第十四章 第二节磁场
学习目标
1.知道磁极之间的相互作用规律以及磁体周围存在磁场。
2.知道磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。知道磁场的方向是如何规定的。
3.知道磁感线可以形象地描述磁场，知道不同磁体周围及其相互作用时磁场的分布情况。会画条形磁体、蹄形磁体、同名磁极和异名磁极间的磁感线的形状和方向，会根据磁感线的形状和方向确定磁板名称
4.知道地球是一个大磁体，地球周围有磁场以及地磁场的南、北极位置。知道地磁两极和地理两极并不重合，存在磁偏角。
1.知道磁极之间的相互作用规律以及磁体周围存在磁场。
2.知道磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。知道磁场的方向是如何规定的。
3.知道磁感线可以形象地描述磁场，知道不同磁体周围及其相互作用时磁场的分布情况。会画条形磁体、蹄形磁体、同名磁极和异名磁极间的磁感线的形状和方向，会根据磁感线的形状和方向确定磁板名称
4.知道地球是一个大磁体，地球周围有磁场以及地磁场的南、北极位置。知道地磁两极和地理两极并不重合，存在磁偏角。
知识复习
1.磁体可以吸引铁、钴、镍等物质。
2.磁体静止时N极指北，S极指南。
3.电流是看不见、摸不着的，我们可以通过电流产生的效应来认识它，这是运用了转换法。
4.电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
5.条形磁体上磁极部位的磁性最强，中间部位的磁性最弱。
1.磁体可以吸引铁、钴、镍等物质。
2.磁体静止时N极指北，S极指南。
3.电流是看不见、摸不着的，我们可以通过电流产生的效应来认识它，这是运用了转换法。
4.电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
5.条形磁体上磁极部位的磁性最强，中间部位的磁性最弱。
一、磁场
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。
实验现象图示：
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。
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。
实验现象图示：
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。
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
(2)根据磁体的指向性判断
(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
(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。
例1、如图所示是三根形状相同的钢棒用细线悬挂静止后的位置，由此可以判定（ ）
A.它们都是磁体 B.它们都不是磁体
C.至少有两个是磁体 D.只能有两个不是磁体
A.它们都是磁体 B.它们都不是磁体
C.至少有两个是磁体 D.只能有两个不是磁体
解析：钢棒a、b相互吸引，两者至少有一个是磁体;相互排斥，两者 一定都是磁体。因此a、b、c中至少b、c两个是磁体。故C选项正确。
答案:C
2、磁场
在磁体周围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。
磁体之间的相互作用是通过它们周围的磁场而产生的。
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，我们可以根据电流通过灯泡、电炉时，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：
（1）铁钉离条形磁体越远受到的磁场力越小，越近受到的磁场力越大;在条形磁体两极附近受到的磁场力较大，在条形磁体中间部位时受到的磁场力很小。
（2）这就说明离磁体越近，磁场越强;磁体两极磁场最强，中间磁场最弱。
（3）磁场是真实存在的
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，我们可以根据电流通过灯泡、电炉时，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：
（1）铁钉离条形磁体越远受到的磁场力越小，越近受到的磁场力越大;在条形磁体两极附近受到的磁场力较大，在条形磁体中间部位时受到的磁场力很小。
（2）这就说明离磁体越近，磁场越强;磁体两极磁场最强，中间磁场最弱。
（3）磁场是真实存在的
例2、19世纪中后期，物理学中引入了新的、革命性的概念“场”。(1) 爱恩斯坦说过，磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。的确如此，磁场虽然看不见、摸不着，但可以通过它对放入其中的________产生力的作用来认识它。
(2) 像这样，用易观测的物理现象或物理量来认识或显示不易观测的物理现象或物理量是物理学常用的一种研究方法。请再举一例并简 要说明。
(2) 像这样，用易观测的物理现象或物理量来认识或显示不易观测的物理现象或物理量是物理学常用的一种研究方法。请再举一例并简 要说明。
答案:（1）磁体（2）电流看不见、摸不着，但是可以根据电流流过灯泡时灯泡发光来认识它。
4.实验探究：磁场的方向
实验设计: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小磁针N极指向变化的现象
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，N极的受力方向是不同的
实验设计: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小磁针N极指向变化的现象
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，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。
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。
例3、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
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
答案:B
二 磁感线
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(或硬纸板），将铁屑(被磁化后相当于很多的小磁针)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，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。
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(或硬纸板），将铁屑(被磁化后相当于很多的小磁针)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，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。
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。如图所示，我们展示了条形磁体、蹄形磁体、两个同名磁极、 两个异名磁极周围磁感线的分布情况。
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。如图所示，我们展示了条形磁体、蹄形磁体、两个同名磁极、 两个异名磁极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方便、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，曲线上某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。
(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^两条磁感线相交，该点就有两个磁场方向， 而这是不可能的。
(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方便、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，曲线上某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。
(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^两条磁感线相交，该点就有两个磁场方向， 而这是不可能的。
例4、请下在图中的A点用箭头画出条形磁体外部磁感线的方向。
三 地磁场
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S极指南，N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。
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S极指南，N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。小磁针的N极指北，说明地磁场的磁感线在地面附近是由南指向北的（如下图所示）地球是一个巨大的磁体，它有两个磁极，分别称为地磁的S极和地磁的N极。
注意
地理北极附近上空地磁场方向竖直指向下，地理南极附近上空地磁场方向竖直指向上。
注意
地理北极附近上空地磁场方向竖直指向下，地理南极附近上空地磁场方向竖直指向上。
3.磁偏角:
地磁的两极和地理的两极并不重合，地磁的S极在地理的北极附近，地磁的N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。
地磁的两极和地理的两极并不重合，地磁的S极在地理的北极附近，地磁的N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。
4.指南针的工作原理：
由于地磁场的作用，指南针静止时，S极总是指向南方(地磁N极），N极总是指向北方(地磁S极)。
由于地磁场的作用，指南针静止时，S极总是指向南方(地磁N极），N极总是指向北方(地磁S极)。
例5、地球是一个巨大的磁体，下图中有关地磁场的示意图正确的是（ ）
答案:C
例6、如图所示，甲、乙两图中，已知磁体的磁极，标出其磁场中小磁针的N、S极。在丙、丁两图中，已知小磁针的N、S极，标出磁体的两极和磁感线的方向
例7、如图所示，小磁针静止在地球赤道的正上方，请标出此时小磁针的N、S极。
作业
中考真题1 （2018年上海中考，2分）以下正确的是 （ ）、
答案:B
中考真题2 (2017 •山东泰安中考• 2分)如图所示 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：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地磁场的南极在地理的南极附近④司南长柄一端是磁石的北极正确的是（ ）
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有③④正确
答案:A
重点内容总结
磁场
1、磁极之间的作用规律
磁场
1、磁极之间的作用规律
同名磁极相互拌斥，异名磁极相互吸引
2、磁场的基本性质
磁场对放入其中的磁体具有作用力
3、磁场的方向（用小磁针的指向验证磁场的方向运用了转换法）
用小磁针判断：小磁针静止时N极的指向
用磁感线判断：磁感线上某一点的切线方向
4、磁感线的方向
磁体周围的磁感线从磁体的N极出发回到S极
5、磁场
5、磁场是真实存在的一种物质，磁感线是人们为了描述磁场情况而假想的曲线（引入磁感线概念是采用了模型法）
6、地磁场
地磁N极在地理南极附近， 地磁场S极在地理北极附近