内容正文:
第一节 指南针为什么能指方向
知识点一:磁体和磁极
1、磁性:能够吸引 铁、钴、镍等物质的性质
2、磁体:能够吸引铁、钴、镍一类物质的物体。(具有磁性的物质)
3、磁体的分类:
按磁性保持时间长短:
永磁体:即能够长期保持其磁性的磁体,永磁体是硬磁体,不易失磁,也不易被磁化。
软磁体:作为导磁体和电磁铁的材料大都是,软磁体极性是随所加磁场极性而变化的。
按磁体的形状:
条形磁体、蹄形磁体、针形磁体
按磁体的来源:
天然磁体、人造磁体
4、磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。
一个磁体无论多么小都有两个磁极,可以在水平面内自由转动的磁体,静止时总是一个磁极指向南方,另一个磁极指向北方,指向南的叫做南极(S极),指向北的叫做北极(N极)。
磁极间具有相互作用,同名磁极相斥、异名磁极相吸。
5、磁极颠倒
地球磁极倒转造成的后果相当严重,将影响整个自然界。地球两极倒转过程中一旦地球磁场消失,这些太阳粒子风暴将会猛击地球大气层,对地球气候和人类命运产生致命的影响。这一天如果真的到来,一些低轨道人造卫星也将完全暴露在太阳电磁风暴的吹打中,不久就会被完全摧毁。许多靠地球磁场导航的生物,诸如燕子、羚羊、鲸鱼、鸽子和趋磁性细菌等,都会迷失方向。
6、判断一个物体是否具有磁性
根据磁体的吸铁性判断:将被测物体靠近铁类物质,若能吸引铁类物质(如铁屑),说明物体具有磁性道,否则没有磁性。
根据磁体的指向性判断:让物体在水平面内自由转动,静止时若总是指南北方向,说明该物体具有磁性,否则便没有磁性。
根据磁极间的相互作用规律判断:将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极,若发现有一端发生排斥现象,则说明该物体具有磁性。若与小磁针的两极都表现为相互吸引,则该物体没有磁性。
根据磁极的磁性最强判断:A,B两个外形相同的钢棒,已知其中一个具有磁性,另一个没有磁性,具体的区分方法是:将A的一端从B的左端向右端滑动,若发现吸引力的大小不变,则说明B具有磁性,否则B没有磁性。
7、磁化
使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。
磁化方法:
①用磁体的南极或北极,沿物体向一个方向摩擦几次。
②在物体上绕上绝缘导线,通入直流电,经过一段时间后取下即可。
③使物体与磁体吸引,一段时间后物体将具有磁性。
只有少数金属及金属化合物可以被磁化。
软铁被磁化后,磁性容易消失,称为 软磁材料 。钢被磁化后,磁性能长期保持,称为 硬磁性材料 。所以制造永磁体使用钢 ,制造电磁铁的铁芯使用软铁 。
消磁:当磁化后的材料,受到了外来的能量的影响,例如加热、冲击,其中的各磁畴的磁距方向会变得不一致,磁性就会减弱或消失,这个过程就称为消磁。
知识点二:磁场和磁感线
1、磁场
定义:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。
电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。
基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用,我们常用小磁针是否受到磁力的作用来检验小磁针所在的空间是否存在磁场。
磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。
磁场具有波粒的辐射特性。磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的,所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作用。
磁场方向:规定小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。
方向:磁体外部周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。
说明:
磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线,不是客观存在的。
磁感线是 封闭 的曲线。
磁感线立体 分布在磁体周围,而不是平面的。
磁感线 不相交 。
磁感线的疏密程度表示 磁场的强弱 。
在磁场中画一些曲线,用虚线或实线表示使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同(且磁感线互不交叉),这些曲线叫磁感线。
2、磁感线——理想模型:法拉第引入
知识点三:地磁场
1、地磁场
地球产生的磁场 ,磁针指南北是因为受到地磁场的作用 。
磁极:地磁北极在地理南极附近 ,地磁南极在地理北极附近 。
磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现,地磁南北极与地理南北极不重合。
2、磁体应用
指南针,四大发明之一,利用磁体的磁极具有指向性制成的,最早的指南仪叫司南。磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上,磁针的南极指向地理南极(磁场北极),利用这一性能可以辨别方向。
例1: 现有a、b、c三根铁棒,为确定铁棒是否有磁性,将三根铁棒如图所示悬挂,在三根铁棒悬挂前,根据图示情况可得( )
A.a、b一定均有磁性 B.a、b有可能都没有磁性
C.b、c一定均有磁性 D.b、c有可能都没有磁性
【答案】 C
例2:如图所示,甲、乙两根同样的条形磁铁的一端分别吸有一根较重的铁钉。若磁铁甲不动,将磁铁乙N极去接触磁铁甲的S极,则出现的现象是( )