资源描述
第二节 磁 场
知识点一 磁场 精练版P4
1．实验探究：磁极间的相互作用规律
设计实验
把一根条形磁体悬挂起来，用另一根磁体的两极分别接近它的某一极，如图所示
实验现象
实验现象
分析
当N极与N极靠近时，两极会相互远离，当S极与S极靠近时，也是如此；当N极与S极靠近时，两极相互靠近
探究归纳：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
判断物体是否具有磁性的四种方法：
(1)根据磁体的吸铁性判断：将被测物体靠近铁屑，若能够吸引铁屑，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性。
(2)根据磁体的指向性判断：若被测物体为条形的，可将被测物体用细线吊起，自由转动多次，若静止时总是指南北方向，说明该物体具有磁性，否则便没有磁性。
(3)根据磁极间的相互作用规律(即同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引)判断：将被测物体的一端分别靠近静止小磁针的两极，若发现有一端发生排斥现象，说明该物体具有磁性，若与小磁针的两极均表现为相互吸引，则说明该物体没有磁性。
(4)根据磁极的磁性强弱判断：若有A、B两个外形完全相同的钢棒，已知一个有磁性，另一个没有磁性，区分它们的方法是：将A的一端从B的左端向右端滑动，若在滑动过程中发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若发现吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。如图所示。
2．磁场
通过磁极间的相互作用实验我们可以看出，磁体之间尽管没有接触，但是它们之间存在作用力。这是因为在它们之间存在着我们肉眼看不见的物质，这种看不见的物质叫作磁场。磁体的周围存在着磁场。
3．磁场的基本性质
问题探究
磁场看不见、摸不着，怎么去研究它，认识它呢
设计思路
电流看不见、摸不着，我们可以根据灯泡发光、电炉发热等现象来认识它。类比到磁场，我们可以根据磁场表现出来的性质来认识磁场
实验设计
用条形磁体吸引铁钉
实验现象
铁钉离条形磁体越远受到的磁力越小，越近受到的磁力越大；在条形磁体两极附近受到的磁力较大，在条形磁体中间部位时受到的磁力很小。这就说明磁体两极磁场较强，中间磁场较弱；离磁体越近，磁场越强。磁场虽然看不见、摸不着，但我们可以通过它所表现出的性质来认识它(这里运用了转换法)。磁场是真实存在的
归纳总结：磁场的基本性质是磁场对放入其中的磁体具有作用力。
4．实验探究磁场的方向
磁体周围不同点的磁场强弱是不同的。将一根小磁针放在磁场中的不同位置，小磁针指向会不同，这表明磁体周围的磁场，既有强弱，又有方向，那么磁体周围的磁场是如何分布的？
实验设计
如图所示，先在桌面上放一圈小磁针，观察小磁针的指向，再把一根条形磁体放到小磁针中间，观察小磁针的指向
实验现象
放入条形磁体前，每个小磁针都是指向南北的，放入条形磁体后出现了如图所示的现象
实验现象
分析
小磁针N极的指向不同，说明了小磁针在磁场中的不同位置时，N极的受力方向是不同的
探究归纳：磁场方向的规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
温馨提示：磁场具有方向性。当把小磁针放在磁场中的不同位置时，小磁针的N极的受力方向与磁场方向一致，S极的受力方向与磁场方向相反。
方法技巧：转换法：磁场是看不见、摸不着的，但这并不意味着我们不能去研究它，因为虽然不能直接观察到它，却可以通过它表现出来的性质来研究它，如将小磁针放入其中去探究磁场，小磁针在磁场中各点“不同的反应”就表现了该点磁场的特征了，这种方法称为转换法。
例1 关于磁场，下列叙述中正确的是( )
A．磁体两极存在着磁场，中间部分不存在磁场
B．磁场是有方向性的
C．铁钉放入磁场中，如果它原来没有磁性，将不会受到磁场力的作用
D．磁场分布在磁体周围整个空间，并且各处强弱相同
解析：磁场分布于磁体周围整个空间，各处强弱并不相同，所以A、D选项都是错误的。磁体在磁场中不同地方受力方向不同，表明磁场具有方向性，所以B选项正确。铁钉原来即使没有磁性，放入磁场中也会被磁化而变为具有磁性的磁体，从而受到磁场力的作用，所以C选项错误。
答案：B
注意：磁场是有强弱和方向的，它的基本性质是对放入其中的磁体具有作用力。由磁性材料制成的物体，放入磁场中会被磁化成为磁体。
知识点二 磁感线 精练版P4
1．现象探究
实验
设计
在桌面上放一条形磁体，在条形磁体上放一玻璃板，将铁屑(被磁化后相当于很多小磁针)均匀撒在玻璃板上，轻轻敲击玻璃板
实验
现象
图示
实验
现象
分析
放在磁场中的铁屑被磁化，由于受到磁场力的作用，铁屑有规律地排列成一条条曲线。从铁屑的分布情况可以看出磁场的大致分布情况，铁屑分布较密的地方磁场较强，铁屑分布较疏的地方磁场较弱
探究归纳：为了方便、形象地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线将小磁针的排列情况表示出来，这样的曲线叫作磁感线。
方法技巧：如果没有铁屑，磁场仍然存在，所以不要误认为磁场中真的有磁感线。磁感线是为了描述磁场而引入的曲线。磁场是真实存在的，磁感线不是真实存在的，是用来形象地描述磁场而建立的模型，正如研究光时，引入光线一样，物理学上称为模型法。
2．磁感线的方向及表示方法
磁感线是一些有方向的曲线，磁感线上某一点的切线方向，即放在该处的小磁针N极的受力方向，我们称它为该点的磁场方向。如图向我们展示了条形磁体、蹄形磁体、同名磁极、异名磁极四种情况下周围磁感线的分布情况。
3．从以下六个方面理解磁感线
(1)磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带有方向的曲线，它并不存在。
(2)磁感线是有方向的，曲线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向。
(3)磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示其两极处磁场最强。
(4)磁体周围的磁感线是闭合曲线，且都是从磁体的N极出发，回到磁体的S极。磁体内部的磁感线从S极到N极。
(5)磁体周围磁感线的分布是立体的，而不是平面的。我们在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线分布情况。
(6)任何两条磁感线绝对不会相交，因为磁场中任意一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，该点就有两个磁场方向，而这是不可能的。
温馨提示：磁体、磁场、磁感线的区别与联系
区别
联系
磁体
①具有磁性的物体叫作磁体
②磁体具有两个磁极，N极和S极
③同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
①磁体周围存在着磁场
②磁体间的相互作用是通过磁场发生的
③磁感线的密疏描述了磁场的强弱
④磁场中某点的磁场方向与该点的磁感线的切线方向一致，与该点的小磁针北极受力方向一致
磁场
①磁体周围存在的一种看不见、摸不着的物质
②磁场有强弱，有方向
③磁场对放入其中的磁体具有作用力
磁感
线
①为了描述磁场的存在而引入的曲线
②不是真实存在的
③呈立体分布的封闭曲线
例2 关于磁体、磁场和磁感线，下列说法中正确的是( )
A．铜、铁和铝都能够被磁体所吸引
B．磁感线是磁场中真实存在的曲线
C．磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的
D．物理学中，把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向
解析：铜和铝都不是磁性材料，都不能被磁体吸引，故A选项错误；磁感线在磁场中不是真实存在的，只是为了便于研究磁场，人为地画出的一些曲线，故B选项错误；磁体间的相互作用是通过磁场发生的，故C选项正确；物理学中，把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向，小磁针静止时S极所指的方向与该点磁场的方向相反，故D选项错误。
答案：C
知识点三 地磁场 精练版P4
1．实验探究：为什么小磁针静止时能指南北呢？
让一个小磁针在水平面内自由转动，发现静止后小磁针的南极指南，北极指北；多次让小磁针在水平面内任意转动，发现小磁针最终仍转回南北方向。
探究归纳：地球周围存在着磁场。
2．地磁场：地球本身相当于一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫作地磁场。小磁针指南北，就是因为受到地磁场作用(如图所示)。
3．磁偏角：地球是一个巨大的磁体，它有两个磁极，分别称为地磁的南极(S)和地磁的北极(N)。地磁的两极和地理的两极并不重合，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，因此小磁针所指的南、北方向，并不是地理的正南、正北方向，它们之间有一个偏差角度，我们称为磁偏角。世界上最早准确记述磁偏角的是我国宋代科学家沈括，这比西方哥伦布横渡大西洋时才发现这一现象早了四百多年。
4．指南针的工作原理：由于地磁场的作用，指南针静止时，南极总是指向南方(地磁北极)，北极总是指向北方(地磁南极)。
温馨提示：地理北极附近上空的磁场方向竖直指向下，地理南极附近上空的磁场方向竖直指向上。
例3 地球是一个巨大的磁体，图中有关地磁场的示意图正确的是( )
解析：地磁的S、N极与地理的北、南极并不重合，故A、B选项错误；地磁S极在地理北极附近，地磁N极在地理的南极附近，磁感线由N极发出到S极结束，故C选项正确，D选项错误。
答案：C
易错点 磁场与磁感线的关系
磁场是磁体周围真实存在的物质，但是看不见、摸不着；磁感线是为了研究磁场而假想的一组曲线，客观上是不存在的，不要误认为画磁感线的地方有磁场，没有画磁感线的地方就没有磁场。
例4 关于磁感线的概念，下列说法中错误的是( )
A．磁感线是磁场中确实存在的
B．磁体周围越靠近磁极的地方磁感线越密
C．磁感线是一种假想的曲线，在磁体外部是从N极到S极
D．小磁针北极在某点所受的磁场力方向跟该点磁感线的方向一致
解析：磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线，它并不是客观存在于磁场中的真实曲线，故A选项错误。磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，磁体周围磁感线的密度表示磁场的强弱，磁感线越密，表示该点的磁场越强，故B、C选项均正确。静止在磁场中的小磁针北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，故D选项正确。
答案：A
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