磁性与磁场这个课题讲的是:磁铁和电流如何产生磁场(magnetic field)、磁场怎么画、为什么铁靠近磁铁会变成磁铁,以及磁场如何对通电导线施力。内容不长,但很看重图画是否准确、措辞是否精确。
具体要求会随考试年份调整,请到 Cambridge IGCSE Physics 0625 页面查看你所考年份的大纲。物理学习指南展示了这个课题在整个科目中的位置。
开始之前需要先懂什么?
你需要知道力(有方向的推或拉)的概念,以及电路的基础:电流沿回路流动,常规电流从正极流向负极。电能与安全解读这一单元讲了电路。不需要高深的数学。
一道涵盖整个课题的例题
一根直导线通有电流,电流垂直进入纸面。导线位于左边的北极和右边的南极之间。(为练习而编的情境。)
**磁场方向:**磁感线从北极指向南极,所以磁场方向是从左到右。
受力方向:使用弗莱明左手定则(Fleming’s left-hand rule)。食指指磁场方向(向右),中指指常规电流方向(进入纸面),拇指就是受力方向。拇指指向下方。
改变一个条件:如果电流加倍,其他不变,力也加倍。如果电流反向,力的大小不变,但方向变成向上。
留意这里用到的三个概念:磁场有方向,电流有方向,力同时取决于两者。
各课应该按什么顺序学?
- 画出带方向的磁场图样。后面每一课都会用到磁感线,所以先练习画图。
- 解释感应磁化。用刚画好的磁场说明磁铁为什么会吸引没有磁性的铁钉。
- 比较永久磁铁与暂时磁铁的性质。它建立在感应磁化之上,说明铁和钢的区别。
- 运用磁场、电流与力的关系。把磁场方向、电流方向和受力结合起来。
- 解读磁性测试结果。用前面学到的一切,从结果中得出结论。
然后用磁性与磁场练习集检验五项技能。下一个单元电磁感应与变压器直接建立在本单元之上。
哪些陷阱最容易中招?
- 磁感线的箭头指进北极。磁感线从北极出来,进入南极。
- 磁感线相交,或在空白处中断。
- **左右手混淆。**弗莱明左手定则用于电流所受的力。右手螺旋定则用于电流产生的磁场。
- 用电子流动方向代替常规电流来套用手的定则。
- **以为被吸引就证明是磁铁。**只有排斥才是可靠的测试。
- 忘了软铁和钢在磁铁或电流移走之后表现不同。
怎样用好练习集?
学完各课之后再做,并准备铅笔画图。每题写下简短理由,再对照解答。最后一节会把每种错误指回对应的课。
绘图和推理的习惯,有人在旁边看着你做会更容易纠正。我们的老师可以在线上一对一物理补习中帮你做到。