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2019浙教版八年級(jí)下——1.1磁體與磁感線


大家都知道，鳥類是可以通過(guò)地磁場(chǎng)進(jìn)行導(dǎo)航的。但是，鳥類是怎樣知道地磁場(chǎng)的呢？最新的研究顯 示，鳥的眼睛內(nèi)有具備觀測(cè)磁場(chǎng)和光線能力的細(xì)胞。鳥類觀測(cè)磁場(chǎng)的方式與它們觀測(cè)樹木、巖石和其它常 見物體的方法大體相同。一種解釋是，飛行的鳥類將磁場(chǎng)疊置在下面的地形上，就如同現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)上安裝 的平視顯示器一樣，這樣鳥類就可以憑借磁場(chǎng)遠(yuǎn)距離飛行而不會(huì)迷失方向。
研究人員發(fā)現(xiàn)，遮住鳥類的右眼，它們就無(wú)法有效導(dǎo)航，而它們的左眼被眼罩罩住時(shí)，它們 仍能非常完美的導(dǎo)航。據(jù)此，研究人員認(rèn)為鳥類 其實(shí)能用右眼看到磁場(chǎng)，并把信息傳遞給左腦。 磁力圖產(chǎn)生的明、暗陰影，鳥類利用它們的
正常視覺就能看到。當(dāng)鳥兒轉(zhuǎn)動(dòng)腦袋時(shí)，陰影會(huì)發(fā)生變化，鳥兒把陰影的圖案當(dāng)做視覺指南針， 用來(lái)判斷方向。
科學(xué)家認(rèn)為，鳥兒視網(wǎng)膜上的分子在遇到藍(lán)光時(shí)，會(huì)變成活躍狀態(tài)，每個(gè)分子擁有一個(gè)不成對(duì)電子，形成一個(gè)“自由基對(duì)(radical pair)”。磁場(chǎng)的出現(xiàn)對(duì)這些自由基對(duì)分子重新恢復(fù)到不活躍狀態(tài)所需的時(shí)間產(chǎn)生影響。
視覺和磁力圖的光線和陰影都會(huì)發(fā)生變化，不過(guò)視覺圖一般有更鮮明的線條和邊緣，而磁力圖從明到暗是漸變的。德國(guó)法蘭克福市歌德大學(xué)的卡特琳·斯塔普特領(lǐng)導(dǎo)的這些研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這種磁感失真時(shí)， 明暗圖變得毫無(wú)意義，因?yàn)轼B類此時(shí)無(wú)法分辨哪些是從視覺圖獲得的信息，哪些是從磁力圖獲得的。
斯塔普特決定通過(guò)給知更鳥佩戴眼罩(一面是透明金屬，另一面是磨砂金屬)，檢測(cè)這些理論。眼罩的兩 面是半透明的，可使 70%的光進(jìn)入，但是磨砂一面的圖像顯得更模糊。研究人員準(zhǔn)備好一切后，先把鳥兒放進(jìn)籠子里，直到該遷徙的時(shí)候才把它們放出來(lái)。
鳥兒被放進(jìn)一個(gè)漏斗形狀的籠子里，籠壁上涂著流體物質(zhì)，鳥兒要通過(guò)細(xì)口才能飛出去。如果鳥兒碰 到籠壁，就會(huì)蹭掉液體物質(zhì)。結(jié)果顯示，沒(méi)戴眼罩的鳥和左眼戴眼罩的鳥兒像人們希望的那樣，直接飛了 出去，而那些右眼戴眼罩的鳥兒因?yàn)榉植磺宸较颍膫€(gè)方向飛的都有。

磁性：磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，磁鐵的這種性質(zhì)叫做磁性。
二、磁體
概念：具有磁性的物質(zhì)叫做磁體。

分類：
軟磁體：軟鐵 硬磁體（永磁體）：鋼
人造磁體：條形磁體、蹄型磁體、小磁體、環(huán)形磁體 天然磁體
三、 磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分（任一個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極且是不可分割的）
兩個(gè)磁極：南極（S）指南的磁極叫南極，北極（N）指北的磁極叫北極。
磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。
【見例 1-2】



