内容正文:
第十六章 电磁转换
16.1 磁体与磁场
1. 了解简单的磁现象,知道磁极间的相互作用;
2. 知道磁场、磁感线;
3. 了解地磁场。
题型汇总:磁性、磁体、磁极、磁化、磁极间的相互作用、物体是否具有磁性的判断方法、磁场、磁感线及其特点、地磁场。
· 磁性与磁体
磁性:物体能够吸引铁(如大头针)、钴、镍等物质的性质;
磁体:具有磁性的物体;
磁极:磁体上磁性最强的部位。能够自由转动的磁体(例如悬挂的小磁针),指北的磁极叫北极,用N表示。
磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。(同斥异吸)
磁化:使原来不显磁性的物体在磁场中获得磁性的过程。容易被磁化的物体也容易失去磁性。
比如铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来。再如被磁体吸引的大头针能吸引其他大头针,这时它们能表现出磁性。
· 探究磁体周围的磁场
磁场:在磁体的周围空间,存在着一种能使小磁针发生偏转的物质;
探究方式:在磁场中撒一些铁屑,这些铁屑的分布显示了磁铁周围的磁场分布情况(科学方法:转换法)。*实验步骤:将玻璃板平放在磁体上,并在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑,轻轻敲击玻璃板,铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来。从铁屑在磁场中的分布的情况可以看出,铁屑好像排列成许多条曲线。如果按照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针n极指向画出一些带箭头的曲线,就可以形象地描述磁场。
· 磁感线
定义:为了形象直观地描述磁场的某些特征和性质而引入的带箭头的曲线磁感线的方向:磁场是实际存在的,而磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线,实际并不存在。
磁感线的方向:磁感线是有方向的,曲线上任意一点的切线方向就是该点的磁场的方向,磁感线上某一点的方向与放在该点的小磁针静止时N极的指向一致。
了解条形磁体和蹄形磁体的磁感线图的方向
· 地球磁场
地球本身是一个巨大的磁体。地球的磁场叫地磁场,地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近,地磁场的磁感线也是从N极出发,回到S极。地磁场的磁极与地理两极并不重合,世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者沈括。
考点一 磁性、磁体、磁极
1.下列四个选项中,涂黑的一端表示小磁针的N极,将小磁针放在磁体周围,小磁针静止不动时N极指向正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【解答】解:A、条形磁铁的S极与小磁针S极相对,违反了同名磁极相互排斥的规律,故A错误;
B、小磁针所处位置磁场方向是向下的,小磁针应与磁感线方向应平行,而不应垂直,故B错误;
C、小磁针所处位置磁场方向是水平向右的,而小磁针N极水平指向右方,故C正确;
D、小磁针所处位置磁场方向是水平向右的,小磁针N极水平指向右方,故D错误。
故选:C。
2.如图所示,A、B均为外形相同可能有磁性的钢棒,现将A挂在弹簧测力计上,在B的上方从左端向右端匀速移动,若弹簧测力计的示数始终不变,则 棒肯定无磁性;若弹簧测力计的示数显示先由大变小,然后是由小变大,则 肯定有磁性。
【解答】解:A挂在弹簧秤上,在B的上方从左端向右端匀速移动,若弹簧秤的示数始终不变,说明它们间的力的作用大小不变,则B棒肯定无磁性;若弹簧秤的示数显示先由大变小,然后是由小变大,说明B的两端磁性较强,中间磁性较弱,则B肯定有磁性。
故本题答案为:B;B。
3.某兴趣小组在研究扬声器结构时,发现扬声器中有一个环形磁体,他们不知道环形磁体的磁极分布情况,于是几位同学提出了以下三种猜想:
猜想1:磁极呈横向分布(例如图甲,左侧为N极,右侧为S极)
猜想2:磁极呈轴向分布(例如图乙,上面为N极,下面为S极);
猜想3:磁极呈里外分布(例如图丙,外侧为N极,内侧为S极);
为了验证其他猜想,他们进行了如下实验:
(1)用细棉线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示),结果观察到磁体在任意位置都能保持静止,这说明猜想 (1/2/3)是错误的;
(2)用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来(如图戊所示),结果观察到磁体只在特定位置能保持静止,这说明猜想 (1/2/3)是错误的;
(3)为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况,小李进行了以下实验:取两个完全相同的环形磁铁,将它们沿中心轴线互相靠近,发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转,结果它们相互吸引,则验证了另一猜想是正确的;
(4)若将这两个完全相同,重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上,静止时如图己所示(不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力),则磁铁a对底座的压力 ;
A.等于G
B.小于2G
C.等于2G
D.大于2G
(5)若再放上一个完全相同的磁铁c(b、c间也排斥),则相邻两个磁铁间的距离Lab Lbc(大于/等于/小于)。
【解答】解:(1)当