第1节 磁体的磁场 第2课时（培优教学课件）科学新教材浙教版八年级下册

八年级下册•浙教版 第三章 电磁及其应用 第1节 磁体的磁场 第2课时 导入新课 两根没有接触的条形磁体，为什么会相互吸引或排斥？指南针静止时指向南北，是被什么力“牵引”着？这种看不见却真实存在的物质，我们该如何研究它？ 物理观念 认识磁场是磁体周围真实存在的物质，掌握磁场方向的规定、磁感线的模型意义与分布规律，理解地磁场的基本特征，能合理解释指南针指南北的核心原理。 科学思维 能运用磁感线模型分析磁体周围磁场的强弱与方向，结合磁场的基本性质开展逻辑推理，解决小磁针指向判断、磁现象解释等实际问题，掌握物理模型构建的科学思维方法。 科学探究 能规范完成利用细铁屑、小磁针探究磁体周围磁场分布的核心实验，准确观察并记录实验现象，掌握用磁感线形象描述磁场的探究方法，提升实验观察与模型构建能力。 科学态度 与责任 了解我国古代科学家沈括最早记载磁偏角的科技成就，知晓法拉第引入磁感线模型的科学贡献，认识地磁场与自然现象、生命活动的密切关联，养成严谨求实的科学态度，激发电磁学领域的探究兴趣。 学习目标 重点难点 重点 磁场的基本性质、磁场方向的规定，磁感线的物理模型意义、分布规律，以及磁体外部磁感线的画法与核心特点。 地磁场的基本特征，理解地磁两极与地理两极的对应关系，能用地磁场知识解释指南针指向、磁偏角等常见磁现象。 难点 准确区分真实存在的磁场与假想的磁感线物理模型，深刻理解磁场的物质性，掌握磁感线疏密与磁场强弱、箭头指向与磁场方向的对应关系。 结合磁极间相互作用规律，利用磁感线分析磁体组合的磁场分布，精准判断磁场中某点的方向与小磁针的静止指向，解决磁场相关的综合应用问题。 1. 磁场、磁感线 2. 地磁场 3. 课堂总结 4. 练习与应用 5. 提升训练 学习内容 一、 磁体与磁极 第1节 磁体的磁场(1) A C B D 6 一、磁场、磁感线 磁场 当磁体在小磁针附近移动时，小磁针会转动起来。原来，磁体的周围存在着磁场（magnetic field）。磁场虽然看不见，但可以通过与其他物质的相互作用来认识它。 处在磁场中的小磁针，会受到磁力的作用而改变指向；其他磁体放入磁场中，也会受到磁力的作用。 7 一、磁场、磁感线 磁场方向 磁场有方向，科学上把小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。 8 一、磁场、磁感线 条形磁体周围的磁场方向 在磁体周围的不同位置，磁场方向不同。小磁针的北极方向显示了各个点的磁场方向。 9 一、磁场、磁感线 探索活动 在有机玻璃板上均匀撒上细铁屑，分别放在条形磁体和蹄形磁体上，轻敲玻璃板，观察细铁屑的分布情况。磁体周围细铁屑的排列可以形象地显示出各点的磁场分布，如图所示。 10 一、磁场、磁感线 磁感线 为了形象地描述磁体周围的磁场分布，英国物理学家法拉第（M. Faraday）引入了磁感线（magnetic induction line）模型。 11 一、磁场、磁感线 磁感线 磁感线是仿照铁屑的排列情况，画出的一些带箭头的曲线。 磁场方向：磁感线上的箭头表示的方向 磁场强弱：磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱 磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极 12 一、磁场、磁感线 思考与讨论 请画出以下情况的磁感线 N N S S N S 13 一、磁场、磁感线 思考与讨论 两个磁体之间的吸引或排斥作用力是如何产生的？ 有 A、B 两个磁体，A 磁体在其周围会产生磁场，当 B 磁体处于 A 磁体的磁场中，就会受到 A 磁体的磁场的作用力；同样，B 磁体产生的磁场也会对 A 磁体产生作用力。 14 【例题一】 （2025春•乐清市校级期中）为了形象地描述磁体周围的磁场分布，物理学家法拉第引入了磁感线模型。如图是条形磁体的磁感线分布，图中E、F、P、Q四点，磁场最强的是（　　） A．E点 B．F点 C．P点 D．Q点 A 一、磁场、磁感线 15 【解析】 【答案】A 【解答】解：条形磁体的两端是磁极，两端磁性最强，磁感线最密集，中间磁性最弱，故E点磁性最强，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 一、磁场、磁感线 16 二、地磁场 第1节 磁体的磁场(2) 17 二、地磁场 地磁场 未受周围磁场影响时，能够自由转动的小磁针静止时为什么总是有一极指向北方？我们可以这样推断： 小磁针总是有一极指向北方 地球表面一定有指向北方的磁场 该磁场可能来自于地球自身 地球是一个磁体 18 地磁场 地球确实是个大磁体。地球产生的磁场叫地磁场（geomagnetic field）。地磁场的起源问题仍让科学家感到困惑。科学家们提出了一些不同的假设，如有的科学家认为是地核中熔化了的金属（铁和镍）的环流使地球产生了磁性，但现在尚无法验证。 