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第1節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)
第二十章 電與磁
知識(shí)點(diǎn)
磁現(xiàn)象
知1－講
1
1. 磁體與磁性
(1)磁性：物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。
(2)磁體：具有磁性的物體。
知1－講
2. 磁極與磁極間的相互作用
(1)磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的兩個(gè)部位。一在水平面內(nèi)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體, 靜止時(shí)指南的那個(gè)磁極叫南極(S 極)；指北的那個(gè)磁極叫北極(N 極)。
(2)磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。



知1－講
知識(shí)圖解
磁體的磁極：
(1)條形磁體斷裂成兩段，斷裂后的兩段都有兩個(gè)磁極，如圖1 甲所示。
(2)若兩個(gè)條形磁體按圖乙方式合在一起，組合成一個(gè)新磁體。新磁體也只有2個(gè)磁極。
知1－講
關(guān)聯(lián)思考 如果一個(gè)鐵塊被磁體的南極吸引，能否說明鐵塊被南極吸引的部分原來就具有磁性而且是北極？
關(guān)聯(lián)結(jié)果
不能，假設(shè)鐵塊原來沒有磁性，磁體的南極靠近鐵塊時(shí)，鐵塊也能被吸引。
知1－講
3. 磁化 原來沒有磁性的物體在磁體或電流的作用下獲得磁性的現(xiàn)象。
只能是磁性材料
知1－講
4. 磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象的對(duì)比(對(duì)比法)
磁現(xiàn)象 電現(xiàn)象
磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì) 帶電體能吸引輕小物體
磁極：北(N)極和南(S)極 兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷
同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引 同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引
磁極不接觸也能相互作用(磁場(chǎng)) 電荷不接觸也能相互作用(電場(chǎng))
摩擦可使鐵、鈷、鎳類物體磁化 摩擦可使物體帶電
知1－講
知識(shí)拓展
磁性材料：能夠被磁化的物體(鐵、鈷、鎳)和含有鐵、鈷、鎳的合金或這幾種金屬的氧化物。
知1－練
例 1
一個(gè)外形為正方體的強(qiáng)磁體，為了探究該磁體的磁
極分布提出下列幾種猜想，其中肯定錯(cuò)誤的是( )　
知1－練
解題秘方：任何一個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極，而且在磁體的兩端，沒有一個(gè)磁極的磁體，也沒有三個(gè)及三個(gè)以上磁極的磁體。
知1－練
解析：圖A 中左端是S 極，右端是N 極，符合一個(gè)磁體具有兩個(gè)磁極的要求；圖B 中左端是N 極，右端是N極，中間是S 極，不符合一個(gè)磁體具有兩個(gè)磁極的要求；圖C 中上端是S 極，下端是N 極，符合一個(gè)磁體具有兩個(gè)磁極的要求；圖D 中左前端是S 極，右后端是N 極，符合一個(gè)磁體具有兩個(gè)磁極的要求。
答案：B
知1－練
1. [一模·泰州] 小明購(gòu)買一環(huán)形磁體玩具， 為了解其是否具有磁性， 請(qǐng)幫他寫出辨別過程。所選器材： _____________ ；辨別方法：______________________
________________________。
大頭針(或鐵屑)
將環(huán)形磁體靠近大頭針
(或鐵屑)，觀察是否被吸引
知1－練
在確認(rèn)該磁體有磁性后，為了解該磁體的磁極分布， 他猜想： ① 可能橫向分布(如圖甲)，外側(cè)為N 極，內(nèi)側(cè)為S 極； ② 可能縱向分布( 如圖乙)， 上端為N 極，下端為S 極。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種方案幫助小明驗(yàn)證他的猜想。
