一磁现象磁场
3.1 磁现象和磁场
3.1 磁现象和磁场磁场是磁体、电流和运动电荷周围存在的一种特殊物质，说它“特殊”是因为它和我们常见的由分子、原子、离子组成的物质不同，它不是以微粒形式存在，而是以一种“场”的形式存在；说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样，具有能量，能对放入其中的磁体、电流和运动的电荷有力的作用，是不依赖于人类的意志而客观存在的特殊物质．本节学习要点1.知道磁场的概念，掌握磁体之间的相互作用规律。
2.体会奥斯特发现电流磁效应的重大意义，明确电和磁之间存在着相互作用。
3.了解地磁场的分布情况和地刺两级的特点。
基础梳理一．磁现象1.磁性：物质具有吸引物体的性质叫做磁性。
2.磁体及磁极具有磁性的物体叫做磁体，磁体中磁性最强的区域叫做磁极。
磁体一般都有两个磁极，一个叫南极，又称S极，另一个叫北极，又称N极。
注：磁体的各部分磁性强弱不同，两极磁性最强，中间部分磁性最弱。
3.磁极间的相互作用规律同名磁极相互，异名磁极相互，磁极间的作用力是相互的，即使磁极间不接触也能发生力的作用。
二.电流的磁效应1.奥斯特实验丹麦物理学家奥斯特做了著名的电流的磁效应的实验——奥斯特实验．实验时，通电直导线要南北方向水平放置，磁针要与导线平行地放在导线的正下方或正上方，以保证电流的磁场与地磁场方向不同而使小磁针发生转动．让电流分别由南向北和由北向南通过。
2．实验结果由于地磁场使磁针指向南北方向，直导线通电后小磁针改变指向说明通电直导线周围产生了磁场，而且仅当电流方向相反时或小磁针位置变化时，小磁针稳定后其N极指向恰好相反。
3.实验结论实验说明：（1）电流周围产生了磁场；（2）电流周围的磁场分布与电流方向有关，与场点的相对位置有关。
三.磁场与地磁场1.地磁两极与地理两极一样吗？(1)地磁的两极与地理的两极并不重合，并且地球的磁极在缓慢移动．地磁轴和地球自转轴两者的夹角约为11°.(2)地磁场分布在磁极的四周，但地磁两极与地理两极差别不是很大，因此可用指南针判断方向．由于磁场对运动电荷有力的作用，故射向地球的高速带电粒子，其运动方向会发生变化，不能直接到达地球．因此地磁场对地球生命有保护作用．(3)若小磁针能浮在空中自由移动，小磁针既不是严格静止在南北方向，又不是严格的水平方向．这说明小磁针所受地磁场的作用力的方向既不是严格的南北方向，也不是严格的水平方向，但差别很小．2．电场和磁场有哪些异同？电场与磁场都是“场”，通过对比可加深对磁场的理解．二者的异同点列表如下：对象内容电场磁场产生电荷周围存在电场磁体或电流周围存在磁场场强大小电场强度：E＝Fq，是反映电场性质的物理量，其中q为检验电荷磁感应强度：B＝FIL，是反映磁场性质的物理量，其中IL为检验电流元，磁场力F的大小与电流I的方向有关，当I垂直于B 时，F最大方向规定：正电荷在电场中某点的受力方向为该点的电场方向规定：小磁针静止时N极在磁场中的受力方向为该点的磁场方向相互作用同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引一、电流的磁效应【例1】以下说法中正确的是()A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的D．磁场和电场是同一种物质答案 A解析电流能够产生磁场，在电流的周围就有磁场存在，不论是磁极与磁极之间、电流与电流之间还是磁极与电流之间的相互作用，都是通过磁场产生的．磁场是一种特殊物质，它的基本性质是对放入磁场中的磁极或电流有磁场力的作用；而电场是电荷周围存在的一种特殊物质，其最基本的性质是对放入电场中的电荷有静电力的作用，因此，磁场和电场是两种不同的物质，各自具有其本身的性质．(1)电流产生的磁场与磁体产生的磁场本质相同；(2)磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的作用都是通过磁场产生的；(3)注意磁场与电场的区别．二、地磁场【例2】下列说法正确的是()A．磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极B．磁体与磁体之间的相互作用是通过磁场而发生的C．地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地理的两极并不重合，其间有一个交角这就是磁偏角，磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的D．在地球表面各点磁场强弱相同答案AB解析地磁场类似于条形磁铁的磁场，所以在地球表面赤道上的磁场最弱，选项D不正确．在地球上不同位置，磁偏角的数值是不同的，因此C不正确.1.下列关于磁场的说法中正确的是()A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C．磁极与磁极间是直接发生作用的D．磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生答案 A解析磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质，是不以人的意志为转移的，所以A对，B、D错；磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间的作用都是通过它们的磁场发生的，并不需要物体之间直接接触，所以C是错误的．2．奥斯特实验说明()A．通电导体的周围存在着磁场B．导体的周围存在磁场C．磁体的周围存在着磁场D．磁场对电流有力的作用答案 A解析实验中导体不通电时小磁针南北方向放置不偏转．通电后，小磁针偏转为东西方向，说明通电导体周围存在磁场，故A正确．