磁现象磁场(李春阳)

1、驿城区板桥镇中学 磁现象磁现象 磁场磁场 公元公元843年年,在天水一色的茫在天水一色的茫 茫大海上茫大海上,一只帆船正在日夜不停一只帆船正在日夜不停 的航行的航行,没有航标没有航标,没有明确的航道没有明确的航道. 他们是怎样摆脱当时的困境的呢他们是怎样摆脱当时的困境的呢? 古代人们就发现了天然磁石吸引铁器古代人们就发现了天然磁石吸引铁器 的的 现象。东汉学者王充在现象。东汉学者王充在论衡论衡一书一书 中中 描述的描述的“司南司南”, ,被公认为最早的磁性被公认为最早的磁性 指南工具。指南针是我国古代四大发指南工具。指南针是我国古代四大发 明明 之一之一。 你知道吗？美丽的极光的发生与地球的你

2、知道吗？美丽的极光的发生与地球的 磁场有密切关系。磁场有密切关系。 东汉王充在东汉王充在论衡论衡中写道：中写道： “司南之杓，投之于地，其柢指司南之杓，投之于地，其柢指 南南” 最初发现的磁体是被称为最初发现的磁体是被称为“天然磁石天然磁石” 的矿物，其中含有主要成分为的矿物，其中含有主要成分为FeFe3 3O O4 4，能吸引，能吸引 其他物体，很像磁铁其他物体，很像磁铁. . 磁现象磁现象 磁场磁场 知道磁体、磁极、磁性及磁极间的相互作用知道磁体、磁极、磁性及磁极间的相互作用 了解磁化现象了解磁化现象 知道磁体周围存在磁场知道磁体周围存在磁场 理解磁感线用来描述磁场的分布，及磁感线的方向理

3、解磁感线用来描述磁场的分布，及磁感线的方向 知道地球周围有磁场，知道地磁场的南、北极知道地球周围有磁场，知道地磁场的南、北极 传说秦始皇统一六国后传说秦始皇统一六国后,为了自己为了自己 逍遥作乐逍遥作乐,建造了一座富丽堂皇的阿房建造了一座富丽堂皇的阿房 宫宫,由于秦始皇曾经有几次遇刺由于秦始皇曾经有几次遇刺,虽都侥虽都侥 幸脱险幸脱险,但仍使他整日提心吊胆但仍使他整日提心吊胆,生怕再生怕再 遇刺遇刺,因此在建造阿房宫时因此在建造阿房宫时,他命令工匠他命令工匠 在大门上安装在大门上安装“机关机关”使得身披铁甲使得身披铁甲, 怀揣利刃的刺客休想进入怀揣利刃的刺客休想进入. 你知道聪明的工匠们是怎样

4、解决这你知道聪明的工匠们是怎样解决这 一难题的吗一难题的吗? 想想议议想想议议 什么是磁体？ 想想做做想想做做探究实验：探究实验： 实验器材：条形磁体、铜丝、铝丝、 塑料品、订书针（铁质） 磁体不是任何金属都能吸引，能吸引铁、 钴、镍等物质，这种性质叫做磁性磁性。 分类：按形状：蹄形、条形、针形磁体分类：按形状：蹄形、条形、针形磁体 按来源：天然磁体、人造磁体按来源：天然磁体、人造磁体 按长短：软磁体：磁性很容易消失按长短：软磁体：磁性很容易消失 硬（永）磁体：磁性能永久保持硬（永）磁体：磁性能永久保持 想想做做想想做做探究实验：探究实验： 实验器材：条形磁体（蹄形磁体）、 订书针多枚 磁体上

5、磁体上两端的磁性最强两端的磁性最强，叫做，叫做磁极磁极。 中间磁性最弱。 想想议议想想议议 _叫南极（S极） _叫北极（N极） 能自由转动的磁体，静止时指南的磁极 能自由转动的磁体，静止时指北的磁极 磁极是如何规定的呢？磁极是如何规定的呢？ 司南 指南针 想想做做想想做做探究实验：探究实验： 实验器材： 条形磁体两个、挂钩、小车、铁架台 _ 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 想想做做想想做做 探究实验：探究实验： 实验器材：条形磁体、大头针、铁钉 一些物体在磁体或电流的作用下会 获得磁性，这种现象叫做磁化磁化。 磁化规律：被磁化成异名磁极。 S N 想想做做想想做做探究实验：探究实验： 实验

