《磁现象-磁场(第一课时)》教案

《磁现象磁场（第一课时）》教案教学目标教学目标：知识目标：了解简单的磁现象；了解磁体有吸铁性和指向性；了解磁极及磁极间的相互作用；认识磁化现象；认识磁场，知道磁场方向是如何规定的。能力目标：通过研究磁性的强弱、磁极间的相互作用、磁化等演示实验培养学生观察能力；通过实验-判断磁极情况，培养学生应用物理知识解决问题的能力；通过研究气流方向的演示实验，培养学生类比思考，学习迁移的能力。情感目标：通过磁现象的演示，激发学生学习兴趣；通过硬币磁化、断裂磁极的磁极判断等情境的设置，激发学生主动思考的求知欲；通过介绍磁现象的应用，让学生体会物理是有趣的，有用的。教学重点：磁极间的相互作用规律；磁场。教学难点：磁场的理解。教学过程时间教学环节主要师生活动2分钟15分钟7分钟1分钟1分钟引入--司南，世界上最早的指南针一、磁现象各种各样的磁体磁性磁体磁极磁极间的相互作用规律磁化生活中的磁现象磁场课堂小结布置作业【展示图片】：司南【问】你知道这是什么吗？【答】这是世界上最早的指南针-司南。【播放视频】司南的发明。【ppt】公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载“司南之杓，投之于地，其柢指南。”意思是司南放在光滑的铜盘上，当它停止转动后，勺柄总是指向南方。我国是四大文明古国之一，古老的中国具有悠久的历史，指南针是中国古代四大发明之一。是我国劳动人民智慧的结晶。聪明的中国人又将指南针逐步改进，让它应用在更广的地方，比如制作成罗盘，中国人很早就利用罗盘在航海中指示方向。【ppt】早在2000多年前的春秋时期，我们的祖先就发现了天然磁铁矿石，现在人们利用钢或者某些合金及人工合成材料，根据需要做了各种形状的磁体。比如实验室常见的有条形磁体、蹄形磁体、环形磁体、磁针等。【问】--研究磁体可以吸引哪种金属？【播放视频】老师在桌面上从左到右依次摆放了铁、铝、铜三种金属块，用磁体靠近铜块、铝块、铁块，我们观察到铁块被吸引，铝块、铜块不能被吸引。【ppt】磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。具有磁性的物体叫做磁体。【问】请同学们想一想，磁体各部分磁性都一样强吗？怎样比较磁性强弱呢？【ppt】磁性的强弱不能直接观察，可以让磁体吸引铁屑，吸引铁屑的多少，可以反映磁性的强弱。同学们观看实验，研究磁体各部分磁性的强弱。【播放视频】实验：研究磁体各部分磁性的强弱【ppt】在实验中，观察到磁体的不同部位吸引铁屑的多少不同，铁屑越多，说明磁性越强，铁屑越少，磁性越弱。条形磁体两端的磁性最强，正中间几乎没有磁性。磁体上磁性最强的两个部位叫做磁极。【ppt】每个磁体都有两个磁极。将磁体悬吊起来，使它能够自由转动，待它完全静止时，指南的那个磁极叫做南极（s极）。指北的那个磁极叫做北极（N极）。磁体静止时，总指向南北方向，体现了磁体具有指向性。【问】磁极间的相互作用有什么规律？可以通过以下实验来探究【播放视频】-研究磁极间的相互作用规律将磁体悬挂起来，用另一个磁体的s极去靠近它的s极，观察到它们相互排斥，用另一个磁体的N极靠近它N极，观察到他们也相互排斥。再用另外一个磁体的N极去靠近它S极，观察到它们相互吸引了。将吸有铁屑的S极和S极，相互靠近。观察到铁屑互相排斥。将吸有铁屑的N极和N极，相互靠近。观察到铁屑也互相排斥。将吸有铁屑的N极和S极相互接近，--播放视频观察到它们相互吸引。【ppt】从以上实验，都可以得出磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引【问】你知道磁悬浮吗？磁悬浮就是利用了磁极间相互作用的原理【播放视频】-有趣的磁悬浮。先把一个环形磁体套在圆柱型的支架上，再把另外一个环形磁体也套上，看到上方的环形磁体悬浮起来了。【问】两个环形磁环相对的面的是同名磁极还是异名磁极？