
磁 現(xiàn) 象 磁 場CHUZHONGWULI第二十章 電與磁 物理第1節(jié)人教版 物理 九年級 下冊教學目標教學重點教學難點教學重點與難點認識磁場的存在,用磁感線描述磁場。 知道磁感線可以形象地描述磁場,會用磁感線描述磁體周圍的磁場分布情況。在地球南北極的高緯度地區(qū),人們常常可以看到一種奇異的自然現(xiàn)象。巨大的天幕似乎被染上了各種顏色,這些顏色還會不斷變化,耀人眼目??茖W家把這種現(xiàn)象叫做極光,極光的發(fā)生與地球的磁場有著密切的關系。指南針為什么能夠指示方向呢?指南針靜止時它的長柄為什么指向南方?今天一起學習—磁現(xiàn)象。公元1世紀初,東漢學者王充在《論衡》中記載“司南之杓,投之于地,其柢指南。”即司南在水平光滑的“地盤”上制成的,靜止時它的長柄指向南方。磁現(xiàn)象 用一塊磁鐵分別去靠近回形針、 陶瓷制品(杯子)、塑料制品、1元硬幣、銅螺絲等,然后觀察現(xiàn)象。 發(fā)現(xiàn)磁鐵能夠吸引:回形針、硬幣。 我們的祖先在2000多年前的春秋時期,就發(fā)現(xiàn)天然鐵礦石吸鐵的性質(zhì)。現(xiàn)在人們利用磁鐵礦石、鋼及人工合成材料,根據(jù)不同需要制成各種形狀的磁體。一、磁現(xiàn)象蹄形磁體條形磁體強力打撈磁體圓形強磁體 ① 能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性;具有磁性的物體叫磁體。一、磁現(xiàn)象按磁體的來源按磁性保持的時間按磁體的形狀磁體的分類②磁體的分類實驗:把細鐵屑或大頭針均勻地撒在一張白紙上,將條形磁體平放在鐵屑中,然后用手輕輕將磁體提起,并輕輕抖動,觀察磁鐵兩端及中間部分吸引鐵屑的多少。磁鐵的不同部位磁性強弱一樣嗎?現(xiàn)象:磁體兩端吸引鐵屑最多,中間很少。 磁體各個部分的磁性強弱不同,磁體兩端的磁性最強。 ①磁體上吸引能力最強的兩個部位叫磁極。 ②北極與南極 能夠自由轉(zhuǎn)動的磁體,靜止時指南的那個磁極叫南極或S極,指北的那個磁極叫北極或N極。 如果磁體被分割成兩段或幾段后,每一段磁體上是否仍然有N極和S極?把一個條形磁鐵分為數(shù)段,則每一段磁體上仍然有N極和S極,如果再讓這幾段磁體相互吸引合為一體,則靠近的兩個磁極便不再存在;“磁單極子”目前還沒有觀察到 。一、磁現(xiàn)象 將一根條形磁鐵甲用細線懸掛起來,用另一根條形磁鐵乙的S極分別去靠近甲的S極和N極,再用乙的S極分別去靠近甲的N極和S極,觀察現(xiàn)象,歸納結(jié)論。③磁極間的相互作用排斥吸引 將兩根條形磁鐵的N、S極互相靠近時,感受之間的力; 將兩根條形磁鐵的N、N極互相靠近時,感受之間的力。N、S極互相吸引 N、N(S、S)極互相排斥 結(jié)論同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引 視頻欣賞《磁極間的作用力》一、磁現(xiàn)象如何判斷一個物體是否具有磁性? ① 利用磁體的磁性(吸鐵性):看能否吸引小鐵釘; ② 利用磁體的指向性:即將它用細線懸掛且能在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,靜止時看是否總指向南北; ③ 利用磁極間的相互作用規(guī)律判斷:讓物體靠近小磁針,看是否能和小磁針某一磁極相排斥。如果能,物體具有磁性,如果不能排斥,則物體沒有磁性。解析【典例1】一、磁現(xiàn)象 兩根外型相同的磁體A與B,一根有磁性,一根失去了磁性,不利用任何其他儀器,你將怎樣區(qū)分它們?可以利用磁體兩極的磁性最強,中間最弱的性質(zhì)來判斷。 如圖放置,如果能吸引,則B有磁性,如果不能吸引則A有磁性。解析【典例2】 有兩根形狀完全相同的鋼棒,如圖所示,當甲的一端靠近乙的一端時,乙被吸引,則可判斷( )A. 甲棒有磁性,乙棒無磁性B. 甲棒無磁性,乙棒有磁性C. 甲、乙兩棒都有磁性D. 以上三種說法都有可能D因為磁體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì),現(xiàn)在靠近的兩端相互吸引。綜合磁極間的相互作用規(guī)律和磁體的性質(zhì)無法判斷甲與乙是否有磁性?!镜淅?】 如圖甲所示,一個條形磁體摔成兩段。取右邊一段靠近小磁針,小磁針靜止時的指向如圖乙所示,則右邊這段裂紋處的磁極是_________極。如果把這兩段磁體沿裂紋合放在一起(如圖甲),這兩段會相互_________(選填“吸引”或“排斥”)。N吸引 ①異名磁極相互吸引,所以右邊裂紋處的磁極是N極。 ②左邊裂紋的磁極是S極、右邊裂紋的磁極是N極,異名磁極相互吸引,所以這兩段會相互吸引。S N【典例4】一、磁現(xiàn)象磁化①一些物體在磁體或電流的作用下獲得磁性,這種現(xiàn)象叫做磁化?;匦吾樢蚕嗷ノ? 拿一根磁體去靠近或接觸回形針,會發(fā)現(xiàn)磁鐵吸引回形針,發(fā)現(xiàn)有一些回形針也相互吸引,表明回形針也獲得了磁性。一、磁現(xiàn)象②物體被磁化后的磁極規(guī)律 鋼片被磁化后靠近磁極的一端為異名磁極。S磁化后的磁極物體被磁化后的磁極是怎樣的呢?把一個鋼塊靠近磁鐵的S極,再把一個小磁針靠近鋼塊的另一端,看看實驗結(jié)果。NN一、磁現(xiàn)象能夠被磁化的物質(zhì)大多數(shù)是含有鐵、鈷、鎳的合金或氧化物,叫做磁性材料。③磁性材料磁性材料鐵、鈷、鎳能被磁化,是磁性材料銅、鋁不能被磁化,不是磁性材料非磁性材料· 被磁化的物體如果是鐵性材料,獲得的磁性會立即消失,叫做軟磁體材料?!?被磁化的物體如果是鋼性材料,獲得的磁性就會保持較長的時間,叫做硬磁體材料?!?鐵和鋼制的物體都能被磁化。Ⅰ. 手表被磁體磁化后,走時不準;Ⅱ. 彩色電視機的顯像管被磁化后,色彩失真;Ⅲ. 銀行卡被磁化后失效。④磁化的危害⑥消磁: 通過撞擊、煅燒等手段使磁體失去磁性,是磁化的逆過程。一、磁現(xiàn)象⑤磁化的方式一、磁現(xiàn)象電腦的硬盤磁性材料的應用磁性白板銀行卡的芯片3磁性材料在生活、生產(chǎn)、科學技術中有重要的應用。一、磁現(xiàn)象一、磁現(xiàn)象肺部磁共振的成像核磁共振磁懸浮列車高速運行的磁懸浮列車與軌道完全不接觸,速度可以達到300~500千米/小時 一、磁現(xiàn)象視頻欣賞《小實驗—磁現(xiàn)象》磁場磁鐵不接觸鐵釘就可以吸引鐵釘,為什么? 我們用嘴吹紙條,紙條會飄動,嘴巴也沒有接觸紙條,但我們可以憑借它對紙條的作用斷定,這是通過空氣發(fā)生作用的——盡管空氣看不見,但它確實是存在的物質(zhì)。磁鐵不接觸鐵釘就可以吸引鐵釘,磁鐵的周圍有什么?我們來進行探究。二、磁場 ①有甲、乙兩根外形完全相同的鋼棒,甲有磁性,乙沒有磁性。分別用甲和乙靠近小磁針,觀察到了什么現(xiàn)象?甲靠近小磁針,小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)表明:甲對小磁針施加了力的作用,而乙對小磁針沒有。 磁體的周圍與非磁體的周圍不同。 二、磁場二、磁場乙靠近小磁針,未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。②將磁鐵放置在小磁針的中間后,觀察現(xiàn)象。小磁針發(fā)生了轉(zhuǎn)動 磁體和小磁針沒有接觸,是通過什么對小磁針產(chǎn)生力的作用的?無磁體 二、磁場小磁針都指一定方向小磁針受到力的作用放置磁體 ①磁體周圍存在著一種物質(zhì),能使磁針偏轉(zhuǎn)。這種看不見、摸不著的物質(zhì),我們把它叫做磁場。磁體和小磁針沒有接觸,是通過磁場對小磁針產(chǎn)生力的作用。磁場二、磁場1 磁場雖然看不見摸不著,但它卻客觀存在,我們可以通過它對其他物體的作用來認識。通過轉(zhuǎn)化法來感知和認識磁場對放入其中的磁性物質(zhì)會產(chǎn)生磁力作用。 ②對磁場的理解二、磁場 放在磁場不同位置的小磁針指向不同,說明不同位置的小磁針受到磁場力的方向不同。二、磁場放在磁體周圍不同位置的小磁針,所指方向是否相同?在磁場中的某一點,小磁針N極所指的方向不變。 ①通過小磁針來研究磁場的方向二、磁場把小磁針放在磁場中的A點,觀察磁針N極所指的方向;在A點換用另一個小磁針, 觀察磁針N極所指的方向;用手撥動,使小磁針的方向改變,等靜止后觀察磁針的指向。結(jié)論在磁場中的不同點,小磁針N極所指的方向不同。 二、磁場在磁場中的不同點,小磁針N極所指的方向是否相同呢? 結(jié)論小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向 ② 磁場方向 二、磁場規(guī)定磁場方向 磁場方向的規(guī)定二、磁場A點的磁場方向 C點的磁場方向 B點的磁場方向 D點的磁場方向 在磁體外部放置很多、很小的小磁針,根據(jù)小磁針N極的指向,就能清楚地顯示出磁場的分布情況。③怎樣表示磁場的方向?二、磁場在磁場中的不同點,磁場的方向不同 在磁體上面放一塊有機玻璃,玻璃上均勻地撒一些鐵屑,輕敲玻璃,觀察現(xiàn)象。二、磁場撒在磁體周圍的鐵屑被磁化,相當于一個個小磁針,小磁針在磁場的作用下有規(guī)則地排列,磁場的分布情況也被形象地顯示出來。 根據(jù)小磁針在磁場中的排列情況,用一些帶箭頭的曲線畫出來,可以方便、形象地描述磁場,這樣的曲線叫磁感線。①條形磁鐵的磁感線二、磁場細鐵屑相當于很多的“小磁針”放入許多小磁針磁感線②蹄形磁鐵的磁感線二、磁場細鐵屑相當于很多的“小磁針”放入許多小磁針畫出曲線得到磁感線實驗的基礎上根據(jù)磁針排列畫線磁感線③同名磁極的磁感線二、磁場細鐵屑相當于很多的“小磁針”放入許多小磁針磁感線④異名磁極的磁感線二、磁場細鐵屑相當于很多的“小磁針”放入許多小磁針磁感線①在磁體外部,磁感線的方向由N極到S極,內(nèi)部則由S極到N極。二、磁場磁場的強弱:A處最強,C處次之,B處最弱 ②磁感線的疏密表示磁場的強弱,越密表示該點磁場越強。 磁體兩端處磁感線最密,表示其兩極處磁性最強。④用磁感線描述磁場的方法叫建立模型法。磁感線并不真實存在。前邊我們學習了用帶箭頭的直線(光線)表示光的傳播路徑,也是這種方法。二、磁場③任何兩條磁感線都不會相交。因為磁場中某點的磁場方向只有一個確定的方向。NS 注意三個方向: 磁感線方向即小磁針靜止時N極的指向,磁場方向。 ⑤磁感線上任意一點的磁感線方向,就是該點小磁針靜止時北極指的方向(磁場方向),也是磁感線上該點的切線方向。二、磁場視頻欣賞《實驗—磁場、磁感線》 在圖中,根據(jù)小磁針的指向,標出磁體的極性,并畫出所有磁感線的方向。N①由小磁針N極的指向可知該點磁場的方向,確定磁感線方向。N②因外部磁感線總是由N極指向S極,故說明右側(cè)一定為N極;兩磁體的磁感線相斥,說明兩磁體應為同名磁極?!镜淅?】地磁場 把小磁針放在桌面上,靜止時,觀察它們的指向是怎樣的?結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們的指向有規(guī)律,即小磁針的N極總是指向北方。 為什么指南針在世界各地都能夠指示南北呢? ①地球周圍空間存在的磁場叫做地磁場。 地球是一個磁體,地磁場的形狀與條形磁體的磁場很相似。 地磁兩極與地理兩極相反。 ②地磁場的特點三、地磁場地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。地理兩極與地磁兩極完全相反且并不完全重合,它們之間的夾角叫做“磁偏角”。③磁偏角 三、地磁場 沈括(1031—1095),中國宋代著名學者,他在其著作《夢溪筆談》中最早提及磁偏角:“方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也”。④沈括—第一個發(fā)現(xiàn)磁偏角的學者三、地磁場 ①磁偏角的數(shù)值在地球上不同地點是不同的。 ②地球磁極在緩慢移動,磁偏角也在緩慢變化。③近百年地球磁場衰減。 地磁場的減弱是可能導致磁場方向倒轉(zhuǎn)。 ⑤地磁場如何產(chǎn)生?到目前為至,沒有明確的結(jié)論,有各種各樣的猜測…… 同學們想過下列問題嗎?業(yè)余時間可以在網(wǎng)上搜一搜,可能找出答案。課堂總結(jié) 磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象的對比 四、課堂總結(jié)磁現(xiàn)象 ①物體吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。②磁體上吸引能力最強的兩個部位部分叫磁極。 ③磁極間相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。 磁場①磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質(zhì),稱為磁場。地磁場④磁化:一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性。②磁場的基本性質(zhì):對放入其中的磁體有力的作用。 ③磁場的方向:小磁針靜止時北極所指的方向。磁感線①描述磁場:磁感線可以表示磁體周圍的磁場分布情況; 在磁場外部,它從磁體的N極出發(fā),回到S極。② 磁感線上任一點的磁感線方向,就是該點磁場的方向;③ 磁感線的疏密表示磁場的強弱。 與條形磁鐵相似,地磁兩極與地理兩極相反且并不重合,磁偏角。 磁現(xiàn)象 磁場四、課堂總結(jié)磁場是真實存在的;磁感線是一假想的曲線。課堂練習 1. 磁鐵上吸引能力最強的兩個部位叫磁極,任何磁體都有兩個磁極,分別叫_____極和______極。 磁極間的相互作用規(guī)律是:同名磁極相互 ,異名磁極相互 。 SN排斥吸引 2. 磁懸浮列車是利用磁極間的 原理實現(xiàn)懸浮的; 列車的速度能夠大大提高,是由于車廂與導軌之間的 大大減小。同名磁極相互排斥摩擦力五、課堂練習3. 關于磁感線的說法正確的是 ( )??? A. 磁感線是由小鐵屑形成的 ??? B. 磁場中有許多曲線,這些曲線叫磁感線 ??? C. 小磁針在磁感線上才受力,在兩條磁感線之間不受力 ?? D. 磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌龅姆植级傧氤鰜淼?,實際并不存在。 D五、課堂練習4. 現(xiàn)有兩根大頭針被條形磁鐵的一端吸引,懸在條形磁鐵下方,如圖所示的四幅圖能正確反映實際情況的是( )解析:大頭針被磁化后,靠近S端的都是N極,遠離S端的都是S極,同名磁極相互排斥,所以A符合題意。AA B C D 5. 如圖所示,甲、乙兩小磁針在一根磁鐵附近靜止,下列判斷正確的是 ( )A.甲小磁針左端是S極,乙小磁針左端是N極B.甲小磁針左端是N極,乙小磁針左端也是N極C.甲小磁針左端是S極,乙小磁針左端也是S極D.甲小磁針左端是N極,乙小磁針左端是S極B 根據(jù)“同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引” ,先標出條形磁體的磁極,再標出小磁針甲、乙的磁極。6. 畫出下列磁極之間的磁感線。7. 標出下圖中磁體的N、S極及小磁針的N、S極。NNSN 小磁針N極的指向和磁感線方向相同?! ?. 標出磁極的名稱和A、B兩點的磁場方向。NSNN9. 在探究蹄形磁體周圍磁場的實驗中,老師將玻璃板平放在磁體上,并均勻地撒上一層鐵屑,輕敲玻璃板,鐵屑就會有序地排列起來,如圖。對實驗中有關現(xiàn)象的分析不正確的是 ( )A.撒鐵屑的目的是將原來不存在的磁場顯示出來 B.鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁體 C.輕敲玻璃板,鐵屑由于具有慣性會與玻璃板分離 D.輕敲玻璃板,鐵屑與玻璃板分離后,不受摩擦力, 鐵屑在磁力作用下排列有序 A顯示磁體周圍的磁場分布特點 10.如圖是我國早期的指南針——司南,它是把天然磁石磨成勺子的形狀,放在水平光滑的“地盤”上制成的。東漢學者王充在《論衡》中記載:“司南之杓,投之于地,其柢指南?!薄拌堋敝傅氖撬灸祥L柄。請在圖中標出勺子的南極和北極(用字母表示)。
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