四、 磁化
概念：使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體獲得磁性的過(guò)程。
方法：用一個(gè)磁體在磁性物體上沿同一方向摩擦，就可使這個(gè)物體變成磁體。


五、磁場(chǎng)

【見例 3】

概念：在磁體周圍存在的一種物質(zhì)，能使磁針偏轉(zhuǎn)，這種物質(zhì)看不見，摸不到，我們把它叫做磁場(chǎng)。
基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)放入磁場(chǎng)中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。
磁場(chǎng)的方向：
規(guī)定——在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)，N 即所指的方向就是那點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。注意——在磁場(chǎng)中的任意一個(gè)位置的磁場(chǎng)方向只有一個(gè)。
六、磁感線
概念：為了形象地描述磁場(chǎng)，在物理學(xué)中，用一些有方向的曲線把磁場(chǎng)的分布情況描述下來(lái)，這些曲線就是磁感線。
方向：為了讓磁感線能反映磁場(chǎng)的方向，我們把磁感線上都標(biāo)有方向，并且磁感線的方向就是磁場(chǎng)方向。
特點(diǎn)：①磁體外部的磁感線從 N 極出發(fā)回到 S 極。（北出南入）
②磁感線是有方向的，磁感線上任何一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致。
③磁感線的分布疏密可以反映磁場(chǎng)磁性的強(qiáng)弱，越密越強(qiáng)，反之越弱。
④磁感線是空間立體分布，是一些閉合曲線，在空間不能斷裂，任意兩條磁感線不能相交。
幾種常見類型磁體的磁場(chǎng)畫法：

【見例 4-5】

七、地磁場(chǎng)
概念：地球周圍存在著磁場(chǎng)叫做地磁場(chǎng)。
地磁場(chǎng)的 N 極在地理的南極附近，磁場(chǎng)的 S 極在地理的北極附近。
應(yīng)用：鴿子、綠海龜（利用的磁場(chǎng)導(dǎo)航）
磁偏角：由我國(guó)宋代的沈括發(fā)現(xiàn)的。
【見例 6】












橡皮泥具有很強(qiáng)的可塑性，深受小朋友們的喜愛。現(xiàn)在有一種愛吞磁鐵的橡皮泥，把高強(qiáng)磁鐵放在旁邊， 磁鐵會(huì)被慢慢吞噬（如圖所示）。磁鐵會(huì)被吞噬的原因是（ ）
橡皮泥中含有磁性物質(zhì)
橡皮泥有較強(qiáng)的粘連性
高強(qiáng)磁鐵具有動(dòng)能
橡皮泥受到磁鐵的壓力
如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)小磁體，小磁體下端為 S 極，其處于水平放置的條形磁體的 N 極的正上方，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)和小磁體逐漸向右移至條形磁體的 S 極的正上方的過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化情況 是 （ ）
A．不斷變大 B．先變大后變小
C．不斷變小 D．先變小后變大

為了得出條形磁鐵的磁性兩端強(qiáng)、中間弱的特性，某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中不能達(dá)到目的是
（ ）
將甲實(shí)驗(yàn)中的條形磁鐵平移靠近三顆小鐵球
將乙實(shí)驗(yàn)中的兩根條形磁鐵相互平移靠近
將丙實(shí)驗(yàn)中的條形磁鐵從掛有鐵塊的彈簧秤下向右移動(dòng)
將丁實(shí)驗(yàn)中放在一堆大頭針上的條形磁鐵提起


