4.1指南针为什么能指南
教学目标
1、知道什么是磁性、磁体和磁极;
2、知道磁体有吸铁性和指向性;
3、知道磁极间相互作用;
4、了解什么是磁化;
重点与难点分析
1、磁极间的相互作用
2、磁体有吸铁性和指向性等性质。
3、磁化的概念。
4、激发学生的学习积极性,鼓励学生进行大胆假设和积极动手实验寻找答案;通过实验培养学生的观察能力和对实验现象的归纳分析能力;通过设计开放性的实验方案来激活学生的思维;鼓励学生对指南针指南现象提出自己感兴趣的问题进行进一步的实验研究。
课程资源的准备和开发
学生分组实验:一小堆大头针、铁屑、铁块、铜块、塑料片、镍币、铁棒、钢棒、细线、
条形磁体
教师演示实验:钢棒和铁棒的磁化
资料:与磁有关的历史资料及生活、生产中应用的事例
教学过程:
一、设置情景、引入新课
结合图片,上课一开始我首先想对同学们提出一个问题,
画面中是一支在茫茫沙漠中行进的驼队,他们要走出这片沙漠,他们必须明确行走的方向,不然就会在原地徘徊,永远走不出这片荒漠。那么在这里他们可以通过哪些方法来辨识方向呢?
学生答:1、晚上找北极星
2、早上辨识日出的方向
3、使用指南针
教师介绍:关于指南针发明,最早可以追溯到战国时期。最初的指南针是用天然磁石制成的,样子像一只勺,底圆,可以在平滑的“地盘”上自由旋转,等它静止时候,勺柄就会指向南方。古人称它“司南”。
过渡:指南针是航海时常备的导航工具, 也是人们在原始森林里和沙漠里活动时所必须带的工具,你知道它为什么能指方向吗
二、实验探究,学习新知
探究活动一:
1、使用指南针测教室门相对于自己的方向。
2、转动指南针的外壳,指南针的指向是否发生变化?
3、有什么方法可以使在水平方向上转动?(利用所给器材进行探究)
4、请同学们小组合作探究,利用现有器材,在你们身边有哪些物质能被磁铁吸引?
得出:磁性:能吸引铁、钴、镍等物质的性质。
磁体:具有磁性的物质。
探究活动二:
请同学们继续探究,磁体不同部位的磁性强弱一样的吗?请设计你们的研究方法:
1、探究思路:
2、实验现象:
3、你们探究的结果:磁体有两个磁性最强的磁极,N极和S极。
(本次活动为学生自主探究后汇报探究思路、实验现象、探究结果)
探究活动三:
如果将两个磁体互相靠近,会发生什么现象?
1、你们是怎样探究的:
2、仔细观察,认真记录四次现象,完成实验表格,
实验次数 被靠近磁极 靠近磁极 实验现象
1 N S
2 N N
3 S S
4 S N
3、总结规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
(本次活动为学生在教师引导下进行探究)
【知识应用】
寻找影片中磁极相互作用规律的应用
【设置问题情境】
一颗螺丝掉到了瓶子里去,我们用什么方法能把它取出来?
磁化现象的演示实验
1、注意:引导学生得出:
当条形磁铁靠近铁棒时铁棒能够吸引铁屑,说明铁棒有了磁性
2、补充说明:磁体的分类,天然磁体与人造磁体,永磁体(硬磁体)与软磁体
3、人造磁体的制造原理。
【知识应用】磁化技术在生活中有哪些应用
教师投影各类磁卡、银行卡、磁带,并介绍磁悬浮列车。
【指南针为什么能指南呢?】
1、指南针悬空在条形磁铁上方,旋转磁铁,会发现什么呢?
2、停止旋转磁铁,转动指南针外壳,会发现指南针将怎样呢?
3、假如将条形磁铁包在一个球里,使条形磁铁的N极指向球的左端,那放在球上的小磁针指向如何?
三、课堂练习、巩固知识
1、物体能够吸引含铁质物体的性质,叫做_______,具有这一性质的物体叫做______。
2、一根磁铁上磁性最强的部分是_______,分别叫____极和____极。
3、用一根细线系在一根条形磁铁的中间,悬挂在空气中静止,可发现条形磁铁总是指向_________方向,条形磁铁的N极指______,S极指_______。
4、铜粉和铁粉混在一起你有办法把它们分开吗?