【ppt】根据同名磁极相互排斥，可以判断出两个环形磁体相对的面是同名磁极。下方环形磁体对上方环形磁体的排斥力，使上方环形磁体不能落下。磁悬浮列车就是利用了磁极间相互作用的原理。通过前面的学习，我们知道，每个磁体都有两个磁极，磁体的正中间几乎没有磁性。【问】如果一个磁体在中间摔断了，断裂端有磁性吗？如果有磁性，断裂端是N极还是S极？如果想知道，怎么通过实验来判断呢？可以借助另外的磁体，观察它们之间的相互作用情况，判断断裂端有无磁性，是什么磁极。【播放视频】-通过磁极间的相互作用判断磁极情况。将条形磁体放在小车上，小车放置于光滑的玻璃板上，用断裂成的两部分分别靠近它，观察现象。用原S极，靠近小车上条形磁体的S极，观察到它们相互排斥。用断裂端靠近小车上条形磁体S极，观察到它们互相吸引。再用断裂端靠近条形磁体的N极，观察到它们相互排斥。【ppt】将刚才的实验现象展示出来，进一步分析。原S极，与小车上条形磁体的S极相排斥，这说明仍为S极；断裂端与小车上条形磁体的S极相吸引，又与N极相排斥，这说明断裂端有磁性，且为N极。【播放视频】-通过磁极间的相互作用判断磁极情况。再用断裂成的另外一个部分，做实验，将原N极靠近小车上条形磁体的S极，观察到它们相互吸引，用断裂端靠近条形磁体的S极，观察到它们相互排斥，再用断裂端靠近条形磁体的N极，观察到它们互相吸引。原N极与小车上条形磁体的S极相吸引，这说明原N极仍为N极。断裂端与小车上条形磁体的S极相排斥，与N极相吸引，说明断裂端有磁性，且为S极。【ppt】将刚才分析得出的磁极情况标在图中。断裂成的两部分成为新的磁体。断裂端分别形成两个新的异名磁极。【播放视频】用断裂端吸引大头针，大头针相互吸引连成一片。【问】大头针为什么会像磁体一样相互吸引呢？【ppt】一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫磁化。【问】钢片原来没有磁性，可以使它获得磁性吗？【播放视频】磁化的常见方式。【ppt】用磁体使物体磁化的常用的磁化方式：a接触或靠近磁体b用磁体的一极沿同一方向多次摩擦。【问】当离开磁体，钢片还有磁性吗？【播放视频】离开磁体后，钢片吸引大头针。【ppt】用磁体摩擦钢片，使它磁化，钢片磁化后，磁性能保持；像钢片这种，磁化后，磁性容易保持的材料，叫硬磁性材料：硬磁性材料：可以制作成永磁体，也可以用来记录信息。【问】若将钢片换作软铁片，情况又如何呢？【播放视频】离开磁体后，软铁片吸引大头针。【ppt】换做软铁片，用磁体靠近它使它磁化，软铁片有磁性，磁体离开，软铁片磁性消失，用磁体摩擦软铁片，磁体离开后，磁性也消失了。像软铁片这种，磁化后磁性容易消失的材料，叫软磁性材料：软磁性材料可以制作成电磁铁等。【ppt】生活中，很多现象都与磁现象有关，比如磁卡，磁带，磁扣，磁吸，磁性擦玻璃器等。【问】我们学习了磁现象的相关内容，这里有个实验现象，大家能不能试着解释一下？【播放视频】被磁化后的硬币。【问】为什么硬币一端被磁体吸引后，另一端会互相排斥？【ppt】硬币被磁体吸引后被磁化，硬币的下端一侧为同名磁极，根据磁极间的相互作用，同名磁极相互排斥，所以彼此远离。【ppt】水平面上放置一枚磁针，静止时，它指向南北方向。【问】请同学们观察，静止的磁针怎么转起来了？【视频播放】--磁针在磁场作用下转动原来靠近的磁体使磁针转动了。【问】请同学们思考两个问题使磁针转动(运动状态改变)的原因是什么？【答】磁针的运动状态改变是由于受到力的作用。【问】磁体和磁针不接触，是通过什么对磁针产生的作用的？【答】说明磁体周围存在一种看不见，摸不到却真实存在的特殊物质。【ppt】在物理学中，在磁体的周围，这种我们看不见、摸不着却真实存在的物质，称之为磁场。【问】磁场看不见，如何去研究它？先联想一下生活的风--气流看不到，怎么判断风向？【播放视频】--气流看不到，怎样判断风向？打开吹风机，通过吹风机的声音，知道有风吹过，但不能判断风向。现在（把布条放入），你能判断风向了吗？【ppt】布条飘动，说明气流对布条有力的作用，可以通过布条的飘动反映气流的流动方向；磁场的基本性质：能对放入其中的磁体产生力的作用。磁场虽然看不见，我们可以把小磁针放在磁场附近，开始对磁场的研究。下面，用小磁针研究磁体周围的磁场。【播放视频】用小磁针研究磁体周围的磁场。实验1：将同一个小磁针摆放在条形磁铁的周围不同位置，观察小磁针N极的指向变化。将小磁针从条形磁体的S极附近缓慢移动到N极附近，在移动过程中请同学们观察小磁针N极的指向变化。【ppt】在磁场中的不同点，小磁针静止时，指向不同，说明在磁场中受力方向不同---------磁场是有方向的。实验2：将不同小磁针摆放在条形磁铁旁的某一确定位置，静止时，观察小磁针N极的指向。用手拨动它，手离开后，小磁针的NS极又转回到刚才的方向。在磁场的同一点，换上不同的磁针小磁针，静止时指向是相同的。【ppt】在磁场中同一点，小磁针静止时，N极总是指向同一个方向。实验3：将多个小磁针摆放在条形磁铁的周围，观察小磁针的指向。【ppt】磁场中不同点，小磁针静止时，N极指向一般不同。【ppt】磁场中某一点的磁场方向决定了放在该点的小磁针静止时N极的指向。物理学中规定：在磁场中某一点，小磁针静止时北极（N极）所指的方向为该点的磁场方向。【问】同学们试试标出图中这点的磁场方向【ppt】在磁场中某一点，小磁针静止时北极（N极）所指的方向为该点的磁场方向。用箭头标出N极指向，就是该点的磁场方向了！【ppt】下面，一起总结本节课的主要内容。1.磁体有吸铁性和指向性；2.磁极及磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。3.磁化；4.磁体周围存在磁场，磁场具有方向性。5.磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。6.磁场方向：磁场中某点的磁场方向为放置在该点小磁针静止时的N极指向。【ppt】布置作业。1.基础性作业：完成“学生资源”中的课后练习。2.拓展性作业：指南针是中国古代四大发明之一，同学们查阅资料，了解指南针的发明和演进过程，了解古代指南针有哪些种类？知能演练提升能力提升1.为了判断一根铁棒是否具有磁性,小明进行如下四个实验,根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是()2.右图是生活中常用来固定房门的“门吸”,它由磁体和金属块两部分组成。该金属块能被磁体所吸引,是因为其材质可能含有()A.银B.铁C.铝D.锌3.小天利用手中的条形磁体做了实验,其中结论正确的是()A.条形磁体能够吸引小铁钉B.同名磁极相互吸引C.将条形磁体用细线悬挂起来,当它在水平面静止时北极会指向地理南方D.条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有互相作用了4.(多选)关于磁感线,下列说法正确的是()A.磁感线上任何一点的切线方向,就是该点的磁场方向B.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出来,回到S极C.磁场中的磁感线是确实存在的D.磁感线是由铁屑构成的5.如图甲所示,当弹簧测力计吊着一小磁体,沿水平方向从水平放置的条形磁体的A端移到B端的过程中,能表示测力计示数与水平位置关系的是图乙中的()甲乙6.如图所示,甲、乙两小磁针在一根磁体附近,下列判断正确的是()A.甲小磁针左端是S极,乙小磁针左端是N极B.甲小磁针左端是N极,乙小磁针左端也是N极C.甲小磁针左端是S极,乙小磁针左端也是S极D.甲小磁针左端是N极,乙小磁针左端是S极7.磁浮列车的速度可达500km/h,且噪声低、动力消耗少、稳定性高。磁浮列车是在车厢和铁轨上分别安放磁体,并使它们的磁极相互(选填“排斥”或“吸引”),从而使列车从铁轨上“浮”起来,达到(选填“减小”或“增大”)阻力的目的。

