磁的世界
磁铁能吸住任何东西吗？是什么使指南针里的指针动起来的呢？任何物体都能被磁化吗？电磁体是怎么做成的呢？
磁铁
磁铁具有能吸引钢铁质物品及能吸附在金属表面的力量，它的这一特性几百年来一直让人们着迷。为了了解这些神奇的力量，我们必须首先了解磁铁的结构和特性。在下面几页中，我们会把大块的和小块的磁铁都拿到实验中，观察和发现它们怎样中断和阻隔彼此的磁力，同时还会利用磁铁制作的玩具做游戏。
磁铁能吸住任何东西吗？
哪些东西能抵抗吸引力？
你需要准备：
● 不同材质的物品：铁、木头、玻璃、塑料、钢、布料、纸
● 不同材质的表面：电冰箱门、衣柜门、墙、玻璃
● 1块与绳子连接在一起的磁铁
游戏步骤：
1.把准备的所有物品分成两组：金属制品和非金属制品。
2.用磁铁依次靠近第一组的物品。
3.按照第一组的做法，用磁铁依次靠近第二组的物品。
4.用磁铁靠近电冰箱、衣柜、墙壁和玻璃等表面。
发生了什么呢？
准备的金属物品被磁铁紧紧地吸住了，所有的非金属物品都没有被磁铁吸住。同样，磁铁吸住了有些材质的表面，但是对其他材质的表面并不起作用。
原因解答：
磁铁是一种钢片或铁片，它拥有一种特殊的能力吸引由钢、铁、镍、钴、铬制造的金属或者材料中包含有少量任意一种上述金属的东西。相反，木头、玻璃、塑料、纸和布料则不会被磁铁的这种力量吸引。磁铁对大体积钢质物品表面也有吸引力，而且可以在这些物品的表面移动。
磁力的发现
早在2000多年前，古希腊人就发现了一种能吸住钢铁的矿石，这种矿石就是磁铁矿（有磁性的铁矿石）。磁铁矿因为在古城马格内西亚（即今土耳其境内城市马尼萨）被发现而得名。
磁铁矿的碎片被称作天然磁石。现在，人们可以通过一种特殊的程序——磁化，将钢片或铁片制造成磁铁。
磁铁能隔着物体产生吸力吗？
水下的磁力
你需要准备：
● 1块磁铁
● 1个水壶
● 1个回形针
●水
游戏步骤：
1.把水倒入壶中，把回形针扔下去。
2.把磁铁放在水壶外面，挨着回形针那一侧。当回形针被磁铁吸住的时候，慢慢地把磁铁向上移。
发生了什么呢？
回形针跟着磁铁移动起来，直到磁铁上移的高度超出了水面。用这个方法，你不用弄湿手就能把回形针拿出来了！
原因解答：
因为磁铁透过这杯水同样能发挥它的磁力作用。如果水壶是铁质的或者钢质的，回形针仍然会被磁铁吸住，但是磁力的强度会稍弱一些，因为一部分磁力已经被钢铁质水壶吸收了。
磁铁被用在水中
因为磁铁的磁力在水中仍然存在，所以磁铁广泛应用于水下装置的建造和维修。比如，工程师们用磁铁将工具和设备安装在安全的地方，在操作中运用磁铁安装机器零部件。
赛车游戏
你需要准备：
● 1张卡片
● 1把剪刀
● 1卷胶带
● 几支彩笔
● 1张大的硬纸板
● 2根小棍子
● 2块磁铁
● 2块小钢片
● 4本厚书
● 1张桌子
游戏步骤：
1.画4个等大圆角的长方形，并把它们剪下来，然后在其中的2张上画2辆不同形状的汽车的俯视图，并给它们上色。
2.用胶带把2块钢片分别固定在2张汽车图与另2张汽车图之间。
3.在硬纸板上画出2条跑道，在每条跑道
上都画上起点和终点，并且上色，然后像图中那样，把硬纸板架在书上。
4.把2辆纸板汽车放在起点上。