5、用条形磁铁的N极去靠近某物体的A端,发现能把A端吸引过来,则物体的A端( )
A一定的S极 B可能是N极 C可能是S极 D一定是N极
6、某物体的一端靠近静止的一根小磁针,当靠近小磁针的N极和S极时都能吸引,则这物体的这端( )
A、一定是无磁性的 B、可能是N极
C、可能是S极 D、一定有磁性
7、如图所示,磁体吸引住两根大头针的一端,那么两根大头针的另一端将会 ( )
A 互相吸引,如图甲所示
B 互相排斥,如图乙所示
C 既不吸引,也不排斥,如图丙所示
D 有可能互相吸引,有可能互相排斥
8、讨论:如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上的磁极是否仍然都有N极和S极?
你们的猜想:请设计实验方案:结果怎么样?
四、课外探究:制作指南针
你会制作一个指南针吗?并注意用什么材料最好。比一比,谁做的指南针指方位更准确。下次课带来展示,“我等着大家的好消息!”
五、板书设计
4.1指南针为什么能指南
磁性:物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
磁极:N极和S极
磁极间的相互作用规律:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引
磁化:没有磁性的物体获得磁性的过程
磁体的分类为什么能指方向(第一课时)
教材分析
我说课的内容是浙教版八年级下册科学中指南针为什么能指方向这一课。磁铁是学生生活中常见的物体,学生对磁铁已经有了一定的了解,而在小学阶段中学生通过学习已获得了关于磁铁的一些知识,本课时是本章电和磁的第一课时,本课时主要通过对指南针为什么能指方向这一问题的探究,向学生介绍有关磁的一些基本知识:磁性、磁体、磁极、磁化,为本章后续研究磁体作准备。教材编写以实验为基础,通过采用实验、观察与思考相结合的方法,在教师的引导下,学生对实验现象进行认真的观察和细致的分析,总结归纳出新知识,从而使学生获得学习的成功感。
说教学目标
结合教学内容和学生的认知特点,我制定了本节课的三维教学目标,重在让学生亲历一个完整的探究过程。
认知目标:1、知道什么是磁性、磁体和磁极;
2、知道磁体有吸铁性和指向性;
3、知道磁极间相互作用;
4、了解什么是磁化。
技能目标:通过对磁体的指向性、磁性的特点和磁性强弱、磁化的实验探究,进一步加强学生实验设计和动手能力的培养,提高学生对实验的观察和分析、归纳能力以及培养学生抽象与概括能力。
情感目标:通过对磁铁的研究激发学生学习科学的强烈兴趣,在实验中培养良好的实验记录习惯;引导学生乐于与他人交流和合作,学会倾听其他同学的想法;通过对科学史的介绍培养学生的民族自豪感。
教学重点、难点:
1、磁极间的相互作用
2、磁体有吸铁性和指向性等性质。
3、磁化的概念。
4、激发学生的学习积极性,鼓励学生进行大胆假设和积极动手实验寻找答案;通过实验培养学生的观察能力和对实验现象的归纳分析能力;通过设计开放性的实验方案来激活学生的思维;鼓励学生对指南针指南现象提出自己感兴趣的问题进行进一步的实验研究。
学情分析:
指南针是学生很熟悉的一种工具,且制造指南针的原料磁铁,学生也是很熟悉的,不少学生还非常喜欢玩磁铁,小学科学中也介绍了磁铁的相关知识,只是通过对部分初一、二学生及学校部分在读小学的教师子女的调查发现知识掌握的质量不高,甚至可以说是差,所以设计本课时时更要求设计一些新颖的活动来激发学生学习科学的兴趣。
说教法和学法
根据“主导和主体”、“学习和探究”之间的关系以及学生的实际情况,我将教法和学法确定如下:
