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第第二二十十章章 电电与与磁磁((原原卷卷版版))
课课时时2200..11 磁磁场场 磁磁现现象象
2022年课程标准 物理素养
物理观念:知道什么是磁体和磁体的磁极;
2.4.2通过实验,认识磁场。知 科学思维:认识磁极间的相互作用规律;
道地磁场。 科学探究:知道磁场的性质及其分布;
科学态度与责任:认识地磁场。
知知识识点点一一、、磁磁现现象象
11..磁磁性性和和磁磁体体
(1)磁性
用磁体分别靠近铁片、钢片、镍片、铜片、铝块、木块、回形针、玻璃片等物体时,发现磁体能吸引
实验现象
铁片、钢片、回形针,但不能吸引铜片、铝块、木块、玻璃片。
我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。铁、钴、镍等物质称为铁磁性物质(磁性材
定义
料)。
(2)磁体
①定义:具有磁性的物体叫做磁体。
②特点:一是能吸引磁性材料;二是吸引磁性材料时,不必与这些物体直接接触,如隔着薄木板,
磁体也能吸引铁块。
教教材材深深挖挖::常见磁体分类
(1)按磁体形状分类:条形磁体、梯形磁体、针型磁体;
(2)按磁体来源分类:天然磁体(磁体矿石)、人造磁体;
(3)按磁性的保持时间分类:硬磁体(也叫永磁体,磁性可长期保留)、软磁体(被磁化后磁性容易消失)。
22..磁磁极极
(1)认识磁极
将一些铁屑平铺在纸上,将梯形磁体放在上面,然后拿起来,发现磁体两端
实验探究1
吸引的铁屑很多,而中间很少,如图所示。
探究结论1 条形磁体的两端磁性最强,中间部位磁性最弱。磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极。
将一小磁针用细线吊起,使它能在水平面内自由转动,当小磁针静止时,总是一段指南,另一
实验探究2
端指北。
能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫南极(S极),指北的那个磁极叫北极(N
探究结论2
极)。
(2)磁极间相互作用规律把一个条形磁体悬挂起来,用另一个条形磁体的一端去接近它的其中一端,观察现象。换用磁
体的另一端再去接近,观察现象。
实验探究
实验现象 相同的两个磁极相互靠近时会相互排斥,不同的两个磁极相互靠近时会相互吸引。
归纳总结 磁极间相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
教教材材深深挖挖::磁极的三个规律
(1)磁体上的磁极总是成对出现的,到目前为止,自然界中还没有发现只有单个磁极的磁体;
(2)一个磁体不管形状如何,有且只有两个磁极(对扁圆形磁体,磁极在上、下两个端面);
(3)把一个条形磁体分为数段,则每一段各有两个磁极。如果再让这几段磁体相互吸引合为一体,则靠近的两个
磁极便不再存在,整个磁体仍然只有两个磁极。
(3)判断物体是否具有磁性的方法
方法一:根据磁体 将被测物体靠近没有磁性的铁、钴、镍等磁性材料,铁、钴、镍等若能被吸引,则说明该物体
的磁性判断 具有磁性;若不能被吸引,则说明该物体没有磁性。
方法二:根据磁体 用自由悬挂、自由悬浮等方式让被测物体能够在水平面内自由转动,若被测物体静止时总是大
的指向性判断 致指向南北方向,说明该物体具有磁性,否则没有磁性。
将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极,若发现有一端发生排斥现象,说明该物体具有磁
方法三:根据磁极 性;若与小磁针两极都相互吸引,则说明该物体没有磁性。
间的相互作用规律 注意:在利用磁极间相互作用规律判断两物体是否具有磁性时,要注意“斥定吸不定”原则,
判断 即如果两个物体相互排斥,则可以确定两者均有磁性,如果相互吸引,则可能两物体均有磁性
或一个有磁性、一个没有磁性。
若两次都不吸引,则A、B都没有磁性
外形相同的A、B棒
若两次都吸引,则A、B都有磁性
若只有甲吸引,则B有磁性,A没有磁性
方法四:根据磁体
若只有乙吸引,则A有磁性,B没有磁性
各位置磁性强弱不
外形相同的A、B棒 若始终没有相互作用,则A、B都没有磁性
同判断
若吸引力保持不变,则A没有磁性,B有磁性
若吸引力由强→弱→强,则A有磁性,B没有磁性
若先吸引后排斥,或先排斥后吸引,则A、B都有磁性
