内容正文:
一、磁体与磁场
1. 理解磁极之间的相互作用,感知磁场的存在
2. 知道磁感线可用来形象的描述磁场,知道磁感线的方向是怎么规定的。
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知识点01 磁现象
磁性:物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质(吸铁性)的性质叫磁性。
磁体:具有磁性的物体,叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。
磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁极在磁体的两端。磁体两端的磁性最强,中间的磁性最弱。磁体的指向性:可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针,静止后总是一个磁极指南(叫南极,用S表示),另一个磁极指北(叫北极,用N表示)。
无论磁体被摔碎成几块,每一块都有两个磁极。
磁极间的相互作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。(若两个物体互相吸引,则有两种可能:①一个物体有磁性,另一个物体无磁性,但含有钢铁、钴、镍一类物质;②两个物体都有磁性,且异名磁极相对。)
磁化:一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。
解读:判断物体是否是磁体,主要可依据磁铁的吸铁性,指向性以及磁极间的相互作用规律。跟判断物体是否带电相类似,要判断某物体是否有磁性,可以将另一磁体靠近它,并观察到两者相互排斥时,就能判定被考察物体是有磁性的。如果被考察物体是铁磁性物质的,由于另一磁铁具有吸铁性,因此两者互相吸引不能证明双方都一定具有磁性。
【即学即练1】
图中展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其所涉及的物理知识表述正确的是
A. 日晷:光的折射
B. 司南:摩擦起电
C. 紫砂壶:连通器
D. 水车:内能的利用
【答案】C
【解析】解:A、日晷利用光沿直线传播,故A错误;
B、司南利用的是磁体与地磁场间的相互作用,故B错误;
C、紫砂壶是一个连通器,故C正确;
D、水车利用的是水的动能,故D错误。
故选:C。
知识点02 磁场
磁场:磁体周围的空间存在着磁场。
磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
磁场的方向:把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向。
磁场中的不同位置,一般说磁场方向不同。
磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线,任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。
地磁场:地球本身是一个巨大的磁体,在地球周围的空间存在着磁场,叫做地磁场。
小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。
地磁场的北极在地理南极附近;地磁场的南极在地理北极附近。
地理的两极和地磁的两极并不重合,磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有偏离(地磁偏角),世界上最早准确记述这一现象的人是我国宋代的学者沈括。(《梦溪笔谈》)
解读:对磁感线的认识:
①磁感线是在磁场中的一些假想曲线,本身并不存在,作图时用虚线表示;
②在磁体外部,磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。在磁体内部正好相反。
③磁感线的疏密可以反应磁场的强弱,磁性越强的地方,磁感线越密,磁性越弱的地方,磁感线越稀;
④磁感线在空间内不可能相交。
典型的磁感线:
【即学即练1】
如图所示,请用箭头标出A点的磁感线方向。
【答案】解:由图可知,磁体的左端为N极,在磁体的外部,磁感线是从N极出来回到S极的,如图所示:
【解析】在磁体的外部,磁感线是从N极出来回到S极的。
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【典例1】
如图所示的磁悬浮地球仪,在地球仪底端有一个磁铁,在底座内部有一个金属线圈,线圈通电后,地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是( )
A.地球仪周围存在磁场,同时也存在磁感线
B. 地球仪周围的磁场分布是均匀的
C. 地球仪周围各点的磁场方向都相同
D. 地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
【答案】D
【解析】解:
A、在地球仪底端有一个磁铁,则地球仪周围存在磁场,但不存在磁感线,磁感线是人们为了形象方便地描述磁场而假想的曲线,故A错误;
B、磁铁周围的磁场分布是不均匀的,越靠近磁铁的磁极,磁场越强,即地球仪周围的磁场分布不是均匀的,故B错误;
C、地球仪周围的磁感线是从N极出来回到S极的,且磁场的分布是不均匀的,所以各点的磁场方向不一定相同,故C错误;
D、磁悬浮地球仪之所以能悬浮在空中,是利用了同名磁极相互排斥的原理,故D正确。
故选:D。
【典例2】
a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是( )
A. a端磁极是S极,b端磁极是N极
B. P点没有磁场
C. 磁感线是真实存在的
D. Q点的磁场方向水平向右
【答案】D
【解析】解:
A、在磁体外部,磁感线从磁体的N极出来回到S极,所以a端为N极,b端为S极,故A错误;
B、磁体的周围存在磁场,P点有磁场,故B错误;
C、为了形象地描述磁场的性质,物理学中引入了磁感线,但磁感线