二、地磁场 19 科学拓展 地磁场方向的改变 在地球的演化过程中，地磁场方向会发生改变，其改变情况在含有铁质的岩石上留下了记录。海底的岩石主要是地幔下面的熔岩从海底裂缝中喷出时形成的，在熔岩冷却过程中，熔岩中的铁磁性物质就会沿着当时地球磁场的方向发生磁化，留下了当时地磁场方向的永久记录。由于海底的扩张，远离裂缝的岩石比裂缝附近的岩石更为古老。科学家在研究海底的岩石时惊奇地发现，不同时期岩石的磁化方向是不同的。 二、地磁场 20 科学拓展 地磁场方向的改变 据此，科学家断言，地球的磁场方向会随时间呈现周期性的变换，如图所示。地磁场方向为什么会改变？人们至今还不知道其中的原因。有的科学家提出了一种假设：地核中熔融物质的运动状态的改变，也许是引起地磁场方向变化的原因。 二、地磁场 21 磁场 宇宙中的许多天体具有磁场，且它们的磁场也在变化之中。例如，太阳磁场的极性会每隔 11 年变化一次，太阳表面的黑子、耀斑和太阳风（高速运动的带电粒子流）等活动都与太阳的磁场有关。 二、地磁场 22 磁场 炫丽的极光是太阳风遇到地磁场后发生偏转运动，并且高速粒子与高空的稀薄气体分子碰撞后发出的光。 二、地磁场 23 思考与讨论 根据图 3.1-13 中指南针的指向，画一个示意图，解释地理北极就在地磁南极附近的原因。 指南针的 N 极指向北，说明地磁场的方向是由南指向北的，所以地磁场的北极应在地理南极附近，地磁场的南极应在地理北极附近。 二、地磁场 24 科学・技术・社会・环境 二、地磁场 生物体与磁场 许多动物具有识别地磁场的能力。白蚁、蜜蜂、鸽子、海龟、海豚等体内都含有磁性物质。这些磁性物质给这些动物装上了一种内在的指南针，可帮助它们认路。例如，通过对鸽子的解剖发现，其头颅里存在着铁磁细粒（磁性细胞），正是这些磁性细胞起到了 “指南针” 的导航作用。有人做过实验，将一块小磁体绑在鸽子的翼下，发现鸽子会迷失方向。人们还观察到在无线电发射台（存在磁场）附近，鸽子同样辨不清方向。人们还在海豚体内找到磁性物质 —— 很小的磁铁石，在蜜蜂的腹腔里也同样发现了磁铁颗粒。 25 科学・技术・社会・环境 二、地磁场 生物体与磁场 外界的 “磁环境” 对生物的生命活动有一定的影响。磁场能促进动物生长，并影响植物的生长发育、交换气体和吸收矿物质的能力，磁场也会影响细胞中物质（如细胞质）的运动。例如，稳定的强磁场可提升实验小鼠的社交能力，改善其焦虑情绪，并提高其空间记忆力；地磁异常地区秋播小麦的产量比正常地区低等等。 26 【例题二】（2025春•西湖区期末）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，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．地磁场的N极在地理的南极附近 B．地磁场的磁感线并不是真实存在的 C．“磁石磨针锋”是为了使针锋被磁化 D．A点小磁针的上端应该是S极 D 二、磁化 27 【解析】 【答案】D 【解答】解：A．地球周围存在地磁场，地磁场的N极在地球的地理南极附近，地磁场的S极在地球的地理北极附近，所以地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，故A正确； B．磁感线不是真实存在的，是为了描述磁场而引入的物理模型，故B正确； C．易被磁体吸引的物体易被磁化，“磁石磨针锋”是为了使针锋被磁化，故C正确； D．根据磁极间的相互作用规律可知，A点小磁针的上端应该是N极，故D错误。 故选：D。 二、磁化 28 三、课堂总结 第1节 磁体的磁场(1) 三、课堂总结 四、练习与应用 第1节 磁体的磁场(1) 1.（2025春•瑞安市校级期中）下列用磁感线描述磁体外部磁场中不正确的是（　　） A． B． C． D． D 四、练习与应用 32 【解析】 【答案】D 【解答】解：A、磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的，图中磁感线画法正确，故A正确； B、图中磁感线符合同名磁极相互排斥的磁感线特点，故B正确； C、地理的北极附近是地磁的S极，图中磁感线画法符合磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极，故C正确； D、图中磁感线不符合同名磁极相互排斥的磁感线特点，形状如B选项所示，箭头指向S，故D错误。 故选：D。 四、练习与应用 33 2. （2025春•玉环市期中）今年是世界物理年，也是爱因斯坦发表相对论100周年，爱因斯坦不仅对物理学的发展做出了巨大贡献，还给我们留下了许多宝贵的科学精神和思想财富。爱因斯坦曾经说过：“磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在”。这句话形象地说明了（　　） A．磁场是为了研究物理问题而假想的 B．椅子一定是磁场 C．磁场是真实存在的一种物质 D．磁场和椅子一样是看得见、摸得着的 C 四、练习与应用 34 【解析】 【答案】C 【解答】解：A、磁场看不见摸不着，但磁场是一种真实存在的物质，磁感线是为研究磁场而假想的，是建立理想模型法，磁感线是假的不存在。 