14.2 磁场 教学设计-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

北师大版物理九年级全一册《磁场》教学设计 内容分析 本节课在内容编排上，首先，从磁极间的相互作用实验，进一步引出磁场及磁场的物质性，其次，引入描述磁场的工具——磁感线，最后，认识地磁场。在“科学窗”栏目编排了“指南针”发展简史。“指南针”不仅是我国古代的四大发明之一，还在现代手机中以电子罗盘的形式指示方向。在实践活动中，安排学生了解指南针的发明对人类社会进步所起的作用。 在发展核心素养方面。首先，通过演示磁极间相互作用的方式，发展磁场的物质观念；其次，通过引入磁感线的方式，培养建立模型的科学思维；再次，通过演示指南针的N极指向，科学推理地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近；最后，通过阅读的方式了解我国古代在地磁场方面的成就，提升民族自豪感和未来科学研究的使命感。 本节在前一节有关磁现象的基础上，进一步认识磁场的物质性并引入描述磁场的工具——磁感线模型。为未来的电场线、等势线的学习方法提供基础和铺垫。 学习目标 1.观察磁体吸引燕尾夹前的瞬间，通过科学推理了解磁体周围存在磁场，促进磁场的物质性这一物质观念的形成。 2.通过观察磁体周围小磁针及铁屑分布，建构磁感线模型，促进模型建构素养的提升。 3.通过观察模拟实验“内嵌磁体的白菜周围小磁针偏转情况”，认识并建构地磁场，通过小磁针受到地磁场的作用促进相互作用观念的形成。 重难点 1.重点 磁体周围存在磁场，用磁感线描述磁场分布。 2.难点 通过观察磁体周围小磁针及铁屑分布，建构磁感线模型。 教学方法 本节课采用实验探究法、问题引导法、模型建构法与小组讨论法相结合的教学方法。通过演示磁极间相互作用、磁体吸引燕尾夹等实验，引导学生观察现象并推理磁场的存在，落实“从生活走向物理”的理念；借助小磁针、铁屑等器材，让学生直观感受磁场的分布特点，通过绘制磁感线的过程培养模型建构能力；利用“内嵌磁体的白菜”模拟地磁场，结合古代指南针的史料，激发学生的探究兴趣与民族自豪感。同时，通过小组讨论分析磁感线的特点、地磁场的磁极分布等问题，促进学生自主思考与合作交流，提升科学思维与探究能力。 教学过程 【情境创设】 演示实验：将燕尾夹放于桌面，尝试用磁体靠近燕尾夹，当燕尾夹被吸引到磁体上前的一瞬间，磁体是否与燕尾夹接触？ 【教师过渡】 观察到燕尾夹被吸引前的一瞬间，磁体并未与燕尾夹接触，这说明磁体在和燕尾夹未接触时，就对燕尾夹有力的作用。未接触时，磁体通过什么作用于燕尾夹呢？ 任务一  认识磁极间的相互作用力 【师生活动】 教师演示：如图14-12所示，把一根条形磁体悬挂起来，用另一根磁体的同名磁极靠近它。再换用它的异名磁极靠近另一根磁体。 图14-12 请同学根据观察到的现象并结合以往经验，提炼磁极间相互作用的规律。 师生共同得出结论：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 任务二  磁场的物质性——磁体周围存在磁场 【师生活动】 教师演示：如图14-13、图14-14。 图14-13  磁体靠近燕尾夹                                 图14-14  燕尾夹被磁体吸起 教师提问：在燕尾夹被吸到磁体上之前，二者之间有什么看得见或者摸得着的物体吗？ 学生观察思考：在燕尾夹被吸到磁体上之前，二者之间没有能看得见、摸得着的实物。 教师引导：二者之间尽管看不见、摸不着，但磁体对燕尾夹确实发生了力的作用。 学生思考，师生共同得出结论：可以推断一定存在某种看不见、摸不着的物质，叫作场。由磁体产生的场，叫作磁场。也就是说磁场是客观存在的，是一种物质。 【师生活动】 教师提问：怎么证明这种看不见、摸不着的磁场是客观存在的呢？ 学生分组讨论：把能被磁体吸引的物体放在磁体周围的某个位置，如果能受到磁体的作用力，就说明这个位置存在磁场。 教师点评：这种引入磁性物质的方法，是检验该处是否存在磁场的方法。磁场对放入其中的磁体有力的作用，这是磁场的基本性质。 任务三  认识磁感线 【师生活动】 教师引导：既然磁体周围存在磁场，对周围的磁体有力的作用，力的作用和什么因素有关呢？这个力的方向和大小如何呢？有必要先进一步认识产生力的磁场。 教师提问：为了方便进一步研究条形磁体周围不同点的磁场情况，我们引入一个能显示该点磁场方向的物体，这个物体是什么呢？ 学生思考、内化并提取显示磁场方向的小磁针，即引入效果显示器——小磁针，以便进一步研究不同点的磁场方向。 归纳总结：用小磁针N极的指向表示在该点小磁针受力的方向。 【教师活动】 演示实验：将小磁针放在磁场周围一点（如图14-15）、多点（如图14-16、14-17），呈现了小磁针在不同点的N极指向，从而确定各点的磁场方向。 图14-15                         图14-16                           图14-17 【师生活动】 教师提问：为了进一步细致研究各点磁场情况，还能引入什么样的物体呢？ 教师引导：从磁性和体积上考虑，要具备什么样的特点和功能呢？ 学生思考并提炼，得出：需要显示磁场的磁性，同时体积要足够小。铁屑具备这两个条件。 【教师活动】 演示实验：教师利用学生认可的铁屑，展示条形磁体周围铁屑的分布（如图14-18）。 图14-18 【师生活动】 师生观察铁屑分布情况，得出：铁屑分布在一定程度上具备对称性，上下对称、左右对称。 教师提问：请思考和大胆想象，可否用一些线来描述磁场？比如一些直线或者曲线。 教师引导：请在图14-19中大胆画出图14-18的铁屑分布。 图14-19 学生交流、动手画出尽可能显示铁屑分布的线（如图14-20）。 图14-20 教师引导：可否结合图14-17中小磁针的N极指向的事实，在所画线上添加方向从而能表示某点的磁场方向呢？ 学生操作画线。在图14-20的基础上，结合图14-17的事实，在线上添加了方向（如图14-21）。 图14-21 教师引导：图14-21中，在不影响描述信息的前提下，可否把三个箭头简化为一个箭头？ 学生思考提炼，去掉两个箭头，留下一个。在决策过程中，体会研究工具的简洁美。 【师生活动】 教师引导学生阅读教材中“磁感线”部分内容。思考： （1）磁感线是人为引入的还是磁场中存在的？ （2）磁感线怎样描述磁场的特点？ 学生交流、讨论： （1）磁感线是为了研究磁场而引入的一种模型。 （2）磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某一点的切线方向表示该点的磁场方向。 任务四  认识地磁场 【教师活动】演示实验：小磁针绕着内部嵌有条形磁体的白菜逆时针转动（图14-22）。观察小磁针N极指向发生了变化。再将小磁针沿顺时针方向绕白菜旋转，观察到N极指向同样随之发生变化。 图14-22 【学生活动】 学生观察小磁针的N极指向。据此，猜测白菜里有磁体。 【师生活动】 揭晓谜底：白菜内的确嵌有一根条形磁体（图14-23）。 教师引导：在内嵌条形磁体的白菜上横向加一个绑带（图14-24），模拟地球的磁场，这个绑带相当于地球的赤道。               图14-23                                  图14-24                                  图14-25 【师生活动】 教师介绍：我国古代四大发明之一——指南针，静止时指向地理北极附近的定义为N极。 教师引导：从地磁场与小磁针相互作用的关系判断地理的北极大致是地磁场的哪个极？ 学生分析：因为小磁针的N极指向地理的北极附近，根据异名磁极相互吸引可以推断，地理的北极附近是地磁的S极，即地磁的南极（图14-25）。 【师生活动】 教师引导：《梦溪笔谈》记载了“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”“不全南”的意思是什么？ 学生谈论交流：地理的北极与地磁的南极接近但不重合。沈括能够发现这一现象是相当了不起的。西方直到1492年才由哥伦布发现，比沈括晚了400多年。