(共35张PPT)
幻灯片 1:封面
标题:14.2 磁场
学科:物理
年级:九年级
授课教师:[你的姓名]
幻灯片 2:课程引入
复习回顾:
什么是磁体?磁体有哪些基本性质?(能够吸引铁、钴、镍等物质的物体,具有磁性和指向性)
磁极间的相互作用规律是什么?(同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引)
提出问题:
磁体之间没有接触,为什么会产生力的作用?这种力是通过什么传递的?
我们看不见、摸不着的磁场,有哪些特点和规律?引出本节课主题 —— 磁场。
幻灯片 3:磁场的概念与基本性质
磁场的定义:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质,这种物质能够对放入其中的磁体产生磁力的作用,我们把它叫做磁场。
磁场的客观性:磁场是真实存在的物质,虽然看不见、摸不着,但可以通过其对磁体的作用来感知它的存在。
磁场的基本性质:对放入其中的磁体产生磁力的作用,这是磁场最核心的特性。
实验验证:将小磁针放在条形磁体周围,小磁针发生偏转;用细线悬挂的磁体靠近另一个磁体,悬挂的磁体会发生转动,这些现象都证明了磁场的存在。
图示:展示小磁针在磁体周围的偏转情况,直观体现磁场的作用。
幻灯片 4:磁场的方向
磁场方向的规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极(N 极)所指的方向就是该点的磁场方向。
方向的特点:磁场中不同位置的磁场方向一般不同,磁场具有方向性。
探究实验:在条形磁体周围不同位置放置小磁针,观察小磁针静止时 N 极的指向,记录各点的磁场方向。
实验结论:磁体周围的磁场方向是有规律的,从磁体的 N 极出发,逐渐指向 S 极。
图示:在条形磁体周围标注多个点的磁场方向,用箭头表示。
幻灯片 5:磁感线 —— 描述磁场的工具
磁感线的引入:为了形象、直观地描述磁场的强弱和方向,物理学家引入了磁感线的模型。磁感线是假想的曲线,并非真实存在。
磁感线的特点:
方向特征:磁感线从磁体的北极(N 极)出发,回到磁体的南极(S 极);在磁体内部,磁感线从 S 极指向 N 极,形成闭合曲线。
强弱特征:磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线越密集的地方,磁场越强;磁感线越稀疏的地方,磁场越弱。
方向一致性:磁感线上任意一点的切线方向,都与该点的磁场方向一致(即小磁针静止时 N 极的指向)。
不相交性:任意两条磁感线都不会相交,因为磁场中某一点的磁场方向只有一个。
注意事项:磁感线是描述磁场的工具,不是真实存在的线条,不能认为磁场是由磁感线组成的。
幻灯片 6:常见磁体的磁感线分布
条形磁体的磁感线:
分布特点:磁感线从 N 极出发,向周围空间扩散,两端磁感线密集(磁性强),中间磁感线稀疏(磁性弱),最后回到 S 极。
图示:绘制条形磁体的磁感线分布示意图,标注 N 极、S 极和磁感线方向。
蹄形磁体的磁感线:
分布特点:磁感线从 N 极出发,经过两极之间的空隙,磁感线密集(磁场强),然后回到 S 极,形状与蹄形磁体的轮廓相适应。
图示:展示蹄形磁体的磁感线分布,突出两极间磁场的密集程度。
同名磁极(N-N 或 S-S)的磁感线:
分布特点:两个磁极之间的磁感线相互排斥,中间区域磁感线稀疏,甚至几乎没有磁感线穿过,表现为排斥力。
图示:绘制同名磁极的磁感线分布,体现排斥区域的磁感线特点。
异名磁极(N-S)的磁感线:
分布特点:磁感线从 N 极出发,直接指向 S 极,两极之间的磁感线密集(磁场强),表现为吸引力。
图示:绘制异名磁极的磁感线分布,突出两极间磁感线的密集和连接性。
幻灯片 7:磁感线的作图规范
作图要求:
用平滑的曲线表示磁感线,曲线方向从 N 极指向 S 极(外部)。
磁感线的疏密要能体现磁场的强弱,磁极附近画得密集,远离磁极处画得稀疏。
在磁感线上适当位置标注箭头,指示磁场方向。
明确标注磁体的 N 极和 S 极。
错误示例与纠正:
错误:磁感线相交、没有闭合、方向标反。
纠正:展示错误的磁感线图,指出问题并给出正确画法。
练习作图:给出条形磁体和异名磁极的示意图,让学生尝试绘制磁感线。
幻灯片 8:地磁场的深入探究
地磁场的存在:地球本身是一个巨大的天然磁体,地球周围存在的磁场叫做地磁场。
地磁场的磁感线分布:与条形磁体的磁感线分布相似,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
磁偏角:
定义:地理的南北极与地磁的南北极并不重合,它们之间的夹角叫做磁偏角。
