第1节 磁场（教学课件）物理沪科版（五四学制）2024九年级下册

沪科版（五·四学制） 九年级下册 第14章 电与磁 第1节 磁场 01 02 03 04 05 CONTENTS 磁体有哪些特性？ 磁场 磁感线 地磁场 学习目标 1. 学习磁体的概念； 2. 知道磁极的概念，磁体有两个磁极； 3. 了解磁体间的相互作用；磁化现象； 4. 掌握磁场与磁场的方向； 5. 学习磁感线及其特点； 6. 了解地磁场及其特点、历史背景。 重点难点 教学重点： 1.磁体、磁极、磁场的概念及其应用； 2.学习用磁感线研究磁场； 3.地磁场。 1.理解磁极、磁场等抽象物理概念； 2.磁场的综合应用。 教学难点： 情景引入 鸽子有很强的方向感知能力，把鸽子装在严密遮挡的笼子里运到千里以外的陌生地方放飞， 它们依然能识途飞回（图 14-1-1 ）。如果把一块小磁体绑在鸽子身上，鸽子会迷路。为什么磁体会使鸽子失去定向能力呢？ PART ONE 磁体有哪些特性？ 早在2 000多年前，我们的祖先就发现了一 种能吸引铁质物体的天然矿石—磁石。《淮南 子 · 说山训》记载“慈石能引铁，及其于铜则不行也”。磁石可以吸引铁，但不能吸引铜。我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体。 探究新知 磁性 磁体 注意：磁体不能吸引铝、铜等。 磁体 铁 钴 镍 依据形状划分： 依据来源划分： 条形磁体 针形磁体 U形磁体 （蹄形磁体） 圆柱形磁体 天然磁体 人造磁体 磁体的种类 将一根条形磁体放在一堆回形针上，缓慢提起，如图14-1-2所示，观察条形磁体的两端和中央，哪里吸起的回形针更多？ 有的回形针下面还吸着其他回形针，将上面的回形针从条形磁体上取下来，观察其下方的回形针是否还会一直被吸住。 图14-1-2 条形磁体吸引回形针 自主活动 两端 不会 磁体磁性强弱的分布 通过上述实验发现，条形磁体不同部位吸起回形针的数量不同。这是由于磁体不同部位的磁性强弱不同，我们把磁体上磁性最强的部分叫做磁极，磁体都有两个磁极。将磁体悬挂起来，如图 14-1-3 所示，当磁体静止时， 指北的一端叫做磁体的北极或 N 极， 指南的一端叫做磁体的南极或 S 极。 图14-1-3 悬挂后静止的条形磁体沿南北方向 磁极 磁性较强（磁极） 磁性较强（磁极） 磁性较弱 如图14-1-4 所示，如果将一块磁体分成多块小磁体，会 发现不论分成多少块，每一块小磁体均有两个磁极。迄今为止，还未发现仅有N极或S极的磁体。 图 14-1-4 磁极总是成对出现 拓展视野 磁极总是成对出现 大量实验表明： 磁体间存在相互作用。同名磁极相互排斥， 异名磁极相互吸引。 原来没有磁性的回形针由于靠近磁极获得了磁性，从而能够吸引其他回形针。使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化，能够被磁化的物质统称为磁性材料。 很多含铁、钴、镍的材料可以被磁化，有些材料磁化后的磁性不容易保留，另一些材料磁化后的磁性则能长期保留。能长期保留磁性的磁体叫做永磁体，如条形磁体。有些磁性材料通过 加热或猛烈撞击后，磁性会减弱甚至消失。而橡胶、塑料、铝、铜、金、银等材料既不能被磁化，也不能被磁体吸引。 条形磁体（永磁体） PART TWO 磁场 磁感线 图14-1-5是生活中常用的门吸，安装在地上的吸座具有磁性，当吸头与吸座还有一段距离时，吸头就会受到吸座的吸引向其靠近并被吸住。 图14-1-5 门吸 如图 14-1-6 所示，用条形磁体接近小磁针，观察小磁针是否会保持静止。 图14-1-6 条形磁体接近小磁针 自主活动 不会静止，小磁针会发生偏转。 这是由于磁体周围存在某种能使小磁针发生偏转的物质。我们把磁体周围存在的这种看不见、摸不着的特殊物质叫做磁场。磁体之间正是通过磁体周围存在的磁场发生相互作用的。 通过上述活动我们发现：条形磁体接近小磁针时，小磁针会发生偏转。这说明小磁针受到了作用力，但条形磁体与小磁针之间并没有直接接触，怎么会有力的作用呢？ 磁场 磁场看不见、摸不着，我们如何感知空间是否存在磁场呢？研究表明，可以通过磁场对磁体的作用使磁场“显形”。在物理学中，许多看不见、摸不着的物质，都可以通过它对其他物体的作用来认识。 在条形磁体周围的多个不同位置放置小磁针，如图14-1-7 所示。观察不同位置的小磁针静止时N极的指向。 图14-1-7 处于磁场中的小磁针 物理学中把放入磁场中某点的小磁针静止时 N 极所指的方向规定为该点磁场的方向。在磁场的不同位置，小磁针静止时N极的指向不同， 反映了这些位置的磁场方向不同（如下图蓝色箭头所示）。 研究发现，放入同一磁场中同一点的小磁针 静止时，它的N极（或S极）的指向总是不变的， 这说明对于磁场中的某一确定点，磁场对小磁针磁极作用的方向是确定的，即磁场是有方向的。 磁场方向 磁体周围放置的磁针越多、越小，就能越清楚地看出磁场的分布情况。 把铁屑均匀地撒在玻璃板上，将玻璃板放在条形磁体上，轻轻敲击玻璃板，可以看到铁屑有 规则地排列起来，如图 14-1-8 所示。