课程基本信息
课例编号 学科 物理 年级 9年级 学期 第1学期
课题 磁现象 磁场（第二课时）
教科书 书名： 物理 九年级 （全一册） 出版社：人教版 出版日期： 2013 年 6月
教学人员
姓名 单位
授课教师
指导教师
指导教师
教学目标
教学目标： 知识目标：知道磁感线可以用来描述磁场。 知道地磁场、磁偏角。 能力目标：通过磁感线概念的建立，让学生经历建立模型的过程，深入体会模型法在物 理中的作用。 情感目标：通过沈括对磁偏角的发现的事例介绍，加强学生的爱国情感。 通过磁现象的介绍，激发学生学习物理的兴趣。 教学重点：用磁感线描述磁场；地磁场。 教学难点：用磁感线描述磁场。
教学过程
时间 教学环节 主要师生活动
1分钟 16分钟 6分钟 1分钟 0.5分钟 引入 用磁感线描述磁场 地磁场 课堂小结 布置作业 【问】磁场的基本性质是什么？ 【答】磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用。 【问】磁场有方向吗？磁场的方向是如何规定的？ 【答】磁场有方向；在磁场中某一点，小磁针静止时北极（ N极）所指的方向为该点的磁场方向。 【问】如果想知道磁体周围磁场的分布，要怎样做？ 【答】通过之前的学习，我们知道，磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用。磁场虽然看不见，但可以通过放置在磁场的小磁针开始对磁场的研究。 【ppt】在磁场中放入几枚小磁针，能看到磁场分布了吗？由于小磁针的数量不多，这样只能粗略看出磁场分布的大致情况。 【ppt】在磁体外部放置越多、越小的磁针，就能越清楚的看出磁场的分布情况。 【问】在磁体周围放上成千上万个小磁针岂不更好？ 问题来了，空间有限，这么多数量的小磁针放不下怎么办呢？ 用什么替代小磁针，可以更清晰反映磁场分布情况呢？ 【ppt】上节课中，我们借助铁屑对磁体的磁性强弱进行了研究，知道，铁屑可以被磁化。被磁化后的铁屑，每一粒都相当于一个极小的小磁针。我们可以用铁屑代替小磁针，把磁体周围的磁场分布情况形象地显示出来。 接下来，我们就利用铁屑来研究条形磁体周围的磁场分布情况。 【播放视频】研究条形磁体周围的磁场分布 在条形磁体上面放置一块有机玻璃板，在玻璃板上均匀的洒上一些铁屑，观察实验现象。 【ppt】铁屑被条形磁体磁化后，在磁场的作用下，首尾相连，按照一定的规律，有序地排列起来。 【ppt】让我们一起观察条形磁体周围的磁场分布。条形磁体周围的上下位置，铁屑排列的形状好像一条条弯曲的曲线。在两个磁极附近，铁屑排列的形状好像一条条放射状的曲线。可以用画图的方式把铁屑排布情况画出来。 【ppt】 铁屑可以形象的描述磁场的分布，但是不能指示方向。取某一条形状类似弯曲曲线的铁屑集合，找几个位置把小磁针重新摆上去，这几个小磁针用来反映这些位置的磁场方向。小磁针红色的一端为N极。小磁针N极所指示的方向，为该点的磁场方向。用箭头标出各点的磁场方向，这些小箭头连起来看，趋势是从N极出发指向S极。可以用一个大箭头取代这些小箭头。 这样，由铁屑排列成的线就有了方向。可以标在图上。 【ppt】再观察条形磁体磁极附近呈放射状排列的铁屑，在某一条线上也找几个位置，把小磁针摆上去，用箭头标出小磁针所在位置的磁场方向，这些小箭头连起来看，趋势是从N极向外指。用一个箭头取代这些小箭头，可以为曲线画上方向，标在图中。 【ppt】在条形磁体周围的不同位置，放置多个小磁针，用箭头标出这些位置小磁针的N极指向，即为该点的磁场方向，将小磁针移去，就为它们所在的曲线线标上了方向，用同样的方法，可以将所有曲线都标上方向。 【ppt】把铁屑去掉，保留刚才画出的带有方向的曲线，用这些曲线可以形象的描述磁场的分布。 【ppt】把铁屑、小磁针在磁场中排列情况，用一根根带箭头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。 【ppt】磁感线能够把磁体周围的磁场分布形象地表示出来。为我们描述、研究磁场提供了极大的便利。需要说明的是，磁感线是我们根据磁场中铁屑和小磁针排列画出来的。如同以前学过的光线、力的示意图和等效电路图等一样，都是为了方便研究问题而建立的物理模型。实际上，在磁体周围并不存在磁感线。 【ppt】我们已经了解了条形磁体周围的磁场分布，画出了磁感线。那么，蹄形磁体、同名磁极和异名磁极周围的磁场分布情况又是怎样的呢？接下来我们就依次进行研究。 首先，研究蹄形磁体周围的磁场分布情况。 【播放视频】研究蹄形磁体周围的磁场分布。 在玻璃板上撒上铁屑，轻敲玻璃板，也可以看到磁场分布情况。 【播放视频】把几个小磁针放在磁场中的不同位置，观察比较它们的N极指向。 我们画出蹄形磁体周围的磁感线,如图所示。 【播放视频】实验：同名磁极周围的磁场分布。 【播放视频】把小磁针放入磁场中，观察小磁针N极指向。 【ppt】我们发现，四个小磁针的N极分别指向两个条形磁体的S极。我们画出磁感线。 【播放视频】两个异名磁极周围的磁场分布。 【播放视频】把小磁针放入磁场中，观察小磁针N极指向。 【ppt】我们发现，两个异名磁极周围的磁感线都是从N极出发，终止在S极，我们画出磁感线，如果所示。 【ppt】前面的实验，我们都是在桌面上完成的，所以我们看到的是磁场在一个平面上的分布情况。 其实磁体的磁场分布在周围的立体空间中，这两张照片就形象地显示了条形磁体和蹄形磁体磁场的空间分布情况。 【ppt】刚才我们进行了四个实验，磁感线描述的磁场分布分别是这四幅图，让我们一起总结磁感线的特点： 首先观察在磁体外部磁感线的方向，有什么特点？ 1）磁感线都是由磁体的N极出发，回到S极； 2）磁感线上任意一点切线方向，是放置在该点的小磁针的N 极指向，也就是该点的磁场方向。 所以，磁感线上某一点的切线方向，表示的是该点的磁场方向。 （3）磁极附近磁场比较强，磁感线分布比较密集，原理磁极处磁场比较弱，磁感线分布比较稀疏，这说明什么？ 磁场越强的区域，磁感线越密集，磁场越弱的区域，磁感线越稀疏。 磁场的强弱可以用磁感线的疏密表示。 4）再观察，磁感线有交叉吗？在图上看，磁感线没有交叉，你知道为什么吗？ 我们知道，磁场中任意一点的磁场方向都是确定的，同一点不可能同时有两个方向。 磁感线互相不交叉。 【ppt】你能应用磁感线解决问题吗？试一试。 1.磁铁的磁感线分布如图所示,请画出磁感线的方向，P点的磁场方向。 我们知道，磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出发回到S极的，由此可判断磁感线的方向，图中P点的磁场方向就是磁感线上这点的切线方向。在图中标出。 2.图中的两个磁极是同名磁极还是异名磁极？磁感线都指向磁极，可以判断两个磁极是同名磁极，都为S极。 如果磁感线方向如图所示，它们是什么磁极？ 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。 【ppt】磁感线是为了形象描述磁场，人为画出的曲线，不是真实存在的。AB不正确，D正确。 把磁体放在磁场中任意一点，磁体都受到磁场对它力的作用。C不正确。 本题答案为C。 【ppt】通过之前的学习，我们知道，磁体都具有指向性，在水平面上可以自由转动的磁体静止时，总是一端指南，一端指北。这是为什么呢？ 【ppt】原来，地球本身就是一个磁体。地球周围存在的磁场叫做地磁场。 【ppt】在地球表面和空中的不同位置测量地磁场的方向，可以画出地磁场的磁感线，如图所示，可以看出，地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。 【ppt】将小磁针放在地磁场的某一点，回想磁体的命名方式，静止时指北方的是（N极），指向南方的是（S极）。 小磁针的N极指向为该点的磁场方向，磁感线从磁体的N极指向S极，可以判断出，小磁针的N极指向的是地磁场的南极，小磁针的S极指向的是地磁场的北极。 【ppt】小磁针的北极指向北方，正是因为受到了地球这个磁体南极的吸引，而小磁针的南极指向南方，就是因为受到了地球这个磁体北极的吸引。 【问】磁针的指向是正指南北吗？ 【ppt】事实上不是的。 【ppt】地理两极与地磁两极相反，且并不完全重合。 这一现象最早由宋代学者沈括记述。在他的科学著作《梦溪笔谈》中这样写道“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。这句话告诉我们，指南针能指南方，但是会稍微的偏向东边一点，这就是我们后来所说的磁偏角。沈括的这一发现比西方早了四百多年。 【ppt】与地磁场有关的现象也有很多。比如极光--播放视频。 我们在极地附近所能看到的极光是因为:来自地球磁层或太阳的高能带电粒子进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，与原子和分子碰撞而激发的绚丽多彩的发光现象。 【ppt】今天，我们一起经历了磁现象和磁场的学习，一起总结本节内容。 1. 用磁感线描述磁体周围的磁场。 2. 磁感线的特点： (1)磁感线都是由磁体的N极出发，回到S极。 （2)磁感线上任意一点切线方向，表示的是该点的磁场方向。 （3)磁场的强弱可以用磁感线的疏密表示。 （4)磁感线互相不交叉。 3. 地磁场、磁偏角。 【ppt】 基础性作业：完成“学生资源”中的课后练习。 2.拓展性作业： （1)阅读课本112页科学世界《动物罗盘》。 (2)尝试自制一个指南针。
1课程基本信息
课例编号 学科 物理 年级 9年级 学期 第1学期
课题 磁现象 磁场（第一课时）
教科书 书名： 物理 九年级 （全一册） 出版社：人教版 出版日期： 2013 年 6 月
教学人员
姓名 单位
授课教师
指导教师
指导教师
教学目标
教学目标： 知识目标：了解简单的磁现象； 了解磁体有吸铁性和指向性； 了解磁极及磁极间的相互作用； 认识磁化现象； 认识磁场，知道磁场方向是如何规定的。 能力目标：通过研究磁性的强弱、磁极间的相互作用、磁化等演示实验培养学生观察能力； 通过实验-判断磁极情况，培养学生应用物理知识解决问题的能力； 通过研究气流方向的演示实验，培养学生类比思考，学习迁移的能力。 情感目标：通过磁现象的演示，激发学生学习兴趣；通过硬币磁化、断裂磁极的磁极 判断等情境的设置，激发学生主动思考的求知欲；通过介绍磁现象的应用， 让学生体会物理是有趣的，有用的。 教学重点： 磁极间的相互作用规律；磁场。 教学难点： 磁场的理解。
教学过程
时间 教学环节 主要师生活动
2分钟 15分钟 7分钟 1分钟 1分钟 引入 --司南，世界上最早的指南针 一、磁现象 各种各样的磁体 磁性 磁体 磁极 磁极间的相互作用规律 磁化 生活中的磁现象 磁场 课堂小结 布置作业 【展示图片】：司南 【问】你知道这是什么吗？ 【答】这是世界上最早的指南针-司南。 【播放视频】司南的发明。 【ppt】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。” 意思是司南放在光滑的铜盘上，当它停止转动后，勺柄总是指向南方。 我国是四大文明古国之一，古老的中国具有悠久的历史，指南针是中国古代四大发明之一。是我国劳动人民智慧的结晶。聪明的中国人又将指南针逐步改进，让它应用在更广的地方，比如制作成罗盘，中国人很早就利用罗盘在航海中指示方向。 【ppt】早在2000多年前的春秋时期，我们的祖先就发现了天然磁铁矿石，现在人们利用钢或者某些合金及人工合成材料，根据需要做了各种形状的磁体。比如实验室常见的有条形磁体、蹄形磁体、环形磁体、磁针等。 【问】--研究磁体可以吸引哪种金属？ 【播放视频】老师在桌面上从左到右依次摆放了铁、铝、铜三种金属块，用磁体靠近铜块、铝块、铁块，我们观察到铁块被吸引，铝块、铜块不能被吸引。 【ppt】 磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 具有磁性的物体叫做磁体。 【问】请同学们想一想，磁体各部分磁性都一样强吗？怎样比较磁性强弱呢？ 【ppt】磁性的强弱不能直接观察，可以让磁体吸引铁屑，吸引铁屑的多少，可以反映磁性的强弱。