发现:我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记录了磁偏角现象,这是世界上关于磁偏角的最早记载。
特点:磁偏角的大小随地理位置的不同而略有差异。
地磁场的影响:
指南针能够指示方向,是因为指南针受到地磁场的作用,其 N 极指向地磁南极(地理北极附近)。
鸟类、鱼类等迁徙动物利用地磁场导航。
图示:绘制地磁场的磁感线分布模型,标注地理两极、地磁两极和磁偏角。
幻灯片 9:磁场的基本性质应用
磁场对磁体的力的作用:
磁体间的相互作用是通过磁场发生的,无需直接接触。例如,两个磁体靠近时,通过各自的磁场产生吸引力或排斥力。
利用磁场方向确定磁极:
已知磁场中某点的方向,可以判断磁体的磁极;反之,已知磁体的磁极,可以判断磁场中各点的方向。
实例分析:
指南针静止时 N 极指向北方,说明地磁场在该点的方向是向北的。
根据磁感线分布,判断磁体周围某点的磁场强弱和方向,分析小磁针在该点的偏转情况。
幻灯片 10:课堂练习
选择题:
关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A. 磁场是假想的,实际不存在 B. 磁感线是真实存在的曲线 C. 磁感线越密的地方,磁场越强 D. 磁感线从磁体的 S 极出发回到 N 极
小磁针静止时 N 极指向如图所示(图略,小磁针 N 极指向右侧),则该点的磁场方向是( )
A. 水平向左 B. 水平向右 C. 竖直向上 D. 竖直向下
关于地磁场,下列说法正确的是( )
A. 地磁北极在地理北极附近 B. 指南针 N 极指向地磁北极 C. 地理两极与地磁两极完全重合 D. 磁偏角是由沈括首先发现的
填空题:
磁场的基本性质是对放入其中的__________产生__________的作用。
磁感线是为了描述磁场而引入的__________曲线,它从磁体的__________极出发,回到磁体的__________极。
磁场中某点的磁场方向是指小磁针静止时__________极所指的方向,与该点磁感线的__________方向一致。
作图题:
画出蹄形磁体的磁感线分布,并标注 N 极、S 极和磁感线方向。
在图中(给出磁体和小磁针位置图)标出小磁针静止时的 N 极指向。
幻灯片 11:课堂总结
磁场的概念:磁体周围存在的特殊物质,真实存在,对磁体产生磁力作用。
磁场的方向:由小磁针静止时 N 极指向规定,不同位置方向不同。
磁感线的特点:假想曲线,闭合不相交,疏密表强弱,切线表方向,外部从 N 到 S。
地磁场:地球是大磁体,地磁两极与地理两极不重合,存在磁偏角,沈括最早发现。
核心方法:通过转换法感知磁场存在(小磁针偏转),用模型法描述磁场(磁感线),这些是物理学研究的重要方法。
幻灯片 12:课后作业
书面作业:完成课本中关于磁场的练习题,包括磁感线作图、磁场方向判断、地磁场知识应用等。
实践作业:
用撒铁屑的方法观察磁体的磁场分布:在玻璃板上均匀撒上铁屑,将磁体放在玻璃板下方,轻敲玻璃板,观察铁屑的排列情况,与磁感线分布对比。
制作一个地磁场模型,用彩色线条标注磁感线方向、地理两极和地磁两极。
拓展作业:查阅资料,了解地磁场对地球生命的保护作用(如阻挡宇宙射线);或探究动物如何利用地磁场导航,撰写一篇简短的科普短文。
2024北师大版物理九年级全册
14.2磁场
第十四章 电与磁
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
理解磁场的概念,知道磁场的基本性质。
02
知道磁极间的相互作用及磁极周围存在磁场
01
03
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
04
知道地球周围有磁场以及地磁场的南北极
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作极光,极光的发生与什么有关系呢?。
观察与思考
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
磁极间相互作用规律
N
S
N
S
N
S
N
S
排斥
吸引
演示:U形磁体磁极间的相互作用
磁针受到了力的作用。
将磁体放到磁针附近,磁针指向发生偏转,说明什么?
1
力是物体对物体的作用,磁体和磁针没有接触,怎么会有力的作用呢?
2
磁体的周围存在着某种物质跟小磁针接触并产生了作用。
S
N
S
N
磁体周围存在着肉眼看不到的特殊物质——磁场
磁场
基本性质:对放入其中的磁体有力的作用。
(磁体间的相互作用就是通过磁场发生的)
特点:看不见、摸不着但真实存在。
实验一:在条形磁体周围不同位置放小磁针,小磁针的指向是否相同?
