文档内容
20.1 磁现象 磁场（导学案）
【学习目标】
1. 了解简单的磁现象。
2. 通过实验认识磁极及磁极间的相互作用。
3. 通过实验认识磁场。
4. 知道磁感线可以形象地描述磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场分布情况。
5. 知道地磁场。
【学习重点】
知道磁体周围存在磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场状况。
【学习难点】
认识磁场的存在，用磁感线来描述磁场。
【自主预习】阅读教材，完成以下问题：
1. 磁现象
物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，叫做磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体具有南极（S）
和北极（N）。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。一些物体在电流或磁体的作用下会得磁性的现
象，叫磁化。
2. 磁场
磁体周围存在着的看不见、摸不着的物质叫做磁场。磁场的基本性质是对放入其中的磁体能产生
力的作用。物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。
磁感线是描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在。磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁
场方向。磁场越强的地方，磁感线分布越密；在磁体的外部，磁感线是从N 极指向S 极。
3. 地球周围空间存在着地磁场，地理的两极与地磁的两极并不重合，存在磁偏角。
【合作探究】
探究一、磁现象
1. 磁性、磁体和磁极
【实验】（1）探究磁性、磁体和磁极
实验一：用磁体的一端分别靠近铁片、钢锯片、硬币、铜螺丝、回形针、玻璃片等。
实验现象：实验发现磁体能够吸引铁片、钢锯片、硬币和回形针，不能吸引铜螺丝、玻璃片。
实验二：把细铁屑或大头针均匀地撒在一张白纸上，将条形磁体平放在铁屑中，然后用手轻轻将
磁体提起，并轻轻抖动，观察磁铁两端及中间部分吸引铁屑的多少。实验现象：发现两端附近吸引的铁屑最多，而中间部位几乎不吸引。
实验三：用线吊起一个小条形磁体，使它在水平面内自由转动，发现小磁体静止的时候，大致停
在南北方向上。即自由转动的磁体，静止后恒指南北.
（2）探究归纳
①磁性与磁体：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体。
②磁极：磁体的两端磁性最强，中间部分磁性最弱，几乎没有磁性。我们把磁体上磁性最强的部
位叫做磁极。
能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。
（3）磁体的分类
①按磁体的形状分：条形磁体、蹄形磁体和针形磁体；
②按磁体的来源分：天然磁体和人造磁体。
③按磁性保持的时间分：永磁体和软磁体。
2. 磁极间的相互作用
【实验】（1）将一根条形磁铁甲用细线悬挂起来，用另一根条形磁铁乙的N极分别去靠近甲的N
极（图1）和S极（图2），再用乙的S极去靠近甲的S极（图3），观察现象，归纳结论。
（2）将两根条形磁铁的N、S极互相靠近时，感受之间的力；将两根条形磁铁的N、N极互相靠
近时，感受之间的力。
【结论】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3. 磁化
（1）实验：如图所示，在铁架台上固定一软铁棒，在它的下方放一些细铁屑，然后在软铁棒的上
方放一根条形磁体，发现软铁棒能吸引细铁屑，软铁棒变成了磁体。
【结论】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。
（2）磁化的方法
①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料（图甲）；
②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次（图乙所示）；③利用充磁机对磁性材料充磁。钢被磁化后能长时间保持磁性，铁则不能。人造磁体就是将钢进
行磁化而制成的。
磁化 磁化方法
（3）磁化的危害：机械手表被磁化后走时不准，彩色电视机显像管被磁化后色彩失真等。
（4）磁化的应用：磁带和磁盘上都含有磁性物质，利用它上面的磁性物质可以存储声音、图像和
文字信息。
（5）消磁：通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将
磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。
【例题1】小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上，搭成
了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是（ C ）
A．“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B．“硬币桥”中间磁性最强
C．“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
D．两枚硬币相邻的部分是同名磁极
【解析】当硬币都放在磁体的磁极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，因此最外侧的
硬币也有磁性，由于异名磁极相互吸引，硬币便会搭成一座漂亮的“硬币桥”，搭成的“硬币桥”相
当于条形磁铁，并且中间磁性最弱，故ABD错误，C正确。所以选C。
探究二、磁场
【想一想】磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，为什么？
我们用嘴吹纸条，纸条会飘动，嘴巴也没有接触纸条，但我们可以凭借它对纸条的作用断定，这
是通过空气发生作用的——尽管空气看不见，但它确实是存在的物质。
磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，磁铁的周围有什么？我们来进行探究。1. 磁场及其方向
（1）磁场
【实验】用一块布包着条形磁体，放在桌子上，拿一个小磁针靠近磁体，你观察到了什么现象?
