Magnets and magnetic fieldsแม่เหล็กและสนามแม่เหล็ก

IGCSE Physics · Edexcel 4PH1 & 4SD0 · free step-by-step lesson, every question with its answer and the reason behind itบทเรียนฟรีทีละขั้น ทุกข้อมีเฉลยและเหตุผลกำกับ

1. Warm-upวอร์มอัพ

Pins stick to the ends of a magnetเข็มหมุดติดที่ปลายของแม่เหล็ก

The ends are the poles. This lesson is about the poles and the field around them.ปลายทั้งสองคือขั้ว · บทนี้เรียนเรื่องขั้วและสนามรอบขั้ว

1. A bar magnet has two ends. What do we call these ends?แท่งแม่เหล็กมีสองปลาย · เรียกปลายทั้งสองว่าอะไร
   Answer:เฉลย: poles: a north pole and a south poleขั้ว: ขั้วเหนือและขั้วใต้North pole and south poleขั้วเหนือและขั้วใต้
2. Which one of these does a magnet pick up?แม่เหล็กดูดสิ่งใดต่อไปนี้
   Answer:เฉลย: a steel paper clip: steel is a magnetic materialคลิปหนีบกระดาษเหล็กกล้า: เหล็กกล้าเป็นวัสดุแม่เหล็กSteel is magneticเหล็กกล้าเป็นวัสดุแม่เหล็ก

2. Attract and repelดูดและผลัก

Like poles repel. Unlike poles attract.ขั้วเหมือนกันผลักกัน · ขั้วต่างกันดึงดูดกัน

Poles push or pull without touchingขั้วผลักหรือดึงโดยไม่ต้องสัมผัส

Like poles repel. Unlike poles attract. A magnet also attracts iron, steel, nickel and cobalt.ขั้วเหมือนกันผลักกัน · ขั้วต่างกันดึงดูดกัน · แม่เหล็กยังดูดเหล็ก เหล็กกล้า นิกเกิล และโคบอลต์

1. Bar X and bar Y attract each other. What must be true?แท่ง X และแท่ง Y ดึงดูดกัน · ข้อใดต้องเป็นจริง
   Answer:เฉลย: at least one is a magnet: a magnet also attracts ironอย่างน้อยหนึ่งแท่งเป็นแม่เหล็ก: แม่เหล็กดูดเหล็กได้ด้วยAttraction: one magnet is enoughการดึงดูด: มีแม่เหล็กหนึ่งแท่งก็พอ
2. Bar X repels bar Y. What does this show?แท่ง X ผลักแท่ง Y · นี่แสดงอะไร
   Answer:เฉลย: both are magnets: only two magnets can repelทั้งสองเป็นแม่เหล็ก: มีแต่แม่เหล็กสองแท่งที่ผลักกันได้Only repulsion proves a magnet So repel is the test for a magnet.การผลักเท่านั้นที่พิสูจน์แม่เหล็ก การผลักจึงเป็นวิธีทดสอบแม่เหล็ก
3. State what happens between two like poles and between two unlike poles. (2 marks)บอกว่าเกิดอะไรขึ้นระหว่างขั้วที่เหมือนกันสองขั้ว และระหว่างขั้วที่ต่างกันสองขั้ว · (2 คะแนน)
   Answer:เฉลย: Like poles repel, and unlike poles attract.ขั้วที่เหมือนกันผลักกัน และขั้วที่ต่างกันดึงดูดกัน2 marks: $\text{M1}\quad \text{like}\to\text{repel}$   $\text{M2}\quad \text{unlike}\to\text{attract}$2 คะแนน: $\text{M1}\quad \text{like}\to\text{repel}$   $\text{M2}\quad \text{unlike}\to\text{attract}$

3. Hard and softแข็งและอ่อน

Steel keeps its magnetism. Iron loses it.เหล็กกล้าคงแม่เหล็กไว้ · เหล็กสูญเสียแม่เหล็ก

Some materials keep magnetism. Some lose it.วัสดุบางชนิดคงความเป็นแม่เหล็ก บางชนิดสูญเสียไป

Hard means it keeps its magnetism. Soft means it loses it.แข็งคือคงความเป็นแม่เหล็กไว้ · อ่อนคือสูญเสียไป

