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磁鐵與磁場的原理及知识

 

磁鐵與磁場

1.     了解磁鐵的性質。

a.           吸引鐵器的物質-磁鐵吸引鐵器的性質-磁性。

b.          磁性物質-可被磁鐵吸引的物質;生活中發現的有鐵、鈷、鎳或其合金及其氧化物

2.         認識磁極

a.          細繩懸吊磁鐵,當磁鐵靜止不動時,磁鐵指向北方的一端-指北極(N極),指向南方的一端-指南極(S極)。

b.          指南針(或指北針、羅盤)--小磁鐵。

 

3.         磁鐵的磁力性質

a.           磁力--磁鐵對磁性物質(如迴紋針),存在一種作用力。

b.          磁力是一種超距力(重力、靜電力、磁力皆為非接觸力,又稱為超距力

c.           磁鐵中間磁力最弱,兩極最強。¥

d.          同名極相斥,異名極相吸。

4.         知道磁鐵的N極與S極必定同時存在。

a.           正、負電可單獨存在,N、S極總是成對存在,磁鐵分成兩段或數段後,每一段磁鐵兩端均會形成N、S極。¥

5.         了解磁化現象,知道磁鐵不需要接觸鐵釘即可將鐵釘磁化。

a.           靠近或接近磁鐵時,鐵釘(磁性物質)靠近磁極一端感應成異名極,遠離磁極一端感應成同名極,鐵釘由非磁鐵感應變磁鐵過程--磁化。¥

6.         知道磁鐵可分為永久性磁鐵和暫時性磁鐵。

a.           暫時磁鐵--當磁鐵移除後即無法保有磁性的物質,稱為軟磁鐵暫時磁鐵。例如:鐵釘、迴紋針等(此種材料較易被磁化)。

b.          永久磁鐵--磁化後可長期保有磁性者,稱為硬磁鐵永久磁鐵
例如:鋼釘(此種材料較不易被磁化)。

c.           如何保存磁鐵,使其磁性較不易消失?答:將磁鐵的異名極並排或相吸,磁性較不易消失。

7.         了解磁鐵的磁場。

a.           磁場--磁鐵附近有磁力作用的空間,有大小、方向。

b.          磁鐵會在附近周圍空間建立磁場,藉由磁場對其他物體產生磁力作用。

c.           在磁場的範圍內,磁針N極所指的方向,就是磁場的方向。

d.          磁性物質進入磁場中,會被磁化而具有磁性。將羅盤放進磁場中,磁針就會受到磁鐵的磁力作用而磁化發生偏轉。

8.          認識磁力線。

a.           在磁鐵的周圍灑上一些鐵粉,鐵粉磁化後所串連成的曲線,即為磁力線。¥

b.          磁力線:如果將磁針的位置連續的移動,每個位置標記磁針N極方向,將N極所在位置連接而成的曲線,就是磁力線。

9.          知道磁力線的性質

a.           每一條磁力線都是封閉的平滑曲線;磁力線的方向,在磁鐵外部,是從N極指向S極;在磁鐵內部,則從S極指向N極。

b.          在磁鐵兩極處,鐵粉顯現的磁力線最密集,離兩極愈遠,磁力線愈疏鬆,表示磁力線的疏密程度代表磁場的強弱,在磁鐵的兩極處,磁場最強,離磁極愈遠,磁場就愈弱。

c.           科學上規定構成磁力線各點上磁針N極的指向,即為磁場方向,也就是磁針N極在磁場中所受磁力的方向,也就是磁力線的方向。(在磁力線上任一點的切線方向,即該點所受磁力的方向。)

d.          磁力線永不相交。

※常見之磁力線圖形

10.知道地球磁場的存在與磁場方向。

a.           地磁可用一根巨大的棒狀磁鐵來模擬,.磁棒的中心位在地球的球心,磁軸方向與地球的極軸方向夾約11°角,磁棒的S極近地理的北極,磁棒磁軸的延長線與地球地面相交的地點,稱為地磁北極。約在加拿大北部,近北緯78°線,磁棒的N極近地理的南極,磁棒磁軸的延長線與地球地面相交的地點,稱為地磁南極,地理的南北極則是地球自轉軸與地表的兩交點。地理北極與地磁北極約相距1200公里。¥

b.          地球北-S極,南-N極,磁力線由南→北

c.          何謂磁偏角和磁傾角?

磁偏角:在地表上,磁針N極所指的北方與地理北方的偏差角。
磁傾角:磁針與水平地面間的夾角。
※有些生物會受到地磁的影響,如鴿子頭內有磁性物質,可藉地球磁場來辨認方向,因此可從遠方飛回自己的巢內。

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