九年级物理磁是什么上海科技版知识精讲Word文件下载.docx
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用条形磁铁分别接近准备好的铁片、钢锯片、镍币、铜片、玻璃片等器材，观察发生的现象。
我们发现：
磁铁能吸引铁制物质，能微弱地吸引镍币。
磁铁除了能吸引铁、镍外，还能吸引钴，钴是稀有金属，我们平时很少见。
由此，我们可以得出下列结论：
磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。
具有磁性的物质叫做磁体。
磁体具有磁性，那么磁体上磁性的分布是否均匀？
或者说磁体各部分吸引铁的能力是否相同？
我们也是通过实验来探究：
把一些大头针平铺在一张白纸上，分别将条形磁体和蹄形磁体平放在大头针上，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动。
我们会观察到磁铁两端能吸引较多的大头针，而中部没有吸引大头针，这表明磁铁两端的磁性最强。
磁体各部分的磁性强弱不同，磁体上磁性最强的部分叫做磁极，它的位置在磁体的两端。
从上面实验可以看出，磁体有两个磁极，如何来表示这两个磁极呢？
我们可以做下面的实验：
先用线将条形磁体悬挂起来，使它自由转动，观察它的静止方位；
再支起小磁针，让它在水平方向上自由转动，观察它的静止方位。
实验发现：
条形磁体、小磁针静止时，都是一端指南，一端指北。
可以自由转动的磁体，静止后恒指南北，世界各地都是如此。
为了区别这两个磁极，我们就把指南的磁极叫南极，或称S极；
另一个指北的磁极叫北极，或称N极。
世界最早的指南工具是我国战国时代的指南针，叫司南。
它就是根据磁针静止时总是指南北的原理制成的。
（2）磁极间的相互作用
磁体两端的磁性最强，如果把两磁极相互靠近时，会发生什么现象呢？
我们通过这样的实验来研究：
把一块条形磁体用线吊起来，用另一块条形磁体的N极先慢慢地接近吊起的N极，再慢慢接近吊起的S极，观察磁极间的相互作用。
我们发现磁极间的相互作用规律是：
同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
（3）磁化
我们已经认识了磁体的许多磁现象，磁体可分为天然磁体和人造磁体，通常我们看到和使用的磁体都是人造磁体，它们都能长期保持磁性，通称为永磁体。
人造磁体是根据什么道理制作的？
铁棒原来没有磁性，当用磁体慢慢从上部接近铁棒时，我们观察到铁棒能吸引下面的铁屑了，这说明铁棒也获得了磁性。
我们把这种现象叫做磁化现象。
使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
铁和钢制的物体都能被磁化。
也就是说所有能被磁体吸引的一定能被磁体磁化，所有能被磁体磁化的物质也一定被磁体所吸引。
因为吸引的过程就是磁化的过程。
重做上面的实验：
当铁棒吸引铁屑后，将上部的磁体拿掉后，铁棒就不能吸引铁屑了。
这说明铁棒被磁化后磁性很容易消失。
这种物质被磁化后，磁性容易消失，称为软磁体。
钢被磁化后，磁性能够长期保持，称为硬磁体或永磁体，钢是制造永磁体的好材料。
简易磁化方法
器材：
条形磁铁两个、与条形磁铁相似的钢片或钢棒3个。
（一）单接触法
步骤：
把未磁化的钢片（或棒）平放在桌面上，用条形磁体的一极按图①路线进行磁化。
磁体接触钢片（或棒）时，要轻轻滑动。
用同一磁极反复从左端滑向右端。
①
（二）分开接触法
1.两端异名磁极
用两个条形磁体的异名磁极按图②的路线进行磁化。
反复从中间滑向两端。
②
2.中间磁极
用两条条形磁体的同名磁极，从钢片（或棒）的中间，仿图2去进行磁化。
这样钢片（或棒）的中间为一磁极，两端为另一同名磁极。