鐵棒和鋼棒本來(lái)不能吸引鋼鐵，當(dāng)磁體靠近它或者與它接觸時(shí)，它便有了吸引鋼鐵的性質(zhì)，也就是被磁化了。軟鐵被磁化后，磁性很容易消失，稱為軟磁性材料；而鋼等物質(zhì)在磁化以后，磁性能夠保持，成為硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁體，還可以用來(lái)記錄信息，錄音機(jī)的磁帶上就附有一層硬磁性材料制成的小顆粒，錄音時(shí)，聲音先轉(zhuǎn)變成強(qiáng)弱變化的電流，這樣的電流通過(guò)錄音磁頭，產(chǎn)生了強(qiáng)弱變化的磁場(chǎng)，磁帶劃過(guò)磁頭時(shí)，磁帶上的小顆粒被強(qiáng)弱不同地磁化，于是記錄了一連串有關(guān)磁性變化的信息。請(qǐng)回答：
磁性材料分為哪兩類？
磁記錄應(yīng)選用哪一類磁性材料？
哪些地方用到了磁記錄？
如圖所示，將一根條形磁鐵從上方靠近鐵棒（并不接觸鐵棒），這時(shí)鐵棒吸引鐵屑，把條形磁鐵移開后
（ ）
鐵棒和鐵屑磁性消失，鐵屑落下
鐵棒和鐵屑已成為一體，永遠(yuǎn)不會(huì)分離
鐵棒和鐵屑相互吸引，鐵屑不落下
鐵棒和鐵屑相互排斥，鐵屑落下
下列幾種物質(zhì)中，不能被磁化的是（ ）
A．鋁 B．鐵
C．鈷 D．鎳




如圖是條形磁體的磁感線分布， 圖中的 E、F、P、Q 四點(diǎn)， 磁場(chǎng)最強(qiáng)的是（ ）
A．E 點(diǎn)
B．F 點(diǎn)
C．P 點(diǎn)
D．Q 點(diǎn)
在研究?jī)蓚€(gè)靠近的異名磁極周圍磁感線的分布時(shí)，某同學(xué)提出了以下四種猜想：

利用所學(xué)知識(shí)可以，斷定猜想 和 肯定是錯(cuò)誤的，判斷的依據(jù)是：磁體外部的磁感線都 是 。
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證剩下的兩個(gè)猜想是否正確。
下面是四位同學(xué)根據(jù)小磁針靜止時(shí)的指向，畫出的磁極和磁感線方向，其中正確的是（ ）




關(guān)于地磁場(chǎng)的說(shuō)法中正確的是（ ）
地球的南極對(duì)應(yīng)地磁場(chǎng)的南極
地球的北極對(duì)應(yīng)地磁場(chǎng)的南極
地球的南北極磁性比地球赤道處的磁性小
放在地球赤道處的小磁針靜止時(shí) N 極指向地球南極
在地球表面的某位置，發(fā)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止時(shí)沿豎直方向，且 S 極向下（提示：指向地心為下， 遠(yuǎn)離地心為上），則小磁針?biāo)谖恢迷诘厍虻模?）
A．北磁極附近 B．南磁極附近
C．赤道附近 D．以上均有可能
地球是一個(gè)巨大的球體，下列圖中有關(guān)地磁體的示意圖正確的是（ ）








題組訓(xùn)練 A 組
如圖以下的 A、B、C、D 中，前兩者說(shuō)明磁體外磁感線分布的情況，后兩者說(shuō)明在磁場(chǎng)中靜止小磁針的指向，其中正確的是（ ）

甲、乙兩個(gè)磁極之間有一個(gè)小磁針，小磁針靜止時(shí)的指向如圖所示．那么（ ）
甲、乙都是 N 極
甲、乙都是 S 極
甲是 S 極，乙是 N 極
甲是 N 極，乙是 S 極
關(guān)于磁體、磁場(chǎng)和磁感線，以下說(shuō)法中正確的是（ ）
銅、鐵和鋁都能夠被磁體所吸引
磁感線是磁場(chǎng)中真實(shí)存在的曲線
磁體之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的
物理學(xué)中，把小磁針靜止時(shí) S 極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向
實(shí)驗(yàn)表明，磁體能吸引 1 元硬幣，對(duì)于這一現(xiàn)象解釋正確的是（ ）
硬幣一定是鐵做的，因磁體能吸引鐵
硬幣中含磁性材料，磁化后被吸引
硬幣一定是鋁做的，因?yàn)榇朋w能吸引鋁
磁體磁性越強(qiáng)，能吸引的物質(zhì)種類越多
圖中所畫出的磁極間的磁感線的分布情況，正確的是（ ）


