公元843年，在茫茫的大海上，一只帆船正在日夜不停地航行，没有航标、没有明确的航道。船上一些聪明的中国人利用手中仪器指示的方向，开辟了从浙江温州到达日本嘉值岛的航线。这个神奇的仪器，就是罗盘。罗盘即平常我们说的指南针它是我国古代的四大发明之一。图20.1-1是我国早期的指南针一一司南。公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载为:“司南之构，投之于地其柢指南。”司南是把天然磁石琢磨成勺子的形状，放在一个水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向南方。
磁现象
在2000多年前的春秋时期，我们的祖先就发现了天然磁铁矿石吸铁的性质。现在，人们利用这
些磁铁矿石、钢或某些合金及人工合成材料，根据需要制成各种形状的磁体(图20.1-2)。
磁体能够吸引铁、钻、镍等物质。它的吸引能力最强的两个部位(图20.1-3)叫做磁极(magneticpole)。能够自由转动的磁体，例如悬吊着的磁针，静止时指南的那个磁极叫做南极(south pole)或S极指北的那个磁极叫做北极(north pole)或N极。磁极间相互作用的规律是:同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
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(magnetization)。许多物体容易磁化。机械手表磁化后，走时不准:彩色电视机显像管磁化后，色彩失真;而钢针磁化后,可以用来制作指南针。你会磁化钢针吗?
磁场
如果把磁针拿到-个磁体附近，它会发生偏转。磁针和磁体并没有接触，怎么会有力的作用呢?这是因为磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏转。这种物质看不见、摸不着，我们把它叫做磁场(magneticfeld)。在物理学中，许多看不见、摸不着的物质，可以通过它对其他物体的作用来认识。像磁场这种物质，我们用实验可以感知它，所以它是确确实实存在的。
在条形磁体周围的不同地方，小磁针静止时指示着不同的方向。物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。为了形象地描述磁场，可以在磁体周围放许多小磁针，这些小磁针在磁场的作用下会排列起来，这样我们就能知道磁体周围各点的磁场方向了。
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(magneticinductionline)在磁体外部放置越多、越小的磁针，就能越清楚地看出磁场的分布情况。如图20.1-6，在蹄形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上撒一层铁屑。轻轻敲打玻璃，可以看到小铁屑有规则地排列起来。这是因为撒在磁体周围的每个小铁屑都被磁化，相当于一个个小磁针，小磁针在磁体周围磁场的作用下有规则地排列，磁场的分布情况也被形象地显示出来。
图20.1-7是用磁感线描述的条形磁体和蹄形磁体的磁场。从图上可以看出，在用磁感线描述磁场时，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的。
地磁场
能水平转动的磁针就是指南针。拿来几只小磁针放在桌面上，你可以发现，静止时它们都指向同一方向，即磁针的N极总是指向北方。这说明，地球周围存在着磁场一一地磁场
在地球表面及空中的不同位置测量地磁场的方向，可以画出地磁场的磁感线，如图20.1-8所示地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似
不过，地理的两极和地磁场的两极并不重合.磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者沈括(1031一1095)，这个发现比西方早了400多年地磁场究竟是怎样产生的，人们对这个问题已经研究了多年，至今还没有满意的结果。学习了下--节电流的磁场以后，也许你会为此多一份猜想。
1磁现象
磁现象及磁极间相互作用
这是磁在起作用，为了很好的描述与理解一些常见的磁现象，我们首先要学习一些关于磁学的基本概念：
磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性）称为磁性。
(1)定义：具有磁性的物质
(2)分类：永磁体分为天然磁体、人造磁体。
(1)定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱）
(2)种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N）
(3)作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
(1) 定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成 异名 磁极，异名磁极相互吸引的结果。
(2)钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢 ，制造电磁铁的铁芯使用软铁。
(1)据磁体的吸铁性判断；
(2)根据磁体的指向性判断；
(3)根据磁体相互作用规律判断；
(4)根据磁极的磁性最强判断。
2磁场
磁铁不接触碎铁屑就可以吸引铁屑，而普通物体却做不到。难道其周围存在着看不见、摸不着的某种物质？为了探究这一现象，我们我们也可以把小磁针放在磁体周围，通过磁体对小磁针的作用进行研究。
磁铁放在小磁针中央，小磁针开始转动，最终指向某一方向静止。由此可见，磁铁的周围存在着某种看不见的物质，我们通常称之为磁场。
磁场是看不见、摸不着的，我们可以根据它对放入其中的小磁针产生磁力的现象来认识它。
02:08
磁场和磁感线
磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
