14.2 磁场 教学设计 -2026-2027学年北师大版物理九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦磁场概念、磁感线模型、地磁场及磁极间相互作用规律，通过悬挂条形磁体实验引出磁极作用，类比风的转换法衔接前序磁现象知识，搭建从具体到抽象的学习支架。 以实验探究为核心，用小磁针和铁屑“可视化”磁场分布，引导建构磁感线模型，培养科学探究与模型建构能力。融入沈括磁偏角记载渗透科学态度与责任，分层作业与多元评价助力教学实施，学生通过直观实验提升抽象思维，夯实磁场认知基础。

14.2 磁场 课题 磁场 一、教学内容分析 通过第一节的学习，学生对简单磁现象有了一定的认识，对磁极间的相互作用有了初步的感知。本节通过实验探究磁极间的相互作用规律，初步认识磁场的存在。但磁场看不见也摸不着，可以类比看不见也摸不着的风来认识磁场。我们可以根据风对旗子的作用来判断风的大小和方向，同理，我们可以根据放入磁场中的磁体产生的作用来认识磁场的方向等，将抽象的物理概念形象化，帮助学生认识到磁场是客观存在的。从生活情境和实验现象出发，帮助学生从物理学的角度认识磁场，建构磁场的概念，培养学生的观察能力、抽象思维能力和空间思维能力。 根据磁场的基本性质——磁场对放入其中的磁体有力的作用，来认识磁场的存在；在此过程中运用转换法，通过磁体周围放置的小磁针的指向探究磁场的方向，用铁屑形象地显示出条形磁体周围的磁场，从而建构磁感线模型。通过磁针的指向性说明地球本身就是一个巨大的磁体，磁针恒指南北正是由于地磁场的作用。通过阅读教科书“科学窗”栏目和参与实践活动，让学生了解我国古代磁学对人类发展的贡献，激发民族自豪感和爱国热情。 二、学习者分析 （一）知识基础 学生学习了简单磁现象，在生活中也常接触到指南针、磁吸扣等物体，积累了丰富的感性经验。这些已有的知识储备与感性经验，为接下来深入学习磁体间相互作用的规律、磁场和地磁场等概念提供了知识基础。 （2） 学科能力 学生能够运用转换法设计并进行实验，并能初步观察、描述实验现象，分析实验结果并得出结论，但运用理想模型法描述抽象事物的能力还有待加强。 （3） 认知特点 学生对简单磁现象有直观、感性的认识，但这种认识是具体的、零散的，缺乏对磁场这种特殊物质的认知。 三、学习目标 1.通过实验探究磁极间的相互作用规律；知道磁场是一种客观存在的物质，初步形成场的物质观念；知道磁体间的相互作用是通过磁场产生的，进一步丰富运动和相互作用观。 2.通过实验，探究条形磁体、蹄形磁体等不同形状的磁体周围磁场的分布，建构磁感线模型，会用磁感线描述磁场，认识磁感线的特点，培养观察和模型建构能力。 3.知道地球是一个大磁体，地球周围有磁场，了解地磁场的磁极位置。知道地磁两极和地理两极并不重合，存在磁偏角。 4.通过阅读教科书“科学窗”栏目和参与实践活动，了解我国古代和现代在磁现象方面的科技成就，为中华民族的科技成就感到自豪，有实现中华民族伟大复兴的责任感和使命感。 四、学习重难点 重点：通过实验认识磁场；知道磁感线的意义；知道地磁场。 难点：建立磁场的概念；能运用磁感线描述磁场。 五、学习评价设计 评价工具和方法 评价内容 课堂提问 1.通过实验，你发现磁极间的相互作用有什么规律？ 2.磁体间并未接触，那么相互作用力是如何产生的？ 3.根据小磁针和铁屑的分布情况，你能猜想条形磁体周围磁场的分布特点吗？ 4.磁感线有什么特点？ 5.指南针为什么能指南北？ 6.地磁场有什么特点？ 课堂实验活动 探究条形磁体周围磁场的分布。 课堂讨论交流 你能从实验现象中得到什么结论？你得到的结论和其他同学的结论相同吗？如果不同，原因是什么？ 自我检测 完成“自我检测”栏目中的内容。 六、学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一：磁场的概念 教师活动1 实验探究：把一根条形磁体悬挂起来，用另一根磁体靠近它，观察实验现象。 提出问题：你观察到了什么现象？两根磁体靠近时，虽然没有接触，它们之间却存在作用力。那么这种作用力是如何产生的呢？ 引出磁场的概念。