第二十章电与磁
第1节磁现象磁场
◇教学目标◇
【知识与技能】
1.知道磁性、磁体、磁极的定义,磁体的吸铁性和指向性。
2.知道磁极间相互作用的规律。
3.知道什么是磁化,举例说明磁性材料的应用。
4.会用磁的有关知识,解释简单的磁现象。
5.知道磁体周围存在磁场。
6.知道磁感线可用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是如何规定的。
7.知道地球周围有磁场及地磁场的南、北极。
【过程与方法】
知道磁感线可以用来形象地描述磁场,会用磁感线描述磁体周围磁场分布状况。
【情感·态度·价值观】
了解我国古代四大发明之一的指南针,我国古代对地磁场的认识,增强民族自豪感和使命感,进一步激发学习物理的兴趣。
◇教学重难点◇
【教学重点】
1.磁极间相互作用的规律。
2.知道磁体周围存在磁场。
【教学难点】
1.知道磁感线可用来形象地描述磁场。
2.知道磁感线的方向是如何规定的。
◇教学过程◇
一、新课导入
放飞的信鸽一般都能飞回原来的驻地,但是在信鸽身上绑一小块磁铁,它就找不到家了,你知道为什么吗?
二、教学步骤
探究点1磁现象
[阅读课本]P119“磁现象”
[思考]我国古代四大发明之一的司南是利用什么材料制作的?
[提示]司南就是现在的指南针,它主要是利用了磁铁。
[展示]条形磁铁、蹄形磁铁、小铁块。
[思考]通过实验,你能归纳出不同形状的磁体的共性吗?
[提示]能吸引铁(钴、镍)之类的物质。
[思考]磁体能够吸引铜、铝、木头、砖块等物质吗?
[提示]不能吸引铜、铝,也不能吸引木头、砖块。
[归纳提升]磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,该性质称为磁性;具有磁性的物体叫磁体。
[思考]用磁铁的不同部分吸引大头针,你能观察到哪些现象?
[提示]两端吸引的最多,中间部分几乎不吸引大头针。
[思考]转动小磁针,记录小磁针静止时的位置,有什么特点?
[提示]小磁针静止时,总是指向南北方向。
[归纳提升]磁体磁性最强的两个部分叫做磁极。
磁体有两个磁极;转动的小磁针静止时,总是一端指南,一端指北。
人们规定小磁针静止时指南的一端叫南极(S极),指北的一端叫北极(N极)。
[思考]如图,在小车上放一条形磁铁,手拿另一条形磁体靠近,会发生什么现象?
[提示]两磁体的磁极相同时,小车向远离条形磁铁的方向运动;两磁体的磁极不同时,小车向靠近条形磁铁的方向运动。
[归纳提升]磁体间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
[思考]没有磁性的物质可以获得磁性吗?
[提示]被吸引的大头针能吸引其他大头针,说明没有磁性的物质可以获得磁性。
[思考]我们身边的所有物质都可以被磁化吗?
[提示]只有铁、钴、镍之类的磁性物质可以被磁化。
[思考]你知道生活中还有哪些磁化现象?磁化现象在生活中有哪些应用及危害?
[提示]磁化的应用:如广泛应用的磁卡、利用钢针磁化后做指南针;磁化的危害:银行卡不能靠近磁体、机械手表靠近磁体后走时不准等。
探究点2磁场
[阅读课本]P120“如果把磁针拿到一个磁体附近……所以它是确确实实存在的。
”
[思考]两个不接触的物体,能产生力的作用吗?
[提示]两个不接触的物体也可以产生力的作用。
例如:两块磁铁、磁铁与铁类制品等。
[思考]不接触的两磁体间产生了相互作用,是不是存在某种物质与磁体接触?
[提示]可能也存在某种物质,只不过这种物质看不见、摸不着。
[归纳提升]磁体的周围存在着一种看不见、摸不着的物质,人们将其称为磁场。
磁体间的相互作用正是通过磁场发生的。
[阅读课本]P121“在条形磁体周围的不同地方……回到S极的。
”
[思考]观察P121“图20.1—5”,小磁针有规律地排列能够说明什么问题?
[提示]物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向,据此我们能够知道磁场周围各点的磁场方向。
[思考]观察P121“图20.1—6”,撒在磁场中的铁屑能看作小磁针吗?
[提示]铁屑在磁场中被磁化,小铁屑就相当于小磁针。
[思考]铁屑有规律地分布,能够说明什么问题?
