第二十章电与磁 第一节磁现象 磁场(第一课时)

1、你知道吗？你知道吗？美丽的极光的发生与地球的磁场有密切关系。美丽的极光的发生与地球的磁场有密切关系。奇妙的景观第节第节 磁现象磁现象 磁场磁场 公元公元1世纪初，东汉世纪初，东汉学者王充在学者王充在论衡论衡中记中记载载“司南司南之杓，投之于地，之杓，投之于地，其柢指南。其柢指南。”一、磁现象一、磁现象中国人很早就利用中国人很早就利用罗盘罗盘（指南针指南针）在航海中指）在航海中指示方向。示方向。学习目标：学习目标：1.通过实验了解磁体的磁性及应用；通过实验了解磁体的磁性及应用；2.通过实验认识磁极及磁极间的相互作用的规律；通过实验认识磁极及磁极间的相互作用的规律；3.通过实验知道磁体具有指向性；

2、通过实验知道磁体具有指向性；4.了解磁化现象，知道磁化的利与弊；了解磁化现象，知道磁化的利与弊；学习重点：学习重点：磁极和磁极间的相互作用规律；磁极和磁极间的相互作用规律；学习难点学习难点：判断物体有无磁性和磁体的磁极；判断物体有无磁性和磁体的磁极； 1磁体能够吸引磁体能够吸引铁、钴、镍铁、钴、镍等物质。物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质等物质。物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质称为称为磁性磁性，具有磁性的物体称为，具有磁性的物体称为磁体磁体。认识各种磁体认识各种磁体条形磁体条形磁体蹄形磁体蹄形磁体环形磁体环形磁体圆柱形磁体圆柱形磁体2磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁

3、极磁极。用条形磁体或蹄形磁体的不同部位去接近小铁钉用条形磁体或蹄形磁体的不同部位去接近小铁钉，看能看能否吸引起小铁否吸引起小铁钉。钉。找一找，磁体的哪个部位磁性最强？找一找，磁体的哪个部位磁性最强？观察：这些被吸引的小铁钉集中在哪里？这说明什么？观察：这些被吸引的小铁钉集中在哪里？这说明什么？将小磁针放在针尖上，用手拨动小磁针，观察静止时将小磁针放在针尖上，用手拨动小磁针，观察静止时的指向。的指向。注意：注意：不要让磁体靠近它。不要让磁体靠近它。能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫极叫南极南极或或S极极，指北的那个磁极叫，指北的那个磁极叫北极北极或或

4、N极极。2.如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上是如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上是否仍然有否仍然有N极和极和S极？极？每一段磁体上仍然只有每一段磁体上仍然只有N极和极和S极极1.每个磁体是否只有两个磁极或者只每个磁体是否只有两个磁极或者只有一个磁极？有一个磁极？如果把条形磁铁从中间断开为两段，那么两个断面再靠如果把条形磁铁从中间断开为两段，那么两个断面再靠近时将怎样？近时将怎样？3磁极间相互作用的规律：磁极间相互作用的规律：同名同名磁极相互磁极相互排斥排斥，异名，异名磁极相互磁极相互吸引吸引。把一块磁体用细线悬挂起来，分别用另一块磁体的磁极去靠近能自由运动的磁体，把一块磁体用

5、细线悬挂起来，分别用另一块磁体的磁极去靠近能自由运动的磁体，观察发生的现象。观察发生的现象。如果把两磁极靠近如果把两磁极靠近会有什么现象？会有什么现象？ 4一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性，一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性，这种现象叫做这种现象叫做磁化磁化。N软铁棒软铁棒软铁棒软铁棒甲甲乙乙磁化方式：磁化方式：a、接触或靠近磁体；、接触或靠近磁体；b、用磁体的一极沿同一方向多次摩擦。、用磁体的一极沿同一方向多次摩擦。能使一根铁钉具有磁性，吸引大头针或铁屑吗？能使一根铁钉具有磁性，吸引大头针或铁屑吗？ 讨论磁化的利与害讨论磁化的利与害利利可以制作磁体、指南针等。可以制作磁体、指南针等。（

