第1节 磁场（表格式教学设计）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

该初中物理教学设计聚焦“磁场”核心知识，涵盖磁现象（磁性、磁体、磁极）、磁场及磁感线、地磁场等要点。以司南图片导入，通过“磁体分割磁极探究—磁极作用实验—磁化现象观察”串联知识，搭建从直观现象到抽象概念的学习支架。 突出实验驱动与模型建构特色，通过铁屑显示磁感线分布、磁体小车相互作用等实验（科学探究），用理想模型法将无形磁场可视化（科学思维），结合磁悬浮、指南针等生活实例（科学态度与责任），助力学生突破抽象难点，提升探究能力，也为教师提供丰富教学资源。

第1节 磁场（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第1节 磁场 教学 目标 物理观念 理解磁体的基本性质，包括磁极的定义和磁极间的相互作用规律。 科学思维 培养学生通过实验观察和数据分析来探究物理规律的能力。 科学探究 通过实验操作，让学生亲自体验磁现象，增强实践能力。 科学态度 与责任 培养学生对科学探究的兴趣和责任感，认识到科学知识在日常生活中的应用 教材 分析 本节物理课选自沪科版（五四学制）第14章电与磁的第一节，它是本章的启始课，是电到磁的转折，也是学好全章内容的基础，更是学生掌握磁的性质、应用知识解释日常生活中磁现象的关键。在教学中通过多列举生活中的磁现象，通过奇妙的现象感染学生，增强趣味感。同时运用教学课件展示磁体的性质知识直观化、具体化，增加实效性。学生更容易理解。 学情 分析 1. 知识储备分析：学生已经具备了一定的物理基础知识，对物质的性质和物理现象有一定的认识。 2. 思维能力分析：学生可能对磁铁的吸引力有所了解，但对于磁场的概念和磁极的作用可能较为模糊。身心发展特点上，九年级学生思维活跃，好奇心强，但抽象思维能力有待提高。学习困难可能在于理解磁场的无形性和磁极间的相互作用。突破措施可以通过实验演示和互动讨论来加深理解。 3. 学习兴趣与态度分析：学生对身边的物理现象充满好奇心，喜欢通过实验和探究学习新知识，但在理解抽象概念时可能会遇到困难。不同学习风格的学生，有的擅长动手实验，有的偏好理论推导，需要兼顾不同学习需求。 教学 重点 1、通过实验和探究认识磁现象，记住磁现象的相关知识(磁性、磁体、磁极、规律、磁化）。 2、通过自学，分组实验探究磁场，总结磁感线规律并能画出磁场分布情况。 教学 难点 认识磁场，知道地磁场，能用磁感线描述磁场 教学 器材 PPT, 磁铁、指南针、小磁针、铁屑、有机玻璃板 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 【提出问题】 出示司南和罗盘的图片 【追问】它有什么用呢？ 【回答】磁铁能吸铁,有南北极等 思考并回答问题，进入情景。 学习新课 一、磁现象 1. 磁体与磁性 （1）概念：磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。 磁体：具有磁性的物体。 注意：磁体不能吸引铝、铜。 2. 磁极 磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁极，位置在磁体的两端 （每个磁体都有两个磁极） N S 北 南 注意： ①磁极总是成对出现，至今还未发现单磁极的磁体。 ②若把磁体悬挂起来，静止后，一端会指北叫做北极 ，用N表示。 另一端会指南，叫做 南极，用S表示。 【思考探究】 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N极和S极？ 【回答】(1)条形磁体断裂成两段，断裂后的两段都有两个磁极，如图甲所示。 (2) 若两个条形磁体按图乙方式合在一起，组合成一个新磁体。新磁体也只有2个磁极。 3. 磁体间相互作用规律 【思考探究】 将两个条形磁体放在水平面的小车上，同名磁极靠近，观察有什么现象？异名磁极靠近，观察有什么现象？ 结论：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 【例题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（a、b两点表示小车的初位置）下列情形正确的是（    ） 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。 【例题2】如图甲、乙所示，有两根外形完全相同的铁棒，一根有磁性，另一根没磁性，现要判断出哪根有磁性，哪根没有磁性，不借助其他器材，接下来的操作是： ，若出现 的现象，则说明乙铁棒有磁性，甲铁棒没有磁性。 【答案】 见解析 【详解】[1][2]由于磁体中间的磁性最弱可看做没有，因此用甲铁棒的一端去接触乙铁棒的中间部分，若甲乙不能互相吸引，则说明乙铁棒有磁性，甲铁棒没有磁性。 