如圖是兩磁極間磁感線的分布圖．下列關(guān)于兩個(gè)磁極的說(shuō)法正確的是（ ）
左邊是 N 極，右邊是 N 極
左邊是 S 極，右邊是 S 極
左邊是 S 極，右邊是 N 極
左邊是 N 極，右邊是 S 極
關(guān)于磁感線，下列說(shuō)法正確的是（ ）
磁感線是磁場(chǎng)中實(shí)際存在的曲線
磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出發(fā)，回到磁體南極
小磁針南極在某處受到磁場(chǎng)力的方向跟該處磁感線方向相同
指南針靜止時(shí)北極所指的方向是地理的南極
1991 年 8 月《新民晚報(bào)》報(bào)道一則消息：“上海雨點(diǎn)鴿從內(nèi)蒙古放飛后，歷經(jīng) 20 余天，返回上海市區(qū)鴿巢”，信鴿的這種驚人的遠(yuǎn)距離辨認(rèn)方向的本領(lǐng)，實(shí)在令人稱奇．信鴿有高超的認(rèn)路本領(lǐng)的原因是（ ）
信鴿對(duì)地形地貌有極強(qiáng)的記憶力
信鴿能發(fā)射并接收某種超聲波
信鴿能發(fā)射并接收某種次聲波
信鴿體內(nèi)有某種磁性物質(zhì)，它能借助地磁場(chǎng)辨別方向
假設(shè)將小磁針?lè)旁诘乩肀睒O上，那么小磁針的 N 極將（不考慮磁偏角）（ ）
A．指北 B．指南 C．豎直向下 D．豎直向上
如圖所示的兩根鋼棒 A、B，已知其中一根有磁性，另一根沒(méi)有磁性，現(xiàn)在讓 B 棒從 A 棒的中央移到右端，若兩棒吸引力大小不變，則 棒有磁性；若兩棒吸引力由小到大，則 棒有磁性．
某興趣小組在研究揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)現(xiàn)揚(yáng)聲器中有一個(gè)環(huán)形磁體，他們不知道環(huán)形磁體 的磁極分布情況，于是幾位同學(xué)提出了以下三種猜想：

猜想 1：磁極呈橫向分布（例如圖甲，左側(cè)為 N 極，右側(cè)為 S 極）。猜想 2：磁極呈軸向分布（例如圖乙，上面為 N 極，下面為 S 極）。
猜想 3：磁極呈上中下分布（例如圖丙，上下面為 N 極，中部為 S 極）。
根據(jù)所學(xué)知識(shí)，他們經(jīng)過(guò)討論，斷定猜想 3 是錯(cuò)誤的．你認(rèn)為他們判斷的依據(jù)是
。
為了驗(yàn)證其他猜想，他們用細(xì)線將環(huán)形磁體水平懸掛起來(lái)（如圖丁所示），結(jié)果觀察到磁體在任意 位置都能保持靜止．這說(shuō)明猜想 是錯(cuò)誤的。
為了驗(yàn)證剩下的一個(gè)猜想是否正確，環(huán)形磁體可以 懸掛起來(lái)，如果出現(xiàn)現(xiàn)象是 ， 說(shuō)明該猜想正確．還可以使用 證明該猜想正確與否。
在航模大賽上，小松制作的小船能朝某一固定方向行駛。小明想知道里面到底是用什么控制小船的。于是他讓小松拆開小船，發(fā)現(xiàn)里面結(jié)構(gòu)如圖所示。 該船應(yīng)該朝 （填方向）行駛，這是由于 。
如圖所示的是某一磁體周圍磁場(chǎng)的部分磁感線，由磁感線的分布特點(diǎn)可知：
若在 b 點(diǎn)放置一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，則小磁針靜止時(shí)，其 S 極指向圖中的 （P/Q）處；同一小磁針在 a 點(diǎn)所受磁場(chǎng)力 （大于/小于/等于）在 b 點(diǎn)所受磁場(chǎng)力；同一條磁感線上 a、b 兩點(diǎn)的磁場(chǎng)方向 （相同/不相同）。










