16.1 16.1 磁体与磁场磁体与磁场当我还是一个四五岁的小孩时，父亲给 了我一个罗盘，我觉得十分好奇，这只指南 针不和任何物体接触，竟能始终的指向南北 。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 中国是世界上最早有人开始研究磁现象的国家。约公元前4世纪，在 管子一书中就有关于磁现象的记载。我国古人很早就发现了磁石的指向性。公元4世纪的西晋时代，人们 将剪成鱼形的薄铁皮加热到通红，鱼头朝南、鱼尾朝北放入水中快速冷 却，经地磁场磁化后，制成了指南鱼。后来，人们又找到了用天然磁石 摩擦钢针使其磁化的方法，制作了指南针。指南针是我国古代四大发明之一。这一伟大发明使中国的航海事业 在15实际初达到世界最高水平。随后，指南针经阿拉伯传入欧洲，被广 泛应用于航海中，开辟了世界性的贸易市场，为人类近代文明和科技发 展作出了重大贡献。磁的基本概念磁的基本概念磁性磁性磁性：我们把磁体能够吸我们把磁体能够吸引引铁、钴、镍铁、钴、镍等物质的性等物质的性质叫磁性质叫磁性 。当磁铁靠近大头针有什么现象？说明什么？生活中还有哪些类似 现象？磁铁只能吸引铁吗？什么叫磁性？对“磁”这个字你怎么 理解？磁的基本概念磁的基本概念磁体磁体磁体：具有磁性的物体。：具有磁性的物体。条形磁铁 蹄形磁铁 小磁针天然磁体人造磁体永磁体Fe3O4什么叫磁体？生活中叫做什么？如何 分类？物理中常见的磁体有哪几种？磁的基本概念磁的基本概念磁极磁极磁极：磁体上：磁体上磁性最强磁性最强的两端。的两端。 磁体具有指向性磁体具有指向性：磁体自由静止时指北的那个磁极：磁体自由静止时指北的那个磁极 叫叫N N极，指极，指南的那个磁极叫南的那个磁极叫S S极。极。磁中性区磁中性区：磁体中间几乎：磁体中间几乎没有磁性没有磁性 每个磁体都有每个磁体都有两个磁极两个磁极，一般在磁体的两端。，一般在磁体的两端。实验中发现磁体哪里的磁性最强？悬挂起来后具有什么特点？磁 性最弱的地方在哪？条形磁铁摔断有几个磁极？环形磁铁的磁极在上下 单磁极 成对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练一练练一练磁的基本概念磁的基本概念磁极间相互作用规律磁极间相互作用规律：磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。异名磁极相互吸引。下图实验中你有什么 发现？能得到什么规 律？与电荷作用规律 对比一下你又有什么 发现？左图实验说明 说明？4有两根外形完全相同的棒a和b，如果按图甲那样 ，用手拿a时b 不会掉下；若按图乙那样，用手拿b时 不能吸住a，这说明（ ） Aa有磁性，b没有磁性 Ba没有磁性，b有磁性 Ca、b都没有磁性 Da、b都有磁性练一练练一练5.现有外表完全相同的磁铁和钢棒，如何区分呢？你 有几种方法？原理分别是什么？如果不允许添加器材 你怎么做？练一练练一练吸铁性 指向性 磁极相互作用规律 磁性强弱分布规律磁的基本概念磁的基本概念磁化磁化磁化：使没有磁性的物体获得磁性的过程。：使没有磁性的物体获得磁性的过程。 磁化方法磁化方法：用磁体接触或靠近需被磁化的物体，：用磁体接触或靠近需被磁化的物体，或用磁体顺同一方向反复摩擦。或用磁体顺同一方向反复摩擦。 去磁去磁：使具有磁性的物体失去磁性的过程。：使具有磁性的物体失去磁性的过程。 去磁方法去磁方法：加热或猛烈敲击：加热或猛烈敲击左图实验说明什么？什么叫磁化？磁化的方法有哪 些？磁化的结果是什么？什么叫去磁？如何去磁？ 什么叫磁性材料？磁铁为什么能吸引磁性材料（包 括铁、钢、钴、镍，以及他们的氧化物）？相对异极相对异极软磁性材料 硬磁性材料6.有两根大头针被磁体一端吸起，悬在磁体下方，如 图所示的四幅图中能正确反映实际情况的是（ ）练一练练一练7.如图所示，把条形磁体的一端靠近一个原来没有磁 性的铁棒，发现铁棒也能吸引铁屑，表明铁棒获得了 磁性，这种使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫 做 ，被磁化的铁棒的下端是 极。如果把 上面的条形磁铁拿走，软铁棒 （能/不能）保持 磁性。练一练练一练磁的基本概念磁的基本概念应用A、冰箱的密封条B、电脑硬盘C、银行卡D、刻录DVD盘E、录音带8把条形磁铁从中间断为两段，那么这两个断面再靠 近时，将 ；如图将喇叭上的圆形磁铁截断 后，再让原断处相对，两半磁铁之间将 (选 填“相互吸引”或“相互排斥”或“不发生相互作用”)。练一练练一练磁场磁场概念磁场：磁体周围磁场：磁体周围客观存在客观存在的一种的一种物质物质。磁场基本性质：磁场对放入其中的磁体（电流）产生力磁场基本性质：磁场对放入其中的磁体（电流）产生力 的作用。的作用。