物理学中规定：磁场中任意一点，小磁针静止时N极所指方向就是该点磁场方向。
典型例题：（2018·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不正确的是（ ）
A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来
B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C．轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离
D．轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑在磁力作用下排列有序
【分析】①在磁体周围空间存在一种特殊的物质，这种物质能对放入其中的磁体产生力的作用，这就是磁场；②在磁体或电流的作用下，使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化；③一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。惯性与质量有关，质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变。
【解答】解：A、磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，但不是将原来不存在的磁场显示出来。故A错误；B、铁屑原来没有磁性，但在磁场的作用下能够获得磁性，说明被磁化了。故B正确；C、铁屑质量较小，惯性小，运动状态容易改变。所以轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离。故C正确；D、铁屑受到磁场的作用，轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑逐渐有序排列。故D正确。故选：A。
【点评】此题考查了磁场的存在、性质、磁化、惯性现象等知识点，是一道综合题。需要清楚的是，磁场客观存在，利用细铁屑显示磁场分布，体现的是转换思想。
磁感线是为了形象地描述磁场而人为画出的带箭头的曲线。
①磁感线是封闭的曲线，用磁感线描述磁场时，磁体外部的磁感线都是从磁铁的N极出发，回到S极；
②磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向，磁感线不相交；
②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。磁场越强的地方，磁感线分布越密，磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。
④磁感线是为直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的，但磁场是客观存在。
⑤用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。
⑥磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。
条形磁铁磁场、磁感线
蹄形磁体磁场、磁感线
典型例题：（2018·苏州）如图中，标出小磁针静止时的N极和A点处的磁感线方向。
【分析】根据磁极间的相互作用判断小磁针的磁极，根据通电螺线管的磁极判断出磁感线的方向。在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极。
【解答】解：由图知，磁体的右端为S极、左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的右端为N极；因为在磁体外部，磁感线总是从N极出发，回到S极，所以图中A点处的磁感线方向是指向左下的。如图所示：
【点评】注意小磁针静止时N极所指的方向为该点磁感线的方向。
3地磁场
位于地球表面的一个能在水平面内自由转动的小磁针静止时，其N极指北，S极指南，世界各地基本都是如此，这是为什么呢？因为我们所居住的地球周围存在着巨大的磁场。
在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。地球周围空间存的磁场称之为地磁场。
地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。地磁场的形状与条形磁体的磁场相似。不过，地理的两极和地磁场的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离。
1、磁性:磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。
2、磁极:
磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁极。将一个条形磁铁从中间系一段绳子，让磁铁处于水平状态悬挂起来，磁铁静止后，它总是一端指南，一端指北，指南的一端我们叫他南极（或S极），指北的一端叫北极（或N极）（每个磁体都有两个磁极）
把一个条形磁铁分成任意两段，每一段还会有两个磁极，一个南极，一个北极。
3、磁极间的相互作用:
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4、磁化:
一些物体在某些条件下可以获得磁性，这种现象叫做磁化。
5、硬磁性材料与软磁性材料
硬磁性材料：被的磁化后，离开磁体它还能保持磁性的，用来做磁带、磁卡等具有记忆能力的材料
软磁性材料：被的磁化后，离开磁体它不能保持磁性的，用来做电磁铁、电磁继电器等。
视频：简单的磁现象
08:39
磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。磁场是有方向的，不同位置的磁场方向不同。规定：在某点放置的小磁针静止后，N极的指向就是该点的磁场方向。