6、器材：条形磁体（蹄形磁体）、小磁针 现象现象小磁针发生了转动小磁针发生了转动 思考思考为什么会转动呢？为什么会转动呢？ 磁体和小磁针不接触，是通过什么对磁体和小磁针不接触，是通过什么对 小磁针产生力的作用的？小磁针产生力的作用的？ 磁体的周围存在磁场磁体的周围存在磁场 磁场的特点：磁场的特点： 看不见、摸不着但它是真实存在的看不见、摸不着但它是真实存在的 磁场的基本性质：磁场的基本性质： 对放入其中的磁性物质产生磁力的作用对放入其中的磁性物质产生磁力的作用 磁体间的相互作用就是通过磁场发生的磁体间的相互作用就是通过磁场发生的 想想做做想想做做 放在桌面上的小磁针，所指方向放在桌面上的小磁针，所

7、指方向 是否相同？是否相同？ 探究实验：探究实验： 实验器材：条形磁体、小磁针 放在磁体周围不同位置的小磁针，放在磁体周围不同位置的小磁针， 所指方向是否相同？所指方向是否相同？ 现象现象结论结论 放在磁场不同位置放在磁场不同位置 的小磁针指向不同，的小磁针指向不同， 说明说明 不同位置的小不同位置的小 磁针受到磁场的力磁针受到磁场的力 方向不同方向不同 磁场是有方向的磁场是有方向的 在物理学中，把小磁针静止时在物理学中，把小磁针静止时北极北极(N极极) 所指的方向定为该点所指的方向定为该点磁场的方向磁场的方向 A B C 想想做做想想做做探究实验：探究实验： 实验器材：条形磁体、小磁针 现象

8、现象 结论结论 N 想想做做想想做做探究实验：探究实验： 实验器材：条形磁体、玻璃板、铁屑 现象现象 我们把小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头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，这样的的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的 曲线叫做曲线叫做磁感线磁感线。 箭头表示磁感线的方向，如何标出磁感线的方向？箭头表示磁感线的方向，如何标出磁感线的方向？ 在磁体外部，磁感线从在磁体外部，磁感线从N极出发回到极出发回到S极。极。 现象现象 观察条形磁体和蹄形磁体的磁感线分布观察条形磁体和蹄形磁体的磁感线分布 注意注意： 1 1.每条磁感线都必须标

9、上方向每条磁感线都必须标上方向 2 2.磁感线真实存在吗？磁感线真实存在吗？ 3 3.磁感线疏密表明什么？磁感线疏密表明什么？ 磁感线的特点磁感线的特点 是假想的线，实际是假想的线，实际不存在不存在。 （但磁场真实但磁场真实 存在）存在） 在磁体在磁体外部外部，磁感线由，磁感线由N极极到到S极极（规定）（规定） 磁感线的方向就是小磁针静止后磁感线的方向就是小磁针静止后北极北极所指所指 的方向。的方向。 磁感线的磁感线的疏密疏密表示磁场的表示磁场的强弱强弱，越密越密表示表示 该点磁场该点磁场越强越强。 (1)在空间每一点只有一个磁场方向，所以在空间每一点只有一个磁场方向，所以 磁感线磁感线不相交

10、不相交。 这种研究方法叫模型法这种研究方法叫模型法 磁感线布满磁体周围的整个空间磁感线布满磁体周围的整个空间 为什么地球表面大部分位置，为什么地球表面大部分位置， 指南针总是指南北？指南针总是指南北？ 想想议议想想议议 1、地球周围存在着磁场，叫_。 2、_叫磁偏角。地理两极和地磁两极存在一定的夹角， 地磁场 我国宋代学者沈括 1492年，意大利人哥伦布 早400多年。 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 地磁场如何产生？地磁场如何产生？ 到目前为至，没有明确的结论，有各种各样到目前为至，没有明确的结论，有各种各样 的猜测的猜测 近百年地球磁场衰减近百年地球磁场衰

