教学磁铁内容时的必备科学知识
1、 磁性、磁极、磁化
（1） 磁性：磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，叫做磁性。在磁性非常强的情况下，铝也可以被吸引。
（2） 磁极：磁铁磁性最强的地方。每块磁铁都有两个磁极。
（3） 磁化：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程，叫做磁化。
2、 磁场和磁感应线
磁体周围存在着磁场。磁场是看不见、摸不到的，人们可以根据它所表现出来的性质来认识它。磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
磁铁并不是磁场的唯一来源。1820年丹麦物理学家奥斯特做过这样的实验：把一条导线平行地放在磁针的上方，给导线通电，磁针就发生偏转。这说明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场。此外，在地球周围的空间里也存在着磁场，叫地磁场。
磁场是有方向的，将小磁针放入磁场中不同的位置，小磁针的指向是不同的。（如图1）在磁场中某一点小磁针北极的指向，就是这一点磁场的方向。
图1 磁场中不同点的磁场方向不同
磁场中各点的磁场方向，可以用铁屑显示出来：
在水平放置的条形磁铁的上面放一块玻璃，在玻璃上均匀地撒一些铁屑。铁屑在磁场中被磁化为“小磁针”，轻敲玻璃板，“小磁针”在磁场作用下自由转动，当它们静止下来的时候，每个“小磁针”的北极所指的方向，就显示了这一点的磁场方向。无数个分布在各个点的“小磁针”，就显示了各点的磁场方向。
细铁屑可以形象地显示各点的磁场方向。为了形象而又方便地显示磁场方向，人们仿照细铁屑的排列在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫磁感应线，简称磁感线（曾命名磁力线）。（如图2、图3）
图2 条形磁铁的磁感线分布
图3 蹄形磁铁的磁感线分布
老师们需要注意的是：
（1）磁感线是人们为了描述磁场而想像的曲线，它不是实际存在的线。
（2）磁铁周围的磁感线都是从磁铁北极出发，回到磁铁的南极。
（3）磁场中某点具有确定方向，该点的磁场方向即为该点磁感线的方向，跟该点的磁针北极所指的方向一致。因此，磁感线不会相交。
（4）磁感线布满在磁体周围空间，密处磁场强，疏处磁场弱。
3、 磁铁为什么能吸铁类物体？
磁体周围的空间存在着磁场。磁场的基本性质，就是它对放入其中的磁体产生磁性的作用。磁铁能吸引铁制物体，是因为铁制物体在这块磁铁的磁场中被磁化而显示磁性，靠近磁铁S（N）极的一端为N（S）极，远端为S（N）极，这样一来就相当于两个磁铁在互相吸引。所以磁铁吸引铁类物体实质上是磁极间的互相作用。
4、 为什么磁铁不接触铁类物体也可以把它吸起来？
磁体周围的空间存在着磁场。磁场的基本性质，就是它对放入其中的磁体产生磁性的作用。磁性通过磁场而发生作用，所以不需要物体互相接触。
6、磁铁隔着物体吸铁会减弱磁性吗？
磁场可以穿透一些物体，就是常说的磁铁隔着东西也能吸铁。但是严格地说，要分为两种情况:一是隔着非磁性物质，如纸、塑料等，不会影响磁性；二是隔着磁性物质，因物质不同结果不同：有时会加强磁场，如吸起一串回形针；有时会减弱磁场，如在马蹄形磁铁两极间吸一块铁板，再隔着铁板吸铁钉，磁性会大为减小。
7、如何保护磁铁的磁性？
磁铁如果保护不好容易减弱或失去磁性。保护方法为：
（1）不要把磁针（磁性弱）跟磁性很强的磁体放在一起。
（2）条形磁铁的南北极必须交错并放，并在两端各加一块铁片。蹄形磁铁也应在两个极上加一块铁片，把两极连接起来。如果有两个完全相同的蹄形磁铁，可把它们的南极和北极分别吸在一起。
（3）磁铁不能受敲击和剧烈振动，不能受火烤，不要放在强电流附近。
（4）移动磁铁必须轻拿轻放，防止跌落。
8、为什么要用两块磁性强弱相当、形状大小一样的磁铁？
因为如果两块磁铁的磁性强弱相差太大，用一块磁性强的磁铁去接近另一块磁性弱的磁铁时（特别是接近速度较快时），弱磁性的磁铁遇到强磁性的磁铁的强磁场还来不及做排斥运动就已经被磁化了，这样两端都有可能被吸引
9．为什么磁铁能指示南北方向？（地磁场）
有一位科学家猜想地球像一块巨大的磁铁，也有南北两极，所以能吸引指南针的两极。随着地磁测量技术的发展，后来终于证实了他的推测：在地球周围的空间里存在着磁场，叫地磁场，并测得两个磁极就在地球的北极和南极附近。磁针指南北，就是因为受到地磁场的作用。地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极。
人们在发现地磁现象以前已经约定了磁铁指北的一极为北极（N），指南的一极为南极(S)。根据磁铁“同极相斥、异极相吸”的规律，在地球北极附近的磁极就是南极，南极附近的磁极就是北极了。
科学家研究发现：地球南、北极天空中产生的极光与地磁有密切关系；鸽子就是靠地磁来寻找回家的路线的……
10．地理上的北极与地磁上的北极一样吗？
地球上有两个北极：一个是真实地理上的北极，永远不会改变（北球子午线指向北极的方向）；另一个是地磁上的北极，地球的磁场不是一成不变的，因而南北磁极的位置经常移动。
小磁针的北极指向地磁南极，小磁针的南极指向地磁北极。
地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近。（如下图）由于地理两极跟地磁两极并不重合，因此，水平放置的磁针N极的指向，跟向北地理子午线（地理的正北方向）并不一致，其间有一个交角，叫做磁偏角。我国宋代学者沈括（1031～1095）是世界上最早准确地记述这一现象的人，比西方哥仑布横渡大西洋时（1492年）才发现这一现象早了四百多年。
11、为什么铁磁材料接触磁铁后能被磁化？
铁磁材料在未被磁化的时候，它的原子核核外电子的旋转运动是杂乱无章
的，对外界不显磁性。当铁磁材料受到外界磁场的作用时，原子核核外电子的运动方向一致，铁磁材料被磁化，两端对外界显示出较强的磁作用，形成磁极。
磁体受到高温或猛烈的敲击会失去磁性。这是因为在激烈的热运动或机械振动的影响下，磁体原子核核外电子的旋转运动又杂乱无章了，因而磁场消失。
12、做小磁铁用铁钉好还是钢针好？
磁性材料根据被磁化后剩磁多少上分，可分为软磁性材料和硬磁性材料。硬磁性材料的特点是磁化以后撤去外磁场仍能长期保持较强剩余磁性。
学生在制作小磁铁时，一般是用磁铁顺同一方向多次摩擦的方法。铁是一种软金属，因此当磁铁离开后，铁钉里的原子核核外电子的运动又杂乱无章了，铁钉就极易或完全失去磁性。钢是非常硬的金属，虽然很不容易被磁化，但一旦被磁化，就能保持很长时间。因此，做小磁铁用钢针比较好。
13、为什么沿一个方向摩擦，可以使钢针磁性更强？
铁磁材料在未被磁化的时候，它的原子核核外电子的旋转运动是杂乱无章
的，对外界不显磁性。当铁磁材料受到外界磁场的作用时，原子核核外电子的运动方向一致，铁磁材料被磁化。在钢针上沿同一个方向摩擦，正是为了使原子核核外电子朝一个方向的转动。
