20.1 磁现象 磁场（课件，教材配套版）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理课件围绕磁现象、磁场、磁感线及地磁场展开，以极光现象和罗盘导航问题导入，结合司南等古代科技案例，引导学生从磁体、磁极的认识过渡到磁场的客观存在，通过实验感知磁场方向与分布，构建完整知识脉络。 其亮点在于注重科学探究与科学态度培养，通过小磁针实验、铁屑显示磁场分布等活动落实科学思维中的模型建构，结合司南、沈括发现地磁偏角等内容渗透科学态度与责任。设置“磁化钢针”等互动及生活应用练习，帮助学生深化物理观念，教师可借助丰富实验与历史素材提升教学效果。

第二十章 电与磁｜第1节 20.1 磁现象 磁场 人教版九年级物理同步教学 01 今天学习第二十章第一节“磁现象 磁场”。先从教材章首的极光和我们熟悉的指南针进入本节内容。 要点：① 课题 ② 所属章节 ③ 从现象进入物理 时长：1 分钟 第二十章 电与磁 在地球南北极附近的高纬度地区，人们常常可以看到一种奇异的自然现象： 巨大的天幕似乎被染上了各种颜色，这些颜色还会不断变化，从紫色到 黄绿色，直至橘红色，耀人眼目。 这是天上的画家在挥笔作画，还是盛装的少女手持彩练在空中载歌载舞？ 古人对这种现象进行了种种猜测，直到近代，才有了科学的解释。 科学家把这种现象叫作极光。极光的发生与地球的磁场有密切关系。 第二十章 电与磁 02 [过渡] 先观察教材章首图。请学生朗读三段文字，注意极光颜色不断变化，以及最后一句“极光的发生与地球的磁场有密切关系”。[停顿] 要点：① 极光 ② 地球的磁场 ③ 章首情境 时长：2 分钟 问题：罗盘为什么能指示方向？ 图20.1-1 航行的帆船 843年 在没有航标、没有明确航道的大海上，一艘帆船正在 日夜不停地航行（图20.1-1）。一些聪明的中国人利用 手中的罗盘指示方向，开辟了从浙江温州到达日本值嘉岛 的航线。 是什么神秘的力量驱动着罗盘， 让它指示方向？ 第1节 磁现象 磁场 03 [过渡] 教材把视线从极光转向航海。请观察帆船图并阅读问题：在没有航标、没有明确航道的大海上，是什么神秘的力量驱动着罗盘，让它指示方向？[互动] 请学生先作猜想。 要点：① 843年航行情境 ② 罗盘指示方向 ③ 提出问题 时长：2 分钟 指南针与司南 罗盘即平常我们说的指南针，它是我国古代的四大发明之一。 1世纪初，东汉学者王充（27—约97）在《论衡》中有关于我国 早期的指南针——司南的记载： “司南之杓，投之于地，其柢指南。” 图20.1-2是一种司南的模型，它是把天然磁石琢磨成勺子的形状， 放在一个水平光滑的“地盘”上制成的。 图20.1-2 司南（模型） 第1节 磁现象 磁场 04 [过渡] 罗盘就是指南针。结合司南模型图，讲清王充《论衡》中的记载，并让学生找出司南的材料、形状和放置条件。 要点：① 指南针是四大发明之一 ② 王充的记载 ③ 司南模型 时长：3 分钟 四维教学目标 物理观念 通过观察和实验，能说出磁体、磁极、磁化、 磁场、磁场方向和磁感线的含义，并能用磁极间 相互作用规律解释简单磁现象。 科学思维 能根据小磁针和铁屑的排列建立磁场与磁感线 模型，区分客观存在的磁场与用于描述磁场的 磁感线。 科学探究 能按教材步骤用小磁针、铁屑研究磁体周围磁场 的方向与分布，并用观察到的现象说明结论。 科学态度与责任 了解指南针、司南及沈括对磁偏角的记述，体会 我国古代科技成就；保持基于实验事实认识看不见 物质的科学态度。 核心素养：物理观念 · 科学思维 · 科学探究 · 科学态度与责任 05 [过渡] 明确本节学习任务。课堂不仅要记住概念，还要通过小磁针和铁屑的现象建立模型、完成探究，并认识我国古代科技成就。 要点：① 物理观念 ② 科学思维 ③ 科学探究 ④ 科学态度与责任 时长：2 分钟 磁现象｜磁体与磁性 在2 000多年前的春秋时期，我们的祖先就发现了天然磁铁矿石 吸铁的性质。 