同学们观看实验，研究磁体各部分磁性的强弱。 【播放视频】实验：研究磁体各部分磁性的强弱 【ppt】在实验中，观察到磁体的不同部位吸引铁屑的多少不同，铁屑越多，说明磁性越强，铁屑越少，磁性越弱。 条形磁体两端的磁性最强，正中间几乎没有磁性。磁体上磁性最强的两个部位叫做磁极。 【ppt】每个磁体都有两个磁极。 将磁体悬吊起来，使它能够自由转动，待它完全静止时，指南的那个磁极叫做南极（s极）。 指北的那个磁极叫做北极（N极）。 磁体静止时，总指向南北方向，体现了磁体具有指向性。 【问】磁极间的相互作用有什么规律？可以通过以下实验来探究 【播放视频】-研究磁极间的相互作用规律 将磁体悬挂起来，用另一个磁体的s极去靠近它的s极，观察到它们相互排斥，用另一个磁体的N极靠近它N极，观察到他们也相互排斥。再用另外一个磁体的N极去靠近它S极，观察到它们相互吸引了。 将吸有铁屑的S极和S极，相互靠近。 观察到铁屑互相排斥。 将吸有铁屑的N极和N极，相互靠近。 观察到铁屑也互相排斥。 将吸有铁屑的N极和S极相互接近，--播放视频 观察到它们相互吸引。 【ppt】从以上实验，都可以得出磁极间的相互作用规律： 同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 【问】你知道磁悬浮吗？磁悬浮就是利用了磁极间相互作用的原理 【播放视频】-有趣的磁悬浮。 先把一个环形磁体套在圆柱型的支架上，再把另外一个环形磁体也套上，看到上方的环形磁体悬浮起来了。 【问】两个环形磁环相对的面的是同名磁极还是异名磁极？ 【ppt】根据同名磁极相互排斥，可以判断出两个环形磁体相对的面是同名磁极。 下方环形磁体对上方环形磁体的排斥力，使上方环形磁体不能落下。 磁悬浮列车就是利用了磁极间相互作用的原理。 通过前面的学习，我们知道，每个磁体都有两个磁极，磁体的正中间几乎没有磁性。 【问】如果一个磁体在中间摔断了，断裂端有磁性吗？如果有磁性，断裂端是N极还是S极？如果想知道，怎么通过实验来判断呢？ 可以借助另外的磁体，观察它们之间的相互作用情况，判断断裂端有无磁性，是什么磁极。 【播放视频】-通过磁极间的相互作用判断磁极情况。 将条形磁体放在小车上，小车放置于光滑的玻璃板上，用断裂成的两部分分别靠近它，观察现象。 用原S极，靠近小车上条形磁体的S极，观察到它们相互排斥。用断裂端靠近小车上条形磁体S极，观察到它们互相吸引。再用断裂端靠近条形磁体的N极，观察到它们相互排斥。 【ppt】将刚才的实验现象展示出来，进一步分析。 原S极，与小车上条形磁体的S极相排斥，这说明仍为S极； 断裂端与小车上条形磁体的S极相吸引，又与N极相排斥，这说明断裂端有磁性，且为N极。 【播放视频】-通过磁极间的相互作用判断磁极情况。 再用断裂成的另外一个部分，做实验，将原N极靠近小车上条形磁体的S极，观察到它们相互吸引，用断裂端靠近条形磁体的S极，观察到它们相互排斥，再用断裂端靠近条形磁体的N极，观察到它们互相吸引。 原N极与小车上条形磁体的S极相吸引，这说明原N极仍为N极。断裂端与小车上条形磁体的S极相排斥，与N极相吸引，说明断裂端有磁性，且为S极。 【ppt】将刚才分析得出的磁极情况标在图中。 断裂成的两部分成为新的磁体。 断裂端分别形成两个新的异名磁极。 【播放视频】用断裂端吸引大头针，大头针相互吸引连成一片。 【问】大头针为什么会像磁体一样相互吸引呢？ 【ppt】一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫磁化。 【问】钢片原来没有磁性，可以使它获得磁性吗？ 【播放视频】磁化的常见方式。 【ppt】用磁体使物体磁化的常用的磁化方式： a接触或靠近磁体 b用磁体的一极沿同一方向多次摩擦。 【问】当离开磁体，钢片还有磁性吗？ 【播放视频】离开磁体后，钢片吸引大头针。 【ppt】用磁体摩擦钢片，使它磁化，钢片磁化后，磁性能保持； 像钢片这种，磁化后，磁性容易保持的材料，叫硬磁性材料： 硬磁性材料：可以制作成永磁体，也可以用来记录信息。 