題組訓(xùn)練B 組
有兩根大頭針被磁鐵一端吸引，懸在磁鐵下方，如圖所示的四幅圖中能正確反映實(shí)際情況的是（ ）

關(guān)于對(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法中不正確的是（ ）
磁感線是為描述磁場(chǎng)而畫的一種假想的曲線
磁體周圍越接近磁極的地方磁感線越密，表示磁性越強(qiáng)
磁體周圍存在一條條曲線，這一條條曲線叫磁感線
磁感線與放不放鐵屑無(wú)關(guān)
如圖所示，重為 G 的小鐵塊在水平方向力 F 的作用下，沿條形磁鐵的表面從 N 極滑到 S 極．下列說(shuō)法正確的是（ ）
小鐵塊受到的摩擦力始終不變
小鐵塊對(duì)磁鐵的壓力始終不變
小鐵塊受到的重力始終不變
小鐵塊對(duì)磁鐵的壓強(qiáng)始終不變
關(guān)于小磁針，下列描述錯(cuò)誤的是（ ）
A．小磁針能夠吸引鐵屑 B．小磁針可以指南北
C．小磁針周圍存在磁場(chǎng) D．小磁針周圍存在磁感線
如圖所示．在兩個(gè)完全相同的磁體的不同磁極上吸著鐵釘，如果讓兩個(gè)磁體相互靠近并接觸，下列說(shuō)法正確的是（ ）
兩鐵釘沒(méi)有相互作用
兩鐵釘相互吸引，最后落下來(lái)
兩鐵釘相互排斥，最后落下來(lái)
無(wú)法判斷
一根長(zhǎng)條形磁鐵 a 固定在水平桌面上，一根小條形磁體 b 被彈簧懸掛在磁鐵 a 的 S 極正上方，如圖所示．當(dāng)將小磁體 b 水平向右移動(dòng)直至磁鐵 a 的右端 N 極正上方的過(guò)程中， 彈簧的長(zhǎng)度將（ ）
先變長(zhǎng)，后變短
先變短，后變長(zhǎng)
不斷地變長(zhǎng)
不斷地變短
如圖所示，將大的條形磁鐵中間挖去一塊，放入一可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，當(dāng)小磁針靜止 時(shí)，它的N 極應(yīng)指向（ ）
左邊 a
右邊 c
C．b 邊或 d 邊
D．不能確定
用磁鐵的一極在一根縫衣針上沿同一方向摩擦幾次，如圖，則摩擦后的縫衣針（ ）
可以磁化，且磁化后 A 端為 S 極
可以磁化，且磁化后 A 端為 N 極
可以磁化，但不能確定 A 端的磁極
不能被磁化，所以不會(huì)出現(xiàn)磁極
如圖，兩枚鐵質(zhì)大頭針的針尖吸在條形磁鐵的 N 極，發(fā)現(xiàn)兩枚大頭針的針帽互相排斥，這是因?yàn)椋?）
磁化后兩大頭針針帽端都是 N 極
磁化后兩大頭針針帽端都是 S 極
兩大頭針針帽端被磁鐵 S 極吸引
兩大頭針針帽端被磁鐵 N 極吸引


兩個(gè)外形完全相同的條形鐵條 a、b：如圖甲，用手拿住 b，a 掉不下來(lái)如圖乙，用手拿住 a，b 會(huì)掉下來(lái)，這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明（ ）
A．a(chǎn)、b 均是磁鐵 B．b 是磁鐵，a 不是
C．a(chǎn) 是磁鐵，b 不是 D．a(chǎn)、b 均不是磁鐵
小嫻不小心將甲、乙兩磁鐵棒各摔成兩半，破裂情況如圖所示．若將兩磁鐵棒按原狀自然接合，則甲棒 兩半將互相 ，乙棒兩半將互相 。
如下左圖所示，根據(jù)小磁針 N 極的指向標(biāo)出磁體的磁極和磁感線的方向。
如上右圖所示，根據(jù)小磁針 N 極的指向確定圖中磁體甲、乙端的磁極并繪制磁感線。
某科考隊(duì)在森林里迷失方向時(shí)，隊(duì)員們用指南針確定方向，如下左圖所示為指南針靜止時(shí)的指向，請(qǐng)?jiān)? 上圖中的圓圈內(nèi)填寫出“東”、“南”、“西”、“北”表示地理方位。







判斷磁體的磁極或磁感線的方向，可利用已知磁極的小磁針，如下左圖所示，根據(jù)小磁針靜止的指向（小 磁針被涂黑端為 N 極），標(biāo)出 U 形磁體的 N、S 磁極和磁感線的方向。

如上右圖所示，請(qǐng)標(biāo)出 A、B 磁體的南北極

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