（二）磁场
两磁极相互靠近并未接触时，它们是怎样发生作用的呢？
放在磁体附近的大头针并未接触磁体却能被磁体所吸引，磁体又是怎样作用于大头针的？
下面我们就来研究探索这类问题。
（1）认识磁场的存在
我们将小磁针、条形磁体摆放在桌子上，然后进行下列实验：
首先在桌上放一圈小磁针，观察小磁针的指向；
然后将条形磁体放到小磁针中间，观察小磁针的指向有什么变化；
再拿开磁体，观察小磁针的指向。
我们发现当条形磁体放到小磁针中间时，小磁针的指向都发生了偏转，不再指南北了，拿开磁体，小磁针又恢复了原来的指向。
当条形磁体放到小磁针中间时，磁体周围的小磁针都发生了偏转，说明小磁针都受到了磁力作用，这个力是磁体直接作用于小磁针的吗？
当然不是。
因为小磁针没有直接接触磁体。
由上述现象我们可以推断出磁体周围的空间一定存在着一种物质，磁体是通过这种物质对小磁针发生了磁力的作用，使它发生了偏转。
科学家把这种物质叫做磁场。
实验表明：
磁体周围的空间存在着磁场。
（2）磁场的基本性质
同学们也许会问：
我们并没有看见磁体周围的磁场啊？
看不见、摸不着的东西，我们可以根据它所表现出来的性质来研究它、认识它，这正是科学的力量所在，也是我们应该学习和掌握的科学研究方法。
空气看不见、摸不着，我们可以根据空气流动形成的风所产生的作用来认识它；
电流看不见、摸不着，我们可以根据电流所产生的效应来认识它；
同样，磁场看不见、摸不着，我们可以根据它所表现出来的性质来认识它。
从上面的实验可以看出，把小磁针放入磁体周围的磁场中时，要受到磁场的磁力作用；
当两个磁极靠近时，它们之间的相互排斥或相互吸引也是磁场作用的结果。
由此我们可以得出下列结论：
磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁体间的相互作用都是通过磁场发生的。
（3）磁场的方向
我们知道，力是有方向的。
既然磁场对放入其中的磁体都产生磁力的作用，那么磁场也应该有方向。
它的方向又是怎样的呢？
小磁针在磁场中它总是保持一定方向，这说明磁场确实是有方向的。
而且在磁场中不同的点的小磁针的指向一般是不相同的，所以磁场方向是以点来定义的。
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。
（三）磁感应线——形象描述磁场的方法
磁场看不见、摸不着，人们总是要想办法把磁场及其方向更形象、更直观地显示出来。
我们知道，小磁针在磁场中要受到磁场的作用，小磁针的北极所指的方向就是该点的磁场方向。
那么，我们可以在磁场中放上许许多多的小磁针，它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况和方向。
小磁针在磁场中的分布情况是怎样的呢？
我们可以用铁屑代替小磁针来做实验。
因为铁屑放入磁场中被磁化，每粒铁屑都变成了小磁针。
在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑，然后把玻璃板放在条形磁体（或蹄形磁体）上，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布有什么变化。
我们观察到铁屑在磁场的作用下转动，最后有规则地排列成一条条曲线。
这个现象对我们直观地显示磁场的分布情况有什么启示呢？
因为铁屑的分布情况可以显示磁场的分布情况，所以我们可以仿照铁屑的分布情况，在磁体的周围画一些曲线，使任一点的曲线方向都跟该点小磁针北极所指的方向一致，这样就可以用这些有方向的曲线来描述磁场的情况。
科学家把这样的曲线叫做磁感应线，简称磁感线。
并且通过研究发现，磁体周围的磁感线的方向都是从磁体北极出来，回到磁体南极的。
