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第4章 电与磁 导学案

9.1 磁现象学习目标:1、知道磁体、磁极的概念2、知道磁极间的相互作用规律3、知道磁化的方法可以使一些物体获得磁性以及生活中的一些磁化现象学习重点: 1、磁体、磁极2、磁极间的相互作用规律学习难点:磁化自主学习:一.磁现象活动1:完成实验课本63页图9.1-4 甲、乙和丙磁体能够吸引什么物质?磁体上的磁性强弱处处一样吗?你是根据什么现象判断磁性强弱的?磁体上磁性强的部分有几处,分别在哪里?二.磁化活动2:一个钢棒原来没有磁性,怎样使它现在具有了磁性呢?小资料:钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。

钢被磁化后磁性能长期保持,称为硬磁性材料。

所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。

合作探究:1、把一根有磁性的钢锯条掰成两半,则每一段有个磁极。

2、下列物质能被磁体吸引的是A、玻璃铜铁B、铜铁钢丝C、大头针镍铁D、铝铜铁片3、如图,磁铁A靠近铁棒B,B被磁化并使指针静止,请在图中标出磁针的极性4、如图两个吸在条形磁铁下的铁钉,哪个是正确的?并说明理由5、(2005徐州市课改试验区)如图所示,一根条形磁铁,左端为S极,右端为N极。

下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是思考:有两根外形一样的钢棒,甲靠近乙的中间有吸引力,而乙靠近甲的中间则没有吸引力,试判断哪根钢棒有磁性,哪根没有磁性?当堂训练:1.物体能够吸引铁等物质的性质叫做,具有的物体叫做磁体.悬挂起来的磁体(如图),静止时总是一个磁极指南,一个磁极指北,分别叫做磁体的极和极.磁体有广泛的应用,许多物体上都有磁体,请你举出两个应用磁体的实例①,②。

2.磁体各部分的磁性强弱不同,条形磁体的磁性最强,磁体上磁性最强的部分叫.3.磁极间相互作用规律是同名磁极__________;异名磁极______________.磁悬浮列车是利用同名磁极相互______的原理实现悬浮,从而大大减少摩擦力,来提高列车的速度.4.磁化是指原来没有磁性的物体在或的作用下获得磁性的过程.5.有甲、乙两根形状完全相同的钢棒,当甲的一端靠近乙的一端时,乙按如图方式转动起来,则可判断( )A.一定是甲棒有磁性,乙棒无磁性;B.一定是乙棒有磁性,甲棒无磁性;C.甲、乙都一定有磁性;D.甲、乙都可能有磁性。

6.如图水平放置的条形磁铁的一端吸引着一个较重的铁钉,若另一根同样的条形磁铁的S 极与原来磁铁的N极靠拢时,则出现的情况()S NS NA.将铁钉吸得更牢B.铁钉落下C.铁钉尖端将吸向右端的铁钉D.铁钉尖端将吸向左边的铁钉7.小宇同学为了检验某根钢条是否具有磁性,它将钢条的A端靠近小磁针的N极,发现它们相互吸引;当仍将钢条的A端靠近小磁针的S极时,发现它们仍然相互吸引,则:A.钢条A端为南极,另一端为北极B.钢条A端为北极,另一端为南极C.不能确定钢条是否具有磁性D.钢条没有磁性8.如图9-4所示,一根条形磁铁,左端为S极,右端为N极。

下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是()A B C D●物理阅读磁化的应用磁铁的周围存在着磁场。

