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第二十章 电与磁
第1节 磁现象 磁场
物理观念
1. 认识磁体及其基本性质；知道磁极间的相互作用规律。
2.了解磁化现象。
3.知道磁体周围存在磁场。
4.知道地球周围有磁场以及地磁场的南、北极。
科学思维
1.通过观察磁体间的相互作用现象，总结作用规律。
2.会用磁感线描述磁场的分布情况。
难点
重点
重点
重点
科学探究
1.经历实验探究过程，体会科学探究的方法，能根据现象归纳总结得出 实验结论。
2.通过铁屑的分布情况感知磁场的存在，并经历磁感线的得出过程。
科学态度与责任
通过了解我国古代在磁的研究方面所取得的成就，激发学习热情，提升学生的文化自信，增加民族自豪感。
请举例说明在我们的生产生活中有哪些地方用到磁。
魔术表演：隔着硬纸板控制足球进入球门。提问：不接触足球怎么对足球产生力？
揭秘：袖子里装着一个小磁铁，足球内部装着一块铁。
总结规律：磁铁能对铁产生力的作用。
演示实验：在条形磁铁上面铺透明的玻璃板，在玻璃板上面均匀撒上铁屑，轻敲玻璃板，观察到铁屑出现对称性的分布，说明磁铁周围存在某种物质，请思考这个物质是什么。
任务一：认识磁性、磁体
磁广泛应用于生产生活中，请同学们举例说明在我们的生产生活中有哪些地方用到磁。
任务一：认识磁体、磁性
演示魔术：隔着硬纸板控制足球进入球门。
不接触足球怎么对足球产生力？
揭秘：袖子里装着一个小磁铁，足球内部装着一块铁，磁铁能对铁块产生力的作用。
为了认识磁体的性质，可以将磁体靠近不同的物体，观察是否被吸引。
磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质，叫做磁性。
观察实验：将磁体分别靠近准备好的铜片、铁片、铝片、橡皮、硬币、木块等，认识磁性。
任务一：认识磁体、磁性
阅读材料，认识天然磁体和人造磁体。
任务一：认识磁体、磁性
天然磁体：磁铁不是人发明的，是天然的磁铁矿。古希腊人和中国人发现自然界中有种天然磁化的石头，称其为“吸铁石”。这种石头可以魔术般的吸起小块的铁片，而且在随意摆动后总是指向同一方向。早期的航海者把这种磁铁作为其最早的指南针在海上来辨别方向。最早发现及使用磁铁的应该是中国人，也就是利用磁铁制作“指南针”，是中国四大发明之一。
人造磁体：分为蹄形磁铁和条形磁铁，是大家生活中最常见的，其中蹄形磁铁比较受欢迎。单面磁铁 是指一面有磁性，另一面磁性较弱的磁铁，方法是用特殊处理的镀锌铁皮将双面磁铁的一面包裹，这样被包裹的一面磁性将被屏蔽，磁力被折射到另一面，另一面磁性将增强。如有的场合只需要一面有磁性，另一面如有磁性会造成损坏或干扰；有的场合如包装盒上的磁铁则只需要一面有磁性，另一面可有可无，有磁性也没有用，这样使用单面磁会大大降低成本并节约磁性材料。
观察实验：将条形、蹄形磁体分别靠近桌面的回形针或大头针。
任务二：认识磁极和磁极间的作用规律
磁体各部分的磁性一样强吗？
每一块磁体上都存在两个磁性最强的部分，叫做磁极。
任务二：认识磁极和磁极间的作用规律
观察实验：将可以自由转动的大磁针放在桌面上，等静止时发现自动指向南北方向。
指北一端叫北极（N极），指南一端叫南极（S极）。
任务二：认识磁极和磁极间的作用规律
思考：如果一块磁体摔成了两块，是不是这两块各自都只有一个磁极呢？
将一根磁体“分割”成若干块小磁体，不论分成的小磁体有多少块，每一块小磁体均有两个异名的磁极。
任务二：认识磁极和磁极间的作用规律
观察实验：将一根N极吸着铁钉的条形磁体的N极和另一根条形磁体的S极靠在一起，发现铁钉会掉下来。
两个磁体贴在一起可以看作一个大的磁体，中间的磁性最弱。
任务二：认识磁极和磁极间的作用规律
分组实验
拿两块磁铁，将其中一块磁铁放在自制底座上，将另外一块磁铁的N（S）极分别靠近底座上磁铁的同名磁极和异名磁极，观察实验现象。然后和同学们交流一下磁极间的相互作用规律是什么？
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
任务三：认识磁化现象
思考：如何使没有磁性的物体获得磁性？
一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。
任务三：认识磁化现象
观察实验：将一铁块靠近铁屑，观察实验现象。再让铁块接触磁铁并靠近铁屑，观察实验现象。
观察实验：再将铁块离开磁铁，观察实验现象。
被磁化后磁性容易消失的材料叫软磁性材料，如铁。被磁化后磁性能够长期保持的材料叫硬磁性材料，如高碳钢。
任务四：通过实验，认识磁场
大量事实研究发现条形磁体周围存在着一种物质，这种物质叫做磁场。磁场看不见、摸不着，但是真实存在。
观察实验：将小磁针放在条形磁体周围任何一个地方，发现它总是有一个确定的指向。思考：条形磁体对小磁针是否有力的作用？
任务四：通过实验，认识磁场
思考：磁场力是如何产生的？
磁体产生磁场，磁场对小磁针产生力的作用，所以磁体对小磁针的作用力是通过磁场产生的。
