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Chapter 16
1 磁体与磁场
第十六章 电第磁二课转时换 磁感线与地磁场
[学习目标]
1. 感知磁场的存在
2. 认识磁感线，知道磁感线可用来形象的描述磁场
3. 知道磁感线的方向是怎么规定的
4. 认识地磁场，知道指南针的原理
一、磁场
1．磁体周围存在一种看不见，摸不着的物质，能使磁针发生转动，叫做磁场。磁
场对放入其中的磁体会产生___ 的作用。
2．磁场方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时 ___ 极所指的方向就是该点的
磁场方向。磁场中某点的________ 、________ 、小磁针静止时___ 极指的方向相同。
3．在物理学中，为了研究磁场方便，我们引入了________ 的概念。磁感线总是
从磁体的___ 极出来，回到___ 极。
4．磁场是确实存在的______ ，而磁感线________________ 的。
二、地磁场
1．地球也是一个磁体，周围也存在着磁场，叫地磁场。所以小磁针静止时会由于
同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引的原理指向南北，由此可知，地磁南极在
________ 附近，地磁北极在________ 附近。
2．地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合，中间有一个夹角，
叫做________ ，是由我国宋代学者______ 首先发现的。
一、探究磁体周围的磁场
1．磁场：在磁体的周围空间，存在着一种能使小磁针发生偏转的物质；
2．探究方式：在磁场中撒一些铁屑，这些铁屑的分布显示了磁铁周围的磁场分
布情况(科学方法：转换法)。*实验步骤：将玻璃板平放在磁体上，并在玻璃板上均
匀地撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针，从而
在磁场中有序地排列起来。从铁屑在磁场中的分布的情况可以看出，铁屑好像排列
成许多条曲线。如果按照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针 N极指向画出一些带箭
头的曲线，就可以形象地描述磁场。3．磁场的方向：在磁场中的某点，小磁针静止时北(N)极所指的方向就是该点
的磁场方向；在磁体外部是从北极到南极，在磁体内部是从南极到北极。磁场中的
不同位置，一般说磁场方向不同。
二、磁感线
1．定义：为了形象直观地描述磁场的某些特征和性质而引入的带箭头的曲线磁
感线的方向：磁场是实际存在的，而磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际
并不存在。
2．磁感线的方向：磁感线上某一点的方向与放在该点的小磁针静止时北(N)极
的指向一致。
3．画法：曲线上任意一点的切线方向都跟这一点的磁场方向一致，这些曲线叫
磁感线(科学方法：模型法)。磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。
磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。磁感线上
任意一点的切线方向为该点的磁场方向。
了解条形磁体和蹄形磁体的磁感线图的方向
三、地磁场
1．地球本身是一个巨大的磁体。地球的磁场叫地磁场，地磁的北(N)极在地理
的南极附近，地磁的南(S)极在地理的北极附近，地磁场的磁感线也是从 N极出发，
回到S极。小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。
2．地磁场的北极在地理南极附近；地磁场的南极在地理北极附近。
地理的两极和地磁的两极并不重合，地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北
极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。
3．磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有偏离(地磁偏角)，世界上最早
准确记述这一现象的人是我国宋代的学者沈括。(《梦溪笔谈》)知识点一：磁场
【探究重点】
1．磁场的性质：磁场对放入其中的磁体具有力的作用。常用小磁针是否受到力
的作用来检验小磁针所在的空间是否存在磁场。
2．磁场的方向：对磁场方向的描述人为规定为：在磁场中的某一点，小磁针静
止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。
【例题精讲】
1. 关于磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．磁场只有强弱，没有方向 B．磁场既有强弱，又有方向
