單元主題：磁鐵與磁場 【第 2－1 節】
磁鐵簡史 1.磁鐵簡史：
（1）磁鐵礦的發現：
西元前 800 年，古希臘人發現某礦石吸引鐵器 在今美索尼西亞（Magnesia）古城發現磁石 可以吸引鐵器的物體，稱為 。
（2）戰國時期的「司南」：磁勺是用天然磁石磨成，勺頭指北、勺尾指南 （3）北宋時期的「指南魚」、「指南針」：
木製浮魚，內含磁石，魚尾指北、魚頭指南 磁化後的磁針
（4）地球是個大磁鐵：
英國人 首先發現地球具有磁性，並提出假想地球內部就有一塊大磁鐵的概念
磁鐵礦 ⇒ magnetite 磁 ⇒ magnet
磁鐵的性質 1.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
（3）磁鐵磁場強度：以 最強， 最弱 （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
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
磁性物質與磁化 1.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）
（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：
（3）物質的磁分類：
永久磁鐵（ 磁鐵）：鋼釘（鋼） 不易磁化，但磁化後磁性不消失。
暫時磁鐵（ 磁鐵）：鐵釘（熟鐵） 易磁化，但磁化後磁性即刻消失。
範例解說
1.兩根形狀、大小、長短均相同，而且沒有任何標記的金屬棒。大雄不藉其他工具，判斷這 兩根金屬棒是否具有磁性，並能分辨出來，他的方法如下：
將兩根金屬棒貼標籤，標明甲、乙。
將兩根金屬棒互相靠近，發現兩棒僅能互相吸引，但不能互 相排斥。
將兩棒排成如（a），可互相吸引而不脫落 將兩棒排成如（b），則不能相吸而脫落。
則甲、乙兩棒何者具有磁性？ 。
2.圓盤形磁鐵如圖甲，今將其縱切如圖乙和橫切如圖丙；則：
3.一磁鐵將鐵釘甲、乙吸引，如圖，則：
乙鐵釘的尖端為 極。
若將磁鐵移除，鐵釘甲或乙，何者仍有磁性？ 。
磁場與磁力線 1.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
2.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。
條形磁鐵 U 形磁鐵 同名極相對 異名極相對
（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
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）
（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：（如右上圖）
（5）磁場的立體磁力線示意圖：
（6）磁鐵的保存：
減弱磁力的動作： 、 。
（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。
3.磁場中磁針指向之判斷：判斷原則： ； 。
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。
3.（ ）如圖所示為三條磁鐵及磁力線的分布情形，則下列敘述何者正確？
(Ａ) B端為S極 (Ｂ) C端為N極 (Ｃ) D端為N極 (Ｄ) E端為N極。
4.（ ）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？
（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。
5. 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？
地球磁場
1.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
（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