任务五：学会用磁感线描述磁场的方向及分布
思考：风看不见、摸不着，可以通过树枝的摇摆来认识它；电流看不见、摸不着，可以通过电流热效应来研究它；我们是不是也可以通过磁场对铁屑（或小磁针）产生的力的作用来认识和研究磁场。
任务五：学会用磁感线描述磁场的方向及分布
动手实验
①把玻璃板放在条形磁体上，在玻璃板上面均匀撒上铁屑，轻敲玻璃板，观察铁屑的排列。并沿着铁屑的分布情况，用曲线粗略描述磁场分布情况。指出磁场也是有方向的。
②将一枚小磁针放在曲线上，让小磁针沿着曲线从N极移动到S极，标出磁感线的方向。
磁场的方向：①该点小磁针静止时N极的指向；②磁感线上某点的切线方向。
任务五：学会用磁感线描述磁场的方向及分布
观察条形磁体和蹄形磁体的磁感线，进一步认识磁感线。
①在磁体外部总是从磁体的N极发出，最后回到S极；
②磁感线上任何一点的切线方向，就是该点的磁场方向，也是小磁针静止在该点时北极所指方向；
③磁感线分布越密的地方，其磁场越强，反之越弱。
任务六：认识地磁场
1.地磁场
思考：小磁针静止下来，为什么总是一端指南，一端指北？将它放在地球表面，其南极指向地球的南极还是北极
为了指南针使用的方便，人们将小磁针静止时，指向北方的一端涂黑，标注N极，指向南方的标注S极。
任务六：认识地磁场
观察图片并思考：地磁场的方向与地理的南北极位置有什么关系？
任务六：认识地磁场
地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，地磁南北极和地理南北极并不重合，它们之间存在着一个偏角，叫磁偏角。这最早由我国宋代学者沈括发现。
2.生物磁现象
任务六：认识地磁场
观看下列关于生物导航现象的视频并思考：这些生物是如何在茫茫大海和广阔天空中准确找到方向的？
任务六：认识地磁场
磁场充满了生物生存的整个空间，许多生物现象都与磁场有关科学家发现，鸽子的头颅骨和喙部，嵌有一些细微的天然磁铁，它们像指南针一样为鸽子导航。海豚、金枪鱼、海龟、候鸟、蝴蝶甚至某些海藻体内，都有微小磁体。科学家还发现有磁性的微生物，它们体内有一个或几个质点，几乎完全是由纯磁物质构成的立方形磁性小体，使它们沿着与地磁场平行的方向运动。英国一位动物学家证明，人体也具有磁性。现已证实，一些气功师，在发功时也会产生较强的磁场。
任务六：认识地磁场
生物磁在医学上的应用实例
磁疗
核磁共振成像
任务六：认识地磁场
思考并讨论：生物磁学在医学、生物学领域还有哪些潜在的应用？这些应用如何改变了我们的生活？
磁现象
基本概念
磁场
基本规律
基本性质
方向
磁感线
地磁场
磁性
磁体
磁极
磁化
同名磁极相斥，异名磁极相吸
方向
假想曲线
磁偏角
指南针
1.能被磁体吸引的物体是 （ ）
A
A.铁钉 B.铜线 C.金币 D.铝箔
2.如图所示，其中能正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是 （ ）
C
A.图甲 B.图乙 C.图丙 D.图乙和图丙
3．美国《发现》网站于2023年10月报道：“牛能感知地球磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行（如图所示）。”为求证真伪，同学们设计如下实验方案：在四周无明显差异的草地上，多次观察牛吃草、休息时的身体朝向，若报道真实，则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的（　　）
A．①和②
B．③和④
C．①和③
D．②和④
A
4．宋代的军事著作《武经总要》中提到，行军时如果遇到阴天黑夜，会用指南鱼辨别方向。指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化而成的，可以浮在容器内的水面上，鱼头指南，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．装指南鱼的容器可以是铁质的
B．指南鱼周围存在磁感线
C．指南鱼的鱼头应标记S
D．指南鱼的腹部磁性最强
C
5．下列各图中，描述磁场正确的是（　　）
C
A B C D
6．如图所示，将一铁块挂在弹簧测力计下，从磁铁左端向右端移动的过程中，弹簧测力计的示数变化情况是　 　，原因是　 　。
先变小再变大
磁铁两端磁性最强，中间最弱
7．磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示。请在括号中标出磁体左端的磁极。
S
8．如图所示，请在图中用箭头标出蹄形磁体a点处的磁感线方向。
作业本作业
完成对应练习。
实践性作业
1.上网查询教程并自制一枚简易的指南针。
2.搜集关于生物磁学的更多资料，撰写一篇小论文或者制作一份手抄报，展示自己对生物磁学的理解和认识。同时，思考并讨论生物磁学在未来可能的发展方向和应用前景。

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