16.1 永磁体的磁场（导学案）物理新教材沪粤版九年级下册

第1节 永磁体的磁场 （导学案） 【学习目标】 1.知道磁体具有吸铁性、指向性和磁极间相互作用的规律。 2.理解磁场是客观存在的物质，知道磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。 3.知道磁感线是用来描述磁场的假想曲线，会画常见磁体（条形、蹄形）周围的磁感线。 4.知道地磁场的存在，了解地理两极与地磁两极的关系。 【学习重点】 1.磁极间的相互作用规律。 2.磁场的概念及方向的规定。 3.用磁感线描述磁场。 【学习难点】 1.理解磁场是一种客观存在的特殊物质。 2.建立磁感线的物理模型，正确绘制和识别磁感线分布。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1.磁现象： (1) 磁性：物体能够吸引 ___ __ _等物质的性质叫磁性。 (2) 磁体：具有 ___ ___的物体叫磁体。 (3) 磁极：磁体上磁性 ___ ___的部分叫磁极。任何磁体都有两个磁极，分别是 ___ ___极（N极）和 ___ ___极（S极）。 (4) 磁极间的作用规律：同名磁极相互 ___ ___，异名磁极相互 ___ ___。 2.磁场： (1) 定义：磁体周围存在着一种看不见、摸不着的物质，叫做 ___ ___。 (2) 基本性质：磁场对放入其中的磁体产生 ___ ___的作用。 (3) 方向规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时 ___ ___极所指的方向就是该点的磁场方向。 3.磁感线： (1) 定义：为了形象地描述磁场，在磁场中画出一些有方向的曲线，这些曲线叫 ___ ___。 (2) 特点：在磁体外部，磁感线总是从磁体的 ___ ___极出发，回到 ___ ___极；磁感线是 ___ ___（选填“闭合”或“不闭合”）曲线；磁感线越密的地方，磁场越 ___ ___。 (3) 注意：磁感线是为了研究方便而引入的 ___ ___模型，实际上并不存在。 4.地磁场： (1) 地球本身是一个巨大的 ___ ___。 (2) 地磁北极在地理 ___ ___附近，地磁南极在地理 ___ ___附近。（选填“南极”或“北极”） (3) 我国宋代学者 ___ ___最早发现了磁偏角。 【课堂探究】 探究一、认识磁体与磁极 【活动1】 磁体的性质 实验操作：用条形磁体去靠近大头针、铜片、铝片、塑料尺、硬币（钢芯镀镍）等物品。 现象记录：磁体能吸引 ___ ___、 ___ ___、 ___ ___等物质，不能吸引铜、铝、塑料等。 结论：磁体具有吸铁性（更准确说是吸铁、钴、镍等铁磁性物质）。 【活动2】 寻找磁极 实验操作：将条形磁体平放在撒有铁屑的玻璃板上，轻轻敲击玻璃板，观察铁屑的分布情况。或者将条形磁体悬挂起来，让其自由转动，静止后观察指向。 现象分析： 铁屑在磁体两端分布最 ___ ___，中间最 ___ ___。说明磁体两端磁性最强，中间最弱。 悬挂的磁体静止时，一端指南，一端指北。指南的那个磁极叫 ___ ___极（S极），指北的那个磁极叫 ___ ___极（N极）。 【活动3】 磁极间的相互作用 实验操作：拿另一根条形磁体的N极分别去靠近悬挂磁体的N极和S极。 现象：N极靠近N极时，相互 ___ ___；N极靠近S极时，相互 ___ ___。 结论：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 思考：如果一根钢棒靠近小磁针的N极，发现相互吸引，能否判断钢棒一定具有磁性？ 解析：不能。因为磁体既能吸引异名磁极，也能吸引没有磁性的铁磁性物质。若相互排斥，则钢棒一定具有磁性且靠近端为N极。 探究二、感知磁场 【思考】 两块不接触的磁体，为什么会产生力的作用？ 类比：电荷周围存在电场，磁体周围存在 ___ ___。磁场是传递磁极间相互作用的媒介。 【活动4】 探测磁场的方向 实验操作：将一个小磁针放在条形磁体周围的不同位置，观察小磁针静止时的指向。 现象：小磁针在不同位置，静止时N极的指向 ___ ___（选填“相同”或“不同”）。 结论：磁场是有方向的。物理学规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时 ___ ___极所指的方向为该点的磁场方向。 探究三、描绘磁场——磁感线 【过渡】 磁场看不见、摸不着，如何形象地描述它呢？科学家引入了“磁感线”这一模型。 