现在，人们利用这些磁铁矿石、钢或某些合金及人工合成材料， 根据需要制成各种形状的磁体（图20.1-3）。 磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。 图20.1-3 各种各样的磁体 磁现象 06 [过渡] 从天然磁铁矿石进入磁体。请学生观察不同形状的磁体，并从教材原文中找出制作磁体所用的材料。 要点：① 春秋时期的发现 ② 各种形状的磁体 ③ 吸引铁、钴、镍等物质 时长：3 分钟 磁现象｜磁极及其命名 磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。它的吸引能力最强的两个部位 （图20.1-4）叫作磁极（magnetic pole）。 图20.1-4 条形磁体两端的磁性最强 南极（south pole）或 S 极 能够自由转动的磁体，静止时 指南的那个磁极。 北极（north pole）或 N 极 能够自由转动的磁体，静止时 指北的那个磁极。 磁现象 07 [过渡] 磁体各处的吸引能力是否相同？观察条形磁体两端的实验图，认识磁极，再根据自由转动磁体静止后的指向区分南极和北极。 要点：① 磁极 ② 南极或S极 ③ 北极或N极 时长：3 分钟 磁极作用规律与磁化 磁极间相互作用的规律是： 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 磁化（magnetization） 有些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫作磁化。 许多物体容易被磁化。 机械手表磁化后，走时不准；钢针磁化后，可以用来制作指南针。 你会磁化钢针吗？ 磁现象 08 [过渡] 认识磁极后，归纳磁极间相互作用规律，再学习磁化。请学生结合机械手表和钢针两个例子理解磁化可能产生的不同影响。 要点：① 同名磁极相互排斥 ② 异名磁极相互吸引 ③ 磁化 时长：4 分钟 磁场是客观存在的物质 如果把磁针拿到一个磁体附近，它会发生偏转。磁针和磁体并没有 接触，怎么会有力的作用呢？这是因为磁体周围存在着一种物质， 能使磁针偏转。这种物质看不见、摸不着，我们把它叫作 磁场（magnetic field）。 磁场对磁针有力的作用，我们可以通过它对磁针的作用 情况来认识它。像磁场这种物质，我们用实验可以感知 它，所以它是确确实实存在的。 我们看不见风，但可以通过它对 树叶的吹动情况来认识它。 在物理学中，对于一些看不见、 摸不着的物质，可以通过它对其他 物体的作用来认识它。 图20.1-5 磁体附近的小磁针 磁场 09 [过渡] 磁针没有接触磁体却发生偏转，力是怎样传递的？用教材“看不见风，但能通过树叶认识风”的旁栏帮助学生理解：看不见、摸不着并不等于不存在。 要点：① 磁针偏转 ② 磁场定义 ③ 通过作用认识磁场 时长：4 分钟 演示：用磁针感知磁场 1 如图20.1-5所示，在条形磁体附近的某点放一枚小磁针， 观察小磁针N极的指向。 2 换用其他小磁针放在该点，再做一次实验，观察小磁针N极 的指向。 图20.1-5 由实验可以看出，尽管小磁针不同，但是小磁针北极 在磁体周围某个确定点的指向是不变的。 在物理学中，把放在磁场中的小磁针静止时北极所指 的方向规定为该点磁场的方向。 磁场｜演示实验 10 [过渡] 按教材演示步骤，在同一点先后放置不同小磁针，观察N极指向。强调确定点上小磁针北极的指向不变，并由此给出磁场方向的规定。 要点：① 同一点换用小磁针 ② N极指向不变 ③ 磁场方向的规定 时长：4 分钟 实验：研究磁体周围磁场的方向 1 在条形磁体周围放置一些小磁针，如图20.1-6甲所示， 观察小磁针N极的指向，画出各点的磁场方向。 磁场的分布是否有规律？ 图20.1-6 条形磁体磁场的分布 磁场｜实验探究 11 [过渡] 把观察范围从一个点扩展到条形磁体周围。学生观察各个位置小磁针N极的指向并画出方向，思考磁场分布是否有规律。 要点：① 多点放置小磁针 ② 画出磁场方向 ③ 提出分布规律问题 时长：4 分钟 实验：用铁屑显示磁场分布 在磁体外部放置越多、越小的磁针，就能越清楚地看出磁场的分布情况。 如图20.1-6乙所示，在条形磁体上面放一块玻璃板，在玻璃板上撒一层 铁屑，铁屑被条形磁体磁化，就变成一枚枚“小磁针”。 轻轻敲打玻璃板，你看到了什么？ 图20.1-6 条形磁体磁场的分布 观察结果 我们看到，小磁针（或被磁化后的铁屑） 在磁体周围磁场的作用下，有规则地排列 起来。 磁场｜实验探究 12 [过渡] 小磁针越多、越小，越能看清分布。按教材步骤放置玻璃板、撒铁屑、轻轻敲打，观察被磁化的铁屑如何有规则地排列。 要点：① 铁屑被磁化 ② 轻敲玻璃板 ③ 有规则地排列 时长：4 分钟 磁感线 小磁针（或被磁化后的铁屑）在磁场中的排列情况启发我们， 可以用一些带箭头的曲线，方便、形象地描述磁场， 这样的曲线叫作磁感线（magnetic induction line）。 用带箭头的曲线描述磁场 方便 · 形象 磁场｜磁感线 13 [过渡] 小磁针和铁屑的排列启发我们用带箭头的曲线描述磁场。强调“磁感线”是方便、形象地描述磁场的曲线。[停顿] 要点：① 排列情况的启发 ② 带箭头的曲线 ③ 磁感线 时长：3 分钟 用磁感线描述磁场 图20.1-7是用磁感线描述的条形磁体和蹄形磁体的磁场。 从图中可以看出，在用磁感线描述磁场时，磁体外部的磁感线 都是从磁体的N极出发，回到S极的。 甲 条形磁体 乙 蹄形磁体 磁场｜磁感线 14 [过渡] 对照条形磁体和蹄形磁体两幅图，沿箭头观察磁体外部磁感线的方向，归纳从N极出发、回到S极。 要点：① 条形磁体磁场 ② 蹄形磁体磁场 ③ 外部从N极到S极 时长：4 分钟 地球周围存在地磁场 能水平转动的磁针就是指南针。拿来几枚小磁针放在桌面上， 你可以发现，静止时它们都指向同一方向，即小磁针的N极总是 指向北方。这说明，地球周围存在着磁场——地磁场。 小磁针的N极总是指向北方 → 地球周围存在地磁场 图20.1-8 地球是一个巨大的磁体 地磁场 15 [过渡] 将几枚小磁针放在桌面上，它们静止时都指向同一方向。依据小磁针N极总是指向北方，认识地球周围存在地磁场。 要点：① 指南针 ② N极指北 ③ 地磁场 时长：3 分钟 地磁两极与沈括 图20.1-8 在地球表面及空中的不同位置测量地磁场的方向，可以画出 地磁场的磁感线，如图20.1-8所示。地磁场的形状跟条形磁体 的磁场相似。 不过，地理的两极和地磁场的两极并不重合，磁针所指的 南北方向与地理的南北方向略有偏离。 世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者 沈括（1031—1095），这个发现比西方早了400多年。 地磁场 16 [过渡] 对照地磁场图，认识地磁场形状跟条形磁体的磁场相似。继续阅读教材，注意地理两极与地磁两极并不重合，以及沈括记述这一现象的时间意义。 要点：① 地磁场磁感线 ② 两极并不重合 ③ 沈括 ④ 早于西方400多年 时长：4 分钟 动物导航与未解问题 有些动物能够感觉到磁场，如绿海龟、鸽子等， 它们能利用地磁场“导航”。 地磁场究竟是怎样产生的？ 人们对这个问题已经研究了多年，至今还没有满意的结果。 学习了下一节电流的磁场以后，也许你会对此多一份猜想。 地磁场 17 [过渡] 地磁场还与动物导航有关。教材指出绿海龟、鸽子能利用地磁场“导航”，但地磁场怎样产生至今还没有满意的结果，并把问题留给下一节。 要点：① 动物感知磁场 ② 地磁场导航 ③ 成因未解 ④ 衔接下一节 时长：3 分钟 练习与应用 1 磁现象在生活中的应用给我们带来了方便。例如门吸，它由安装在墙上 （或地上）的磁体和门上的吸板两部分组成，如图20.1-9所示。