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新知导入
知识回顾:由上一节我们知道,磁场对放入其中的磁体有力的作用,将小磁针放在磁体附近的不同位置小磁针所指的方向不同。
如果把铁粉撒在磁体的附近,你知道会出现什么情况吗?
第三章第1节 磁体的磁场
(第2课时)
磁场和磁感线 地磁场
你观察到什么现象?为什么两磁体间没有接触,却能产生相互作用呢?
磁体
转动
磁体
受力作用
力能改变物体的运动状态
磁力作用
磁场
力是物体对
物体的作用
磁场是磁体周围存在的一种物质。
磁体的周围存在着磁场;
磁场看不见、摸不着,可以通过与其他物质的相互作用来认识它。
磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。
转换法
磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用:
放入条形磁铁
磁场有方向,科学上把小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处点的磁场方向。
小磁针的北极指向磁体的南极,小磁针的南极指向磁体的北极。
在磁体周围的不同位置,磁场的方向是不同。
处在磁场中的小磁针,会受到磁力的作用而改变指向。
探究:用铁屑探究磁体周围的磁场
实验目的 模拟磁体周围的磁场在一 个平面上的分布情况。
实验器材 条形磁体、蹄形磁体、玻璃板、铁粉。
N
S
实验步骤
1.在水平桌面上放一张白纸,白纸上方放置一个蹄形磁体或条形磁体。
2.把玻璃板放在两个磁铁的上方,在玻璃板上撒一层薄薄的铁粉。
3.轻轻敲打玻璃板,观察铁屑的分布。
铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体,
在有机玻璃板上均匀地撒上细铁屑,分别放在条形磁体和蹄形磁体上,轻敲玻璃板,观察细铁屑的分布情况。磁体周围细铁屑的排列可以形象地显示出各点的磁场分布,如图3.1-9和3.1-10所示。
为什么会出现这种分布情况?
不同位置放小磁针
轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离不受摩擦力。
铁屑在磁力作用下排列有序。
它们围绕磁铁呈辐射状有规律地排列起来,这 样就可把磁体周围的磁场在一 个平面上的分布情况形象地模拟出来。
在甘油里的铁粉,显示出同名磁极和异名磁极间的磁场分布。
一、磁感线
1.磁感线:人们根据磁铁周围磁场中铁屑的排列情况画出的虚曲线,叫做磁感线。
英国物理学家、化学家 用 来描述磁场
法拉第
磁感线
磁极周围的磁感线最密,磁场最强。
①磁体周围的磁感线从N极发出,回到S极;磁体内从S极到N极。磁感线是闭合的曲线。
②磁感线箭头表示的方向就是磁场中各点的磁场方向,也就是小磁针静止后北极所指的方向。
③在空间每一点只有一个磁场方向,所以磁感线不相交。
④磁感线的疏密表示磁场的强弱,即磁感线密的地方表示该点磁场强,疏的地方磁场弱。
N
利用磁感线可象地表示出磁铁周围的磁场。
相互排斥
相互吸引
理想化方法
理想化是指通过高度抽象而产生的研究对象、条件或过程,能做出并非现实而又合乎规律的活动。因此,它可以是对象理想化、条件理想化或过程理想化。例如,光线、磁感线等是对象理想化,光滑平面、轻杆、细绳等是条件理想化,匀速直线运动、均匀变化等是过程理想化。理想化是简化问题、解决问题的常用方法。
磁感线实际并不存在,是为了研究方便而假设的线;但磁场是客观存在的。
注意:磁场分布其实是立体的,而不仅在一个平面内。
A磁体在其周围会产生磁场,当B磁体处于A磁体的磁场中,就会受到A磁体的磁场的作用力;同样,B磁体产生的磁场也会对A磁体产生作用力。
向同组的同学叙述A、B两磁体之间相互作用力的产生机理。
磁体间的相互作用通过磁场发生。
悬挂的条形磁铁(指南针)静止为什么总是南北指向?
小磁针总是有一极指向北方
地球表面一定有指向北方的磁场
这磁场可能来自于地球本身
地球可能是一个磁体
地球产生的磁场称为地磁场
地理的北极
地理的南极
地球确实是个大磁体。地球产生的磁场叫地磁场,地磁场的分布:
目前,地磁场的起源问题仍让科学家感到困惑。科学家们提出了一些不同的假设,如有的科学家认为是地核中熔化了的金属(铁和镍)的环流使地球产生了磁性,但现在尚无法验证。
地球的磁场
①地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
③地磁场的方向总是地理南极指向地理北极。
②地理两极与地磁两极并不重合,它们之间存在磁偏角。
磁偏角是指地球表面任一点的磁子午圈同地理子午圈的夹角。沈括在《梦溪笔谈》中记载与验证了磁针"常微偏东,不全南也"的磁偏角现象,比西欧记录早 400年。
科学拓展
宇宙中的许多天体具有磁场,且也在变化之中。
炫丽的极光是太阳风遇到地磁场后发生偏转运动,并且高速粒子与高空的稀薄气体分子碰撞后发出的光。
太阳的磁场
太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都与太阳的磁场有关。
炫丽的极光
太阳风
根据图3.1-13 中指南针的指向,画一个示意图,解释地理北极就在地磁南极附近的原因。
S
N
科学·技术·社会·环境
1.将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上,静止时的示意图如图所示,其中符合实际的是( )
A B C D
C
2.如图所示的是条形磁体周围的磁感线分布图,在a、b、c、d四点中,磁场最强的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
A
3.如图所示,一条形磁铁周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁,这四根磁针静止时N极指向画错的是(磁针的黑端表示N极)( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
C
4.我国北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中,将指南针分为“水针”和“旱针”两类。在图所示装置中,条形磁铁左方的水盆中悬浮的“水针”和正上方悬挂的“旱针”在静止时其N极分别指向( )
A.左,左 B.右,左 C.左,右 D.右,右
B
5.在探究条形磁体周围磁场的实验中,老师将玻璃板平放在磁体上,并均匀地撒上一层铁屑,轻敲玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,如图所示。对实验中有关现象的分析正确的是( )
A.撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来
B.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C.铁屑越疏的地方磁场越弱,离磁体也越远
D.该实验既能显示磁体周围的磁场强弱,还能显示磁场方向
B
6.地球是个大磁体,a、b表示磁极位置。请结合图,判断下列说法正确的是( )
A.磁性最强的是赤道附近
B.a处相当于磁铁中的N极
C.挂在b处的小磁针静止时N极指向地面
D.放在c处的小磁针静止时N极指向a处
D
7.如图所示是研究磁体周围磁场时的铁屑分布情况。实验时,a、b、c三个位置所对应的磁极可能是( )
A.N、N、N
B.N、S、S
C.N、N、S
D.S、N、S
B
8.下图中磁体两极间磁感线的画法正确的是 ( )
A
板书设计
小磁针N极的指向为磁场方向
磁场
地磁场
磁感线
真实存在的物质
地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近
第三章第1节 磁体的磁场 (第2课时)
磁场和磁感线 地磁场
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