3．指南针本身就是一个小磁体，根据已有的磁场知识，你能分析一下，指南针为什么会指南、北吗？答案地磁场的南极(S极)在地球的北端(西经100.5°，北纬75.5°的北美洲帕里群岛附近)，北极(N极)在地球的南端(东经139.9°，南纬66.6°的南极洲威尔斯附近)．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针的N极指向地理的北极附近．应注意小磁针的指向并不是正南正北，因为地磁的两极跟地理的两极并不重合，其间的夹角就是地磁偏角，简称磁偏角.题型一磁现象及其成因如图1所示，图1质量为m的回形针系在细线下端被磁铁吸引保持静止，此时细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是()A．回形针静止时受到的磁体对它的磁力大小为mgtan θB．回形针静止时受到的细线的拉力大小为mgcos θC．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了．原因是回形针加热后，分子电流排列无序了D．现用点燃的火柴对回形针加热，过一会儿发现回形针不被磁铁吸引了．原因是回形针加热后，分子电流消失了思维步步高回形针受几个力？这几个力在数值上有什么关系？回形针为什么能够被吸引？回形针的磁性来源是什么？用点燃的火柴加热回形针对回形针有什么影响？解析回形针受到重力、绳子的拉力和磁力而平衡，磁力的方向并不是水平方向，所以A、B选项错．点燃火柴会使小磁针内部的分子电流无序，从而使小磁针的磁性消失，所以C对，D错．答案 C拓展探究关于磁场方向的说法，下列叙述正确的是()A．小磁针N极的指向B．小磁针S极的受力方向C．小磁针N极的受力方向D．以上说法都不对答案 C磁体之所以能够显磁性，是因为磁体内部的分子电流规律分布，形成一个个小的规律排列的磁铁.题型二磁场的应用为了使实验小车能在比较光滑的水平道路上运动，同学们设计了以下三种办法，甲同学将电扇固定在小车上，认为打开电风扇后小车会运动；乙同学要求在装着电扇的车上加个帆，并声明帆必须足够大，以集中全部风力；丙同学设想人提着强磁铁站在用钢铁材料制成的车上，如图2所示．则真正能使小车运动的设计是()图2A．甲B．乙C．丙D．三个都不行思维步步高运动的条件是什么？磁铁与人之间的作用力是内力还是外力？解析要想使车运动起来，必须使车和外界发生相互作用，不能是车内部各部分之间发生相互作用．答案 A拓展探究如图3所示，图3A为橡胶圆盘，其盘面竖直．B为紧贴A的毛皮，在靠近盘的中轴上有一个小磁针静止于图示位置．当沿图中箭头的方向转动把手C时，小磁针将发生什么现象？答案见解析解析当转动把手时，A盘边缘处与毛皮摩擦而带有负电荷，随盘做圆周运动形成一个环形电流，电流周围产生磁场，故对小磁针有力的作用，根据安培定则可知，小磁针的N极将发生偏转，沿圆盘的中心轴的方向上，即小磁针的N极向右，S极向左．磁现象有很多应用，其中可以利用磁体间的相互作用吸引物体或者研究受力问题.一、选择题1．关于宇宙中天体的磁场，下列说法正确的是()A．宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B．宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C．用指南针可以在任何一个天体上判别方向D．用指南针只能在类似于地球磁场的天体上判别方向答案AD解析不但地球有磁场，宇宙中的许多天体也有磁场，但有些星球的磁场不是全球性的，指南针只能在有全球性磁场的星球上判别方向，否则指南针就不能工作．2．超导是当今高科技的热点之一，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就采用了这项技术，磁体悬浮的原理是()①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同②超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反③超导体使磁体处于失重状态④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡A．①③B．①④C．②③D．②④答案 D解析同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以电流的磁场方向和磁体的磁场方向相反．磁体悬浮在空中，重力和磁力平衡．3．关于磁铁的两个磁极，下列说法中正确的是()A．可以分开B．不能分开C．一定条件下可以分开D．磁铁很小时就只有一个磁极答案 B4．下列说法正确的是()A．只有磁极周围空间存在磁场B．相互接触的两个磁体之间没有磁场力的作用C．磁体对电流有力的作用，电流对磁体没有力的作用D．磁体和电流之间力的作用是相互的，都是通过磁场产生力的作用答案 D5．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是()A．①②④B．②③④C．①④D．②③答案 D6．如图4所示，图4假设将一个小磁针放在地球的北极点上，那么小磁针的N极将()A．指北B．指南C．竖直向上D．竖直向下答案 B解析地理北极不是地磁S极，小磁针N极的方向和地磁感线方向同向．7．下列所述情况，哪一种可以肯定钢棒没有磁性()A．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者互相排斥B．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的南极，两者仍互相吸引C．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引，再将钢棒的另一端接近磁针的北极，两者仍互相吸引D．