【现象】将磁针放到磁体附近，磁针指向发生偏转，说明什么？
【结论】小磁针受到了力的作用。这是因为磁体周围存在着一种物质，能使小磁针偏转。
探究归纳
磁场：磁体周围存在着的这种看不见、摸不着的物质叫做磁场。磁体两极磁场最强，中间磁场最
弱，离磁体越远，磁场越弱。
（2）磁场的基本性质
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
（3）实验探究：磁场的方向
①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的中间，再观察
小磁针的指向。
②实验现象：放入条形磁体前，每个小磁针都指示南北方向，放入条形磁体后小磁针的指向发生
了改变，不同位置的小磁针的指向不同。（选填“相同”或“不同”）
③现象分析：小磁针N极在磁场中不同位置的指向不同，说明小磁针在磁场中的不同位置时，N
极的受力方向是不同的（选填“相同”或“不同”）。
探究归纳：磁场具有方向性。物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。
2. 磁感线
（1）实验探究磁体周围的磁场
①用小磁针探究磁体周围的磁场：在磁场中的不同点，放入许多小磁针，发现小磁针N极所指的
方向不同，说明磁体周围各点的磁场方向不同。②用铁屑探究磁体周围的磁场：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，可以看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。
用小磁针探究磁场 用细铁屑探究磁场
（2）磁感线的概念
将一些小磁针放在铁屑排列的一条曲线上，可观察到小磁针的N极指向沿着曲线方向。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，这样的曲线叫做磁感
线，如图所示。
（3）磁感线的方向
磁感线是有方向的曲线，曲线上箭头的方向表示磁感线的方向，也是该点磁场的方向，磁体外部
的磁感线都是从磁体的N 极出发，回到S 极。磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北
极的指向一致，如图所示。
（4）五种基本磁场的磁感线描述
条形磁铁的磁感线 蹄形磁铁的磁感线 异名磁极的磁感线
①条形磁铁的磁感线；②蹄形磁铁的磁感线；③同名磁极的磁感线（N、N极之间）；④同名磁极
的磁感线（S、S极之间）；⑤异名磁极的磁感线。N S
同名磁极的磁感线（S、S极之间） 异名磁极的磁感线
3. 磁感线的性质
（1）磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上不存在（选填“存在”或“不存在”）。磁
感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。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。
（2）磁感线为封闭的、立体的曲线，在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，
是从S 极指向N 极。
（3）在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只
有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场
方向的唯一性相悖。
【例题2】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。
【答案】疏密程度，方向，S.
【解析】磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密，磁场越强。
磁感线的方向与磁场的方向相同，所以用磁感线方向描述磁场的方向。
图中的小磁针静止时，小磁针N极的指向为磁场的方向，所以左端S极，右端是N极。
【例题3】如图所示是条形磁体的磁场外布图，有以下说法其中正确的是（ C ）
①该条形磁铁的右端为N极，左端为S极；②a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同；③置于a点
的小磁针，静止时北极指向左侧；④磁感线是真实存在的一种物理模型
A．①② B．③④ C．①③ D．②④【解析】①在磁体外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，因此，图中条形磁铁的右端为N极，
左端为S极，故①正确；
②磁体中两极的磁性最强，中间的磁性最弱，因此，a处的磁场比b处的磁场弱，故②错误；
③由于磁场中某一点，小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，所以置于a点的小磁针，静
止时北极指向左侧，故③正确；
④磁感线是为了便于研究，人们假想出来的，是一种物理模型，但不是真实存在的，故④错误；
综上所述，①③正确，故ABD错误，C正确。所以选C。
探究三、地磁场
【想想做做】把小磁针放在桌面上，静止时，观察它们的指向是怎样的？结果发现它们的指向有
规律，即小磁针的N极总是指向北方。 为什么指南针在世界各地都能够指示南北呢？
1. 地磁场
（1）地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地球是一个磁体，地磁场的形状与条形磁体的磁场很
相似。
（2）地磁场的特点
地磁两极与地理两极相反。地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
2. 磁偏角
地球这个巨大的磁体有两个磁极，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，它们之间有一
个偏差角度，我们称为磁偏角。我国宋代学者沈括第一个发现磁偏角。
3. 地磁场的利用
（1）行军、航海需要利用地磁场对指南针的作用来定向。
（2）鸽子、海龟是利用地磁场来导航的。
（3）鳗鲡以地磁场作为信息源提供信息。【例题4】中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指
南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。地磁
场的磁感线_____（选填“是”或“不是”）真实存在的，地磁场的N极在地理的_____（选填“南”
或“北”）极附近。
【答案】不是，南.