B、爱因斯坦是拿磁场与椅子类比，并不是说椅子是磁场。 C、这句话是对的。 D、有的物质可以看得见摸得着，有的物质看不见摸不着。 故选：C。 四、练习与应用 35 3. （2025春•舟山期末）爱因斯坦曾说，在一个现代的物理学家看来，磁场和他坐的椅子一样实在。为了形象地研究磁场，物理学家法拉第最先发明并引入了磁感线。如图是条形磁体的磁感线分布。下列说法正确的是（　　） A．a点没有磁场 B．磁感线是真实存在的 C．①端磁极是S极 D．b点的磁场比c点的更强 C 四、练习与应用 36 【解析】 【答案】C 【解答】解： A、磁体的周围存在磁场，a点有磁场，故A错误； B、为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，可形象地表示磁场的性质，磁感应线不是磁场中真实存在的，故B错误； C、磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，由图可知，②端是N极，①端磁极是S极，故C正确； D、由图可知，b点的磁感线的分布疏，c点的磁感线的分布密，所以b点的磁场比c点的更弱，故D错误。 故选：C。 四、练习与应用 37 4. （2025春•绍兴期中）经科学家研究发现：在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体，它们相当于一个个微小磁针。实验证明：在只有地磁场而没有其它磁场作用时，小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动，并聚集在小水滴北面的边缘。实验中，若把这些细菌中的磁生小体看成小磁针，则它的N极指向（　　） A．北 B．南 C．西 D．东 A 四、练习与应用 38 【解析】 【答案】A 【解答】解：由题意可知，在地磁场的作用下，对于小水滴来说，磁感线应是从小水滴的南面指向小水滴的北侧，把这些细菌中的磁生小体看成小磁针，小磁针的N极指向与磁场磁感线的方向相同，所以，它的N极指向小水滴的北侧，所以选项A符合题意； 故选：A。 四、练习与应用 39 五、提升训练 第1节 磁体的磁场(1) 1. （2025春•宁波校级期中）假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（　　） A． B． C． D． B 五、提升训练 41 【解析】 【答案】B 【解答】解： 地球是一个大磁体，地磁场的形状与条形磁铁相似，地磁场的南北极与地理南北极相反，并不完全重合会出现磁偏角，即地磁的北极在地理的南极附近，故B正确、ACD错误。 故选：B。 五、提升训练 42 2. （2025春•丽水期中）如图所示，小磁针B静止在条形磁体A的旁边，下列说法错误的是（　　） A．如果条形磁体A的左端为N极，则小磁针B静止时左端为S极 B．如果条形磁体A的左端为N极，则a点的磁场方向为水平方向向左 C．小磁针B周围也存在着磁场，磁场是实际存在的物质 D．条形磁体A周围存在磁场，磁感线并不是实际存在的线，只是为了形象的描绘磁场 B 五、提升训练 43 【解析】 【答案】B 【解答】解：A．如果条形磁体A的左端为N极，则磁场方向为从右到左，则小磁针B静止时左端为S极，故A正确； B．如果条形磁体A的左端为N极，则磁场方向为从右到左，则a点的磁场方向为水平向右，故B错误； C．磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的物质，所以小磁针B周围也存在着磁场，磁场是实际存在的物质，故C正确； D．条形磁体A周围存在磁场，磁感线是人们为了方便描述磁场而假想的曲线，磁感线是理想的模型，即磁感线不是实际存在的线，故D正确。 故选：B。 五、提升训练 44 3. （2025•绍兴模拟）如图，两个相同的纺锤形磁铁由于磁极间相互吸引而紧紧贴在一起，下列各图能正确表示纺锤形磁铁周围的磁感线分布特点的是（　　） A． B． C． D． C 五、提升训练 45 【解析】 【答案】C 【解答】解：如图，两个纺锤形磁铁左右相吸，说明它们的左、右两侧为磁极，由于磁感线在磁体的外部由N极指向S极，所以它们左、右两侧的磁感线从左侧N极指向右侧的S极，或者从右侧的N极指向左侧的S极，故能正确表示纺锤形磁铁周围的磁感线分布特点的是C图； 故选：C。 五、提升训练 46 4. （2025春•临海市校级期末）如图所示为水星周围小磁针“ ”的分布，则水星周围的磁感线可表示为（　　） A． B． C． D． 五、提升训练 A 47 【解析】 【答案】A 【解答】解：根据小磁针分布判断磁感线：小磁针的分布可以反映出磁场的分布情况，磁感线的形状应与小磁针的排列形状相符，且磁感线从磁体的N极出发，回到S极。A的磁感线分布与小磁针的分布情况相符，能正确表示水星周围的磁场，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 五、提升训练 48 $