6、只有能被磁体吸引的物质才能被只有能被磁体吸引的物质才能被磁化，这类物质被称为磁性材料。）磁化，这类物质被称为磁性材料。）害害机械手表被磁化走时不准；显像管被磁化色彩失真等。机械手表被磁化走时不准；显像管被磁化色彩失真等。磁现象在现代科技、生产、生活中的应用磁现象在现代科技、生产、生活中的应用地质工作者正在进行地质工作者正在进行磁法勘探磁法勘探电磁起重机电磁起重机磁铁选矿机磁铁选矿机门吸门吸你还知道哪些？你还知道哪些？冰箱门冰箱门磁性黑板磁性黑板磁性写字板磁性写字板玻璃擦玻璃擦防蚊门帘防蚊门帘扬声器扬声器 磁悬浮列车磁悬浮列车连接上海国际机场与市区的磁悬浮列车最高速度达连接上海国际机场与市区的磁

7、悬浮列车最高速度达到到431千米千米/小时，全线长小时，全线长17.3千米。千米。该列车由德国磁悬浮高速列车国际公司承建，并于该列车由德国磁悬浮高速列车国际公司承建，并于2002年年12月月31日首次通车。日首次通车。司南司南指南针指南针罗盘罗盘磁共振成像的胸部显影片磁共振成像的胸部显影片录音带录音带录像带录像带磁盘磁盘磁卡磁卡 磁扣磁扣 2.磁力法：利用磁体间相互作用的规律；磁力法：利用磁体间相互作用的规律；1.悬挂法：利用磁体的指向性；悬挂法：利用磁体的指向性；A7.根据在磁体周围静止的小磁针的指向，标出小磁针的极性。根据在磁体周围静止的小磁针的指向，标出小磁针的极性。 1.磁体能够吸引磁

8、体能够吸引 、 、 等物质。磁体吸引等物质。磁体吸引能力最强的两个部位叫做能力最强的两个部位叫做 。 2.悬挂静止的磁体指南的那个磁极叫悬挂静止的磁体指南的那个磁极叫 极或极或 极，极，指北指北的那个磁极叫的那个磁极叫 极或极或 极。极。 3.磁极间相互作用的规律是：同名磁极相互磁极间相互作用的规律是：同名磁极相互 ，异名磁，异名磁极相互极相互 。 4.一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫叫 。铁铁磁化磁化排斥排斥吸引吸引北北南南NS磁极磁极镍镍钴钴 课堂总结课堂总结1.磁性磁性:能吸引铁、钴、镍能吸引铁、钴、镍 等物质的性质。等物

9、质的性质。2.磁体磁体:具有磁性的物体。具有磁性的物体。3.磁极磁极:磁体上磁性最强的部位。磁体上磁性最强的部位。4.磁极间相互作用的规律磁极间相互作用的规律: 同名同名磁极相互磁极相互排斥排斥，异名异名磁极相互磁极相互吸引吸引。5.地磁场：地磁场：磁北极磁北极在地里南极附近，在地里南极附近，磁南极磁南极在在 地里北极附近。地里北极附近。6.磁化：通过电流或磁体的作用获取磁性。磁化：通过电流或磁体的作用获取磁性。 一、磁现象一、磁现象磁体具有磁体具有指向性指向性磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁为磁场。场。二、磁场二、磁场思考思考将几个小磁针放

10、在条形磁体周围的不同地方。将几个小磁针放在条形磁体周围的不同地方。（1）磁针所指的方向磁针所指的方向相同吗？相同吗？（2）小磁针所受磁力）小磁针所受磁力的方向相同吗？的方向相同吗？（3）这样的现象反映这样的现象反映了磁场有什么性质？了磁场有什么性质？物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，即小物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。实验实验1在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒一些铁屑，轻敲玻璃，观察。一些铁屑，轻敲玻璃，观察。实验实验2磁化后的铁屑就像一个个小磁

11、针，在磁场的作磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的作用下，形象地显示出磁场的分布用下，形象地显示出磁场的分布。我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根带箭我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根带箭头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲线叫头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。做磁感线。磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。磁感线是描述磁场的方法，并不存在。磁感线是描述磁场的方法，并不存在。磁体外部的磁感线都是从磁体的磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到极出发，回到S极。极。合作探究 1. 如图20.1-4,一根条形磁体外

12、面包着一块布放在桌面上。它的N极在哪端？用一只磁针来探测一下。如果把几只小磁针放在条形磁体周围不同的地方，磁针所指的方向相同吗？ 在不同的位置，小磁针的北极所指在不同的位置，小磁针的北极所指示的方向是不同的。示的方向是不同的。磁针受到了力的作用。磁针受到了力的作用。1磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁称为磁场。场。二、磁场二、磁场将磁针放到磁体附近，磁针指向发生偏转，说将磁针放到磁体附近，磁针指向发生偏转，说明什么？明什么？力是物体对物体的作用，磁体和磁针没有接触，力是物体对物体的作用，磁体和磁针没有接触，怎么会有力的作用呢？怎么会有力的作用呢？

13、思考思考将一个磁针放到磁体附近，观察现象。将一个磁针放到磁体附近，观察现象。磁体磁体1磁体磁体2磁场磁场演示演示2 2 1.1.将条形磁体周围的同一个地方放将条形磁体周围的同一个地方放不同的小磁针。不同的小磁针。（1）磁针所指的方向相同吗？磁针所指的方向相同吗？（2）小磁针所受磁力的方向相同吗？）小磁针所受磁力的方向相同吗？（3）这样的现象反映了磁场有什么性质？这样的现象反映了磁场有什么性质？ 2.2.将条形磁体周围的不同地方放几将条形磁体周围的不同地方放几个小磁针。个小磁针。演示演示3 3研究磁场的方向研究磁场的方向现象现象结论结论 放在磁场不同位置放在磁场不同位置的小磁针指向不同，的小磁针

14、指向不同，说明说明 不同位置的小不同位置的小磁针受到磁场的力磁针受到磁场的力方向不同方向不同磁场是有方向的磁场是有方向的放在磁场相同位置的不放在磁场相同位置的不同小磁针指向相同，说同小磁针指向相同，说明明 同一位置的小磁针受同一位置的小磁针受到磁场的力方向相同到磁场的力方向相同 2.2.物理学中物理学中把磁场对小磁针作用力的方把磁场对小磁针作用力的方向，即小磁针静止时向，即小磁针静止时北极北极(N极极)所指的方向所指的方向规定为该点的规定为该点的磁场的方向磁场的方向ABC在磁体周围放很多小磁针。在磁体周围放很多小磁针。如果我们想知道磁体周围整如果我们想知道磁体周围整个磁场的分布，要怎样做？个磁

15、场的分布，要怎样做？在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒一些铁屑，轻敲玻璃，观察。一些铁屑，轻敲玻璃，观察。磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的作磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的作用下，形象地显示出磁场的分布用下，形象地显示出磁场的分布。演示演示4 43我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根带带箭头箭头的的曲线曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲画出来，形象地描述磁场，这样的曲线叫做线叫做磁感线磁感线。磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。磁体外部的磁感线

16、都是从磁体的磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到极出发，回到S极。极。磁感线是描述磁场的方法，并不存在。磁感线是描述磁场的方法，并不存在。条形磁体的磁场条形磁体的磁场蹄形磁体的磁场蹄形磁体的磁场磁极间的磁感线即时练习即时练习NNSN精讲点拨精讲点拨 1.磁感线不是实际存在的，只是为了研究的方便人为规定的。 2.在磁铁内部，磁感线是从S极出发回到N极的。 3.我们可以根据磁铁的南北极来画磁感线方向，也可以根据磁感线上的箭头方向来标出磁铁的南北极。磁感线布满磁体周围的整个空间磁感线布满磁体周围的整个空间模型法 将研究的问题在抓住要点的基础上进行简化、抽象，建立模型，运用模型去更方便地研究问题

