磁鐵與磁場 磁鐵與磁場
編授教師：
中興國中 楊秉鈞
磁鐵的性質
磁鐵的性質
磁鐵的性質
：（ 1 ）磁鐵的磁極：自由轉動的磁針，指向南北向
磁鐵指向北方的一端，稱為 極或 極 磁鐵指向南方的一端，稱為 極或 極 （ 2 ）磁鐵磁力：
磁力屬於超距力
磁極同極相斥、異極相吸
北 North 南 South
指北 N 指南 S
異極相吸
同極相斥
N 極
S 極
物理性質
磁鐵的性質
磁鐵的性質
：（ 3 ）磁鐵磁場強度：以 最強， 最弱兩極（ N 及 S
極） 中央區
（媒體：
1
， 19” ）中 央
區
兩 極
磁鐵的性質
磁鐵的性質
：（ 4 ）磁極 N 、 S 必成對出現：磁極 N 、 S 不能單獨存在 磁鐵折斷後，由斷面靠近時， 吸引或排斥
N N
S S 不一定
N S N
S
N
S S N
吸引
排斥 吸引
吸引
N S
磁鐵的性質
磁鐵的性質
： 討論：
向磁軸（ N 、 S 連線）縱切 產生新磁極 向磁軸（ N 、 S 連線）橫切 產生新磁極
N S
S N N S
N S
N S
會 不會
縱切 橫切
磁性物質與磁化
磁性物質
：磁性物質
（ 1 ）磁性物質：能被磁鐵 的物質（能被磁鐵所吸引的物質）
含有 、 、 元素者，能被磁鐵所磁化
非磁性物質：不能被磁鐵磁化的物質（不能被磁鐵吸引的物 質）
Fe Co Ni 磁化
（媒體： 1， 3’11” ；
2
， 4’43” ）
磁性物質：鐵鈷鎳
磁性物質 磁鐵
磁鐵磁化磁性物質時 磁性物質
磁性物質未磁化前
S N S N
磁化與磁性物質
：磁化
（ 2 ）磁化：
意義：磁鐵吸引磁性物質，使磁性物質近端生成 ， 遠端生成 的現象。
磁化討論：
異名極 同名極
（磁分子排列整
齊） （磁分子排列散
亂）
化為磁鐵
物質的磁分類
磁性物質
：（ 3 ）物質的磁分類：
永久磁鐵（硬磁鐵）：鋼釘（鋼）
不易磁化，但磁化後磁性不消失。
暫時磁鐵（軟磁鐵）：鐵釘（熟鐵）
易磁化，但磁化後磁性即刻消失。
能否被磁化？
○
X
磁化難易與磁性保存時間？
易磁化、易消磁
不易磁化、不易消磁
（媒體： 1， 59” ；
2
， 2’4” ）
範例解說
1. 圓盤形磁鐵如圖甲，今將其縱切如圖乙和橫切如圖丙；則：
縱切後的兩塊磁鐵：
A 為 極， B 極， C 極， D 極。
若將縱切的兩塊磁鐵再重合時，會互相 。 橫切後的兩塊磁鐵：
A 為 極， B 為 極， C 為 極， D 為 極。
若把橫切後的兩塊磁鐵再重合，會互相 。
S N S N
S N S N
吸引
S S
N N
S N S N
排斥
範例解說
2. 在下圖中，圖釘尖端 Q 能吸引磁針的尖端，則關於磁極極性：
（選填： N 、 S ）
P 是 極； Q 是 極。 甲是 極；乙是 極。
S N
N
近端異名極，遠端同名極 視整體
S N S
S
N
N
S N
N S N S S
N
N
磁場與磁力線
磁場
：磁場
（ 1 ）場的意義： 作用的空間 磁場 電場 重力場
（ 2 ）磁場：
磁場形成 ：有磁性者在其周圍建立磁場
距離近，磁場 （ F 與 反比）。
磁場影響：磁性物質進入磁場中受其影響 超距力
強 r2
磁力線的意義與觀察
磁力線
：（ 1 ）意義：磁場中的鐵粉受磁力作用而串連的曲線，稱為 。
（ 2 ）觀察：磁棒上墊壓克力板，以鐵粉灑在其上，輕敲後圖形顯現 磁力線
（媒體： 1， 3’38” ；
2
， 20” ）
（減少摩擦力）
磁力線觀察
磁力線
：（ 2 ）觀察：磁棒上墊壓克力板，以鐵粉灑在其上，輕敲後圖形顯現
條形磁鐵 U 形磁鐵
磁力線觀察
磁力線
：（ 2 ）觀察：磁棒上墊壓克力板，以鐵粉灑在其上，輕敲後圖形顯現
同名極相對 異名極相對
似有分界線 好似牽手
（
1
， 17” ）
（
1
， 20” ）
磁場的方向
磁力線
：（ 3 ）磁場的方向：
磁場方向探討：
將小磁針置放於磁場中，小磁針受磁力而發生偏轉
F
？F
？（媒體：
1
， 1’52” ）
定義 N 極指向
磁場的方向
磁力線
：（ 3 ）磁場的方向：
磁場方向的定義：
磁針在磁場中的 為其受力方向 磁力線上任一點的磁場方向為其 方向
由磁鐵 極指向 極（磁鐵內部由 極指向 極）
N 極指向
切線
N S S N
常見磁場的磁力線示意圖
磁力線
：（ 4 ）常見磁場的磁力線示意圖：磁力線 。
由磁鐵 極出發經外部回到磁鐵 極，再由 S 極經磁鐵 內
部回到 N 極，形成一封閉平滑的曲線，彼此絕不相交 條形磁鐵： U 形磁鐵：
