20.1磁现象 磁场 教案 2023-2024学年初中物理人教版九年级全一册

20.1磁现象 磁场
【学习目标】
1．了解生活中常见磁现象，培养学生的总结、归纳能力；
2．知道磁体周围存在磁场，知道磁场的基本特性，了解磁场的概念；
3．知道磁感线可以用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的；
4. 知道地球周围有磁场以及地磁场的南北极。
5.通过知识的学习，培养学生爱科学的精神，树立起事物之间存在普遍联系的观点。通过学习中国古代对磁的应用，加强爱国主义教育。
【教学重难点】
重点：理解磁场的概念；
难点：理解磁场和磁感线的概念。
【教学方法】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入：
鸽子是怎样认识归家之路的？
建党100周年庆祝大会，天安门放飞那么多的鸽子，仍能飞回家去，奥妙何在呢？有人说，鸽子眼神好，记忆力惊人。但倘若把鸽子装在严密遮挡的笼子里到一个陌生的地方放飞，它们依然能轻而易举地飞回家．有人说，鸽子是利用地球是一个磁体来导航的，果真如此吗？这节课我们就来探讨这个问题！
新课讲授：
探究点一、磁现象
活动1：出示课件并介绍：
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。”
中国人很早就利用罗盘（指南针）在航海中指示方向。
活动2：检验学生课前预习情况，并对学生的实际情况进行总结归纳：
1.磁性:能吸引铁、钴、镍 等物质的性质。不能吸引铝、铜。
磁体:具有磁性的物体。
3.磁体的种类：
依据形状划分：
条形、针形、蹄形、圆柱形。
依据来源划分：
天然磁体；人造磁体。
依据磁性划分：
永磁体；软磁体。
活动3：演示磁铁吸引铁粉，让学生观察实验现象并思考产生原因。
归纳总结：
磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁极。（每个磁体都有两个磁极）
注意：
1.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。
2.如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上仍然有N极和S极。
活动4：实验探究：磁极间存在相互作用的力吗？相互作用力又是怎样的？
实验演示1，将一条形磁铁的一极靠近静止的小磁针，让学生观察小磁针的变化情况。用条性磁铁的另一个磁极再靠近静止的小磁针，让学生再观察小磁针的变化情况；将条形移开，再观察小磁针的变化。
实验演示2：用手拨小磁针使其转动；用嘴吹小磁针使其转动。
实验演示3：PPT动画演示两个小车的运动情况。
让学生讨论这几个活动实验。交流、讨论引起此现象的原因。
结论：小磁针发生转动，说明小磁针受到了力的作用，这些力的作用是条形磁铁、手、空气给它的。
实验表明磁体间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
拓宽延伸：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。
活动5：实验探究：用普通的铁钉靠近大头针，能否吸起大头针？能不能借助所给器材让铁钉做到吸引大头针的效果呢？说说你的办法 。
让学生讨论这个活动实验，进行实验并观察现象。交流、讨论引起此现象的原因。
实验结果表明：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。
磁化的方法 ：接触或靠近磁体；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。
磁体一般都是通过磁化制造出来的。
活动6： 简单介绍一些磁现象在生活中的应用，并让学生交流还知道哪些？
探究点二、磁场
活动1：讲台桌上有一个小磁针，想让小磁针转动，有什么方法？小磁针为什么会转动？
磁体之间没有接触，是怎样发生相互作用的？
归纳总结：说明磁体的周围肯定存在着一种看不见、摸不着的特殊物质，这种物质我们物理学中把它叫做磁场。
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的力方向不同。
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。
磁场的特点：看不见、摸不着但它是真实存在的。
磁场的基本性质：对放入其中的磁性物质产生磁力的作用。
活动2：为了形象地描述磁场，可以在磁体周围放许多小磁针，这些小磁针在磁场的作用下会排列起来，这样我们就能知道磁体周围各点的磁场方向了。如图所示，把条形磁铁放在玻璃板上，观察小磁针的指向。学生之间讨论、交流。
归纳总结：我们把小磁针在磁场中排列情况，用一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。
活动3：出示课件，展示问题：
从这些磁感线的排列情况，小组之间交流讨论分析出磁感线具有哪些特点？
归纳总结：
1.磁感线只是假想的曲线，是帮助我们描述磁场 而模拟出的（模型法），实际并不存在，但磁场是客观存在的。
2.在磁体外部，从磁体Ｎ极出发，回到S极；在磁体内部，从S极回到N极为闭合曲线。
3.磁感线上任何一点的切线方向表示该点磁场的方向。
4.磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁体两端处磁感线最密，表示其两极处磁性最强。
5.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。
探究点三、地磁场
活动1：思考与讨论：磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用呢？
总结归纳;
1．地球周围存在的磁场叫做地磁场。
2．研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
活动2：学生自学课本P122内容，总结归纳地磁场的特点。
归纳总结：
地磁N极在地理的南极附近；地磁S极在地理的北极附近。
地理两极与地磁两极相反，且并不完全重合。
活动3：老师出示课件并向学生介绍以下内容，丰富学生的见识：
1.我国宋代学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》卷二十四中写道："方家以磁石摩针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。"这是我国和世界上关于地磁偏角的最早记载。最早准确的描述了磁偏角这一现象。比西方哥伦布发现这一现象还早了400多年。
2.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……学习了下
一节电流的磁场以后，也许你会为此多一份猜想。
3.近百年地球磁场在衰减地磁场的减弱是可能导致磁场方向倒转的预兆。
课堂练习：
1．a.b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a端磁极是S极，b端磁极是N极
B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的
D．Q点的磁场方向水平向右
【答案】D
【解析】
A.在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，所以a端为N极，b端为S极，故A错误；
B.磁体的周围存在磁场，P点有磁场，故B错误；
C.为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；
D.由图可知，Q点的磁场方向水平向右，故D正确。
故选：D。
2．在举行沙滩排球比赛的场地上，人们往往先用“磁选”来对沙子进行处理。“磁选”是选走沙子中的（　　）
A．粗的沙子和小石块 B．铜、铝碎片
C．玻璃和塑料碎片 D．铁钉、铁片
【答案】D
【解析】
“磁选”就是利用磁铁的磁性，将铁.钴.镍等物质从别的物质中选出来，根据各个选项里的物体可知，只有用铁制成的物体（铁钉和铁片）才可以被磁体吸引，故ABC错.D正确。
故选：D。
3．用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个纽扣强磁铁，可组装成一个演示用的简易电动机，组装过程如图所示。乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，丙图中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有电流通过磁铁和铁钉。关于简易电动机，下列说法正确的是（　　）
A．若磁铁的N极朝下，S极朝上，则磁化后的铁钉的尖端为N极
B．磁铁与铁钉间的吸引力小于磁铁的重力
C．丙图中通过铁钉的电流方向是向上的
D．演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变电流方向
【答案】D
【解析】AB.乙图中，把铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池的正极上，若磁铁的N极朝下，S极朝上，则磁化后的铁钉根据异名磁极相互吸引可得铁钉的尖端为S极，磁铁与铁钉间的吸引力大于磁铁的重力，故AB错误；
C.干电池外部，电流从正极流向负极，所以通过铁钉的电流方向是向下的，故C错误；
D.通电导体在磁场中转动的方向取决于其在磁场中的受力方向，其受力方向改变则其转动方向就改变；而其受力方向与导体中电流的方向和磁场的方向有关。因此要改变铁钉转动方向可以改变铁钉中的电流方向或磁场方向，故D正确。
故选：D。
4．小明设计了下列四个实验，来验证“条形磁铁的磁性两端强、中间弱”的特性。其中不能达到实验目的的是（　　）
A．甲实验中，将条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B．乙实验中，将两根条形磁铁相互平移靠近
C．丙实验中，将条形磁铁沿水平方向从挂有铁块的弹簧测力计下方向右移动
D．丁实验中，将放在一堆大头针上的条形磁铁提起
【答案】B
【解析】
A.甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球，小球会跑到磁体的两极上，而中间部分没有，说明两端磁性强，中间弱，故A不符合题意；
B.乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近，由于越来越近，磁体之间的引力越来越大，但是感觉不到中间磁力和两端磁力的差异，故B符合题意；
C.丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动，弹簧测力计的示数先变小后变大，说明两端磁性强，中间磁性弱，故C不符合题意；
D.将丙实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起，磁体两端的大头针数目多，中间几乎没有，说明两端磁性强，中间磁性弱，故D不符合题意。
故选：B。
5．如图所示的四个实验现象，能确定铁棒具有磁性的是（　　）
A．与小磁针吸引 B．静止时指南北
C．吸引更多铁屑 D．电流计偏转
【答案】D
【解析】A.因磁体具有吸铁性，铁棒靠近小磁针，二者相互吸引，不能判断铁棒是否具有磁性，故A不合题意；
B.将悬挂的铁棒转一次，静止时指南北，可能是铁棒有磁性受地磁场作用而指南北，也可能是巧合，因此一次实验具有偶然性，故不能说明铁棒是否具有磁性，故B不合题意；
C.插入铁棒的通电螺线管能吸引更多铁屑，说明通电螺线管的磁性增强，因为在通电螺线管中插入铁芯可使磁场增强，故不能说明铁棒具有磁性，故C不合题意；
D.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流（可以从电流表指针发生偏转来体现），这是电磁感应现象，说明铁棒具有磁性，故D符合题意。
故选：D。
课堂小结：
一、基本知识
1．磁现象：磁体、磁极、磁极间相互作用、磁化
2．磁场
3．地磁场
二、基本技能
会用小磁针判断磁场的方向。
三、基本方法：观察法、对比法 、转换法
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
20.1 磁现象 磁场
一、磁现象
1．磁性：物体能够吸引铁、镍(niè)、钴(gǔ)等物质的性质。
2．磁体：具有磁性的物体。
3．磁极：(1)磁体上磁性最强的部位，在磁体两端。
(2)规定：能够自由转动的磁体静止时，指南的磁极叫做S极；指北的磁极叫做N极。
4．磁极间的相互作用：
同名磁极相互排斥；异名磁极相互吸引。
5．磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
二、磁场
1．磁体周围存在的一种特殊物质，可以对放入其中的磁体有磁力的作用。
2．磁体间的相互作用是通过磁场发生的。
3．磁感线：
(1)沿磁场中小磁针N极所指的方向画出一条带箭头的曲线叫做磁感线。
(2)几种磁体周围磁感线的形状。
三、地磁场
1．地球周围存在磁场，即地球是个大磁体。
2．地磁场的形状与条形磁体的磁场相似。
3．地磁南极在地理北极附近；地磁北极在地理南极附近。
【课后反思】
本节课的教学设计中，我用生活中分种子为问题情景导入，让学生分析原因引入本节磁现象。在授课的过程中，我通过大量的实验，给学生演示，让学生在体验、和观察实验现象的过程中得出几个磁概念。磁极间的相互作用的实验探究使学生通过磁极间的自由组合，和对结论的分析归纳，培养学生掌握解决问题的思路。关于磁性，教师补充除铁以外的钴、镍这些铁磁性物质，使学生认识更完善。常见的磁体采用多媒体展示更形象直观。磁化以两个演示实验导入，让学生采用手边的器材找到使物体的磁性由无到有的方法：接触和靠近磁体或在磁体上沿某一方向摩擦。从演示实验中得出磁化的概念和特点