磁场对放入其中的磁体有力的作用。 提出问题：如何研究磁场这种肉眼看不见的特殊物质？ 实验探究：将同一个小铁钉放在条形磁体的磁场中的不同位置，观察现象。 提出问题：你观察到了什么现象？能得出什么结论？ 学生活动1 观察实验现象，得出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。 阅读教科书中相应内容，思考磁体间的作用力是如何产生的。 思考并联系生活实际。风看不见也摸不着，我们可以根据它对旗子的作用来判断风的大小和方向。同理，我们可以根据磁场对放入其中的磁体产生的作用来认识磁场的强弱和方向。 体会实验探究中转换法的运用。 通过观察，发现同一个小铁钉放在条形磁体的磁场中的不同位置，受到的吸引力大小和方向通常不同。由此可知在磁场中不同的位置，磁场的强弱和方向有可能不同。 活动意图说明： 通过实验探究，引导学生发现磁极间的相互作用规律，思考这种相互作用力产生的原因，进而引出磁场的概念。通过观察处于条形磁体的磁场中不同位置的同一小铁钉的受力情况，了解磁场的基本性质，认识到在磁场中不同的位置磁场的强弱和方向有可能不同。 环节二：磁体周围磁场的分布和磁感线 教师活动2 实验探究：在水平桌面上放一根条形磁体，将若干可自由转动的小磁针均匀地摆放在条形磁体周围，观察并记录小磁针静止时N极的指向。 提出问题：你发现小磁针N极的指向有什么规律？由此你能猜想出条形磁体周围磁场的方向有什么特点吗？ 实验探究：在桌子上放一根条形磁体，在条形磁体上放一块硬纸板，将铁屑（相当于很小的小磁针）均匀地撒在纸板上，轻轻地敲击纸板。观察铁屑的排列情况。 提出问题：注意观察铁屑的排列情况，这与你的猜想是否一致？将你的实验结果在白纸上用一些曲线描画出来。 引导学生根据小磁针和铁屑的排列情况在纸上形象、直观地描述磁场，引出磁感线的概念。 提出问题：磁感线是真实存在的吗？ 请参考条形磁体磁感线分布图，画出蹄形磁体、两个同名磁极和两个异名磁极周围磁场的分布情况。 引导学生观察几种磁体的磁场分布情况，相互讨论，分享自己对磁感线的认识并总结归纳。 学生活动2 进行实验探究，观察实验现象。 小磁针静止时N极的指向有一定规律：①在磁场中的不同位置处，小磁针静止时N极指向不同。②在磁场中同一位置处，小磁针静止时N极总是指向同一个方向。 猜测在磁场中的不同位置处，磁场的方向不同；在磁场中同一位置处，磁场的方向相同。 观察铁屑的排列情况，用曲线在纸上画出铁屑的分布情况。 用箭头表示小磁针静止时N极的指向，将曲线和箭头结合起来，用带箭头的曲线来描述磁场的分布，这样的曲线叫作磁感线。 磁感线是假想的物理模型，实际并不存在。 绘制磁感线。 交流讨论，总结归纳。 ①在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极。②磁感线密集的地方，磁场对小磁针（铁屑）的作用力强，说明这里的磁场强。磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱。③磁感线上某一点的切线方向，即放在该点的可自由转动的小磁针静止时N极的指向，就是该点的磁场方向。 活动意图说明： 在教师的引导下，学生利用小磁针和铁屑研究磁体周围磁场的分布情况，在此过程中运用转换法探究磁场的大小和方向，从而引入磁感线模型，培养模型建构能力。同时，学生从观察在磁场中分散的小磁针过渡到密集的铁屑分布的实验，将不可见的磁场“可视化”，学习将抽象内容具象化的研究方法，培养科学探究能力。 环节三：地磁场 教师活动3 引导学生阅读教科书，了解地磁场。 提出问题： 1.指南针是我国古代四大发明之一。为什么指南针可以指示方向？ 2.地理的两极与地磁的两极重合吗？ 3.地球本身相当于一个巨大的磁体，地磁场的分布有怎样的特点？ 学生活动3 阅读教科书。 回答： 1.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作地磁场。地磁的N极在地理南极附近，指南针可以指示方向，正是受地磁场作用的结果。 2.地理的两极与地磁的两极并不完全重合，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。我国宋代著名的科学家沈括是世界上第一个准确地记载了这一现象的人。他在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东，不全南也”。 3.地磁场的分布与条形磁体周围磁场的分布情况相似。 活动意图说明： 通过指南针的指向性引出地磁场的概念，利用磁场的性质判断地磁的两极，并将地磁场的分布与条形磁体周围磁场的分布情况进行对比，使学生对地磁场的分布特点有初步的了解。通过阅读教科书，了解我国宋代著名科学家沈括对地磁场的研究，加深对我国古代科学文化发展的认识，增强民族自豪感和爱国热情。 环节四：联系实际、拓展应用 教师活动4 引导学生阅读教科书，了解“指南针”发展简史和极光现象。 提出问题： 1.你了解指南针的发明对人类社会进步所起的作用吗？ 2.举出磁场在人类生产生活中实际应用的实例，你可以用今天所学的知识解释其原理吗？ 学生活动4 1.阅读教科书相应内容，结合所学，分享指南针的发明对人类社会的进步所起的作用。 2.举出实例（如海龟洄游、鸽子回家等）并解释其原理。 活动意图说明： 通过阅读，了解指南针的发明对人类社会的进步所起的作用，以及地磁场对地球上生物的意义，并会利用地磁场解释相关现象，增强民族自豪感和文化自信心。 环节五：课堂小结 教师活动5 提出问题：同学们，今天你们学到了什么知识？学到了什么实验方法？ 学生活动5 回答问题，回顾本节课所学。 活动意图说明： 通过问题简单回顾本节课所学内容，引导学生进行课堂小结。根据学生的小结情况，评价本节课学习目标的达成程度，方便课后对学生的学习进行指导。 七、板书设计 第二节 磁场 1.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。 2.磁场：磁体周围客观存在的物质，对放入其中的磁体有力的作用。 3.探究条形磁体周围磁场分布 （1）探究方法：转换法。 （2）用小磁针初步探究条形磁体周围磁场的方向。 （3）用铁屑进一步探究条形磁体周围磁场的分布。 4.磁感线 （1）用一些带箭头的曲线来描述磁场的分布，这样的曲线叫作磁感线。 （2）在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极。磁感线密集的地方，磁场对小磁针（铁屑）的作用力强，说明这里的磁场强。磁感线的疏密程度反映了磁场的强弱。磁感线上某一点的切线方向，即放在该点的可自由转动的小磁针静止时N极的指向，就是该点的磁场方向。 八、特色学习资源分析、技术手段应用说明 若条件允许，观察小磁针在条形磁体周围磁场不同位置处所受吸引力的方向时，可使用数字传感器直观显示小磁针受到的力的大小。在探究条形磁体周围磁场分布实验结束后，可使用高斯计测量磁场强度，进一步证明磁感线越密集的地方磁场越强，磁感线越稀疏的地方磁场越弱。 九、教学反思与改进 设计亮点：注重概念形成过程，培养科学思维。本节课注重磁场概念的形成过程，采用了一系列实验循序渐进地让学生明白引入磁感线的必要性，并学会用磁感线简洁地描述磁场。在探究和体验磁场的过程中，学生是活动的主体，这对学生来说是一次难忘的经历，也是本节课最大的亮点。 以问题解决为载体，培养思维能力。本节课将教学内容转化为与学生的生活密切相关的问题，如“风看不见也摸不着，我们怎样认识它？如何辨别风的方向和强弱？”将探究性的内容转化为可操作的递进问题，如“只用小磁针能显示磁场的分布吗？有没有其他更直观、精确的显示磁场分布的方法？”教师对问题情境的设置始终围绕课堂教学的核心知识展开，这些问题蕴含着物理概念和原理，让学生通过解决问题来理解这些概念和原理，使学生享受成功解决问题的喜悦。 改进：学生对于“磁场是一种客观存在的物质”这一概念的理解有一定困难，还需要在后续教学中使用多种手段不断进行渗透、强化。例如，利用动画软件演示磁体周围磁感线的分布，让学生从不同角度观察磁体周围的磁感线分布，帮助学生更好地理解磁感线。 十、课时作业 （一）设计意图 本课时作业共有7道题，分为3个层次。 