初二物理下册-磁现象-磁场复习

【本讲教育信息】一.教学内容：磁现象、磁场二.规律方法指导：1.条形磁铁有两个磁极，而中间的磁性最弱，几乎感受不到。2.利用磁体间的相互作用规律——同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断未知磁体的磁极。3.利用磁体的指向性可以制成指南针，反过来，如果已知南北方向，可以通过悬挂法找到未知磁体的南极和北极。4.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、形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线，它并不是客观存在于磁场中的真实曲线。因此在磁场中标磁感线时，应将其画成虚线。5.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，表示其两极磁场最强。6.磁感线是一些闭合的曲线。即磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极，在磁体的内部，都是从磁体的南极指向北极。三.知识点分析：问：现有外观相同的两段钢棒，一根有磁性，而另一根没有磁性，如何区别它们？答：方法l：根据磁体的吸铁性来判断，找来一些小铁件，如图钉，能够吸起它们的有磁性。方法2：根据磁体的指向性来判断，分别把两根钢棒用细线水平吊起，若有南北指向的具有磁性。方法3：根据磁极间的相互作用来判断，取来一根小磁针，若能和小磁针有排斥情况发生，则具有磁性；若小磁针放在钢棒周围不同位置一直表现为相吸，那么这根钢棒没有磁性。方法4：若没有任何其他材料，也可以进行判断。拿A棒的一端去接触B棒的中间，若相互间无作用力，那么B棒有磁性；若相互间有吸引，那么B棒无磁性，A棒有磁性。问：如何正确理解磁体和磁极?答：每个磁体都有两个磁极，一个叫南极（S极），一个叫北极（N极），是磁体上磁性最强的部分，位于磁体的两端。自然界中不存在只有单个磁极的磁体，磁体上的磁极总是成对出现的，而且一个磁体也不能有多于两个的磁极。如果某人不慎将一个条形磁铁从空中落向地面分成两段，则每段将各有两个磁极。如图甲所示；如果再让这两段磁铁互相吸引合为一体，则靠近的两个磁极便不存在，整个磁体仍然只有两个磁极。如图乙所示。问：怎样正确认识磁场?（1）磁场是客观存在的物质。磁场虽然看不见、摸不着，但可以根据磁场的基本性质来判断它的存在。在磁场中放入磁体，只是研究磁场的一种手段，不会因为不放磁体，就使原有的磁场不存在，而只是它的基本性质没有表现出来。（2）磁场的方向：在磁场中某一点放一小磁针，小磁针静止后，南极和北极所指的方向是固定的；而将小磁针放在磁场中不同位置，其指向不同；这说明磁场是有方向的，且在不同地方，磁场方向可能不同，人们把静止在某点的小磁针北极所指的方向规定为该点的磁场方向。问：如何正确理解磁感线?答：（1）磁感线是人们为了研究磁场而假想的一些能形象直观地表示磁场情况的曲线。这些曲线在磁场中实际并不存在。（2）磁感线是封闭的曲线。磁体外部的磁感线起始于磁体的北极，终止于磁体的南极。（3）磁感线不能相交。磁场中任一点磁场都只有一个确定的方向，如果磁感线相交，那么交点处就会出现两个以上的方向，因此，磁感线不能相交。【典型例题】磁现象一.基础题[例1]如图，一根条形磁体的一端吸起两个大头针，小华说两个大头针会保持平行，如图甲所示；小红说两个大头针将会张开，如图乙所示；小明说两个大头针将会靠近，如图丙所示。你认为正确的是，因为。精析：条形磁体的一端吸起大头针后，大头针就被磁化。以图甲为例，被吸引的两枚大头针靠近磁体S极的那一端被磁化后都为N，两枚大头针的下端都为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，两枚大头针下端因同名磁极而分开。故应选乙。答案：乙；因为两枚大头针被磁化后下端是同名磁极而互相排斥。说明：掌握磁化规律及磁极间的相互作用规律是解答本题的关键。二.能力题[例2]如图所示，木杆上套有四个磁环，其中a，b，c三个磁环都悬浮，若c环上端为S极，则下端为N极的磁环是（）A.a，cB.b，cC.a，bD.a，b，c精析：因a，b，c三个磁环悬浮，而它们自身的重力均向下，因此磁环受到的磁力均向上。