北师大版九年级物理全一册 第二节 磁场（表格式教学设计）

第二节磁场（教学设计）

年级九年级学科物理教师

课题第二节磁场

知道磁极间的相互作用规律：理解磁场的存在、磁感线的模型意义、地磁

物理观念

场的分布规律

通过实验归纳磁场特性，建立磁感线的模型法认知，推理指南针与地磁场

科学思维

教学目标的关系

科学探究设计“探究条形磁体磁场分布”的实验，掌握转换法（小磁针、铁屑显磁场）

科学态度

了解指南针发展史（沈括的磁偏角），体会科学与技术的关联

与责任

本节《磁场》是电磁学知识体系的核心内容，承接上节“简单磁现象”，遵循“现象一

木质一模型f应用”的逻辑线索展开。首先通过磁极间的相互作用实验，引出磁场的客观存

在；再通过小磁针、铁屑实验探究磁场的分布与方向，构建磁感线这一抽象模型：最后结合

教材分析

地磁场的分布规律，解释指南针的工作原理，串联起古代文明与现代物理知识。本节重点培

养学生的抽象思维和实验探究能力，同时凸显物理知识的应用性与历史传承性，是连接磁现

象与电磁应用的关键纽带。

九年级学生已具备磁体、磁极、磁化等基础概念，通过生活中的指南针、磁铁等实例对

磁现象有感性认知，但对“磁场”这种看不见、摸不着的抽象物质理解存在困难。学生已掌

学情分析握基础实验操作技能，对实验探究充满兴趣，但在模型法、转换法等科学方法的运用上仍需

引导，尤其在理解磁感线的“假想性”与磁场的“客观性”的区别、地理两极与地磁两极的

差异时，易出现认知误区，需要通过具象实验和层层递进的分析帮助突破。

教学重点磁场的存在性、磁感线的特点、地磁场的应用（指南针）

教学难点磁感线的抽象模型理解、地理两极与地磁两极的差异

教学准备条形磁体、蹄形磁体、小磁针、铁屑、玻璃板、细线、小车、铁块、缝衣针、泡沫、水

教学过程

:BASS

展示实验情境：将一根条形磁体用细线悬挂起来，用另一根条形磁体的不同磁极分别靠近它。

【提问】悬挂的磁体为什么会发生转动？同名磁极和异名磁极靠近时，现象有什么不同？磁体之间没

有接触，力是如何产生的？

通过学生熟悉的实验现象引发思考，自然引入“磁场”这一核心概念，激发探究兴趣，

学习新课一、磁场

课堂小实验1：磁极相互作用探究

实验器材：两根条形磁体、细线

实验步骤：

1.用细线将一根条形磁体悬挂，使其能在水平面内自由转动，标注磁体的N极和S极。

2.用另一根磁体的N极靠近悬挂磁体的N极，观察现象；

3.用另一根磁体的S极靠近悬挂磁体的N极，观察现象；

4.更换磁极重复实验，记录每次相互作用的结果。

实验现象：同名磁极相互推开，异名磁极相互吸引。

【结论】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。

【思考与提问】1.磁体之间没有接触，却能产生相互作用力，这种力的传递依靠什么？

2.悬挂的磁体运动状态改变，说明它受到了力的作用，这个力的施力物体是什么？

核心概念讲解

磁场：磁体周围存在着我们肉眼看不见的特殊物质，它是磁体间相互作用的媒介，是客观存在的。

磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。

课堂小实验2：探究磁场的分布与方向

实验①：小磁针探究磁场方向

器材：条形磁体、多个小磁针