11、减 地磁场的减弱是可地磁场的减弱是可 能导致磁场方向倒能导致磁场方向倒 转的预兆。转的预兆。 磁偏角 指南针所指的南北（磁指南针所指的南北（磁 场的南北极）与地理上场的南北极）与地理上 的南北极并不完全一致，的南北极并不完全一致， 两者之间存在着偏角，两者之间存在着偏角， 即即磁偏角磁偏角。 沈括在沈括在梦溪笔谈梦溪笔谈中指出：中指出：“常微偏东，常微偏东， 不全南也不全南也”。这是世界上最早的关于磁偏。这是世界上最早的关于磁偏 角的记载。角的记载。 注：水平放置的磁针的指向跟注：水平放置的磁针的指向跟 地理子午线之间的交角即为磁地理子午线之间的交角即为磁 偏角偏角 这一现象最早由我国宋代学者

12、沈括记述。这一现象最早由我国宋代学者沈括记述。 沈括的这一发现比西方早了四百多年。沈括的这一发现比西方早了四百多年。 思考 指南针为什么会指南？ 地球磁场很弱，其表面的磁场比地球磁场很弱，其表面的磁场比 一个条形磁铁近旁的磁场弱的多，一个条形磁铁近旁的磁场弱的多， 但能自由旋转的小磁针已能显示但能自由旋转的小磁针已能显示 出地磁场对它的作用，指南针正出地磁场对它的作用，指南针正 是利用这个原理制成的。是利用这个原理制成的。 磁性磁性 磁体磁体 磁极及磁极间的相互作用磁极及磁极间的相互作用 磁化磁化 磁场：方向、分布磁场：方向、分布( (磁感线磁感线) ) 地磁场地磁场 1.磁性磁性：物体能够吸

13、引：物体能够吸引铁、钴、镍铁、钴、镍一类物质的性质。一类物质的性质。 2.磁体磁体：具有磁性的物质。：具有磁性的物质。 3.磁极磁极：磁体上磁性：磁体上磁性最强最强的部位。的部位。 4.磁极间的相互作用规律磁极间的相互作用规律： 同名磁极相互排斥，同名磁极相互排斥， 异名磁极相互吸引。异名磁极相互吸引。 5.磁化磁化：使原来没有磁性的物体在：使原来没有磁性的物体在磁体磁体或或电流电流的作用的作用 下下 获得磁性的过程。获得磁性的过程。 补充：通过补充：通过撞击撞击或或高温高温可以使磁体失去磁性，可以使磁体失去磁性， 叫消磁。叫消磁。 磁性材料：能够被磁化的材料磁性材料：能够被磁化的材料 硬性材

14、料：磁化后能长时间保持磁性。硬性材料：磁化后能长时间保持磁性。 软性材料：磁化后不能长时间保持磁性。软性材料：磁化后不能长时间保持磁性。 问题：磁卡、录音带、钢、铁它们原本没问题：磁卡、录音带、钢、铁它们原本没 有磁性，它们在磁体和电流的作用下会获有磁性，它们在磁体和电流的作用下会获 得磁性，并能长时间保持磁性，它们是硬得磁性，并能长时间保持磁性，它们是硬 性材料还是软性材料？性材料还是软性材料？ 资料卡资料卡 （一）磁场：（一）磁场：（客观存在客观存在） 磁体周围存在着一种我们磁体周围存在着一种我们看不见看不见， 摸不着摸不着的物质，这种物质叫磁场。的物质，这种物质叫磁场。 磁场的磁场的基本

15、性质基本性质：对放入其中的磁体产生：对放入其中的磁体产生 磁力磁力的作用。的作用。 磁场方向的规定磁场方向的规定：在磁场中的某一点，：在磁场中的某一点， 小磁针静止时小磁针静止时 北极北极所指的方向，所指的方向， 就是就是该点该点的磁场方向。的磁场方向。 NS S SN N 条形磁铁磁感线分布条形磁铁磁感线分布 蹄形磁铁磁感线分布蹄形磁铁磁感线分布 磁体周围的磁感线都是从磁体的磁体周围的磁感线都是从磁体的N N极极 出来，回到出来，回到S S极极。（北出南进）。（北出南进） （二）（二）磁感线（磁感线（不存在不存在） 1.物理意义：为了形象的描述磁场，根据小铁屑或小磁针物理意义：为了形象的描述