【活动5】 模拟磁感线形状 实验操作： 在条形磁体上方放一块玻璃板，撒上铁屑，轻敲玻璃板，观察铁屑排列形状。 在玻璃板上放几个小磁针，标出N极指向。 作图规则： 磁感线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向（即小磁针N极指向）一致。 在磁体外部，磁感线从 ___ ___极出来，回到 ___ ___极。 磁感线是闭合曲线（在磁体内部从S极指向N极）。 磁感线不相交（因为同一点磁场方向唯一）。 磁感线的疏密表示磁场的强弱：越密越强，越疏越弱。 【典型磁体的磁感线分布】 (请学生在草稿纸上尝试画出以下两种磁体的磁感线分布) 条形磁体：呈发散状，两极密集，中间稀疏。 蹄形磁体：两极之间近似平行直线（匀强磁场区域），外部呈弧形。 【易错点辨析】 磁感线是真实存在的吗？→不是，它是 ___ ___模型。 没有画磁感线的地方就没有磁场吗？→不是，磁场充满磁体周围空间，磁感线只是选取的一部分代表。 探究四、地磁场 【阅读与思考】 指南针为什么能指南北？→因为受到 ___ ___的作用。 地理的北极是地磁的什么极？→地磁的 ___ ___极（S极）。 沈括在《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”这说明了什么？ →说明地磁两极与地理两极并不重合，存在 ___ ___。 【归纳整理】 第1节 功 知识板块 核心要点 磁体 吸铁性、指向性、两磁极（N/S）、同名排斥异名吸引 磁场 客观存在的特殊物质、基本性质（对磁体有力）、方向（小磁针N极指向） 磁感线 假想模型、外部N出S进、闭合曲线、疏密表强弱、切线表方向 地磁场 地球是大磁体、地磁S极在地理北极附近、存在磁偏角 【课堂练习】 1．据史料记载，当年秦始皇在建造阿房宫北阙门时，令能工巧匠们“累磁石为之”，故称“磁石门”，类似于现代的安全检查门。下列物体能被“磁石门”检查出的是（     ） A．木棒 B．铁棒 C．陶罐 D．铜棒 2．某同学在实验时不慎使一条形磁铁从中间断裂，如图所示，则断裂后的两截磁铁各有______个磁极。将磁体自由悬挂起来，磁体总会指向南北方向，指南的一极称为______（选填“S”或“N”）极。 3．如图所示为学校地理教研组新到的一个磁悬浮地球仪。底座可以隔空托起地球仪是因为（     ） 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 4．三根钢棒位置如图所示。已知B棒有磁性，那么（     ） A．A棒有磁性，C棒没有磁性 B．A棒一定没有磁性，而C棒可能有磁性 C．A棒可能有磁性，也可能没有磁性 D．C棒可能有磁性，也可能没有磁性 5．用条形磁铁吸起大头针时，大头针被磁化。如图所示，被磁化后的两枚大头针的下端是______（填“N”或“S”）极。 6．如图所示为某同学研究磁体性质的实验情景，由于磁体周围存在________，回形针被磁化后上端为________极。磁体缓慢向下靠近回形针的过程中，回形针所受的细线拉力大小将________。 7．我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。”如图所示，是用磁感线描述的地磁场的分布示意图。下列说法中不正确的是（     ） A．地球是一个巨大的磁体 B．地磁场是由无数条磁感线组成的 C．地磁场的N极在地理的南极附近 D．指南针能指示南北是因为受到地磁场的作用 8．如图，是亮亮同学做完有关“磁场和磁感线”的实验后获得的物理观念，符合物理规律的是（     ） ①磁场看不见摸不着，但是它客观存在； ②磁场的方向是没有规律的； ③磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线； ④磁感线越密集的位置，磁场越强。 A．①④ B．②④ C．①② D．②③ 9．图中画出了两个磁极间的磁感线，这两个磁极都是S极；图中B点的小磁针静止时N极所指的方向是向________（选填“上”或“下”）的。 10．将缝衣针磁化后，穿过扣子的两孔，放在支架上做成了指南针，静止时针尖指南，如图所示。下列说法错误的是（     ） A．缝衣针针尖是指南针的S极 B．缝衣针的针尾与针尖磁性都很强 C．地磁场的南极在地理的北极附近，并不重合 D．缝衣针针尖所指的方向为该点的地磁场方向 11．如图所示是我国古代船舶上使用的导航工具——水罗盘，盘中的磁针浮在水面上，静止时针尖总指向南方。