磁现象和磁场
我们小学都接触过磁铁,都玩过指南针,指南针就是磁的应用。我们这一节来学习《磁现象和磁场》,来探究指南针的工作原理。
我国古代的磁铁
罗盘
公元843年,在茫茫的大海上,一只帆船正在日夜不停地航行,没有航标、没有明确的航道。
船上一些聪明的中国人利用手中仪器指示的方向,开辟了从浙江温州到达日本嘉值岛的航线。
这个神奇的仪器,就是罗盘。罗盘即平常我们说的指南针,它是我国古代的四大发明之一。
司南
是我国早期的指南针—司南。公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载为:
“司南之杓,投之于,其柢指南。”
司南是把天然磁石琢磨成勺子的形状,放在一个水平光滑的“地盘”上制成的,静止时它的长柄指向南方。
磁现象
在2000多年前的春秋时期,我们的祖先就发现了天然磁铁矿石吸铁的性质。
现在,人们利用这些磁铁矿石、钢或某些合金及人工合成材料,根据需要制成各种形状的磁体。
磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。它的吸引能力最强的两个部位叫做磁极。
能够自由转动的磁体,例如悬吊着的磁针,静止时指南的那个磁极叫做南极(或S极)指北的那个磁极叫做北极(或N极)。
一些磁体在磁场或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。
磁化虽然能让物体体现出磁性,比如把一根钢针磁化后可以做成简单的指南针;
不过有时候也有危害,比如,机械手表的表针被磁化后,走时不准,彩色电视机显像管被磁化后色彩失真。
磁极间的作用力
磁极间相互作用的规律是:同名磁极相互斥,异名磁极相互吸引。
磁场
把小磁针拿到一个磁体附近,它会发生偏转。磁针与磁体并没有接触,怎么会有力的作用呢?
这是因为磁体周围存在着一种物质,能使磁针偏转。这种物质看不见、摸不着,我们把它叫做磁场。
在物理学中,许多看不见、摸不着的物质,可以通过它对其他物体的作用来认识。
像磁场这种物质,我们用实验可以感知它,所以它是确确实实存在的。
磁场方向规定
在条形磁体周围的不同地方,小磁针静止时指示着不同的方向。物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。
为了形象地描述磁场,可以在磁体周围放许多小磁针,这些小磁针在磁场的作用下会排列起来,这样我们就能知道磁体周围各点的磁场方向了。
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。
实验:研究磁场的方向
在磁体外部放置越多、越小的磁针,就能越清楚地看出磁场的分布情况。
在蹄形磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上撒一层铁屑。轻轻敲打玻璃,可以看到小铁屑有规则地排列起来。
因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被磁化,相当于一个个小磁针,小磁针在磁体周围磁场的作用下有规则地排列,磁场的分布情况也被形象地显示出来。
类似的,可以用大量铁屑来反映条形磁铁磁场。
典型磁场磁感线分布
在条形磁体周围的不同地方,小磁针静止时指示着不同的方向。
通过实验可得到如图所示的条形磁体与蹄形磁体周围磁场方向。用磁感线描述的条形磁体和蹄形磁体的磁场。
可以看出,在用磁感线描述磁场时,磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的。
地磁场
地球周围存在着磁场:地磁场。
在地球表面及空中的不同位置测量地磁场的方向,可以画出地磁场的磁感线。地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。
不过,地理的两极和地磁场的两极并不重合,磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离。
世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者沈括。
《磁现象、磁场》基础知识巩固题
1、磁性:磁铁能吸引 等物质的性质(吸铁性)。磁体定义: 叫做磁体。分类:永磁体分为 、 。
2、磁极定义: 。磁体磁性两端最 ,中间最 (强或弱)。种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁体叫 ,指北的磁体叫 。作用规律 。
3、磁化定义:使原来没有磁性的物体 。钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为 。钢被磁化后,磁性能长期保持,称为 。所以制造永磁体使用 ,制造电磁铁的铁芯使用 。
4、物体是否具有磁性的判断方法:根据磁体的 判断;根据磁体的 判断;根据磁体 判断;根据 判断。
5、磁场定义 。基本性质: 。磁极间的相互作用是通过 而发生的。方向规定: 。
6、磁感线定义:在磁场中画一些有方向的曲线,任何一点的曲线方向都跟 一致。方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的 出来,回到磁体的 。
7、地磁场定义:在地球 ,磁针指南北是因为 。磁极:地磁场的北极在 ,地磁场的南极在 。磁偏角:首先由 发现的。
8、现代磁悬浮列车就是利用磁极间的相互 ,将车身托起,这就大大减小了 ,使列车能高速运行。
9、一根钢条接近小磁铁,小磁铁的N极被吸向钢条,这一现象说明钢条原来 有磁性。
10、在地球的某一个地方,小磁针的N极竖直向下,那么前方是地理的 极。
《磁现象、磁场》基础知识巩固题答案
1、铁、钴、镍 具有磁性的物体 天然磁体 人造磁体
2、磁体上磁性最强的部分叫做磁极 强 弱 南极 北极 同名磁极互相排斥,异名磁极相互吸引
3、获得磁性的过程 软磁性材料 硬磁性材料 钢 软铁
4、吸铁性 指向性 同名磁极相互排斥 磁极的磁性最强
5、磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着、客观存在的特殊物质 磁场对放入其中的磁体产生力的作用 磁场 磁场中的某一点,小磁针北极静止时所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)
6、放在该点的磁针北极所指的方向 北极 南极
7、周围存在磁场 受地磁场作用 地理的南极附近 地理的北极附近 我国宋代的沈括
8、排斥 阻力
9、不一定
10、北
(*内容源自初中物理网)
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