要求同学们会画条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线。
下面我们用同样的办法学习同名磁极、异名磁极间磁感线的分布情况。
在一块玻璃上均匀地撒一些铁屑后，先放在异名磁极上，后放在同名磁极上，观察铁屑的分布情况。
仿照铁屑的分布情况，画出同名磁极、异名磁极间的磁感线。
注意：
磁体周围的磁感线只是帮助我们描述磁场而假想的一条条曲线。
磁场是客观存在的，而磁感线并不存在。
知道一个磁场的磁感线分布情况后，我们如何根据磁场的方向判断放在其中的小磁针的N、S极所受磁力的方向呢？
依据磁感应线的定义可知：
在磁场中的某点，磁针北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。
（四）地磁场
为什么磁体能指南北呢？
原来地球是一个巨大的天然磁体，它的磁场与条形磁体的磁场一样。
如下图所示。
地磁场对人类的生产、生活都有重要意义。
行军、航海利用地磁场对指南针的作用来定向。
人们还可以根据地磁场在地面上分布的特征寻找矿藏。
地磁场的变化能影响无线电波的传播。
当地磁场受到太阳黑子活动而发生强烈扰动时，远距离通讯将受到严重影响，甚至中断。
假如没有地磁场，从太阳发出的强大的带电粒子流（通常叫太阳风），就不会受到地磁场的作用发生偏转而直射地球。
在这种高能粒子的轰击下，地球的大气成份可能不是现在的样子，生命将无法存在。
所以地磁场这顶“保护伞”对我们来说至关重要。
地磁场的发现
我国宋代科学家沈括（1034——1094）在公元1086年写的《梦溪笔谈》中，最早记载了地磁偏角“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。
沈括是历史上第一个从理论高度来研究磁偏现象的人。
提出较系统的原始理论的是英国人吉尔伯特。
他在1600年著的《磁体》一书中，把当时许多有关磁体性质的事实都记了下来，同时创造性地作了划时代的实验：
把一块天然磁石磨制成一个大磁球，用小铁丝制的小磁针装在枢轴上，放到该磁球附近，在这磁球面上发现小磁针的各种行为与我们在地球上看到指南针的行为完全一样。
吉尔伯特用石笔把小磁针排列的指向标出一条条线，画成许多子午圈，与地球经线相像，也有一条赤道，小磁针在赤道上则平行于球面。
因此吉尔伯特提出了一个理论：
认为地球本身就是一块巨大的磁石，磁子午线汇交于地球两个相反的端点即磁极上。
地磁场的强弱叫地磁感（应）强度，地磁场的磁子午线与地理子午线间的夹角叫磁偏角，地球上某处地磁场方向与地面水平方向间的夹角叫磁倾角，这三个物理量称为“地磁三要素”。
但是从地球的一个地方到邻近的另一个地方，地磁要素的变化一般都十分微小。
地磁场图记录了地球表面各点的地磁场的基本数据和它们的变化规律，它是航海、航空、军事以及地质工作不可缺少的工具。
船舶和飞机航行时，用磁罗盘测得的是地磁方位角，因此只有知道了当时当地的磁偏角数值，才能确定地理方位和航行路线。
一般来说，地磁要素的变化是很小的，但是跟太阳活动有密切联系的磁暴现象，却发生得十分突然。
这是因为太阳黑子活动剧烈的时候，放出的能量相当于几十万颗氢弹爆炸的威力，同时喷射出大量带电粒子。
这些带电粒子射到地球上形成的强大磁场迭加到地磁场上，使正常情况下的地磁要素发生急剧变化，引起“磁暴”。
发生磁暴时，地球上会发生许多奇异的现象。
在漆黑的北极上空会出现美丽的极光。
指南针会摇摆不定，无线电短波广播突然中断，依靠地磁场“导航”的鸽子也会迷失方向，四处乱飞。
地磁场能阻挡宇宙射线和来自太阳的高能带电粒子，是生物体免遭危害的天然保护伞。
地球上某些地区的岩石和矿物具有磁性，地磁场在这些埋藏矿物的区域会发生剧变，利用这种地磁异常可探测矿藏，寻找铁、镍、铬、金以及石油等地下资源。
