簡(jiǎn)單的磁現(xiàn)象

1、簡(jiǎn)單的磁現(xiàn)象例1有二根形狀相同的鋼棒甲、乙，一根有磁性，另一根沒(méi)有磁性。如果沒(méi)有任何其它用具，怎樣才能知道哪一根有磁性，哪一根沒(méi)有磁性？分析磁體上磁性強(qiáng)弱分布不均勻。條形磁鐵兩端磁性最強(qiáng)，中間磁性最弱。解拿甲鋼棒的一端去靠近乙鋼棒的中間，如果甲有磁性，則甲一定能吸引乙，如果甲無(wú)磁性，乙有磁性，則甲一定不能吸引乙。例2如圖1所示，彈簧秤下掛一鐵球，將彈簧秤自左向右逐漸移動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù) A不變。 B逐漸減少。C先減小再增大。 D先增大再減小。分析磁體上磁性強(qiáng)弱并不一樣，實(shí)驗(yàn)證明，磁體兩端（磁極）處的磁性最強(qiáng)，而中間的磁性最弱。因而鐵球在條形磁鐵的N極和S極處受到的吸引力最大，在正中處受到的吸引

2、力很小。答C 例3有一條形鐵塊，上面的字樣已模糊不清，試用多種方法判定它是否具有磁性。分析判斷某物體是否具有磁性，主要可依據(jù)磁鐵的吸鐵性，指向性以及磁極間的相互作用規(guī)律。答方法1：根據(jù)磁體的吸鐵性來(lái)判斷。取一些磁性物質(zhì)（如少量鐵粉），如條形鐵塊能吸引鐵粉，就說(shuō)明它有磁性，是磁體。方法2：把條形鐵塊用細(xì)線系住中間，懸吊起來(lái)。如果它具有磁性，它將會(huì)在地球磁場(chǎng)的作用下，只在南北方向停下來(lái)。如果該鐵塊不具有磁性，就會(huì)在任意方向停下來(lái)。方法3：另取一根條形磁鐵，用其兩端分別先后去靠近條形鐵塊的某一端，如果兩次都能吸引，說(shuō)明它是鐵塊，無(wú)磁性；如果一次吸引，一次排斥，說(shuō)明它有磁性，是磁鐵。說(shuō)明跟判斷物體是否

3、帶電相類似，要判斷某物體是否有磁性，只有將另一磁體靠近它，并觀察到兩者相互排斥時(shí)，才能判定被考察物體是有磁性的。如果被考察物體是鐵磁性物質(zhì)，由于另一磁鐵具有吸鐵性，因此兩者相互吸引不能證明雙方都一定具有磁性。例4有甲、乙兩根外形完全相同的鋼棒，一根有磁性，另一根沒(méi)有磁性，用圖2中的哪種方法可以一次就把它們區(qū)分開(kāi)來(lái)？分析一般條形磁鐵的磁極在棒的兩端，棒中間是沒(méi)有磁性的，選項(xiàng)（C）沒(méi)辦法確定棒有磁性；在選項(xiàng)（A）、（B）中，甲、乙兩棒各有頂端相互接觸，根據(jù)力的作用是相互的，因此也無(wú)法確定哪個(gè)棒的頂端有磁性。選項(xiàng)（D）用甲棒頂端接觸乙棒的中間，如果吸引，說(shuō)明甲棒頂端是磁極，甲是條形磁鐵，乙是沒(méi)有磁性

4、的鋼棒；如果不吸引，說(shuō)明甲棒沒(méi)有磁性，乙棒就是條形磁鐵。答（D）。磁的新用途磁被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，收音機(jī)、電視機(jī)、錄音機(jī)、錄像機(jī)、電話、電報(bào)、電子手表、電子顯微鏡、各類電表、磨床吸盤(pán)、恒磁和電磁起重吊頭、物理探礦設(shè)備、電子計(jì)算機(jī)以及種類繁多的發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等等，都要應(yīng)用各種各樣磁性材料。磁懸浮列車已在一些國(guó)家中問(wèn)世，由于它減少了車輪和地面之間的撞擊，因而行駛平穩(wěn)、無(wú)空氣污染，磁懸浮列車速度可達(dá)500千米/時(shí)。           磁場(chǎng)對(duì)人體健康也有密切關(guān)系，早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，名

5、醫(yī)扁鵲即用“磁石治病”?，F(xiàn)代的磁療是以一定強(qiáng)度的恒定磁場(chǎng)（如永磁片）、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)、或脈沖交變磁場(chǎng)作用于人體。磁療對(duì)于各種關(guān)節(jié)炎、腰脊勞損等疼痛性疾病、高血壓、靜脈曲張等有一定療效，而且經(jīng)濟(jì)、安全、很少有副作用。飲用磁化水可減少結(jié)石等疾病。在農(nóng)業(yè)上，用磁化水浸種、稻谷發(fā)芽率高，生長(zhǎng)快。用磁化水灌溉農(nóng)田，可使苗壯、莖粗、分蘗多、產(chǎn)量高。我國(guó)古代磁學(xué)成就湖北鄖西縣一中（442600）王心我國(guó)古代對(duì)磁學(xué)領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)和研究，領(lǐng)先于當(dāng)時(shí)其它各國(guó)，取得了當(dāng)時(shí)世界上最好的成就。是人類文化和科學(xué)史上的寶貴遺產(chǎn)。了解它對(duì)我們進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育有著深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義，下而作一些簡(jiǎn)單介紹：一、磁石性質(zhì)的最早認(rèn)識(shí)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我