从教的方面来说,主要采取开放性教学法。具体分为:通过游戏,设置问题情境,激发学生学习的兴趣。鼓励学生大胆猜测,动手实践。通过学生自主探索、猜测、归纳、概括的学习活动中,得出磁铁能指南北方向,认识磁铁的南北极以及两极相互之间的作用。通过活动,提高学生解决问题的能力。
从学的方面来说,充分调动学生的学习积极性,使之成为主体。学生在教师的指导下实验活动,让同学们兴致勃勃地观察、动手、去研究问题、探索新知、寻求发现。
说教学准备:
学生分组实验:指南针(两枚),一小堆大头针,铁屑,铁片,铜片,玻璃片,塑料尺,木头,铁棒,细线,条形磁体
教师演示实验:铁棒或钢棒的磁化
史料:与磁研究有关的历史资料或生活、生产中应用的事例
多媒体课件
说教学过程:
(一)设置情境、引入新课
教学过程 学生活动 设计意图
1、结合图片,以抗美援朝战争中,一队志愿军战士深入三八线以南地区,遭敌人伏击后被冲散了,脱离部队的个别志愿军战士迷失了方向,但他们昼伏夜行,奇迹般地避开敌人回到了北方,这一故事让学生分析他们是利用什么方法判断方向回到北方的 利用所学知识讨论分析(找北极星、根据树的茂密程度、根据年轮的疏密、利用指南针) 充分调动学生的思维,让学生的利用已知知识解决问题,从而的引入新课——指南针
2、教师顺势介绍司南和指南工具的发展历史(利用多媒体课件)过渡:指南针是航海时常备的导航工具, 也是人们在原始森林里和沙漠里活动时所必须带的工具,你知道它为什么能指方向吗 学生自由讨论 培养学生的民族自豪感激发学生的求知欲望
(二)实验探究、学习新知
教学过程 学生活动 设计意图
探究活动一:使用指南针测教室门相对于学生的方向转动指南针的外壳,指南针的指向是否发生变化?有什么方法可以使指南针在水平面上转动?(利用所给的器材进行探究)寻找你身边哪些物体是磁体? 利用所给的器材进行实验探究得出:磁性:能吸引铁、钴、镍等物质的性质磁体:具有磁性的物体。 第一步是让学生从已有经验出发,这样充分调动他们的思维,激发他们的探究欲望,使他们主动参与。第二步目的回顾指南针的指向性,同时也为进入第三步探究作出相应的过渡。第三步由于小学科学中已经涉及磁铁的磁性、磁极、磁体间的相互作用规律等知识,但通过调查发现知识掌握的质量不高,所以以一种新的认知方式,让学生在感兴趣的材料和具有思维张力的问题中很轻松自然地获得了磁性和磁体的概念,并初步体验猜测——验证——发现规律的探究过程。第四步为巩固对磁体概念的理解。让学生体会科学就在身边。
探究活动二:那么磁体不同部位的磁性强弱一样吗?请设计实验来证明你的猜想。本次活动为学生自主探究后汇报探究思路、实验现象、探究结果 学生进行猜想,设计实验方案证明自己的猜想,进行自主探究后汇报探究思路、实验现象、探究结果学生自主探究得出:磁体有两个磁性最强的磁极,N极和S极。 通过开放性实验探究,激活学生的思维,培养学生观察及时实验现象的归纳分析能力。
探究活动三:、1、磁体的磁极之间有相互作用吗?有什么作用规律呢?现实生活中有什么应用呢?本次活动为学生在教师引导下进行探究用磁铁N极和S极.靠近小磁针的N极和S极. 仔细观察,认真记录四次现象,完成实验表格,实验次数被靠近磁极靠近磁极 实验现象1 NS2 NN3 SS4 SN并从四种情况中总结规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引. 通过实验培养良好的实验记录习惯以及设计表格的技能,这段教学过程要让学生从观察中进行积极的思考,充分体现实验—观察—思考的互动教学模式。
2、知识的应用:寻找影片中磁极相互作用规律的应用 仔细观察,回答问题。 利用周星池的一段影片,让学生学会在生活中去发现科学知识,使学生体会到科学之美无处不在。
