八年级科学下：第四章--磁单元复习华东师大版.doc

第四章 磁

【概念与规律】
一、磁现象
1．磁性：物体具有能吸引铁、镍、钴、铬等物质的性质叫磁性。
2．磁体：具有磁性的物体叫做磁体。
3．磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体有南（S）、北(N)两极。
4．磁体间相互作用特点：同名磁极相互推斥，异名磁极相互吸引。
5．凡是能被磁体吸引的物质都能被磁化。由此想到：如果把一个永久磁体折成两段，在折断处出现了两个异性的磁极，每一段都变成具有南、北两极的条形磁体。
6．磁场的基本性质：
（1）磁场：磁体周围的空间内能使小磁针不再指向南北极，而是指向新的方向，这是因为小磁针受到磁体作用的缘故，那个空间内存在着磁体所产生的磁场，即小磁针的磁场与磁体的磁场相互作用的结果。
（2）磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力作用，磁体的相互作用就是通过磁场而发生的。磁场是一种特殊的物质。我们的感觉器官感觉不到它的存在。
（3）磁场的方向：在磁场中，小磁针北极所指的方向就是磁场在该点的磁场方向。在磁场不同点，由于小磁针北极所指的方向不同，因而磁场的方向也不同，
7．磁感线：
（1）我们根据铁粉在磁场中的排列情况，画出一些有方向的闭合曲线叫磁感线。任何一点的曲线的切线的方向都与该点的磁针北极所指的方向一致。
（2）感线可以形象描述磁场的分布和方向，但要注意：
①磁感线实际不存在；
②磁感线不会相交；
③磁感线布满磁体周围空间；
④磁体周围的磁感应线都是从磁体N极出发，回到磁体S极。（磁体内部的磁感线从南极指向北极）。
8．地磁场：
（1）地球本身是一个大磁体。在地球周围空间存在的磁场叫地磁场。小磁针静止时，总是一端指南，一端指北，就是因为受到了地磁场的作用。
（2）地磁场的北极在在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近。
（3）由于地理两极跟地磁两极并不重合，因此，水平放置的磁针N极的指向跟地理子午线并不一致，其间有一交角，叫做磁偏角。我国宋代学者沈括是世界上最早准确的记述磁偏角的人。
二、电流的磁场
1．1820年丹麦的奥斯特首先发现，通电导体的周围存在着磁场（其磁场方向跟电流方向有关）。
2．直线电流周围的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆位于与导线垂直的平面上。磁感线方向与电流方向的关系可用右手螺旋定则 图4-1 图4-2
一（安培定则一）表示：用右手握住直导线，让大拇指所指方向跟电流的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。见图4-1。
3．通电螺线管周围也存在着磁场。其磁感线跟条形磁铁的相似，两端相当于条形磁铁的两个磁极。通电螺线管极性跟电流方向的关系可以用右手螺旋定则（安培定则）来判定。用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指方向跟电流的方向一致，那么大拇指所指的那端就是通电螺线管北极。见图4-2。
4．电磁铁是是带铁芯的通电螺线管。电磁铁的优点：磁性的有无可用通断电流来控制；磁性强弱可用电流强弱控制；磁体南北极可由变换电流方向控制。

【启迪与拓展】
例1 小磁针在条形磁铁的磁场中静止时N极的指向如图4-3所示，标出磁体的磁极，并用磁感应线表示出磁体之间的磁场分布。
分析：
判定磁体的磁极极性，通常有两种方法：一是根据磁极间相互作用情况来判定，二是根据磁感应线的方向 图4-3 图4-4
来判定。本题中根据小磁针静止的位置确定该点的磁感应线方向是水平向左，因此必然是异名磁极的磁场，答案如图4-4。
例2 某通电直导线中的电流方向及其周围磁感应线的形状如图4-5所示，试在图上表明磁感应线的环绕方向及导线A处小磁针的N极。 图4-5 图4-6
分析：
通电直导线周围磁感应线的环绕方向可根据右手螺旋定则一来判定，但要注意磁场中某处的磁场方向应是通过该处的磁感应线的切线方向，答案如图4-6。
例3 如图4-7所示ab、cd为软铁。当S闭合后，ab、cd就被磁化，其磁化后的磁极为：
A．a为N，d为N B．a为N，d为S
C．a为S，d为N D．a为S，d为S
分析：
通电螺线管周围的磁场跟条形磁铁相似，两端极性跟电流方向可用右手螺旋定则二来判定，再根据同名磁极互相推斥，异名磁极互相吸引，答案为A。 图4-7
例4 如图4-8所示，铁块A悬挂在一弹簧下端。闭合电键S时弹簧的长度将如何变化？当变阻器的滑片P向左移动时，弹簧的伸长是如何变化的？电磁铁的上端为何极？
分析：
本题是电磁铁特性的一个应用。电键S断开时，弹簧仅在铁块重力作用下伸长。电键闭合后，电磁铁因通电而具有磁性，吸引铁块，弹簧的长度增加；变阻器滑片向左移动时，电路中电流变 图4-8
大，电磁铁的磁性增强，因此弹簧的伸长是变大。用右手螺旋定则二可判断出电磁铁上端为N极。
例5 现有低压红色灯泡，电磁继电器，低压电路各一个和若干导线。请你组成一个车床工作安全指示电路。要求：车床工作时，车床电动机（利用高压电源）转动，红灯亮；车床停止工作时，车床电动机停止转动，红灯熄灭。试画出电路图，并说明它的工作原理。
分析：
电磁继电器是电磁铁的一个重要应用，是自动控制电路的一个重要元件。它的功能在于控制电路中有电流时，电磁铁就有磁性，就能将衔铁吸合；没有电流时，电磁铁就无磁性，衔铁就被释放。
因此，本题电路如图4-9所示，它的工作原理 图4-9
可按下列程序进行分析说明：控制电路的通或断→电磁铁磁性的有无→衔铁的吸合或释放→工作电路的通或断→被控用电器的工作状况。

【思考与练习】
1．磁体上_______的部分叫磁极，能自由转动的条形磁铁，静止后指南的那个磁极叫_____极，符号用______表示。指北的那个磁极叫____极，用符号_____表示。
2．磁极间的相互作用是：同名磁极___________，异名磁极____________。
3．地磁场的北极在地理 ____极附近，地磁的南极在地理____极附近。
4．磁体的__________存在着磁场，在磁场中某一点的小磁针静止时____极所指的方向就是该点的磁场方向。磁场的分布情况可以用______________来形象地表示。
5．两根钢棒互相吸引可以断定（ ）
A．两者都具有磁性 B．两者都没有磁性
C．至少一根具有磁性 D．无法断定
6．磁场的基本性质是指（ ）
A．能使小磁针发生偏转 B．能够吸引铁、钴、镍等物体的性质
C．能够产生磁力线 D．能对放在其中的物体产生磁力作用
7．关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（ ）
A．磁极间的相互作用是通过磁场而发生的，所以说它是一种客观存在的物质
B．磁体周围空间各点的磁场强弱都是一样的
C．磁感线可以形象的描述磁场的分布情况，所以磁感线和磁场一样，也是客观存在的
D．磁感线总是从磁体N极出发，而终止于S极的
8．通电螺线管的磁性强弱跟通过它的_________和它的_________有关,加入 _______磁性会大大增强。
9．地球本身是一个_____________，地磁北极在地理______附近，地磁南极在地理________附近。
10．如图4-10中，虚线表示磁感应线。请根据磁铁旁小磁针的指向，标出磁感应线的方向和磁铁的N、S极。
11．根据图4-11中小磁针在蹄形磁铁的磁场中的指向， 图4-10
可以知道该蹄形磁铁的极性是（ ）
A．A端是S极、B端是N极
B．A端是N极、B端是S极
C．A、B两端极性可能相同
D．不知磁感线，故无法判定 图4-11
12．图4-12中标出的通电螺线管的N极和S极中正确的是（ ）

A B C D
图4-12
13．如图4-13所示，当开关闭合后要使电磁铁磁性增强，可以采取的方法是（ ）
A．将滑动变阻器的滑片向右滑动
B．将滑动变阻器的滑片向左滑动 图4-13
C．减少电路中电池的节数
D．增长通电的时间
14．放在水平桌子上的铁块被悬挂的磁铁吸起，他们之间的相互作用是通过__________产生的，如磁铁对铁块的吸引力是10牛，则铁块对磁块的吸引力_______10牛。（填“>”、“<”或“＝”）

【探索与实验】
示例1 设计一只室内自动温度控制器或调热器
目的：掌握电磁铁原理；了解自动控制电路在实际中的应用。
元件：电磁铁、弹簧、触头、水银温度计、交流电源。
活动过程：如图4-14所示。
1．接线柱5连接发热体；
2．水银温度计它的上端插入一根可调金属丝；
3．按装置图连接好电路。
提示：
1．要使室内的温度低一些应调节什么？ 图4-14
2．现在右边的电路是否工作？（假定元件已接上）
课外实践1 如图4-15所示的是电铃原理图，其中：1是电磁铁；2是弹簧片；3是衔铁；4是螺钉；5是电铃。根据图示，请简述接通电源后，电铃发声的工作原理。
课外实践2 请在图4-16中用铅笔连出利用电磁继电器控制高压电路工作的鱼雷艇原理图。要求电键闭合时，电动机工作，电灯熄灭；电键断开时，电动机不工作，电灯亮。
课外实践3 图4-17是汽车启动原理图。驾驶员用钥匙接通仪表上的开关，发动机的启动电机就会转动，试分析其工作过程。

图4-15 图4-16 图4-17

【科学撷萃】
漫话磁性
磁石被人们称为“灵敏的铁”（quick—iron）,它的奇特能力激励起了人们丰富的想象，这在许多文学作品中都有反映。苏格拉底已经知道了磁化现象。他说：“这石不仅吸引铁环，而且还使铁环具有类似的吸引其它铁环的能力。有时你可以看到一些铁片和铁环彼此勾挂以致形成一个十分长的链，而它们的悬吊力全都来自原磁石。”
传说秦始皇建造的阿房宫，有一道奇特的大门，谁要是胆敢带着铁制凶器闯进宫来，就会在经过这大门时被吸住。原来，这是一道用磁石做成的大门。真的有这道磁石大门吗？现在已很难考证了。不过，从这个传说中，可见我们祖先很早就清楚地知道了磁石有吸铁的性质，并在古书中有专门的记载：“慈石召铁，或引之也。”因为它一碰到铁就能把它吸住，好象一个慈祥的母亲吸引自己的孩子一样。所以，古时候人们把磁石叫做“慈石”，以后才改为磁石。
磁铁有个神奇的本领，它的两极会自动地指南指北。我们的祖先，就是根据这个现象，最先发明了指南针。其实，指南针会指南、指北，是受到地球这个大磁体的磁力作用结果。据司马迁的《史记》记载，胶东有个叫栾大的人，做了一付棋子献给皇帝。这种棋子一放到棋盘上，会互相触击，皇帝见了非常惊奇。
磁铁还有一个神奇的本领：隔着木版、书本、玻璃等物体，照样能吸铁。可见磁力能穿透许多物体而发生作用。但磁铁碰到铜等物体，磁力就透不过去了。
随着科学技术的进步，磁的应用越来越广泛。例如，农业生产中，出现用磁化水来灌溉庄稼，获得增产。

磁场能够治病吗？
利用磁场治疗疾病的方法，叫做磁场疗法磁场疗法简便易行。例如，用经过磁化的水，可以治疗各种结石病，非常经济方便，前几年磁化杯的流行便是例证。利用磁场治病的方法有许多，一般就是大家比较熟悉的贴磁法，如青神鞋；一类为电磁法，如磁场效应仪；还有磁化水法等。磁场疗法能够治疗几十种疾病，而效果最好的是治疗软组织损伤，肌肉疼痛等症。对于关节炎，高血压，颈椎病也有较好的疗效。还可以利用磁场来诊断病情。
那么磁场为什么能够治病呢？实验表明，一定强度的磁场，能够促进生物的发育成长，增强物体的抵抗能力，延长生命的时间。60年代以来，已经逐步形成了一门新的学科，叫做生物磁学。磁场治病、诊病，就是生物磁学的一个研究对象。
人的身体一旦受外界或内在因素的干扰发生病变的时候，生物电流也会出现异常变化。心脏，大脑，肌肉和神经由于微弱电流的存在，都能产生很微弱的磁场，而人在患病时，生物磁场也就随着生物电流的变化而发生变化。
由于观测仪器的日益精巧，科学家根据人体内存在的自身的磁场，区分出某些疾病患者的磁现象与健康人的差别，制造出心磁图仪。例如心脏病发作时，心脏磁场就会发生变化，并且能用心磁图技术加以测定，它提供的信息比心电图更为详细，可直接定位病变区域。
目前广泛应用的磁成像技术（MRI）更是磁场对健康的新贡献。它是利用人体会发生核磁共振的原理发明的。

磁和生物趣话
德国专家在实验中发现了一个有趣的现象：将实验动物的头部顺着磁的方向，从磁铁的北极向南极运动，动物的皮肤温度会升高。倒过来，将动物的头部从磁铁的南极向北极运动，动物的皮肤温度就会降低。原因是动物头部顺着磁方向运动时，血流加快，所以温度升高。反之血流变慢，温度降低。
有一种白蚁，它在筑巢时，会精确地采取南—北方向，所以被称为“罗盘白蚁”。
昆虫为什么有这种奇特的习性呢？经科学研究发现，昆虫体内椰油“无形的指南针”，并受到地球磁力的作用。昆虫这种习性是对地球环境的一种适应，以便维持昆虫的“健康”状态，更好地生存下去。
生长在南美洲的巴西沿海的一种绿色海龟，被人们誉为出色的航海能手。海龟是靠什么来导航的呢？据科学家研究，海龟是利用地磁导航的。要是把磁铁绑在海龟身上，海龟在大海里就要迷失方向。
除海龟外，美洲的鳗鲡鱼，许多南来北往的候鸟，如燕子等，还有我们熟悉的鸽子，它们都有卓越的定向能力。原来，它们都有利用地磁辨认方向的本领。

第四章 磁
1．磁性最强 南 S 北 N 2．互相排斥 互相吸引 3．南 北 4．周围 N 磁感线 5．C 6．B 7．A 8．电流大小 有无铁芯 铁芯 9．大磁体 南 北 10．（两个都是N极，磁感线出来） 11．A 12．C 13．B 14．磁场 ＝