在磁场中,有些原来没有磁性的物质能变成有磁性的物质,这叫磁化。

如铁在磁场中能被磁化成一个“新磁铁”。

磁铁是有极性的,而且同性磁极相斥,异性磁极相吸。

由于铁被磁化时,“新磁铁”的N极与原来磁铁的S极相对,所以磁铁能吸铁。

事实上,磁铁并不仅仅吸铁。

凡是能被磁化的物质,像铁、镍、钴及其合金都可以被磁铁吸引。

但是有些物质,如铜、锡、铝等不具有能被磁化的性质,就不能被磁铁所吸引。

在工业上,人们最初只是用磁场处理少量的锅炉用水,以减少水垢。

现在磁化水以被广泛应用各种高温炉的冷却系统,对于提高冷却效率、延长炉子寿命起了很重要的作用。

许多化工厂用磁化水加快化学反应速度,提高质量。

建筑行业用磁化水搅拌混凝土的强度。

纺织厂用磁化水褪浆,印刷厂用磁化水调色,都取得了很好的经济效益。

用磁化的洗衣粉溶液洗衣,可把衣服洗的更干净,单用磁化水洗涤效果也很满意。

在农业上,用磁化水浸种育秧,能使种子出芽快,发芽率高,幼苗具有株高、茎粗、根长等优点。

9.2 磁场学习目标:1、知道磁体磁体周围存在磁场2、知道磁感线可用来描述磁场,知道磁感线的方向怎样确定3、知道地球周围存在磁场,地磁场的南、北极学习重点、难点:用磁感线描绘磁场的分布自主学习:一.磁场活动1:如图所示,在条形磁体周围放了四个小磁针,根据所学的知识,你认为哪几个小磁针能够发生偏转?用“ ”或“ ”标出小磁针N极的偏转方向。

思考:小磁针与条形磁体没有接触,为什么会发生偏转?活动2:将条形和蹄形磁体放在桌子上,把玻璃板盖在磁体上,将收集的铁屑均匀撒在玻璃板上,轻轻敲击玻璃板,观察铁屑的分布情况。

说明:1、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的。

但磁场客观存在。

2、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。

3、磁感线是封闭的曲线。

4、磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。

4、磁感线不相交。

5、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

典型的磁场分布:画磁感线时应注意的问题:任何两条磁感线都不能相交;磁感线可以用虚线画,也可以用实线画,但必须有方向二、地磁场活动3:把小磁针放在桌子上,轻轻拨动一下,等它静止下来观察它的指向;在拨动一下,等它静止下来再观察它的指向合作探究:1、下列说法正确的是A、磁极间的相互作用是通过磁场发生的B、在磁场中的不同位置,磁场方向一般不同C、磁体的周围空间存在着磁场D、磁场的方向就是小磁针的受力方向2、关于磁感线正确的是A、磁感线是由细铁屑所连成的曲线B、磁感线是磁场中确实存在的C、磁感线是一条闭合曲线D、在磁场周围空间的某一点会有两条或多条磁感线交叉3、标出下图中磁体的N、S极和磁感线的方向4、小磁针在图所示的位置静止,请标出磁体的磁极,并画出磁感线的方向.●物理阅读地磁场的奥秘地球是个巨大的磁体,它周围空间存在的磁场叫地磁场。

从我国古人发明指南针以来,人们就已经知道地球存在着南北极对称的磁场。

几千年来,人们对这个磁场的存在习以为常,很少有人对此现象做过深入的研究。

最近日本的一个研究小组利用超级电子计算机成功地摸拟出地磁场。

然而,观测表明,从19世纪以来,地球磁场强度减少了约一成。

于是有人认为,1000年以后地磁场将消失。

也有人认为近年来地磁场强度的减小是暂时的,很快将转为强度增加。

于是众说纷起,那么地磁场到底是怎样的?对地球上的生物有什么作用呢?一、地磁场的两极位置根据科学家的研究,地磁极的大概位置是:地磁南极在东经140°、南纬67°的南极洲威尔克斯附近;地磁北极在西经100°、北纬76°的北美洲帕里群岛附近。

所以地磁南北极和地理的南北极并不重合。

科学家还发现,地磁南北极的地理位置不是固定不变,而是在缓慢变化着的。

二、地磁场的起源地球存在磁场的原因还不为人所知,普遍认为是由地核内液态铁的流动引起的。

最具代表性的假说是“发电机理论”。

1945年,物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理,认为当液态的外地核在最初的微弱磁场中运动,像磁流体发电机一样产生电流,电流的磁场又使原来的弱磁场增强,这样外地核物质与磁场相互作用,使原来的弱磁场不断加强。