5.用胶带把2块磁铁分别紧紧地绑在2根小棍上。
6.把系着磁铁的2根小棍放在硬纸板下面，分别对应着2辆小汽车。这样，移动小棍，你就能让汽车沿着跑道移动。现在，叫上你的朋友，进行一场赛车比赛吧！
发生了什么呢？
纸板汽车跟着硬纸板下磁铁的移动，在跑道上奔跑起来。
原因解答：
磁铁的磁力透过硬纸板，吸住了粘在纸板汽车里的小钢片。所以系着磁铁的小棍一动，小汽车就跟着跑了起来。
龙舟赛
磁铁能否在一定距离之外发生作用？
你需要准备：
● 2根大约40厘米长的木棍
● 2块磁铁
● 2根大约30厘米长的细绳
● 一些针
● 彩色的卡片
● 1把剪刀
● 4个软木塞
● 一些牙签
● 1卷胶带
● 1个盆
●水
游戏步骤：
1.在木棍的末端系上细绳，细绳的另一端拴着磁铁。按
这种方法，做2根“钓鱼竿”。
2.造一艘“龙舟”：如 下
图所示用1根牙签把3个软木塞穿在一起。
3.把2根针插在中间的软木塞上，作为小船的桅杆，然后从卡片中剪2个正方形作为帆，用胶带把它们粘在针上。
4.往盆里装满水，并把“小船”放在水中。提起你的“钓鱼竿”，让它悬在小船的上面，请你的朋友拿起另一根“钓鱼竿”。
发生了什么呢？
悬挂在盆上面的鱼竿没有触碰到小船就使小船移动了。
原因解答：
虽然磁铁和针没有碰在一起，但是磁铁的磁力牵引着针，带动了小船移动。
磁力的对比实验
你需要准备：
● 3块大小不一的磁铁
● 一些钢质或铁质的东西（比如硬币）
● 1张桌子
● 1把尺子
游戏步骤：
1.把大小不一的磁放在桌子上，彼此相距大约10厘米。
2.把硬币也按步骤1的方式摆放在桌
上，让它们对着磁铁，但是
3.用尺子把硬币逐渐往磁铁的方向推，使硬币与磁铁越来越靠近。
发生了什么呢？
有些硬币几乎立刻就被磁铁吸过去了，而有的硬币只是当离磁铁很近的时候才被吸了过去。
原因解答：
磁铁对一定距离之外的东西仍产生磁力：磁铁越大，磁力越大，能吸引物体的距离也越远。
用磁铁搅动
由于磁铁可以在较远的地方发挥磁力，而且能够穿透物质，因此它的这一特性被运用于医学研究中。在化学实验室，科学家们经常需要混合一些很小量、很精细的物质，但是又不能让它们接触任何没有彻底消毒的东西。借助磁铁的帮助，科学家们可以轻易地实现这一点：他们把一个很小的、表面经过消毒处理的金属盘放在试管的底部，而在金属盘下面安放一个磁铁。当那些精细的物质放进试管时，磁铁就开始有规律地转动。它转动金属盘，让其中的物质混合，这种装备叫做“搅拌器”。
哪些东西可以阻隔磁力？
“裹住”磁力
你需要准备：
● 几张报纸
● 几张铝薄纸
● 一些布料
● 1块大号磁铁
● 1件铁质的东西
游戏步骤：
1.用报纸把磁铁包裹起来，然后去吸铁质物品。
2.换其他材料包住磁铁，按照步骤1，依次去吸引那件铁质的东西。
3.现在，让我们用相同的材料给磁铁再裹上一层，一层一层往上加，使磁铁的吸力越来越弱，直到消失为止。
发生了什么呢？
隔着一层薄的材料，磁铁照样把东西吸住了。但是随着一层一层的增加，材料变厚，磁力逐渐消失了。
原因解答：
虽然磁力可以透过一层薄的材料，但是它并不能透过很厚的材料。这个实验证明，我们可以把磁铁隔离起来，以使那些需要防磁的物体免受磁铁的影响。
磁力大小取决于什么？
磁力强度测试
你需要准备：
● 一些不同形状（比如马蹄形、条形、圆形）和不同型号的磁铁
● 一些钢质或铁质的东西（比如回形针、硬币、钉子）
● 几个硬纸盒
游戏步骤：
1.把钢质和铁质的物品按种类分别装在不同的盒子里。
2.拿着不同形状和不同型号的磁铁轮流在这些盒子上吸，然后分别数一数每种东西被吸住的数量。
发生了什么呢？
有的磁铁吸的东西比其他磁铁多。
原因解答：
磁铁的形状影响了磁铁的磁力：马蹄形的磁铁比条状的磁铁磁力大，而条形磁铁的磁力比圆形磁铁的磁力大。形状相同的磁铁，体积越大，磁力越强。
录音机里的小磁铁
录音机里使用的带子就是磁带，这些带子上布满了很容易被吸住的金属氧化物。磁带上不同的磁场类型在机器里的录音磁头上经过。录音磁头由一块磁铁做成，通上电就能开始工作，它将磁带按特定的顺序磁化，因此当磁带经过放音磁头时，就被转化成电子信号，通过扬声器转变成声音。
磁极
你是否曾经试图抗拒紧紧吸在一起的两块磁铁之间无形的力量呢？那几乎是不可能做到的！在下面几页中，你将会明白这是为什么。并且你会发现，磁力最强的磁铁竟然就在你的脚底下——地球。就像一块磁铁一样，地球也有自己的磁极，它决定了所有的指南针里指针的方向，而且它们还是神奇壮观的北极光产生的原因。
磁铁每一部分的磁力都相同吗？
磁力线
你需要准备：
● 一些铁碎屑（能在工厂车间弄到，或者从一块铁上面锉下来）
● 1块条形磁铁
● 1块马蹄形磁铁
● 2张明信片
游戏步骤：
1.把1张明信片放在条状磁铁上面。
2.逐渐把铁屑撒在明信片上，用你的手指轻轻敲一敲卡片。
3.在马蹄形磁铁上进行相同的操作。
发生了什么呢？
大部分的铁屑围绕着磁铁的外围，另外少部分则分散在四周。
原因解答：
因为磁铁的磁力集中在磁极，也就是磁铁的两端。远离了磁极，磁性就没那么强了。
磁场
磁铁上的铁屑是围绕着磁铁，依照磁力线分布的，这样我们可以看出磁力活跃的区域，而这个区域就被称作磁场。被磁铁吸住的物体就是被拉进了磁场。磁力按特定的方式分布在磁铁的周围，在上面的实验中，我们撒铁屑的时候是在与地面平行的平面进行的，在与地面垂直的平面同样可以进行这项实验。
为什么两块磁铁的同极会相互排斥？
“浮动”的磁铁
你需要准备：
● 2块条形磁铁
● 红色、蓝色和透明的胶带
● 1个指南针
● 2个相同大小的硬纸盒
● 剪刀
● 2支铅笔
● 1根细绳
游戏步骤：
1.如右图所示，在磁铁上系一根细绳，然后把它提起来悬在指南针上方，等待它停止旋
转。接着，对比磁铁的位置和指南针指针的位置，在指南针指着的那一端贴上红胶带，在另一端贴上蓝胶带。然后，在另一块磁铁上进行相同的操作。
2.把颜色相同的磁铁两端相互靠拢，然后把不同颜色的磁铁两端也相互靠拢。
发生了什么呢？
颜色相同的两端没有互相吸引，而颜色相异的两端紧紧地吸附在一起。
3.在每个盒子里都粘一块磁铁，然后盖上盒子。在盒子外面，根据盒子里磁铁两端的胶带颜色，粘上对应的、同样颜色的胶带。
4.在一个盒子的上面摆上两支铅笔，接着把另一个盒子放在铅笔上，让两个盒子两端对应的颜色相同。
5.用透明胶带把两个盒子绑在一起，再抽走铅笔，用手向下压上面的盒子。