17、。 例如：光线是光的物理模型； 磁感线是磁场的物理模型。磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南针磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用呢？呢？1地球周围存地球周围存在的磁场叫做在的磁场叫做地磁地磁场场。2研究表明地研究表明地磁场的形状与条形磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。磁体的磁场很相似。三、地磁场三、地磁场思考思考地磁地磁N极在地理极在地理的的南南极附近；极附近；地磁地磁S极在地理极在地理的的北北极附近。极附近。地理两极与地磁地理两极与地磁两极两极相反相反，且并不完，且并不完全重合。全重合。3地磁场特

18、点地磁场特点这一现象最早由我国宋代学者这一现象最早由我国宋代学者沈括沈括记述。记述。沈括的这一发现比西方早了沈括的这一发现比西方早了四百多年四百多年。即时练习即时练习 3. 请找两根缝衣针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮，做一个指南针。用橡皮和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，这就是一个小指南针，如图20.1-10。如果图中指南针静止下来后，针尖指北，那么针尖是N极还是S极？针尖是针尖是S极极应用应用作用规作用规律律电和磁电和磁模型法模型法磁极磁极磁性磁性磁化磁化磁现象磁现象磁场磁场地磁场地磁场磁场的磁场的形状形状磁感线磁感线定义定义磁场的磁场的方向方

19、向小结：小结：2关于磁感线的说法正确的是关于磁感线的说法正确的是 ( ) A磁感线是由小铁屑形成的磁感线是由小铁屑形成的 B磁场中有许多曲线，这些曲线叫磁感线磁场中有许多曲线，这些曲线叫磁感线 C小磁针在磁感线上才受力，在两条磁感线小磁针在磁感线上才受力，在两条磁感线之间不受力之间不受力 D磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布而假想出来的，实际并不存在而假想出来的，实际并不存在D练一练练一练3.3.如图所示，在条形磁铁周围放置如图所示，在条形磁铁周围放置4 4只可以自由只可以自由转动的小磁针，其中方向标得不正确的是转动的小磁针，其中方向标得不正确的是( )(

20、 ) A A、甲甲 B B、乙乙 C C、丙丙 D D、C4.4.一个一个球形球形磁体周围的磁感线分布情况如下图所磁体周围的磁感线分布情况如下图所示，已知甲、乙是磁体的两个磁极，则示，已知甲、乙是磁体的两个磁极，则( )( ) A A、甲是、甲是N N极，乙是极，乙是S S极极 B B、甲是、甲是S S极，乙是极，乙是N N极极 C C、甲、乙都是、甲、乙都是N N极极 D D、 B合作探究 1.做一做：在一个条形磁铁的外部某点放一小磁针，多次随意拨动小磁针，观察它自由静止时北极所指示的方向。撤去条形磁铁，再多次随意拨动小磁针，观察它自由静止北极所指示的方向，你发现了什么？返回在条形磁铁周围，小磁针静止后北极总指向同一方向；撤在条形磁铁周围，小磁针静止后北极总指向同一方向；撤去后，小磁针静止后北极也总指向同一方向，这说明地球去后，小磁针静止后北极也总指向同一方向，这说明地球像条形磁铁一样，本身是一个大磁场。像条形磁铁一样，本身是一个大磁场。 2.观察图20.18，了解地磁场的分布，注意观察地磁场磁感线的方向。相互说一说你的发现。返回学习内容三：电功率1. 地磁的南极是地理位置的北地磁的南极是地理位置的北极；地磁的北极是地理位置极；地磁的北极是地理位置的南极。的南极。2.地磁的南北极与地理的南北地磁的南北极与地理的南北极没有完全重合