这也是世界上最早的地磁偏角记录。 课堂小结 本节课学习了磁极间的相互作用规律，磁场的物质性，为进一步研究磁场而引入的磁感线，地磁场以及地磁场周围磁感线的分布。希望同学们带着磁场的物质观念和研究磁场的有力工具——磁感线，进行更为深入的学习和研究。 板书设计 第二节  磁场 教学反思 本节课通过一系列实验与探究活动，有效达成了核心素养目标。在磁场物质性的教学中，借助“磁体吸引燕尾夹”的实验，引导学生从“力的作用需要介质”的认知冲突出发，推理磁场的客观存在，成功建立了物质观念；磁感线的教学采用“小磁针定方向→铁屑显分布→绘图建模型”的递进式设计，让学生经历“从具体现象到抽象模型”的建构过程，模型建构能力得到显著提升；地磁场部分通过“内嵌磁体的白菜”模拟实验与《梦溪笔谈》史料结合，既突破了“地磁南北极与地理南北极相反”的难点，又渗透了科学史教育，增强了学生的民族自豪感。 但教学中仍存在不足：一是部分学生对“磁感线是模型而非真实存在”的理解不够深入，后续可增加“用不同疏密的铁屑对比磁场强弱”的实验，强化磁感线疏密与磁场强弱的关联；二是地磁场模拟实验中，“白菜赤道”的类比不够直观，可改用地球仪与条形磁体组合演示，让学生更清晰地观察地磁磁极的分布。此外，小组讨论时部分学生参与度不高，需优化问题设置，增加分层任务，确保每个学生都能在探究中获得成就感。 未来教学中，应进一步挖掘实验的探究价值，例如让学生自主设计“验证磁场存在”的实验方案，或利用数字化传感器测量磁场强弱，将定性观察与定量分析结合，提升学生的科学探究能力；同时，可拓展“磁现象在生活中的应用”，如手机指南针、磁悬浮列车等，让学生感受物理知识的实用价值，激发持续学习的兴趣。 作业设计 【基础性作业】 1.（多选）下列说法中正确的是（          ） A.磁感线是磁场中实际存在的曲线 B.磁体外部的磁感线都是从磁体北极出来回到磁体南极的 C.磁场虽然看不见，摸不到，在磁体周围确实存在着磁场 D.磁感线是一种假想曲线，是不存在的 2.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围的磁感线分布如图所示。关于地磁场，下列说法正确的是（          ） （第2题图） A.地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合 B.只有地球外部存在磁场，内部不存在磁场 C.地磁场的N极在地理的南极附近 D.北京地区的地磁场方向由地理北极向地理南极 3.小利学习磁现象后，画出了如图所示的四幅磁体周围磁感线分布的示意图，其中错误的是 （          ） 【拓展性作业】 4.查找资料，了解智能手机里的“指南针”的工作原理。写出50~100字的一段话。 【探究性作业】 5.如图所示，从侧面看，用小磁针找出钕铁硼磁体周围的几个点的磁场情况，大致画出钕铁硼磁体周围的磁感线。 （第5题图） 【参考答案】 1.BCD 设计意图：借助描述工具——磁感线，考查对磁场的物质性、磁场外部的磁感线从N极指向S极的特点、磁感线不是客观存在等知识的深入理解。 2.C 设计意图：以《梦溪笔谈》中关于地磁场及磁偏角的记载为背景，考查地磁场及磁极的分布情况，同时提升学生对我国古代科学成就的自豪感和为未来的科学献身的使命感。 3.D 设计意图：考查磁场中的磁感线分布情况，提升使用物理语言——磁感线的能力。 4.示例：手机里的“指南针”的工作原理是通过检测地球磁场来确定方向。本质是一个传感器，内部有电路和芯片等组件、正常工作时需要电能驱动，以实现对磁场的精确测量和数据处理，并将相关信息传递给手机的操作系统和应用程序，从而提供准确的方向指示。 设计意图：以手机里的“指南针”为背景，引导学生以查阅和撰写的方式关注日常生活中的物品的工作原理及对社会发展的影响，提升科学表述能力。 5.如答图所示。 （第5题答图） 设计意图：以自主实验的方式，结合条形磁体磁感线知识，得到钕铁硼磁体周围的磁感线，考查学生用小磁针判断实际磁体周围磁感线的能力。 ​ 学科网（北京）股份有限公司 $