【典例1】(2022·河南·三门峡市陕州区教育体育局教学研究室九年级期末)两根完全相同的铁块
A和B,如图甲所示放置时,B被吸住掉不下来;如图乙所示放置时,A不能被吸住而掉下来,此现象说明
( )。A.A、B都是磁体 B.A、B都不是磁体
C.A是磁体,B不是磁体 D.A不是磁体,B是磁体
33..磁磁化化
(1)磁化实验
(1)如图甲所示,在铁架台上固定一根铁棒,在铁棒的下方放一些铁屑,铁棒不吸引铁屑;如图乙
所示,在铁棒的上方放一根条形磁体并靠近铁棒,发现铁棒能吸引铁屑;当把条形磁体拿开,铁屑
几乎全部掉下来。
(2)换成钢棒后,开始时钢棒也不能吸引铁屑;当在钢棒上方放一条形磁体并靠近钢棒时,钢棒吸
引铁屑;把磁体移开后,吸引到钢棒上铁屑几乎没有减少。
实验探究
当磁体靠近原来没有磁性的铁棒或钢棒时,铁棒或钢棒均能够获得磁性;移开磁体后,铁棒的磁性
实验结论
很快消失,而钢棒的磁性能够抽时间保持(常用钢棒做永磁体)。
归纳总结 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)磁化的利与弊
(1)钢针被磁化后,可以用作指南针;
利
(2)磁带、录像带、磁卡上的磁性物质被有序磁化后,可以存储声音、图像和文字等信息。
(1)机械手表被磁化后,走时不准;
弊 (2)老式彩色电视机显像管被磁化后,显示器色彩失真;
(3)将磁带、磁盘、磁卡等放入磁性环境中,它们存储的信息可能会消失等。
培优拓展:磁化的三种方式
1.将能够被磁化的物体放入强磁体周围;
2.将能够被磁化的物体放入强电流周围;
3.用磁体的南极或北极,沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次。
(3)消磁
通过撞击、煅烧或使用消磁器使磁体失去磁性的过程。
【典例2】如图所示,其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是( )。
A. 图甲 B. 图乙 C. 图丙 D. 图乙和图丙
知知识识点点二二、、磁磁场场11..类类比比法法理理解解磁磁场场的的存存在在
活动类比 用电吹风吹动在桌面上静止的小彩旗 用条形磁体靠近禁止的小磁针
现象类比 彩旗飘动 小磁针偏转
分析类比 电吹风吹出的风(空气)使小彩旗飘动 条形磁体周围的某种物质使小磁针受力偏转
磁体周围存在着某种物质,这种物质叫做磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场(特殊物质)发生
归纳总结
的。
2. 磁磁场场的的基基本本性性质质::对对放放入入其其中中的的磁磁体体产产生生力力的的作作用用::当把小磁针放在条形磁体附近时,会看到
小磁针发生偏转,这是因为小磁针处在条形磁体的磁场中时收到了条形磁体磁场的力的作用,运动状态
发生改变。
特别提醒:
(1)磁场看不见、摸不着,所以研究磁场时我们通过磁场对小磁针作用来间接认识磁场的存在,这
是转换法的具体应用。
(2)空间中某点是否存在磁场,与小磁针的存在与否无关,小磁针只起到显示磁场存在的作用。
33..磁磁场场的的方方向向
(1)先在桌上放一圈小磁针,观察小磁针的指向;
实验探究 (2)再把一个条形磁体放到小磁针的中间,观察小磁针的指向;
(3)拨动任何一个小磁针,观察小磁针静止时的指向。
(1)放入条形磁体前,每个小磁针指示南北方向;
(2)放入条形磁体后,,小磁针在条形磁体磁场作用下有规律地排列起来,如图所示;
(3)拨动任意一个小磁针,发现小磁针静止后仍保持放入条形磁体后的指向。
实验现象
(1)在磁场中的同一位置,小磁针N极总是指向一个方向;
现象分析
(2)在磁场中的不同位置,小磁针指向一般不同。
物理学中规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向,就是改点磁场的方向。由以上
归纳总结 实验可知,在磁场中某一点,磁场方向是一定的,在磁场中的不同地方,磁场的方向一般不同,即
磁场具有方向性。
44..磁磁感感线线
(1)把条形磁体放在玻璃板下,将铁屑均匀地撒在玻璃板上,轻轻敲击玻璃板,观察到铁屑有规
律地排列成一条条曲线(如图所示);
(2)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。
实验探究
(1)铁屑在磁场的作用下被磁化,相当于一个个小磁针,这些小磁针在磁场的作用下有规律地排