磁场方向规定：在磁场中某点，小磁针磁场方向规定：在磁场中某点，小磁针静止时静止时N N极所指极所指 方向方向，就是该点磁场的方向。，就是该点磁场的方向。实验中小磁针磁极原来怎样？后来 怎么样？为什么这样？谁施加的？ 没接触是如何施加的呢？你有什么 想法？什么方法？如何理解磁场？ 磁场的基本性质是什么？磁极间的 相互作用你现在怎么理解？磁场有 方向吗？如何知道的？如何规定的 ？磁场有大小吗？怎么知道的？磁极间相互作用就是通过磁场而发生的。磁极间相互作用就是通过磁场而发生的。磁感线上任意一点的切线方向表示该点 的磁场方向。磁感线是封闭曲线：在磁体外部：从N极出来，回到S极；在磁体内部：从S极出来，回到N极磁场磁场认识磁场看不见摸不着，我们如何能知道磁体周围的磁场大小、方向 等有什么分布特点呢？什么研究方法？具体怎么办？数量少怎么 办？后者为什么行？两者的优缺点分别是什么？通过实验你发现 磁体周围的磁场分布有什么特点？有大小：靠近磁极的地方磁场越强。有大小：靠近磁极的地方磁场越强。 有方向：小磁针静止时有方向：小磁针静止时N N极所指的方向。极所指的方向。 有区域：磁场是磁体周围立体分布的。有区域：磁场是磁体周围立体分布的。转化法转化法条演示 其他视频磁场磁场常见磁体周围磁场条形磁铁周围的磁场如何分布的？大 小如何？方向如何？对称磁场磁场常见磁体周围磁场蹄形磁铁周围的磁 场如何分布的？大 小怎么样？方向怎 么样？对称磁场磁场常见磁体周围磁场异名磁极间周围的磁场如何分布的？大小如何？方向如何？对称磁场磁场常见磁体周围磁场同名磁极间周围的磁场如何分布的？大小如何？方向如何？对称磁感线磁感线概念如何简单直观地表示磁体周围的磁场呢？什么研究方法？磁感线 的概念是什么？是真实存在的吗？它是如何描述磁场的？磁感线 有什么特点？说明什么？为什么？磁感线分布的疏密程度反映了磁场的强弱。磁感线分布的疏密程度反映了磁场的强弱。磁感线为闭合曲线。磁感线为闭合曲线。在磁体在磁体外部外部，磁感线从，磁感线从N N极发出，回到极发出，回到S S极极。 磁感线立体分布。磁感线立体分布。磁感线上任意一点的磁感线上任意一点的切线方向切线方向表示该点的磁场方向。表示该点的磁场方向。磁感线永不相交。磁感线永不相交。理想模型法理想模型法磁感线磁感线：为了描述磁体周围的磁场，物理学家依照铁屑在磁场：为了描述磁体周围的磁场，物理学家依照铁屑在磁场 的排列情况，在磁场中画一些有方向的的排列情况，在磁场中画一些有方向的假想曲线假想曲线，这样的曲线，这样的曲线 叫做磁感应线，简称磁感线。叫做磁感应线，简称磁感线。不存在不存在画法磁感线磁感线常见磁体磁感线对称练一练练一练9关于磁感线，下列说法正确的是 ( ) A. 磁感线是磁场中实际存在的曲线 B磁感线都是从磁体的N极到S极 C磁体N极在磁场中某点的受力方向与该点的磁感线 切线方向一致 D磁感线只分布在磁体外，不分布在磁体内练一练练一练10.如图所示，一条形磁铁的周围放着能自由转动的小 磁针甲、乙、丙、丁，这四根磁针静止时磁极指向画 错的是(磁针的黑端表示N极) （ ） A. 磁针甲 B磁针乙 C磁针丙 D磁针丁磁场方向磁场方向 磁感线的方向磁感线的方向 小磁针小磁针N N极静止时的指向极静止时的指向 小磁针小磁针N N极受力方向极受力方向 小磁针小磁针S S极静止时的指向极静止时的指向 小磁针小磁针S S极受力方向极受力方向在磁体在磁体外部外部，磁感线从，磁感线从N N极发极发 出，回到出，回到S S极极。常见磁体周围的磁感线要记清常见磁体周围的磁感线要记清练一练练一练11.如图所示，标出磁感线方向，并标明小磁针的N极。练一练练一练12.磁体旁小磁针静止时所指的方向如图所示，画出经 过小磁针中心的一条磁感线，并标出磁体的N、S极。NS 磁感线练一练练一练13.磁体旁小磁针静止时所指的方向如图所示，画出 小磁针所在处磁感线的方向，并标出磁体的N、S极。 （小磁针黑端为N极）练一练练一练14.如图所示，标出磁感线方向，并标明磁体的磁极。练一练练一练15在一个圆纸盒里有一个条形磁体，圆纸盒外放着 一些小磁针，各磁针静止时N极的指向如图所示，请在 圆纸盒里画出磁体并标明它的N、S极。 地球本身是一巨大的磁体地球周围的磁场，称为地磁场。地球本身是一巨大的磁体地球周围的磁场，称为地磁场。 地磁的地磁的N N极在地理南极附近地磁的极在地理南极附近地磁的S S极在地理北极附近。极在地理北极附近。小磁针静止时能指南北方向，是因为受到地磁场的作用小磁针静止时能指南北方向，是因为受到地磁场的作用沈括，中国宋代科 学家，在其著作 梦溪笔谈中最早 提及磁偏角。“方 家以磁石磨针锋， 则能指南，然常微 偏东，不全南也” 。地磁南北极与地理南北极之间存在一个夹角。地磁南北极与地理南北极之间存在一个夹角。地磁场地磁场指南针为什么指南北？阅读课本，你 了解哪些？地球为什么有磁场？地磁 场NS极在哪？怎么知道的？他们是 否重合？小磁针为什么能指南北？NN