突然,教师将预设的一条形磁体分割成两段【讨论】如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上是否仍然都有N极和S极? 模拟生活中的突发事件,每位学生都进行猜想,进而要求学生向小组内的同学陈述自己的猜想有什么理由,或论证自己的想法是正确的。然后在班内让学生代表陈述意见。 让学生感受到科学研究的一般方法,体验发现知识的快乐,同时也能使学生体会到很多科学研究是从猜想开始的,也源于生活。
【设置问题情境】(图片)修半导体收音机时,有一个小螺丝钉掉在了里边,电工师傅怎样很快地把螺丝钉取出来 【多媒体课件演示】磁化现象的演示实验1、注意:引导学生得出:当条形磁铁靠近铁棒时铁棒能够吸引铁屑,说明铁棒有了磁性2、补充说明:磁体的分类,天然磁体与人造磁体,永磁体(硬磁体)与软磁体3、人造磁体的制造原理。【知识应用】磁化技术在生活中有哪些应用 教师投影各类磁卡、银行卡、磁带,并介绍磁县浮列车。 学生讨论回答让学生观察到被磁铁吸引的铁棒也能吸引铁屑.从而,引出磁化的概念. 学生讨论并举说明 利用多媒体演示直观明了,同时也能提高课堂效率
演示实验:指南针悬空在条形磁铁上方旋转磁铁,会发现什么呢?停止旋转磁铁,转动指南针外壳会发现指南针将怎样呢?假如将条形磁铁包在一个球里,使条形磁铁的N极指向球的左端,那放在球上的小磁针指向如何? 学生观察并描述实验现象思考,提出新问题进行后续探究。 利用指南针(小磁针)和包在球里的条形磁体模拟地球,帮助学生理解本课主题,同时,也引导学生提出新的问题,地球是否也是个磁体,为第二课时的研究埋下伏笔。也让学生清楚要知道指南针为什么能指方向,还得继续积累知识。
(三)课堂练习、巩固知识
1.下列几种物质能被磁化的是( )
A . 碳 B . 铜 C. 钢 D.铝
2、用条形磁铁的N极去靠近某物体的A端,发现能把A端吸引过来,则物体的A端( )
A、一定是S极 B、可能是N极 C、可能是S极 D、一定是N极
(四)、课外探究:DIY指南针
你会制作一个指南针吗?并注意用什么材料最好。比一比,谁做的指南针指方位更准确。下次课带来展示,以“我等着大家的好消息!”结尾,对学生的课外探究充满期待,这样把下课铃作为探究的新起点,保持和发展学生的探究兴趣。
同时也可以了解掌握学生的知识、运用知识的情况;也让学生体会知识不是空洞的,学有所有,并学会学以致用,以达到教育的最终目的。
(五)、板书设计
1.1指南针为什么能指南
磁化:没有磁性的物体获得磁性的过程。
磁极:N极和S极
磁性:磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
磁极间的相互作用规律:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引《指南针为什么能指方向》学习报告单
1、 科学探究:
活动一:
1、使用指南针测教室门相对于自己的方向。
2、转动指南针的外壳,指南针的指向是否发生变化?
3、有什么方法可以使指南针在水平方向上转动?(利用所给器材进行探究)
。
4、请同学们小组合作探究,利用现有器材,在你们身边有哪些物质能被磁铁吸引?
。
活动二:
请同学们继续探究,磁体不同部位的磁性强弱一样的吗?请设计你们的研究方法:
1、探究思路: ;
2、实验现象: ;
3、你们的探究结果: 。
活动三:
如果将两个磁体互相靠近,会发生什么现象?
1、你们是怎样探究的: ;
2、仔细观察,认真记录四次现象,完成实验表格,
实验次数 被靠近磁极 靠近磁极 实验现象
1 N S
2 N N
3 S S
4 S N
3、探究结果如何: 。
活动四:指南针为什么能指南北呢?
1、指南针悬空在条形磁铁上方,旋转磁铁,会发现什么?
。
2、停止旋转磁铁,转动指南针外壳,会发现指南针将怎样呢?
。
3、假如将条形磁铁包在一个球里,使条形磁铁的N极指向球的左端,那方在球上的小磁针指向如何?