8.电冰箱门上装有磁性密封条,是利用了的原理,磁卡则利用了它们能够被的原理。

9.根据图中小磁针N极指向,标出磁体的N极和S极,并画出磁感线的方向。探究创新★10.某兴趣小组在研究扬声器结构时,发现扬声器中有一个环形磁体,他们不知道环形磁体的磁极分布情况,于是几位同学提出了以下三种猜想:猜想1:磁极呈横向分布(例如图甲,左侧为N极,右侧为S极)。猜想2:磁极呈轴向分布(例如图乙,上面为N极,下面为S极)。猜想3:磁极呈上中下分布(例如图丙,上下面为N极,中部为S极)。(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定猜想3是错误的,你认为他们判断的依据是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)为了验证其他猜想,他们用细线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示),结果观察到磁体在任意位置都能保持静止。这说明猜想是错误的。

(3)请设计一个简单实验,验证剩下的一个猜想是否正确,简述你的实验方案。主要器材:;简要做法:________________________________________________________________________________________________________________________________________________;

如何判断:________________________________________________________________。

★11.小明在观察磁体周围小磁针指向时想到:如果用铁盒将磁体包围起来,小磁针的指向会变化吗?如果用纸盒将磁体包围起来呢?小明同学作出以下猜想:猜想A:用铁盒或用纸盒包围磁体,磁体周围的小磁针的指向没有什么变化;猜想B:用铁盒包围磁体时,磁体周围的小磁针的指向与没有用铁盒包围时不一样;猜想C:用纸盒包围磁体时,磁体周围的小磁针的指向与没有用纸盒包围时不一样。为了检验上述猜想是否正确,小明设计了以下实验方案:①将小磁针置于条形磁体周围的不同位置,观察小磁针的指向。②将磁体放入铁盒内,小磁针置于铁盒外的不同位置,观察小磁针的指向。③将磁体放入纸盒内,小磁针置于纸盒外的不同位置,观察小磁针的指向。小明通过实验收集到如下证据:磁体周围小磁针的指向如图所示,而用铁盒包围磁体时,铁盒外不同位置小磁针的指向均是指南北,用纸盒包围磁体时,纸盒外不同位置的小磁针的指向与没有用纸盒包围磁体时一样。根据小明的猜想和实验,完成下面填空:(1)用铁盒包围磁体时,盒外小磁针指南北,说明________________________________。

(2)用纸盒包围磁体时,盒外小磁针指向与没有用纸盒包围磁体时一样,说明_________________________________________________________。

(3)得出结论:____________________________________。

(4)为使精密仪器不受外界磁场的影响,采取的措施是_______________________________________________________________________。

知能演练·提升1.B选项A中,将悬挂的铁棒多次转动,静止时总是南北指向,是磁体在地球周围由于受到地磁场的作用,才表现出来的现象,即磁体具有指向性的表现,故选项A不符合题意;选项B中,将铁棒一端靠近小磁针,因为小磁针具有磁性,磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,无论铁棒是否具有磁性,两者都会产生此现象,所以不能确定该铁棒具有磁性,故选项B符合题意;选项C中,铁棒能够吸引大头针,说明铁棒具有磁体才具有的性质,所以铁棒有磁性,故选项C不符合题意;选项D中,图中所示现象说明挂在弹簧测力计下的铁块在铁棒的不同位置受力不同,这恰恰反映出铁棒有磁性且铁棒两端磁性最强、中间磁性最弱的特性,故D不符合题意。2.B磁性材料是容易被磁化的物质,如铁、钴、镍。生活中含有这些磁性材料的物体,都容易被磁体吸引。3.A条形磁体周围存在磁场,能够吸引小铁钉,故A正确;由磁极间的相互作用规律可知,同名磁极相互排斥,故B错误;将条形磁体用线悬挂起来,让磁体自由转动,静止时指向地理南极的磁极叫南(或S)极,指向地理北极的是磁体的北极(N极),地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,故C错误;玻璃不能隔离磁场,条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有相互作用,故D错误。4.AB静止的磁针在磁场中的N极指向为磁场方向,磁针的指向沿切线方向,所以磁感线上任何一点的切线方向,就是该点的磁场方向,故选项A正确;磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出来,回到S极,故选项B正确;磁感线是为了描述磁场的性质而引入的,实际上是不存在的,故选项C、D错误。5.D本题根据磁极间的相互作用规律来分析判断。当上面小磁体位于大磁体左端时,两磁体接近端同为N极,相互排斥,由于小磁体受到一个竖直向上的排斥力,所以弹簧测力计的示数应小于