N S
N 出 S 入
常見磁場的磁力線示意圖
磁力線
：（ 4 ）常見磁場的磁力線示意圖：磁力線 。
N N N N
N
N
N N
N 出 S 入
S S S S
S
S
S S
（媒體： 1 ；
2
， 1’42” ）
立體磁力線示意圖
磁力線
：（ 5 ）磁場的立體磁力線示意圖： （媒體：
1
， 1’09” ）
立體磁力線示意圖
磁力線
：（ 5 ）磁場的立體磁力線示意圖：
Fig. from ： Virginia Polytechnic Institute and State University http://www.phys.vt.edu/~demo/demos/e42.html
（媒體： 1， 33” ；
2
， 1’57” ）
磁鐵的保存
磁力線
：（ 6 ）磁鐵的保存：
減弱磁力的動作： 、 。
磁鐵之保存： 相對，並使磁力線多分布於磁鐵或鐵片內 敲打（或磨成粉末） 加熱
N
N SS
N S
N S N S
N S S N
N
S N
S
敲打或加熱
（媒體：
1
， 2’46” ；2
， 1’11” ； 3， 10’5” ；4
， 4’30” ）
N
S 異名極
甲
磁力線性質整理
磁力線
：（ 7 ）磁力線性質整理：
磁力線的疏密程度，可判斷該處磁場的強弱。
在兩極處，磁力線最密集；離兩極越遠，磁力線越疏鬆。
磁鐵形成的磁場，範圍為周圍的三度空間，而不只一平面上。
任兩條磁力線，永不相交。
磁針在磁場中所受磁力的方向：
定義為磁針 N 極所指的方向（切線），為該點磁場的方向。
磁力線由磁鐵 N 極出發經外部回到磁鐵 S 極再由 S 極經磁 鐵內 部回到 N 極，形成一封閉平滑的曲線。
磁場中磁針指向之判斷
● ●
●
●
●
●
●
●
●
●
磁場中磁針指向之判斷：
判斷原則： ； 。
（ 藍點位置放置磁針 ）
投影磁力線 順向作切線
N S
N S
N S
範例解說
1. （ ）附圖為一直線上之兩磁棒所繪製成的磁力線圖樣，
下列有關各磁極的磁性，何者正確？
(A) A 為 S 極 (B) B 為 N 極 (C) C 為 S 極 (D) D 為 S 極。
2. （ ）一支鐵釘放在二支條形磁鐵附近， A 、 B 與 C 、 D 分別 為兩
磁鐵的磁極，箭頭表示磁力線的方向，如附圖所示。若 於
此情況下，鐵釘的 E 端會吸引指南針的 S 極，則下列敘 述
何者正確？ (A) A 端為 N 極、 C 端為 N 極 (B) B 端 為 N
極、 C 端為 N 極 (C) A 端為 S 極、 D 端為 N 極 (D) B 端為 S
極、 D 端為 N 極。
N S S N
C
S S N S N
N
D 同名極
N 出 S 入
同名極
S
N
範例解說
3. （ ）如圖中，磁針受磁場的作用向逆時鐘方向轉動，則下列敘 述何者正確？
（ A ）甲為磁針的 S 極，乙為 N 極 （ B ）甲為磁針的 N 極，乙為 S 極 （ C ）甲、乙皆為磁針的 S 極
（ D ）甲、乙皆為磁針的 N 極。
A
S N
甲 乙
範例解說
4. 如圖棒形磁鐵的四周有四個位置甲、乙、丙、丁，若置放小磁針時， 則其指針偏向如何？
●
●
● ●
甲
乙 丙
丁
甲位置 乙位置 丙位置 丁位置
S N
地球磁場
磁針為何指向南北向
磁針為何指向南北向：
（ 1 ）磁針指向南北向的原因：磁針受 磁場（ ）的影 響
在南北向必有地球磁場的 通過
地球 地磁
磁力線
N S
磁力線
N
S
N
地磁北極
地理北極
地磁南極 地理南極
磁針為何指向南北向：
（ 2 ）地磁發現者：西元 1600 年，英國人吉爾伯特
地球磁場假想圖 自轉軸與磁軸並未重合，夾角約為 11.5 地理南、北極：地球的 和地表的兩個交點。
地磁南、北極：地球的 和地表的兩個交點。
地球磁場所形成的磁力線，由 半球指向 半球 假想磁棒的 N 、 S 極： 。
地球具有磁場的證據：
地表磁針指南北向
兩極有極光現象
磁針為何指向南北向
自轉軸
假想磁棒磁軸 南 北
N 下、 S 上
（媒體：
1
，2
， 2’47” ；3
， 1’52” ）（媒體： 4， 20” ；
5
， 1’22” ）
（非正北）
1300 kM
自轉軸 磁軸
地 球 磁 場 假 想
圖
磁軸 自轉
地理南極 軸
地理北極
地磁南極 地磁北極
N S
地球磁場所形成的磁力線，由 半球指向 半球
南 北極光
（媒體：
1
， 10’05” ）