1. Which material is best for the needle of a compass?วัสดุใดเหมาะที่สุดสำหรับเข็มของเข็มทิศ
   Answer:เฉลย: steel: it is magnetically hardเหล็กกล้า: เป็นแม่เหล็กแข็งHard: keeps it for yearsแข็ง: คงไว้ได้หลายปี
2. Which material is best for the core of an electromagnet?วัสดุใดเหมาะเป็นแกนของแม่เหล็กไฟฟ้าที่สุด
   Answer:เฉลย: iron: it is magnetically softเหล็ก: เป็นแม่เหล็กอ่อนSoft: loses it at switch offอ่อน: สูญเสียเมื่อปิดกระแส
3. State the difference between a magnetically hard material and a magnetically soft material. (2 marks)บอกความแตกต่างระหว่างวัสดุแม่เหล็กแข็งและวัสดุแม่เหล็กอ่อน · (2 คะแนน)
   Answer:เฉลย: hard keeps its magnetism · soft loses itแข็งคงแม่เหล็กไว้ · อ่อนสูญเสียไปSay what each kind does with its magnetism.บอกว่าแต่ละแบบทำอะไรกับความเป็นแม่เหล็กของมัน

4. Field linesเส้นสนามแม่เหล็ก

Lines show direction and strength.เส้นบอกทิศทางและความแรง

Field lines run from N to S outside the magnetเส้นสนามพุ่งจากขั้วเหนือไปขั้วใต้นอกแม่เหล็ก

A field line shows the force on a north pole. Lines close together mean a strong field.เส้นสนามบอกทิศของแรงที่กระทำต่อขั้วเหนือ · เส้นที่อยู่ชิดกันหมายถึงสนามแรง

1. A small north pole is placed in a magnetic field. Which way is the force on it?วางขั้วเหนืออันเล็กไว้ในสนามแม่เหล็ก · แรงที่กระทำต่อมันไปทางไหน
   Answer:เฉลย: along the line, the way the arrow pointsตามเส้น ไปทางที่ลูกศรชี้Arrow: force on a north poleลูกศร: แรงบนขั้วเหนือ
2. At which point is the magnetic field strongest?สนามแม่เหล็กแรงที่สุดที่จุดใด
   Answer:เฉลย: A: the lines are closest together thereA: เส้นอยู่ชิดกันที่สุดตรงนั้นClosest lines: strongest field The field gets weaker as you move away from the pole.เส้นชิดที่สุด: สนามแรงที่สุด สนามอ่อนลงเมื่อห่างจากขั้ว
3. A student draws two field lines of one magnet crossing. Why can this never happen?นักเรียนวาดเส้นสนามของแม่เหล็กหนึ่งแท่งตัดกัน · ทำไมจึงเป็นไปไม่ได้
   Answer:เฉลย: the field at one point has only one directionสนามที่หนึ่งจุดมีทิศเดียวOne point, one direction A compass needle at that point could only point one way.หนึ่งจุด หนึ่งทิศ เข็มทิศที่จุดนั้นชี้ได้ทางเดียว
4. The strength of the magnetic field of a bar magnet changes as the distance from its south pole increases. Explain how the field lines show this. (2 marks)ความแรงของสนามแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็กเปลี่ยนไปเมื่อระยะจากขั้วใต้เพิ่มขึ้น · อธิบายว่าเส้นสนามแสดงเรื่องนี้อย่างไร · (2 คะแนน)
   Answer:เฉลย: lines further apart: weaker fieldเส้นห่างกัน: สนามอ่อนลงSay what the lines do, then what that shows.บอกว่าเส้นทำอะไร แล้วบอกว่านั่นแสดงอะไร

5. Induced magnetismการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

Iron becomes a magnet in a field. It loses it again.เหล็กกลายเป็นแม่เหล็กในสนาม · แล้วสูญเสียอีก

Iron near a pole becomes a magnetเหล็กที่อยู่ใกล้ขั้วกลายเป็นแม่เหล็ก

The end nearest the pole becomes the opposite pole. So the iron is pulled towards the magnet.ปลายที่ใกล้ขั้วที่สุดกลายเป็นขั้วตรงข้าม · เหล็กจึงถูกดึงเข้าหาแม่เหล็ก