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相排斥答案 C二、计算论述题8．地球是个大磁场，在地球上，指南针能指南北是因为受到什么的作用？人类将在本世纪登上火星，目前，火星上的磁场情况不明，如果现在登上火星，你认为在火星上的宇航员能依靠指南针来导向吗？答案地磁场不能解析地球周围有磁场，指南针就是因为受到地磁场的作用力而指南的．火星上磁场情况不明，不能用指南针来导向．9．动手试一试：如图5，图5把一条通电导线平行地放在小磁针的上方，我们发现小磁针发生偏转．当改用两节或者更多的电池时，小磁针偏转的快慢有什么变化？把小磁针放在距离导线稍远的地方进行实验，小磁针偏转的快慢又有什么变化？如果把导线放在与小磁针垂直的上方进行实验，小磁针的偏转又如何？动脑想一想：小磁针的偏转意味着什么？小磁针静止时的指向意味着什么？小磁针偏转的快慢不同又意味着什么？答案变快变慢不偏转小磁针偏转意味着所在处的磁场发生了变化，即电流产生了磁场小磁针静止时的指向与所在处磁场的方向有关，也即磁场是有方向的小磁针偏转的快慢不同意味着所在处的磁场的强弱的不同，也即磁场是有强弱之分的．10．阅读下面的材料，并回答问题：磁力对大脑的影响美国佐治亚州亚特兰大E—mory大学的神经学专家查尔斯做了一个实验．查尔斯让他的同事拉赫大声地数数，而他将一个手机大小的磁线圈对准拉赫的前额．“一、二、三”，拉赫数着．但当查尔斯把线圈开关打开后，拉赫很快就说不出话了，而是含混地重复着类似“四”的声音．查尔斯把开关关上后，拉赫又“四、五、六”地数下去了．太奇怪了！拉赫说：“单词就在嘴边却说不出来，和做梦时手脚不听使唤的感觉一样．”在这个实验中，查尔斯通过磁场刺激，影响了拉赫的一部分大脑．他使用的方法叫穿颅磁力刺激法，简称TMS.TMS的工作原理非常简单：8字形线圈内短暂电流在千分之一秒内产生强磁场，它在小范围内又产生一个电场，作用于大脑表皮下几厘米的地方，从而使大脑的神经细胞反应异常．科学家们一直致力于电磁场对大脑活动影响的研究．TMS可用来刺激运动神经，从而测试受损的大脑和脊椎，并用来治疗抑郁症．通过研究还发现大脑某个特定部位的活动，决定了某一特定的感觉和行为，这是解开大脑如何动作和思维之谜的第一步．手机振铃声刚结束时，天线附近电磁场最强，鉴于磁力对大脑的影响，科学家建议不要在振铃声结束后立即接听，应停顿几秒再接听，影响要小得多．物理是一门实验科学，只有不断实验、实践，才能推动它不断完善、前进．阅读完以上材料，说明磁场对大脑产生了怎样的影响？在日常生活中我们应注意些什么问题？答案磁场对大脑产生了重大影响，使大脑的神经细胞反应异常．日常生活中我们应注意远离磁场源，如变压器、高压输电线，手机振铃结束停几秒再接听．第2节磁感应强度要点磁感应强度定义的理解磁场对于一切有磁性(不论宏观与微观)的物体都会产生力或力矩的作用，使这些物体的状态(这里主要指运动状态)发生改变，从而使人们可以感知磁场的存在．如带电粒子在磁场中运动时，磁力可以使粒子的运动轨迹发生偏转；载流线圈在磁场中，磁力会使线圈发生偏转；小磁针在磁场中，磁力会使小磁针的指向偏离原来地磁场南北极的方向等等．这些现象都可以被我们用来作为定义磁感应强度的依据．本节是运用通电导线在磁场中的受力与电流元的比值来定义磁感应强度的大小B＝FIL，用小磁针静止时N极所指的方向来定义磁感应强度的方向.1.磁感应强度B是由F、I、L三者决定的吗？(1)在定义式B＝FIL中，通电导线必须垂直于磁场方向放置．因为磁场中某点通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关．导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同．通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的．(2)磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I、L无关．(3)研究磁感应强度是分步进行的，其方向由磁针受力确定，其大小根据电流元受力来计算．通电导线受力的方向不是磁感应强度的方向．(4)磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短很短，IL称作“电流元”，相当于静电场中的“试探电荷”．(5)我们要找的是磁场中某一点磁感应强度的大小，因此要把电流元放入磁场中某一点，这要求电流元要足够的短.2.电场强度与磁感应强度有哪些异同？电场强度磁感应强度定义的依据①电场对电荷q有作用力F②对电场中任一点，Fq＝恒量(由电场决定)③对不同点，一般说恒量的值不同④比值Fq可表示电场的强弱①磁场对直线电流I有作用力F②对磁场中任一点，F与磁场方向、电流方向有关．在只考虑电流方向垂直于磁场方向的情况时，FIL ＝恒量(由磁场决定)③对不同点，一般说恒量的值不同④比值FIL可表示磁场的强弱定义 E＝FqB＝FIL物理意义 E在数值上等于电场对单位电荷作用力的大小 B在数值上等于垂直于磁场方向长1 m、通入的电流为1 A的导线所受安培力的大小方向是一个矢量某点的电场强度方向就是通过该点的电场线的切线方向，也是放入该点正电荷的受力方向是一个矢量某点的磁感应强度方向就是通过该点的磁感线的切线方向，也是放入该点小磁针N极受力方向．(实际上通电导线受力方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直)大小可以用电场线形象地表示——切线方向表示E的方向，疏密程度表示E的大小可以用磁感线形象地表示——切线方向表示B的方向，疏密程度表示B的大小单位 1 N/C＝1 V/m 1 T＝1 N/(A•m)一、磁感应强度B的定义【例1】由定义式B＝FIL可知，磁场中某处的磁感应强度大小()A．