回到N极
D．地磁场的磁感线是从地球南极附近出发回到北极附近
2
易错小结
易错点：对磁感线的概念理解错误
D
以下关于磁场和磁感线的说法中，正确的是(
)
A.
磁体周围存在着磁场
B.
磁场中实际存在着磁感线
C.
磁体周围，画有磁感线的地方有磁场，没有画磁
感线的地方则没有磁场
D.
磁感线上某一点的磁场方向是放在该点处
的小
磁针南极所指的方向
1
A
课堂练习
信鸽(图)能从几百千米甚至2
000
km外的地方飞回自己的窝。有人做过实验，如果在信鸽的身上绑一小块磁体，那么它们就会迷失
方向。这是什么原因呢？你还知道
哪些生物是利用地磁场帮助定向的？
2
解：信鸽体内有某种磁性物质，它能够借助地磁场辨别方向，而绑上小磁体的信鸽由于受到小磁体磁场的干扰而不能借助地磁场来辨别方向，故信鸽会迷失方向。海龟也是利用地磁场帮助定向的。
解：如图所示。
如图所示，两根条形磁铁同极相对放置，请画出两极之间磁感线分布的大致情况。
3
【中考·海南】为了便于研究光现象，我们引入“光线”来描述光的传播路径和方向，下列研究问题的方法与此相同的是( )
A．通过水流来初步认识电流
B．通过磁感线来形象直观描述磁场的分布
C．通过观察温度计示数变化的大小来判断通电导体产生热量的多少
D．通过选用两个完全相同的蜡烛来比较平面镜成像时像与物的大小关系
4
B
1.
【中考?重庆】请在图中的A点用箭头画出条形磁体外部磁感线的方向。
解：如图所示。
课后练习
2.
【中考?常州】如图所示的蹄形磁体，请用箭头画出图中标注的所有磁感线的方向。
解：如图所示。
3.
【中考?福州】请标出图中小磁针静止时的N极。
解：如图所示。
点拨：磁感线的方向与静止在该点的小磁针北极的指向相同。
4.
【中考·东营】如图所示是两个磁极之间的磁感线，请在图中标出两个磁极的名称和小磁针静止时的N极。
解：如图所示。
5.
【中考·乌鲁木齐】指南针是我国四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是（ ）
A.指南针可以仅具有一个磁极
B.指南针的指向不会受附近磁铁的干扰
C.指南针能够指南北，说明地球具有磁场
D.指南针所指的南北两极与地理的两极是重合的
C
6.【中考?山西】小明同学用硬纸板和大头针制作底座，把两缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制成了一个如图所示的指南针，指南针能指南北说明地球周围存在着________。该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针________(填“N”或“S”)极。
磁场
S
7.
【中考?安徽】一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场，磁感线如图所示，则小磁针在磁场出现后( )
A．两极所受的力是平衡力，所以不会发生转动
B．两极所受的力方向相反，所以会持续转动
C．只有N极受力，会发生转动，最终静
止时N极所指方向水平向右
D．两极所受的力方向相反，会发生转动，
最终静止时N极所指方向水平向右
D
点拨：某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场，小磁针将会受到磁场力的作用，且N极受力方向与磁场方向相同，水平向右；S极受力方向与磁场方向相反，水平向左。因此，小磁针会发生转动，最终小磁针在磁场中静止，N极所指方向水平向右。
8.
磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。
(1)如图甲，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小。
回形针的放置有乙、丙两种方法，依据____________的原理，回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图________(填“乙”或“丙”)所示的方法。
(2)选择正确的方法后，他们在纸片上分别放上形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中。
二力平衡
丙
磁体与纸片之间放入的物体
不放物体
铁板
镍板
铝板
陶瓷板
玻璃板
塑料板
吸引回形针数量/个
4
1
1
3
3
3
3
①分析数据，可以得出：在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量________，说明铁板和镍板对吸引力的影响_____________，即对磁性屏蔽效果明显。
②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是______________________________。
(3)他们在纸片上分别放入形状和________相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸引的回形针数量越少。
较少
厚度
较大(或明显)
铝不能被磁体吸引(或铝不能被磁化)
方法规律：
(1)题中探究利用了转换法：因回形针受到的重力与吸引力是一对平衡力，大小相等，故可通过比较回形针的数目来比较吸引力的大小。
(2)从磁性材料的角度看，铁、镍是磁性材料，而铝不是。
(3)题中探究利用了控制变量法：控制铁板的形状、厚度相同，改变铁板的面积，研究磁体吸引力的大小与放入物体面积的关系。
再见
