我们几乎每个人都在小时候玩过磁石或者磁铁，也从小被这种磁体的神奇力激发了好奇心，磁体为什么能在不接触铁的情况下就能隔空吸引铁呢？磁体为什么有两个磁极呢？为什么能够指南指北呢？等等问题让人产生了很多想象。
今天，我们只说以下初中物理有关磁学中的一个小问题，此问题如果不解决，直接会影响中考中的一类典型题——磁学作图题！
首先我们需要知道的是，磁体的周围都存在磁场，磁场有强弱也有方向。为了形象的描述磁场，我们引入了一个理想化模型——磁感线！磁场时客观存在的，但是磁感线却不是！
好神奇！磁场看不见摸不着，但是竟然是真实存在的，更神奇的是，它还有能量！
下面，我们以一个典型的模型为例来说一下今天要讲的这个磁学中的小的知识点，这个模型就是“通电螺线管”！
通电螺线管的磁场很有意思，其产生的磁场分布与条形磁铁产生的磁场完全相同。那么通电螺线管外部和内部的磁场分布情况是怎么样的呢？各点的磁场方向又如何？
这需要我们知道有关磁场方向的四个基本结论：
1.某点的磁场方向。
2.磁感线上某一点的箭头指向。
3.小磁针静止时的北极指向。
4.小磁针北极的受力方向。
以上四个方向都是磁场中某一点的磁场方向的不同描述。需要注意的是，有关小磁针一共有两种叙述，为什么说道北极指向时，要强调“静止”两个字，而说北极的受力方向时，却不在说“静止”呢？这是因为不管小磁针是运动还是静止时，在固定位置的小磁针的北极受力方向都是固定不变的。但是一旦强调北极指向，就必须强调静止，这很好理解，如果小磁针转动的话，北极就会随时改变方向了。
在通电螺线管的外部和内部的磁场分布图如上图所示，现在的问题是，在通电螺线管外部的小磁针的指向情况一方面可以根据磁感线上某一点的箭头指向来确定，另一方面也可以按照“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”来确定。如上图所示，通电螺线管外部所有的小磁针指向情况都可以按照这个磁极间的相互作用来确定。
但是，一个问题来了，通电螺线管内部的小磁针的指向如何确定？是不是也满足磁极间的相互作用规律呢？
答案是否定的！
因此我们只有一个方法来确定内部的小磁针指向情况，那就是按照内部的磁感线上的箭头指向来确定小磁针指向！很显然，箭头指向就是该点的磁场方向，也就是小磁针静止时北极所指的方向，因此我们以后遇到磁感线上的箭头就应该立刻想到小磁针的北极，遇到小磁针的北极就立刻想到磁感线上的箭头！不管是通电螺线管的内部外部都是如此！
如果不理解通电螺线管的内部磁场为什么会如此，那么我们可以这样想，在所有磁体以及通电螺线管的内部存在着大量的微观小磁针，每一个微观小磁针都是指向一致，比如说如上图中的左S右N，结果宏观上表现出来就是大的磁体以及通电螺线管也是左S右N！
以上就是我们今天要说的磁学中的一个小的知识点，按照之前历届学生的经历，每一届都有些学生不能理解或者直接按照磁极间相互作用规律来确定通电螺线管内部的小磁针指向情况！
通过以上分析，相信同学们都已经能够清楚的理解了这个小问题。要理解，并且以后永远采用不会出错的方法：即按照磁感线上的箭头指向来确定小磁针的指向问题！这种方法在通电螺线管的内外都适用！是一个永远也不会出错的办法！
中学生朋友们，物理有趣且有用，为了美好的未来，加油！
更多中学物理知识方法归纳与易错点重难点总结，请关注微信公众号：物理毕业班
网友评论