
1. 了解簡單的磁現(xiàn)象。
2. 通過實驗認(rèn)識磁極及磁極間的相互作用。
3. 通過實驗認(rèn)識磁場。
4. 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。
5. 知道地磁場。
【學(xué)習(xí)重點】
知道磁體周圍存在磁場,會用磁感線描述磁體周圍的磁場狀況。
【學(xué)習(xí)難點】
認(rèn)識磁場的存在,用磁感線來描述磁場。
【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材,完成以下問題:
1. 磁現(xiàn)象
物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì),叫做磁性。具有磁性的物體叫磁體。磁體具有南極(S)和北極(N)。同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。一些物體在電流或磁體的作用下會得磁性的現(xiàn)象,叫磁化。
2. 磁場
磁體周圍存在著的看不見、摸不著的物質(zhì)叫做磁場。磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體能產(chǎn)生力的作用。物理學(xué)中把小磁針靜止時北極所指的方向規(guī)定為該點磁場的方向。
磁感線是描述磁場的一些假想曲線,實際上并不存在。磁感線上任意一點的切線方向為該點的磁場方向。磁場越強的地方,磁感線分布越密;在磁體的外部,磁感線是從N極指向S極。
3. 地球周圍空間存在著地磁場,地理的兩極與地磁的兩極并不重合,存在磁偏角。
【合作探究】
探究一、磁現(xiàn)象
1. 磁性、磁體和磁極
【實驗】(1)探究磁性、磁體和磁極
實驗一:用磁體的一端分別靠近鐵片、鋼鋸片、硬幣、銅螺絲、回形針、玻璃片等。
實驗現(xiàn)象:實驗發(fā)現(xiàn)磁體能夠吸引鐵片、鋼鋸片、硬幣和回形針,不能吸引銅螺絲、玻璃片。
實驗二:把細(xì)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。
實驗現(xiàn)象:發(fā)現(xiàn)兩端附近吸引的鐵屑最多,而中間部位幾乎不吸引。
實驗三:用線吊起一個小條形磁體,使它在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,發(fā)現(xiàn)小磁體靜止的時候,大致停在南北方向上。即自由轉(zhuǎn)動的磁體,靜止后恒指南北.
(2)探究歸納
①磁性與磁體:物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性,具有磁性的物體叫做磁體。
②磁極:磁體的兩端磁性最強,中間部分磁性最弱,幾乎沒有磁性。我們把磁體上磁性最強的部位叫做磁極。
能夠自由轉(zhuǎn)動的磁體,靜止時指南的那個磁極叫做南極或S極,指北的那個磁極叫做北極或N極。
(3)磁體的分類
①按磁體的形狀分:條形磁體、蹄形磁體和針形磁體;
②按磁體的來源分:天然磁體和人造磁體。
③按磁性保持的時間分:永磁體和軟磁體。
2. 磁極間的相互作用
【實驗】(1)將一根條形磁鐵甲用細(xì)線懸掛起來,用另一根條形磁鐵乙的N極分別去靠近甲的N極(圖1)和S極(圖2),再用乙的S極去靠近甲的S極(圖3),觀察現(xiàn)象,歸納結(jié)論。
(2)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。
【結(jié)論】同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
3. 磁化
(1)實驗:如圖所示,在鐵架臺上固定一軟鐵棒,在它的下方放一些細(xì)鐵屑,然后在軟鐵棒的上方放一根條形磁體,發(fā)現(xiàn)軟鐵棒能吸引細(xì)鐵屑,軟鐵棒變成了磁體。
【結(jié)論】一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性,這種現(xiàn)象叫做磁化。