门打开后， 磁体和吸板吸合，能够防止风吹或不小心触碰时房门关闭。 请你再列举两个磁现象在生活中应用的实例。 图20.1-9 我的实例 练习与应用 18 [过渡] 进入教材练习。先分析门吸由磁体和吸板组成、吸合后能防止房门关闭，再请学生列举两个生活实例。[互动] 只记录学生实例，不改动原题。 要点：① 阅读完整题干 ② 观察门吸图 ③ 列举两个实例 时长：4 分钟 练习与应用 2 图20.1-10 如图20.1-10所示，在水平桌面上横放一根条形磁体， 用弹簧测力计悬挂一个铁块置于磁体一端的上方，让铁块 与磁体在相距一定距离的情况下保持平衡。 在弹簧测力计沿水平方向朝另一端移动的过程中，它的 示数是如何变化的？为什么？ 示数是如何变化的？ 为什么？ 练习与应用 19 [过渡] 观察条形磁体、铁块和弹簧测力计的位置关系。让学生描述测力计从磁体一端上方朝另一端移动的全过程，再判断示数变化并说明理由。 要点：① 保持距离 ② 水平移动 ③ 判断示数变化 ④ 说明理由 时长：5 分钟 练习与应用 3 两根外形完全相同的钢棒，其中一根有磁性， 另一根无磁性。 没有别的器材，你如何把它们区别开来？ 练习与应用 20 [过渡] 本题没有别的器材，只能利用两根钢棒本身。请学生先明确一根有磁性、一根无磁性，再设计区别方法并交流依据。[互动] 要点：① 外形完全相同 ② 一根有磁性 ③ 不借助别的器材 时长：4 分钟 练习与应用 4 图20.1-11中的两幅图分别画出了两个磁极间的磁感线。请在图中标出磁极的 名称，并画出位于图中A点和B点的小磁针静止时北极所指的方向。 图20.1-11 练习与应用 21 [过渡] 沿图中磁感线箭头判断两个磁极名称，再分别观察A点、B点的磁场方向，画出小磁针静止时北极所指的方向。 要点：① 标出磁极名称 ② A点方向 ③ B点方向 ④ 北极所指方向 时长：5 分钟 练习与应用 5 如图20.1-12所示，将小磁针放置于条形磁体和蹄形磁体的周围，请分别画出 甲、乙两图中A、B、C三点的小磁针静止时北极所指的方向。 图20.1-12 练习与应用 22 [过渡] 分别处理甲、乙两图。先识别条形磁体和蹄形磁体的磁极，再在A、B、C三点逐点判断小磁针静止时北极所指的方向。 要点：① 甲图 ② 乙图 ③ A、B、C三点 ④ 北极所指方向 时长：6 分钟 练习与应用 6 请找两根缝衣针、一个按扣、一根大头针和一块橡皮泥，做一个指南针。 用橡皮泥和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后，穿过按扣的小孔， 放在底座的针尖上，这就是一个小指南针，如图20.1-13所示。 如果图中的指南针静止下来后，针尖指北，那么针尖是N极还是S极？为什么？ 图20.1-13 针尖是N极 还是S极？ 为什么？ 练习与应用 23 [过渡] 按题干核对材料和制作步骤：缝衣针、按扣、大头针、橡皮泥。针尖指北时，联系N极的定义判断针尖是N极还是S极，并说明为什么。 要点：① 制作指南针 ② 缝衣针磁化 ③ 针尖指北 ④ 判断磁极并说明理由 时长：5 分钟 本节知识结构 磁现象 磁场 磁体与磁极 磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。 吸引能力最强的两个部位叫作磁极。 磁极作用规律 同名磁极相互排斥， 异名磁极相互吸引。 磁化与磁场 有些物体会获得磁性， 这种现象叫作磁化。 磁场对磁针有力的作用。 磁感线 磁体外部的磁感线都是从 磁体的N极出发，回到S极的。 地球周围存在着磁场——地磁场 20.1 磁现象 磁场 24 [过渡] 回到教材中的六个核心内容进行复盘：磁体与磁极、磁极作用规律、磁化、磁场、磁感线和地磁场。请学生沿结构图说出各部分的教材原句。[停顿] 要点：① 磁现象 ② 磁场 ③ 磁感线 ④ 地磁场 时长：3 分钟 $