探究磁体周围磁场的分布
S
N
演示:磁体周围磁场的分布
实验二: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。
磁化后的铁屑就像一个个小磁针,在磁场的作用下,形象地显示出磁场的分布。
结论:1.不同位置的小磁针受到磁场的力方向通常不同;
2.磁场是有方向的。
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(N)所指的方向规定为该点的磁场方向。
磁场的方向
例题
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
异名磁极相互吸引,所以右边裂纹处的磁极是N极。
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
为了方便、形象地描述磁场,人们用一些带箭头的曲线来描述磁场的分布,这样的曲线叫作磁感线。
条形磁体的磁感线
蹄形磁体的磁感线
磁感线
同名磁极的磁感线
异名磁极的磁感线
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。
磁感线的特点
4.磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁体两极处磁感线最密,表示其两极处磁性最强。
5.任何两条磁感线都不会相交。因为磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向。
磁场的强弱:A>C>B
A
B
C
例题
小磁针静止时的指向如图所示,标出磁体的极性,并画出所有磁感线的方向。
N
S
N
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
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;两磁体的磁感线都指向远方,故说明两磁体应为同名磁极。
磁针受力转动是磁场作用的结果,那么勺柄指向南方是谁的磁场在施加作用呢?
地磁场
东汉学者王充
地球
1.地球周围空间存在的磁场叫作地磁场。
2.研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
地磁场
3.地磁的N极在地理的南极附近;
地磁的S极在地理的北极附近。
4.地理两极与地磁两极并不恰好重合。
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。
宋代学者沈括(1031-1095)
知识点1
1.磁场的基本性质是指( )
A.能使放入其中的小磁针发生偏转
B.能够吸引铁、钴、镍等铁磁性材料的性质
C.能够产生磁性
D.能够对放入其中的磁体产生力的作用
D
磁场和磁感线
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2.小雨同学为了探究磁体周围的磁场,如图所示,将玻璃板平放在条形磁体上,并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,轻轻敲击玻璃板,观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被 ________(填一种物理现象名称),相当于一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来,说明条形磁体
周围存在________。
磁化
磁场
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3. (易错题)下列关于磁感线的说法正确的是( )
A.磁体周围不存在磁感线
B.磁感线是由铁屑连接而成的
C.磁感线上各点的方向就是该点的磁场方向
D.磁感线总是从磁体的S极到N极
[补充设问]磁场________真实存在的,磁感线________真实存在的。(均填“是”或“不是”)
A
是
不是
知识点2
磁感线
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4.如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,a点的磁场比b点的磁场________(填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向______(填“P”或“Q”)处。
弱
Q
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5.[2025年1月信阳期末]如图所示,请在括号中标出小磁针静止时右侧磁极的名称,并用箭头在M点标出磁感线的方向。
解:如图所示。
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6.若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,下列选项中,能合理描述这块大磁铁的是( )
A
知识点3
地磁场
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7.[2025年1月蚌埠期末]小明假期去蚌埠涂山游玩时,在森林里迷路了。幸亏他带了指南针,当指南针静止在如图所示位置时,指南针的N极所指的方向是地理位置的______方。
北
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8.[2025·莆田模拟]模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是( )
A
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9. [新考法]圆纸盒内藏着一条形磁铁,纸盒周围小磁针(涂灰端为N极)静止时的指向如图所示,下列能正确反映盒内条形磁铁放置情况的是( )
C
思路点睛:由盒子周围的小磁针静止的指向可知,盒内磁铁的磁感线是从左下方出来、回到右上方,所以磁铁的N极在左下方、S极在右上方。
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10. [新考法]如图所示,两块相同的纺锤形磁铁由于磁极间相互吸引而紧紧贴在一起,下列各图能正确表示纺锤形磁铁周围的磁感线分布特点的是( )
C
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11. [跨学科·生物 2024·常州中考]某网站报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示)”。为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的( )
A.①和②
B.③和④
C.①和③
D.②和④
A
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12.[2025年1月郑州期末]某同学用图甲所示的天然磁石制作司南,该磁石的B端是________(填“N”或“S”)极。他将该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即“司南”)。再用细线将其悬挂(如图乙所示)。司南静止时,勺柄指向地理的________(填“北”或“南”)极。
N
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13.[2025年1月福州期末]磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示,请在括号中标出磁体的磁极,并标出图中磁感线的方向。
解:如图所示。
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14.如图所示的为地磁场的示意图,请在括号内填上地磁的磁极和小磁针右下端的磁极(“N”或“S”)。
解:如图所示。
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磁场
磁场
磁极
地磁场
作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
磁体周围存在着的一种特殊物质
基本性质:对放入其中的磁体有力的作用
方向:小磁针静止时N极的指向就是该点的磁场方向
为了方便描述磁场而人为引入的带箭头的曲线
与条形磁体的磁场相似,地磁N极在地理的南极附近;地磁S极在地理的北极附近
磁感线
谢谢观看!