专题20.1 磁现象 磁场
课前预习
1.磁铁能吸引铁钴镍等物质的性质叫做磁性．具有磁性的物体叫做磁体．
2．磁体上磁性最强的部位叫磁极，任何磁体都有2个磁极，分别是南极(S)极和北极（N)极．条形磁体中间几乎没有磁性．
3．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4．对放入其中的磁体产生磁力作用．这是磁场的基本性质。放在磁场中某点的小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向．
5．磁感线是为方便，形象描述磁场而假想的曲线．在磁体外部，磁感线从北极出来，回到南极．磁场是真实存在的，而磁感线不是客观存在的真实曲线．
6．地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着磁场，其南极在地理的北极附近。指南针指方向就是受地磁场的作用．
知识点解读与例题突破
知识点一：磁现象
1.物体具有 吸引铁、钴、镍等物质 的性质，该物体就具有了磁性。具有磁性的物体叫做磁体 。 2.磁体两端磁性最强的部分叫磁极，磁体中间磁性最弱。当悬挂静止时，指向南方的叫南极（S），指向北方的叫北极（N）。任一磁体都有2个磁极。相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 3.磁化：使没有磁性的物体获得磁性的过程。方式有：与磁体接触、与磁体摩擦、通电。有些物体在磁化后磁性能长期保存，叫硬磁体（如钢）；有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失，叫软磁体（如软铁）。 【例题1】（2019海南）小谦在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？ （1）你的猜想是__________________。
（2）小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的夹角θ的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是__________法。
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（3）小谦分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小月认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁铁相互_______时，磁体间作用力与距离的关系。
【答案】（1）磁极间的距离越近，磁体间的作用力越大 （2）转换 （3）排斥
【解析】（1）既然发现磁体间的距离不同时，作用力大小也不同，则可以提出猜想：磁极间的距离越近，磁体间的作用力越大。当然其它猜想只要是围绕磁体间的作用力与距离关系来提出的都可以。（2）当某种现象不容易直接观察时，可以借助其它现象来判断需要观察的现象的情况，这种方法叫做转换法。（3）由于小谦在探究“磁体间作用力大小与磁极间的距离有什么关系”时，只做了磁极相互吸引的情况，而磁极间的作用力还有相互排斥的情况，所以还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。 知识点二：磁场
1.磁体周围存在一种看不见，摸不着的物质，能使磁针发生转动，叫做磁场。磁场对放入其中的磁体会产生力的作用。
2.磁场方向：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。磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。
3.在物理学中，为了研究磁场方便，我们引入了磁感线的概念。磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极。 4.磁场是确实存在的物质，而磁感线不是实际存在的。
【例题2】（2017?烟台）小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（ ） ①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在 ②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 ③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近． A．①④ B．②③ C．①② D．②④ 【答案】A．
【解析】①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故①正确；②磁感
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线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②错误；
③磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，故③错误；④地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故④正确；故正确的是①④． 知识点三：地磁场
1.地球也是一个磁体，周围也存在着磁场，叫地磁场。所以小磁针静止时会由于同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引的原理指向南北，由此可知，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。 2.地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合，中间有一个夹角，叫做磁偏角 ，是由我国宋代学者沈括首先发现的。
【例题3】（2019湖南怀化）指南针是我国古代的四大发明之一，它在地磁场的作用下能够指向南北，但是磁针所指的南北方向与地理位置的南北方向略有偏君，也界上最早记述这一现象的人是（ ） A.牛顿 【答案】B
【解析】北宋学者沈括在《梦溪笔谈》记载了指南针指向“常微信东，不全南也”，是世界上第一位指出地磁偏角的科学家。
B.沈括
C.焦耳
D.哥白尼
习题精练
一、选择题
1．（2019湖南长沙）指南针是我国古代的四大发明之一，有关指南针和地磁场的说法正确的是（ ） A．指南针静止时指示南北方向，是因为指南针受到地磁场的作用 B．指南针静止时南极指向地理北极
C．如果地磁场消失，指南针还能指示南北方向 D．信鸽是靠绑在身上的小磁铁来实现导航的 【答案】A
【解析】A.地球是一个巨大的磁体，它对放入其中的磁体产生磁力作用，指南针静止时指示南北方向，是因为指南针受到地磁场的作用。说法正确。
B.指南针静止时南极指向地磁北极，在地理南极附近。说法错误。 C.如果地磁场消失，指南针能停在任意方向。说法错误。
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D.信鸽是靠地磁场来实现导航的，倘若在信鸽身上绑上一个磁体会干扰它飞行。说法错误。 2.（2017?长沙）小天利用手中的条形磁体做了以下小实验，其中结论正确的是（ ） A．条形磁体能够吸引小铁钉 B．同名磁极相互吸引
C．将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方 D．条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有互相作用了 【答案】A
【解析】A.条形磁体周围存在磁场，能够吸引小铁钉，故A正确； B.由磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥，故B错误；
C.将条形磁体用线悬挂起来，让磁体自由转动，静止时指向地理南极的磁极叫南（或S）极，指向地理北极的是磁体的北极（N极），地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，故C错误； D.玻璃不能隔离磁场，条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有互相作用，故D错误． 3.（2017?天津）如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是（ ）
A B C D 【答案】A．
【解析】A.磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，故A正确； B.磁体周围的磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极，故B错误； C.磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的N极，故C错误； D.磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来，故D错误． 4.（经典题）下列有关磁场的说法错误的是（ ） A．磁体周围的磁场是真实存在的
B．磁感线是为了描述磁场面虚拟的封闭曲线 C．通电导体周围存在着磁场
D．地面上的指南针N极总是指向地理的南极 【答案】D
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【解析】A.磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确；
B.磁感线是为了形象描述磁场的分布引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，故B正确； C.根据奥斯特实验可知，通电导体周围存在着磁场，故C正确；
D.地球是一个大磁体，地磁的南北极与地理的南北极相反，所以指南针静止时，指南针的N极指向地磁的南极即地理的北极，故D错误。
5．（2019云南模拟题）小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（ ） ①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在 ②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 ③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近． A．①④ B．②③ C．①② D．②④ 【答案】A．
【解析】（1）据课本可知，磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法； （2）磁感线是不存在的，是为了研究方便假象的一些有方向的曲线； （3）磁感线是不存在的；
（4）地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近．
6．（2017?泰安）如图是我国早期的指南针﹣﹣司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是（ ）
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用；②司南长柄指的是地磁场的北极； ③地磁场的南极在地球地理的南极附近；④司南长柄一端是磁石的北极。
A．只有①②正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有③④正确 【答案】A
【解析】（1）地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场；
（2）指南针是根据地磁场的作用工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，再根据磁极间的作用规律，可判断指南针的指向。（3）司南实际上就是一个磁铁；磁体静止时，指南的叫
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