《磁场》示范公开课教学设计【物理北师大版九年级】

1/4二、磁场教学设计教学目标1．通过实验认识磁场。2．知道磁感线可以用来形象地描述磁场，会用磁感线描述磁铁周围的磁场分布状况。3．知道地磁场。教学重难点教学重点:磁场、磁场的基本性质、磁场的方向、磁感线、地磁场。教学难点:磁场、磁场的基本性质、磁场的方向的知识很抽象，通过磁感线来加深理解。教学用具条形磁体、铁屑、蹄形磁体、小磁针、细线、铜片。相关资源【教学实验】地球磁场探究.mp4、【情境素材】极光.mp4、【教学图片】蹄形磁铁周围铁屑分布等。教学过程新课引入播放【情境素材】极光.mp4此图片为视频截图，请下载使用【情境素材】极光.mp4新知讲解一、磁场我们已经知道，磁体能吸引铁、钴、镍等物质，我们把这种性质叫做磁性。一个普通的不具有磁性的物体就不具有这样的性质，那么一个普通的不具有磁性的物体的周围空间与具有磁性的磁体的周围空间相同吗？1．磁场的存在【演示实验】将两个小磁针分别放入磁体和无磁性物体的附近，对比观察小磁针的偏转情况。实验结果表明，两物体周围空间对并不接触物体的小磁针的作用是不同的。磁体对磁针有力的作用。实验表明，在磁体周围磁针发生偏转，而其他物体的周围小磁针并不偏转，这就证明了磁体的周围与普通物体的周围不同。磁体对磁针有作用力。由此证明，磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，我们把这种物质称为磁场。2．磁场的方向如果把几个小磁针放在条形磁铁周围不同的地方，磁针所指的方向相同吗？【演示实验】《研究磁场的方向》。我们发现，小磁针总是指向特定的方向，可见磁场是有方向的。物理学中，把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向。在磁体周围的不同地方，小磁针静止时指的方向不同，说明磁场对小磁针作用力的方向是不同的，即磁场的方向不同。我们看到了条形磁体的磁场中各点的小磁针偏转方向各不相同，即各点的磁场方向各不相同。二、磁感线有没有什么办法，可以把磁场磁性的强弱、以及不同的磁场方向描述出来呢？我们可以利用一些小铁屑，把它们撒入磁场中，它们会被磁化为一个个小磁针，这一个个小磁针在磁场中静止时的指向，就让我们更清楚地看到条形磁体周围空间的磁场情况。我们也可以由铁屑的排布分析条形磁体磁性强弱的分布：磁体磁性最强的两个部位是磁极处。铁屑的分布状态可以直观反映磁场磁性强弱的分布状况。这样依据条形磁体周围小铁屑最终静止时的分布和小磁针静止时北极的指向，我们可以更确切地画出条形磁体的磁感线（如图所示）。同样，依据蹄形磁体周围小铁屑最终静止时的分布和小磁针静止时北极的指向，我们可以更确切地画出蹄形磁体的磁感线（如下图所示）。观察两个磁感线分布图，你是否发现了什么共同点？磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的。对磁感线的认识：①在磁体外部，磁感线由磁体的北极（N极）出来，回到磁体的南极（S极），在磁体内部从S极回到N极，磁感线为闭合曲线。②磁感线的方向就是该点小磁针北极受力的方向，也就是小磁针静止后北极所指的方向。③磁感线密的地方表示该点磁场强，即磁感线的疏密表示磁场的强弱。④磁感线布满磁体周围的整个空间。在磁场空间中每一点只有一个磁场方向，所以任意两条磁感线不能相交。⑤磁感线只是帮助我们描述磁场，是人们假想的曲线，实际上并不存在，所以磁感线应画成虚线。但是磁场是真实存在的。三、地磁场1．指南针的原理无论是古时的司南，还是宋代后发明的指南针，它们为什么能指示南方呢？指南针就是小磁针，为什么能指示方向呢？指南针在地球周围的不同位置会发生偏转，指示不同的方向，这说明指南针处于磁场中，受到了磁力的作用。这个磁场是谁提供的呢？就是我们生活的地球，我们把这个磁场称为地磁场。2．地磁场跟条形磁体的磁场相似通过研究，人们发现地磁场的磁场分布情况跟条形磁体的磁场相似（如图所示）。地磁场的两个磁极分别在地球的南北极附近。我们知道指南针静止时，指南方的一端为S极，指北方的一端为N极，所以地理的南极附近是地磁场的N极，而地理的北极附近则是地磁场的S极。概括起来说，就是地磁场的南北极与地理的南北极是颠倒的。自1600年英国的吉伯提出“地球是一个巨大的磁石”开始，有关地磁场起源的推测已有400年的历史，但至今仍未获得圆满解决。3．磁偏角既然指南针可以指示出南北的方向，那么我们沿着指南针指示的方向一直走下去，是不是就可以走到地理的南北极上呢？实际上是不能的。因为地磁场的两极与地理的两极是不重合的。如上图，这是地理两极的连线，这是地磁两极的连线，我们可以看到两条连线之间存在着一个夹角，科学上把这个角叫做“磁偏角”。北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中，记载了地磁的南极、北极与地理的南极、北极并不完全重合，存在磁偏角，比西欧记录早400年。课堂小结一、磁