第一節(jié) 磁場(chǎng) 20161114

1、第一節(jié)第一節(jié) 簡(jiǎn)單磁現(xiàn)象簡(jiǎn)單磁現(xiàn)象引引 入入 新新 課課 公元公元843843年，在水天一色的茫茫大海上，一年，在水天一色的茫茫大海上，一只帆船正在日夜地航行，沒有航標(biāo)、沒有明確只帆船正在日夜地航行，沒有航標(biāo)、沒有明確的航道。船上一些聰明的中國人利用手中儀器的航道。船上一些聰明的中國人利用手中儀器指示的方向，開辟了浙江溫州到達(dá)嘉值島的航指示的方向，開辟了浙江溫州到達(dá)嘉值島的航線線, , 你知道這個(gè)神奇的儀器是什么嗎？你知道這個(gè)神奇的儀器是什么嗎？ 古代中國在磁的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和應(yīng)用上還有許古代中國在磁的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和應(yīng)用上還有許多都居于世界首位，可以說中國是磁的故鄉(xiāng)。多都居于世界首位，可以說中國是磁

2、的故鄉(xiāng)。 據(jù)據(jù)晉書晉書馬隆傳馬隆傳記載，記載，3 3世世紀(jì)時(shí)智勇雙全的馬隆在一次戰(zhàn)役中，紀(jì)時(shí)智勇雙全的馬隆在一次戰(zhàn)役中，命士兵將大批磁石堆壘在一條狹窄命士兵將大批磁石堆壘在一條狹窄的小道上，身穿鐵甲的敵軍個(gè)個(gè)都的小道上，身穿鐵甲的敵軍個(gè)個(gè)都被磁石吸住，而馬隆的兵將身穿犀被磁石吸住，而馬隆的兵將身穿犀甲，行動(dòng)如常，敵人以為遇到了神甲，行動(dòng)如常，敵人以為遇到了神兵天降，故而大敗。兵天降，故而大敗。 思考：區(qū)分鐵片和鋁片的方法。最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱為最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱為“天然磁石天然磁石”的礦物，其中含有主要成分為的礦物，其中含有主要成分為FeFe3 3O O4 4，能吸引其他物體，很像磁鐵能吸引

3、其他物體，很像磁鐵. .知識(shí)窗磁鐵的成分是磁鐵的成分是鐵、鈷、鎳鐵、鈷、鎳等原子等原子一、磁現(xiàn)象：一、磁現(xiàn)象：1.1.磁體磁體：具有具有磁性磁性的物體的物體。磁性：能夠吸引磁性：能夠吸引鐵、鈷、鎳鐵、鈷、鎳等的物質(zhì)的性質(zhì)等的物質(zhì)的性質(zhì)。2.2.磁極：磁體上磁極：磁體上磁性磁性最強(qiáng)最強(qiáng)的部分的部分磁體有兩個(gè)磁極，分別叫磁體有兩個(gè)磁極，分別叫 南極南極S S 和和 北極北極N N 3.磁極間的相互作用：磁極間的相互作用：思考思考3：沒有磁性的大鐵釘或鋼棒在接觸（或靠近）：沒有磁性的大鐵釘或鋼棒在接觸（或靠近）磁鐵時(shí)，能吸引大頭針嗎？假如能夠吸引大頭針，磁鐵時(shí)，能吸引大頭針嗎？假如能夠吸引大頭針，離

4、開磁體后，還能夠吸引大頭針嗎？離開磁體后，還能夠吸引大頭針嗎？錄像錄像4、使原來沒有磁性的物體、使原來沒有磁性的物體獲得獲得磁性的過程叫磁性的過程叫磁化磁化能夠長期保持磁性的物體叫能夠長期保持磁性的物體叫永磁體永磁體。書：知識(shí)窗書：知識(shí)窗磁化有利也有弊。磁化有利也有弊。二、磁的妙用二、磁的妙用：指南針磁卡磁帶磁盤磁懸浮列車磁懸浮列車磁懸浮列車的原理：磁懸浮列車的原理：同名磁極相互排斥NNNN第二節(jié)第二節(jié) 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，磁體并沒有接觸，它們之間的相在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，磁體并沒有接觸，它們之間的相互作用是通過什么實(shí)現(xiàn)的呢？互作用是通過什么實(shí)現(xiàn)的呢？1. 1. 磁場(chǎng)：在磁場(chǎng)：在磁體磁體的的周圍存

5、在周圍存在一種特殊的物質(zhì)，稱為一種特殊的物質(zhì)，稱為磁場(chǎng)磁場(chǎng) 磁極間的相互作用都是通過磁極間的相互作用都是通過磁場(chǎng)磁場(chǎng)發(fā)生的發(fā)生的。一、磁場(chǎng)：一、磁場(chǎng)：2.2.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)放入其中的對(duì)放入其中的磁體磁體有有的作用的作用磁磁 場(chǎng)場(chǎng)磁場(chǎng)各點(diǎn)的方向相同嗎磁場(chǎng)各點(diǎn)的方向相同嗎?磁場(chǎng)有方向嗎磁場(chǎng)有方向嗎?3. 磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向: :磁感線某點(diǎn)切線方向（極小磁針在磁場(chǎng)中磁感線某點(diǎn)切線方向（極小磁針在磁場(chǎng)中靜止靜止時(shí)時(shí)N N極極指向規(guī)定為該點(diǎn)指向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向。有有二、磁感線二、磁感線： 為了形象地描述磁場(chǎng)，仿照鐵屑的排列情況，在磁體的周圍畫一些有方向性的曲線, 叫磁

6、感線 1. 1. 磁感線磁感線是人們是人們假想假想出的、用來描述磁場(chǎng)分布的出的、用來描述磁場(chǎng)分布的曲線曲線, , 而而磁場(chǎng)磁場(chǎng)卻是卻是真實(shí)存在真實(shí)存在的的 2. 2. 磁感線上某一點(diǎn)的磁感線上某一點(diǎn)的切線切線方向方向（即（即放放 在該點(diǎn)的小磁針在該點(diǎn)的小磁針N N極極指向）指向）， 就是該點(diǎn)的就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)磁場(chǎng)方向。方向。條形磁體條形磁體的磁感線的磁感線 條形磁鐵的磁場(chǎng)條形磁鐵的磁場(chǎng)中鐵屑的排列情況中鐵屑的排列情況磁感線的方向即磁磁感線的方向即磁場(chǎng)方向場(chǎng)方向3. 3. 磁感線磁感線( (磁場(chǎng)磁場(chǎng)) )方向方向: : 磁體外部的磁感線都是磁體外部的磁感線都是N極極出發(fā)出發(fā)，再回到再回到S極極 在

7、磁體內(nèi)部，磁感線由在磁體內(nèi)部，磁感線由南極南極回到回到北極北極，形成閉合曲線。，形成閉合曲線。蹄形磁鐵的蹄形磁鐵的磁感線磁感線 蹄形磁體周圍的磁感線也是蹄形磁體周圍的磁感線也是N極出來，再進(jìn)入極出來，再進(jìn)入S極。極。 在蹄形磁體內(nèi)部，磁感線也是由在蹄形磁體內(nèi)部，磁感線也是由S極回到極回到N極，形成閉合曲線。極，形成閉合曲線。磁感線的疏密程度反應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱磁感線的疏密程度反應(yīng)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱, ,越密的地方磁性越強(qiáng)越密的地方磁性越強(qiáng)同名磁極和異名磁極的磁場(chǎng)同名磁極和異名磁極的磁場(chǎng) SNSSNNSNS1 1、試標(biāo)出各圖中磁感線的方向、試標(biāo)出各圖中磁感線的方向在左圖中請(qǐng)標(biāo)出磁鐵的磁感線方向和N,S極在右圖

8、中，請(qǐng)標(biāo)出磁體和磁針的極性 在圖20中標(biāo)出四只小磁針的北極 請(qǐng)標(biāo)明磁鐵的磁感線方向和N、S極 2、根據(jù)小磁針靜止后N極（黑端）的指向，確定出磁體的磁極，并標(biāo)出磁感線的方向西西東東北北南南知識(shí)窗 司南司南 公元前公元前206公元公元220年，中國人就年，中國人就發(fā)現(xiàn)山上的一種石頭具有吸鐵的神奇發(fā)現(xiàn)山上的一種石頭具有吸鐵的神奇特性，并發(fā)現(xiàn)一種長條的石頭能指南特性，并發(fā)現(xiàn)一種長條的石頭能指南北，古代稱為北，古代稱為“慈石慈石”，因?yàn)樗慌?，因?yàn)樗慌龅借F就吸住，好像一個(gè)慈祥的母親吸到鐵就吸住，好像一個(gè)慈祥的母親吸引自己的孩子一樣。引自己的孩子一樣。 古代的能工巧匠把磁石打磨鑿雕古代的能工巧匠把磁石打

9、磨鑿雕成一個(gè)勺形，放在青銅制成的光滑如成一個(gè)勺形，放在青銅制成的光滑如鏡的底盤上，再鑄上方向性的刻紋。鏡的底盤上，再鑄上方向性的刻紋。這個(gè)磁勺在底盤上停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，勺柄這個(gè)磁勺在底盤上停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，勺柄指的方向就是正南，勺口指的方向就指的方向就是正南，勺口指的方向就是正北，叫做是正北，叫做司南司南。其中，。其中，“司司”就就是是“指指”的意思。的意思。 指南針是中國古代四大發(fā)明之一，而且是最早把指南針是中國古代四大發(fā)明之一，而且是最早把指南針用在航海事業(yè)上的國家。這件事在人類文指南針用在航海事業(yè)上的國家。這件事在人類文化史上有非常重要的意義。海船從此有了眼睛，化史上有非常重要的意義。海船從此有了眼

10、睛，人們?cè)诤Ｉ虾叫?，再也不怕迷失方向，航海事業(yè)人們?cè)诤Ｉ虾叫?，再也不怕迷失方向，航海事業(yè)就更加發(fā)達(dá)了，這促進(jìn)了各國之間的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易和就更加發(fā)達(dá)了，這促進(jìn)了各國之間的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易和文化交流。文化交流?？茖W(xué)家認(rèn)為鴿子是利用科學(xué)家認(rèn)為鴿子是利用地球磁場(chǎng)地球磁場(chǎng)的作用來的作用來識(shí)別飛行路線的。識(shí)別飛行路線的。1. 1. 地球地球本身是一個(gè)巨大的本身是一個(gè)巨大的磁體磁體， 地球周圍空間存在的磁場(chǎng)叫做地球周圍空間存在的磁場(chǎng)叫做地磁場(chǎng)地磁場(chǎng)地磁南極地磁南極地理北極地理北極地磁北極地磁北極地理南極地理南極磁偏角測(cè)量?jī)x磁偏角測(cè)量?jī)x地地 磁磁 場(chǎng)場(chǎng)地理軸地理軸地磁軸地磁軸磁偏角磁偏角沈括沈括（1031109510311

11、095）我國宋代沈括在夢(mèng)溪筆談中有我國宋代沈括在夢(mèng)溪筆談中有如下描述：方家以磁石磨針鋒，則如下描述：方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微能指南，然常微偏東偏東，不全南不全南也。也。地磁南極地磁南極地磁北極地磁北極地理北極地理北極地理南極地理南極2、地磁地磁北北極在地理極在地理南南極極附近附近； 地磁地磁南南極在地理極在地理北北極極附近附近。3、地磁場(chǎng)地磁場(chǎng)的形狀跟的形狀跟條形磁體條形磁體的磁場(chǎng)很相似的磁場(chǎng)很相似4、我國宋代科學(xué)家、我國宋代科學(xué)家沈括沈括是世界上是世界上第一個(gè)第一個(gè) 發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)磁偏角磁偏角的科學(xué)家的科學(xué)家,比西方早比西方早四百四百多年多年觀看圖片觀看圖片1231.1.地磁場(chǎng)模形圖地磁

12、場(chǎng)模形圖. .2.2.地磁場(chǎng)示意圖地磁場(chǎng)示意圖. .3.3.地磁場(chǎng)和兩極偏離圖地磁場(chǎng)和兩極偏離圖. .4.4.極光圖極光圖. .圖2圖1圖3 北極光是出現(xiàn)于星球北極的高磁緯地區(qū)上空的一種北極光是出現(xiàn)于星球北極的高磁緯地區(qū)上空的一種絢麗多彩的絢麗多彩的發(fā)光現(xiàn)象。而地球的極光，由來自地球磁層發(fā)光現(xiàn)象。而地球的極光，由來自地球磁層或太陽的高能帶電或太陽的高能帶電粒子流（太陽風(fēng)）使高層大氣分子或粒子流（太陽風(fēng)）使高層大氣分子或原子激發(fā)（或電離）而產(chǎn)原子激發(fā)（或電離）而產(chǎn)生。北極附近的阿拉斯加、北生。北極附近的阿拉斯加、北加拿大是觀賞北極光的最佳地點(diǎn)加拿大是觀賞北極光的最佳地點(diǎn)課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：1 1

13、用一根鐵釘靠近小磁針的用一根鐵釘靠近小磁針的N N極，它們互相吸引，極，它們互相吸引，由此可判斷（由此可判斷（ ）A A鐵釘有磁性鐵釘有磁性 B B鐵釘無磁性鐵釘無磁性C C鐵釘可能有磁性，可能無磁性鐵釘可能有磁性，可能無磁性 DD條件不足，無法判斷條件不足，無法判斷2 2鋼條靠近磁針的某個(gè)磁極時(shí)，發(fā)現(xiàn)該磁極被排斥，鋼條靠近磁針的某個(gè)磁極時(shí)，發(fā)現(xiàn)該磁極被排斥，則這鋼條（則這鋼條（ ）A A一定具有磁性一定具有磁性 B B一定沒有磁性一定沒有磁性C C可能有磁性也可能沒磁性可能有磁性也可能沒磁性 DD條件不足，無法判斷條件不足，無法判斷CA3.關(guān)于磁體，下列說法中正確的是（ ）A.實(shí)驗(yàn)室里的各種

14、磁體都是天然磁體B.天然磁體和人造磁體都能長期保持磁性C.人造磁體是根據(jù)磁體具有指南北的性質(zhì)制成的D.磁性材料都是由含鐵、鈷、鎳的合金或鐵和其 他金屬氧化物制成的4.下列器件中沒有應(yīng)用磁性材料的是（ ）A.錄音機(jī)的錄音帶 B.計(jì)算機(jī)的軟盤C.電話用的IC卡 D.VCD播放器用的光盤DD課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：5.5.一根條形磁鐵，左端為一根條形磁鐵，左端為S S極，右端為極，右端為N N極，下圖極，下圖表示從表示從S S極到極到N N極磁性強(qiáng)弱變化情況的圖象中正確極磁性強(qiáng)弱變化情況的圖象中正確的是（的是（ ）D學(xué)到了什么？學(xué)到了什么？1、磁體：能夠吸引鐵、鈷、鎳等的物體。、磁體

15、：能夠吸引鐵、鈷、鎳等的物體。2、磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分、磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分-磁體有兩個(gè)磁極，磁體有兩個(gè)磁極，分別叫南極（分別叫南極（S）和北極（）和北極（N）。）。3、磁極的作用：同名磁極互相排斥；異名磁極互相吸引。、磁極的作用：同名磁極互相排斥；異名磁極互相吸引。4、磁場(chǎng)存在于磁體周圍。、磁場(chǎng)存在于磁體周圍。5、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。6、磁場(chǎng)是具有方向：、磁場(chǎng)是具有方向：把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向.7、沿小磁針、沿小磁針N極所指方向畫出

16、一條帶箭頭的曲線，極所指方向畫出一條帶箭頭的曲線，這樣的曲線叫做磁感線。這樣的曲線叫做磁感線。8、磁感線分布規(guī)律：從磁體、磁感線分布規(guī)律：從磁體N N極出來，回到極出來，回到S S極終止。極終止。9、地磁場(chǎng)：地球周圍存在磁場(chǎng)。、地磁場(chǎng)：地球周圍存在磁場(chǎng)。10、磁極：地磁北極在地理南極附近；、磁極：地磁北極在地理南極附近；地磁南極在地理北極附近地磁南極在地理北極附近11、一些物體在磁場(chǎng)或電流作用下獲得磁性，、一些物體在磁場(chǎng)或電流作用下獲得磁性，這種現(xiàn)象叫磁化。這種現(xiàn)象叫磁化。作業(yè)：作業(yè)：書書P87P87實(shí)踐：實(shí)踐：利用磁化自制指南針。利用磁化自制指南針。第二節(jié)第二節(jié)通電螺線管的磁場(chǎng)通電螺線管的磁

17、場(chǎng)在現(xiàn)代社會(huì),磁鐵除了能夠用于指示方向,還有廣泛的其他用途電磁起重機(jī)電磁起重機(jī)可以產(chǎn)生強(qiáng)大的磁性，來回搬運(yùn)物品. 帶電體和磁體有一些相似的性質(zhì)，帶電體和磁體有一些相似的性質(zhì)，這些相似是一種巧合呢？還是它這些相似是一種巧合呢？還是它們之間存在著某些聯(lián)系呢？們之間存在著某些聯(lián)系呢？ 一、奧斯特實(shí)驗(yàn)一、奧斯特實(shí)驗(yàn) 科學(xué)家們基于這種想法，一次又一次地尋找電與磁的聯(lián)系.1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特奧斯特終于用實(shí)驗(yàn)證實(shí)通電導(dǎo)體的周圍存在著磁場(chǎng).這一重大發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)了科學(xué)界，使電磁學(xué)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期 丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)，是科學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn)揭開了物理學(xué)史上的一個(gè)新紀(jì)元奧斯特不只是一位著名的物

18、理學(xué)家，還是一位優(yōu)秀的教師他的講課有表演，有分析他非常重視實(shí)驗(yàn)，他說過“我不喜歡那種沒有實(shí)驗(yàn)的枯燥的講課，因?yàn)闅w根到底，所有的科學(xué)進(jìn)展都是從實(shí)驗(yàn)開始的 將直導(dǎo)線與小磁針平行并放在小磁針的上方和下方. 觀察（點(diǎn)擊觀看實(shí)驗(yàn)視頻）1當(dāng)直導(dǎo)線通電時(shí)產(chǎn)生什么現(xiàn)象2斷電后發(fā)生什么現(xiàn)象3改變通電電流的方向后發(fā)生什么現(xiàn)象觀察到的物理現(xiàn)象 通電時(shí)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)； 斷電時(shí)小磁針轉(zhuǎn)回到指南北的方向；說明： 通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng) 通電電流方向相反，小磁針偏轉(zhuǎn)方向也相反說明：磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān) 學(xué)生回答看到的現(xiàn)象學(xué)生回答看到的現(xiàn)象總結(jié)奧斯特實(shí)驗(yàn)總結(jié)奧斯特實(shí)驗(yàn)： 現(xiàn)象：導(dǎo)線通電，周圍小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；通電電流方向改變，

19、小磁針偏轉(zhuǎn)方向相反 規(guī)律： （一）通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，這一現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)； （二）電流磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)體中的電流方向有關(guān) 學(xué)生和老師一起總結(jié)學(xué)生和老師一起總結(jié)直線電流的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)二、通電螺線管的磁場(chǎng)二、通電螺線管的磁場(chǎng)思考：1、通電螺線管是什么樣子？2、通電螺線管的磁場(chǎng)跟螺線管中的電流方向有沒有關(guān)系？3、條形磁鐵是直的，通電螺線管也是值得。它們的磁場(chǎng)有沒有相似的可能？1 1、螺線管（線圈）：導(dǎo)線繞在圓筒上。、螺線管（線圈）：導(dǎo)線繞在圓筒上。 觀察鐵屑的分布和小磁針的指向在板上均勻撒滿鐵屑在螺線管兩端各放一個(gè)小磁針，通電后觀察小磁針的指向輕輕敲板，觀察鐵屑的排列改變電流方向再觀察一次 實(shí)驗(yàn)演示 在板上均勻撒滿鐵屑，通電后輕輕敲板，觀察鐵屑的排列 實(shí)驗(yàn)演示想一想 通電前小磁針如何指向，通電后發(fā)生什么現(xiàn)象？ 原來小磁針指南北，通電后磁針偏轉(zhuǎn)想一想 改變通電方向，小磁針的指向有什么不同，說明什么？ 小磁針指向相反，說明通電螺線管兩端的極性與通電電流有