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【学习目标】
学习目标 物理观念:通过学习磁化及磁性材料的知识,理解磁化的原理和硬磁、软磁材料的特性差异,形成磁现象应用的物理观念,能区分生活中不同类型的磁性材料及其用途。 科学思维:通过分析磁化实验现象、对比不同磁性材料的应用案例,提升对磁现象相关信息的分析与推理能力,能结合磁体指向性特点理解自制指南针的工作逻辑。 科学探究:通过开展磁化实验、自制指南针等实践活动,掌握磁化操作方法和指南针的制作流程,提高观察实验现象、将知识应用于实践的探究能力。 科学态度与责任:通过了解磁性材料在生活和科技中的广泛应用,树立科学应用磁现象的意识,培养关注磁技术发展、严谨完成实验操作的科学态度与实践责任感。
学习重点 1.磁化的概念及实验现象分析。 2.硬磁材料与软磁材料的区别及应用实例。 3.自制指南针的实践操作与原理理解。
学习难点 1.磁化本质的宏观现象归纳。 2.不同磁性材料应用场景的区分及原理分析。
【课前预习】
一、磁化现象
1. 使没有磁性的物体获得磁性的过程叫做______;能够被磁化的物质大多是铁、钴、镍等______,如钢、铁钉等。
2. 用条形磁体的磁极在钢针上沿同一方向反复摩擦,钢针就会具有磁性,这种磁化方法属于______磁化;将铁钉靠近磁体的磁极,铁钉会暂时具有磁性并吸引小铁钉,这种磁化方法属于______磁化。
二、磁性材料及其分类
3. 根据磁性保持的时间长短,磁性材料可分为______和______;其中磁化后磁性能够长期保持的是______,如我们常用的永磁体。
4. 磁化后磁性容易消失的磁性材料是______,它在生活中应用广泛,如电磁铁的铁芯、变压器的铁芯等,因为其磁性可以随需要控制。
三、磁性材料的应用
5. 生活中,银行卡上的磁条、录音磁带、电脑硬盘等,都是利用______记录信息的;冰箱贴、永磁门吸则利用了______的磁性特性。
6. 工业生产中,起重机利用电磁铁吸附废钢铁,这是因为电磁铁的铁芯采用______,断电后磁性消失,便于释放钢铁。
【课中研学】
1. 思考:没有磁性的大头针被磁铁靠近后为什么能吸引其他大头针?磁体与大铁钉分离后,小铁钉还能保持磁性吗?铁钉和钢棒用同样的方式磁化后,磁性保持情况一样吗?
2.①观察“磁体靠近/分离大铁钉”演示实验,记录现象。
②分组完成铁钉、钢棒的磁化对比实验。
③归纳磁化的定义、方式及材料差异。
1. 能被磁化的物质统称为什么?常见的分类有哪些? 生活中哪些物品用到了硬磁材料?哪些用到了软磁材料?
2. 归纳磁性材料分类表格,标注特性和实例。
【课堂总结】
【分层作业】
(巩固性作业)
一、填空题
1.使没有磁性的物体获得磁性的过程叫做______,常见的可被磁化物质有铁、______、镍等。
2. 根据磁性保持时间的长短,磁性材料分为硬磁材料和________,其中永磁体属于________材料。
3. 用条形磁体在钢针上沿同一方向反复摩擦使钢针磁化,这种方法称为________磁化;将铁钉靠近磁体使其暂时带电,属于________磁化。
4. 电磁铁的铁芯常用________材料制作,因为它磁化后磁性容易消失,便于控制。
5. 银行卡磁条、电脑硬盘利用________记录信息,体现了磁性材料的实用价值。
二、选择题
6.下列物品中,利用硬磁材料制作的是( )
A. 电磁铁铁芯 B. 变压器铁芯 C. 冰箱贴 D. 录音磁带铁芯
7. 关于磁化现象,下列说法正确的是( )
A. 所有金属都能被磁化 B. 磁化过程是物体失去磁性的过程
C. 钢比铁更容易被磁化且磁性保持更久 D. 靠近磁体不能使物体磁化
8. 下列现象中,属于磁化现象的是( )
A. 磁体吸引铁钉 B. 铁钉在磁体旁吸附小铁屑
C. 磁体静止时指向南北 D. 钢针被磁体摩擦后吸引大头针
9. 软磁材料的主要特点是( )
A. 磁化后磁性长期保持 B. 磁性容易控制(易磁化易退磁)
C. 不能被磁化 D. 只能通过摩擦方式磁化
10. 下列关于磁性材料应用的说法,错误的是( )
A. 永磁门吸利用硬磁材料的磁性 B. 起重机电磁铁铁芯用软磁材料
C. 录音磁带利用磁性材料记录声音信号 D. 所有磁性材料都能永久保持磁性
(拓展性作业)
11.小明用条形磁体摩擦钢针制作简易指南针,下列操作能增强钢针磁性的是( )