二、课堂评价:
1、物体能够吸引含铁质物体的性质,叫做_______,具有这一性质的物体叫做______。
2、一根磁铁上磁性最强的部分是_______,分别叫____极和____极。
3、用一根细线系在一根条形磁铁的中间,悬挂在空气中静止,可发现条形磁铁总是指向_________方向,条形磁铁的N极指______,S极指_______。
4、铜粉和铁粉混在一起你有办法把它们分开吗?
5、用条形磁铁的N极去靠近某物体的A端,发现能把A端吸引过来,则物体的A端( )
A一定的S极 B可能是N极 C可能是S极 D一定是N极
6、某物体的一端靠近静止的一根小磁针,当靠近小磁针的N极和S极时都能吸引,则这物体的这端( )
A、一定是无磁性的 B、可能是N极
C、可能是S极 D、一定有磁性
7、如图所示,磁体吸引住两根大头针的一端,那么两根大头针的另一端将会 ( )
A 互相吸引,如图甲所示
B 互相排斥,如图乙所示
C 既不吸引,也不排斥,如图丙所示
D 有可能互相吸引,有可能互相排斥
8、讨论:如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上的磁极是否仍然都有N极和S极?
你们的猜想: ;
请设计实验方案: ;
结果怎么样? 。(共17张PPT)
实验1:
让磁铁去接近:①铜块、②铝块、 ③1 元硬币、 ④1角硬币、⑤塑料、⑥木头、⑦回形针、⑧铁钉等 。
现象:能被磁铁吸引的物体有 。
提问:磁体不同部位的磁性强弱一样吗?
观察到什么现象?由此可得出什么结论?
实验2:
实验3:
把两个磁极靠在一起,会发生什么作用?
实验次数 被靠近磁极 靠近磁极 实验现象
1 N S
2 N N
3 S S
4 S N
吸引
吸引
排斥
排斥
寻找影片中磁极相互作用规律的应用
实验4:
磁化现象
1.铁棒和钢棒靠近磁铁时,都能被磁化。
2.钢棒能更久的保持磁性。
3.永磁体:能较长久保持磁性的物体。
人造磁体的制造原理:
用一个磁铁在一根钢棒上沿同一方向摩擦
N
S
练一练
1、如图所示,磁体吸引住两根大头针的一端,那么两根大头针的另一端将会( )
A 互相吸引,如图甲所示
B 互相排斥,如图乙所示
C 既不吸引,也不排斥,如图丙所示
D 有可能互相吸引,有可能互相排斥
B
你知道吗?
磁化技术在现实生活中都有哪些应用?
上海磁悬浮列车
指南针悬空在条形磁铁上方,旋转磁铁,会发现什么呢?
停止旋转磁铁,转动指南针外壳,会发现指南针将怎样呢?
N
S
实验5:
讨论:
一条形磁铁被分割成两段后,每段磁体上的磁极是否仍有N极和S极?请猜一猜,并在下图中标出。
猜想:
S
N
实验验证:
用一枚缝衣针制作一个指南针:
制作与思考指南针的发展和演变
指南针大约在我国战国时期就已经出现了。最初的指南针是用天然磁石制成的,样子像一只勺,底圆,可以在平滑的“地盘”上自由旋转,等它静止的时候勺柄就会指向南方。占人称它“司南”。东汉的王充,在他的《论衡·是应篇》中曾说:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”这里的“地”,是指汉代栻占的方形“地盘”,地盘四周刻有八千(甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸)和十二支(子、丑、寅、卯、辰、已、午、未、申、西、戌、亥),加上四维(乾、坤、粪、民),共二十四向,用来配合司南定向。从战国、秦汉、六朝以至隋唐的古籍中。有不少关于司南的记载。如《韩非子·有度篇》里有“先王立司南以端朝夕”的话,“端朝夕”就是正四方的意思。《鬼谷子·谋篇》里也记载说,“郑人取玉,必载司南,为其不惑也。”就是说郑国的人到远处去采玉,就带了司南去,以便不迷失方向。
古代的司南是用天然磁石经人工用琢玉的办法琢磨成的。我国商周时期琢玉工人的技术已经很精湛,至迟在春秋时期就已经能把硬度五到七的软玉和硬玉琢制成各种形状的玉器,因此也能够把硬度只有五·五到六·五的天然磁石制成形体比较简单的司南来。
由于天然磁石在琢制成司南的过程中不容易找出准确的极向,而且也容易因受震而失去磁性,因而成品率低。同时也因为这样琢制出来的司南磁性比较弱,而且在和地盘接触的时候转动摩擦阻力比较大,效果不很好,因此这种司南未能得到广泛的使用。
随着社会生产力的不断发展,科学技术的不断进步,航海业的不断扩大和发展,制造出一种比司南更好的指向仪器不但成为必要,而且也有了可能。在经过劳动人民长期的生产实践和反覆多次的试验之后,人们终于发现了人工磁化的方法,这样就产生了更高一级的磁性指向仪器。
北宋初年由曾公亮主编的一部军事著作《武经总要》和由著名的科学家沈括撰写的《梦溪笔谈》里,分别介绍了指南鱼和指南针。指南鱼是用薄铁叶裁成鱼形,然后用地磁场磁化法,使它带有磁性(详后)。在行军需要的时候,只要用一只碗,碗里盛半碗水,放在无风的地方,再把铁叶鱼浮在水面,就能指南。但是这种用地磁场磁化法所获得的磁体磁性比较弱,实用价值比较小。另一种指向仪器是指南针,它是以天然磁石摩擦钢针制得。钢针经磁石摩擦之后,便被磁化,也同样可以指南。沈括根据他的见闻,在《梦溪笔谈》卷二十四里说道:“方家以磁石磨针锋,则能指南。”直到十九世纪现代电磁铁出现以前,几乎所有的指南针都是采用这一种人工磁化法制成的。这时,指南针在它的发展史上已经跨过了两个发展阶段——司南和指南鱼,发展成一种更加简便、更有实用价值的指向仪器。以后各种名目繁多的磁性指向仪器,就都以这种磁针为主体,只是磁针的形状和装置法有所变化罢了。
2、磁的应用
(1)生活中------
电饭煲和电饭锅的工作工作差不多,只不过多了个煮粥功能。
??电饭锅是利用底部的发热盘来给锅加热的。电饭锅是利用发热板加强,在铝质锅的底部煮饭。发热板内藏电热线,这电热线是由自动开关控制。
??发热板的中央有一圆孔,孔内有一感温软磁,它借着弹簧向上顶贴着锅底。这是一种纯铁氧体,在100℃或以下时,可以被永久磁铁吸引。但当升至103℃时,则失去磁性,不再受永久磁铁吸引。
??当按下开关按键,开关横杆把磁铁向上顶贴着感温软磁。这时,发热线接通,开始加热。
??当锅内的饭沸腾后,锅内的水就渐渐减少。当水开始蒸干,锅内的温度就由100℃上升。当升至103℃时,感温软磁就不受磁铁吸引,开关的杠杆因弹簧的弹力及本身的重力而下降,压使接触点分开,发热线就断电,同时,接通另一保温电路,保持饭的温度在70℃左右。
(2)交通中
磁悬浮列车是一种没有车轮的陆上无接触式有轨交通工具,时速可达到500公里。它的原理,是利用常导或超导电磁铁与感应磁场之间产生相互吸引或排斥力,使列车“悬浮”在轨道上面或下面,作无摩擦的运行,从而克服了传统列车车轨粘着限制、机械噪声和磨损等问题,并且具有启动、停车快和爬坡能力强等优点。
早在1922年,德国的赫尔曼 肯珀(Hermann Kemper)就提出了电磁悬浮原理,并在1934年申请了磁浮列车的专利,并由此开始为人类编织一个高速乘行的梦想。人们对速度追求的目光,因而转向摩擦阻力大大减小的磁悬浮从技术的角度上来说,磁悬浮并不如量子计算机之类的发明高深。用一小块磁铁,再随便个钉子什么的,就可以轻易的让我们体会到磁力产生的吸引力和排斥力。当然,这种悬浮只是示意性的,很难达到稳定的状态。科学家的创想不是我们用一块简单的磁铁就可以摆弄出来的。
数十年的发展,时至今日,磁悬浮技术形成了分别以德国和日本为代表的两大研究方向——EMS系统和EDS系统。德国认准的EMS(常导磁吸型)系统,是利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的基本原理,把列车吸附上来悬浮运行。日本看好的EDS(排斥式悬浮)系统,则是用超导的磁悬浮原理,使车轮和钢轨之间产生排斥力,使列车悬空运行。目前两种车型都达到了500公里左右的时速,两种方案都切实可行,孰优孰劣,也确实难分高下。每 课 必 记
课 题 第1节 指南针为什么能指南 日 期
教学目标 1、知道磁体及其性质。2、知道磁极间的相互作用。3、了解磁化的概念。4、理解磁场的基本性质,知道磁场的方向和判断方法。5、知道地磁场的存在,知道地理北极就是地磁南极。
重点难点分析 重点:磁极间的相互作用;磁场的概念、性质难点:磁场的概念;磁化的概念。
课程资源的准备与开发 实验(一小堆大头针,铁屑,铁片,铜片,玻璃片,镍币,铁棒,细线),史料
教 、学 预 设 调 控 对 策
【引入】大家知道我国古代的四大分明吗?--造纸、火药、指南针、指南针是航海时常备的导航工具。那么,指南针为什么能指方向呢?一、磁体和磁极【出示、观察】先用线将条形磁体悬挂起来,使它自由转动,观察它的静止方位;再支起小磁针,让它在水平方向上自由转动,观察它的静止方位。--小磁针在静止后的位置总是指向南北方向的。小磁针或条形磁体指向北方的一端叫北极;指向南方的一端叫南极。【实验】学生分组进行1)让磁铁与铁块、木块、塑料、铝块、铜块等接近。--能被磁铁吸引的物体有:铁块1、磁体:具有磁性的物体--能吸引含铁质的物体(铁、钴、镍)2)用条形磁铁去吸一些铁屑。--发现原来均匀分布的铁屑不再均匀,磁铁的两端吸附的铁屑特别多。说明磁体各部分的磁性强弱不同,磁体上磁性最强的部分叫做磁极,磁铁的两端磁性最强,中间最弱。2、磁体有两个磁性最强的磁极--南极(S极)和北极(N极)【提问】:世界最早的指南工具是什么?它是根据什么原理制成的?出示司南的挂图和幻灯片,说明世界最早的指南针就是我国战国时代的指南针,叫司南,它是根据磁针静止时总是指南北的原理制成的。3)用磁铁的一极靠近小磁针。--同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引3、磁体间有相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。【讨论】如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上是否仍然有南北极呢?--有。在水平面上有南北指向性。【实验】铁棒的下方放铁屑,让条形磁铁靠近铁棒。然后把条形磁铁拿开。--现象:靠近时,铁棒能吸引铁屑。说明铁棒有了磁性。拿开后,铁屑又都落下。说明铁棒的磁性立即消失。4、使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。【实验】用一根磁铁在钢棒上沿同一方向摩擦几次。 --钢棒有了磁性,而且能永久保持,就成了永磁体。人造磁体就是根据这一原理制成的。【补充】铁棒被磁化后,磁性容易消失,称为软磁体。钢被磁化后,磁性能够长期保持,称为硬磁体或永磁体,钢是制造永磁体的好材料【讲述】我们已经认识了磁体的许多磁现象,磁体可分为天然磁体和人造磁体,通常我们看到和使用的磁体都是人造磁体,它们都能长期保持磁性,通称为永磁体。【讨论】有一条形磁体的N、S极的标记模糊不清了,怎样用实验的方法将它的两极判别出来?【小结】二、磁场和磁感线【实验】让磁体接近小磁针--现象:当接近时小磁针会转动起来。【分析】小磁针转动,说明小磁针受到力的作用。力是怎样产生的呢?应该是磁体,而磁体没有直接接触小磁针。那么肯定是在它的周围存在着一种物质。科学证明:在磁体的周围存在磁场(场--物质存在的一种形式)。而小磁针在磁场中会受到磁力的作用。所以小磁针是在磁力的作用下转动起来的。--只要磁体放入磁场中,磁体都会受到磁场力。1、在磁体的周围存在磁场。2、磁场是有方向的。小磁针北极所指的方向就是其所处点的磁场方向。在磁体周围的不同位置,磁场的方向是不同的。【实验】用小磁针演示磁体周围的磁场。--在磁体周围的不同位置,磁场的方向是不同的。【实验】观察磁场周围的铁屑分布(用铁屑可以形象地显示各点地磁场方向)--知道了磁场的强弱和分布情形3、磁感线--带箭头的曲线来形象地描述磁体周围的磁场。箭头表示的方向就是磁场中各点的磁场方向。曲线的疏密表示磁场的强弱。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。【练习】略三、地磁场--地球产生的磁场叫地磁场。【设问】悬挂的小磁针为什么总是有一极指向北方?【分析】小磁针一极指向北方,说明地球表面一定有指向北方的磁场。而这磁场可能来自于地球本身。即由地球产生。所以,地球是一个磁体。【思考】如何理解地理北极就是地磁南极?【阅读】信鸽导航与地磁场【小结】与磁有关的自然现象
极光源于宇宙中的高能荷电粒子,它们在地磁场作用下折向南北极地区,与高空中的气体分子、原子碰撞,使分子、原子激发而发光。我国研究人员在历代古籍中业已发现,自公元前2000年到公元1751年,有关极光记载达474次。在公元1~10世纪的180余次记载中,有确切日期的达140次之多。在西方最早记载极光的,当推亚里士多德,他称极光为“天上的裂缝”。“极光”这一名称,始于法国哲学家伽桑迪。
太阳黑子,也是一种磁现象。在欧洲人还一直认为太阳是完美无缺的天体时,我国先人早已发现了太阳黑子。根据我国研究人员搜集与整理,自前165年~1643年(明崇祯十六年)史书中观测黑子记录为127次。这些古代观测资料为今人研究太阳活动提供了极为珍贵、翔实可靠的资料。动物罗盘鸽子是人们喜爱的一种鸟类。大家都知道信鸽具有卓越的航行本领.她能从2 000KM以外的地方飞回家里。实验证明,如果把一块小磁铁绑在鸽子身上,它就会惊慌失措,立即失去定向的能力:而把铜板绑在鸽子身上,却看不出对它有什么影响。当发生强烈磁暴的时候,或者飞到强大无线电发射台附近,鸽子也会失去定向的能力。这些事实充分说明了,鸽子是靠地磁场来导航的。 绿海龟是著名的航海能手。每到春季产卵时,他们就从巴西沿海向坐落在南大西洋的:沧海一:----啊森松岛游去。这座小岛全长只有几千米,距非洲大陆1600KM,距巴西2200KM。但是,海龟却只能准确无误地远航到达。产卵后,夏初季节,它们又渡海而归,踏上返回巴西的征途。距研究,海龟也是利用地磁场进行导航的。鱼儿能在波涛汹涌的海洋中按一定的方向去导航。这比鸟的迁途能力更为奇特。海水是导电的,当它在地球的磁场流动的时候就产生电流。于是,鱼儿便利用这个电流信号,敏感地校正自己的航行方向。有人对鳗鲡进行了细致的观察,初步发现,鱼脑能对微弱的电磁场作出反映,地磁场是对鳗鲡提供信息源。因此,美洲的鳗鲡习惯于航行很长的距离后到达产卵场所,产卵后又返回它们原来的“基地”。虽然人们已经知道鸟类,鱼类等动物能够利用地磁导航,但是还没有弄清楚这个“导航系统”究竟是怎样工作的,特别是讫今为止还没有从这些动物身上找到与“罗盘‘的作用相似的器官。 第1课时
轶事记录 学生初次接触磁的知识,非常有兴趣。课堂上一个个实验进一步激发了学生学习的积极性。特别是补充的生物与地磁场的关系学生觉得太神奇,对探索自然界也充满兴趣。
课后反思 本节内容2课时。第1课时为磁体和磁极;第2课时为磁场和磁感线、地磁场。第2课时时间较紧。所以在第1课时中可以引入磁场的概念和磁场的基本性质。从作业反馈来看,学生对磁感线的了解和描述还是欠缺,不太规范。地理南北极和地磁南北极很容易搞错。