驗(yàn)證方案：將兩個(gè)大小相同的環(huán)形磁體沿中心軸線相互靠近(如圖所示)，發(fā)現(xiàn)它們相互排斥，再將其中一個(gè)環(huán)形磁體翻轉(zhuǎn)180°，若它們還是相互排斥，則猜想①是正確的，若它們相互吸引，則猜想②是正確的。
知1－練
新考法 器材生活化 如圖2 所示，小榮在課后用磁體、
硬卡片和縫衣針自制了兩個(gè)指南針，把兩個(gè)指南針放入水中漂浮，兩個(gè)指南針的N 極和S 極靠近時(shí)( )
A. 會(huì)相互吸引
B. 會(huì)相互排斥
C. 不吸引也不排斥
D. 先吸引后排斥
例 2
知1－練
解題秘方：磁極間相互作用的規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
解析：兩個(gè)指南針的N 極和S 極靠近時(shí)會(huì)相互吸引，故A 正確。
答案：A
知1－練
2. 如圖是一款懸浮式無線藍(lán)牙音箱，工作時(shí)可使箱體懸在空中， 這是根據(jù)的_________________原理實(shí)現(xiàn)的懸浮。
同名磁極相互排斥
知2－講
知識(shí)點(diǎn)
磁場(chǎng)
2
1. 磁場(chǎng)
(1)磁體周圍存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)是一種真實(shí)存在的物質(zhì)。
(2)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。磁極間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的。
(3)磁場(chǎng)方向：物理學(xué)中把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。

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(4)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)：①在水平桌面上放置的小磁針，這些小磁針靜止時(shí)都是北極指北、南極指南。
②將條形磁體放到這些小磁針中間之后，這些小磁針靜止時(shí)，不再是北極指北、南極指南，
而是指向新的方向(如圖3 所示)。
③ 在圖中，旋轉(zhuǎn)條形磁體時(shí)，小磁針
北極的指向隨著發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
知2－講
關(guān)聯(lián)思考(1)小磁針在磁體周圍靜止時(shí)，北極不是指北而是指向新的方向，而且小磁針北極隨著條形磁體的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，這些事實(shí)說明什么？
關(guān)聯(lián)結(jié)果
根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，小磁針北極在條形磁體周圍的指向改變，而且小磁針北極隨著條形磁體的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，說明條形磁體對(duì)小磁針有作用力。
知2－講
(2)小磁針北極在條形磁體周圍不同位置的指向不相同，說明什么？
關(guān)聯(lián)結(jié)果
小磁針北極在條形磁體周圍不同位置的指向不相同，說明小磁針在不同位置受到條形磁體作用力的方向不同。
知2－講
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：小磁針在條形磁體周圍受到磁力的作用，不同
位置所受的磁力方向不同。
知2－講
2. 磁感線
(1)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：將鐵屑均勻地撒在玻璃板上，再將玻璃板放置在條形磁體上方，然后輕輕敲打玻璃板，觀察鐵屑的分布。實(shí)驗(yàn)中，鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化，一個(gè)鐵屑相當(dāng)于一個(gè)小磁針，小磁針在磁體周圍磁場(chǎng)的作用下有規(guī)則地排列，磁場(chǎng)的分布情況也被形象地顯示出來。
知2－講
圖4 所示為條形磁體、異名磁極和蹄形磁體周圍鐵屑的分布。
知2－講
(2)對(duì)磁感線的理解
作用 用來形象地描述磁場(chǎng)的分布情況。磁感線并不真實(shí)存在，而是人們?yōu)榱嗣枋隹臻g磁場(chǎng)的分布而想象出來的
特點(diǎn) ①方向性：磁感線上任何一點(diǎn)的切線方向都與置于該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N 極所指的方向一致



知2－講
特點(diǎn) ②疏密性：磁感線有疏密，磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱
③閉合性：磁感線是封閉曲線，在磁體外部，磁感線從N 極出發(fā)回到S 極；在磁體內(nèi)部，磁感線從S 極出發(fā)回到N 極





知2－講
特點(diǎn) ④立體性：磁體周圍磁感線的分布是立體的，而不是平面的
⑤不相交性：任何兩條磁感線絕不會(huì)相交，因?yàn)榇艌?chǎng)中任何一點(diǎn)只有一個(gè)確定的磁場(chǎng)方向。如果某一點(diǎn)有兩條磁感線相交，則該點(diǎn)就有兩個(gè)磁場(chǎng)方向，這是不可能的
知2－講
幾種常見磁體周圍的磁 感線分布
知2－講
方法點(diǎn)撥
模型法是一種通過建立物理模型來研究物理問題的方法，能使問題更加直觀、形象，以幫助人們更好地理解和掌握物理規(guī)律。
知2－講
(1)用磁感線描述磁場(chǎng)，這種方法叫模型法(或建模法)。
(2)磁場(chǎng)看不見、摸不著，通過磁場(chǎng)對(duì)放入其中的小磁針產(chǎn)生力的作用來認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。
▲▲▲
▲▲▲
知2－講
規(guī)律總結(jié)
磁感線畫法(規(guī)范與誤區(qū))：
(1)畫法步驟：
①確定磁體極性(如N極在上，S極在下)；
②從N 極出發(fā)，沿磁體外部畫曲線至S 極，內(nèi)部反向連接；
③曲線需光滑且不相交，疏密體現(xiàn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱。
(2)典型錯(cuò)誤示例：
①磁感線交叉(違背方向唯一性)；
②內(nèi)部方向錯(cuò)誤(未形成閉合回路)。
知2－練
甲、乙為不同條形磁體的兩個(gè)磁極，弧線是
部分未標(biāo)方向的磁感線，如圖5 所示。根據(jù)圖中小磁針靜止時(shí)的指向判斷甲、乙的磁極，下列描述正確的是( )
A. 甲、乙都是N 極
B. 甲、乙都是S 極
C. 甲是N 極，乙是S 極
D. 甲是S 極，乙是N 極
例 3
解題秘方：由磁感線的分布判斷是同名磁極還是異名磁極，在磁體的極性、小磁針的極性和磁感線方向中，由其中一個(gè)的情況判斷另外兩個(gè)的情況。
知2－練
解析：
答案：B
知2－練
一題多解：由小磁針的指向可判斷磁感線是回到磁極的，即甲、乙都是S 極。
知2－練
3. [中考·無錫] 磁體旁的小磁針靜止時(shí)指的方向如圖所示，請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中標(biāo)出磁體的磁極， 并標(biāo)出圖中磁感線的方向。
解：如圖所示。
知2－練
通常我們用磁感線形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，如圖6 所示描繪了某一磁場(chǎng)區(qū)域的部分磁感線，并在磁場(chǎng)的b 點(diǎn)放置一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，
例 4
知2－練
由磁感線的分布特點(diǎn)可知(　　)
A. b 點(diǎn)的磁場(chǎng)比a 點(diǎn)的磁場(chǎng)弱，小磁針靜止時(shí)N 極指向Q 處
B. b 點(diǎn)的磁場(chǎng)比a 點(diǎn)的磁場(chǎng)弱，小磁針靜止時(shí)N 極指向P 處
C. b 點(diǎn)的磁場(chǎng)比a 點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)，小磁針靜止時(shí)N 極指向P 處
D. b 點(diǎn)的磁場(chǎng)比a 點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)，小磁針靜止時(shí)N 極指向Q 處
解題秘方：磁場(chǎng)中的小磁針靜止時(shí)，N 極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁場(chǎng)中磁性越強(qiáng)的位置，磁感線越密集。
知2－練
知2－練
解析：由圖可知，a 點(diǎn)與b 點(diǎn)相比，b 點(diǎn)的磁感線更密集，所以b 點(diǎn)的磁場(chǎng)比a 點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)。根據(jù)磁場(chǎng)中的小磁針靜止時(shí)，N 極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向可知，小磁針靜止時(shí)N極所指的方向與磁場(chǎng)的方向一致，故指向Q 處。
答案：D
知2－練
4. 如圖所示，是條形磁體的磁場(chǎng)分布圖，
下列說法正確的是( )
A. 該條形磁體的左端為N 極，右端為S 極
B. a 處的磁場(chǎng)強(qiáng)弱與b 處的磁場(chǎng)強(qiáng)弱相同
C. 置于a 點(diǎn)的小磁針，靜止時(shí)南極指向左側(cè)
D. 磁感線是為了研究方便引入的假想曲線
D
知3－講
知識(shí)點(diǎn)
地磁場(chǎng)
3
1. 定義：地球周圍存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)。
2. 地磁場(chǎng)的分布：地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近。
3. 磁偏角
(1)地磁南北極和地理南北極并不完全重合。
(2)宋代學(xué)者沈括最早記述了磁偏角現(xiàn)象。


知3－講
易錯(cuò)提醒
地理北極附近是地磁南極，吸引指南針的北極。反之，地理南極附近是地磁北極，吸引指南針的南極。
知3－練
司南是我國(guó)早期的指南針。小科將條形磁體置于塑料勺內(nèi)，在勺下墊泡沫，一起置于裝水的紙盤中，漂浮在水面上，能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而得到一個(gè)仿制“司南”(如圖8所示)。
例 5
知3－練
下列說法正確的是( )
A“. 司南”靜止時(shí)勺柄指南，標(biāo)為N極
B“. 司南”能指南北是受地磁場(chǎng)的作用
C“. 司南”的紙盤換成鐵盤后也能正常使用
D“. 司南”勺柄的指向與勺內(nèi)磁體的磁極方向無關(guān)
知3－練
解題秘方：“司南”指南北是因?yàn)槭艿降卮艌?chǎng)的作用，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引；磁體對(duì)鐵磁性物質(zhì)具有吸引的作用。
解析：“司南”靜止時(shí)勺柄指南，就是南極，為S 極；“司南”能指南北是因?yàn)槭艿降卮艌?chǎng)的作用；“司南”實(shí)質(zhì)上是一個(gè)條形磁體，對(duì)鐵磁性物質(zhì)具有吸引的作用，
知3－練
如果將紙盤換成鐵盤，則會(huì)由于鐵盤的吸引作用而無法指南北；“司南”勺內(nèi)磁體的S 極在勺柄端，與地磁場(chǎng)的N 極相互吸引，“司南”勺柄指向南方，因此才具有指南北的性質(zhì)，則“司南”勺柄的指向與勺內(nèi)磁體的磁極方向有關(guān)。
答案：B
知3－練
5.[一模·鹽城] 如圖是軍事著作《武經(jīng)總要》中記載的“ 指南魚”， 靜止漂浮時(shí)，魚頭總是指北。小明將兩條完全相同的“指南魚”靠近擺放，并繪制了它們的磁感線分布， 其中正確的是( )
C
如圖9 所示，A 點(diǎn)磁場(chǎng)方向水平向______，B 點(diǎn)磁場(chǎng)方向水平向______ 。(均填“左”或“右”)
易錯(cuò)點(diǎn)
混淆磁體內(nèi)部的磁感線方向和磁體外部的磁感線方向
例 6
右
左
解析：在磁體外部，磁感線從N極出發(fā)，回到S極，所以A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向右；在磁場(chǎng)內(nèi)部，磁感線從S極出發(fā)，回到N極，所以B點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向左。
診誤區(qū)：
磁感線是有方向的。在磁體內(nèi)部和外部，磁感線方向不同。
磁現(xiàn)象 磁場(chǎng)
磁場(chǎng)
定義
磁感線
基本性質(zhì)
描述
幾個(gè)相關(guān)概念
磁體、磁性、磁極、磁化
地磁場(chǎng)
概念、分布規(guī)律

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