在发生强烈地震之前，地磁的三要素也都会发生改变，造成地磁局部异常的“震磁效应”。
这是由于地壳中的岩石，有许多是具有磁性的，当这些岩石受力变形时，它们的磁性也要跟着变化，从而可以较正确地作出“震前预报”。
（五）我国古代磁学成就
我国古代对磁学领域的认识和研究，领先于当时其它各国，取得了当时世界上最好的成就。
是人类文化和科学史上的宝贵遗产。
了解它对我们进行爱国主义教育有着深远的现实意义，下面作一些简单介绍：
1.磁石性质的最早认识
春秋战国时期，我们的祖先已经认识到磁石能吸引铁的性质。
春秋末期（约公元前五世纪）《管子·
地数篇》中有“山上有慈石（即磁石、下同）者，其下有铜金”之说，这比古希腊人发现“活铁”（即天然磁矿石）要早400多年，是世界上对磁现象的最早记载。
战国末期（约公元前239年）《吕氏春秋》上有“慈石召铁。
或引之也”的记载，更明确地指出磁石具有吸铁的性质。
磁石吸铁性质被发现后，很快在秦朝（公元前221年——前206年）得到广泛应用，如：
《三辅黄图》上记载：
秦始皇统一中国后，累遭政敌的谋刺，因此在建造阿房宫时，特别命工匠用磁石修筑北阙门。
利用磁石吸铁性质防备刺客暗藏铁器进宫行刺。
磁石能否吸引铜筹其它非铁质物体呢？
我国西汉时期（公元前202年——公元8年）就作了正确论断。
《淮南子》上记载：
“若以慈石之能连铁也，而求其引瓦，则难矣”、“慈石引铁，及其于铜则不通也”。
大意说，磁石虽能吸铁，但不能吸铜等非铁物质。
到了东汉（公元25年——220年），我国已经认识到磁石（磁极）之间存在着相互推斥作用，在《淮南万毕术》中有记载。
晋朝（公265年——420年）还把磁石吸铁性质用于军事。
《晋书·
马隆传》记载：
“隆依八阵图作偏箱车，出敌不意，或夹累磁石，贼负铁铠，行不得前，隆卒悉被犀甲，无所留碍，贼咸以为神，”可见，晋朝的战争把磁石派上用场。
宋代（公元960年——1276年）是我国古代磁学研究的鼎盛时期，那时已经认识到磁石具有不同的极性。
北宋的科学家沈括在《梦溪笔谈》第588条指出：
“以磁石磨针锋，则锐处常指南，亦有指北者，恐石性不同，如夏至鹿角解，冬至麋角解。
南北相反，理应有异，未深考耳。
”这段话译意是：
用磁石磨针尖，针尖常指南，也有指北的，这恐怕是磁石的性质（即我们现在所说的磁极）不同，正如鹿角夏至脱落，麋角冬至脱落，是由于鹿和糜的习性不同。
针尖所指的南北方向相反，则是因为磁石性质不同，只是没有人深入研究而已。
这个观点与著名的牛津大学学者皮埃尔·
德·
马里古特在公元1269年发表的磁极结论基本一致，只是没有提出“磁极”这个概念而已，但却比马里古特形成这种认识要早200多年。
2.人工磁化材料技术
《梦溪笔谈》第437条“方家以磁石磨针，则能指南”实质上介绍了一种人工磁化材料的方法：
铁针经磁石摩擦，即可获得磁性。
北宋的曾公亮在《武经总要》中详尽地记载了在地磁场中磁化铁片的方法：
“以薄铁片剪裁长二寸阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁铃鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收藏。
”这文字说明了将烧红的铁片作淬火处理，冷却时顺着地磁场的南北方向，使铁片中磁畴排列有方向性。
特别强调淬火时，只使其尾没水数分，整块铁片在水中形成一倾斜方向，实质上是利用地磁倾角，使铁片与地磁场方向更接近，更有效地得到地磁场的磁化。
3.指南针技术与应用
指南针是我国古代的“四大发明”之一，其作用正如马克思所说：
“……指南针打开了世界市场……变成科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆”。
指南针的研究最早要追溯到战国时期。
当时的《鬼谷子》和《吕氏春秋》上都记述了最古老的指南针——司南（司南是由一把光滑的磁勺和刻着方位的铜盘组成，用手转动勺子，停下来时勺把指向南方）。
东汉的王充在《论衡》中作了进一步说明：
“司南之杓，投之以地，其柢指南”。
到了宋代，这种勺状司南演变成为鱼形或针状的指南针。
关于指南针的安装，《梦溪笔谈》有这样论述：
“……水浮多荡摇，指爪及碗唇上皆可为之，运转尤速，然坚滑易坠，不若缕悬为最善。
其法取新纱独茧缕，以芥子许蜡缀于针腰，无风之处悬之，则针常指南。
”归纳起来。
这里介绍了指南针的四种放置方法：
①水浮法（让针贯穿在多根灯草上，浮在水面上）、②指甲法（把针放在光滑的指甲盖上）、③碗唇法（把针放在光滑的碗唇上）、④缕悬法（用蚕丝系针腰，悬吊指针）。
同时还阐述了前三种方法的弊端，指出以缕悬法为最好。
根据指南针的放置方法，宋代还制造出了便于携带的指向仪器——罗盘。
陈元靓在《事林广记·
神仙幻术》上介绍了两种指南仪：
指南鱼和指南龟。
前者把磁针放入鱼形木片内，浮在水面上指示南北，后来发展成水罗盘；
后者把磁针放入龟形木片内，以竹针作支轴转动指示南北，这就是现代指南仪（早罗盘）的雏形。
中国还最早将指南针用于航海。
宋代朱早于公元1119年在《萍洲可谈》中写到：
“舟师识地理，夜观星，昼观日，阴晦观指南针”。
徐竞在《宣和奉使高丽图经》中也有类似记载。
吴自牧在《梦梁录》中谈到：
海船上由“火长”职位的人掌管罗盘，船在风雨雾阴天“惟凭针盘而行”、“毫厘不敢误差，盖一舟人命所系也。
”可见，指南针在航海中的作用十分重大。
4.磁与电现象最早的“相提并论”
东汉的王充在《论衡·
乱龙篇》中的同一处记载：
“顿牟缀芥、慈石引鍼”（顿牟：
琥珀、缀：
吸引、芥：
一种很轻的植物、鍼：
针）。
《三国志·
吴书》中同一处记载：
“虎魄不取腐芥，磁石不受曲针”（虎魄：
琥珀、取：
吸、腐芥：
腐烂的因含水而导电的芥草、受：
吸、曲针：
软的容易弯曲的铜针）。
这两处可译成：
带静电的琥珀吸引轻小的芥草，磁石能吸引铁针；
而带静电的琥珀不吸引腐烂导电的芥草，磁石也不吸引铜针。
可见，我国古代很早就把磁与电放在一起，相提并论了，这种“并论”的观点比奥斯特发现电与磁的联系要早近两千年。
尽管在当时没有找出电、磁之间根本联系的条件，但这种磁、电并论的思想在当时已经是超常的了。
【典型例题】
例1.有二根形状相同的钢棒甲、乙，一根有磁性，另一根没有磁性。
如果没有任何其它用具，怎样才能知道哪一根有磁性，哪一根没有磁性？
分析：
磁体上磁性强弱分布不均匀。
条形磁铁两端磁性最强，中间磁性最弱。
解：
拿甲钢棒的一端去靠近乙钢棒的中间，如果甲有磁性，则甲一定能吸引乙，如果甲无磁性，乙有磁性，则甲一定不能吸引乙。
例2.如图所示，弹簧秤下挂一铁球，将弹簧秤自左向右逐渐移动时，弹簧秤的示数（）
A.不变B.逐渐减少
C.先减小再增大D.先增大再减小
磁体上磁性强弱并不一样，实验证明，磁体两端（磁极）处的磁性最强，而中间的磁性最弱。
因而铁球在条形磁铁的N极和S极处受到的吸引力最大，在正中处受到的吸引力很小。
答：
C
例3.有一条形铁块，上面的字样已模糊不清，试用多种方法判定它是否具有磁性。
判断某物体是否具有磁性，主要可依据磁铁的吸铁性，指向性以及磁极间的相互作用规律。
方法1：
根据磁体的吸铁性来判断。
取一些磁性物质（如少量铁粉），如条形铁块能吸引铁粉，就说明它有磁性，是磁体。
方法2：
把条形铁块用细线系住中间，悬吊起来。
如果它具有磁性，它将会在地球磁场的作用下，只在南北方向停下来。
如果该铁块不具有磁性，就会在任意方向停下来。
方法3：
另取一根条形磁铁，用其两端分别先后去靠近条形铁块的某一端，如果两次都能吸引，说明它是铁块，无磁性；