C．磁场只有方向，没有强弱 D．磁场没有方向，没有强弱
【巩固训练】
2. （2022·浙江宁波）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆
环，形成环形电流，让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它
周围的磁场分布。”如果导线内电流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针
（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正确的是（ ）。
A. B. C. D.
知识点二：地磁场与指南针
1．值得注意的是，虽然我们可以通过磁场的基本性质来认识磁场的存在，即通
过放入磁体来感知磁场的存在，但这并不表示没有放磁体的空间就不存在磁场。在磁体周围没有放入磁体时，磁场仍然客观存在，只是磁场的基本性质没有表现出
来。
2．磁偏角：地磁两极与地理两极并不重合，两者轴线之间存在着一个夹角，称
为磁偏角，磁偏角是我国宋代的沈括最早发现的。
3．指南针之所以指示南北是由于地磁场的作用，小磁针的 S极指南，是由于地
磁场的N极在地理南极附近，根据磁极间的相互作用可知，小磁针的 S极指南，N
极指北。
【例题精讲】
3. （2022·山西）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，
如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，
依靠地磁场获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指
向。下列判断正确的是（ ）。
A鱼形铁不能被磁体吸引 B指南鱼周围存在磁感线
C指南鱼鱼头应标注“N” D指南鱼的腹部磁性最强
【巩固训练】
4. 如图所示是我国古代四大发明之一的指南针--司南，静止时它的长柄指向地理的
______ 方。在11世纪，我国宋代学者______ 就发现了地理两极和地磁两极并不
重合，这个发现比西方早了400 多年。
知识点三：磁感线
【探究重点】
1．磁感线是人为引入的一组假想曲线，是模拟无数小磁针在磁场中的分布和排
列情况而画出的曲线，磁场中并没有客观存在的磁感线。
2．用磁感线能形象地确定磁场的方向．磁感线上任一点的切线方向与该点的磁
场方向一致。
3．用磁感线能表示磁场的强弱。磁感线越密处磁场越强，磁感线越疏处磁场越
弱。
4．磁感线为闭合曲线。在磁体外部，从 N极到S极；在磁体内部，从 S极到N
极。5．任意两条磁感线不能相交。因为在磁场中任一点，其磁场只有一个确定的方
向。
6．磁感线是空间立体分布的，不只是在一个平面上。
【例题精讲】
5. （2022·广东广州）放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针
的N极和一个小磁针的 S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是（ ）。
A甲 B乙 C丙 D丁
【巩固训练】
6. (2021·湖南常德市·中考真题)如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁体，虚
线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线，则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依
次是( )。
A．N、N、S、S B．S、S、N、S
C．N、N、S、N D．S、S、N、N
知识点四：磁场作图
【探究重点】
1．磁感线是在磁场中的一些假想曲线，本身并不存在，作图时用虚线表示；
2．在磁体外部，磁感线都是从磁体的 N极出发，回到 S极。在磁体内部正好相
反；
3．磁感线的疏密可以反应磁场的强弱，磁性越强的地方，磁感线越密，磁性越
弱的地方，磁感线越稀；
4．磁感线在空间内不可能相交。
【例题精讲】
7. （2022·云南省）如图所示，请根据两条形磁体磁感线分布情况，在括号中标
出磁体的N极和S极。
【巩固训练】8. 如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体 a端的磁极名称和小磁针的S极。
1. 下列对电和磁的相关叙述，正确的是（ ）
A．所有用电器都只能用三脚插头
B．摩擦起电的实质是产生了电荷
C．如图中甲磁体的右端是N极
D．磁体周围的磁感线是真实存在的
2. 指南针是我国古代的四大发明之一，如图所示是我国早期的指南针 司南。公
元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载，“司南之杓，投之于地，其柢指
南”。这句话中“柢”和“南”分别指的是（ ）
A．指南针的南极，地理的南极 B．指南针的北极，地磁的北极
C．指南针的北极，地理的北极 D．指南针的南极，地磁的南极
3. 如图是计算机模拟出的磁感线立体示意图，下列说法正确的是（ ）
A．两条磁感线可以相交
B．磁感线和磁场都是真实存在的
C．磁感线不仅可以描述磁场的方向还可以描述磁场的强弱
D．两条磁感线中间没有磁场4. (2020•临沂模拟)如图是我国早期的指南针﹣﹣司南，它是把天然磁石磨成勺子
的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记
载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说法中正
确的是( )
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用；②司南长柄指的是地磁场的北极；
③地磁场的南极在地球地理的南极附近；④司南长柄一端是磁石的北极。
A．只有①②正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有
③④正确
5. 如图所示，是一个自制的小指南针。用硬纸板和大头针制作指南针的底座，使缝