发生了什么呢？
上面的那个盒子就像浮在另一个盒子上一样。
原因解答：
每一块磁铁的两极都有着不同的磁极（南极和北极）。同极相斥，异极相吸——这就是两个盒子相互排斥的原因。因为相同的两极的作用，使两个盒子相互推开。你克服它们之间的抗力把它们压到一起后，只要一松开手，上面的盒子就又回到了原来的位置。
远距离推车
你需要准备：
● 2块有相反两极的条状磁铁（参看上个实验）
● 1辆玩具卡车
● 1卷胶带
游戏步骤：
1.用胶带把磁铁绑在卡车上。
2.用另一块磁铁把卡车吸过来。
发生了什么呢？
当你用相同的两极靠近卡车的时候，卡车被推动了。当你把不同的两极相互靠近时，卡车朝你的方向移过来。
原因解答：
卡车的移动是由磁力决定的，它让卡车指向了两个方向——朝着你手中的磁铁的方向（因为异极相吸）和另一个相反的方向（因为同极相斥）。你可以使用这个实验和你的朋友做游戏。
磁悬浮列车
一些高速列车没有车轮，而是在原本应该有车轮的位置安装了一系列靠近铁轨的磁铁。这些磁铁靠电力工作，同性的两极互相排斥，这样，当磁铁互相排斥的时候，列车就在铁轨上“浮动”起来。也就是说，列车的移动没有任何摩擦，因此它们能达到相当快的速度。
是什么使指南针的指针转动起来的？
找到北方
你需要准备：
● 1个盆
●水
● 1块条形磁铁
● 1个浅的聚苯乙烯塑料盘（必须要比碗小，在水面上移动的时候不会碰到碗壁）
● 彩色胶带
注：检查周围，确定没有钢或者铁做的东西。
游戏步骤：
1.把盆装满水，在塑料盘的中央粘上磁铁，然后把盘子放在盆里的水面上。
2.转动盘子，然后等着它停下来。
3.在磁铁两极指着的盆沿上贴上胶带，红的那端贴上红色，蓝的那端贴上蓝色。
4.然后再转动盘子。
发生了什么呢？
当盘子停下来的时候，磁铁两极还是指着与胶带标注的相同的方向。
原因解答：
地球的磁力太强大了，它使所有能够移动的磁铁一端指向南极，另一端指向北极。
地球的磁力
地球就像一个超大型的磁铁，它制造了一个磁场，使指南针的指针和磁铁的磁极都指着其磁极的方向。人们认为，这种现象是因为地球内核由钢和镍组成，而地球的转动致使指南针指针旋转。
右图这些线条画出了地球从一极到另一极的磁场，指南针的指针就是随着这些线条运动的。磁北极指向指南针指针的南极点，并不指向我们地图上看到的地理学上的北极。磁北极在加拿大的巴瑟斯特岛，它距离地理意义上的北极还有1900千米。而磁南极指的那个位置在大海上，距地理学上的南极2600千米。但是，这些磁极并不固定，它们会变换所指的方位，尽管这些变换的发生有时候需要经过几千年。
指南针
最先发现可以利用地球的磁力来指路的是中国人。他们把条形磁铁搁在一块木板上，让木板在水上漂浮，然后观察木板的移动。指南针在欧洲的使用始于公元1200年，可能由阿拉伯人传入。世界上有很多种不同的指南针，但是最为人们所熟知的是磁罗盘。在磁罗盘里，磁针被安装在一个表盘中心的支轴上，以便其旋转。受到地球磁场的影响，磁针指向南方或者北方，这样4个主要的方位（东、南、西、北），还有居中的方位（东北、西南等等）就确定了。这些主要的方向和居中的方向都被标示在盘面上，而被涂上颜色的针尖则一直指着北边。