如果一次吸引，一次排斥，说明它有磁性，是磁铁。
说明：
跟判断物体是否带电相类似，要判断某物体是否有磁性，只有将另一磁体靠近它，并观察到两者相互排斥时，才能判定被考察物体是有磁性的。
如果被考察物体是铁磁性物质，由于另一磁铁具有吸铁性，因此两者相互吸引不能证明双方都一定具有磁性。
例4.有甲、乙两根外形完全相同的钢棒，一根有磁性，另一根没有磁性，用图中的哪种方法可以一次就把它们区分开来？
一般条形磁铁的磁极在棒的两端，棒中间是没有磁性的，选项（C）没办法确定棒有磁性；
在选项（A）、（B）中，甲、乙两棒各有顶端相互接触，根据力的作用是相互的，因此也无法确定哪个棒的顶端有磁性。
选项D用甲棒顶端接触乙棒的中间，如果吸引，说明甲棒顶端是磁极，甲是条形磁铁，乙是没有磁性的钢棒；
如果不吸引，说明甲棒没有磁性，乙棒就是条形磁铁。
D
例5.磁体周围一条磁感线的方向如图所示，试确
定磁体的N、S极和A点处小磁针的指向。
在磁体周围磁感线从磁体北极出来，回到南极，由磁感线的方向即可判断出磁体的两极。
又因为小磁针在某点时的N极指向与该点磁感线方向一致。
那么就能做出一条通过磁针所在处的磁感线，小磁针N极指向即可得出，从乙图磁感线分布看，两磁极极性相同。
如图所示
【模拟试题】
（答题时间：
45分钟）
一.填空题
1.物体能够吸引______、______、______等物质的性质叫磁性。
具有______的物质叫磁体，磁体上磁性______的部分叫磁极。
2.磁体总有______个磁极，分为______极和______极，分别用符号______和______表示。
3.磁极之间有显著的相互作用：
______磁极互相排斥，______磁极互相吸引。
4.磁体指南北的性质可用来制成______。
5.使原来没有磁性的物体获得______的过程叫磁化。
6.能长久地保留磁性的磁体叫______磁体，它有______磁体和______磁体两种。
7.指南针是我国古代______发明之一。
早在公元前3世纪，我国就制成了世界上最早的指南工具______。
8.现代磁悬浮列车就是利用磁极间的相互______，将车身托起，这就大大减少了______，使列车能高速运行。
9.磁铁具有______和______的性质。
10.如图所示，将挂着铁球的弹簧秤在水平放置的条形磁铁上自左向右逐渐移动时，弹簧秤的示数将______。
11.磁场是有方向的。
小磁针______极在磁场中某一点受到______作用的方向规定为这一点的磁场方向。
12.为了形象方便地显示各点磁场的方向，可以依照细铁屑的排列规则，在磁场中画出一条条带______的______，这种线叫做磁感应线。
13.磁体周围的磁感应线都是从磁体______极出来，回到磁体的______极。
14.地磁北极在地理______极附近，地球周围的空间存在的磁场叫______磁场。
15.磁铁的______存在着磁场，磁极之间的相互作用是通过______发生的。
16.地球周围空间存在着______，它周围的磁感应线是从地理的______极附近，经空间回到地理的______极附近。
17.磁场的强弱程度可以用磁感应线的疏密表示出来，磁感应线密的地方磁场______，磁感应线最密的区域在______附近。
二.选择题
1.磁体上叫磁极的部分是（）
A.涂红颜色的部分；
B.涂蓝颜色的部分；
C.磁性最强的部分；
D.磁性最弱的部分。
2.物理学中，磁化就是指（）
A.电流的磁效应；
B.磁极之间的相互作用；
C.磁铁能吸引铁等物质的性质；
D.原来没有磁性的物体得到磁性的过程。
3.
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