现象分析 列成了图中的一条条曲线;
(2)磁体周围的曲线(磁感线)都是从磁体的北极出发,回到磁体的南极的。
按照铁屑在磁场中的排列情况,根据小磁针N极所指的方向,在磁场中画一些有方向的曲线,使曲
归纳总结
线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致,就可以形象地描述磁场了,这样的曲线叫做磁感线。
55..常常见见磁磁体体的的磁磁感感线线分分布布图图
条条形形磁磁体体 蹄蹄形形磁磁体体
异名磁极间 同名磁极间(N) 同名磁极间(S)
66..理理解解磁磁感感线线应应注注意意的的六六个个问问题题
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、形象的描述磁场的方向和
是物理模型,
分布情况而引入带有方向的曲线,它并不是真实存在的。正如探究光时,引入光线的概念一样。这
并不存在
在物理学上称为模型法。
疏密表示磁场 磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密,表示磁体两极处的磁场最
强弱 强。
有方向 磁感线是有方向的,磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的。
在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到磁体的S极;在磁体内部,磁感线从磁体的S极出发
是闭合曲线
回到N极,形成一条条闭合曲线。
在画图时,因受纸面的限制,只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线
立体分布
的分布是立体的,在磁体周围空间都分布有磁场。
任意两条不相 磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交,因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向,如果
交 某一点有两条磁感线相交,则该点的磁场就有两个方向,这是不可能的。
【典例3】(2022·河南驻马店·九年级期末)如图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是
( )。
A. B.
C. D.
知知识识点点三三、、地地磁磁场场
11..小小磁磁针针指指南南北北的的原原因因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向南方,北极指向北方;再施加一
现象分析
个力,让小磁针指向东西方向后放手,发现小磁针转回到南北方向。
(1)根据磁场的性质可知,小磁针一定处在一个磁场中;
归纳总结
(2)地球本身相当于一个大磁体,地球周围存在着磁场,叫做地磁场。
22..地地磁磁场场::小磁针的N极总是指向北方,说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的,所以地磁
场的北极应在应在地理的南极附近,地磁场的南极应在地理的北极附近。如图所示,实际上地磁场的分
布跟条形磁体的磁场相似。
33..磁磁偏偏角角::地磁场的两极与地理两极并不重合,所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方
向,而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角,称为磁偏角。世
界上最早发现并记录这一现象的人是我国宋代学者沈括,这一发现比西方早 了400多年。
【典例4】(2022·河南新乡·九年级期末)如图所示,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”.关于指南针,下列说法中正确的是( )。
A.有的指南针只有一个磁极
B.自由转动的指南针,其静止时指南北是由于地磁场的作用
C.指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰
D.指南针周围不存在磁场
知知识识点点四四、、知知识识导导图图问问题题一一::磁磁极极间间相相互互作作用用规规律律
1.判断物体是否具有磁性:判断物体是否具有磁性的四个方法:
(1)根据磁体可以吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质;
(2)根据磁体的指向性;
(3)根据磁极间的相互作用规律,注意“斥定吸不定”;
(4)根据磁体不同部位磁性强弱不同且磁极的磁性最强的性质。
2.判断磁极:解答此类题目的关键是明确磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相
互吸引。
【典例1】(23-24九年级下·贵州贵阳·阶段练习)下列说法正确的是( )。
A.同名磁极相互吸引
B.条形磁体能够吸引小铁钉
C.如果地磁场消失,指南针还能指示南北方向
D.信鸽是靠绑在身上的小磁铁来实现导航的
【变式1-1】(2024·江苏徐州·中考真题)如图所示,托架上有两个磁环,同名磁极相对,上面的
磁环悬浮着,托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上,若托架重1N,每个磁环重2N,则弹簧测力计的示数为
( )。
A.1N B.3N C.4N D.5N
【变式1-2】(2024·广东深圳·一模)小明将两个塑料吸盘紧压后,“吸”在了一起。以下
“吸”的原理与此相同的是( )。A.图①中,使用吸管能将饮料“吸”入嘴中
B.图②中,丝绸摩擦过的玻璃棒能“吸”小纸屑
C.图③中,小磁针被铁棒“吸”得偏转
D.图④中,两个表面刮净的铅块紧压后“吸”在一起
问问题题二二::磁磁体体、、磁磁场场和和磁磁感感线线
1.对磁体、磁场和磁感线的理解:磁场与磁感线的区别
磁场 磁感线
客观真实存在 不存在
一种物质 一种物理模型
存在于磁体周围及内部任一点 画出代表性的几条,方便分析、研究即可
2.磁感线作图:“三向归一”法判断磁场方向和小磁针指向
(1)“三向归一”是指磁场方向、磁感线方向和小磁针方向静止时N极所指方向一致。
(2)若已知小磁针的N极指向,可按相同方向画出磁感线方向,然后根据磁体外部的磁感线由N极
到S极,确定磁体的N、S极。
(3)若题目中已知磁体N、S极,可先画出磁感线的方向,然后根据小磁针在某点静止时N极的指
向与该点磁感线方向相同,画出小磁针的指向。
【典例2】(2024·吉林长春·二模)下列四个图分别画出了磁体的两个磁极间的磁感线,其中正确
的是( )。
A. B.
C. D.
【变式2-1】如图所示为磁极间磁场的分布情况,其中正确的是( )。
A.图(a) B.图(b) C.图(c) D.图(d)
【变式2-2】(2021·安徽芜湖·一模)两个磁极间的磁感线分布如图所示小磁针在B点静止。则(
)。A.小磁针的下端是N极
B.甲端磁极为S极
C.A、B两点的磁场强弱相同
D.磁极周围的磁感线是真实存在的
问问题题三三::地地磁磁场场
解答的关键是了解地磁场北极在地理位置的南极附近,地磁场的南极在地理位置北极
附近,然后根据磁极间的相互作用规律或磁场方向确定小磁针的N、S极。
【典例3】(2024·辽宁营口·二模)某同学利用磁体和缝衣针自制指南针,将被磁化后的缝衣针悬
挂起来,缝衣针静止时,它两端总是指南北,这是由于受到 的作用;将条形磁体的一端靠近
针尖,发现针尖远离磁体转动是因为 。
【变式3-1】(2024·云南昆明·一模)下图所示的现象中,下列说法正确的是( )。
A.图甲中,摩擦过的气球能吸引小纸片,是因为气球与小纸片带异种电荷
B.图乙中,两个铅块紧压在一起后能吊住重物,说明分子间存在引力
C.图丙中,处于地磁场中的司南,静止时其南极指向地理的北极
D.图丁中,接在干电池两端的锡箔纸中间先燃烧起来,是因为中间窄电阻相对更大
【变式3-2】(24-25九年级上·全国·课后作业)在研究地磁场方向时,如图所示,发现司南的长
柄静止时总是指向南方,则长柄相当于指南针的 极,指向地球磁场的 极,下方的托盘应
选用 (选填“铁”或“铜”)制成,并将其表面磨制平滑。我国宋代学者沈括最早记述了地理的
两极和地磁场的两极 (选填“重合”或“不重合”)的现象。【【基基础础强强化化】】
1.(2024·福建泉州·二模)古诗《扬子江》中,有诗句“臣心一片磁针石.不指南方不肯休”。
关于诗中所说的“磁针石”,下列说法正确的是( )。
A.磁针石周围存在无数条磁感线
B.磁针石能够指南是由于电荷的相互作用
C.磁针石静止时,其S极指向地理南极附近
D.磁针石截成两段后,每一段只有一个磁极
2.(23-24九年级上·河北石家庄·期末)关于磁现象,以下说法错误的是( )。
A.磁体周围存在着磁感线
B.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的
C.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
D.能够自由转动的小磁针静止时,其N极指向地理北极附近
3.(2024·山西长治·模拟预测)小明利用磁化后的缝衣针制作了一个简易的指南针,如图所示,
静止时缝衣针的针尖指向北方,则下列说法正确的是( )。
A.缝衣针的周围存在磁场,不存在磁感线
B.缝衣针对放入其磁场中的金属一定有力的作用
C.缝衣针周围各点的磁场方向相同
D.缝衣针周围的磁场分布是均匀的
4.(21-22九年级上·海南海口·期末)关于磁体和磁场的说法中不正确的是( )。
A.放入磁场中的小磁针可能会发生偏转
B.磁体具有吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质
C.磁体周围的磁场能够产生磁感线
D.磁场能够对放入其中的磁体产生力的作用
5.(23-24九年级下·湖北襄阳·阶段练习)小明在家里用橡皮和大头针制作底座,使缝衣针磁化
后,穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,做成一个小指南针,如图所示。如果图中指南针静止下来
后,针尖指北,那么针尖是 极,小指南针静止时指南北是受 的作用。6.(24-25九年级上·全国·课后作业)磁场:
(1)磁感线:在磁场中画一些有 的 ,任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指
的方向一致,这样的曲线叫做磁感线;
(2)对磁感线的认识:
①磁感线是在磁场中的一些 ,本身并 ,作图时用虚线表示;
②在磁体外部,磁感线都是从磁体的 出发,回到 ;在磁体内部正好相反;
③磁感线的疏密可以反映磁场的 ,磁性 的地方,磁感线 ,磁性越弱的地方,磁
感线越弱;
④磁感线在空间内不可能 。
【【素素养养提提升升】】
7.(21-22九年级上·河北承德·期末)关于磁场和磁感线,以下说法正确的是( )。
A.磁体周围存在着磁感线
B.地磁的N极在地理北极附近,地磁的S极在地理的南极附近
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,小磁针静止时南极所指的方向为该点磁场的方向
8.(23-24八年级下·广东汕头·期中)如图中所指的四个力中,不是弹力的是( )。
A. 弓对手的拉力 B. 弹簧对手的拉力
C. 磁铁对小球吸引力 D. 跳板对人的支持力
9.(24-25八年级上·全国·课后作业)如图所示,重为G的小铁块在水平方向拉力F的作用下,
沿条形磁铁的表面从N极滑到S极,在此过程中磁铁对小铁块的摩擦力大小变化情况是 ;若将
小铁块换成小铝块,则此过程中摩擦力的变化情况是 。【【能能力力培培优优】】
10.(20-21九年级下·安徽宣城·自主招生)磁体周围存在磁场,电荷周围存在电场,电场和磁场
有许多相似之处,根据磁场可以推知电场的相关性质,例如电场线起始于正电荷,终止于负电荷等等。
某一电场区域有如图所示的电场线,关于电场下列说法错误的是( )。
A.电场线是虚拟的,所以电场也不是实际存在的
B.b点的电场比a点的电场强
C.电场线和磁感线一样,都不能相交
D.电场线上每一点的切线方向就是该点的电场方向
11.(2024·重庆渝中·二模)中国古代一位科学家在《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。结合上述材料,下列说法错误的是( )。
A.最早提出地磁偏角的是我国宋代科学家沈括
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.指南针能指南北是因为地磁场的作用
D.地球表面的地磁场的强弱处处相同
12.(23-24九年级下·河南信阳·开学考试)下列关于磁感线的说法错误的是( )。
A.磁感线分布越密的地方,磁场越强
B.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,还可以通过实验来模拟
C.磁体周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极,构成闭合曲线
D.磁感线上某点切线方向与放在该点小磁针静止时南极所指的方向相反