试着在白纸上用一些曲线描画出铁屑的排列情况。 图 14-1-8 处于磁场中的铁屑 自主活动 撒在磁体周围的铁屑被磁化后，相当于一个个 “小磁针”，这些“小磁针”在磁体周围磁场的作用下规则地排列，形象地反映了磁场的分布情况。 为了直观地描述磁场，人们按照“小磁针” 的排列在磁场中画出一条条带箭头的假想曲线， 曲线上任意点的箭头表示该点的磁场方向，这样的曲线叫做磁感线。 条形磁体周围磁场的分布情况，用磁感线描 述如图 14-1-9 所示。 图 14-1-9 条形磁体周围的磁感线 磁感线上任意一点的磁场方向就是小磁针静 止在该点时N极所指的方向，即沿着磁感线上该点的切线方向。 蹄形磁体周围的铁屑排列情况如图14-1-10 （a）所示。蹄形磁体周围磁场的分布情况，用磁感线描述如图14-1-10（b）所示。 可以看出，在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极出发，由S极进入磁体。在同一磁场中，磁场强的地方磁感线分布密。 实际上，磁体周围的磁场分布在整个空间， 不局限于某一平面内。 图14-1-10 蹄形磁体周围的铁屑排列和磁感线 PART THREE 地磁场 将几个可自由转动的小磁针放在水平桌面上，可以发现，静止时小磁针 N 极都指向北方， 这是由于地球本身相当于一个巨大的磁体。地球周围空间存在的 磁场叫做地磁场。静止的小磁针N极指北，说明地磁场的磁感线在地面附近是由南指向北的。 图14-1-11 地磁场 研究表明，地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近（图 14-1-11 ）。 地磁场 1.地磁N极在地理的南极附近；地磁S极在地理的北极附近。 2.地理的两极和地磁的两极并不重合。它们之间存在一个角度，叫做磁偏角。 地理北极 地磁北极 磁偏角 地磁南极 地理南极 地磁场的特点 我国古代四大发明之一的指 南针，就是利用了磁针在地磁场的作用下沿南北指向这一特点，为人们指明方向。据古籍《韩非子》《论衡》记 载，我国在古代就制成了最早的指南工具—司南。后来人们将指南针应用于航海，对人类文明的进步产生了重大影响。 图14-1-1中，鸽子识途归巢正是利用了地磁场才得以准确导航，把小磁体绑在鸽子身上会 干扰鸽子周围的磁场，使其失去定向能力。绿海龟、鳗鲡等一些动物也能利用地磁场导航。 不过，地理的两极和地磁场的两极并不完全重合。指南针的指向与地理的南、北极方向间存在着一个夹角，叫做磁偏角。我国宋代学者沈括（ 1031— 1095）在《梦溪笔谈》（图 14-1-12 ） 中指出，指南针所指的方向“常微东偏，不全南也”，也就是指南针所指的方向稍微偏离南北方向，这比西方发现这一现象早了 400 多年。 图 14-1-12 明刻本《梦溪笔谈》 1 ．下列常见的物品中能被磁铁吸引的是 ( ) A ．玻璃 B ．铝条 C ．塑料尺 D ．镍块 D 课堂练习 2. 关于磁感线的说法正确的是 (    ) A.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    C.小磁针在磁感线上才受力，在两条磁感线之间不受力   D.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 D 3．磁体周围存在 ，同名磁极相互 。 磁场 排斥 4. 在地球表面的某位置，发现能自由转动的小磁针静止时沿竖直方向，且S极向下，则该位置在（ ） A.赤道附近 B.地理北极附近 C.地理南极附近 D.无法确定 C 5 ．图中两个磁极间磁感线的画法正确的是 ( ) A． C． B． D． B A ．将铁棒一端靠近小磁针 N 极，N 极被排斥 B ．将铁棒一端靠近小磁针 N 极，N 极被吸引 C ．将铁棒两端分别靠近小磁针 N 极，N 极均被吸引 D ．将铁棒同一端分别靠近小磁针 N 、S 极，两极均被吸引 6．如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性 ( ) A 课堂小结 1 ．关于磁场，下列说法正确的是 ( ) A ．磁场虽看不见摸不着，但它却是客观存在 B ．磁感线是磁场中真实存在的曲线 C ．磁极间的相互作用不是通过磁场发生的 D ．磁感线总是从 N 极出发回到S极 A 布置作业 2．在研究地磁场方向时，发现司南的长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的 极。我国宋代学者 最早记述了地理的两极和地磁场的两极 （选填“重合” 或“不重合”）的现象。 南 沈括 不重合 A ． 甲图让钢棒 AB 靠近条形磁体，若它们相互吸引，则钢棒一定具有磁性 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 3．关于下列四幅图的描述正确的是 ( ) D 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING $