第二十章 电与磁
第1节 磁现象 磁场
教学目标
【知识与技能】
1.知道磁体有吸铁(镍、钴)性和指向性,磁体的磁极.
2.知道磁极间的相互作用.
3.知道磁体周围存在磁场.
4.知道磁感线可以用来形象地描述磁场,知道磁感线方向是怎样规定的.
5.知道地球周围有磁场以及地磁场的南北极.
【过程与方法】
1.体会运用实验来研究、感知物理问题的方法.
2.通过实验培养学生初步的观察能力和信息交流能力.
【情感、态度与价值观】
1.通过介绍我国在磁方面的重大贡献,增强学生的爱国主义情感.
2.通过学生观察和探究实验,增强学生学习本章的兴趣.
3.观察磁体之间的相互作用,感知磁场的存在.
4.通过亲历“磁场”概念的建立过程,进一步明确“类比法”“转换法”“理想模型法”等物理方法.
重点难点
【重点】
磁极间的相互作用规律、磁场及磁感线.
【难点】
用磁感线去描述磁场的分布情况.
教学过程
知识点一 磁现象
【自主学习】
阅读课本P119-120,完成以下问题:
1.磁体:具有磁性的物质.磁体分为天然磁体、人造磁体.
2.磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质.它的吸引能力最强的两个部位叫做磁极.磁体都有两个磁极,分别叫做南(S)极和北(N)极.
3.磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
4.一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化.
5.机械手表磁化后走时不准;彩色电视机显像管磁化后色彩失真;钢针磁化后,可以用来制指南针.
【合作探究】
演示一 在2000多年前的春秋时期,我们的祖先就发现了天然磁铁矿石吸铁的性质.现在,人们利用这些磁铁矿石、钢或某些合金及人工合成材料,根据需要制成各种形状的磁体.
你能举例说明生活中的磁现象有哪些吗?
答:例如磁铁能吸引铁;指南针可以指南北,帮助人们辨别方向;小磁针指南北;两磁铁可以相吸,其中一个换一个方向就相斥等.
演示二 磁体能够吸引铁、钴、镍等物质.它的吸引能力最强的两个部位叫做磁极(每个磁体都有两个磁极).
1.把大头针平铺在一张白纸上,分别将条形磁体和蹄形磁体平放在大头针上,然后用手轻轻将磁体提起,并轻轻抖动,观察到了什么现象?
答:观察到磁体两端能吸引较多的大头针,而中部没有吸引大头针.
2.使悬吊着的条形磁体自由转动,或在水平方向上让磁针自由转动,观察每次停下来的指向是否相同?都指向什么方向?
答:指向相同;能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫做南极或S极,指北的那个磁极叫做北极或N极.
3.如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上是否仍然有N极和S极?
答:每一段磁体上仍然有N极和S极.
演示三 磁极间的相互作用
把一根条形磁体悬挂起来,用另一根磁体接近它,你会发现什么?
答:同名磁极互相排斥;异名磁极互相吸引.
演示四 磁化
1.如上图所示,将一个条形磁体靠近一个没有磁性的软铁棒,观察软铁棒是否可以获得磁性?
答:会.
2.你知道哪些磁化的方法?
答:①接触或靠近磁体;② 用一个磁体在磁性物体上沿一个方向摩擦,就可使这个物体变成磁体.
【教师点拨】
1.磁体上的不同位置,磁性强弱不同.
2.磁体具有南北指向性.
【跟进训练】
1.钢条靠近磁针的某个磁极时,发现该磁极被排斥,则该钢条( A )
A.一定具有磁性
B.一定没有磁性
C.可能有磁性也可能没磁性
D.条件不足,无法判断
2.如图所示,有三根钢棒,其中甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,如果已知甲是磁体且右端为N极,那么下列对乙、丙的判断正确的是( C )
A.乙是磁体且右端是N极
B.丙是磁体且右端是N极
C.乙是磁体,丙不一定是磁体
D.乙是磁体,丙也一定是磁体
知识点二 磁场
【自主学习】
阅读课本P120-121,完成以下问题:
1.磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质,称为磁场.
2.我们把小磁针在磁场中的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线.
【合作探究】
演示五 磁场
1.将磁针放到磁体附近,磁针指向发生偏转,说明了什么?
答:说明磁针受到了力的作用.
2.磁体和磁针没有接触,怎么会有力的作用呢?
答:磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质,称为磁场.
3.在一个条形磁体附近的不同位置放置多个小磁针,观察小磁针的指向是否相同?这说明了什么问题?
答:每个小磁针的指向不同,说明磁场每一点的磁场方向不同.
演示六 把玻璃板放在条形磁体上,再在玻璃板上均匀的撒上铁屑,然后轻轻的敲击玻璃.
1.会观察到什么现象?
答:观察到铁屑有规律的排成一条条的曲线.
2.将一些小磁针放在铁屑排列的曲线上,观察到小磁针的指向有什么特点?
答:发现小磁针的N极指向一致,沿着曲线方向.
概念:根据小磁针在磁场中的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象的描述磁场,这样的曲线叫做磁感线.
演示七 观察磁感线的排列情况
试分析磁感线具有哪些特点?
答:(1)在磁体的外部磁感线的方向都是从磁体的N极发出,回到磁体的S极;磁体内部磁感线从S极指向N极,磁感线是一条闭合的曲线.(2)磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱;磁体两极处磁感线最密,表示其两极处磁场最强.(3)空中任何两条磁感线绝对不会相交,因为磁场中任一点的磁场方向只有一个确定的方向.
【教师点拨】
1.物理学中把磁场对小磁针作用力的方向,即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向.
2.磁场看不见、摸不到,我们可以通过它对小磁针的作用来反映,这种研究问题的方法为转换法.
3.用磁感线来形象、直观地表示出磁场的方向和分布,应用了模型法.所谓的模型法就是在研究比较抽象的物理问题时,根据它的一些特征把它形象地表示出来,用一些具体的图形或模型来代替它,这样人们在研究它时就更具体化了.
【跟进训练】
1.用条形磁铁的N极去靠近某物体的A端,发现能把A端吸引过来,则物体的A端( C )
A.一定的S极 B.可能是N极
C.可能是S极 D.一定是N极
2.关于磁感线的说法正确的是( D )
A.磁感线是由小铁屑形成的
B.磁场中有许多曲线,这些曲线叫磁感线
C.小磁针在磁感线上才受力,在两条磁感线之间不受力
D.磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布而假想出来的,实际并不存在
知识点三 地磁场
【自主学习】
阅读课本P122,完成以下问题:
地球周围存在着磁场——地磁场.
【合作探究】
演示八 地球是一个巨大的磁体
1.为什么指南针总是南北指向?
答:地球相当于一个条形磁体,有南北极,地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近,所以小磁针南极指南、北极指北.就是在地磁场的作用下,小磁针才会指南北.
2.地磁的南北极和地理的南北极重合吗?
答:地理的两极与地磁的两极并不完全重合,而是有一定的偏角.这一现象是宋代学者沈括最早发现的.
【教师点拨】
1.地磁N极在地理的南极附近;地磁S极在地理的北极附近.
2.地理两极与地磁两极相反,且并不完全重合.
课堂小结
1.磁现象
磁极 磁极间相互作用规律 磁化
2.磁场
(1)磁场(客观存在):磁体周围存在的物质.
(2)磁场方向(规定):把能够自由转动的小磁针在磁场某点处静止时N极所指的方向规定为该点的磁场方向.
(3)磁感线(假想的):沿在磁场中静止的小磁针N极所指的方向画出一些带有箭头的曲线.
3.地磁场
(1)地球是个巨大的磁体,地球周围存在着磁场.
(2)地磁N极在地理南极附近,地磁S极在地理北极附近.
(3)磁偏角——沈括.
练习设计
完成本课对应训练.
温馨提示:实验视频见课件.