【问】若将钢片换作软铁片，情况又如何呢？ 【播放视频】离开磁体后，软铁片吸引大头针。 【ppt】换做软铁片，用磁体靠近它使它磁化，软铁片有磁性，磁体离开，软铁片磁性消失，用磁体摩擦软铁片，磁体离开后，磁性也消失了。 像软铁片这种，磁化后磁性容易消失的材料，叫软磁性材料： 软磁性材料可以制作成电磁铁等。 【ppt】生活中，很多现象都与磁现象有关，比如磁卡，磁带，磁扣，磁吸，磁性擦玻璃器等。 【问】我们学习了磁现象的相关内容，这里有个实验现象，大家能不能试着解释一下？ 【播放视频】被磁化后的硬币。 【问】为什么硬币一端被磁体吸引后，另一端会互相排斥？ 【ppt】硬币被磁体吸引后被磁化，硬币的下端一侧为同名磁极，根据磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，所以彼此远离。 【ppt】 水平面上放置一枚磁针，静止时，它指向南北方向。 【问】 请同学们观察，静止的磁针怎么转起来了？ 【视频播放】--磁针在磁场作用下转动 原来靠近的磁体使磁针转动了。 【问】请同学们思考两个问题 使磁针转动(运动状态改变)的原因是什么？ 【答】 磁针的运动状态改变是由于受到力的作用。 【问】 磁体和磁针不接触，是通过什么对磁针产生的作用的？ 【答】 说明磁体周围存在一种看不见，摸不到却真实存在的特殊物质。 【ppt】在物理学中，在磁体的周围，这种我们看不见、摸不着却真实存在的物质，称之为磁场。 【问】 磁场看不见，如何去研究它？ 先联想一下生活的风--气流看不到，怎么判断风向？ 【播放视频】--气流看不到，怎样判断风向？ 打开吹风机，通过吹风机的声音，知道有风吹过，但不能判断风向。现在（把布条放入），你能判断风向了吗？ 【ppt】布条飘动，说明气流对布条有力的作用，可以通过布条的飘动反映气流的流动方向； 磁场的基本性质：能对放入其中的磁体产生力的作用。磁场虽然看不见，我们可以把小磁针放在磁场附近，开始对磁场的研究。 下面，用小磁针研究磁体周围的磁场。 【播放视频】用小磁针研究磁体周围的磁场。 实验1：将同一个小磁针摆放在条形磁铁的周围不同位置，观察小磁针N极的指向变化。 将小磁针从条形磁体的S极附近缓慢移动到N极附近，在移动过程中请同学们观察小磁针N极的指向变化。 【ppt】在磁场中的不同点，小磁针静止时，指向不同，说明在磁场中受力方向不同---------磁场是有方向的。 实验2：将不同小磁针摆放在条形磁铁旁的某一确定位置，静止时，观察小磁针N极的指向。 用手拨动它，手离开后，小磁针的NS极又转回到刚才的方向。在磁场的同一点，换上不同的磁针小磁针，静止时指向是相同的。 【ppt】在磁场中同一点，小磁针静止时，N极总是指向同一个方向。 实验3：将多个小磁针摆放在条形磁铁的周围，观察小磁针的指向。 【ppt】磁场中不同点，小磁针静止时，N极指向一般不同。 【ppt】磁场中某一点的磁场方向决定了放在该点的小磁针静止时N极的指向。 物理学中规定：在磁场中某一点，小磁针静止时北极（N极）所指的方向为该点的磁场方向。 【问】同学们试试标出图中这点的磁场方向 【ppt】在磁场中某一点，小磁针静止时北极（N极）所指的方向为该点的磁场方向。用箭头标出N极指向，就是该点的磁场方向了！ 【ppt】下面，一起总结本节课的主要内容。 1. 磁体有吸铁性和指向性； 2. 磁极及磁极间的相互作用： 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 3. 磁化； 4. 磁体周围存在磁场，磁场具有方向性。 5. 磁场的基本性质： 对放入其中的磁体有力的作用。 6. 磁场方向：磁场中某点的磁场方向为放置在该点小磁针静止时的N极指向。 【ppt】布置作业。 1.基础性作业： 完成“学生资源”中的课后练习。 2.拓展性作业： 指南针是中国古代四大发明之一，同学们查阅资料，了解指南针的发明和演进过程，了解古代指南针有哪些种类？
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