我们人类生活在巨大的磁场里,正是因为有了地球磁场的出现,才会出现我们人类的文明。正是因为磁场看不见摸不着,更加显现出磁场的神秘。
《三辅黄图》记载,阿房宫“以木兰为梁,以磁石为门”。科学家证实地球的南北极磁场近期就会翻转。历史记载到底真实吗?磁场翻转到底会不会发生?
我们先来了解一下有关磁的一些基本知识,结合着中考物理有关的一个磁场作图的实验题,领略地球磁场的自然之美。
第一,磁现象
(一)磁性。
物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。(有点像带电体的性质)
(二)磁极。
(1)磁极:两个磁性最强的地方,称N极和S极
(2)磁铁磁极的判断方法:
能够自由转动的磁体静止时指南的那个磁极叫南极(S极),指北的那个磁极叫北极(N极)。
(3)注意:地磁场跟地球磁场的区别:地磁N极在地理的南极附近;地磁S极在地理的北极附近。所以小磁针的北极指向地理北极方向。
(三)磁极间的相互作用规律。
同名磁极相互排斥,
异名磁极相互吸引。
(又与带电体的性质相似)
(四)磁偏角。
地理两极与地磁两极相反,且并不完全重合。
——沈括最早发现。
(四)磁体的特点。
如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上是否仍然有N极和S极。
第二,磁场。
(一)定义。
磁体对它周围的磁性物质有力的作用,说明它周围存在着一种看不见、摸不着的物质,我们把这种物质叫做磁场。
(二)磁力。
磁场的基本性质就是对放入的磁体产生磁力的作用。
(三)磁场的方向。
物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。
(四)磁感线。
(1)定义:
把小磁针在磁场中排列情况,用一根带箭头的曲线画出来,形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。
(2)磁感线的特征:
1、磁感线假想的一种物理模型。(但磁场真实存在)
2、在磁体外部,磁感线从N极发出,回到S极。磁感线是闭合的曲线。
3、磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。
4、磁感线的疏密表示磁场的强弱。
(磁极处磁感线最密表明磁极处磁性最强)
5、磁感线分布在磁体四周空间中,并非只在一个平面内。
6、磁感线永不相交。
第三,中考物理实验试题。
(一)题目。
用箭头标出图中通电螺线管在A点产生的磁场方向。
(二)分析:
磁体周围的磁感线从N极出发回到S极。根据磁感线方向可以判断磁场方向,因为该点的磁场方向和磁感线方向一致,所以A点的磁场方向如下图所示。
(三)作答:
第四,秦始皇阿房宫磁石门。
据传:秦始皇统一中国以后,在陕西咸阳造了一个很大的阿房宫,阿房宫中有一个磁石门,完全用磁铁造成。如果有谁带着铁器想去行刺,只要经过那里,磁石门就会把这个人吸住。
传说毕竟是传说,但是根据记载和传说的不太相同。传说的是完全用磁铁造成。这点是不可信的。这是因为磁体磁性消失的特性。实际上,物体之所以具有磁性,就是因为物体内部的原子在有序的排列,如果猛烈敲打磁体,分子被震乱,磁性就会消失:如果高温煅烧磁体,磁性也会消失,因为温度越高,分子运动的越剧烈。如果把磁石冶炼成铁,需要1500多度的高温,著名女物理学家居里夫人的丈夫,发现磁石的一个物理特性:当磁石加热到500多度温度时,原来的磁性就会消失。后来,人们把这个消磁的温度叫“居里点“。所以,完整的磁石门是不能被锻造成的。自然界里也很难找到这么大的磁体吧!
再说史书记载的“累磁石为之”,首先收集很多块的小磁石,由于每块小磁石的磁场方向都不一样,这样堆砌出来的磁石门的磁性也是很弱的。又由于牛顿万有引力的强度随着距离的平方衰减,而磁场的强度则随着距离的三次方衰减,所以磁场强度下降的特别快,距离10厘米以上根本起不到吸引铁匕首的作用。话又说回来了,如果当时秦始皇有什么奇遇也说不定能够得到这样的安检门。
第五,地球磁场翻转之谜。
现在连教科书里都敢说,地球的磁场很快就要翻转。到底有没有影响,有多大的影响,现在还不好说,但是已经证明:如果人体长期顺着地磁的南北方向可使人体器官细胞有序化,产生生物磁化效应,使生物电得到加强,器官机能得到调整和增进,从而起到了良好保养的作用。看来以后的睡觉要头朝南北睡了,现在的开发商都是做的卧室睡觉朝东西,极不科学。
当今地球的磁场在不断发生变化,其变化方式也在发生变化。不同地方的磁场方向和强度都以不同的方式发生变化,可能变小,可能变大,也可能南北极发生大翻转。但是,我们生活在唯一的地球上,地球的自然之美让人陶醉,就应该把握现在拥抱自然。