当船舶向东航行时，针尖的指向为（     ） A．东 B．西 C．南 D．北 【课后反思】 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 永磁体的磁场 （导学案） 【学习目标】 1.知道磁体具有吸铁性、指向性和磁极间相互作用的规律。 2.理解磁场是客观存在的物质，知道磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。 3.知道磁感线是用来描述磁场的假想曲线，会画常见磁体（条形、蹄形）周围的磁感线。 4.知道地磁场的存在，了解地理两极与地磁两极的关系。 【学习重点】 1.磁极间的相互作用规律。 2.磁场的概念及方向的规定。 3.用磁感线描述磁场。 【学习难点】 1.理解磁场是一种客观存在的特殊物质。 2.建立磁感线的物理模型，正确绘制和识别磁感线分布。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1.磁现象： (1) 磁性：物体能够吸引_____铁、钴、镍_____等物质的性质叫磁性。 (2) 磁体：具有_____磁性_____的物体叫磁体。 (3) 磁极：磁体上磁性____最强______的部分叫磁极。任何磁体都有两个磁极，分别是_____北_____极（N极）和_____南_____极（S极）。 (4) 磁极间的作用规律：同名磁极相互____排斥______，异名磁极相互____吸引______。 2.磁场： (1) 定义：磁体周围存在着一种看不见、摸不着的物质，叫做_____磁场_____。 (2) 基本性质：磁场对放入其中的磁体产生_____力_____的作用。 (3) 方向规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时____N______极所指的方向就是该点的磁场方向。 3.磁感线： (1) 定义：为了形象地描述磁场，在磁场中画出一些有方向的曲线，这些曲线叫_____磁感线_____。 (2) 特点：在磁体外部，磁感线总是从磁体的______N____极出发，回到_____S_____极；磁感线是_____闭合_____（选填“闭合”或“不闭合”）曲线；磁感线越密的地方，磁场越_____强_____。 (3) 注意：磁感线是为了研究方便而引入的______理想____模型，实际上并不存在。 4.地磁场： (1) 地球本身是一个巨大的_____磁体_____。 (2) 地磁北极在地理____南极______附近，地磁南极在地理_____北极_____附近。（选填“南极”或“北极”） (3) 我国宋代学者____沈括______最早发现了磁偏角。 【课堂探究】 探究一、认识磁体与磁极 【活动1】 磁体的性质 实验操作：用条形磁体去靠近大头针、铜片、铝片、塑料尺、硬币（钢芯镀镍）等物品。 现象记录：磁体能吸引_____铁_____、_____钴_____、_____镍_____等物质，不能吸引铜、铝、塑料等。 结论：磁体具有吸铁性（更准确说是吸铁、钴、镍等铁磁性物质）。 【活动2】 寻找磁极 实验操作：将条形磁体平放在撒有铁屑的玻璃板上，轻轻敲击玻璃板，观察铁屑的分布情况。或者将条形磁体悬挂起来，让其自由转动，静止后观察指向。 现象分析： 铁屑在磁体两端分布最____密集______，中间最____稀疏______。说明磁体两端磁性最强，中间最弱。 悬挂的磁体静止时，一端指南，一端指北。指南的那个磁极叫_____南_____极（S极），指北的那个磁极叫____北______极（N极）。 【活动3】 磁极间的相互作用 实验操作：拿另一根条形磁体的N极分别去靠近悬挂磁体的N极和S极。 现象：N极靠近N极时，相互_____排斥_____；N极靠近S极时，相互_____吸引_____。 结论：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 思考：如果一根钢棒靠近小磁针的N极，发现相互吸引，能否判断钢棒一定具有磁性？ 解析：不能。因为磁体既能吸引异名磁极，也能吸引没有磁性的铁磁性物质。若相互排斥，则钢棒一定具有磁性且靠近端为N极。 探究二、感知磁场 【思考】 两块不接触的磁体，为什么会产生力的作用？ 类比：电荷周围存在电场，磁体周围存在_____磁场_____。磁场是传递磁极间相互作用的媒介。 【活动4】 探测磁场的方向 实验操作：将一个小磁针放在条形磁体周围的不同位置，观察小磁针静止时的指向。 