初三物理备考知识：地磁场的奥秘
地球是个巨大的磁体，它周围空间存在的磁场叫地磁场。下面是小编收集整理的初三物理《地磁场的奥秘》的备考知识点以供大家学习。
初三物理备考知识：地磁场的奥秘
一、地磁场的两极位置
根据科学家的研究，地磁极的大概位置是：地磁南极在东经140°、南纬67°的南极洲威尔克斯附近;地磁北极在西经100°、北纬76°的北美洲帕里群岛附近。所以地磁南北极和地理的南北极并不重合。科学家还发现，地磁南北极的地理位置不是固定不变，而是在缓慢变化着的。
二、地磁场的起源
地球存在磁场的原因还不为人所知，普遍认为是由地核内液态铁的流动引起的。最具代表性的假说是“发电机理论”。1945年，物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理，认为当液态的外地核在最初的微弱磁场中运动，像磁流体发电机一样产生电流，电流的磁场又使原来的弱磁场增强，这样外地核物质与磁场相互作用，使原来的弱磁场不断加强。由于摩擦生热的消耗，磁场增加到一定程度就稳定下来，形成了现在的地磁场。
还有一种假说认为：铁磁质在770℃(居里温度)的高温中磁性会完全消失。在地层深处的高温状态下，铁会达到并超过自身的熔点呈现液态，决不会形成地球磁场。而应用“磁现象的电本质”来做解释，认为按照物理学研究的结果，高温、高压中的物质，其原子的核外电子会被加速而向外逃逸。所以，地核在6000K的高温和360万个大气压的环境中会有大量的电子逃逸出来，地幔间会形成负电层。按照麦克斯韦的电磁理论：电动生磁，磁动生电。所以，要形成地球南北极式的磁场，必然需要形成旋转的电场，而地球自转必然会造成地幔负电层旋转，即旋转的负电场，磁场由此而生。
三、地磁场对生物活动的影响
像海龟、鲸鱼、候鸟等众多迁徙动物均能走南闯北，每年可旅行几千公里，中途往往还要经过汪洋大海，但是还能测定精确的位置。科学家们发现，海龟能通过地球磁场和太阳及其他星体的位置来辨别方向。但对于迁徙中的海龟来说，仅有“方向感”是不够的，它们可能还有一张“地图”，用于明确自己的地理位置，最终到达某个特定的目的地。美国北卡罗来纳大学查珀尔希尔分校的肯洛曼研究小组发现，绿海龟对不同地理位置间的地磁场强度、方向的差别十分“敏感”，它们能通过地磁场为自己绘制一张地图。
信鸽能在遥远的地方飞回而不迷失方向，也是由于地磁的帮助。
四、地磁场对地球生物的保护
地磁场并不强，但对于地球上的各种生命来说，却显得非常重要。如在地球南北极附近或高纬度地区，有时在晚上会看到一种神奇的灿烂美丽的彩色光带──极光。当太阳辐射出的带电粒子进入地磁场后，在地磁场的作用下，有害带电粒子沿地磁场的磁感线做螺旋线运动，最终会落到地球两极上空的大气层中，使大气层中的分子电离发光，形成极光。
所以这个“超巨”的地磁场，对地球形成了一个“保护盾”，减少了来自太空的宇宙射线的侵袭，地球上生物才得以生存滋长。如果没有了这个保护盾，外来的宇宙射线，会将最初出现在地球上的生命幼苗全部杀死，根本无法在地球上滋生。
五、地磁场的反转之谜
1906年，法国科学家在考查法国司马夫中央山脉地区熔岩时，发现那里的岩石具有与地磁场方向相反的磁性，后来此类发现不断增加。随着研究的深入，人们终于确信，地磁场方向并非一直不变。近年来，许多地质学家一致认为在过去的7600万年中地磁至少反转过171次。因为许多国家已经从地质勘测中查到了地磁反转的证据。更有甚者，地球的主要地磁场从1830年首次测量至今，已经减弱了近10%.这比在失去能量来源的情况下磁场自然消退的速度大约快20倍!下一次地磁反转即将来临吗?地磁场反转是什么原因造成的呢?我们期待着在不远的将来能够揭开谜底。
初三物理备考知识：闪电
一、闪电的产生
暴风云通常能产生电荷，底层为负电荷，顶层为正电荷，而且还在地面上感应产生正电荷，使其如影随形地跟着云移动。正电荷和负电荷彼此相互吸引，但空气却不是良好的导体。地面上的正电荷奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上，企图和带有负电荷的云层相遇;而云层上的负电荷枝状的触角则向下伸展，越向下伸越接近地面。最后正负电荷终于克服空气的阻碍而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云涌去，产生出一道明亮夺目的“闪光”──这就是闪电。
二、闪电的类型
曲折开叉的普通闪电称为枝状闪电。枝状闪电的通道如被风吹向两边，以致看来有几条平行的闪电时，则称为带状闪电。闪电的两枝如果看来同时到达地面，则称为叉状闪电。闪电在云中正负电荷之间闪烁，而使全地区的天空一片光亮时，那便称为片状闪电。还有一种特殊的闪电──球状闪电，也称球雷或电光球，是一种不太常见，而又会造成一定危害的奇异闪电!顾名思义，球状闪电就是一个呈圆球形的闪电球!这种现象早于1838年便有文献记载，科学家已研究逾160年，但是对此现象仍未有合理的解释。球状闪电通常都在雷暴之下发生，它十分光亮，略呈圆球形，直径大约是20～50cm.通常它只会维持数秒，更神奇的是它可以在空气中独立而缓慢地移动。在它短短几秒的生命中，它的光度、形状和大小都保持不变。如果你见过球状闪电或拍到它的照片，一定要把所有数据记录下来呀!那将会是十分宝贵的研究资料。
除上述的闪电外，还有超级闪电，超级闪电指的是那些威力比普通闪电大100多倍的稀有闪电。普通闪电产生的电力约为10亿瓦特，而超级闪电产生的电力则至少有1000亿瓦特，甚至可能达到万亿至100000亿瓦特。
三、涉及闪电的物理知识
1.为什么打雷时总是先看到闪电，后听到雷声?
这是因为光的传播速度要比声音的传播速度快得多。光在空气里的传播速度差不多为3×105km/s，用这样的速度，1秒钟可以绕地球的赤道七圈半。声音在空气中的速度约为340m/s，差不多只有光速的九十万分之一。光从闪电发生处传到地面的时间，一般不过几十万分之一秒，可是声音通过同样的距离就需要较长时间。所以打雷时总是先看到闪电，后听到雷声。当然根据这个道理，我们还可以利用从看见闪电到听到雷声相隔的时间，算出闪电距离我们大概多远。
2.闪电为什么能劈开树木?
闪电内部的温度可高达3×104℃。闪电劈中树木时，因为树木中含有水分，强大的电流立即把水分汽化为高温高压的水蒸气，水蒸气的强大爆发力就能把树木劈开。
3.雷雨后为什么空气格外新鲜?
夏天的傍晚，有时乌云、大雨、闪电、雷鸣往往相互交错，一起降临。雨后，我们会感到空气格外新鲜，这是什么原因呢?首先是经过了一场倾盆大雨，把空气中大部分的灰尘给冲掉了;其次在闪电时释放的巨大的能量使空气中的部分氧气转化成臭氧。浓的臭氧是淡蓝色的，味道很臭，但它具有比氧气更强的氧化能力，它不但可以清除空气中的某些还原性物质而且还能够漂白与杀菌。稀薄的臭氧可一点也不臭，反而会给人清新的感觉。
4.为什么有时候我们看到的闪电只是一闪而过，而听到的雷声却是隆隆不绝，响好久才停呢?
这是因为天空里的闪电，一般都是很长的，有的线形闪电长达二至三公里，甚至十公里。由于闪电的各部分跟我们的距离不同，所以雷声传到我们耳边的时间就有先有后了。另外一方面，一次闪电往往包含数个回击，那么当第一次回击时的雷声还没有断绝，又传来了第二次、第三次的雷声，先后的雷声混在一起，就成了隆隆不断的雷声。还有，当雷声遇到地面，建筑物，高山或天空的云层时，都会发生反射，产生回声。这些回声传到我们耳朵里的时间也是不一致的，因此就形成了隆隆的雷声。
5.为什么雷容易打中孤立高耸的物体?
由于雷雨云的云底带有电荷，能使地面发生感应，并使地面产生与云底的电性不同的电荷。这称为感应电荷。这种感应电荷在小范围的地面上是同一性质的，例如都是正电，或者都是负电。同一种性质的电荷是互相排斥的。排斥的结果，就使得电荷在地面上重新分布，这种排斥力沿地面方向的分力，在弯曲得较厉害的地方要比平坦一些的地面来得小(因为电位相等，使得电荷密度与半径成反比)，所以，电荷就必定会移到地面弯曲得厉害(曲率半径小的地方)的地方去。这样一来，在弯曲得厉害的地面上，感应电荷就要多一些，密一些了。高耸的物体，它本身也会成为地面的组成部分，由于它高耸在平地上，所以它就成为地面上最弯曲的一部分，因此当地面受到雷雨云的感应而产生感应电荷时，在高耸的物体上，就会集中了较多的电荷。由于高耸的物体所带的感应电荷比地面多，对闪电的吸引能力大，所以能很容易地将闪电拉过来。
6.为什么高大的建筑物上都安装避雷针?
由于高耸物体容易遭到雷击，所以在高大的建筑物上一般都安装避雷针，使建筑物免遭雷击。避雷针是一个顶部高出建筑物，下部与地面相接的金属杆，它能够吸引附近的闪电到自己身上来，将自己作为闪电的通道，使闪电通过自身而排到地面上去。这样，原先要击中建筑物的闪电，中途拐了弯，通过避雷针，就不会损坏建筑物了。
7.为什么说雷雨发庄稼?
下雷雨往往会促进农作物的生长，这主要是因为下雷雨时，产生的闪电能使空气中的氧气和氮气化合成一氧化氮，而一氧化氮又能与氧气反应生成二氧化氮，产生的二氧化氮溶于雨水形成硝酸，并随雨水进入土壤，形成容易被农作物吸收的硝酸盐，达到给农作物补氮的效果。根据计算，每打一次雷，大约总有一吨到两吨的氮化合物会随着雨滴落到地面。这当然会有效地增加土壤的肥沃度。这样的量，几乎相等于一个小型化工厂一天的产量。