一 、磁体 、磁极 、磁场和磁感线

1.磁体

物体有吸引铁、钴、镍一类物质的性质称为磁性。具有磁性的物体称为磁体。磁体可分为天然磁体和人造磁体。常见的天然磁体有磁铁矿（通常称天然磁石），常见的人造磁体有条形磁铁、蹄形磁铁和小磁针等，如图4-2所示。

图4-2 常见人造磁铁

a）条形磁铁 b）蹄形磁铁 c）小磁针

实训与思考1

◆取条形磁铁、蹄形磁铁和小磁针，观察其特点。

2.磁极

磁体上磁性最强的两端称为磁极。任何磁体，无论多小，都有两个磁极，即磁极总是成对出现并且强度相等，不存在独立的磁极。可以在水平面内自由转动的磁体，静止时总是一个磁极指向南方，另一个磁极指向北方，指向南方的称为南极，记作S（极），常用蓝颜色表示；指向北方的称为北极，记作N（极），常用红颜色表示。

磁极之间存在着相互作用力，而且同名磁极相斥、异名磁极相吸。

实训与思考2

◆如图4-3所示，试一试，两磁体是互相吸引还是互相排斥。

图4-3 磁极之间的作用实验

◆取如图4-4所示实物，怎样利用已知磁极的条形磁铁来判别其他未知磁极？判别好以后贴上标签。

图4-4 磁极实验

3.磁场

磁极之间的互相作用力是通过磁极周围的磁场传递的。磁场是磁体周围存在的一种特殊的物质。磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在的物质，具有力和能的特征。

小磁针的“指南”“指北”性表明地球本身就是一个大磁体。小指针的北极指向地磁南极，小指针的南极指向地磁北极。地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。地球的地磁极和地理极之间的偏角称为磁偏角，各个地方的磁偏角大小是不同的。在我国，磁偏角最大可达6°，平均为2°～3°。

与电场中用检验电荷去检验电场存在的方法相似，可借磁极之间存在相互作用力的特性，用小磁针来检验某一个磁体周围磁场的存在，如图4-5所示。

人们规定磁场的方向为：在磁场中的任意一点小磁针北极所指的方向就是这一点的磁场方向，如图4-6所示。

图4-5 磁极之间的相互作用

图4-6 磁场方向

实训与思考3

◆取A、B两根金属棒，检验它们是否存在磁场，方法有哪些？

A金属棒：____；B金属棒：____。

◆怎样验证地球是一个大磁体？方法：____

◆怎样确定地磁北极与地磁南极？方法：____

结论：____

4.磁感线

磁场是一种特殊的物质，不能被肉眼所看到。人们通过铁屑在磁场的作用下形成的图案，即用一组闭合的曲线来描述这种磁场，如图4-7所示。这种形象地描绘磁场的曲线，称为磁感线。在磁感线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同。

磁感线有如下特点。

1）磁感线上每一点的切线方向与该点的磁场方向相同。

2）磁感线在磁体的外部从N极指向S极，在磁体的内部从S指向N极。

3）磁感线是闭合的曲线，且任意两条磁感线不相交。

4）磁感线的疏密表示磁场强弱的程度。

如图4-8所示分别为条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线。

图4-7 磁感线

地球本身就是一个巨大的磁体，地球的磁场与条形磁铁的磁场很相似，如图4-9所示。

图4-8 常见磁铁的磁感线

a）条形磁铁 b）蹄形磁铁

图4-9 地球的磁场

匀强磁场：在某一区域内，若磁场的强弱和方向都相同，这部分磁场称为匀强磁场。

表4-1中对磁感线与电力线进行了比较，以便大家更好地理解磁感线。

表4-1 磁感线与电力线的比较

实训与思考4

◆取纸、铁屑粉、条形磁铁，用铁屑粉展现条形磁铁的磁场图案，如图4-10。试着在某几点放入一些小磁针，将观察到什么？____

◆绘制条形磁铁的磁感线。

图4-10 条形磁铁的磁场