如何区分磁场和磁感线？

问题67.如何区分磁场和磁感线？◇学生提问两条形磁铁的磁极如图相对，请在下图中画出这两磁极间的磁感线，在A点画一小磁针，并标出N极。（注：至少画三根磁感线，且能看出磁极间磁场分布的特点）老师，磁场看不见，也摸不着，到底磁体周围的磁场是什么样的情形？磁体周围的磁感线又是什么形状？您给我讲讲吧。◇问题探究磁场（重要性：★★★★）老师：好的，我们先来深入认识磁场。如图所示，两根条形磁体相互靠近，还没有接触，它们之间就相互产生了作用力。甲图中本来竖直悬挂的磁体被排斥向左运动；乙图中本来竖直悬挂的磁体被吸引向右运动，这说明什么？学生：这种现象我小学就学习过了，一个磁体有且只有两个磁极，同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。学习力的时候，总结出了力是不能脱离物体而存在的规律，那两个磁体之间的空间里应该存在着我们看不见、也摸不着的特殊物质吧？这就是磁场吗？老师：对！磁体周围存在的特殊物质我们就称之为磁场。你再想想，为什么象塑料尺、课本、橡皮，也包括我们人在内的物体却没有受到磁场力的作用？学生：我认为，小磁针自由转动静止在桌面上时指示南北方向，当拿一个磁体一端靠近小磁针时，小磁针往往要转动一定的角度，改变指示方向；这是因为小磁针本身是一个磁体，才受到磁场力的作用。当小铁钉、铁屑靠近磁体时，能立即被磁体吸过去，也受到磁场力的作用，是什么原因呢？我想想……想起来了！当磁体的一极上吸引着很多小铁钉时，这些小铁钉没被吸引的一端总是像花那样“绽开”，是遵循了“同名磁极相互排斥”的规律。小铁钉等物质受到磁场力的作用，是因为它们也是磁体！是它们进入磁场后立即被磁化为磁体时受到磁场力的作用的。而塑料、橡皮、纸等其他物质是不能被磁化为磁体的，所以不受磁场力的作用。磁场的基本性质就是只对放入磁场中的磁体才产生磁力的作用！老师：学生分析的非常好！你再来看看，小磁针放在磁场中的不同位置出现的现象，这说明了什么？说说看。学生：我觉得，小磁针在磁场的不同位置，同一个磁极（如N极）所指的方向是不同的，这说明磁场是有方向性的。要是只看小磁针的N极所指的方向，将各点的小磁针连续起来看，我发现了一个规律：小磁针的N极是从磁场的N极指出，最后指向磁场S极的!老师：学生你总结的真好!我们就规定，小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向!学生：老师，我知道磁场是真实存在的、并且有方向性，不同部位磁性的强弱还不同。那除了用“转换法”，通过放入其中的小磁针情况微观认识以外，还有其他比较全面的表述磁场的方法吗？磁场（重要性：★★★★）老师：呵呵，当然有了。你看看右边这几张照片：这是撒在玻璃板上的铁屑在经过轻微敲击，自由转动后的情形，展示了不同的磁场的分布情况。如果用画图的方法，不就建立了一个可见的“磁场模型”了吗？如图所示，根据铁屑或小磁针在磁场中的排列情况，画出一条条带箭头的曲线，可以形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。学生，你看看磁感线有什么特点？学生：哦!磁感线是这样引出来的呀!从图中可以看出，在磁体外部，磁感线的方向是从磁体的N极指向磁体的S极；在磁场中磁性强的位置磁感线最密集，所以磁感线的疏密程度表示磁性的强弱；磁感线上任何一点的切线方向就表示该点的磁场方向。呵呵，用磁感线来帮助人们想像磁场在空间的分布情况，真是直观形象呀！那上面的题目答案如图所示，您看对吗？老师：画得很好，那你想想磁场与磁感线有什么不同之处呀？学生：磁场是真实存在的，是一种只对磁体产生作用力的看不见、摸不着的特殊物质；磁场的分布不均匀，强弱分布不同，不同的位置磁场方向也不同。磁感线实际上是不存在的，是我们假想出来的带箭头的曲线；每一根磁感线都有一个共同的方向，从磁场N极指向磁场S极。◇学生笔记磁场：特点是看不见、摸不着，但可以用转换法认识；基本性质是只对放入磁场中的磁体产生磁力的作用；磁场中某一点方向可用放在该点的小磁针静止时N极所指的方向确定。磁感线：实际上并不存在，为了形象表示磁场的分布人为画出的带箭头的闭合曲线。疏密程度能表示磁性强弱；在磁体外部方向是从N极指向S极。◇要点训练1.物理学中用光线来描述光的传播路径，用磁感线来描述磁场，以下说法正确的是（）A．光线是真实存在的B．磁感线是真实存在的C．光作为一种电磁波是真实存在的D．磁感线描述的磁场不是真实存在的答案：C解析：光线、磁感线都是为了形象表示物理现象而采用的一种作图方法，构建起光的传播模型以及磁体周围的磁场模型，它们实际上是不存在的；但磁场是真实存在的；光也是真实存在的。2.下图能正确表示条形磁铁磁场的磁感线的是（）答案：C解析：条形磁体的两端是两个异名磁极，所以其周围的磁场分布是对称的，画出的磁感线是从N极指出，回到另一端的S极。3.如图所示是一个蹄型磁铁，虚线是磁极附近的部分磁感线，小磁针在图示位置静止，请标出蹄型磁铁的N极和s极答案：如图所示解析：小磁针静止时N极的所指的方向就是该点的磁场方向；也是磁感线在该点的切线方向；磁感线在磁体外部，是从磁场的N极指向S极。所以蹄形磁铁的上端是S极，下端是N极。4.在图中，标出通电螺线管和小磁针的N、S极及磁感线的方向。答案：如图所示解析：根据右手螺旋定则，首先确定出通电螺线管的左端是N极、右端是S极；然后再根据磁感线的方向是从磁场N极指向S极，画出磁感线的方向向右；再根据小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向确定小磁针左端为S极、右端为N极。5.在图中虚线上标出通电螺线管周围磁感线的方向。答案：如图所示解析：首先根据右手螺旋定则，确定出通电螺线管的左端是N极、右端是S极；然后再根据磁感线的方向是从磁场N极指向S极，画出磁感线的方向向右。6.如图所示，画出图中描述两磁极之间磁场的磁感线（在答题卡中画出原图并作图）。答案：如图所示。解析：两个异名磁极由于相互吸引，它们之间的磁感线是闭合的，由N极指出，直接到另一磁体的S极。7.关于磁场的知识，以下说法正确的是（）A．任何物体在磁体或电流的作用下都会获得磁性B．磁感线是磁体发出的实际曲线c．奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场D．地球的南北极与地磁场的南北极是重合的答案：C