由磁极间的相互作用原理：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知b和c相斥，b的下端为S极，上端为N极。因为a和b相斥，a受到向上的斥力，所以a的下端为N极。答案：A三.创新题[例3]（2005·河北）我国第一列磁悬浮列车于2002年12月在上海通车，它的设计最大速度为430km／h。磁悬浮列车是利用同名磁极的原理使列车与导轨脱离接触，消除了车体与轨道之间的，从而大大提高了列车速度。精析：同名磁极排斥，使列车脱离接触面从而减少摩擦，提高速度。答案：相互排斥；摩擦（或摩擦力）[例4]据说录像带和录音带都不能靠近磁体。如图所示，把永磁体靠近录音带，你认为会产生什么后果?请说出你的道理。精析与解答：磁带是带有磁性的物质，当有磁体靠近磁带时，磁性材料会被吸引，重新磁化，改变了磁带上的磁信号，导致磁带无法再“发出”原来的“音乐”。说明：了解一些磁性知识，对我们的生活是很有帮助的。四.探究题[例5]在装了半瓶清水的玻璃瓶中投入若干枚小钢珠，小钢珠立刻沉人水底。能做到不用把工具直接伸入瓶中，就能将钢珠取出来吗?请你选一种辅助工具，说出你的方法和利用的物理原理。精析与解答：钢珠在装水的玻璃瓶中，工具不能伸入瓶里，要想将钢珠取出，可利用磁体能吸引钢铁等物质的性质，用磁体将钢珠吸出来。又因为玻璃、水为非磁性材料，磁体能穿透它们对钢珠发生作用。因此应选用一块磁铁，如图所示，将磁铁的一端靠近瓶底，沿着瓶壁慢慢地将磁铁向上滑动，小钢珠就紧跟着磁铁一块向上移动，当磁铁滑到瓶口时，小钢珠也就贴着玻璃的内壁移动到瓶口，随着磁铁的再往上移动，小钢珠最后就吸附在磁铁上。说明：磁体能吸引钢铁等物质；磁体能够穿透玻璃、纸片、水对钢铁一类物质起吸引作用。磁场一.基础题[例1]（2004·北京）下列关于磁现象的说法中，正确的是（）A.磁体周围存在磁场B.磁感线是真实存在的C.同名磁极互相吸引D.指南针能指南北是受地磁场的作用精析：A选项中磁体周围存在磁场，正确；磁感线是为了形象描述磁场而引入的一些假想曲线，不是真实存在的，故B不正确；磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥。异名磁极互相吸引，C不正确；指南针是个小磁针，与地磁场相互作用，它有指南北的性质是受地磁场影响，D正确。答案：AD说明：掌握好每个小知识点，解题才能做到游刃有余。[例2]如图所示，已知磁体的磁极，请标出磁感线方向和小磁针N、S极。精析：磁体周围的磁感线从磁体北极出发回到南极，则条形磁体和蹄形磁体N极一端磁感线方向标箭头朝外，S极一端磁感线方向标箭头朝里；同名磁极的两个N极磁感线方向箭头都朝外；判断小磁针的N、S极根据小磁针在磁场中静止时，N极指向应与磁感线方向一致来确定。答案：如图所示。说明：运用磁体周围的磁感线从磁体北极出来回到南极来确定磁感线的方向。判断小磁针的N、S极常见有两种方法：一是根据异名磁极相互吸引靠近来判断，即靠近磁体S极一端的为小磁针的N极，另一端为S极；二是根据小磁针的N极指向应与该点的磁场方向、磁感线方向一致来判断。二.能力题[例3]（2005·南京市）爱因斯坦曾说过，磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。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，还可以用形象地来描述它。答案：磁体；磁感线[例4]小刚在一个圆纸盒里放一个条形磁体，圆纸盒外放着一些小磁针，小刚观察到小磁针N极指向如图甲所示。你能帮助小刚画出圆纸盒里的条形磁体并标明N、S极吗？答案：如图乙所示。说明：本题考查了条形磁感线的分布。三.创新题[例5]若以地面为参照物，转动指南针的罗盘时，罗盘内的小磁针将怎样运动?（）A.随指南针的罗盘一道转动B.随罗盘一道转动，且转动得比罗盘要快一些C.随罗盘一道转动，且转动得比罗盘要慢一些D.不随罗盘转动，几乎仍在原来的位置不动精析：指南针的指向性是受地磁场控制的，如果没有其他磁体磁场的干扰，罗盘内的小磁针只受地磁场的作用，在地球上的某一固定位置，小磁针的指向是确定的。