步骤：在条形磁体周围不同位置（两端、中间、侧面等）均匀摆放小磁针，观察小磁针静止时N极的

指向。

现象：不同位置的小磁针N极指向不同。

结论：磁场具有方向性，在磁场中，可自由转动的小磁针静止时北极（N极）的指向，就是该点的磁

场方向。

实验②：铁屑探究磁场分布

器材：条形磁体、玻璃板、铁屑

步骤：将条形磁体放在水平桌面，上方覆盖一块玻璃板，在玻璃板上均匀撒上铁屑，轻轻敲击玻璃板,

观察铁屑的排列情况。

现象：铁屑会在磁场作用下有序排列，形成有规律的曲线。

结论：铁屑被磁化后相当于无数个小磁针，其排列情况形象地反映了磁场的分布形态；磁体两端铁屑

分布最密集，说明两端磁场最强。

【典例1】将固定磁体的小车向固定铁块的小车靠近，至一定距离后释放（小〃两点表示小车的初位

置）下列情形正确的是（）

NS

OO_CT

ab

A.固定磁体的小车和固定铁块的小车均静止在初位置

B.固定磁体的小车向固定铁块的小车靠拢

C.固定铁块的小车向固定磁体的小车靠拢

D.固定磁体的小车和固定铁块的小车向彼此靠拢

【答案】D

【详解】磁体可以吸引铁块，产生力的作用，因力的作用是相互的，所以两辆小车相互靠拢，故D正

确，ABC错误。

故选D。

【典例2】如图所示，在一根条形磁铁上面放一块玻璃板，在玻璃板上撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃板，

铁屑被条形磁铁,相当于一个个小磁针有规则地排列起来，显示出条形磁铁周围磁场的分布情况。请

你写出用一个标有N、S极的小磁包，标记出条形磁铁」.方八点处的磁场方向的方法：o

【答案】磁化见解析

【详解】［1］轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响，铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个

小磁针，从而在磁场中有序地排列起来。

［2］将小磁针放置在人点处，小磁针静止时N极的指向标记为该点的磁场方向。

【典例3】如图所示，科技小组自制了一-个“树叶水罗盘”，他们将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的一片

树叶上，多次将树叶轻轻旋转，待其静止后发现树叶的尖端总是指向南方。针尖相当于磁针的极;

磁针有这样的指向性，是因为它受到作用。

【答案】南磁场

【详解】口］［2］地球是一个大的磁体，磁化后的缝衣针具有磁性，类似指南针，树叶尖端指向地磁北极,

地理的南极，待其静止后发现针的尖端总是指向南方，则缝衣A尖端是水罗盘的南极，故针尖相当于磁针

的南极；地球周围存在着磁场，磁针有这样的指向性，是因为它受到磁场的作用。

学习新课二、磁感线

核心概念讲解

磁感线：为了方便、形象地描述磁场的分布和方向，人们引入的带箭头的假想曲线（模型法），实际

并不存在，但磁场是客观存在的。

磁感线的特点：

1.磁体外部：磁感线从N极出发，回到S极：磁体内部：从S极回到N极，形成闭合曲线。

2.磁感线上某点的切线方向，与该点的磁场方向一致（即小磁针N极指向）。

3.磁感线的疏密程度反映磁场的强弱：磁感线越密，磁场越强；磁体两极磁感线最密，磁性最强。

4.任意两条磁感线都不会相交（磁场中某点的磁场方向唯一）。

常见磁体的磁感线分布:

条形磁体：磁感线从N极出发，呈弧线指向S极，两端密集、中间稀疏。

蹄形磁体：磁感线从N极出发，指向另一端的S极，两极附近密集。

同名磁极（N-N或S-S）：磁感线相互排斥，中间区域几乎没有磁感线。

异名磁极（N-S）：磁感线从N极出发，直接指向S极，两极间磁感线密集且分布均匀。

心

条形磁体雎形磁体两个同名破两个异名破

磁感线碳蟠线极间磁蛛线极间破力线

【典例4】在建立“磁感线”模型实验中，某小组将条形磁体放在玻璃板下方，在玻璃板上均匀地撒上铁

屑，轻轻敲击玻璃板，铁屑的分布情况如图所示。此时若把条形磁体的N、S极对调，再重复上述实验，则

我门看到的现象和接下来的操作是（）

A.铁屑分布情况相同,然后取相同小磁针分别放在两个磁场的相同位置,观察小磁钎指向

B.铁屑分布情况相同,然后取相同小磁针分别放在两个磁场的不同位置,观察小磁针指向

C.铁屑分布情况不同,然后取相同小磁针分别放在两个磁场的相同位置,观察小磁针指向

D.铁屑分布情况不同,然后取相同小磁针分别放在两个磁场的不同位置,观察小磁针指向

【答案】A

【详解】当N、S极对调后，铁屑分布情况保持不变，但磁场方向不同，为了反映磁场方向不同，需要

在磁场的相同位置放置相同的小磁针，观察小磁针的指向。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

【典例5】下列三幅图涉及到一些磁现象的知织，关于磁现象的描述正确的是（）

地理北假

///////

INIS1

地理南假

甲内

A.磁场看不见，摸不到，是不存在的，是我们假想出来的一个模型

B.甲图中条形磁体4端靠近另一个条形磁体的N极，若二者相互排斥，则A端为N极

C.乙图中地理北极是地磁场南极，图中小磁针上端为S极

D.丙图表示的是两个条形磁体异名磁极附近的磁感线分布

【答案】B

【详解】A.磁场看不见，摸不到，但是它是真实存在的，它的基本性质是对放入其中的磁体有力的作

用，故A错误；

B.同名磁极相互排斥，甲图中条形磁体A端靠近另一个条形磁体的N极，若二者相互排斥，则A端

为N极，故B正确；

C.乙图中地理北极是地磁场南极，地球外部磁场方向为从北磁北极指向地磁南极，图中小磁针上端为

N极，故C错误；

D.闪图中磁感线相互排斥，表示的是两个条形磁体同名磁极附近的磁感线分布，故D错误.

故选B。

【典例6］如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，。点的磁

场化〃点的磁场一（选填“强”或“弱”）；若在〃点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N

极指向（选填或"Q”）处。

【答案】弱P

【详解】［“从图中可以看出。点的磁感线比力点的磁感线疏，故。点的磁场比6点的磁场弱。

⑵小磁针静止在〃点时，其N极指向与该点磁感线的切线方向一致，故N极指向P点。

学习新课三、地磁场

【思考与导入】指南针静止时总是指向南北方向，是什么原因让指南针保持固定指向？

核心概念讲解

地磁场：地球周围空间存在的磁场，是指南针指向的原因。

地磁场的分布：形状与条形磁体的磁场相似。

地磁N极：在地理南极附近：

地磁S极：在地理北极附近；

地磁偏角：地理两极与地磁两极不完全重合，存在一定偏角，由我国宋代科学家沈括最早准确记载（比

西方早400多年），《梦溪笔谈》中“常微偏东，不全南也”即描述这一现象。

地磁场的作用

【.使指南针指示南北，为航海、导航提供依据；

2.保护地球生物：阻挡来自太阳的带电粒子，避免其对地球生物造成伤害；

3.产生极光：带电粒子进入地球两极附近的大气层，与大气相互作用形成极光。

【典例7】沈括在《梦溪笔谈》中描述：“方家，以磁石磨针锋，则能指南；然常微偏东，不全南也工

下列说法正确的是（）

A.地磁场北极在地理北极附近

B.指南的“针锋''是磁体的北极

C.指南的“针锋”指向地理南极的正方向

D.地磁场的两极和地理的两极不完全重合

【答案】D

【详解】A.地磁场的北极与地理北极并不重合，且方向相反。地磁场的北极实际上在地理南极附近，

地磁场的南极在地理北极附近，故A错误；

B.磁体具有同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的性质。指南针能指南，是因为“针锋”受到地磁场

北极的吸引，地磁场北极在地理南极附近，故“针锋”应为磁体的南极，故B错误；

C.指南针的“针锋”并非指向地理南极的正方向，而是存在一定的偏角，即磁偏角，故C错取；

D.由“常微偏东，不全南”可知，地磁场的两极与地理的两极并不完全重合，这种偏差称为磁偏角，这

是沈括最早记录的重要现象，故D正确。

故选D。

【典例8】公元一世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南“，“柢”

即勺柄，如图所示。“柢”是磁体的（选填"N”或"S”）极，“司南”能指南北方向是受的作用。

【答案】S地磁场

【详解】⑴⑵磁体在地磁场的作用下,南极指南，北极指北；“司南之杓,投之于地，其■指南“，"柢"

即勺柄，勺柄指示南方，''柢”是磁体的南极，即S极；“司南”能指南北方向是受地磁场的作用。

科学窗：“指南针”发展简史

L司南：两千多年前我国古代发明的最早指示方向仪器，由天然磁石制成。

2.罗盘：在司南基础上改进，为航海导航提供更精准的方向指引。

3.指南鱼：以人工磁化方法制成，比司南更先进、便携。

4.指南针：我国古代四大发明之一，推动了世界航海事业的发展。

5.现代电子罗盘：手机、导航设备中的“指南针”，无真实小磁针，通过电子元件感知磁场实现方向

指不。

1.古话说：“床位的摆放应与大自然的能量流动相协调”，即顺应地磁场摆放。有科学研究也证实,

人类的睡眠与地球磁场有一定关联，人体（由头到脚）顺应磁场方向睡觉有利于身体各个系统的平衡

与健康。按上面说法，床位最合适的摆放方向是（）

N

【答案】c

【详解】地磁场的方向在地球的外部由地球磁体的N极出发回到地球磁体的S极，地球磁体的N

极在地理南极，地球磁体的S极在地理北极，故磁场方向从南向北，床的摆放如C所示，床头朝南，

这样睡觉时，人体从头部到脚部的生物电流方向与地磁场方向基本一致，也是由南向北，这样有利于

血液循环和神经系统与磁场其振，符合“顺应地磁场”的科学依据，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选Co

2.关于下列四幅图的描述正确的是（）

地理北极

A.甲图让钢棒AB靠近条形磁体，若它们相互吸引，则钢棒•定具有磁性

B.乙图中地球磁场的N极在地理的北极附近

C.丙图中两个条形磁铁相互靠拢合并时铁钉将吸得更牢

D.丁图中小磁针左端为S极，右端为N极

【答案】D

【详解】AJIJ钢棒靠近磁体的S极时，钢棒没有磁性或者靠近磁体的是钢棒的N极，二者都会相

互吸引，故A错误；

B.地球磁场的N极在地理的南极附近，故B错误；

C.同名磁极相互排斥，吴名磁极相互吸引，当另一根同样的条形磁铁的N极与原来磁铁的S极接

合时，N极与S极接合在一起，成为一个新的条形磁铁，铁钉所在位置成为“新条形磁铁”的中间位置,

磁性很弱，铁钉将落下，故C错误；

D.磁体周围的磁感线总是从N极发出，回到S极，图甲：a端磁极是N极，b端磁极是S极，根

据小磁针静止在磁场中，N极所指的方向与磁感线方向相同，可知小磁针左端为S极，右端为N极，

故D正确。

故选D。

3.将回形针掰直，磁化后放在树叶上，漂浮于水面，如下图，回形针在地球的作用下，静

止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方，进一步推测A端是回形针磁体的极。

【答案】磁场S

【详解】地球是•个巨大的磁体，磁化后的回形针具有磁性，将其放在树叶.匕漂浮于水面,

则回形针在地球磁场的作用下，静止后会指南北两个方向。小草的影子偏向北方，根据影子的形成原

理可知太阳在南方，地理南方附近是地磁北极，根据磁极间的相互作用规律可知回形针磁体指南方的

是S极，即可以推测A端是回形针磁体的S极。

4.在“探究磁体周围的磁场分布”实验中，小丁同学正确描绘出某蹄形磁体磁极附近的磁感线分布

如图所示，则该蹄形磁体下端的磁极足,极。

【答案】S

【详解】磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，根据图中磁感线方向可知该蹄形破体下端的磁

极是S极。

5.如图所示，铁屑在条形磁体周围有规律地分布着。磁体两端的铁屑比较密，说明其磁性（选

填“强”、“弱”）。仿照这个规律，人们画成了如图2,图中的曲线叫

图1图2

【答案】强破感线

【详解】［1］铁屑在条形磁体周围有规律地分布着,说明磁体周围存在着磁场；磁体两端的铁屑比

较密，说明其磁性强.

⑵人们为了形象地描述磁场的性质引入了磁感线,图2中所画的就是磁体周围的磁感线。

第二节磁场

一、磁极间的相互作用

同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引

板

书二、磁场

设

I.定义：磁体周围客观存在的特殊物质

计

2.基本性质：对放入其中的磁体有力的作用

3.磁场方向：小磁针静止时N极的指向

三、磁感线（假想模型）

I.分布：外部N极一S极，内部S极一N极（闭合曲线）

2.特点：切线方向二磁场方向：疏密反映磁场强弱：不相交

四、地磁场

1.分布：地磁N极（地理南极附近），地磁S极（地理北极附近）

2.地磁偏角：沈括最早记载

3.应用：指南针

五、指南针发展史

司南一罗盘一指南鱼一指南针一电子罗盘

第二节磁场

X/体周围存在者我们肉眼看不见的特殊恨后一送场

■政-------------------------------------------------

同名极极相互界斥

破极间的相对耿其蝴磁体有确柞用

异名做极相互吸引

不同位置的磁场方向.翻不同

在趣中，可自帆喇，han»it时北

司si—罗盘一名

课指南酎是我国古极（N极）的指向，就是该点映埸方向

南ft—指南廿一磁场方向

代啾发明之一

堂利国的,指南铲破

小场为了方便、彩象均^^场，人们用一些带防头的