知道磁体与磁性 学生通过教师提出的四个问题有目的地进行实验,带着想发现新规律的热情投入到实验当中。 学生观察并解释磁体能吸引什么物体。 说出磁体吸引物体是由于磁体具有磁性。 学生实验总结：同名磁极相互排斥， 异名磁极相互吸引 观察磁化后的钢针行为，理解指南针的指向原理。 思考并回答关于磁化现象原因的问题。 观察地磁场的图片，理解地磁场的存在和作用。 学习新课 二、磁化与磁场 【问题思考】 ①实验：用一把钢尺去靠近曲别针，观察钢尺是否吸引曲别针 ②用强磁体的某个磁极吸引钢尺，再用钢尺靠近曲别针，观察此时钢尺是否吸引曲别针。 1. 磁化 （1）定义：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。 （2）注意（误区点拨）：只能是磁性材料 （3）钢和软铁都能被磁化： 软铁被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料； 钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。 所以钢是制造永磁体的好材料。 （4） 常见的磁化现象 2. 磁场 【分析两个典例】 （1）将磁针放到磁体附近，磁针指向发生偏转，说明什么？ 【分析】 磁针受到了力的作用。 （2）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？ 【分析】磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。 定义：:磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质。 性质：磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。 磁场方向：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。 【思考】如果我们想知道磁体周围整个磁场的分布，要怎样做？ 在磁体周围放很多小磁针。 3. 磁感线 【实验探究】——《磁感线的实验》 步骤：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，观察现象。 现象：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。 定义：根据小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫磁感线。 方法：理想模型法（假设法） 4. 磁感线的特点 （1）是假想的线，实际不存在，但可以形象直观地表达磁场。 （2）在磁体外部，磁感线由N极到S极；内部则由S极到N极。 （3）磁感线的方向就是小磁针静止后北极所指的方向。 （4）磁感线的疏密表示磁场的强弱，越密表示该点磁场越强。 （5）在空间每一点只有一个磁场方向，所以磁感线不相交。 （6）在磁体外部，从磁体 N 极出发，回到 S 极；在磁体内部，从 S 极回到 N 极；磁体内外形成闭合曲线。磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。 【例题3】明朝郑和下西洋时，航行中使用罗盘和星象来辨别方向，其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的 极，地磁场的北极在地理的 极附近。 【答案】南 南 【详解】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近。罗盘小磁针静止时，小磁针的北极（N 极）指向地理北极，实际上是指向地磁场的南极。 【例题4】小华在家里向妈妈借来一根如图所示的缝衣针，根据老师在课堂上教授的知识，将针放在磁铁上摩擦后便具有了磁性，使原来没有磁性的针获得磁性的过程叫做 。他想知道针尖一端的磁极极性，妈妈仅给了他一根细线，接下来他应该 在 的作用下，如果观察到 就说明针尖为磁南极。 【答案】 磁化 用细线拴住缝衣针并悬挂起来，使缝衣针静止后处于水平状态 地磁场 针尖指向南方 【详解】[1]将原本没有磁性的缝衣针通过摩擦方式获得磁性的过程称为磁化。磁化是使磁性材料内部磁畴有序排列从而显现磁性的方法。 [2]为了判断针尖的磁极极性，需将缝衣针自由悬挂并保持水平状态。具体操作是用细线拴住缝衣针中部，确保其能自由旋转后静止。 [3]静止的磁针在地磁场作用下会定向排列，其指向由磁极间的相互作用决定。地磁场的南极位于地理北极附近，因此磁针的南极会指向地理南方。 [4]若观察到针尖指向南方，说明针尖受到地磁场南极吸引，根据异名磁极相吸的原理，可判定针尖为磁南极。 