二、磁场和磁感线
实验 先在桌上放一圈小磁针,再把一个条形磁体放到小磁针中间, 观察小磁针的指向有什么变化.
实验结果如图 11—7 所示,小磁针静止时都不再指南北,而有了新的指向.这是怎么回事?
■图 11—7 磁体周围存在磁场
磁场 原来在磁体周围存在着磁场,小磁针是受到磁场的磁力作用, 才具有新的指向的.磁场是看不见、摸不到的,但人们却可以根据它所表现出来的性质来认识它,研究它.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用,磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的.看不见、摸不到的东西,却可以认识它,研究它,这正是科学的力量所在.
在图 11—7 中,小磁针在磁场中停在一定方向,这显示出磁场的方向性.人们规定,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.有没有办法把磁场中各点的磁场方向显示得形象些呢?
■甲:空气看不见,摸不到,我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来认识它。
乙:电流看不见,摸不到,我们可以根据电流所产生的效应来认识它。丙:磁场看不见,摸不到,我们可以根据它所产生的作用来认识它。图 11—8 看不见,摸不到的东西,却可以认识它,这正是科学的力量
所在。
实验 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上,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布有什么变化.换用蹄形磁体,再做一次.
■图 11—9 条形磁体(甲)和蹄形磁体(乙)的磁场铁屑在磁场中被磁化,每粒铁屑都成了“小磁针”,轻敲玻璃,使“小磁针”能在磁场作用下转动,停下来时,每个“小磁针”北极所指的方向显示出所在点的磁场方向。
实验结果如图 11—9 所示.在磁场中无数被磁化了的铁屑排成一条条曲线,形象地显示出各点的磁场方向.
磁感线 物理学家用磁感应线来形象地描述空间磁场的情况.在磁场中画一些有方向的曲线,任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致.这样的曲线叫做磁感应线,简称磁感线.磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来,回到磁体南极.图 11—10 表示条形磁体和蹄形磁体的磁感线分布.
■图 11—10 条形磁体(甲)和蹄形磁体(乙)的磁感线分布(图中的A 点和 B 点是为本节的“想想议议”而加的)。知道了磁感线分布,我们对磁场的了解前进了一步.
我们不但知道磁场对放入其中的磁体有磁力的作用,而且还可以知道磁极在磁场中各点所受磁力的方向.在磁场中的某点,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.想想议议 有人说,在图 11—10 中,A 点在磁感线上,能确定小磁针
的北极(或南极)在 A 点所受磁力的方向;B 点不在磁感线上,无法确定小磁针的北极(或南极)在 B 点所受磁力的方向.这话对吗?
练习
图 11—10 条形磁体(甲)和蹄形磁体(乙)的磁感线分布(图中的 A 点和 B 点是为本节的“想想议议”而加的). 1.磁体间的相互作用是通过 发生的.
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磁场中某一点的磁场方向是怎样确定的?
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磁体周围的磁感线是从磁体 出来,回到磁体 .