1. The south pole of a bar magnet faces a piece of iron. What pole does the nearest end of the iron become?ขั้วใต้ของแท่งแม่เหล็กหันเข้าหาเหล็กชิ้นหนึ่ง · ปลายของเหล็กที่ใกล้ที่สุดกลายเป็นขั้วอะไร
   Answer:เฉลย: a north pole: the nearest end is the opposite poleขั้วเหนือ: ปลายที่ใกล้ที่สุดเป็นขั้วตรงข้ามNearest end: opposite pole The far end of the iron becomes a south pole.ปลายที่ใกล้: ขั้วตรงข้าม ปลายไกลของเหล็กกลายเป็นขั้วใต้
2. A magnet picks up an iron nail. The nail then picks up a second nail. Why can the first nail do this?แม่เหล็กดูดตะปูเหล็กหนึ่งตัว แล้วตะปูตัวนั้นดูดตะปูตัวที่สองได้ · ทำไมตะปูตัวแรกทำได้
   Answer:เฉลย: the first nail is magnetised by the magnetตะปูตัวแรกถูกทำให้เป็นแม่เหล็กโดยแม่เหล็กAn induced magnet attracts iron A second nail hangs from the first.แม่เหล็กเหนี่ยวนำก็ดูดเหล็กได้ ตะปูตัวที่สองห้อยจากตัวแรก
3. A small piece of iron is placed in the magnetic field next to the south pole of a bar magnet. The iron becomes magnetised. Explain why the iron is pulled towards the south pole. (2 marks)วางเหล็กชิ้นเล็กในสนามแม่เหล็กข้างขั้วใต้ของแท่งแม่เหล็ก · เหล็กกลายเป็นแม่เหล็ก · อธิบายว่าทำไมเหล็กถูกดึงเข้าหาขั้วใต้ · (2 คะแนน)
   Answer:เฉลย: N induced at the near end · opposite poles attractเกิดขั้วเหนือที่ปลายใกล้ · ขั้วตรงข้ามดึงดูดName the induced pole, then say why it is pulled.บอกขั้วที่ถูกเหนี่ยวนำ แล้วบอกว่าทำไมจึงถูกดึง
4. A student says the piece of iron is now a permanent magnet. Explain why the student is wrong. (2 marks)นักเรียนบอกว่าเหล็กชิ้นนั้นกลายเป็นแม่เหล็กถาวรแล้ว · อธิบายว่าทำไมนักเรียนผิด · (2 คะแนน)
   Answer:เฉลย: iron is soft · it loses its magnetismเหล็กอ่อน · สูญเสียแม่เหล็กName the kind of material, then say what it does.บอกชนิดของวัสดุ แล้วบอกว่ามันทำอะไร

6. The field-pattern practicalการทดลองรูปแบบสนาม

Plot a field with a compass. Show it with iron filings.วาดสนามด้วยเข็มทิศ · แสดงด้วยผงเหล็ก

Plot a field line with a compass, dot by dotวาดเส้นสนามด้วยเข็มทิศ ทีละจุด

Mark a dot at each end of the needle. Move the compass on. Join the dots. Or sprinkle iron filings.จุดที่ปลายทั้งสองของเข็ม · เลื่อนเข็มทิศต่อไป · ลากเส้นต่อจุด · หรือโรยผงเหล็ก

1. The north pole of a bar magnet is near a plotting compass. Which end of the needle points towards the magnet?ขั้วเหนือของแท่งแม่เหล็กอยู่ใกล้เข็มทิศ · ปลายใดของเข็มชี้เข้าหาแม่เหล็ก
   Answer:เฉลย: its south pole: unlike poles attractขั้วใต้ของเข็ม: ขั้วต่างกันดึงดูดกันUnlike poles attract So the north end of the needle shows the way of the field.ขั้วต่างกันดึงดูดกัน ปลายเหนือของเข็มจึงบอกทิศของสนาม
2. State how iron filings show the field pattern of a bar magnet. (2 marks)บอกว่าผงเหล็กแสดงรูปแบบสนามของแท่งแม่เหล็กได้อย่างไร · (2 คะแนน)
   Answer:เฉลย: Sprinkle iron filings on a card over the magnet, and tap the card: the filings line up along the field lines.โรยผงเหล็กบนการ์ดที่วางเหนือแม่เหล็ก แล้วเคาะการ์ด ผงเหล็กจะเรียงตามเส้นสนาม2 marks: $\text{M1}\quad \text{filings on a card over the magnet}$   $\text{M2}\quad \text{tap: filings line up along the lines}$2 คะแนน: $\text{M1}\quad \text{filings on a card over the magnet}$   $\text{M2}\quad \text{tap: filings line up along the lines}$
3. Two bar magnets face each other with their north poles. What is the field at point X, half way between them?แท่งแม่เหล็กสองแท่งหันขั้วเหนือเข้าหากัน · สนามที่จุด X ซึ่งอยู่กึ่งกลางเป็นเท่าไร
   Answer:เฉลย: zero: the fields of the two magnets cancel at Xศูนย์: สนามของแม่เหล็กสองแท่งหักล้างกันที่ XEqual and opposite: field is zero Like poles push the lines apart. X is a point with no field.เท่ากันและตรงข้าม: สนามเป็นศูนย์ ขั้วเหมือนกันผลักเส้นออก · X เป็นจุดที่ไม่มีสนาม
4. Describe how to plot the magnetic field pattern of a bar magnet using a plotting compass. (5 marks)บรรยายวิธีวาดรูปแบบสนามแม่เหล็กของแท่งแม่เหล็กโดยใช้เข็มทิศ · (5 คะแนน)
   Answer:เฉลย: paper · compass, dot each needle end · move on to the last dot · join the dots · more lines, arrowsกระดาษ · เข็มทิศ จุดที่ปลายเข็ม · เลื่อนไปที่จุดที่แล้ว · ต่อจุด · เส้นเพิ่ม ลูกศรSet up, mark, move on, join, repeat.ตั้ง · ทำจุด · เลื่อนต่อ · ต่อจุด · ทำซ้ำ

7. A uniform fieldสนามสม่ำเสมอ

Two magnets make parallel, equally spaced lines.แม่เหล็กสองแท่งทำให้เส้นขนานและห่างเท่ากัน

Between unlike poles close together the field is uniformระหว่างขั้วต่างกันที่อยู่ใกล้กัน สนามสม่ำเสมอ

North pole facing south pole, flat faces close together. The lines are parallel and equally spaced.ขั้วเหนือหันเข้าหาขั้วใต้ หน้าเรียบอยู่ชิดกัน · เส้นขนานและห่างเท่ากัน

1. Which arrangement of two bar magnets gives a uniform field between them?การวางแท่งแม่เหล็กสองแท่งแบบใดให้สนามสม่ำเสมอระหว่างกัน
   Answer:เฉลย: unlike poles facing, close togetherขั้วต่างกันหันเข้าหากัน อยู่ใกล้กันUnlike poles, close togetherขั้วต่าง อยู่ใกล้กัน
2. The north pole is on the left and the south pole is on the right. Which drawing shows a uniform field between them?ขั้วเหนืออยู่ซ้ายและขั้วใต้อยู่ขวา · ภาพใดแสดงสนามสม่ำเสมอระหว่างสองขั้ว
   Answer:เฉลย: parallel, equally spaced lines with arrows from N to Sเส้นขนานห่างเท่ากัน ลูกศรจากเหนือไปใต้Parallel, equal gaps, N to Sขนาน ห่างเท่ากัน เหนือไปใต้

8. Exam formแบบข้อสอบจริง

Full questions, in the wording and mark pattern of a 4PH1 paper.ข้อเต็มในสำนวนและรูปแบบคะแนนของข้อสอบ 4PH1

What each command word wantsคำสั่งแต่ละคำต้องการอะไร

Count the marks. Write one idea for each mark.นับคะแนน · เขียนหนึ่งความคิดต่อหนึ่งคะแนน