【例题5】新一过生日了，他爸爸送给他一个玩具，两个小车上分别放一块磁铁，如图方式放置，用手推它们尽力让它们靠得很近，松手后观察到的现象是 ，这说明 。 【答案】 两小车同时向后退 力的作用是相互的 【详解】[1][2]根据题意可知，两小车上相邻的都是磁体的N极，由于同名磁极之间相互排斥，用手推它们尽力让它们靠得很近，松手后观察到的现象是两小车同时向后退，这说明力的作用是相互的。 观察同个磁体不同部位吸引曲别针的个数多少，判断磁性强弱。 学习转换法。 果把这些曲线画出来,就得出了描述磁场方向的方法——磁感线。(图片展示条形磁体周围磁感线) 让学生进一步观察,磁感线不但能描述磁场方向,还能描述磁场强弱。指出磁感线并不存在,只是一种物理模型。磁体外部,磁感线从N极出来,回到S极,线上任意一点磁场的方向就是该点的切线方向,磁感线的密疏程度反映了磁场的强与弱。 学习新课 三、地磁场 地磁场 【思考】：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什么磁场在施加作用呢？　 1．地球周围存在的磁场叫做地磁场。 2．研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。 1.定义：地球周围存在的磁场叫地磁场。 2. 地磁场的分布：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。 3.研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。 4.地理两极与地磁两极相反，且并不完全重合。 5.沈括，中国宋代科学家，在其著作《梦溪笔谈》中最早提及磁偏角。 “方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也” 【例题6】地磁场与条形磁体的磁场相似，其周围不同位置的磁感线分布如图所示，请在答题卡上括号内填入地磁的极性，并在P点画出磁感线的方向。 【答案】 【详解】地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，由图可知，地球下端为地理南极，上端为地理北极，即地球下端为地磁北（N）极，上端为地磁南（S）极；地磁场外部的磁场方向从地磁北极到地磁南极；则P点的磁感线方向如图所示： 【例题7】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】[1][2]地球是一个巨大的磁体，磁化后的回形针具有磁性，将其放在树叶上，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。 理的两极和地磁的两极并不重合，地磁场北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以小磁针南极指南、北极指北。就是在地磁场的作用下，小磁针才会指南北。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1《西游记》里面的孙悟空“腾云驾雾”，“筋斗云”的速度可以到达每秒5.4×103km/h，其利用了现代飞行器技术中的一些原理比如磁悬浮。《西游记》里的镜头通常采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做飞行的动作，同时在他背后展现出蓝天和急速飘动的白云，加上烟雾效果，放映时观众就会感觉孙悟空在腾云驾雾。下列描述正确的是 A．“筋斗云”的速度为5.4×103km/h B．磁悬浮利用了异名磁极相互排斥 C．拍摄镜头对光线有发散作用 D．观众所选的参照物是急速飘动的白云 【答案】D 【解析】A.根据路程和时间，计算筋斗云的速度为，A不符合题意； B.磁悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，B不符合题意； C.拍摄镜头是凸透镜，对光线有会聚作用，C不符合题意； D.观众所选的参照物是急速飘动的白云，感觉孙悟空在运动，D符合题意。 故答案为：D. 2.小明利用手中的条形磁体做了以下小实验，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相互作用了 【答案】A 【解析】A、条形磁体周围存在磁场，能够吸引小铁钉，故A正确； B、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； C、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； D、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互相作用，故D错误。故选：A。 3.如图是磁悬浮鼠标。