A. 来回摩擦钢针 B. 沿同一方向快速多次摩擦
C. 用磁体中间部位摩擦钢针 D. 摩擦后用力敲击钢针
12. 将一根磁化后的钢针放在火上加热,发现其不再吸引小铁钉,原因是( )
A. 钢针质量变小 B. 钢针温度升高导致磁性消失
C. 钢针发生了熔化 D. 火的热量破坏了钢针结构
13. 下列生活场景中,既利用磁化现象又用到软磁材料的是( )
A. 用永磁体固定海报 B. 电磁铁分拣废钢铁
C. 银行卡刷卡消费 D. 用磁化钢针制作指南针
14. 关于硬磁材料和软磁材料的选择,下列说法合理的是( )
A. 制作儿童玩具磁铁,选软磁材料 B. 制作电磁铁铁芯,选硬磁材料
C. 制作长期使用的磁针,选硬磁材料 D. 制作变压器铁芯,选硬磁材料
15. 往一堆混杂的金属片(含铜片、铁片、铝片)中放入一块强磁体,下列说法正确的是( )
A. 只有铁片会被吸引,且被磁化 B. 铜片、铝片会被吸引但不被磁化
C. 所有金属片都会被吸引并磁化 D. 铁片会被吸引,铜片、铝片被排斥
(探究性作业)
选做题:
三、综合题
16.请设计实验,比较“摩擦磁化”和“接触磁化”两种方法使铁钉获得磁性的强弱。要求写出:①实验器材;②实验步骤;③判断磁性强弱的依据。
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17. 小明发现家里的旧磁带放在强磁体旁后,播放的声音变得模糊。结合本课时知识,分析其中的原因,并说明为了保护磁带信息,应注意哪些事项(至少2点)。
参考答案
【课前预习】
1.磁化;磁性材料
2. 摩擦;接触
3. 硬磁材料;软磁材料;硬磁材料
4. 软磁材料
5. 磁性材料;硬磁材料
6. 软磁材料
【作业布置】
1.磁化;钴
2. 软磁材料;硬磁
3. 摩擦;接触
4. 软磁
5. 磁性材料
6. C(解析:冰箱贴需长期保持磁性,用硬磁材料;电磁铁、变压器铁芯需易退磁,用软磁材料)
7. C(解析:只有铁、钴、镍可被磁化,A错;磁化是获得磁性的过程,B错;靠近磁体可实现接触磁化,D错;钢是硬磁材料,易磁化且磁性持久,C正确)
8. D(解析:A是磁体的吸铁性,B是磁体对铁钉的磁化作用,C是磁体的指向性,D是钢针被磁化后获得磁性,属于磁化现象)
9. B(解析:软磁材料的特点是易磁化、易退磁,磁性易控制,A是硬磁材料特点,C、D错误)
10. D(解析:软磁材料磁化后磁性易消失,并非所有磁性材料都能永久保磁,D错误)
11. B(解析:沿同一方向快速多次摩擦,能使钢针内磁畴排列更有序,磁性更强;来回摩擦会打乱磁畴排列,A错;磁体中间磁性弱,C错;敲击会使磁性消失,D错)
12. B(解析:高温会破坏磁体内部磁畴的有序排列,导致磁性消失,钢针未熔化,A、C、D错误)
13. B(解析:电磁铁通过电流使软磁材料铁芯磁化,断电后磁性消失,既利用磁化又用软磁材料;A用硬磁材料,C是硬磁材料记录信息,D是硬磁材料应用,均不符合)
14. C(解析:玩具磁铁、磁针需长期保磁,选硬磁材料;电磁铁、变压器铁芯需易控磁,选软磁材料,故C正确,A、B、D错误)
15. A(解析:只有铁是磁性材料,会被磁体吸引且被磁化;铜、铝非磁性材料,不被吸引,A正确)
16. ①实验器材:两根完全相同的铁钉、条形磁体、若干相同的小铁屑、白纸。②实验步骤:a. 用条形磁体在第一根铁钉上沿同一方向摩擦10次(摩擦磁化),在第二根铁钉上靠近条形磁体N极静置10秒(接触磁化);b. 将两根铁钉分别放在铺有白纸的小铁屑中,轻轻晃动白纸;c. 观察并记录两根铁钉吸附小铁屑的数量。③判断依据:磁性越强的铁钉,吸附的小铁屑数量越多,通过比较铁屑数量可判断磁性强弱(解析:控制铁钉、铁屑等变量,用“吸附铁屑数量”将磁性强弱转化为可观察的现象,符合转换法思想)。
17. 原因:磁带是利用磁性材料记录声音信号的,强磁体的磁场会使磁带内已有序排列的磁畴被打乱,导致记录的信息损坏,播放声音模糊。保护事项:①避免将磁带靠近强磁体(如磁铁、手机、音箱等);②避免将磁带放在高温环境中或剧烈撞击磁带(解析:结合“磁性材料记录信息的原理”和“磁化的影响因素”,高温、剧烈撞击也会破坏磁畴排列,故需纳入保护事项)。
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