(2)磁化的方法
①將磁鐵的一極靠近或接觸磁性材料(圖甲);
②將磁鐵的一極在磁性材料上沿同一方向重復(fù)摩擦幾次(圖乙所示);
③利用充磁機對磁性材料充磁。鋼被磁化后能長時間保持磁性,鐵則不能。人造磁體就是將鋼進(jìn)行磁化而制成的。
磁化 磁化方法
(3)磁化的危害:機械手表被磁化后走時不準(zhǔn),彩色電視機顯像管被磁化后色彩失真等。
(4)磁化的應(yīng)用:磁帶和磁盤上都含有磁性物質(zhì),利用它上面的磁性物質(zhì)可以存儲聲音、圖像和文字信息。
(5)消磁:通過撞擊、煅燒等手段使磁體失去磁性的過程。消磁可以看成是磁化的逆過程,是將磁體內(nèi)部原來排列整齊有序的磁分子打亂,使其變得雜亂無章。
【例題1】小科在課外興趣活動課中將數(shù)枚一元硬幣按如圖所示放在兩根平行的條形磁鐵上,搭成了一座漂亮的“硬幣橋”,下列分析正確的是( C )
A.“硬幣橋”上左右兩端的硬幣沒有磁性
B.“硬幣橋”中間磁性最強
C.“硬幣橋”的搭建利用到了磁化的原理
D.兩枚硬幣相鄰的部分是同名磁極
【解析】當(dāng)硬幣都放在磁體的磁極上時,會被磁體磁化,硬幣也具有N極和S極,因此最外側(cè)的硬幣也有磁性,由于異名磁極相互吸引,硬幣便會搭成一座漂亮的“硬幣橋”,搭成的“硬幣橋”相當(dāng)于條形磁鐵,并且中間磁性最弱,故ABD錯誤,C正確。所以選C。
探究二、磁場
【想一想】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(jìn)行探究。
1. 磁場及其方向
(1)磁場
【實驗】用一塊布包著條形磁體,放在桌子上,拿一個小磁針靠近磁體,你觀察到了什么現(xiàn)象?
【現(xiàn)象】將磁針放到磁體附近,磁針指向發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明什么?
【結(jié)論】小磁針受到了力的作用。這是因為磁體周圍存在著一種物質(zhì),能使小磁針偏轉(zhuǎn)。
探究歸納
磁場:磁體周圍存在著的這種看不見、摸不著的物質(zhì)叫做磁場。磁體兩極磁場最強,中間磁場最弱,離磁體越遠(yuǎn),磁場越弱。
(2)磁場的基本性質(zhì)
磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的。
(3)實驗探究:磁場的方向
①先在桌面上放一圈小磁針,觀察小磁針的指向,再把一根條形磁體放到小磁針的中間,再觀察小磁針的指向。
②實驗現(xiàn)象:放入條形磁體前,每個小磁針都指示南北方向,放入條形磁體后小磁針的指向發(fā)生了改變,不同位置的小磁針的指向不同。(選填“相同”或“不同”)
③現(xiàn)象分析:小磁針N極在磁場中不同位置的指向不同,說明小磁針在磁場中的不同位置時,N極的受力方向是不同的(選填“相同”或“不同”)。
探究歸納:磁場具有方向性。物理學(xué)中把小磁針靜止時北極所指的方向規(guī)定為該點磁場的方向。
2. 磁感線
(1)實驗探究磁體周圍的磁場
①用小磁針探究磁體周圍的磁場:在磁場中的不同點,放入許多小磁針,發(fā)現(xiàn)小磁針N極所指的方向不同,說明磁體周圍各點的磁場方向不同。
②用鐵屑探究磁體周圍的磁場:將玻璃板平放在磁體上,并在玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑,輕輕敲擊玻璃板,可以看到小鐵屑排列成一條條有規(guī)律的曲線。
用小磁針探究磁場 用細(xì)鐵屑探究磁場
(2)磁感線的概念
將一些小磁針放在鐵屑排列的一條曲線上,可觀察到小磁針的N極指向沿著曲線方向。把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,這樣的曲線叫做磁感線,如圖所示。
(3)磁感線的方向
磁感線是有方向的曲線,曲線上箭頭的方向表示磁感線的方向,也是該點磁場的方向,磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到S極。磁感線上某點的切線方向與放在該點的小磁針靜止時北極的指向一致,如圖所示。
(4)五種基本磁場的磁感線描述
條形磁鐵的磁感線 蹄形磁鐵的磁感線 異名磁極的磁感線
①條形磁鐵的磁感線;②蹄形磁鐵的磁感線;③同名磁極的磁感線(N、N極之間);④同名磁極的磁感線(S、S極之間);⑤異名磁極的磁感線。
同名磁極的磁感線(S、S極之間) 異名磁極的磁感線
3. 磁感線的性質(zhì)
(1)磁感線是用來描述磁場的一些假想曲線,實際上不存在(選填“存在”或“不存在”)。磁感線上任意一點的切線方向為該點的磁場方向。磁場越強的地方,磁感線分布越密;磁場越弱的地方,磁感線分布越疏。
(2)磁感線為封閉的、立體的曲線,在磁體的外部,磁感線的方向是從N極指向S極,而在內(nèi)部,是從S極指向N極。
(3)在同一磁場中,任何兩根磁感線都不會相交。這是因為在同一磁場中任何一點的磁場方向只有一個確定的方向,如果在某一點有兩條磁感線相交,就意味著該點有兩個磁場方向,就與某點磁場方向的唯一性相悖。
【例題2】磁場是看不見的,但它是真實存在于磁體周圍的一種特殊物質(zhì)。在研究磁場的強弱和方向時,構(gòu)建了磁感線模型。如圖所示,我們忽略掉所畫的磁感線的粗細(xì)等次要因素,抓住磁感線的_________這個主要因素來描述磁場的強弱,同時用磁感線的______描述磁場的方向。圖中的小磁針靜止時,小磁針的左端是_____(選填“N”或“S”)極。
【答案】疏密程度,方向,S.
【解析】磁感線的疏密程度表示磁場的強弱,磁感線越密,磁場越強。
磁感線的方向與磁場的方向相同,所以用磁感線方向描述磁場的方向。
圖中的小磁針靜止時,小磁針N極的指向為磁場的方向,所以左端S極,右端是N極。
【例題3】如圖所示是條形磁體的磁場外布圖,有以下說法其中正確的是( C )
①該條形磁鐵的右端為N極,左端為S極;②a處的磁場強弱與b處的磁場強弱相同;③置于a點的小磁針,靜止時北極指向左側(cè);④磁感線是真實存在的一種物理模型
A.①② B.③④C.①③ D.②④
【解析】①在磁體外部,磁感線都是從N極出發(fā),回到S極,因此,圖中條形磁鐵的右端為N極,左端為S極,故①正確;
②磁體中兩極的磁性最強,中間的磁性最弱,因此,a處的磁場比b處的磁場弱,故②錯誤;
③由于磁場中某一點,小磁針靜止時N極所指的方向為磁場的方向,所以置于a點的小磁針,靜止時北極指向左側(cè),故③正確;
④磁感線是為了便于研究,人們假想出來的,是一種物理模型,但不是真實存在的,故④錯誤;
綜上所述,①③正確,故ABD錯誤,C正確。所以選C。
探究三、地磁場
【想想做做】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. 地磁場
(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。
(2)地磁場的特點
地磁兩極與地理兩極相反。地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。
2. 磁偏角
地球這個巨大的磁體有兩個磁極,分別稱為地磁的南極(S)和地磁的北極(N),地磁的兩極和地理的兩極并不重合。地磁的南極在地理的北極附近,地磁的北極在地理的南極附近,它們之間有一個偏差角度,我們稱為磁偏角。我國宋代學(xué)者沈括第一個發(fā)現(xiàn)磁偏角。
3. 地磁場的利用
(1)行軍、航海需要利用地磁場對指南針的作用來定向。
(2)鴿子、海龜是利用地磁場來導(dǎo)航的。
(3)鰻鱺以地磁場作為信息源提供信息。
【例題4】中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”進(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖所示。地磁場的磁感線_____(選填“是”或“不是”)真實存在的,地磁場的N極在地理的_____(選填“南”或“北”)極附近。
【答案】不是,南.
【解析】磁感線是假想的分布在磁體周圍的曲線,地磁場的磁感線不是真實存在的,地磁場是真實存在的。地理的南北極和地磁的南北極并不重合,地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。
【歸納整理】
第1節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場
【精講點撥】
1. 一塊磁體吸引另一鐵塊,則鐵塊可能有磁性,也可能沒有磁性;如果兩者相斥,則一定有磁性,且靠近的是同名磁極。任何一個磁體,都有兩個磁極。
2. 畫磁感線時應(yīng)注意的問題:
①任何兩條磁感線都不能相交;②磁感線的疏密程度表示磁場的強弱;③磁感線可以用虛線畫,也可以用實線畫,但必須有方向。如圖所示是兩種常見磁體的磁場分布圖。
3. 磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象的比較
【課堂練習(xí)】
1.如圖所示,AB為一鋼棒,用條形磁體的N極沿圖中的箭頭所示方向摩擦鋼棒若干次,鋼棒就有了磁性,這種現(xiàn)象稱為 ,并且鋼棒的A端是 極,B端是 極.
【答案】磁化, N,S。
【分析】一些物質(zhì)在磁體或者電流的作用下獲得磁性的過程叫磁化.
【詳解】用磁鐵的一極在鋼棒AB上從A向B反復(fù)摩擦幾后,鋼棒就具有了磁性,這種現(xiàn)象稱為磁化;
在磁鐵和鋼棒最后接觸的位置上,即磁鐵的N極與鋼棒的B端相互接觸,鋼棒的B端與磁鐵的N極相互吸引,根據(jù)磁極間的相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引知,B端為S極,則A端為N極.
第1題圖 第2題圖
2.如圖,用一根不知有無磁性的鐵棒的A端靠近一根懸掛的條形磁鐵的N極,發(fā)現(xiàn)條形磁鐵被吸引。該鐵棒有沒有磁性呢?下列說法正確的是( )
A.可以確定有磁性,且A端是S極
B.不確定有無磁性,只需要將B端靠近S極,觀察現(xiàn)象就可以判斷
C.不確定有無磁性,只需要將B端靠近N極,觀察現(xiàn)象就可以判斷
D.不確定有無磁性,若將A端靠近S極,觀察現(xiàn)象仍然無法判斷
【答案】C
【詳解】假如鐵棒有磁性,異名磁極相互吸引,鐵棒的A端靠近一根懸掛的條形磁鐵的N極,鐵棒和條形磁鐵的N極相吸引,說明鐵棒的A端是S極;假如鐵棒沒有磁性,磁體可以吸引磁性材料,條形磁鐵具有磁性,可以吸引沒有磁性的鐵棒,所以鐵棒是否具有磁性不能確定;將鐵棒的B端靠近懸掛的條形磁鐵的N極,磁鐵遠(yuǎn)離鐵棒,由于只有同名磁極相互排斥,因此鐵棒一定有磁性,并且B端為N極,則A端為S極。故C正確,ABD錯誤。所以選C。
3.磁體旁的小磁針靜止時所指的方向如圖所示,請在括號中標(biāo)出磁體的磁極,并標(biāo)出圖中磁感線的方向。
【答案】見右圖。
【詳解】根據(jù)磁極之間的相互作用規(guī)律可知,小磁針左側(cè)磁體為N極,右側(cè)磁體為S極,磁感線從N極指向S極,如圖所示。
4.條形磁體的磁感線如圖所示,小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài).請在圖中標(biāo)出:①磁感線A點處的磁場方向;②小磁針的N極。
【答案】見右圖。
【詳解】根據(jù)磁體外部磁感線從N極到S極可以判斷磁感線的方向,小磁針的N極指向磁感線的方向,如圖所示。
5.關(guān)于磁場和磁感線,以下說法不正確的是( )
A.磁感線分布在磁體周圍的立體空間里
B.磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的
C.磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到S極的
D.磁場中,小磁針靜止時北極所指的方向為該點磁場的方向
【答案】A
【詳解】A.磁感線是為了描述磁場而引入的一種假想的線,磁感線不是真實存在的,故A錯誤,符合題意 ;
B.磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的,故B正確,不符合題意;
C.磁體外部的磁感線是從北極出來,回到S極,故C正確,不符題意;
D.磁場中的小磁針靜止時,北極所指的方向跟該點的磁場方向一致,為該點的磁場方向,故D正確,不符合題意。