6、們的祖先已經(jīng)認(rèn)識(shí)到磁石能吸引鐵的性質(zhì)。春秋末期（約公元前五世紀(jì)）管子·地?cái)?shù)篇中有“山上有慈石（即磁石、下同）者，其下有銅金”之說(shuō)，這比古希臘人發(fā)現(xiàn)“活鐵”（即天然磁礦石）要早400多年，是世界上對(duì)磁現(xiàn)象的最早記載。戰(zhàn)國(guó)末期（約公元前239年）呂氏春秋上有“慈石召鐵?；蛞病钡挠涊d，更明確地指出磁石具有吸鐵的性質(zhì)。磁石吸鐵性質(zhì)被發(fā)現(xiàn)后，很快在秦朝（公元前221年�前206年）得到廣泛應(yīng)用，如：三輔黃圖上記載：秦始皇統(tǒng)一中國(guó)后，累遭政敵的謀刺，因此在建造阿房宮時(shí)，特別命工匠用磁石修筑北闕門(mén)。利用磁石吸鐵性質(zhì)防備刺客暗藏鐵器進(jìn)宮行刺。磁石能否吸引銅籌其它非鐵質(zhì)物體呢？我國(guó)西

7、漢時(shí)期（公元前202年�公元8年）就作了正確論斷。淮南子上記載：“若以慈石之能連鐵也，而求其引瓦，則難矣”、“慈石引鐵，及其于銅則不通也”。大意說(shuō)，磁石雖能吸鐵，但不能吸銅等非鐵物質(zhì)。到了東漢（公元25年�220年），我國(guó)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到磁石（磁極）之間存在著相互推斥作用，淮南萬(wàn)畢術(shù)中“磁石拒綦”的記載，就說(shuō)明了這一點(diǎn)。晉朝（公265年�420年）還把磁石吸鐵性質(zhì)用于軍事。晉書(shū)·馬隆傳記載：“隆依八陣圖作偏箱車，出敵不意，或夾累磁石，賊負(fù)鐵鎧，行不得前，隆卒悉被犀甲，無(wú)所留礙，賊咸以為神，”可見(jiàn)，晉朝的戰(zhàn)爭(zhēng)把磁石派上用場(chǎng)。宋代（公元960年&

8、;#0;1276年）是我國(guó)古代磁學(xué)研究的鼎盛時(shí)期，那時(shí)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到磁石具有不同的極性。北宋的科學(xué)家沈括在夢(mèng)溪筆談第588條指出：“以磁石磨針?shù)h，則銳處常指南，亦有指北者，恐石性不同，如夏至鹿角解，冬至麋角解。南北相反，理應(yīng)有異，未深考耳?！边@段話譯意是：用磁石磨針尖，針尖常指南，也有指北的，這恐怕是磁石的性質(zhì)（即我們現(xiàn)在所說(shuō)的磁極）不同，正如鹿角夏至脫落，麋角冬至脫落，是由于鹿和糜的習(xí)性不同。針尖所指的南北方向相反，則是因?yàn)榇攀再|(zhì)不同，只是沒(méi)有人深入研究而已。這個(gè)觀點(diǎn)與著名的牛津大學(xué)學(xué)者皮埃爾·德·馬里古特在公元1269年發(fā)表的磁極結(jié)論基本一致，只是沒(méi)有提出“磁極”這個(gè)概念

9、而已，但卻比馬里古特形成這種認(rèn)識(shí)要早200多年。二、人工磁化材料技術(shù)（夢(mèng)溪筆談第437條“方家以磁石磨針，則能指南”實(shí)質(zhì)上介紹了一種人工磁化材料的方法：鐵針經(jīng)磁石摩擦，即可獲得磁性。北宋的曾公亮在武經(jīng)總要中詳盡地記載了在地磁場(chǎng)中磁化鐵片的方法：“以薄鐵片剪裁長(zhǎng)二寸闊五分，首尾銳如魚(yú)形，置炭火中燒之，候通赤，以鐵鈴魚(yú)首出火，以尾正對(duì)子位，蘸水盆中，沒(méi)尾數(shù)分則止，以密器收藏?！边@文字說(shuō)明了將燒紅的鐵片作淬火處理，冷卻時(shí)順著地磁場(chǎng)的南北方向，使鐵片中磁疇排列有方向性。特別強(qiáng)調(diào)淬火時(shí)，只使其尾沒(méi)水?dāng)?shù)分，整塊鐵片在水中形成一傾斜方向，實(shí)質(zhì)上是利用地磁傾角，使鐵片與地磁場(chǎng)方向更接近，更有效地得到地磁場(chǎng)的磁