由于摩擦生热的消耗,磁场增加到一定程度就稳定下来,形成了现在的地磁场。

还有一种假说认为:铁磁质在770℃(居里温度)的高温中磁性会完全消失。

在地层深处的高温状态下,铁会达到并超过自身的熔点呈现液态,决不会形成地球磁场。

而应用“磁现象的电本质”来做解释,认为按照物理学研究的结果,高温、高压中的物质,其原子的核外电子会被加速而向外逃逸。

所以,地核在6000K的高温和360万个大气压的环境中会有大量的电子逃逸出来,地幔间会形成负电层。

按照麦克斯韦的电磁理论:电动生磁,磁动生电。

所以,要形成地球南北极式的磁场,必然需要形成旋转的电场,而地球自转必然会造成地幔负电层旋转,即旋转的负电场,磁场由此而生。

三、地磁场对生物活动的影响像海龟、鲸鱼、候鸟等众多迁徙动物均能走南闯北,每年可旅行几千公里,中途往往还要经过汪洋大海,但是还能测定精确的位置。

科学家们发现,海龟能通过地球磁场和太阳及其他星体的位置来辨别方向。

但对于迁徙中的海龟来说,仅有“方向感”是不够的,它们可能还有一张“地图”,用于明确自己的地理位置,最终到达某个特定的目的地。

美国北卡罗来纳大学查珀尔希尔分校的肯洛曼研究小组发现,绿海龟对不同地理位置间的地磁场强度、方向的差别十分“敏感”,它们能通过地磁场为自己绘制一张地图。

信鸽能在遥远的地方飞回而不迷失方向,也是由于地磁的帮助。

四、地磁场对地球生物的保护地磁场并不强,但对于地球上的各种生命来说,却显得非常重要。

如在地球南北极附近或高纬度地区,有时在晚上会看到一种神奇的灿烂美丽的彩色光带──极光。

当太阳辐射出的带电粒子进入地磁场后,在地磁场的作用下,有害带电粒子沿地磁场的磁感线做螺旋线运动,最终会落到地球两极上空的大气层中,使大气层中的分子电离发光,形成极光。

所以这个“超巨”的地磁场,对地球形成了一个“保护盾”,减少了来自太空的宇宙射线的侵袭,地球上生物才得以生存滋长。

如果没有了这个保护盾,外来的宇宙射线,会将最初出现在地球上的生命幼苗全部杀死,根本无法在地球上滋生。

五、地磁场的反转之迷1906年,法国科学家在考查法国司马夫中央山脉地区溶岩时,发现那里的岩石具有与地磁场方向相反的磁性,后来此类发现不断增加。

随着研究的深入,人们终于确信,地磁场方向并非一直不变。

近年来,许多地质学家一致认为在过去的7600万年中地磁至少反转过171次。

因为许多国家已经从地质勘测中查到了地磁反转的证据。

更有甚者,地球的主要地磁场从1830年首次测量至今,已经减弱了近10%。

这比在失去能量来源的情况下磁场自然消退的速度大约快20倍!下一次地磁反转即将来临吗?地磁场反转是什么原因造成的呢?我们期待着在不远的将来能够揭开谜底。

六、地球磁极的变换和消失有什么影响对于人类和所有生物来说,地磁变换是灾难性的。

地磁消失后,太阳的各种射线都会直达地表,地球上生活的生物将失去“保护伞”,受到强烈辐射的伤害。

还有科学家认为,地磁场改变导致染色体畸变,会使动植物发生变异生长。

因此,地球磁极的变换是人类面临的最大的威胁。

地磁真的会消失吗?9.3 电生磁学习目标:1、认识电流的磁效应2、知道通电导体周围存在磁场;通电螺线管的磁场与什么的磁场相似3、会用安培定则判断通电螺线管的极性跟电流的关系学习重点:通过奥斯特实验认识电流的磁效应学习难点:安培定则自主学习:一、电流的磁效应(奥斯特实验)活动1:(课本68页图9.3-2)在磁针上面有一条直导线,当直导线和电池连通时,你能看到什么现象?改变电流的方向,又能看到什么现象?由图甲和图乙可以说明由图甲和图丙可以说明二.螺线管的磁场活动2:课本69页探究通电螺线管的磁场是什么样的合作探究:1、下图中,能正确反应出螺线管极性与电流方向关系的是()2、如下图所示,通电螺线管与条形磁铁相互吸引的是()3、下图中,电路连接正确,通电后小磁针指向如图所示(涂黑端表示N极)。

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