（人教版）九年級物理磁現(xiàn)象 磁場（教學設計）

20.1磁現(xiàn)象磁場（教學設計）年級九年級授課時間課題20.1磁現(xiàn)象磁場教學目標1.了解簡單的磁現(xiàn)象。2.通過實驗認識磁極及磁極間的相互作用。3.通過實驗認識磁場。4.知道磁感線可以形象地描述磁場，會用磁感線描述磁體周圍的磁場分布情況。5.知道地磁場。教材分析本節(jié)課是本章的第一節(jié)，是本章知識學習的預備階段，為后面學生建立電磁聯(lián)系、了解電磁現(xiàn)象等提供鋪墊。整節(jié)課主要讓學生了解生活中的一些磁現(xiàn)象，建立起磁場的概念，為學習“電生磁”“磁場對通電導線的作用”“磁生電”打下基礎。通過本節(jié)課，學生能夠感悟到像磁場這種看不見、摸不著的物質，可以通過它對其他物體的作用來認識，用實驗來感知，用磁感線來描述。本節(jié)內容由“磁現(xiàn)象”“磁場”和“地磁場”三部分構成。教學的重點是“知道磁體周圍存在磁場，會用磁感線描述磁體周圍的磁場狀況”。突出教學重點的關鍵是教師要做好教材上的幾個實驗，讓學生感悟磁場存在的真實性，并且可以用磁感線描述磁體周圍的磁場。在做“磁極間的相互作用”實驗時，通過觀察不接觸磁體有力的作用的現(xiàn)象，并設置好問題，啟發(fā)、引導學生體驗磁體周圍確實存在磁場。做“研究磁場的方向”實驗時，使學生認識可以用磁感線描述磁體周圍的磁場，并歸納得出“磁體周圍的磁感線總是從磁體的N極出發(fā)，回到磁體的S極”，再通過實驗得出常見磁體周圍磁感線的形狀，讓學生分析磁感線的方向，實現(xiàn)教學目的。本節(jié)教學的難點是“認識磁場的存在，用磁感線來描述磁場”。在做“研究磁場的方向”實驗時，可引導學生觀察撒在條形磁體、蹄形磁體周圍的鐵屑分布情況，畫出小鐵屑的分布形狀；再在磁體的周圍放上小磁針，觀察小磁針靜止時N極的指向(磁場方向)，從而啟發(fā)學生得出可以用帶箭頭的曲線來描述磁場，這些帶箭頭的曲線就叫磁感線。本節(jié)課應充分體現(xiàn)“做中學”的教學理念。教學器材條形與蹄形磁鐵、大頭釘、軟鐵棒、小磁針、鐵、鈷、鎳片，鐵屑，鋼針，鐵架臺，細線等。多媒體ppt，包含視頻《磁體間的作用力》、《探究磁體周圍的磁場》。教學過程教師活動學生活動導入新課【播放圖片并提問】1.地球南北極的“極光”在地球南北極的高緯度地區(qū)，人們常常可以看到一種奇異的自然現(xiàn)象。巨大的天幕似乎被染上了各種顏色，這些顏色還會不斷變化，耀人眼目?？茖W家把這種現(xiàn)象叫做極光，極光的發(fā)生與地球的磁場有著密切的關系。2.“羅盤”公元843年，在茫茫的大海上，一只帆船正在日夜不停地航行，沒有航標、沒有明確的航道。船上一些聰明的中國人利用手中儀器指示的方向，開辟了從浙江溫州到達日本嘉值島的航線。這個神奇的儀器，就是羅盤，即指南針。指南針為什么能夠指示方向呢？這節(jié)課學習—《20.1磁現(xiàn)象磁場》。學習新課一、磁現(xiàn)象1.磁性、磁體和磁極【演示實驗】（1）探究磁性、磁體和磁極實驗一：用磁體的一端分別靠近鐵片、鋼鋸片、硬幣、銅螺絲、回形針、玻璃片等。實驗現(xiàn)象：通過實驗發(fā)現(xiàn)磁體能夠吸引鐵片、鋼鋸片、硬幣和回形針，不能吸引銅螺絲、玻璃片。實驗二：把細鐵屑或大頭針均勻地撒在一張白紙上，將條形磁體平放在鐵屑中，然后用手輕輕將磁體提起，并輕輕抖動，觀察磁鐵兩端及中間部分吸引鐵屑的多少。實驗現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)兩端附近吸引的鐵屑最多，而中間部位幾乎不吸引。實驗三：用線吊起一個小條形磁體，使它在水平面內自由轉動，發(fā)現(xiàn)小磁體靜止的時候，大致停在南北方向上。即自由轉動的磁體，靜止后恒指南北.（2）探究歸納①磁性與磁體：物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫做磁性，具有磁性的物體叫做磁體。②磁極：磁體的兩端磁性最強，中間部分磁性最弱，幾乎沒有磁性。我們把磁體上磁性最強的部位叫做磁極。能夠自由轉動的磁體，靜止時指南的那個磁極叫做南極或S極，指北的那個磁極叫做北極或N極。（3）磁體的分類①按磁體的形狀分：條形磁體、蹄形磁體和針形磁體；②按磁體的來源分：天然磁體和人造磁體。③按磁性保持的時間分：永磁體和軟磁體。2.磁極間的相互作用【實驗】將一根條形磁鐵甲用細線懸掛起來，用另一根條形磁鐵乙的N極分別去靠近甲的N極（圖1）和S極（圖2），再用乙的S極去靠近甲的S極（圖3），觀察現(xiàn)象，歸納結論?！緦W生實驗】②將兩根條形磁鐵的N、S極互相靠近時，感受之間的力；將兩根條形磁鐵的N、N極互相靠近時，感受之間的力?！窘Y論】同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引?！静シ乓曨l】磁極間的作用力3.磁化（1）實驗：如圖所示，在鐵架臺上固定一軟鐵棒，在它的下方放一些細鐵屑，然后在軟鐵棒的上方放一根條形磁體，發(fā)現(xiàn)軟鐵棒能吸引細鐵屑，軟鐵棒變成了磁體。（2）磁化的方法①將磁鐵的一極靠近或接觸磁性材料（圖甲）；②將磁鐵的一極在磁性材料上沿同一方向重復摩擦幾次（圖乙所示）；③利用充磁機對磁性材料充磁。鋼被磁化后能長時間保持磁性，鐵則不能。人造磁體就是將鋼進行磁化而制成的。磁化磁化磁化方法（3）磁化的危害：機械手表被磁化后走時不準，彩色電視機顯像管被磁化后色彩失真等。（4）磁化的應用：磁帶和磁盤上都含有磁性物質，利用它上面的磁性物質可以存儲聲音、圖像和文字信息。（5）消磁：通過撞擊、煅燒等手段使磁體失去磁性的過程。消磁可以看成是磁化的逆過程，是將磁體內部原來排列整齊有序的磁分子打亂，使其變得雜亂無章?！纠}1】小科在課外興趣活動課中將數(shù)枚一元硬幣按如圖所示放在兩根平行的條形磁鐵上，搭成了一座漂亮的“硬幣橋”，下列分析正確的是（C）A．“硬幣橋”上左右兩端的硬幣沒有磁性B．“硬幣橋”中間磁性最強C．“硬幣橋”的搭建利用到了磁化的原理D．兩枚硬幣相鄰的部分是同名磁極【解析】當硬幣都放在磁體的磁極上時，會被磁體磁化，硬幣也具有N極和S極，因此最外側的硬幣也有磁性，由于異名磁極相互吸引，硬幣便會搭成一座漂亮的“硬幣橋”，搭成的“硬幣橋”相當于條形磁鐵，并且中間磁性最弱，故ABD錯誤，C正確。所以選C。進行實驗，得出磁極間的相互作用規(guī)律。觀看視頻。觀看實驗，分析現(xiàn)象，知道磁化的概念。討論并回答磁化的危害，磁化的應用。做例題1，加深理解磁極間的相互作用力。學習新課【提問】磁鐵不接觸鐵釘就可以吸引鐵釘，為什么？我們用嘴吹紙條，紙條會飄動，嘴巴也沒有接觸紙條，但我們可以憑借它對紙條的作用斷定，這是通過空氣發(fā)生作用的——盡管空氣看不見，但它確實是存在的物質。磁鐵不接觸鐵釘就可以吸引鐵釘，磁鐵的周圍有什么？我們來進行探究。1.磁場及其方向（1）磁場【實驗】用一塊布包著條形磁體，放在桌子上，拿一個小磁針靠近磁體，你觀察到了什么現(xiàn)象?現(xiàn)象：將磁針放到磁體附近，小磁針指向發(fā)生偏轉。分析：小磁針指向發(fā)生偏轉，表明小磁針受到了力的作用。這是因為磁體周圍存在著一種物質，能使小磁針偏轉。磁場：磁體周圍存在著的這種看不見、摸不著的物質叫做磁場。磁體兩極磁場最強，中間磁場最弱，離磁體越遠，磁場越弱。（2）磁場的基本性質磁場的基本性質是對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的。（3）實驗探究：磁場的方向①先在桌面上放一圈小磁針，觀察小磁針的指向，再把一根條形磁體放到小磁針的中間，再觀察小磁針的指向。②實驗現(xiàn)象：放入條形磁體前，每個小磁針都指示南北方向，放入條形磁體后小磁針的指向發(fā)生了改變，不同位置的小磁針的指向不同。③現(xiàn)象分析：小磁針N極在磁場中不同位置的指向不同，說明小磁針在磁場中的不同位置時，N極的受力方向是不同的。探究歸納：磁場具有方向性。物理學中把小磁針靜止時北極所指的方向規(guī)定為該點磁場的方向。2.磁感線（1）實驗探究磁體周圍的磁場①用小磁針探究磁體周圍的磁場：在磁場中的不同點，放入許多小磁針，發(fā)現(xiàn)小磁針N極所指的方向不同，說明磁體周圍各點的磁場方向不同。②用鐵屑探究磁體周圍的磁場：將玻璃板平放在磁體上，并在玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑，輕輕敲擊玻璃板，可以看到小鐵屑排列成一條條有規(guī)律的曲線。用小磁針探究磁場用小磁針探究磁場用細鐵屑探究磁場（2）磁感線的概念將一些小磁針放在鐵屑排列的一條曲線上，可觀察到小磁針的N極指向沿著曲線方向。把小磁針在磁場中的排列情況，用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方便、形象地描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線，如圖所示。（3）磁感線的方向磁感線是有方向的曲線，曲線上箭頭的方向表示磁感線的方向，也是該點磁場的方向，磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā)，回到S極。磁感線上某點的切線方向與放在該點的小磁針靜止時北極的指向一致，如圖所示。（4）五種基本磁場的磁感線描述①條形磁鐵的磁感線；②蹄形磁鐵的磁感線；③同名磁極的磁感線（N、N極之間）；④同名磁極的磁感線（S、S極之間）；⑤異名磁極的磁感線。條形磁鐵的磁感線條形磁鐵的磁感線蹄形磁鐵的磁感線異名磁極的磁感線同名磁極的磁感線（S、S極之間）同名磁極的磁感線（S、S極之間）異名磁極的磁感線3.磁感線的性質（1）磁感線是用來描述磁場的一些假想曲線，實際上并不存在.磁感線上任意一點的切線方向為該點的磁場方向。磁場越強的地方，磁感線分布越密；磁場越弱的地方，磁感線分布越疏。（2）磁感線為封閉的、立體的曲線，在磁體的外部，磁感線的方向是從N極指向S極，而在內部，是從S極指向N極。（3）在同一磁場中，任何兩根磁感線都不會相交。這是因為在同一磁場中任何一點的磁場方向只有一個確定的方向，如果在某一點有兩條磁感線相交，就意味著該點有兩個磁場方向，就與某點磁場方向的唯一性相悖?！静シ乓曨l】——《探究磁體的磁場》【例題2】磁場是看不見的，但它是真實存在于磁體周圍的一種特殊物質。在研究磁場的強弱和方向時，構建了磁感線模型。如圖所示，我們忽略掉所畫的磁感線的粗細等次要因素，抓住磁感線的_________這個主要因素來描述磁場的強弱，同時用磁感線的______描述磁場的方向。圖中的小磁針靜止時，小磁針的左端是_____（選填“N”或“S”）極?！敬鸢浮渴杳艹潭?，方向，S.【解析】磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，磁感線越密，磁場越強。磁感線的方向與磁場的方向相同，所以用磁感線方向描述磁場的方向。圖中的小磁針靜止時，小磁針N極的指向為磁場的方向，所以左端S極，右端是N極。【例題3】如圖所示是條形磁體的磁場外布圖，有以下說法其中正確的是（C）①該條形磁鐵的右端為N極，左端為S極；②a處的磁場強弱與b處的磁場強弱相同；③置于a點的小磁針，靜止時北極指向左側；④磁感線是真實存在的一種物理模型A．①② B．③④ C．①③ D．②④【解析】①在磁體外部，磁感線都是從N極出發(fā)，回到S極，因此，圖中條形磁鐵的右端為N極，左端為S極，故①正確；②磁體中兩極的磁性最強，中間的磁性最弱，因此，a處的磁場比b處的磁場弱，故②錯誤；③由于磁場中某一點，小磁針靜止時N極所指的方向為磁場的方向，所以置于a點的小磁針，靜止時北極指向左側，故③正確；④磁感線是為了便于研究，人們假想出來的，是一種物理模型，但不是真實存在的，故④錯誤；綜上所述，①③正確，故ABD錯誤，C正確。所以選C。觀看視頻，加深對磁感線的理解。學習新課【演示并提問】把小磁針放在桌面上，靜止時，觀察它們的指向是怎樣的？結果發(fā)現(xiàn)它們的指向有規(guī)律，即小磁針的N極總是指向北方。為什么指南針在世界各地都能夠指示南北呢？1.地磁場（1）地球周圍空間存在的磁場叫做地磁場。地球是一個磁體，地磁場的形狀與條形磁體的磁場很相似。（2）地磁場的特點地磁兩極與地理兩極相反。地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近。2.磁偏角地球這個巨大的磁體有兩個磁極，分別稱為地磁的南極（S）和地磁的北極（N），地磁的兩極和地理的兩極并不重合。地磁的南極在地理的北極附近，地磁的北極在地理的南極附近，它們之間有一個偏差角度，我們稱為磁偏角。我國宋代學者沈括第一個發(fā)現(xiàn)磁偏角。3.地磁場的利用（1）行軍、航海需要利用地磁場對指南針的作用來定向。（2）鴿子、海龜是利用地磁場來導航的。（3）鰻鱺以地磁場作為信息源提供信息?！纠}4】中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也?！边M一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖所示。地磁場的磁感線_____（選填“是”或“不是”）真實存在的，地磁場的N極在地理的_____（選填“南”或“北”）極附近。【答案】不是，南.【解析】磁感線是假想的分布在磁體周圍的曲線，地磁場的磁感線不是真實存在的，地磁場是真實存在的。地理的南北極和地磁的南北極并不重合，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近。進行實驗，得出地磁場的概念，知道磁偏角的存在。討論列舉生活中與地磁場有關的一些應用。做例題4，鞏固有關地磁場的概念。課堂練習課堂練習第1題圖第2題圖第1題圖第2題圖2．如圖，用一根不知有無磁性的鐵棒的A端靠近一根懸掛的條形磁鐵的N極，發(fā)現(xiàn)條形磁鐵被吸引。該鐵棒有沒有磁性呢？下列說法正確的是（）

A．可以確定有磁性，且A端是S極B．不確定有無磁性，只需要將B端靠近S極，觀察現(xiàn)象就可以判斷C．不確定有無磁性，只需要將B端靠近N極，觀察現(xiàn)象就可以判斷D．不確定有無磁性，若將A端靠近S極，觀察現(xiàn)象仍然無法判斷【答案】C【詳解】假如鐵棒有磁性，異名磁極相互吸引，鐵棒的A端靠近一根懸掛的條形磁鐵的N極，鐵棒和條形磁鐵的N極相吸引，說明鐵棒的A端是S極；假如鐵棒沒有磁性，磁體可以吸引磁性材料，條形磁鐵具有磁性，可以吸引沒有磁性的鐵棒，所以鐵棒是否具有磁性不能確定；將鐵棒的B端靠近懸掛的條形磁鐵的N極，磁鐵遠離鐵棒，由于只有同名磁極相互排斥，因此鐵棒一定有磁性，并且B端為N極，則A端為S極。故C正確，ABD錯誤。所以選C。3．磁體旁的小磁針靜止時所指的方向如圖所示，請在括號中標出磁體的磁極，并標出圖中磁感線的方向。

【答案】見右圖。

【詳解】根據(jù)磁極之間的相互作用規(guī)律可知，小磁針左側磁體為N極，右側磁體為S極，磁感線從N極指向S極，如圖所示。

4．條形磁體的磁感線如圖所示，小磁針處于靜止狀態(tài).請在圖中標出：①磁感線A點處的磁場方向；②小磁針的N極。【答案】見右圖?！驹斀狻扛鶕?jù)磁體外部磁感線從N極到S極可以判斷磁感線的方向，小磁針的N極指向磁感線的方向，如圖所示。5．關于磁場和磁感線，以下說法不正確的是（）A．磁感線分布在磁體周圍的立體空間里B．磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的C．磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā)，回到S極的D．磁場中，小磁針靜止時北極所指的方向為該點磁場的方向【答案】A【詳解】A．磁感線是為了描述磁場而引入的一種假想的線，磁感線不是真實存在的，故A錯誤，符合題意；B．磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，故B正確，不符合題意；C．磁體外部的磁感線是從北極出來，回到S極，故C正確，不符題意；D．磁場中的小磁針靜止時，北極所指的方向跟該點的磁場方向一致，為該點的磁場方向，故D正確，不符合題意。所以選A。6.如圖所示，是條形磁體的磁場分布圖，a、b是磁場中的兩個點，關于該磁場，下列說法正確的是（）A．磁感線是為了研究方便而引入的假想曲線B．該條形磁體的右端為S極，左端為N極C．將一小磁針置于b點，其靜止時N極指向右側D．由于a點沒有磁感線經(jīng)過，所以a處的磁場比b處弱【答案】A【詳解】A．磁感線是為了研究磁場的分布情況而引入的假想曲線，不是真實存在的，故A正確；B．在磁體的外部，磁感線都是從N極出發(fā)，回到S極，所以由圖知，該條形磁體的右端為N極，左端為S極，故B錯誤；C．小磁針靜止時N極所指的方向為磁場的方向，所以將一小磁針置于b點，其靜止時N極指向左側，故C錯誤；D．磁體周圍，越靠近兩極的位置其磁感線越密集，磁場越強，所以a處的磁場比b處強，故D錯誤。所以選A。第第6題圖第7題圖7．人類最早的磁化技術出現(xiàn)在我國宋代。據(jù)《武經(jīng)總要》記載，古人先將魚形鐵燒紅，令鐵魚頭尾指向南北，如圖甲所示，然后將其放入水中冷卻，依靠地磁場獲得磁性，再將其放入水中漂浮，制成指南魚，圖乙中是它靜止時的指向。下列判斷不正確的是（）A．魚形鐵能被磁體吸引B．指南魚漂浮在水中受到的浮力等于它受到的重力C．指南魚魚頭應標注“N”D．指南魚的腹部磁性最強【答案】D【詳解】A．磁性是指能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質；魚形鐵是用鐵制成的，能被磁體吸引，故A正確，不符合題意；B．指南魚漂浮在水中，受力平衡，受到的浮力等于它受到的重力，故B正確，不符合