1. Which of these is attracted to a bar magnet if placed in the magnetic field? (1 mark)ข้อใดถูกแม่เหล็กดูดเมื่ออยู่ในสนามแม่เหล็ก · (1 คะแนน)
   Answer:เฉลย: nickel: it is a magnetic materialนิกเกิล: เป็นวัสดุแม่เหล็ก1 mark: $\text{A1}\quad \text{nickel}$ The magnetic materials are iron, steel, nickel and cobalt.1 คะแนน: $\text{A1}\quad \text{nickel}$ วัสดุแม่เหล็กคือ เหล็ก เหล็กกล้า นิกเกิล และโคบอลต์
2. The diagram shows field lines near the south pole of a bar magnet. Which description gives the arrows on the lines? (1 mark)ภาพแสดงเส้นสนามใกล้ขั้วใต้ของแท่งแม่เหล็ก · ข้อใดบอกลูกศรบนเส้นได้ถูก · (1 คะแนน)
   Answer:เฉลย: towards the south poleเข้าหาขั้วใต้1 mark: $\text{A1}\quad \text{arrows towards S}$1 คะแนน: $\text{A1}\quad \text{arrows towards S}$
3. Describe how two bar magnets can make a uniform magnetic field. (2 marks)บรรยายวิธีใช้แท่งแม่เหล็กสองแท่งทำสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ · (2 คะแนน)
   Answer:เฉลย: A north pole faces a south pole, and the two flat faces are close together.ขั้วเหนือหันเข้าหาขั้วใต้ และหน้าเรียบทั้งสองอยู่ใกล้กัน2 marks: $\text{M1}\quad \text{N faces S}$   $\text{M2}\quad \text{faces close together}$2 คะแนน: $\text{M1}\quad \text{N faces S}$   $\text{M2}\quad \text{faces close together}$

9. On your ownลองเอง

Six on paper. Say which pole or which material, then say why.หกข้อบนกระดาษ · บอกว่าขั้วไหนหรือวัสดุใด แล้วบอกเหตุผล

1. The south pole of one bar magnet is placed next to the south pole of another. What happens?วางขั้วใต้ของแท่งแม่เหล็กแท่งหนึ่งไว้ใกล้ขั้วใต้ของอีกแท่ง · เกิดอะไรขึ้น
   Answer:เฉลย: they repelLike poles repel.ขั้วเหมือนกันผลักกัน
2. A student has a steel bar, an iron bar and a copper bar. Which two does a magnet attract? Which of those two is better for a permanent magnet?นักเรียนมีแท่งเหล็กกล้า แท่งเหล็ก และแท่งทองแดง · แม่เหล็กดูดสองแท่งใด · ในสองแท่งนั้นแท่งใดเหมาะทำแม่เหล็กถาวรกว่า
   Answer:เฉลย: steel and iron; steelSteel is magnetically hard.เหล็กกล้าเป็นแม่เหล็กแข็ง
3. Two steel pins look the same. One of them is a magnet. How can you find which one, using a compass?เข็มหมุดเหล็กกล้าสองเข็มหน้าตาเหมือนกัน · เข็มหนึ่งเป็นแม่เหล็ก · ใช้เข็มทิศหาว่าเข็มใดได้อย่างไร
   Answer:เฉลย: bring each end of a pin near the compass: only the magnet repels (turns) one end of the needle awayOnly a magnet can repel.มีแต่แม่เหล็กที่ผลักได้
4. Field lines are 2 cm apart at P and 6 cm apart at Q. Which point has the stronger field?เส้นสนามห่างกัน 2 cm ที่ P และ 6 cm ที่ Q · จุดใดสนามแรงกว่า
   Answer:เฉลย: P: the lines are closer togetherClose lines mean a strong field.เส้นชิดกันหมายถึงสนามแรง
5. A piece of iron is pulled towards the north pole of a magnet. What pole is induced at the end of the iron nearest the magnet?เหล็กชิ้นหนึ่งถูกดึงเข้าหาขั้วเหนือของแม่เหล็ก · ปลายของเหล็กที่ใกล้แม่เหล็กที่สุดเกิดขั้วอะไร
   Answer:เฉลย: a south poleThe nearest end is the opposite pole.ปลายที่ใกล้ที่สุดเป็นขั้วตรงข้าม
6. Explain why a magnet picks up an iron nail, and why the nail falls when the magnet is taken away. (4 marks)อธิบายว่าทำไมแม่เหล็กดูดตะปูเหล็กได้ และทำไมตะปูหล่นเมื่อเอาแม่เหล็กออก · (4 คะแนน)
   Answer:เฉลย: the nail becomes a magnet in the field; its nearest end is the opposite pole, so it is attracted; iron is magnetically soft; it loses its magnetism when the magnet is removedInduced pole, attraction, soft, loses it.ขั้วเหนี่ยวนำ ดึงดูด อ่อน สูญเสีย

All free lessonsบทเรียนฟรีทั้งหมด · Free maths libraryคลังเรียนฟรี