基座通电后鼠标会悬浮起来，悬浮鼠标的工作原理是（　　） A．异名磁极相互排斥 B．同名磁极相互排斥 C．同种电荷相互排斥 D．异种电荷相互排斥 【答案】B 【详解】A．异名磁极（如N极与S极）会相互吸引，而非排斥，故A不符合题意； B．同名磁极（如N极与N极或S极与S极）会相互排斥，这是磁悬浮技术的基础，与题目描述的悬浮现象一致，故B符合题意； C．题目涉及磁悬浮而非静电现象，电荷间的相互作用不适用，故C不符合题意； D．异种电荷会相互吸引，且题目讨论的是磁力而非电力，故D不符合题意。 故选B。 4．我国古代的四大发明推动了人类科技、文化的发展进程，古人很早就研究了磁石的磁极及其指向，并制成如图所示的司南。下列关于司南的说法正确的是（　　） A．制作司南的材料只要是金属就行 B．司南周围的磁场分布是均匀的 C．司南周围存在磁场，不存在磁感线 D．司南静止时勺柄指南，应标为 N 极 【答案】C 【详解】A．司南是利用磁石的磁性来指示方向的，所以制作司南的材料必须具有磁性。而金属的种类繁多，并非所有金属都具有磁性，例如铜、铝等金属就没有磁性，不能用来制作司南，故A错误； B．磁体的磁场两极最强，中间最弱，磁场的分布是不均匀的，故B错误； C．磁场是真实存在于磁体周围的一种物质，它对放入其中的磁体有力的作用。而磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，并不是真实存在的。故C正确； D．地球本身是一个大磁体，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近。根据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。司南静止时勺柄指南，说明勺柄受到地磁北极的吸引，所以勺柄应为S极，而不是N极，故D错误。 故选C。 5．人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，古人先将鱼形铁片烧红，使其头尾分别指向南北方向，然后将其放入水中冷却，通过地磁场的作用，鱼形铁片获得磁性，即可制成指南鱼。使用时将指南鱼放入水中漂浮，鱼头指南，如图所示。下列判断正确的是（    ） A．鱼形铁片不能被磁体吸引 B．指南鱼周围存在磁感线 C．指南鱼的鱼头应标注“S” D．指南鱼的腹部磁性最强 【答案】C 【详解】A．磁体能吸引铁、钴、镍等物质，所以鱼形铁片能被磁体吸引，故A错误； B．磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，指南鱼周围不存在磁感线，故B错误； C．南鱼放入水中漂浮，鱼头指南，为南极，应标注“S”，故C正确； D．磁体两端磁性强，中间磁性弱，所以指南鱼的腹部磁性最弱，故D错误。 故选C。 6．“磁悬浮地漏”是一种新产品。如图所示，当密封盖上方无水时，在磁体B的作用下，磁体A将密封盖顶起。该“磁悬浮地漏”的工作原理是（　　） A．异名磁极相互吸引 B．异名磁极相互排斥 C．同名磁极相互吸引 D．同名磁极相互排斥 【答案】D 【详解】磁体A需要受到磁体B向上的排斥力才能密封住排水口，根据物体间力的作用是相互的，磁体B受到向下的排斥力，故该“磁悬浮地漏”的工作原理是同名磁极相互排斥，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 7．如图所示是一款磁吸式数据线，含有磁铁的线体可以和具有磁性的不同型号充电头吸附对接，达到“一线多头”的使用效果。下列说法正确的是（　　） A．含有磁铁的线体可以吸附任何金属 B．磁性充电头周围存在磁感线 C．充电头吸附对接是受到地磁场的作用 D．线体和充电头吸附是因为异名磁极相互吸引 【答案】D 【详解】A．磁体主要能吸引铁、钴、镍等金属，并不是能吸引任何金属，故A错误； B．磁性充电头周围存在磁场，磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，磁感线并不是真实存在的，磁性充电头周围不存在磁感线，故B错误； CD．磁吸式数据线的线体可以和不同型号的磁性充电头吸附对接，达到一线多头的使用效果，线体和磁性充电头吸附的原理是异名磁极相互吸引，故C错误，D正确。 故选D。 板 书 设 计 第1节 磁场 1.磁性：能够吸引铁钴镍； 2.磁体：具有磁性的物体； 3.磁极：磁性最强； 4磁极相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 5.磁化：获得磁性的过程 6.看不见、摸不着的物质；用磁感线来描述。 7.地磁场中磁偏角。 课 堂 小 结 第1节 磁场 作 业 教 学 反 思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $