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第1节 磁场和磁感线、地磁场
各种形状的磁感线
条形磁体磁感线
蹄形磁体磁感线
异名磁体间磁感线
同名磁体间磁感线
画出小磁针在各点中的指向
a c b d
e
f
悬挂的小磁针为何 总是指向南北方向?
我们可以这样推断:
小磁针总 是有一极 指向北方
?
地球表面一 定有指向北 方的磁场
?
这磁场可 能来自于 地球本身
?
地球可能是 一个磁体
三、地 磁 场
有人做过实验,将一块小磁体绑在鸽子的翼下, 发现鸽子会迷失方向。人们还观察到在无线电发 射台附近,鸽子同样辨不清方向。人们还在海豚 体内找到磁性物质——微小的磁铁石,在蜜蜂的 腹腔里也同样发现了磁铁颗粒。
外界的“磁环境”对生物的生命活动有一定的影 响。磁场能促进动物生长,延长寿命,并影响植 物的生长发育、气体的交换和吸收矿物质的能力, 以及影响细胞中物质(如细胞质)的运动。例如, 在强磁场中蝌蚪的寿命延长几天;地磁异常地区 的秋播小麦的产量比正常地区低等。
地磁场为什么会改变 方向?人们至今还不 知道其中的原因。
有的科学家提出了一种假设:地核中熔融物质的 运动状态的改变,也许是引起地磁场变化的原因。 生物体与磁场 许多动物自身具有识别地磁场 的能力。白蚁、蜜蜂、鸽子、鲸、 海龟、海豚等体内都含有磁性物质。 这些磁性物质给这些动物装上了一种内在的指南 针,来帮助它们认路。例如,通过对鸽子的解剖 发现,其头颅里存在着铁磁细粒(磁性细胞), 正是这些磁性细胞到了“指南针”的导航作用。
一、磁 场
1、在磁体的周围存在磁场 2、磁场的基本性质: 磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。 3、磁体间的相互作用就是通过磁场产生的
4、磁场的方向 在磁体周围的不同位置,磁场方向不同。
科学上把小磁针静止时北极所指的方向 规定为其所处点的磁场方向。
二、磁 感 线
1、磁感线是为了描述磁场而 假想的 的曲线, 它实际上是 不存在 的曲线。 2、磁体周围的磁感线总是从磁体的 北极 出来, 回到磁体 南极 。 3、小磁针静止时的 北极 指向为该点的磁场方向, 与该点磁感线的 切线 方向一致。
1、什么是地磁场 地球产生的磁场。
从下图中指南针的指向,你是如何理解地理 北极就是地磁南极的 ?
2、地磁场分布 地磁的北极在地理的南极 附近, 地磁的南极在地理的北极 附近。
3、磁偏角 地理两极理子午线并不一致,其间 有一交角-----磁偏角 α
蹄形磁体
2、在下图中画出磁感线的方向,并标明磁体的N 极和 S 极(小磁针涂红的一端表示 N 极)
N S
S
N
S
S
3、用粗缝衣针自制一枚简易的指南针。用一块磁性很 强的条形磁体的一端沿同一方向摩擦一枚粗缝衣针若干 次,使缝衣针磁化。然后把这枚缝衣针穿过一个泡沫球。 在一盆水中滴入一滴洗洁精,在水中放入这 个泡沫球,调整缝衣针的位置,直到缝衣 针能在水面水平地漂浮为止,如图 所示。 缝衣针停止运动后,指向哪一个方向? 缝衣针停止运动后,指向南北方向。
细铁屑在磁场里被磁化,成了一些很小的磁针。
所以磁体周围细铁屑的排列分布形象化地表示出 了磁体周围存在的磁场。
为了形象地描述磁体周围的磁场,英国物理学家 法拉第首先引入了磁感线这一模型: 带箭头的曲线 依照铁屑排列情况,画出一些_______来 模拟磁体周围的磁场。
二、磁 感 线
1、磁感线是为了描述磁场而 假想的 的曲线, 它实际上是 不存在 的曲线。 2、磁体周围的磁感线总是从磁体的 北极 出来, 回到磁体 南极 。 3、小磁针静止时的 北极 指向为该点的磁场方向, 与该点磁感线的 切线 方向一致。
小磁针是一个很好的探测磁场的工具。
3、磁体间的相互作用就是通过磁场产生的
4、磁场的方向
在玻璃板放一根条形磁体,把几只小磁针放 在磁体周围不同地方,观察小磁针的指向?