随IL的乘积的增大而减小B．随F的增大而增大C．与F成正比，与IL成反比D．与F及IL无关，由F和IL的比值确定答案 D解析磁场中某一点的磁感应强度是由形成磁场的磁体或电流的强度与分布情况决定的，与放入其中的电流元无关，电流元所起的作用仅仅是对磁场进行探测，从而确定该点磁场的磁感应强度，因此本题答案为D.二、与磁感应强度相关的计算【例2】有一小段通电导线，长为1 cm，电流强度为5 A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度B一定是()A．B＝2 T B．B≤2 TC．B≥2 T D．以上情况都有可能答案 C解析本题考查磁感应强度的定义，应知道磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流．如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大F＝0.1 N，则该点的磁感应强度为B＝FIL＝0.15×0.01 T＝2 T如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置时的受力将大于0.1 N，由定义式可知，B将大于等于2 T.1.下列说法中正确的是()A．电荷在某处不受静电力的作用，则该处的电场强度为零B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的静电力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它受到的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱答案AC解析把电荷放入某处，如果电荷没有受到静电力的作用，则该处不存在电场或该处的电场强度为零，故A对；把通电直导线放入某处，如果放置不合适，即使有磁场存在，通电直导线也不受磁场力的作用，故B错；由电场强度的定义式E＝Fq知，电场强度等于试探电荷受到的静电力F与所带电荷量q 的比值，故C对；磁感应强度的定义式B＝FIL的成立是有条件的，即通电导线与磁场方向垂直，否则该定义式不成立，故D错．2．把小磁针N极向东置于地磁场中，放手后小磁针将(从上向下看) ()A．顺时针转B．逆时针转C．不动D．无法判定答案 B3．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是()A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向B．小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感应强度的方向D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向答案BD解析磁场中某点磁感应强度的方向表示该点的磁场的方向，磁场方向也就是小磁针N极受力的方向．但电流受力的方向不代表磁感应强度和磁场方向．4．在匀强磁场中，磁感应强度B为2×10－4 T．有一根长为0.4 m的通电导线(垂直于磁场方向)在磁场中受到的磁场力为0.016 N，求导线中电流的大小．答案200 A解析由于F＝BIL，所以I＝FBL＝0.0162×10－4×0.4 A＝200 A.题型一磁感应强度的定义在磁感应强度的定义式B＝FIL中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是()A．B由F、I和L决定B．F由B、I和L决定C．I由B、F和L决定D．L由B、F和I决定思维步步高磁场具有什么性质？什么是磁感应强度？磁感应强度是不是由电流和受力决定的？解析磁感应强度是磁场中某点的固有性质，与放入什么样的导线无关，电流是由导线的电阻和导线两端的电压决定的，而导线长度更是与磁场没有关系，在放入磁场前就确定了．答案 B拓展探究如图1所示，图1一根长为L的细铝棒用两个劲度系数为k的弹簧水平地悬吊在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当棒中通以向右的电流I时，弹簧缩短Δx，若通以向左的电流，也是大小等于I时，弹簧伸长Δx，则磁感应强度B值为()A.kΔxILB.2kΔxILC.kILΔxD.2ILkΔx答案 A解析设不通电时，弹簧长为x，则通向右的电流时，有k(x－Δx)＝mg－BIL.通向左的电流时，有k(x ＋Δx)＝mg＋BIl.解得B＝kΔxIL.磁感应强度的定义方法是利用通电导线在磁场中的受力来进行的，要注意导线放置方向会对受力大小产生影响.题型二磁感应强度的理解有关磁感应强度的下列说法中，正确的是()A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是FILD．由定义式B＝FIL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小思维步步高磁感应强度的定义式及定义式成立的条件是什么？定义式中各物理量之间有怎样的关系？磁场的磁感应强度是由什么来决定的？解析磁感应强度的引入目的就是用来描述磁场强弱，因此选项A是正确的；磁感应强度是与电流I 和导线长度L无关的物理量，且B＝FIL中的B、F、L相互垂直，所以选项B、C、D皆是错误的．答案 A拓展探究下列关于磁感应强度的方向和电场强度的方向的说法，正确的是()A．电场强度的方向与电荷所受的电场力的方向相同B．电场强度的方向与正电荷所受的电场力的方向相同C．