16、磁场，根据小铁屑或小磁针 在磁场中的排列情况，在磁场中画出一些在磁场中的排列情况，在磁场中画出一些 假想的，有方向的曲线。假想的，有方向的曲线。 2.定义：定义：在磁场中，沿磁场中的一些小磁针的在磁场中，沿磁场中的一些小磁针的N极极画出画出 一一 些些 带箭头带箭头的曲线，这样的曲线叫的曲线，这样的曲线叫 做做磁感线磁感线。 任何一点的任何一点的切线切线方向都跟该点的磁场方向一致。方向都跟该点的磁场方向一致。 3.用磁感线描述磁场的方法叫用磁感线描述磁场的方法叫“模型法模型法”。 4.方向：从磁体的方向：从磁体的N极出来，回到极出来，回到S极极 （三）地磁场（三）地磁场 1.定义：在地球周围的

17、空间里存在着磁场。定义：在地球周围的空间里存在着磁场。 2.地磁场的形状跟地磁场的形状跟条形磁体的磁场条形磁体的磁场相似。相似。 3.地磁地磁的南北极和的南北极和地理地理的南北极的南北极相反但并不重合，相反但并不重合， 磁针不是指向正南正北的而有一些偏离。（宋代磁针不是指向正南正北的而有一些偏离。（宋代 沈括）沈括） 说明：说明：地磁地磁的的北北极极在在地理地理的的南南极极附近，附近， 地磁地磁的的南南极极在在地理地理的的北北极极附近。附近。 A A、一定的一定的N极极 B B、可能是可能是N极极 C C、一定是一定是S极极 D D、可能是可能是S极极 1.1. S N 甲甲乙乙丙丙 S N

18、S N 2.2.如图所示，磁铁吸引住两根铁钉的尖端，那如图所示，磁铁吸引住两根铁钉的尖端，那 么两根铁钉的另一自由端会（么两根铁钉的另一自由端会（ ） A A、如甲所示如甲所示 B B、如乙所示如乙所示 C C、如丙所示如丙所示 D D、 3.3.如图所示，一根条形磁铁，左端为如图所示，一根条形磁铁，左端为S S极，右端为极，右端为 N N极。下列表示从极。下列表示从S S极到极到N N极磁性强弱变化情况的图极磁性强弱变化情况的图 像中正确的是（像中正确的是（ ） A AB B C CD D SN 1、画出异名磁极之间的磁感线：、画出异名磁极之间的磁感线： 练习：练习： NN 2、画出同名磁极

19、之间的磁感线：、画出同名磁极之间的磁感线： NN 2、画出同名磁极之间的磁感线：、画出同名磁极之间的磁感线： N 3、根据磁感线，标出磁体的、根据磁感线，标出磁体的N、S 极及小磁针的极及小磁针的N、S极。极。 N N S 4 4、根据小磁针的、根据小磁针的NN、S S极，在极，在 图中标出磁体的极性，并画出图中标出磁体的极性，并画出 磁体周围的磁感线的分布。磁体周围的磁感线的分布。 S N 4.4.如图所示，在条形磁铁周围放置如图所示，在条形磁铁周围放置4 4只可以自由只可以自由 转动的小磁针，其中方向标得不正确的是转动的小磁针，其中方向标得不正确的是( )( ) A A、甲甲 B B、乙乙

20、 C C、丙丙 D D、 5.5.一个一个球形球形磁体周围的磁感线分布情况如下图所磁体周围的磁感线分布情况如下图所 示，已知甲、乙是磁体的两个磁极，则示，已知甲、乙是磁体的两个磁极，则( )( ) A A、甲是、甲是N N极，乙是极，乙是S S极极 B B、甲是、甲是S S极，乙是极，乙是N N极极 C C、甲、乙都是、甲、乙都是N N极极 D D、 6、宋代诗人文天祥的宋代诗人文天祥的扬子江扬子江：“臣心一臣心一 片磁针石，不指南方死不休。片磁针石，不指南方死不休。”除了表达了诗人虽除了表达了诗人虽 然历经患难，兵败被俘，但对南宋王朝的至死不变然历经患难，兵败被俘，但对南宋王朝的至死不变 忠心外，这里还有什么物理知识在里面？忠心外，这里还有什么物理知识在里面？