内容正文:
第十六章 电磁铁与自动控制
单元总结
知识要点一:认识磁体
1.磁性:磁体是自然界中的一类物体,它具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,这种性质叫做磁性。
2.永久磁体:能够长期保存磁性的磁体叫做永磁体。
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人造永磁体
3.磁极:磁体上的两极磁性最强,叫做磁极。任何磁体都有两个磁极(磁北极和磁南极),将磁体水平悬挂起来,当它静止时,指北的一端叫做磁北极(N极),指南的一端叫做磁南极(S极)。
4.磁极间相互作用的规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
5.磁化:在物理学中,把这种使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
甲铁棒能吸引小磁针,乙铁棒能排斥小磁针,若甲、乙铁棒相互靠近,则两铁棒( )
A.一定互相吸引 B.一定互相排斥
C.可能无磁力的作用 D.可能互相吸引,也可能排斥
如图所示,将挂着铁块的弹簧测力计在水平放置的条形磁铁上自左端向右逐渐移动时,测力计的示数将 。
1.磁体分天然磁体和人造磁体。磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱。将一块磁体分成若干小磁体,发现不论分成多少块,每个磁体均有两个磁极。
2.有些磁性材料如软铁、硅钢很容易被磁化,但磁性不容易保留,称为软磁性材料,常用作电磁体、变压器、发动机的铁芯。另一些磁性材料,如合金钢、碳钢不容易被磁化,但是一旦被磁化后磁性能长期保留,称为硬磁性材料,常用作扬声器、话筒等设备中的永磁体。许多材料既不能被磁化,也不能被磁铁吸引,例如橡胶、塑料、铝、铜、金、银等。
3.(1)吸铁性。磁体只能吸引铁、钴、镍等磁性材料,而不能吸引铝、铜、木材等非磁性材料。利用“吸铁性”也可判断物体有无磁性。
(2)指向性。磁体自由静止时具有指南北方向的性质。利用“指向性”不仅可以判断物体有无磁性,而且还可确定磁体的极性。
4.物体的磁性既能获得,也会失去。不断敲击或放在火焰上加热已被磁化的铁钉,铁钉就会失去磁性,这个过程称为“去磁”。
知识要点二:认识磁场
1.磁场:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质,叫做磁场。
2.磁场的方向:人们把小磁针在磁场中静止时N极所指的方向,规定为这一点的磁场方向。
3.磁感线:为了形象的表示磁场,我们仿照铁屑在磁场中的分布图形,画出一条条带有箭头的曲线,这样的曲线叫做磁感线。
(a)条形磁铁周围的铁屑分布 (b)条形磁铁周围的铁屑分布
5.磁感线的特点:
(1)磁感线是人为引入的一组假想曲线,是模拟无数小磁针在磁场中的分布和排列情况而画出的曲线,磁场中并没有客观存在的磁感线。
(2)用磁感线能形象地确定磁场的方向。磁感线上任一点的切线方向与该点的磁场方向一致。
(3)用磁感线能表示磁场的强弱。磁感线越密处磁场越强,磁感线越疏处磁场越弱。
(4)磁感线为闭合曲线。在磁体外部,从N极到S极;在磁体内部,从S极到N极。
(5)任意两条磁感线不能相交。因为在磁场中任一点,其磁场只有一个确定的方向。
(6)磁感线是空间立体分布的,不只是在一个平面上。
6.地磁场:地球是一个巨大的天然磁体,地球周围的磁场叫做地磁场。
7.地磁场的两极:地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。
关于磁体和磁场,以下说法中错误的是( )
A.悬挂起来的小磁针静止时,小磁针的北极指向地理的北极附近
B.铁、铜、铝等金属材料都能够被磁化
C.磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的
D.通电导体周围一定存在磁场
关于磁感线的说法中,不正确的是( )
A. 磁感线是闭合的曲线
B. 磁感线的方向总是从N极到S极
C. 磁场中的任意两条磁感线都不会相交
D. 磁感线在某点的方向总是和放在该点的小磁针南极指向相反
1.值得注意的是,虽然我们可以通过磁场的基本性质来认识磁场的存在,即通过放入磁体来感知磁场的存在,但这并不表示没有放磁体的空间就不存在磁场。在磁体周围没有放入磁体时,磁场仍然客观存在。
2.磁偏角:地磁两极与地理两极并不重合,两者轴线之间存在着一个夹角,称为磁偏角,磁偏角是我国宋代的沈括最早发现的。
3.指南针之所以指示南北是由于地磁场的作用,小磁针的S极指南,是由于地磁场的N极在地理南极附近,根据磁极间的相互作用可知,小磁针的S极指南,N极指北。
知识要点