【解析】磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，地磁场的磁感线不是真实存在的，地磁场是真
实存在的。地理的南北极和地磁的南北极并不重合，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极
附近。
【归纳整理】
第1节 磁现象 磁场
【精讲点拨】
1. 一块磁体吸引另一铁块，则铁块可能有磁性，也可能没有磁性；如果两者相斥，则一定有磁性，
且靠近的是同名磁极。任何一个磁体，都有两个磁极。
2. 画磁感线时应注意的问题：
①任何两条磁感线都不能相交；②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱；③磁感线可以用虚线画，
也可以用实线画，但必须有方向。如图所示是两种常见磁体的磁场分布图。3. 磁现象和电现象的比较
磁体 电荷
两个磁极（N、S极） 两种电荷（＋、－ 电荷）
相似点 同名磁极相斥；异名磁极相吸 同种电荷相斥；异种电荷相吸
吸引铁、钴、镍等物体 吸引轻小物体
【课堂练习】
1．如图所示，AB为一钢棒，用条形磁体的N极沿图中的箭头所示方向摩擦钢棒若干次，钢棒就有
了磁性，这种现象称为 ，并且钢棒的A端是 极，B端是 极．
【答案】磁化， N，S。
【分析】一些物质在磁体或者电流的作用下获得磁性的过程叫磁化．
【详解】用磁铁的一极在钢棒AB上从A向B反复摩擦几后，钢棒就具有了磁性，这种现象称为磁
化；
在磁铁和钢棒最后接触的位置上，即磁铁的N极与钢棒的B端相互接触，钢棒的B端与磁铁的N极
相互吸引，根据磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，B端为S极，则A端为N
极．
第1题图 第2题图
2．如图，用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，发现条形磁铁被吸
引。该铁棒有没有磁性呢？下列说法正确的是（ ）
A．可以确定有磁性，且A端是S极
B．不确定有无磁性，只需要将B端靠近S极，观察现象就可以判断
C．不确定有无磁性，只需要将B端靠近N极，观察现象就可以判断
D．不确定有无磁性，若将A端靠近S极，观察现象仍然无法判断【答案】C
【详解】假如铁棒有磁性，异名磁极相互吸引，铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，铁
棒和条形磁铁的N极相吸引，说明铁棒的A端是S极；假如铁棒没有磁性，磁体可以吸引磁性材料，
条形磁铁具有磁性，可以吸引没有磁性的铁棒，所以铁棒是否具有磁性不能确定；将铁棒的B端靠近
悬挂的条形磁铁的N极，磁铁远离铁棒，由于只有同名磁极相互排斥，因此铁棒一定有磁性，并且B
端为N极，则A端为S极。故C正确，ABD错误。所以选C。
3．磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线
的方向。
【答案】见右图。
【详解】根据磁极之间的相互作用规律可知，小磁针左侧磁体为N极，右侧磁体为S极，磁感线
从N极指向S极，如图所示。
4．条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态.请在图中标出：①磁感线A点处的磁场方向；
②小磁针的N极。
【答案】见右图。
【详解】根据磁体外部磁感线从N极到S极可以判断磁感线的方向，小磁针的N极指向磁感线的
方向，如图所示。
5．关于磁场和磁感线，以下说法不正确的是（ ）
A．磁感线分布在磁体周围的立体空间里
B．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D．磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
【答案】A
【详解】A．磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A错误，符合题意 ；
B．磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故B正确，不符合题意；
C．磁体外部的磁感线是从北极出来，回到S极，故C正确，不符题意；
D．磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，故D
正确，不符合题意。
所以选A。
6. 如图所示，是条形磁体的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场，下列说法正确的
是（ ）
A．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B．该条形磁体的右端为S极，左端为N极
C．将一小磁针置于b点，其静止时N极指向右侧
D．由于a点没有磁感线经过，所以a处的磁场比b处弱
【答案】A
【详解】A．磁感线是为了研究磁场的分布情况而引入的假想曲线，不并真实存在，A正确；
B．在磁体的外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，所以由图知，该条形磁体的右端为N极，
左端为S极，故B错误；
C．小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，所以将一小磁针置于b点，其静止时N极指向左
侧，故C错误；
D．磁体周围，越靠近两极的位置其磁感线越密集，磁场越强，所以a处的磁场比b处强，故D错
误。 所以选A。
7．人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头
尾指向南北，如图甲所示，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，图乙中是它静止时的指向。下列判断不正确的是（ ）
A．鱼形铁能被磁体吸引
B．指南鱼漂浮在水中受到的浮力等于它受到的重力
C．指南鱼鱼头应标注“N”
D．指南鱼的腹部磁性最强【答案】D
【详解】A．磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质；鱼形铁是用铁制成的，能被磁体吸引，
故A正确，不符合题意；
B．指南鱼漂浮在水中，受力平衡，受到的浮力等于它受到的重力，故B正确，不符合题意；
C．地磁场的南极在地球的北极附近，地磁场的北极在地球的南极附近，如图所示，指南鱼鱼头指
向北方，根据异名磁极相互吸引，指南鱼鱼头应标注“N”，故C正确，不符合题意；
D．指南鱼是一个磁体，头尾指向南北，说明头尾是磁极，两个磁极位置的磁性最强，中间最弱，
故D错误，符合题意。故选D。
8. 在探究蹄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，对实验中有关现象的分析不正确的是（ ）
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. 轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离
D. 轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑在磁力作用下排列有序
【答案】A
【详解】A.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针，从铁屑在磁场中分布的情况可以研究磁场，但是不
能显示磁场，因为磁场是看不到的。故A错误。选项BCD选项都正确。 所以选A。
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？