现象：小磁针在不同位置，静止时N极的指向_____不同_____（选填“相同”或“不同”）。 结论：磁场是有方向的。物理学规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时____N______极所指的方向为该点的磁场方向。 探究三、描绘磁场——磁感线 【过渡】 磁场看不见、摸不着，如何形象地描述它呢？科学家引入了“磁感线”这一模型。 【活动5】 模拟磁感线形状 实验操作： 在条形磁体上方放一块玻璃板，撒上铁屑，轻敲玻璃板，观察铁屑排列形状。 在玻璃板上放几个小磁针，标出N极指向。 作图规则： 磁感线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向（即小磁针N极指向）一致。 在磁体外部，磁感线从_____N_____极出来，回到_____S_____极。 磁感线是闭合曲线（在磁体内部从S极指向N极）。 磁感线不相交（因为同一点磁场方向唯一）。 磁感线的疏密表示磁场的强弱：越密越强，越疏越弱。 【典型磁体的磁感线分布】 (请学生在草稿纸上尝试画出以下两种磁体的磁感线分布) 条形磁体：呈发散状，两极密集，中间稀疏。 蹄形磁体：两极之间近似平行直线（匀强磁场区域），外部呈弧形。 【易错点辨析】 磁感线是真实存在的吗？→不是，它是 理想 模型。 没有画磁感线的地方就没有磁场吗？→不是，磁场充满磁体周围空间，磁感线只是选取的一部分代表。 探究四、地磁场 【阅读与思考】 指南针为什么能指南北？→因为受到____地磁场______的作用。 地理的北极是地磁的什么极？→地磁的_____南_____极（S极）。 沈括在《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”这说明了什么？ →说明地磁两极与地理两极并不重合，存在____磁偏角______。 【归纳整理】 第1节 功 知识板块 核心要点 磁体 吸铁性、指向性、两磁极（N/S）、同名排斥异名吸引 磁场 客观存在的特殊物质、基本性质（对磁体有力）、方向（小磁针N极指向） 磁感线 假想模型、外部N出S进、闭合曲线、疏密表强弱、切线表方向 地磁场 地球是大磁体、地磁S极在地理北极附近、存在磁偏角 【课堂练习】 1．据史料记载，当年秦始皇在建造阿房宫北阙门时，令能工巧匠们“累磁石为之”，故称“磁石门”，类似于现代的安全检查门。下列物体能被“磁石门”检查出的是（     ） A．木棒 B．铁棒 C．陶罐 D．铜棒 【答案】B 【详解】ACD．磁石门利用磁体可吸引铁、钴、镍类物质的原理工作。木棒、陶罐、铜棒均不属于磁体可吸引的物质，无法被检出，故ACD不符合题意； B．铁棒属于铁类材料，可被磁体吸引，能被检出，故B符合题意。 故选B。 2．某同学在实验时不慎使一条形磁铁从中间断裂，如图所示，则断裂后的两截磁铁各有______个磁极。将磁体自由悬挂起来，磁体总会指向南北方向，指南的一极称为______（选填“S”或“N”）极。 【答案】 2/两 S 【详解】因任何磁体都有两个磁极，断裂后的每截均为独立磁体，故各有2个磁极；自由悬挂的磁体静止时，指南的一极称为S极。 3．如图所示为学校地理教研组新到的一个磁悬浮地球仪。底座可以隔空托起地球仪是因为（     ） 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 【答案】B 【详解】地球仪悬浮，受竖直向下的重力和竖直向上的磁力。底座托起地球仪，说明磁力为向上的排斥力。由磁极间相互作用规律可知，同名磁极相互排斥，故底座与地球仪相对面为同名磁极。故B正确，ACD错误。 故选B。 4．三根钢棒位置如图所示。已知B棒有磁性，那么（     ） A．A棒有磁性，C棒没有磁性 B．A棒一定没有磁性，而C棒可能有磁性 C．A棒可能有磁性，也可能没有磁性 D．C棒可能有磁性，也可能没有磁性 【答案】C 【详解】由图可知，B和C相互排斥，已知B有磁性，由同名磁极相互排斥可知，因此C一定有磁性； B和A相互吸引，存在两种情况：①A有磁性，因异名磁极相互吸引，则靠近B的一端是异名磁极； ②A没有磁性，因磁体具有吸铁性，但A是钢棒，会被具有磁性的B吸引。 因此A可能有磁性，也可能没有磁性。 故选C。 5．用条形磁铁吸起大头针时，大头针被磁化。如图所示，被磁化后的两枚大头针的下端是______（填“N”或“S”）极。 【答案】S 【详解】条形磁铁吸引大头针的一端是S极，因此大头针靠近磁铁的上端被磁化为异名的N极，远离磁铁的下端为同名的S极。 6．如图所示为某同学研究磁体性质的实验情景，由于磁体周围存在________，回形针被磁化后上端为________极。磁体缓慢向下靠近回形针的过程中，回形针所受的细线拉力大小将________。 【答案】 磁场 /南 变大 【详解】磁体的周围存在特殊的物质——磁场，磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。 根据磁化规律，被磁体磁化的物体，靠近磁体的一端会形成异名磁极，远离磁体的一端形成同名磁极。图中磁体下端是N极，回形针上端靠近磁体的N极，因此上端为S极。 回形针受到向下的重力、细线向下的拉力、磁体对它向上的吸引力，回形针静止时受力平衡（即），当磁体向下靠近回形针时，磁场强度变强，磁体对回形针向上的吸引力变大，回形针重力不变，因此细线的拉力（）会变大。 7．我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。”如图所示，是用磁感线描述的地磁场的分布示意图。下列说法中不正确的是（     ） A．地球是一个巨大的磁体 B．地磁场是由无数条磁感线组成的 C．地磁场的N极在地理的南极附近 D．指南针能指示南北是因为受到地磁场的作用 【答案】B 【详解】ACD．地球周围存在磁场，地球是一个巨大的磁体，地磁场的N极在地理南极附近，指南针是小磁针，在地磁场的作用下指示南北方向，故ACD正确； B．磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线，磁场客观存在，磁感线并不存在，地磁场不是由磁感线组成的，故B错误。 本题选择描述错误的，故选B。 8．如图，是亮亮同学做完有关“磁场和磁感线”的实验后获得的物理观念，符合物理规律的是（     ） ①磁场看不见摸不着，但是它客观存在； ②磁场的方向是没有规律的； ③磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线； ④磁感线越密集的位置，磁场越强。 A．①④ B．②④ C．①② D．②③ 【答案】A 【详解】①. 磁场是磁体周围客观存在的特殊物质，虽然看不见摸不着，但可以通过它对小磁针、铁屑的作用证明其存在，故①正确； ②. 磁场的分布和方向是有明确规律的，在磁体外部磁场方向始终从N极指向S极，并非无规律，故②错误； ③. 磁感线是为描述磁场而假想的曲线，是物理模型，实际上并不存在，故③错误； ④. 磁感线疏密表示磁场强弱，越密集处磁场越强，故④正确。 综上符合规律的是①④，故选A。 9．图中画出了两个磁极间的磁感线，这两个磁极都是S极；图中B点的小磁针静止时N极所指的方向是向________（选填“上”或“下”）的。 【答案】上 【详解】磁场中的小磁针静止时N极所指的方向与所在位置磁感线方向相同，B点磁感线方向向上，故图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向上。 10．将缝衣针磁化后，穿过扣子的两孔，放在支架上做成了指南针，静止时针尖指南，如图所示。下列说法错误的是（     ） A．缝衣针针尖是指南针的S极 B．缝衣针的针尾与针尖磁性都很强 C．地磁场的南极在地理的北极附近，并不重合 D．缝衣针针尖所指的方向为该点的地磁场方向 【答案】D 【详解】A．静止时针尖指南，地理南极附近是地磁北极，由异名磁极相互吸引可知针尖是S极，故A正确； B．磁体两端磁性最强，针尖与针尾为磁极，磁性都很强，故B正确； C．地磁场的南极位于地理北极附近，地磁场的北极位于地理南极附近，且地磁两极和地理两极并不完全重合，存在磁偏角，故C正确； D．物理学规定小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场方向，针尖为S极，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 11．如图所示是我国古代船舶上使用的导航工具——水罗盘，盘中的磁针浮在水面上，静止时针尖总指向南方。当船舶向东航行时，针尖的指向为（     ） A．东 B．西 C．南 D．北 【答案】C 【详解】磁针静止时的指向由地磁场决定，与船舶的航行方向无关。已知静止时针尖总指向南方，故船舶向东航行时，针尖依然指向南方，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【课后反思】 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $