16.1 永磁体的磁场课件（共30张ppt）2025-2026学年沪粤版（2024）九年级下册

(共30张PPT)
第1节 永磁体的磁场
第十六章 磁场 电磁铁
沪粤版（2024）九年级下册同步备课
1.知道什么是磁体。
2.知道磁极间的相互作用规律。
3.知道磁场的性质及其分布。
4.知道软、硬磁材料按去磁难易分类。
无线耳机、智能手表。大家平时用耳机听音乐，知道它清晰音质的 “幕后功臣” 是什么吗？其实是耳机里的微型永磁体，它和线圈配合能把电信号变成声音！
再打开手机指南针，无论怎么转动手机，指针都精准指南北；智能手表能计步，也靠内部磁传感器感知运动。这些科技产品里，都藏着 “磁” 的身影。那磁体为什么有这么神奇的能力？它周围藏着怎样的 “无形力量”？
观察思考
世界最早磁性指向工具—司南
冰箱磁贴
无线耳机（ 内置永磁体）
手机指南针 APP
（实时操作展示指向）
医院核磁共振仪（强磁体应用）
从生活与科技看 “磁”
思考讨论
1.转动司南和指南针，观察到 “静止后勺柄、指针总指南”，这是为什么？
2.冰箱磁贴能吸铁钉却吸不住塑料尺，说明磁体吸引物质有什么特点？
3.教材提到磁体广泛应用于 “能源、电子、医疗、汽车、航天”，大家还能想到哪些磁体应用？
这些现象和应用都与 “磁” 有关，今天我们将完全依据教材内容，一步步揭开永磁体与磁场的奥秘。
从生活与科技看 “磁”
磁性的探索（互动环节）
请学生用桌上的条形磁铁，尝试吸引身边的物品（如铁钉、铜片、橡皮、镍币），记录 “能吸引” 和 “不能吸引” 的物品。
总结：磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，这种性质叫做磁性。
磁体的分类
按来源分：天然磁体（如自然界中的磁石）、人造磁体（人工制造，如实验室用的条形磁铁）；
关键概念：能够长期保存磁性的磁体叫做永磁体，我们本节课研究的主要是人造永磁体。
知识点一：磁体
常见人造永磁体（图 16-1-1 解读）
条形磁铁：形状规则，便于探究磁性分布，常用于基础实验；
蹄形磁铁：两极在同一侧，吸附面积大，常用于固定含铁物品；
磁针：体积小、指向灵敏，是制作指南针的核心部件。
早期发现：司南的诞生
战国时期：我国最早发现磁体的指向性，《韩非子》记载 “故先王立司南以端朝夕”（“端朝夕” 即辨别方向）；
东汉时期：王充《论衡》中明确描述 “司南之杓，投之于地，其柢指南”，说明司南形如勺子，静止后勺柄指向南方，是世界上最早的磁性指向工具。
宋代创新：指南针的使用方法
沈括（1031-1095）在《梦溪笔谈》中，详细介绍了指南针的四种使用方法：
① 水浮法：将磁针穿在灯芯草上，浮于水面；
② 碗唇旋定法：把磁针放在碗沿上，使之平衡转动；
③ 指甲旋定法：将磁针放在手指甲上，利用指甲光滑度让其自由转动；
④ 缕悬法：用一根蚕丝悬挂磁针，减少摩擦（图 16-1-2 为北宋缕悬法指南针模型）。
图16-1-2 北宋缕悬法指南针模型
信息浏览 —— 指南针的发展与贡献
航海应用与世界影响
12 世纪初：我国率先将指南针用于航海，解决了 “远洋航行中辨别方向” 的难题；
12 世纪末~13 世纪初：指南针传入欧洲，为欧洲新航路开辟提供了关键技术支持；
明代郑和：用 “罗盘”（指南针装配在方位盘上的仪器）导航，率领船队 7 次远航，访问亚洲、非洲 30 多个国家和地区，最远到达红海沿岸和非洲东海岸，推动了世界航海事业的发展。
信息浏览 —— 指南针的发展与贡献
实验准备
器材：条形磁铁、铁屑、锯条（无磁性）、钢尺（无磁性）、细线、磁针、大头针。（提醒：实验前检查器材是否完好，铁屑避免撒落桌面）
实验步骤
步骤 1：探究 “磁体各处磁性是否一样”—— 用条形磁铁的两端、中间部位分别靠近大头针，观察并记录各部位吸引的大头针数量；
步骤 2：探究 “磁极的指向特点”—— 用细线将条形磁铁水平悬挂（细线系在磁铁中点），待其静止后，观察磁铁两端的指向；
步骤 3：探究 “磁极间的相互作用”—— 用磁针的 N 极分别靠近条形磁铁的两端，再用磁针的 S 极靠近条形磁铁的两端，记录 “吸引” 或 “排斥” 现象。
活动 1 —— 你对磁体了解多少
实验结论
1.磁体的两端磁性最强，这个部位叫做磁极（magnetic pole），每一个磁体都有两个磁极；
2.悬挂的磁体静止时，总是一端指南、一端指北 —— 指南的一端是南极（south pole，简称 S 极），指北的一端是北极（north pole，简称 N 极）；
3.磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
活动 1—— 你对磁体了解多少
实验引入
一些没有磁性的铁质物体（如铁钉、钢尺），有时会变得有磁性，这是怎么回事？
实验准备
器材：条形磁铁 1 根、无磁性铁钉 2 枚、铁屑若干；
预处理：先用铁钉接触铁屑，证明铁钉无磁性（铁屑不被吸引）。
实验步骤
第一部分：探究 “磁化” 的方法
① 方法 a：将条形磁铁的一极靠近铁钉的一端（不接触），再用铁钉另一端靠近铁屑，观察现象；
② 方法 b：将条形磁铁的一极在铁钉上沿 “同一方向” 反复摩擦（避免来回摩擦），摩擦 5-10 次后，用铁钉靠近铁屑，观察现象。
第二部分：探究 “去磁” 的方法
① 对已磁化的铁钉进行 “敲击”：用镊子夹住铁钉，轻轻敲击桌面 10-15 次；② 对已磁化的铁钉进行 “加热”：用酒精灯（注意安全，教师操作）加热铁钉 10 秒，冷却后；③ 分别用敲击、加热后的铁钉靠近铁屑，观察磁性是否消失。
活动 2—— 探究 “磁化” 和 “去磁”
视频欣赏—— 汤勺变磁铁
实验结论
磁化现象：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
被磁化的物体如果是铁棒，获得的磁性会很快消失。（软磁材料）
被磁化的物体如果是钢棒，获得的磁性能长久保持。（硬磁材料）
磁化方式：
①接触或靠近磁体；
②用磁体的一极沿同一方向多次摩擦磁性材料。
③用电流磁化。
思考导入
为什么磁体间不需要直接接触，就能发生相互作用呢？
（比如两个条形磁铁靠近时，不接触也会相互吸引或排斥）
磁场的定义
科学研究表明，磁体周围存在着一种看不见、摸不着的物质，这种物质叫做磁场（magnetic field）；磁体间的相互作用、磁化现象，都是通过磁场发生的 —— 比如磁针靠近磁体时，是 “磁体的磁场” 对磁针产生了作用力。
知识点二：磁场
磁场的方向性
实验现象：将小磁针放在条形磁铁周围的不同位置（如 N 极附近、S 极附近、中间位置），小磁针静止后，N 极的指向不同；
方向规定：人们把小磁针在磁场中静止时 N 极所指的方向，规定为这一点磁场的方向 —— 这就是小磁针指向不同的原因：不同位置的磁场方向不同。
现象分析
铁屑排列规律：铁屑被磁化为一个个小磁针，在磁场作用下沿磁场方向排列，形成有规律的曲线（图 16-1-6）；
不同磁极的分布差异：
① 同名磁极（如两个 N 极相对）：铁屑在两极之间分布稀疏，几乎无铁屑连接，体现 “排斥” 的磁场特点；
② 异名磁极（如 N 极和 S 极相对）：铁屑从一极密集排列到另一极，形成 “连接两极” 的曲线，体现 “吸引” 的磁场特点；
本质：铁屑的排列形状，本质是磁体周围磁场分布的 “直观反映”。
活动3——用铁屑显示磁体周围的磁场分布
问题导入
铁屑的排列能显示磁场分布，但每次实验都撒铁屑很麻烦，如何用 “画图” 的方式长期描述磁场？—— 引入 “磁感线”。
磁感线的定义
为了形象地表示磁场，科学家仿照铁屑在磁场中的分布图形，画出一条条带有箭头的曲线，这样的曲线叫做磁感线（magnetic induction line）。
注意：磁感线是 “假想的物理模型”，实际上并不存在，目的是帮助我们想象磁场的分布。
知识点三：磁感线
磁感线的核心特点
1.方向：磁感线上各点的切线方向，就是该点的磁场方向（与小磁针 N 极指向一致）；
2.走向：磁体外部的磁感线，总是从磁体的 N 极出发，最后回到磁体的 S 极（内部相反，形成闭合曲线）；
3.疏密：磁感线的疏密程度可以表示磁场的强弱 —— 磁感线越密，说明该位置的磁场越强（如磁体两极附近磁感线密集，中间稀疏，对应 “两极磁性最强” 的特点）。
