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九年级物理全一册 人教版
第二十章 电与磁
第1节 磁现象 磁场
教学目标
了解简单的磁现象。
1
通过实验认识磁极及磁极间的相互作用。
2
通过实验认识磁场。
3
知道磁感线可以形象地描述磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场分布情况。
4
知道地磁场。
5
教学重点
教学难点
教学重点与难点
认识磁场的存在，用磁感线描述磁场。
知道磁感线可以形象地描述磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场分布情况。
在地球南北极的高纬度地区，人们常常可以看到一种奇异的自然现象。巨大的天幕似乎被染上了各种颜色，这些颜色还会不断变化，耀人眼目。科学家把这种现象叫做极光，极光的发生与地球的磁场有着密切的关系。
课堂导入
指南针为什么能够指示方向呢？
课堂导入
复习
想想议议
第1节 磁现象 磁场
指南针静止时它的长柄为什么指向南方？今天一起学习—磁现象。
公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载“司南之杓，投之于地，其柢指南。”即司南在水平光滑的“地盘”上制成的，静止时它的长柄指向南方。
一
磁现象
用一块磁铁分别去靠近回形针、 陶瓷制品（杯子）、塑料制品、1元硬币、铜螺丝等，然后观察现象。
磁铁
一、磁现象
发现磁铁能够吸引：回形针、硬币。
我们的祖先在2000多年前的春秋时期，就发现天然铁矿石吸铁的性质。现在人们利用磁铁矿石、钢及人工合成材料，根据不同需要制成各种形状的磁体。
一、磁现象
磁性和磁体
1
蹄形磁体
条形磁体
强力打捞磁体
圆形强磁体
① 能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；
具有磁性的物体叫磁体。
一、磁现象
按磁体的来源
按磁性保持
的时间
按磁体的形状
磁体的
分类
天然磁体
人造磁体
②磁体的分类
蹄形磁体
条形磁体
针形磁体
永磁体
软磁体
一、磁现象
一、磁现象
实验：把细铁屑或大头针均匀地撒在一张白纸上，将条形磁体平放在铁屑中，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动，观察磁铁两端及中间部分吸引铁屑的多少。
细铁屑
磁铁的不同部位磁性强弱一样吗？
现象：磁体两端吸引铁屑最多，中间很少。
磁体各个部分的磁性强弱不同，磁体两端的磁性最强。
大头针
一、磁现象
细铁屑
①磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁极。
2
磁极
②北极与南极
能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。
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？
把一个条形磁铁分为数段，则每一段磁体上仍然有N极和S极，如果再让这几段磁体相互吸引合为一体，则靠近的两个磁极便不再存在；“磁单极子”目前还没有观察到 。
一、磁现象
想想议议
一、磁现象
将一根条形磁铁甲用细线悬挂起来，用另一根条形磁铁乙的S极分别去靠近甲的S极和N极，再用乙的S极分别去靠近甲的N极和S极，观察现象，归纳结论。
③磁极间的相互作用
排斥
N
S
N
S
N
S
N
S
吸引
一、磁现象
将两根条形磁铁的N、S极互相靠近时，感受之间的力；
将两根条形磁铁的N、N极互相靠近时，感受之间的力。
N、S极互相吸引
N、N（S、S）极互相排斥
结论
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
一、磁现象
视频欣赏《磁极间的作用力》
一、磁现象
如何判断一个物体是否具有磁性？
① 利用磁体的磁性（吸铁性）：看能否吸引小铁钉；
② 利用磁体的指向性：即将它用细线悬挂且能在水平面内自由转动，静止时看是否总指向南北；
③ 利用磁极间的相互作用规律判断：让物体靠近小磁针，看是否能和小磁针某一磁极相排斥。如果能，物体具有磁性，如果不能排斥，则物体没有磁性。
解析
【典例1】
一、磁现象
两根外型相同的磁体A与B，一根有磁性，一根失去了磁性，不利用任何其他仪器，你将怎样区分它们？
B
A
可以利用磁体两极的磁性最强，中间最弱的性质来判断。
如图放置，如果能吸引，则B有磁性，如果不能吸引则A有磁性。
解析
【典例2】
有两根形状完全相同的钢棒，如图所示，当甲的一端靠近乙的一端时，乙被吸引，则可判断（ ）
A. 甲棒有磁性，乙棒无磁性
B. 甲棒无磁性，乙棒有磁性
C. 甲、乙两棒都有磁性
D. 以上三种说法都有可能
D
因为磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，现在靠近的两端相互吸引。综合磁极间的相互作用规律和磁体的性质无法判断甲与乙是否有磁性。
【典例3】
一、磁现象
如图甲所示，一个条形磁体摔成两段。取右边一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这段裂纹处的磁极是_________极。如果把这两段磁体沿裂纹合放在一起（如图甲），这两段会相互_________（选填“吸引”或“排斥”）。
N
S
N
S
S
甲
乙
N
吸引
①异名磁极相互吸引，所以右边裂纹处的磁极是N极。
②左边裂纹的磁极是S极、右边裂纹的磁极是N极，异名磁极相互吸引，所以这两段会相互吸引。
S N
【典例4】
一、磁现象
一、磁现象
磁化
①一些物体在磁体或电流的作用下
获得磁性，这种现象叫做磁化。
回形针也相互吸引
2
拿一根磁体去靠近或接触回形针，会发现磁铁吸引回形针，发现有一些回形针也相互吸引，表明回形针也获得了磁性。
一、磁现象
②物体被磁化后的磁极规律
钢片被磁化后靠近磁极的一端为异名磁极。
S
磁化后的磁极
钢片
磁化前无磁性
物体被磁化后的磁极是怎样的呢？把一个钢块靠近磁铁的S极，再把一个小磁针靠近钢块的另一端，看看实验结果。
N
N
一、磁现象
能够被磁化的物质大多数是含有铁、钴、镍的合金或氧化物，叫做磁性材料。
③磁性材料
磁性材料
铁、钴、镍能被磁化，是磁性材料
铜、铝不能被磁化，不是磁性材料
非磁性材料
· 被磁化的物体如果是铁性材料，获得的磁性会立即消失，叫做软磁体材料。
· 被磁化的物体如果是钢性材料，获得的磁性就会保持较长的时间，叫做硬磁体材料。
· 铁和钢制的物体都能被磁化。
变压器
一、磁现象
一、磁现象
Ⅰ. 手表被磁体磁化后，走时不准；
Ⅱ. 彩色电视机的显像管被磁化后，色彩失真；
Ⅲ. 银行卡被磁化后失效。
④磁化的危害
⑥消磁：
通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性，是磁化的逆过程。
一、磁现象
⑤磁化的方式
铁棒或其它
磁性物质
将能够被磁化的物体放在强磁体周围；
将能够被磁化的物体放在强电流周围；
用磁体的南极或北极，沿被磁化的物体向一个方向摩擦几次。
一、磁现象
电脑的硬盘
磁性材料的应用
磁性白板
银行卡的芯片
3
磁性材料在生活、生产、科学技术中有重要的应用。
一、磁现象
一、磁现象
肺部磁共振的成像
核磁共振
一、磁现象
磁悬浮列车
高速运行的磁悬浮列车与轨道完全不接触，速度可以达到300～500千米/小时
一、磁现象
视频欣赏《小实验—磁现象》
二
磁场
磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，为什么？
我们用嘴吹纸条，纸条会飘动，嘴巴也没有接触纸条，但我们可以凭借它对纸条的作用断定，这是通过空气发生作用的——尽管空气看不见，但它确实是存在的物质。
磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，磁铁的周围有什么？我们来进行探究。
二、磁场
①有甲、乙两根外形完全相同的钢棒，甲有磁性，乙没有磁性。分别用甲和乙靠近小磁针，观察到了什么现象
甲靠近小磁针，小磁针发生偏转
甲
表明：甲对小磁针施加了力的作用，而乙对小磁针没有。
磁体的周围与非磁体的周围不同。
二、磁场
二、磁场
做一做
乙靠近小磁针，未发生偏转。
②将磁铁放置在小磁针的中间后，观察现象。
小磁针发生了转动
磁体和小磁针没有接触，是通过什么对小磁针产生力的作用的？
无磁体
二、磁场
小磁针都指一定方向
小磁针受到力的作用
放置磁体
①磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏转。这种看不见、摸不着的物质，我们把它叫做磁场。
磁体和小磁针没有接触，是通过磁场对小磁针产生力的作用。
磁场
二、磁场
1
磁场虽然看不见摸不着，但它却客观存在，我们可以通过它对其他物体的作用来认识。通过转化法来感知和认识磁场对放入其中的磁性物质会产生磁力作用。
②对磁场的理解
二、磁场
磁场的特点：看不见、摸不着但它是真实存在的。
磁场对放入其中的磁体有力的作用。
放在磁场不同位置的小磁针指向不同，说明不同位置的小磁针受到磁场力的方向不同。
二、磁场
想想议议
放在磁体周围不同位置的小磁针，所指方向是否相同？
在磁场中的某一点，小磁针N极所指的方向不变。
①通过小磁针来研究磁场的方向
二、磁场
磁场的方向
2
把小磁针放在磁场中的A点，观察磁针N极所指的方向；
在A点换用另一个小磁针， 观察磁针N极所指的方向；
用手拨动，使小磁针的方向改变，等静止后观察磁针的指向。
结论
在磁场中的不同点，小磁针N极所指的方向不同。
二、磁场
在磁场中的不同点，小磁针N极所指的方向是否相同呢？
想一想
结论
小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向
② 磁场方向
二、磁场
规定
磁场方向
磁场方向的规定
二、磁场
A点的磁场方向
C点的磁场方向
A
C
条形磁体周围一些点的磁场方向
D
B
N
小磁针蓝色端为N极
B点的磁场方向
D点的磁场方向
在磁体外部放置很多、很小的小磁针，根据小磁针N极的指向，就能清楚地显示出磁场的分布情况。
③怎样表示磁场的方向？
二、磁场
用小磁针研究
在磁场中的不同点，磁场的方向不同
条形磁体
蹄形磁体
在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒一些铁屑，轻敲玻璃，观察现象。
二、磁场
用细铁屑（很多的小磁针）研究磁体周围的磁场
撒在磁体周围的铁屑被磁化，相当于一个个小磁针，小磁针在磁场的作用下有规则地排列，磁场的分布情况也被形象地显示出来。
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、形象地描述磁场，这样的曲线叫磁感线。
①条形磁铁的磁感线
二、磁场
磁感线
3
细铁屑相当于很多的“小磁针”
放入许多
小磁针
磁感线
②蹄形磁铁的磁感线
二、磁场
细铁屑相当于很多的“小磁针”
放入许多
小磁针
画出
曲线
得到
磁感线
实验的
基础上
根据磁针排列画线
磁感线
③同名磁极的磁感线
N
N
二、磁场
细铁屑相当于很多的“小磁针”
放入许多
小磁针
磁感线
④异名磁极的磁感线
二、磁场
细铁屑相当于很多的“小磁针”
放入许多
小磁针
磁感线
①在磁体外部，磁感线的方向由N极到S极，内部则由S极到N极。
二、磁场
磁感线的特点
4
磁场的强弱：A处最强，C处次之，B处最弱
②磁感线的疏密表示磁场的强弱，越密表示该点磁场越强。
磁体两端处磁感线最密，表示其两极处磁性最强。
④用磁感线描述磁场的方法叫建立模型法。磁感线并不真实存在。
前边我们学习了用带箭头的直线（光线）表示光的传播路径，也是这种方法。
二、磁场
③任何两条磁感线都不会相交。因为磁场中某点的磁场方向只有一个确定的方向。
N
S
a
b
c
d
e
a
注意三个方向：
磁感线方向即小磁针静止时N极的指向，磁场方向。
⑤磁感线上任意一点的磁感线方向，就是该点小磁针静止时北极指的方向（磁场方向），也是磁感线上该点的切线方向。
二、磁场
b
c
视频欣赏《实验—磁场、磁感线》
N
S
在图中，根据小磁针的指向，标出磁体的极性，并画出所有磁感线的方向。
N
①由小磁针N极的指向可知该点磁场的方向，确定磁感线方向。
N
②因外部磁感线总是由N极指向S极，故说明右侧一定为N极；两磁体的磁感线相斥，说明两磁体应为同名磁极。
【典例5】
二、磁场
三
地磁场
把小磁针放在桌面上，静止时，观察它们的指向是怎样的？结果发现它们的指向有规律，即小磁针的N极总是指向北方。
为什么指南针在世界各地都能够指示南北呢？
三、地磁场
①地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。
地球是一个磁体，地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
地磁两极与地理两极相反。
②地磁场的特点
地磁场
1
地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
三、地磁场
地理两极与地磁两极完全相反且并不完全重合，它们之间的夹角叫做“磁偏角”。
③磁偏角
三、地磁场
沈括（1031—1095），中国宋代著名学者，他在其著作《梦溪笔谈》中最早提及磁偏角：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。
④沈括—第一个发现磁偏角的学者
三、地磁场
①磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的。
②地球磁极在缓慢移动，磁偏角也在缓慢变化。
③近百年地球磁场衰减。
地磁场的减弱是可能导致磁场方向倒转。
⑤地磁场如何产生？
到目前为至，没有明确的结论，有各种各样的猜测……
知识拓展
2
同学们想过下列问题吗？业余时间可以在网上搜一搜，可能找出答案。
三、地磁场
四
课堂总结
磁现象与电现象的对比
磁现象 电现象
磁体能吸引铁、钴、镍等物质 带电体能吸引轻小物体
磁极有两种：北(N)极和南(S)极 电荷有两种：正电荷和负电荷
同名磁极相互排斥， 异名磁极相互吸引 同种电荷相互排斥，
异种电荷相互吸引
磁极不接触也能相互作用 电荷不接触也能相互作用
用磁体摩擦可使磁性材料磁化 摩擦可使物体带电
四、课堂总结
磁现象
①物体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
②磁体上吸引能力最强的两个部位部分叫磁极。
③磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
磁场
①磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。
地磁场
④磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性。
②磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。
③磁场的方向：小磁针静止时北极所指的方向。
磁感线
①描述磁场：磁感线可以表示磁体周围的磁场分布情况；
在磁场外部，它从磁体的N极出发，回到S极。
② 磁感线上任一点的磁感线方向，就是该点磁场的方向；
③ 磁感线的疏密表示磁场的强弱。
与条形磁铁相似，地磁两极与地理两极相反且并不重合，磁偏角。
磁现象 磁场
四、课堂总结
磁场是真实存在的；磁感线是一假想的曲线。
五
课堂练习
1. 磁铁上吸引能力最强的两个部位叫磁极，任何磁体都有两个磁极，分别叫_____极和______极。 磁极间的相互作用规律是：同名磁极相互 ，异名磁极相互 。
S
N
排斥
吸引
2. 磁悬浮列车是利用磁极间的 原理实现悬浮的; 列车的速度能够大大提高，是由于车厢与导轨之间的 大大减小。
同名磁极相互排斥
摩擦力
五、课堂练习
3. 关于磁感线的说法正确的是 ( )
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。
D
四、课堂练习
4. 现有两根大头针被条形磁铁的一端吸引，悬在条形磁铁下方，如图所示的四幅图能正确反映实际情况的是（ ）
解析：大头针被磁化后，靠近S端的都是N极，远离S端的都是S极，同名磁极相互排斥，所以A符合题意。
A
A B C D
5. 如图所示，甲、乙两小磁针在一根磁铁附近静止，下列判断正确的是 ( )
A．甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端是N极
B．甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端也是N极
C．甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端也是S极
D．甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端是S极
B
根据“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引” ，先标出条形磁体的磁极，再标出小磁针甲、乙的磁极。
6. 画出下列磁极之间的磁感线。
N
N
N
S
7. 标出下图中磁体的N、S极及小磁针的N、S极。
N
N
S
N
小磁针N极的指向和磁感线方向相同。
8. 标出磁极的名称和A、B两点的磁场方向。
N
S
N
N
9. 在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图。对实验中有关现象的分析不正确的是 （ ）
A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来
B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C．轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离
D．轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，
铁屑在磁力作用下排列有序
A
显示磁体周围的磁场分布特点
10．如图是我国早期的指南针——司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”“柢”指的是司南长柄。请在图中标出勺子的南极和北极(用字母表示)。
