内容正文:
第20-1讲 磁现象和磁场
知识点1:磁现象和磁场
磁现象: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(magnetic
pole)。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(south pole)或S极,
指北的那个磁极叫做北极(north pole)或N极。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。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(magnetization)。
磁场和磁感线:如果把磁针拿到一个磁体附近,它会发生偏转。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(magnetic field)。
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(magnetic induction line)。
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。这是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。用磁感线描述的条形磁体和蹄形磁体的磁场。从图上可以看出,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。样我们就能知道磁体周围各点的磁场方向了。
地磁场:能水平转动的磁针就是指南针。拿来几只小磁针放在桌面上,你可以发现,静止时它们都指向同
一方向,即磁针的N极总是指向北方。这说明,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(1031—1095),这个发现比西方早了400 多年。
【典例探究1】如图所示,小明在四川科技馆用一根细线将一个磁极未知的条形磁铁悬挂在空中,静止时它的A端指向地理北极,则该条形磁铁的A端是( )
A.N极 B.S极
C.N极和S极都有可能 D.无法确定是否具有磁性
【答案】A
【解析】可自由转动的条形磁铁,由于受地磁场的影响,静止时,S极总是指向地理的南极方向,N极总是指向地理的北极方向,磁铁静止时A端总是指向地理北方,则A端是磁铁的N极;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例探究2】根据图中小磁针N极指向,标出磁体的磁极名称,并画出磁感线。
【答案】见解析
【解析】由小磁针的指向可知磁感线的方向,即可知磁极的分布。图一小磁针指向外,故两磁铁应为同名磁极相对,且为N极;图二小磁针N极向右,故磁体左侧为N极,右侧为S极;图三中小磁针N极指向左侧磁极,故右侧磁铁的左端为N极,左侧磁铁的右端为S极,如下图所示:
【典例探究3】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 。
【答案】先减小后变大
【解题大招】磁体的不同位置磁性的强弱不同,其中,两端最强称为磁极,中间最弱,几乎没有磁性。所以当铁块从条形磁铁的左端移动到右端过程中,在到达磁体中间的过程中,磁体对铁块的吸引力变小;从中间到最右端的过程中,磁体对铁块的吸引力变大。
一、单选题
1.(2023·黑龙江哈尔滨·统考中考真题)新型材料的发现,让我们的生活变得更美好,下列有关材料的使用,说法不正确的是( )
A.甲图:制造国产C919大飞机使用了密度较小的材料
B.乙图:制造冰箱门磁封用到了磁性材料
C.两图:制造发光二极管使用了半导体材料
D.丁图:电热水壶的电加热器是由超导体材料制成的
2.(2023·江苏泰州·统考中考真题)关于地磁场,下列说法中正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S极出发回到地磁N极
C.教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理南极
D.指南针是我国古代四大发明之一,它能指南北是因为受到地磁场的作用
3.(2023·吉林长春·统考中考真题)下列现象中,属于静电现象的是( )
A.磁铁吸引铁钉 B.用吸管“吸”饮料
C.地球吸引苹果 D.摩擦过的气球吸引头发
4.(2023·福建·统考中考真题)在我国古代的