①磁感线画成带箭头的实线。（不能交叉）
②磁感线是描述磁场的方法，并不存在。（模型法）
③磁体外部的磁感线都是从磁体N极出发，回到S极。
视频欣赏——磁场与磁感线
生活疑问
为什么指南针总是指向南北？—— 答案藏在 “地磁场” 中。
地磁场的概念
地球本身就是一个巨大的天然磁体，地球周围存在的磁场叫做地磁场；指南针（小磁针）在地面上静止时指向南北，就是因为受到了地磁场的作用力。
地磁场的磁极分布
注意：地磁场的两极与地理的两极 “不重合”—— 地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近（并非完全重合，存在一定夹角）；正是这种分布，使得指南针的 N 极指向地理北极（实际是靠近地磁南极），S 极指向地理南极（靠近地磁北极）。
地磁场与磁偏角 —— 地球的 “天然磁场”
视频欣赏——地磁场
定义：由于地磁两极与地理两极不重合，水平放置的磁针指向与 “地理子午线”（正南正北方向线）之间会有一个夹角，这个夹角叫做磁偏角；
发现者：我国宋代学者沈括是世界上最早注意到磁偏角的人，他在《梦溪笔谈》中记载 “方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”（磁针指南但略偏东，不是正南方）；
意义：沈括的这一发现，比西方早了 400 多年，是我国古代科技的重要成就之一。
信息浏览：磁偏角
引入
随着科技发展，人们制造出了各种磁性材料，它们在生活中无处不在。
分类标准
磁性材料按 “磁化后去磁的难易程度” 分为两类：软磁材料和硬磁材料。
两类磁性材料对比
类型 核心特点 常见材料 应用实例 应用原理
软磁材料 磁化容易、去磁也容易 软铁、硅钢、镍铁合金 ① 天线磁棒（收音机）； ② 变压器、交流电机的铁芯； ③ 计算机的记忆元器件； ④ 磁头（磁带、硬盘读写头） 需要 “反复磁化”—— 如电机工作时，铁芯需随电流变化反复改变磁性，软磁材料去磁容易，适合该场景
硬磁材料 磁化困难、去磁更困难 碳钢、钨钢、铝镍钴合金、天然磁石 ① 永磁体（实验用条形磁铁）； ② 磁卡磁条（购物卡、银行卡）； ③ 计算机硬盘内部盘片的磁粉； ④ 扬声器磁钢 需要 “长期保磁”—— 如磁卡需长期保存信息，硬磁材料能稳定保持磁性，适合该场景
知识点四：形形色色的磁性材料
生活联系
举例 “身边的软磁材料和硬磁材料”，如 “冰箱门磁封是硬磁材料（长期吸合）”“电磁铁铁芯是软磁材料（断电后无磁性）”。
电机铁芯是软磁材料
各种磁卡上的磁条是硬磁材料
1.关于磁体的磁性，下列说法正确的是（ ）
A. 磁体能吸引所有金属物质
B. 磁体只能吸引铁，不能吸引钴和镍
C. 条形磁铁中间部位吸引大头针的数量比两端多
D. 永磁体能长期保存磁性，人造永磁体属于磁体的一种
D
2.为了判断一根钢棒是否有磁性，小明进行了以下几组小实验，
其中不能达到目的的是（　　）
A.让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒具有磁性
B.用细线将钢棒吊起来，使它能在水平面内自由转动，静止时总是指南北方向，则钢棒具有磁性
C.小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性
D.让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性
D
3.地球上有一种“趋磁细菌”，将磁铁靠近它时，细菌会向磁铁的N极运动。由此可知，地磁场将驱使在赤道附近海洋中的这种细菌（ 　）
A.向地理北方运动 B.向地理南方运动
C.向地理东方运动 D.向地理西方运动
B
4.如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（　　）
A.该条形磁体的左端为N极，右端为S极
B.a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
C.置于a点的小磁针，静止时南极指向左侧
D.磁感应线是为了研究方便引入的假想曲线
D