10、化。三、指南針技術(shù)與應(yīng)用指南針是我國(guó)古代的“四大發(fā)明”之一，其作用正如馬克思所說(shuō)：“指南針打開(kāi)了世界市場(chǎng)變成科學(xué)復(fù)興的手段，變成對(duì)精神發(fā)展創(chuàng)造必要前提的最強(qiáng)大的杠桿”。指南針的研究最早要追溯到戰(zhàn)國(guó)時(shí)期。當(dāng)時(shí)的鬼谷子和呂氏春秋上都記述了最古老的指南針一司南（司南是由一把光滑的磁勺和刻著方位的銅盤(pán)組成，用手轉(zhuǎn)動(dòng)勺子，停下來(lái)時(shí)勺把指向南方）。東漢的王充在論衡中作了進(jìn)一步說(shuō)明：“司南之杓，投之以地，其柢指南”。到了宋代，這種勺狀司南演變成為魚(yú)形或針狀的指南針。關(guān)于指南計(jì)的安裝，夢(mèng)溪筆談?dòng)羞@樣論述：“水浮多蕩搖，指爪及碗唇上皆可為之，運(yùn)轉(zhuǎn)尤速，然堅(jiān)滑易墜，不若縷懸為最善。其法取新紗獨(dú)繭縷，以芥子許蠟綴于

11、針腰，無(wú)風(fēng)之處懸之，則針常指南?！睔w納起來(lái)。這里介紹了指南針的四種放置方法：水浮法（讓針貫穿在多根燈草上，浮在水面上）、指甲法（把針?lè)旁诠饣闹讣咨w上）、碗唇法（把針?lè)旁诠饣耐氪缴希?、縷懸法（用蠶絲系針腰，懸吊指針）。同時(shí)還闡了前三種放法的弊端，指出以縷懸法為最好。根據(jù)指南針的放置方法，宋代還制造出了便于攜帶的指向儀器�羅盤(pán)。陳元靚在事林廣記·神仙幻術(shù)上介紹了兩種指南儀：指南魚(yú)和指南龜。前者把磁針?lè)湃媵~(yú)形木片內(nèi)，浮在水面上指示南北，后來(lái)發(fā)展成水羅盤(pán)；后者把磁針?lè)湃臊斝文酒瑑?nèi)，以竹針作支軸轉(zhuǎn)動(dòng)指示南北，這就是現(xiàn)代指南儀（早羅盤(pán)）的雛形。中國(guó)還最早將指南針用于航海。宋代朱

12、早于公元1119年在萍洲可談中寫(xiě)到：“舟師識(shí)地理，夜觀星，晝觀日，陰晦觀指南針”。徐競(jìng)在宣和奉使高麗圖經(jīng)中也有類似記載。吳自牧在夢(mèng)梁錄中談到：海船上由“火長(zhǎng)”職位的人掌管羅盤(pán)，船在風(fēng)雨霧陰天“惟憑針盤(pán)而行”、“毫厘不敢誤差，蓋一舟人命所系也?！笨梢?jiàn)，指南針在航海中的作用十分重大。四、磁偏角與磁傾角的發(fā)現(xiàn)靜止在地面上的指南針的方向（即地磁場(chǎng)磁感線方向）與地理子午線并不完全重合，其間存在一個(gè)很小的偏角叫磁偏角，最早發(fā)現(xiàn)這個(gè)偏角的科學(xué)家是我國(guó)宋代的沈括。他在夢(mèng)溪筆談卷二十四中指出“微偏東，不全南也”，這一重大發(fā)現(xiàn)在航海中有重要的指導(dǎo)意義，比哥倫布1462年的同類發(fā)現(xiàn)要早400多年。平放在地面上的指南

13、針，其磁針指向（磁感線方向）并不水平，與水平面有一個(gè)很小的傾斜角，叫磁傾角，最早發(fā)現(xiàn)這一傾角的是我國(guó)宋代的曾公亮（前面作過(guò)介紹），比英國(guó)的羅伯特·諾曼在1581年新奇的吸引力的同類發(fā)現(xiàn)要早500多年。五、磁與電現(xiàn)象最早的“相提并論”東漢的王充在論衡·亂龍篇中的同一處記載：“頓牟綴芥、慈石引鍼”（頓牟：琥珀、綴：吸引、芥：一種很輕的植物、鍼：針）。三國(guó)志·吳書(shū)中同一處記載：“虎魄不取腐芥，磁石不受曲針”（虎魄：琥珀、?。何?、腐芥：腐爛的因含水而導(dǎo)電的芥草、受：吸、曲針：軟的容易彎曲的銅針）。這兩處可譯成：帶靜電的琥珀吸引輕小的芥草，磁石能吸引鐵針；而帶靜電的琥珀不吸引腐爛導(dǎo)電的芥草，磁石也不吸引銅針?？梢?jiàn)，我國(guó)古代很早就把