衣针磁化后，穿过按扣的两孔，放在底座的针尖上，当小指南针静止后，针尖指向
北方。则下列说法中正确的是（ ）
A．针尖是指南针的S极
B．针尖指的是地磁场的北极
C．针尖能指北，是受到磁感线的作用
D．针尖所指方向，是该点地磁场的磁场方向
6. 小珠梳理归纳了磁的知识，其中正确的是
①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
②条形磁体两端的磁性最强，中间磁性最弱
③地球周围存在地磁场，地磁场两极与地理两极完全重合
④磁体间只有相互接触时才有力的作用
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
7. (2021·山西中考真题)如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在
底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是(
)。A．地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线；
B．地球仪周围的磁场分布是均匀的；
C．地球仪周围各点的磁场方向都相同；
D．地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
8. (2021·江苏苏州市·中考真题)《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指
南”。如图。“柢”即握柄，是磁体的_______极，司南之所以能指南北，是由于
受到_______的作用。
9. 磁场是看不见的，但它是真实存在于磁体周围的一种特殊物质。在研究磁场的强
弱和方向时，构建了磁感线模型。如图所示，我们忽略掉所画的磁感线的粗细等次
要因素，抓住磁感线的______这个主要因素来描述磁场的强弱，同时用磁感线的
______描述磁场的方向。图中的小磁针静止时，小磁针的左端是______（选
填“N”或“S”）极。
10. （2022·四川内江）如图是两个磁极靠近时磁感线的分布情况，根据图中标示
的 极，在括号内标出磁极（ 或 ）；并标出图中静止小磁针的 极；再在a点
用箭头标出磁感线方向。1. 关于磁场下列说法正确的是（ ）
A．任何一个磁体都有两个磁极
B．磁场和磁感线都是真实存在的
C．铜和铁都可以被磁铁磁化
D．磁体周围的磁感线越疏的地方表示磁场越强
2. 下列各图能正确描述两个磁极间的磁感线分布的是 （ ）
A． B． C． D．
3. 如图所示，请用箭头标出A点的磁感线方向。
4. (2020·全国九年级课时练习)指南针是我国古代的四大发明之一。指南针能够
指南北，是因为受到
_____的作用，当指南
针自由静止时，指向北
方的一端就是磁体的
_____极。
5. 如图所示，a、b分别为两个条形磁体的某一端磁极，根据图中磁感线的分布，可
以判断a、b为 _____ （“同名”或“异名”）磁极，其中a为 ____ 极（填写字
母）。
6. 《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图。“柢”即握柄，
是磁体的_______极，司南之所以能指南北，是由于受到_______的作用。7. 如图甲所示，条形磁体的两个磁极能够吸引的大头针数量最多，说明磁极的磁性
最 ______ ；如图乙所示，将条形磁体悬吊在空中，静止时 N极指向地理的北方，
这是因为地球周围存在的地磁场与 ______ 的磁场相似，地磁场的N极在地理的
_____ 附近。
8. 请按要求完成下列作图：图中小磁针处于自由静止状态，在括号内标
上“N”或“S”。
9. 图丙为地磁场的示意图，请在括号内填上地磁的磁极和小磁针右下端的磁极（选
填“N”或“S”）。
1. 如图所示，条形磁体周围的磁场，E、F、P，Q四点中，磁场最强的是（ ）
A．E点 B．F点 C．P点 D．Q点
2. a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是( )A. a端磁极是S极，b端磁极是N极 B. P点没有磁场
C. 磁感线是真实存在的 D. Q点的磁场方向水平向右
3. 根据要求完成以下作图。如图所示，请用箭头标出A点的磁感线方向
___________。
4. 根据小磁针的指向，把下面各图中磁体的N、S极标注出来。
5. (2020·湖北随州市·九年级其他模拟)地球周围存在磁场，如图，若假想地磁
场是由地球内部一块大条形磁铁产生的，请在地球中间画出这块大条形磁铁，并且
标出条形磁铁的磁极以及地磁场磁感线的方向(简要的画几条表明意思即可)
6. 1852年，法拉第经过深入的思考和大量的尝试，建立了“力线”的
概念。他认为在磁极周围充满了力线，依靠力线将磁极间的作用联系
起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。小科
进行了如下实验：
①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。
②把玻璃板放在条形磁铁上，观察细铁屑的分布情况。
③轻敲玻璃板，再观察细铁屑的分布情况。
请回答：(1)如图所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你画出经过A点的磁感线。
(2)实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来，而步骤③中轻敲玻
璃板“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么？
7. (2020·全国九年级课时练习)下列各图能正确描述两个磁极间的磁感线分布的
是 ( )
A． B． C． D．
8. 如图为地磁场的示意图，请在括号内填上地磁的磁极和小磁针右下端的磁极(选
填“N”或“S”)。
9. (2020·北京市第三中学九年级三模)如图所示，虚线框内画出了通电螺线管C
的A端、通电螺线管D的B端以及小磁针在各位置上静止时的指向。图中小磁针涂
黑的一端为小磁针的N极，由此可以判断出通电螺线管C的A端是______极(选
填“N”或“S”)，原因是______。