在磁体周围的不同位置,磁场方向不同。 【结论】:
科学上把小磁针静止时北极所指的 方向规定为其所处点的磁场方向。
磁体周围的磁场看不见,摸不着,如何认识、 研究它呢? 在有机玻璃板上均匀地撒上细铁屑,分别 放在条形磁体和蹄形磁体上,轻敲玻璃板, 观察细铁屑的分布情况。
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、在磁场每一点只有 一个 磁场方向,所以磁感 线 不相交 。
二、磁 感 线
二、磁 感 线
你能解释吗? 1.先将一个磁铁的N极和另一 个磁铁的S极在铁屑中沾一下, 再将两极靠近。 2.把两个磁铁拉开一点距离, 铁屑竟悬浮在空气中了。 3.再将磁铁的两个N极在铁 屑中沾一下。这次,两极上 的铁屑弯曲着,相互远离。
第二课时 磁场和磁感线
磁
1、磁 体 具有磁性的物体。
2、磁 性 物体能吸引铁、钴、镍 等物质的性质 3、磁 极 磁体上磁性最强的部位。 指南面的一极----南极(S极) 指北面的一极----北极(N极)
4、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。
5、磁 化 使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。
沈括在他晚年所著的 《梦溪笔谈》中,最早准确 的描述了磁偏角这一现象。 比西方发现这一现象早了四 百多年。
4、地磁场应用
目前,地磁场的起源问题仍让科学家感到困惑。 科学家们提出了一些不同的假设,如有的科学家 认为由地核中熔化了的金属(铁和镍)的环流产 生了地球的磁性,但现在尚无法验证。 宇宙中的许多天体具有磁场,且也在变化之中。 例如,太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都 与太阳的磁场有关。 地磁场方向的改变 科学家在含有铁质的岩石中,发现了历史上地磁 场方向发生改变的信息。 海底的岩石是地壳下面 的熔岩从海底裂缝中喷出时形成的。
1、画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线 分布,分析它们的磁场有什么特点,并写 出两条以上的特点。
条形磁体
①磁铁周围的磁感线是从N极出发, 回到S极的。 ②磁极周围的磁感线分布密集, 表示磁场强。 ③磁体中部的磁场比磁极周围的磁场 弱。
①磁铁周围的磁感线是从N极出发, 回到S极的。 ②磁极周围的磁感线分布密集, 表示磁场强。 ③N极和S极之间的空间磁感线分布 均匀,说明磁场强弱较均匀。
将磁体靠近小磁针,观察现象?
【现象】: 当磁体接近时,小磁针会晃动起来。 最后静止时指向不一定是南北方向。 【分析】: 小磁针晃动,说明 小磁针受到力的作用 。
【问题】: 力是怎样产生的呢? 施力物体是.....?
【猜想】: 1、磁体本身? 2、周围空气?
3、磁体的周围存在某种物质?
【证据】: 磁体没有直接接触小磁针。 所以猜想1、磁体 -----不成立。 小磁针在磁体靠近前空气已经存在。 在磁体和小磁针之间放一张白纸,指 针指向仍发生改变。 所以猜想2、周围空气 ----也不成立。 小磁针在木块或塑料块附近,指针指 向不发生改变。 拿开磁体,小磁针静止后又恢复原来 的指向。 所以猜想3成立。
在熔岩冷却过程中,熔岩中的铁磁性物质就会沿 着当时地球磁场的方向发生磁化,留下了当时地 磁场方向的永久记录。由于海底的扩张,远离裂 缝的岩石比裂缝附近的岩石更为古老。科学家在 研究海底的岩石时惊奇地发现,不同时期岩石中 的磁化方向是不同的。据此,科学家断言,地球 的磁场会随时间呈现周期性地变换方向,如图115所示。
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、在磁场每一点只有 一个 磁场方向,所以磁感 线 不相交 。
三、地 磁 场
1、什么是地磁场 地球产生的磁场。 2、地磁场分布 地磁的北极在地理的南极 附近, 地磁的南极在地理的北极 附近。 3、磁偏角 地理两极与地磁两极并不重合,其之间有 一交角-----磁偏角
【初步结论】: 磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质。 对放入其中的磁体产生力的作用。 我们把它叫做 磁 场 。
一、磁 场
1、在磁体的周围存在磁场 磁场看不见、但确实存在,你有什么方法 证明磁场的存在? 电流看不见,但它可以使灯丝发光。 磁场也看不见,但它对磁体有力的作用。
2、磁场的基本性质: 磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。