在磁体的周围的玻璃板上撒一些细铁屑振动后的效果
同名磁极相对与异名磁极相对
磁体周围的细铁屑可以看作被磁化了的小磁针，它们在磁体的磁场作用下排成了很多规则的线条，我们就用这些线条来描述磁场，这些线条我们叫它磁感线。
条形与U形磁铁周围的磁场用磁感线表示为下图（这两个图我们要熟记在心）：
上图中表示：磁感线是从N极出发，流向S极。在磁感线上的任一点沿磁感线的切线方向画一箭头，就表示，该点的磁场方向。这们我们就可以确定磁场中的任意一点的磁场方向了。
磁场是在磁体周围立体分布的
视频：探究磁场的方向
01:12
请在下面甲、乙两图中的A、B、C点处分别画出静止状态的小磁针
答案：
考查目的：加强我们对磁感线的理解。
磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南针在世界各地都能够指南北就是地球的磁场在施加作用，地球的磁场叫地磁场。
研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
地磁N极在地理的南极附近；地磁S极在地理的北极附近。
（聪明的你想一想，这是为什么呢？）地理两极与地磁两极相反，且并地理的南北与地磁场的南北方向上并不完全重合。而是有一定的夹角，这个夹角叫磁偏角。这一现象最早由我国宋代学者沈括记述。沈括的这一发现比西方早了四百多年。候鸟与海洋鱼类的迁徙不会迷路，它们都靠地磁场的指引才做到的。
1．如图是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成．该金属块能被磁铁所吸引，是因为可能含有以下材料中的( )
A．银 B．铁
C．铝 D．锌
2．甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒( )
A．一定互相吸引
B．一定互相排斥
C．可能无磁力的作用
D．可能互相吸引，也可能排斥
3．在一个圆纸盒里藏放着一个条形磁铁，在盒子周围放置一些小磁针(小磁针涂黑端为N极)，这些小磁针静止时的指向如图甲所示，则图乙中能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是( )
4．地球是一个巨大的磁体，下列图中有关地磁体的示意图正确的是( )
5．小娴不小心将甲、乙两磁铁棒各摔成两半，破裂情况如图所示．若将两磁铁棒按原状自然接合，则甲棒两半将互相________，乙棒两半将互相________．
6．在图中根据小磁针静止时的指向，标出磁体的N、S极和A点的磁感线方向．
7．关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是()
A．铜、铁和铝都能够被磁体所吸引
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都是通过磁场发生的
D．物理学中，把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向
8．教室里的钢质黑板表面涂了粗糙的“黑板漆”．上课时为了将挂图贴在黑板上，采用下图四种器具中的哪一种最为合适( )
A.图钉 B.钢钉
C.磁吸 D.吸盘
9．将缝衣针在一块磁体上沿同一方向摩擦20次左右，照图甲那样将缝衣针穿插在制好的泡沫塑料块上，再用涂上颜色的三角形套在缝衣针两端．放在水面上时，会看到缝衣针停留在南北方向上．针对该实验，以下说法错误的是( )
A．该实验说明缝衣针能够被磁化
B．该实验说明磁体具有指示南北的性质
C．该实验说明缝衣针是磁性材料
D．该实验说明缝衣针是由铁制成的
10．如图所示，甲乙两小磁针在一根磁铁附近，下列判断正确的是( )
A．甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端是N极
B．甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端也是N极
C．甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端也是S极
D．甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端是S极
11．如图甲所示，在水平地面上的磁体上方，有挂在弹簧测力计上的小磁体(下部为N极)．小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小磁体下端，沿图示水平路线从A缓慢移到B.则图乙中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
12．如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了，实际上这张新钞票依然完好无损，这里应用了磁现象的有关知识．原来，这支笔的笔杆(纸币的下方)与笔头(纸币的上方)可以互相分离，笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有________(填“铜”“铁”或“塑料”)．若想探究笔头内的材料是否有磁性，现提供下列器材：①小磁针、②大头针、③碎纸屑，其中可用来完成探究任务的有________(填序号)．
13．最早利用地磁场指示方向的装置是图甲所示“司南”，古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓(用途)，投之于地，其柢(握柄)指南”．则勺柄应为该磁体的________(填“N”或“S”)极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的________(填“A”“B”“C”或“D”)处打磨成勺柄．
14．如图所示，标出磁感线方向和条形磁体的N极．
15．请标出图中小磁针静止时的N极．
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