所以選A。
6. 如圖所示,是條形磁體的磁場分布圖,a、b是磁場中的兩個點,關(guān)于該磁場,下列說法正確的是( )
A.磁感線是為了研究方便而引入的假想曲線
B.該條形磁體的右端為S極,左端為N極
C.將一小磁針置于b點,其靜止時N極指向右側(cè)
D.由于a點沒有磁感線經(jīng)過,所以a處的磁場比b處弱
【答案】A
【詳解】A.磁感線是為了研究磁場的分布情況而引入的假想曲線,不并真實存在,A正確;
B.在磁體的外部,磁感線都是從N極出發(fā),回到S極,所以由圖知,該條形磁體的右端為N極,左端為S極,故B錯誤;
C.小磁針靜止時N極所指的方向為磁場的方向,所以將一小磁針置于b點,其靜止時N極指向左側(cè),故C錯誤;
D.磁體周圍,越靠近兩極的位置其磁感線越密集,磁場越強,所以a處的磁場比b處強,故D錯誤。 所以選A。
7.人類最早的磁化技術(shù)出現(xiàn)在我國宋代。據(jù)《武經(jīng)總要》記載,古人先將魚形鐵燒紅,令鐵魚頭尾指向南北,如圖甲所示,然后將其放入水中冷卻,依靠地磁場獲得磁性,再將其放入水中漂浮,制成指南魚,圖乙中是它靜止時的指向。下列判斷不正確的是( )
A.魚形鐵能被磁體吸引
B.指南魚漂浮在水中受到的浮力等于它受到的重力
C.指南魚魚頭應(yīng)標(biāo)注“N”
D.指南魚的腹部磁性最強
【答案】D
【詳解】A.磁性是指能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì);魚形鐵是用鐵制成的,能被磁體吸引,故A正確,不符合題意;
B.指南魚漂浮在水中,受力平衡,受到的浮力等于它受到的重力,故B正確,不符合題意;
C.地磁場的南極在地球的北極附近,地磁場的北極在地球的南極附近,如圖所示,指南魚魚頭指向北方,根據(jù)異名磁極相互吸引,指南魚魚頭應(yīng)標(biāo)注“N”,故C正確,不符合題意;
D.指南魚是一個磁體,頭尾指向南北,說明頭尾是磁極,兩個磁極位置的磁性最強,中間最弱,故D錯誤,符合題意。故選D。
8. 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(guān)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
【答案】A
【詳解】A.鐵屑在磁場中被磁化成一個個小磁針,從鐵屑在磁場中分布的情況可以研究磁場,但是不能顯示磁場,因為磁場是看不到的。故A錯誤。選項BCD選項都正確。 所以選A。
【課后反思】
本節(jié)課學(xué)習(xí)中,你有哪些收獲,還有哪些問題?
磁體
電荷
相似點
兩個磁極(N、S極)
兩種電荷(+、- 電荷)
同名磁極相斥;異名磁極相吸
同種電荷相斥;異種電荷相吸
吸引鐵、鈷、鎳等物體
吸引輕小物體
這是一份初中物理人教版九年級全冊第1節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場學(xué)案,文件包含人教版2023年九年級物理全一冊同步精品講義課時201磁現(xiàn)象磁場教師版docx、人教版2023年九年級物理全一冊同步精品講義課時201磁現(xiàn)象磁場學(xué)生版docx等2份學(xué)案配套教學(xué)資源,其中學(xué)案共36頁, 歡迎下載使用。
這是一份初中物理人教版九年級全冊第1節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場導(dǎo)學(xué)案及答案,共2頁。學(xué)案主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)習(xí)重難點,新課學(xué)習(xí)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版九年級全冊第1節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場學(xué)案,共28頁。學(xué)案主要包含了知識與技能,過程與方法,情感等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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