1、 鸟类能看见地磁场 大家都知道，鸟类是可以通过地磁场进行导航的。但是，鸟类是怎样知道地磁场的呢？最新的研究显 示，鸟的眼睛内有具备观测磁场和光线能力的细胞。鸟类观测磁场的 方式与它们观测树木、岩石和其它常见物体的方法大体相同。一种解 释是，飞行的鸟类将磁场叠置在下面的地形上，就如同现代战斗机上 安装的平视显示器一样， 这样鸟类就可以凭借磁场远距离飞行而不会 迷失方向。 研究人员发现，遮住鸟类的右眼，它们就无法有效导航，而它们的左 眼被眼罩罩住时，它们仍能非常完美的导航。据此，研究人员认为鸟 类其实能用右眼看到磁场，并把信息传递给左脑。 磁力图产生的明、暗阴影，鸟类利用它们的正常视觉就能看到。当
2、鸟儿转动脑袋时，阴影会发生变化，鸟 儿把阴影的图案当做视觉指南针，用来判断方向。 科学家认为，鸟儿视网膜上的分子在遇到蓝光时，会变成活跃状态，每个分子拥有一个不成对电子，形成 一个“自由基对(radical pair)” 。磁场的出现对这些自由基对分子重新恢复到不活跃状态所需的时间产生 影响。 视觉和磁力图的光线和阴影都会发生变化，不过视觉图一般有更鲜明的线条和边缘，而磁力图从明到暗是 渐变的。德国法兰克福市歌德大学的卡特琳斯塔普特领导的这些研究人员发现，当这种磁感失真时，明 暗图变得毫无意义，因为鸟类此时无法分辨哪些是从视觉图获得的信息，哪些是从磁力图获得的。 斯塔普特决定通过给知更鸟佩戴眼
3、罩(一面是透明金属，另一面是磨砂金属)，检测这些理论。眼罩的两面 是半透明的，可使 70%的光进入，但是磨砂一面的图像显得更模糊。研究人员准备好一切后，先把鸟儿放 进笼子里，直到该迁徙的时候才把它们放出来。 鸟儿被放进一个漏斗形状的笼子里，笼壁上涂着流体物质，鸟儿要通过细口才能飞出去。如果鸟儿碰到笼 壁， 就会蹭掉液体物质。 结果显示， 没戴眼罩的鸟和左眼戴眼罩的鸟儿像人们希望的那样， 直接飞了出去， 而那些右眼戴眼罩的鸟儿因为分不清方向，朝哪个方向飞的都有。 磁体与磁场 衔接导入 1. 磁性：磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。 2. 磁体磁体 （1）概念：具有磁性的物
4、质叫做磁体。 （2）分类： 软磁体：软铁 硬磁体（永磁体） ：钢 人造磁体：条形磁体、蹄型磁体、小磁体、环形磁体 天然磁体 3. 磁极：磁极：磁体上磁性最强的部分（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的） （1）两个磁极：南极（S）指南的磁极叫南极，北极（N）指北的磁极叫北极。 （2）磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 4. 磁化磁化 （1）概念：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 （2）方法：用一个磁体在磁性物体上沿同一方向摩擦，就可使这个物体变成磁体。 5. 磁场磁场 （1）概念：在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。 （
5、2）基本性质：磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。 （3）磁场的方向： 规定在磁场中的任意一点，小磁针静止时，N 即所指的方向就是那点的磁场方向。 注意在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。 6. 磁感线磁感线 （1）概念：为了形象地描述磁场，在物理学中，用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来，这些曲 线就是磁感线。 （2）方向：为了让磁感线能反映磁场的方向，我们把磁感线上都标有方向，并且磁感线的方向就是磁场方 向。 （3）特点：磁体外部的磁感线从 N 极出发回到 S 极。 （北出南入） 磁感线是有方向的，磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。 磁感线的分布疏密可以反映磁场
6、磁性的强弱，越密越强，反之越弱。 磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相交。 （4）几种常见类型磁体的磁场画法： 特别提醒：特别提醒： 利用磁化方法使钢棒的磁性长久保持， 就成了人造永磁体。 磁化时相接触或相靠近端是一对异名磁 极。 知识梳理 7. 地磁场地磁场 （1）概念：地球周围存在着磁场叫做地磁场。 （2）地磁场的 N 极在地理的南极附近，磁场的 S 极在地理的北极附近。 （3）应用：鸽子、绿海龟（利用的磁场导航） （4）磁偏角：由我国宋代的沈括发现的。 【例【例 1】小明在做“研究磁铁的磁场”实验时，不慎将铁屑撒在实验桌上为了收集铁屑，小明想用磁铁去
7、 直接吸引铁屑，同组的小波建议用塑料袋或白纸包裹磁铁后再去吸引铁屑比较这两种方法，你认 为（ ） A小明的方法可行，小波的方法不可行 B小波的方法可行，小明的方法不可行 C小明和小波的方法都可行，但小明的方法好些 D小明和小波的方法都可行，但小波的方法好些 【例【例 2】如图所示，有三根钢棒，其中甲、乙相互排斥，甲、丙相互吸引，如果已 知甲是磁体且右端为 N 极，那么下列对乙、丙的判断正确的是（ ） A乙是磁体且右端是 N 极 B丙是磁体且右端是 N 极 C乙是磁体，丙不一定是磁体 D乙是磁体，丙也一定是磁体 【例【例 3】为了判断一根钢棒是否有磁性，小明进行如下几组安验，其中不能达到目的是(
8、 ) A让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒具有磁性 B用细线将钢捧吊起来使它能在水平面内自由转动，静止时总是指南北方向，钢棒具有磁性 C让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性 D让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性 【例【例 4】如图所示，四个完全相同的环形磁铁 a、b、c、d 套在的塑料支架的光滑杆上静 止时磁铁 a、 b、 c 悬浮在空中， d 压在塑料支架底板上 若每个磁铁受的重力均为 G， 磁铁 a 的上表面是 N 极则（ ） A磁铁 b 的上表面是 N 极 B磁铁 c 的上表面是 S 极 C磁铁 d 对底板的压力是 G D磁铁 d 对底板的压力是
9、 4G 【例【例 5】用一根不知有无磁性的铁棒的 A 端靠近一根悬挂的 条形磁铁的 N 极，磁铁靠近铁棒，如图中甲所示，则 可判断铁棒 带有磁性（“一定”、“不一定”） ； 若改将铁棒的 B 端靠近悬挂的条形磁铁的 N 极，磁铁 远离铁棒，如图中乙所示，则可判断铁棒一定带有磁 性，且 A 端为 极（填“N”、“S”） 特别提醒：特别提醒： 磁场是真实存在的，而磁感线是一些假想的曲线，是形象的研究磁场的一种方法。磁感线不会相交 且是立体的。 典型例题 【例【例 6】在图中，涂有深颜色的一端表示小磁针的 N 极，将它们放在磁体周围，小磁针静止不动时，小磁 针 N 极指向正确的是（ ） A B C
10、D 【例【例 7】在图中标出磁感应线的方向或磁体的磁极 1. 为了判断一根钢棒是否有磁性，小明做了以下实验，其中不能达到目的方法是（ ） A让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒具有磁性 B用细线将钢棒悬吊，使之水平自由转动，若静止时总是指南北，则钢棒具有磁性 C让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性 D让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性 2. 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
11、D甲小磁针左端是 N 极，乙小磁针左端是 S 极 3. 如图所示，一根条形磁铁左端为 S 极，右端为 N 极表示从 S 极到 N 极磁性强弱变化情况的图象中正 确的是（ ） A B 巩固练习 C D 4. 如图甲乙两根外形完全相同的钢棒，用甲的一端接触乙的中间，下列说法中正确的是（ ） A若甲、乙相互吸引，则甲、乙均有磁性 B若甲、乙相互吸引，则甲有磁性乙一定没有磁性 C若甲、乙相互间没有吸引，则甲、乙均没有磁性 D若甲、乙相互间没有吸引，则甲一定没有磁性，乙可能有磁性 5. 用磁铁的一极在一根缝衣针上沿同一方向摩擦几次，如图，则摩擦后的缝衣针（ ） A可以磁化，且磁化后 A 端为 S 极 B
12、可以磁化，且磁化后 A 端为 N 极 C可以磁化，但不能确定 A 端的磁极 D不能被磁化，所以不会出现磁极 6.干簧管是一种开关，其结构简图如图甲所示，其中磁簧片是一种有弹性、易被 磁化的软磁性材料，被固定于玻璃管内将一个条形磁铁靠近并与干簧管平行放 置时，干簧管的磁簧片触点就会闭合，电路接通，如图乙所示；当条形磁铁远离 干簧管时， 触点就会断开 关于干簧管的磁簧片被磁化后， 触点部位闭合的原因， 下列说法正确的是（ ） A同种电荷相互排斥 B异种电荷相互吸引 C同名磁极相互排斥 D异名磁极相互吸引 7. 关于磁场和磁感线，下面说法正确的是（ ） A磁场虽看不到，摸不着，但确实存在；而磁感线是
13、一种假想曲线，是不存在的 B磁场对放入其中的磁体有磁力的作用，当其中未放入磁体，则既无力的作用也不存在磁场 C在磁场中画出磁感线处存在磁场，在磁感线间空白处不存在磁场 D磁体周围的磁感线从磁体 S 极出来，回到 N 极 8.下列关于磁场的叙述，其中不正确的是（ ） A在磁铁周围放入小磁针，磁铁产生磁场，取走小磁针，磁铁周围的磁场就消失了 B某一点磁场方向，就是放在该点的小磁针静止时北极所指的方向 C磁感线是有方向的，在磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到南极 D指南针静止时南极指向地磁北极 9.某课外学习小组的同学们，拿来一个磁针，发现它静止时一端指北，另一端指南；用手将它转动一下， 它
14、静止时还是一端指北，另一端指南，下面是几位同学对这种现象的解释，你认为正确的是（ ） A地球是个大磁体，地磁场对磁针的作用使磁针一端指北，另一端指南 B地球的重力作用使磁针一端指北，另一端指南 C地球自转的影响使磁针一端指北，另一端指南 D磁针自身的惯性作用使它一端指北，另一端指南 10.下列各种情况中，哪种情况可以确定钢棒原来是否有磁性？并说明理由 （1）将钢棒的一端接近磁针的南极，两者互相排斥 （2）将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引 （3） 将钢棒的一端接近磁针的北极， 两者互相吸引， 将钢棒的这一端接近磁针的南极， 两者互相吸引 （4）将钢棒的一端接近磁针的南极，两者互相吸引 1
15、1.某兴趣小组在研究扬声器结构时， 发现扬声器中有一个环形磁体， 他们不知道环形磁体的磁极分布情况， 于是几位同学提出了以下三种猜想： 猜想 1：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为 N 极，右侧为 S 极） 猜想 2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为 N 极，下面为 S 极） 猜想 3：磁极呈上中下分布（例如图丙，上下面为 N 极，中部为 S 极） （1） 根据所学知识， 他们经过讨论， 断定猜想 3 是错误的 你认为他们判断的依据是 （2）为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示） ，结果观察到磁体在任意位 置都能保持静止这说明猜想 是错误的 （3）为了验证剩下的一个猜想
16、是否正确，环形磁体可以 悬挂起来，如果出现现象是 ， 说明该猜想正确还可以使用 证明该猜想正确与否 12.如图甲所示为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图由图可知，该磁极为 极，1 处的磁场比 2 处的磁场 （选填“强”或“弱”）若在 1 处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图 乙中的 典型例题典型例题 例 1D 例 2C 例 3D 例 4D 例 5 ：不一定；S 例 6C 例 7解：磁体周围的磁感线从 N 极出发回到 S 极，据此在图中标出磁感应线的方向或磁体的磁极，如图 所示： 巩固练习巩固练习 1D；2B；3D；4D；5B；6D；7A；8A；9A； 10.【解答】解： （1）钢棒的一端与磁针的南极相斥，利用磁体间的作用规律可知，钢棒的这一端是南极所 以钢棒有磁性 （2）钢棒的一端与磁针的北极相吸，在这种情况下，即使钢棒没有磁性，磁针也会吸引钢棒，所以不能确 定钢棒是否具有磁性 （3）钢棒的一端与磁针的北极相吸，若钢棒有磁性，则这一端一定是南极，再与磁针的南极靠近时，一定 会相斥，而实际上是相吸，则说明钢棒一定没有磁性 （4）钢棒的一端与磁针的南极相吸，在这种情况下，即使钢棒没有磁性，磁针也会吸引钢棒，所以不能确 定钢棒是否具有磁性 11.（1）一个磁体只可能有两个磁极； （2）1； （3）竖直；磁体总停留在一个位置静止；铁屑 12.N；强；甲