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同D．磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同答案BCD解析电场强度的方向就是正电荷受的电场力的方向，磁感应强度的方向是小磁针N极受力的方向．B＝FIL是磁感应强度的定义式，B由磁场本身决定，而与F、I、L无关.一、选择题1．下列关于磁感应强度大小的说法正确的是()A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关答案 D解析因为磁场中某点的磁感应强度的大小和方向由磁场本身决定，与通电导线的受力及方向都无关，所以A选项错，D选项正确．因为通电导线在磁场中受力的大小不仅与磁感应强度有关，而且与通电导线的取向有关，故B选项错．对C选项虽然匀强磁场中磁感应强度处处相等，但当导线在各个位置的方向不同时，导线所受安培力是不相同的(导线与磁场垂直时受安培力最大，与磁场平行时受安培力为零)，而C选项中没有说明导线在各个位置的取向是否相同，所以C选项错．2．有检验电流元长1 cm，并通以1 A的电流，把它垂直于磁场方向放于磁场中的某点时，受到的磁场力为0.1 N，则该点的磁感应强度的大小为()。
磁现象和磁场__几种常见的磁场
S
1T=1
Wb m2ຫໍສະໝຸດ 1N Am【典型例题】
例 1、以下说法中，正确的是（ ）
A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的 C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 D、磁场和电场是同一种物质 例 2、如图表示一个通电螺线管的纵截面，ABCDE 在此纵截面内 5 个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向，当螺线管通入如图所示 的电流时，5 个小磁针将怎样转动？
，分子
（2）磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由 （3）磁性材料按磁化后去磁的难易可分为 4、匀强磁场 磁感应强度 线是一些 5、磁通量 、 材料和
处处相同的磁场叫匀强磁场（uniform magnetic field） 。匀强磁场的磁感 直线。
（1）定义：设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为 S，则 B 与 S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量（magnetic flux） ，简称磁通。 （2）定义式： （3）单位： （4）磁通量是标量 （5）磁通密度即磁感应强度 B= 简称 ，符号 。1Wb=1T·m2
）
【能力训练】
1、奥斯特实验说明了（ A、磁场的存在 ） B、磁场具有方向性
C、通电导线周围存在磁场 D、磁体间有相互作用 2、磁体与磁体间、磁体和电流间、电流和电流间相互作用的示意图，以下正确的是（ A、磁体 C、电流 磁场 电场 磁体 电流 B、磁体 D、电流 磁场 磁场 电流 是流 ）
3、有一束电子流沿 x 轴正方向高速运动，如图所示，电子流在 z 轴上的 P 点处产生的磁场方向（ A、y 轴正方向 C、z 轴正方向 ） B、y 轴负方向 D、z 轴负方向 ）
专题20.1 磁现象 磁场
第二十章电与磁第1节磁现象磁场一、磁现象物体能够吸引_______________等物质的性质，叫磁性。
具有_____的物体叫磁体。
磁体具有_____极（S）和_____极（N）。
同名磁极相互__________，异名磁极相互__________。
一些物体在电流或磁体的作用下会得磁性的现象，叫__________。
二、磁场磁场是一种__________，对放入其中的磁体能产生_____的作用。
磁场的方向是与放入磁场中的小磁针静止时_____极的指向一致。
磁感线是描述磁场的带箭头的假象曲线。
在外部，磁感线都是从磁体的_____极出发，回到_____极。
地球周围空间存在着地__________，地理的两极与地磁的两极并不重合，存在__________。
铁、钴、镍磁性南北排斥吸引磁化物质力北磁场 N S 磁场磁偏角对磁感线的理解1．磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。
但磁场客观存在。
2．磁感线是封闭的曲线。
3．磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。
4．磁感线不相交。
5．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
学科*网【例题】下列关于磁场和磁感线的说法正确的是A．将小磁针放在地球周围某一空间，若小磁针静止时偏离南北方向，说明这个空间存在磁场B．在研究磁场强弱分布时，放不放铁屑磁感线都存在C．在磁场中某点放一小磁针，小磁针静止时，其S极的指向为该点磁场方向D．在磁体外部，磁感线总是从S极出发回到N极参考答案：A1．磁铁在吸引铁片时A．磁铁与铁片相互吸引，而且力的大小相等B．磁铁吸引铁片的力比铁片吸引磁铁的力要大一些C．铁片不吸引磁铁D．以上说法都不正确2．用“粘”字来描述某些物理现象形象而生动，对下列现象的成因分析正确的是A．两块磁铁靠近能“粘”在一起——因为同名磁极相互吸引B．吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上——因为分子间有引力C．两表面光滑的铅块紧压后能粘在一起——因为分子间没有斥力D．穿在身上的化纤衣服易“粘”灰尘——因为衣服带静电3．关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是A．铁和铝都能够被磁体吸引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是通过磁场发生的D．磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极4．在研究磁场实验时，不小心将铁屑洒在了课桌上，为了收集铁屑，小红想用磁铁直接吸引铁屑；同组实验的小明则建议用塑料袋或白纸包裹住磁铁后去吸引铁屑。
人教版九年级物理全册 《磁现象 磁场》电与磁(第2课时磁场)
当堂测评
1．[2019·河北承德]如图所示，一条形磁铁周围放着能自由转动的小磁针甲、
乙、丙、丁，这四根磁针静止时 N 极指向画错的是(磁针的黑端表示 N 极)( C )
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
2．[2018·江苏苏州]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错误的是( A )
7．[2018·江苏淮安]阅读短文，回答问题。 指南针是我国古代的四大发明之一。司南是春秋战国时期发明的一种指南针， 如图甲所示，它由青铜盘和磁勺组成，磁勺放置在光滑青铜盘的中心，可以自由 转动。古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南 的作用，放在地上，它的勺柄静止时指向南方。磁勺能够指示方向，是利用了地 磁场对磁勺的作用。
6．[2018·广东广州]将缝衣针磁化后，与其他器材组成图 1 所示的小指南针， 当它静止下来后，针尖指北，如图 1，则针尖是 N 极，请在图 2 中标出地磁场的 磁极以及磁感线方向。
【解析】 缝衣针磁化后可以看作为小磁针，静止时，N 极应指向地磁南极(即 地理北极)，所以针尖是小磁针的 N 极；磁感线从地磁北极出发，指向地磁南极， 且小磁针静止时 N 极的指向与经过该点的磁感线方向一致，如图所示。
A．磁体周围的磁场是真实存在的 B．磁感线是为了描述磁场而虚拟的封闭曲线 C．通电导体周围存在着磁场 D．地面上的指南针 N 极总是指向地理的南极
【解析】 磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故 A 说法正确；磁感线 是为了形象描述磁场的分布而引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，故 B 说法正 确；根据奥斯特实验可知，通电导体周围存在着磁场，故 C 说法正确；地球是一 个大磁体，地磁的南北极与地理的南北极相反，所以指南针静止时，指南针的 N 极指向地磁的南极即地理的北极，故 D 说法错误。选 D。
初中九年级物理： 20.1磁现象磁场知识点
20.1电与磁磁现象磁场
一，磁现象1，磁性：物体能吸收铁，钴，镍等物质的性质。
2，磁体：具有磁性的物体
3，磁极：磁体上磁性最强的位置
4，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
5，磁体具有吸铁性和指向性。
指南针是利用磁针指南北的性质制成的
6，磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性
（磁化端出现异名磁极）
7，软磁体：铁棒被磁化后磁性很容易消失，称为软磁体
8，硬磁体或永磁体：钢棒被磁化后，能够长期保持磁性，
称为硬磁体或永磁体
二，磁场1，磁体周围存在磁场
2，方向：在磁场中某一点，小磁体静止时北极所指的方向就是
该点的磁场方向
3，基本性质：磁场的基本性质就是对放入其中的磁体产生磁力
的作用，
磁极间的相互作用是通过磁场而发生的
三，磁感线1，定义：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向
都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，
这样的曲线叫做磁感线
（不是真实存在的，不相交，有方向，封闭的曲线）
2，方向：磁体周围的磁感线，都是从磁体北极出发，
回到磁体的南极，
在磁体内部，都是从磁体的南极指向磁体的北极
3，分布：磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱，磁体两极处
磁感线最密，表示两极处的磁场最强
四，地磁场：地球周围存在着磁场——地磁场
小磁针指南北就是因为受到地磁场的作用
地理南极在地磁北极附近（磁偏角，沈括）
第1页共1页。
磁场
一、磁现象和磁场 1. 磁场（1）定义：磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体、磁体和电流、电流和电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场。
（2）磁场的基本性质：对放入其中的磁体和电流产生力的作用。
（3）磁场的产生：①磁体能产生磁场；②电流能产生磁场。
（4）磁场的方向：注意：小磁针北极（N 极，指北极）受力的方向即小磁针静止时北极所指方向，为磁场中该点的磁场方向。
说明：所有的磁作用都是通过磁场发生的，磁场与电场一样，都是场物质，这种物质并非由基本粒子构成。
2. 电流的磁场（1）电流对小磁针的作用，1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，通电后，通电导线下方的与导线平行的小磁针发生偏转。
如图所示。
