徐斌斌，中學高級教師，曾獲湖北省“比教學”先進個人、襄陽市學科帶頭人、襄陽市優(yōu)秀班，主任、棗陽市拔尖人才、棗陽市中小學名師、棗陽市講師團優(yōu)秀講師等榮譽稱號2016年獲“棗陽市十大杰出青年”，多次獲省優(yōu)質(zhì)課一等獎，多篇論文獲省市級獎，在核心期刊上發(fā)表論文多篇，關于磁現(xiàn)象。早在公元前4世紀的戰(zhàn)國時期就已經(jīng)有所記載，人類對電的認識也可以追溯到公元前6世紀，但對于電磁現(xiàn)象的整合卻是到19世紀才真正開始的，因為在此之前，電和磁一直被作為兩種不同的物理現(xiàn)象被物理學家們所關注和研究，也正是物理學家對電磁學的深入探究，才有了現(xiàn)代化的今天。

一、什么是磁場

磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，當磁體靠近這些物體，就能把這些物體吸引過來，當磁體與磁體互相靠近時，也會出現(xiàn)吸引或排斥的現(xiàn)象，它們之間并沒有接觸但會產(chǎn)生力的作用，這說明在磁體的周圍存在著一種我們看不見也摸不著的物質(zhì)，我們把這種物質(zhì)叫作磁場。

磁場可以對處于其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用，磁體問的相互作用就是通過磁場發(fā)生的，如圖1，在磁體的周圍放一些小磁針，我們會看到，小磁針會有規(guī)則地排列在磁體的周圍，我們把小磁針靜止時北極所指的方向，規(guī)定為磁場的方向。

磁場是存在的，但我們看不見，摸不著，那么我們?nèi)绾瘟私馑男再|(zhì)呢？物理學家們想出來一個好方法，如圖2，當我們把鐵屑放在一個條形磁鐵的周圍時，我們會看到鐵屑有規(guī)則地排列在條形磁體的周圍，這也向我們證實了磁場確確實實是存在的，為了讓我們更好地研究磁場的性質(zhì)，形象地描述磁場的分布情況，我們就按照這些鐵屑的排列線條在磁體的周圍畫上一些曲線，并且在每條線上都標上該點磁場的方向，這就是磁感線了，如圖3，根據(jù)磁場方向的規(guī)定，我們知道磁體周圍的磁感線是從磁體的北極出來?；氐酱朋w的南極，

值得注意的是：磁感線是我們?yōu)榱嗣枋龊脱芯看艌龆傧氤鰜淼?，它是不存在的，但磁場是確確實實存在的。

觀察磁體周圍的磁感線的分布，我們會發(fā)現(xiàn)磁體兩端的磁感線最密集，所以磁體兩端的磁性最強，這兩個部分叫作磁極，每個磁體上都有兩個磁極：南極（S）和北極（N），同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

例1關于磁場和磁感線，下面說法正確的是（）。

A.磁場雖看不到，摸不著，但確實存在；而磁感線是一種假想的曲線，是不存在的。

B.磁場對放人其中的磁體有磁力的作用，當其中未放入磁體時，就沒有磁場存在。

C.磁體周圍的磁感線從磁體的南極出來，同到北極。

D.在磁場中畫出磁感線后，磁感線空白處不存在磁場。

分析：磁體周圍一直有磁場的存在，磁感線是從磁體的北極出發(fā)，回到磁體的南極，磁感線只是為了形象地描述空間的磁場分布情況而假想出來的一種曲線，并不存在，沒的地方并不代表沒有磁場的存在，選A。

二、電生磁和安培定則

生活中，我們常聽說電磁爐、電磁鐵等，那么，電與磁之間是否存在著某種聯(lián)系呢？在19世紀之前，電和磁一直被作為兩個獨立的物理現(xiàn)象被研究。這個觀點也一直“統(tǒng)治”著物理界，直到1820年的3月。丹麥的物理學家奧斯特做了一個實驗。把一段直導線平放在小磁針的旁邊（如圖4），每當給導線通電時，發(fā)現(xiàn)小磁針總會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象說明了通電導體的周圍存在著能夠讓小磁針重新指向的一種物質(zhì)，這就是磁場，由此推出了通電導體周圍存在著磁場的結(jié)論，這便是有名的奧斯特實驗，這一現(xiàn)象也被稱為電流的磁效應。

這一發(fā)現(xiàn)引起了物理界的轟動，從此拉開了電與磁之間有聯(lián)系的序幕，越來越多的物理學家在電與磁之間的聯(lián)系上作出了巨大的努力和貢獻，其中的代表人物有安培、法拉第等。

磁場有方向，通電導體周圍有磁場，那么通電導體周圍的磁場方向又是如何呢？

安培經(jīng)過大量的實驗探究，最終利用安培定則，判斷出了通電螺線管周圍的磁場方向：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的方向就是螺線管的北極（如圖5）。

對于通電直導線所產(chǎn)生的磁場方向也可以用安培定則來判定：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向（如圖6）。

例2（2016·雅安）如圖7所示，根據(jù)小磁針的指向，對通電螺線管的南、北極和電源的正、負極判斷正確的是（）。

A.a端是北極，c端是負極

B.a端是北極，c端是正極

C.a端是南極，c端是負極

D.a端是南極，c端是正極

分析中小磁針的N極指向右，根據(jù)磁場方向的規(guī)定可知，此通電螺線管的6端是S極，a端是N極，再利用安培定則可以判斷電流是從右側(cè)流入，所以d端為電源的正極，c端是負極，選A。

本期導讀

本期物理部分配合“電與磁”“信息的傳遞”“能源與可持續(xù)發(fā)展”這三章內(nèi)容的學習，很多同學理不清發(fā)電機與電動機的區(qū)別，《搞定發(fā)電機與電動機》一文會幫你理清二者的區(qū)別和聯(lián)系，物理實驗中同學們會多次遇到“多次測量與多次實驗”，可是它們的作用卻不盡相同，《多次測量與多次實驗》一文會詳細介紹其作用。