若不考虑摩擦力和振动的影响，罗盘转动时时小磁针将没有任何影响。所以，小磁针不随罗盘转动。答案：D说明：罗盘里的小磁针可以自由转动，它能够指南或指北是因为受到了地磁场力的作用，小磁针静止时北极所指的方向就是小磁针所在处地球磁场的方向，即指向地磁南极，也就是地理北极附近（是极点附近，而不是极点处）。地磁南北极与地理南北极是不重合的。地磁南北极与地理子午线之间的夹角叫磁偏角。磁偏角的发现对航海很重要在航海中经常要用它来校正方向。指南针是我国古代的伟大发明之一，磁偏角也是我国科学家最先提出来的，宋代沈括的论述比哥伦布的发现要早400多年。四.应用题[例6]探险队员在地球北极时，手中的指南针N极将指向何处?精析与解答：对地磁场作用下小磁针指向的判断，必须弄清：①地磁的两极并不与地理的两极重合，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。②小磁针的指向可根据该点处的磁感线来确定，地球北极点处的磁感线方向应当是倾斜向下的，这样置于北极点处的指南针，倘若可以在各个方向上自由转动，那么它在静止时，磁针应处于西经的地理子午面内，N极与水平成一夹角斜向下。因此，N极与水平成一夹角斜向下。【模拟试题】达标自查1.磁体上的部分叫磁极，一个磁体应同时具有个磁极。同名磁极，异名磁极。2.使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做，如果软铁棒和钢棒具有磁性，那么能长期保持磁性的是棒，不能长期保持磁性的是棒。（在没有其他物体影响的条件下）3.磁体间的相互作用是通过发生的，磁体的周围存在着。磁场的基本性质是它对放入磁场中的产生的作用。4.在磁场中某点能够自由旋转的小磁针静止时极的指向规定为该点磁场的方向。5.磁体周围的磁感线都是从磁体的极出来，回到磁体的极。6.地磁两极跟地理两极并不重合，地磁N极在地理极附近，地磁S极在地理极附件。7.关于磁场，下列说法不正确的是（）A.磁体周围空间存在着磁场B.地球的周围存在着磁场C.磁场中不同位置的磁场方向可能不同D.磁场并非真实存在，而是为了研究方便而假设的8.关于对磁感线的认识，下列说法中不正确的是（）A.磁感线是为描述磁场而画的一种假想的曲线B.磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密，表示磁性越强C.磁体周围的磁感线都是从S极出发回到N极D.磁感线与放不放铁屑无关能力提高9.如果不应用任何仪器，怎样知道一根旧钢锯条被磁化了没有？10.分别画出图中磁体周围A、B点的磁场方向。11.小明已经知道条形磁体周围的磁感线的形状，他想：如果将两个条形磁体的磁极正对着相互靠近，会是什么情况呢？请你为他设计一个实验进行探究。（1）你将怎样显示磁场的分布?（2）你所用的器材有：（3）你的做法：（4）经过实验，画出你得到的磁场分布的示意图。12.阅读材料：磁性材料指的是具有铁磁性能的材料，包括：铁磁性、亚铁磁性材料，螺旋型和成角型的铁磁性、亚铁磁性材料，非晶型的散铁磁性、散亚铁磁性材料等，广义上来说，磁性材料还包括应用其磁性和磁效应的弱磁性（抗磁性和顺磁性）、反铁磁性材料等。磁性材料的磁性和磁效应取决于材料本身的化学成分及结构、材料的掺杂、缺陷和热处理等因素。磁性材料的应用十分广泛，几乎涉及现代科学技术的各个领域。用于电力工业中的电机和变压器，电子工业中的磁性元件和微波电子管，通信技术中的滤波器和传感器，仪表工业中的磁电式和电磁式仪表，家用电器中的耳机、录音机和录像机，医学中的人体心（脑，、肌肉等）磁图测量仪、磁载药物和磁法热疗等，国防工业中的电磁炮、磁性地雷或水雷，信息系统中的磁存储器和磁光器件，航天工业中的空间磁测和磁姿态控制，生物工程中的磁致遗传变化和核磁共振成像，新能源中的磁约束热核聚变和磁流体发电，加速器和粒子磁谱仪等等。随着科学技术的发展，新的磁性材料如新型永磁材料、纳米磁性材料、介观感性材料、有机磁性材料、生物磁性材料的研究与开发具有特别重要的意义。摘自《新编中国小百科全书》（1）新的磁性材料有哪些?（2）磁性材料一定具有磁性吗？【试题答案】1.磁性最强的部分；两；相互排斥；相互吸引2.磁化；钢；软铁棒3.磁场；磁场；磁体；力4.北5.北