（2）电流和电流间的相互作用有互相平行而且距离较近的两条导线，当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时，观察发生的现象是：同向电流相吸，异向电流相斥。
小结：磁体与磁体间、电流与磁体间、电流和电流间的相互作用都是通过磁场来传递的，故电流能产生磁场。
二、磁感应强度B1. 物理意义：描述磁场的强弱。
2. 磁场的方向（即为磁感应强度的方向）：小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁场方向。
小磁针静止时N 极受力的方向为该点的磁场方向。
磁感线上该点的切线方向为该点的磁场方向。
3. 磁感应强度的大小在磁场中垂直磁场方向的通电导线，所受的磁场力F 跟电流I 和导线长度L 的乘积IL 的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度，用B 来表示。
即 B=单位：特（T ） 注意：此式由匀强磁场推出，但适用于任何磁场，在非匀强磁场中，IL 应理解为一个很小的电流元，垂直于磁场方向放置于磁场中某一点，则B=反映了磁场中该点的强弱程度。
4、磁感应强度的矢量性① B 是矢量，计算时遵循平行四边形定则。
② B 的方向即磁场的方向，并不是F 的方向。
③ 磁场的叠加：空间中如果同时存在两个以上的电流或磁体在该点激发的磁场，某点的磁感应强度B 是各电流或磁体在该点激发磁场的磁感应强度的矢量和，且满足平行四边形法则。
第二十章 电与磁 第一节 磁现象 磁场
第一节磁现象磁场（一）磁现象1、磁性：磁体具有的能吸引、、等物质的性质。
2、磁极：磁体上磁性的部分；磁体有两个磁极，分别是极（）和极（）。
3、磁极间的相互作用规律：同名磁极相互，异名磁极相互。
异名磁极相互吸引同名磁极相互排斥4、磁化：物体在磁体或电流的作用下获得磁性的现象，叫做磁化。
（二）磁场1、概念：磁体周围存在着能使磁针偏转的物质2、性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。
3、磁感线（1）定义：在磁场中画出的带箭头的描述磁场的曲线。
（2）方向：磁感线上任何一点的曲线方向，(放于磁场中的小磁针静止时，极所指的方向) （3）特点：①磁体外部，磁感线总是从磁体的极出发，回到极。
②磁感线是为了直观、但是客观存在。
③用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
⑦磁感线的表示磁场的强弱。
磁感线越密的地方，其磁场越。
4、地磁场（1）定义;在地球周围的空间里存在的磁场叫做地磁场。
（2）磁极：地磁场的极在地理的南极附近，地磁场的极在地理的北极附近，地理的两极和地磁的两极并不重合。
磁针指南北是因为受到的作用。
第一节磁现象磁场一、填空1、物体能够吸引______、______、______等物质的性质叫磁性。
具有______的物质叫磁体，磁体上磁性______的部分叫磁极。
2、放在水平桌上的小磁针,静止时指北的一端是小磁针的_______极。
地球本身是一个巨大的磁体,在地磁场的磁感线从地理的_______极附近出来，回到地理的__________极附近。
4、如图所示是奥斯特实验的示意图，分别做a和c所示实验，说明____________；__________分别做a和b所示实验，说明___________________。
5、电冰箱门上装有磁性密封条，是利用了的原理，而磁带和磁卡则是利用了它们能够被的原理．7、磁悬浮列车是在车厢和轨道上分别安放磁体，利用同名磁极相互，使列车离开地面，从而减少运行时的阻力，而磁极间的相互作用是通过发生的。
原创1：20.1磁现象 磁场
本课小结
磁性 磁体 磁极及磁极间的相互作用 磁化 磁场：方向、分布(磁感线) 地磁场
1.磁性：物体能够吸引铁、钴、镍一类物质的性质。 2.磁体：具有磁性的物质。 3.磁极：磁体上磁性最强的部位。 4.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。
5.磁化：使原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下获 得磁性的过程。
N
S
练习
2、画出同名磁极之间的磁感线：
N
N
练习
3、根据磁感线，标出磁体的N、S极及小磁针的N、S极。
N
S
N
N
练习
4、根据小磁针的N、S极，在图中标出磁体的极性，并画出 磁体周围的磁感线的分布。
S
N
课堂练习
1.用条形磁铁的N极去靠近某物体的A端，发现能把A端吸引 过来，则物体的A端（ ）
A、一定的N极 B、可能是N极 C、一定是S极 D、可能是S极
想想做做 探究实验：
磁体能够吸引桌上的哪些东西？
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。
物理学中将具有磁性的物体叫做磁体。
分类：按形状：蹄形、条形、针形磁体 按来源：天然磁体、人造磁体 按长短：软磁体：磁性很容易消失
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。
S N
磁化规律：被磁化成异名磁极。
常见的一些被磁化的物体：
磁现象在现代科技生产生活中的应用
地质工作者正在进行磁法勘探
门脚磁碰、衣柜磁碰
磁共振成像的胸部显影片
录音带、录像带
应用：磁悬浮列车
连接上海国际机场与市区的磁悬浮列车最高速度达到431km/h， 全线长17.3km。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
磁场
小组讨论：磁场看不见，摸不着， 我们怎么判断它是否存在？ 通过小磁针是否受力而发生偏转