层次1：试题1旨在考查学生是否掌握磁极间的相互作用规律；试题2、3旨在考查学生是否能理解磁感线的概念和特点，并运用磁感线来描述磁场；试题4以中华优秀传统文化为背景，旨在考查学生是否了解地磁场的相关知识。学生在答题的过程中，加深对磁极间的相互作用规律、磁感线与地磁场相关知识的理解，培养观察能力、抽象思维能力和空间思维能力。 层次2：试题5旨在考查学生是否能综合使用磁感线知识描述磁场；试题6以实验探究为背景，旨在考查学生对磁体周围磁场分布的理解情况。学生在答题的过程中，加深对磁感线的了解，利用磁感线图像解决实际问题，提升应用所学知识、运用模型建构的方法分析实际问题的能力，逐步形成物质观与相互作用观。 层次3：试题7在地磁场学习的基础上，提出对月球磁场的猜想，考查学生能否综合运用所学知识设计方案，解决实际问题。 试题涵盖了本节课的知识要点，突出了重难点。试题注重考查学生的基础实验技能、科学思维和科学探究能力，能够真实、全面地反馈学生本节课的学习目标达成情况，以便对之后的教学进行指导。 （二）作业内容 1.如图所示，把条形磁体A悬挂起来，用条形磁体B靠近它，发现条形磁体A被推开。这是由于（ ）。 A.同名磁极相互吸引 B.同名磁极相互排斥 C.异名磁极相互吸引 D.异名磁极相互排斥 2.小红梳理了“磁场和磁感线”的相关知识，归纳整理如下，其中正确的有（ ）。 A.磁场看不见、摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在 B.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 C.磁感线是铁屑组成的 D.磁体之间的作用是通过磁场发生的，但磁场并不存在 3.如图所示，用磁感线描述两磁极间的磁场分布，其中可能正确的是（ ）。 A. B. C. D. 4.我国宋代著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中曾对地磁场有所记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。关于地磁场，下列说法正确的是（ ）。 A.地磁场的N极在地理北极附近 B.北京地区的地磁场方向由北向南 C.小磁针能够指南北是受地磁场作用 D.地理的两极与地磁场的两极完全重合 5.下图中虚线表示磁体周围的磁感线，请在图中标出磁感线的方向，并注明小磁针的N极、S极。 6.通过实验探究磁体周围的磁场特点。 甲 乙 （1）在条形磁体四周放置的可自由转动的小磁针，它们静止时的指向如图甲所示，图中小磁针涂黑的一端为N极。由此可以判断出条形磁体的B端是_______（选填“N”或“S”）极。 （2）小美用铁屑探究磁体周围的磁场分布情况。 ①在蹄形磁体上面放一块透明有机玻璃，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到铁屑有规则地排列起来，如图乙所示。这是因为撒在磁体周围的铁屑都被_______，磁场的分布情况也被形象地显示出来。 ②在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时N极的指向。 ③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向，画出一些带箭头的曲线形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作_______，并且在磁体外部这些曲线都是从_______极出发的。 7.我国自2004年启动了探月工程，2020年成功完成“绕、落、回”三步走规划。关于月球上的物理现象和规律，同学们提出了很多问题和猜想。有关月球周围的磁场，小华同学提出了自己的猜想：月球可能像地球一样，本身就是一个巨大的磁体，在它的周围存在磁场，并且有“月磁”南极和“月磁”北极。请你帮小华设计实验方案验证猜想。 （三）参考答案 1.B 2.A 3.B 4.C 5.略 6.（1）S （2）①磁化；③磁感线；N 7.略 - 12 - 学科网（北京）股份有限公司 $