[提示]铁屑有规律地分布,一定是受到了力的作用。
磁体的周围存在看不见、摸不着的磁场,可以通过放入其中的铁屑的受力情况显示出来。
[思考]为了显示磁场,用铁屑代替小磁针有什么优点呢?
[提示]小磁针方向发生改变是由于受到磁体磁场的作用,在磁体周围放置的小磁针越多、越小,就能越清晰地看出磁场的分布,铁屑被磁化后相当于小磁针,数量多,能够更清晰地显
示磁场。
[思考]不同磁体的周围,铁屑的分布图像为何不相同?
[提示]不同磁体周围的磁场分布不同。
[思考]为什么有些地方铁屑分布的密,有些地方铁屑分布的疏?
[提示]磁场的强弱不同,铁屑分布密的地方磁场强,铁屑分布疏的地方磁场弱。
[思考]有没有办法来形象、直观地描述磁体周围的磁场?
[提示]可以在磁场中沿着铁屑的痕迹画出曲线,曲线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。
[归纳提升]在磁场中画一些有方向的曲线,曲线上任何一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致,这样的曲线叫做磁感线。
[思考]磁感线的疏密分布有什么特点?
[提示]靠近磁极部分的磁感线密,远离磁极部分的磁感线疏。
[小结]磁场强的地方,磁感线密;磁场弱的地方,磁感线疏。
[思考]磁感线的箭头有什么特点?
[提示]磁感线箭头指向该点的切线方向,与放在该点小磁针的N极指向一致。
[归纳提升]磁感线形象地描述了磁场的强弱和方向;磁感线的疏密反映了磁场的强弱;磁感线的箭头方向表示磁场的方向。
[思考]磁感线和磁场一样真实存在吗?
[提示]磁感线并不存在,只是人们为了形象描述磁场而假想的一组曲线,就像我们用光线描述光的传播一样。
[思考]磁感线会相交吗?
[提示]磁体周围某一位置的磁场只有一个方向,如果磁感线在此处相交,则该点就可以表示出两个不同方向的磁场,所以磁感线不能相交。
[归纳提升]磁感线是用来形象地表示磁场的一种“模型”,实际上并不存在;磁感线不是只在一个平面内,而是立体分布在磁体周围的空间。
探究点3地磁场
[阅读课本]P122“地磁场”
[思考]悬挂着的条形磁体,静止时,为什么总是一端指南,一端指北,而不是指向其他方向?
[提示]地球的本身是一个大的磁体。
地球的周围存在磁场,磁场的方向由地磁的N极指向地磁的S极;悬挂的磁体相当于小磁针,静止时N极的指向与地磁场的方向一致。
[思考]地理的南极是地磁的南极吗?
[提示]地理的南极是地磁的北极,地磁的南极是地理的北极。
[思考]悬挂的磁体静止时所指的南北方向与地理的南北方向完全重合吗?
[提示]悬挂的磁体静止时所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离,这一现象是我国宋代学者沈括首先发现的。
[归纳提升]地磁的南极在地理的北极附近;地磁的北极在地理的南极附近。
[思考]你知道这一规律有哪些应用吗?
[提示]我国古代就利用司南来识别方向,在航海、探险、军事方面有着重要的实用价值。
[思考]为什么信鸽身上绑一块磁铁它就找不到方向了呢?
[提示]信鸽利用地磁场来定位,绑上的磁铁干扰了信鸽的判断。
[思考]你知道地磁场还有哪些作用吗?
[提示]宇宙中的高速带电粒子流射向地球,遇到地磁场时,运动方向会发生偏转,从而避免了高能粒子破坏大气层、威胁生命,因此地磁场是地球生命的“保护伞”。
[习题]指南针是我国四大发明之一,《论衡》中记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。
如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。
司南长柄所指方向是
( )
A.地理南极,地磁北极
B.地理南极,地磁南极
C.地理北极,地磁北极
D.地理北极,地磁南极
[分析]地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,静止时其勺柄指向南方,即地理的南极;地理上的南极是地磁的北极,故长柄所指方向是地磁北极,地理南极。
[答案]A
三、板书设计
第1节磁现象磁场
1.磁现象
(1)磁性
(2)磁极
(3)磁体间的相互作用
(4)磁化
2.磁场
(1)磁场的方向
(2)磁场的强弱
3.磁感线
(1)磁感线的箭头
(2)磁感线的疏密
4.地磁场
◇教学反思◇
磁场的存在,我们不能直接感知,但可以通过观察磁体间的相互作用来间接地认识磁场,感知磁场的存在。
因此,采用类比的方法认识“看不见、摸不着”的磁场效果较好。