拓展 电流看不见，摸不着，我们怎么 判断它的存在？
通过电流产生的各种效应
磁场方向
探究活动二：放在磁体周围不同位置
的小磁针，所指方向是否相同？
结论
现象
放在磁场不同位置
的小磁针指向不同，
说明 不同位置
磁场是有方向的
1．关于地磁场，下列说法中不正确的 是 （D ）
A．地磁两极跟地理两极不完全重合； B．世界上第一个论述磁偏角的科学 家是我国的沈括； C．地磁场的磁感线是从地理南极出 发，回到地理北极； D．小磁针静止时，小磁针的N极指向 地磁的北极
2．关于磁感线的说法正确的是 A．磁感线是由小铁屑形成的
(D)
磁感线（北出南入）
小结磁感线的特点
(1)磁感线— 是形象描述磁场的假想曲线，实际不 存在。 （但磁场真实存在）
(2)磁体外部的磁感线由N极到S极（ N出S入）
(3)磁感线的方向就是小磁针静止后北极所指的方 向（即磁感线方向与磁场方向相同）
(4)磁感线的疏密表示磁场的强弱，越密表示该点 磁场越强。
(5)在空间每一点只有一个磁场方向，所以磁感线 不相交。
练习： 1、画出异名磁极之间的磁感线：
N
S
2、画出同名磁极之间的磁感线：
N
N
2、画出同名磁极之间的磁感线：
N
N
练习
根据磁感线，标出磁体的N、 S极及小磁针的N、S极。
N
S
N
N
3、根据磁感线，标出磁体的N、S 极及小磁针的N、S极。
N
重合 地磁北极
研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
沈括，中国宋代学
地磁场与地磁偏者角，在其著作《梦 溪笔谈》中最早提 及磁偏角。 “方 家以磁石磨针锋， 则能指南，然常微 偏东，不全南也”。
地磁北极在地理南极附近；
地磁南极在地理北极附近。
课堂练习
B．磁场中有许多曲线，这些曲线叫磁感线
C．小磁针在磁感线上才受力，在两条磁感线
之间不受力
D．磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布
而假想出来的，实际并不存在
美 丽 的 极 光
再 见
美 丽 的 极 光
思考
将磁针放到磁体附近，磁针指向发 生偏转，说明什么？
磁针受到了力的作用。
力是物体对物体的作用，磁体和磁 针没有接触，怎么会有力的作用呢？
通过磁场的相互作用发生
磁场 磁体周围存在一种看不见、摸不着能使 指针偏转的物质，这种物质叫做磁场。
磁体的周围存在磁场
磁场的特点：看不见、摸不着但它是 真实存在的 磁场的基本性质：对放入其中的磁体 产生磁力的作用 磁体间的相互作用就是通过磁场发生的
请记住！磁感线不是真实存在的，是 我们为了描述磁场而假想画出的。
观察条形磁体和蹄形磁体的磁感线分布
注意： 1.每条磁感线都必须标上方向. 2.磁感线真实存在吗？ 3.磁感线疏密表明什么？
条形磁体和蹄形磁体的磁感线分布特点
①磁感线上任意一点的切线方向，与该点的磁场方向相同。 ②磁感线是描述磁场的方法，并不存在。 ③磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。
的小磁针受到磁
场的力方向不同
磁场方向
小磁针静止时北极（N极）所指的
方向规定为该点磁场的方向
A B
C
1、磁场
磁场
磁体周围客观存在的一种物质
2、磁场的基本性质
磁场对放入其中的磁体（大头针）产 生磁力的作用
3、磁场方向的显示
在磁场中某点，小磁针静止时N极所指方 向，就是该点磁场的方向。
用铁屑探究条形磁体周围的磁场
条形磁体两端磁性最强，叫磁极。 3、磁体有两个磁极
一个叫南极（S极），另一个叫北极（N极） 4、磁极间相互作用
同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 5、磁化 原来没有磁性的物体在磁体或电流的
作用下获得磁性的过程。（铜和铝不能磁化）
磁现象在生活中的应用 你还知道哪些？
二、磁场
1．磁体周围存在一种看不见、摸不 着的物质，称为磁场。
试 着 把 条 形 磁 体 的 磁 感 线 画 出 来
磁感线 探究活动三：怎样形象地描述磁场
N S
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，这样的曲线叫做磁感线。
箭头表示磁感线的方向，如何标出磁感线 的方向？ 与小磁针静止时北极所指的方向相同
磁感线 磁感线可以方便、 形象地描述磁场
为什么地球表面大部分位置，指南针总是指南北
阅读书上地磁场及动物罗盘并回答：
想 一
想 1.指南针指南是由于什么？ 2.地磁场的形状跟什么磁场很相似？ 3.地磁南北极和地理南北极完全重合吗 ？谁首先发现的？
4.许多动物(如鸽子)是靠什么来辨别
方向的?
3．地磁场特点
地磁场的南极在 地理的北极附近， 地磁场的北极在 地理的南极附近
一、磁现象 磁场
你知道吗？美丽的极光的发生与地球的 磁场有密切关系。
磁体的磁性两端最强，中间最弱。
如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁 体上是否仍然有N极和S极
每一段磁体上仍然有N极和S极
4．一些物体在磁体或电流作用下可以获得磁 性，这种现象叫做磁化。
演示3
N
软铁棒
软铁棒
甲
乙
小结：
1、磁体 能够吸引铁、钴、镍等物质。 2、磁极 磁体上磁性最强的部分.
N
N
4、根据磁体的N、S极，标出磁感线方向 和小磁针的N、S极
S
N
N
S
S
S
N
S
5、根据磁感线方向标出小磁针的N、S极 和磁体的N、S极
SN
N
S
N
N
S
N
6.下列关于磁场和磁感线的说法正确的 是（C ） A、磁感线是真实存在的，磁场不是真实 存在的 B、磁场不是真实存在的，磁感线是真实 存在的 C、可以用磁感线形象地描述磁场 D、磁场中某一点磁感线的方向跟该点小 磁针S极指向一致