资源简介

幻灯片 1：封面
课程标题：14.2 磁场
学科与年级：北师大版 九年级物理
教师姓名：[教师姓名]
幻灯片 2：学习目标
深化对磁场本质的理解（客观存在的物质，不是假想模型），明确磁场的基本特性（对磁体、电流有作用力）。
掌握地磁场的分布特点（磁极位置、磁偏角），能解释地磁场对指南针的作用及生活中的相关现象。
通过实验探究 “磁场对通电导体的作用力”，了解影响作用力大小和方向的因素（电流大小、磁场强弱、电流方向）。
认识磁场的应用（如电动机、电磁起重机），建立 “磁场→力→运动” 的逻辑关联，培养实验分析能力。
幻灯片 3：课程引入 —— 回顾与深化
旧知回顾：上节课我们知道，磁体周围存在磁场，磁极间的相互作用通过磁场发生，磁感线是描述磁场的假想模型。
核心疑问：磁场看不见、摸不着，它真的是一种 “物质” 吗？除了磁体，电流周围是否也存在磁场？磁场对电流会产生作用力吗？
情境展示：
图片 1：通电导线下方的小磁针发生偏转（电流周围有磁场）；
图片 2：通电线圈在磁场中转动（电动机原理，磁场对电流有力的作用）；
视频片段：电磁起重机吸起钢铁废料（利用强磁场产生的磁力）。
提问引导：本节课我们将从 “磁场的物质性”“地磁场”“磁场对电流的作用” 三个维度，深入探究磁场的特性与应用，解答上述疑问。
幻灯片 4：磁场的本质 —— 客观存在的物质
1. 磁场是物质的依据：
能传递力：磁体之间、磁体与电流之间，即使不接触也能产生作用力，说明磁场是传递力的媒介，具备物质的基本属性（能产生作用）；
能储存能量：电磁铁通电后产生磁场，断电后磁场消失，过程中电能与磁场能相互转化（如电磁继电器吸合时，磁场储存能量），证明磁场具有能量，是物质的重要特征；
现代物理证实：通过精密仪器（如核磁共振仪）可检测到磁场的存在，且磁场具有质量（极小，通常忽略），符合物质的定义（占有空间、具有质量和能量）。
2. 磁场与磁感线的区别：
对比项目
磁场
磁感线
本质
客观存在的物质
描述磁场的假想模型（非真实存在）
特性
对磁体、电流有作用力，能储存能量
无实际特性，仅用于直观描述磁场的方向和强弱
关联
磁感线的分布反映磁场的实际分布（疏密→强弱，方向→磁场方向）
3. 磁场的基本特性：
对放入其中的磁体产生磁力作用（如指南针在磁场中指向固定方向）；
对放入其中的通电导体产生安培力作用（如通电导线在磁场中会发生偏转）；
对运动的电荷产生洛伦兹力作用（如电子在磁场中运动轨迹会弯曲，后续高中学习）。
幻灯片 5：地磁场 —— 地球的 “隐形磁场”
1. 地磁场的分布特点：
磁极位置：地球相当于一个巨大的条形磁体，地磁场的北极（N 极） 位于地理南极附近（约南纬 65°，东经 139°），地磁场的南极（S 极） 位于地理北极附近（约北纬 75°，西经 100°），与地理两极不重合；
磁场方向：在地球表面，地磁场的方向从地理南极附近（地磁场 S 极）指向地理北极附近（地磁场 N 极），且除赤道外，磁场方向均与水平面有夹角（称为磁倾角，赤道处磁倾角为 0°，两极处为 90°）。
2. 磁偏角：
定义：地磁场的北极（磁北）与地理北极的夹角，称为磁偏角（不同地区磁偏角不同，如我国东部地区磁偏角约为西偏 2°-6°，西部地区约为东偏）；
发现历史：我国北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中首次记载了磁偏角（“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”），比欧洲早 400 多年；
实际意义：指南针指示的 “北极” 是磁北，而非地理北极，航海、测绘时需根据当地磁偏角修正方向，确保定位准确。
3. 地磁场的作用：
使指南针指示南北，为导航提供基础（如古代航海、现代野外探险）；
保护地球生命：地磁场能偏转太阳风中的高能带电粒子（如质子、电子），避免其直接撞击地球大气层，减少对生物的辐射伤害（形成极光的原因之一）；
影响生物行为：部分鸟类（如信鸽）、鱼类（如海龟）能感知地磁场，利用地磁场导航，实现长距离迁徙。
幻灯片 6：实验探究 —— 磁场对通电导体的作用力
实验目的：探究磁场对通电导体是否有力的作用，以及作用力的大小和方向与哪些因素有关。
实验器材：U 形磁铁（提供磁场，N 极和 S 极相对，磁场方向从 N 极到 S 极）、铜棒（通电导体，可自由移动）、电源（可调电压，提供不同大小的电流）、开关、导线、滑动变阻器。
实验电路：铜棒水平悬挂在 U 形磁铁的磁场中（铜棒与磁场方向垂直），通过导线与电源、开关、滑动变阻器串联（滑动变阻器调节电流大小）。
探究 1：磁场对通电导体是否有力的作用
实验步骤：
断开开关，将铜棒放入磁场中（不通电），观察铜棒是否运动；
闭合开关，给铜棒通以电流，观察铜棒是否运动。
实验现象：不通电时，铜棒静止；通电后，铜棒向某一方向偏转（如向左或向右）。
实验结论：磁场对通电导体有力的作用（该力称为安培力），力的方向与磁场方向、电流方向有关。
探究 2：作用力大小与电流大小的关系
实验步骤：
保持磁场强弱（磁铁不变）、电流方向不变，调节滑动变阻器，使电流为 I?（较小），观察铜棒偏转角度（偏转越大，力越大）；
增大电流至 I?（较大），观察铜棒偏转角度的变化。
实验现象：电流越大，铜棒偏转角度越大。
实验结论：在磁场强弱、电流方向不变时，电流越大，磁场对通电导体的作用力越大。
探究 3：作用力方向与电流方向、磁场方向的关系
实验步骤：
保持磁场方向不变（磁铁 N 极在上，S 极在下），通以电流 I，记录铜棒偏转方向（如向右）；
反向接通电源（电流方向相反），保持磁场方向不变，观察铜棒偏转方向（如向左）；
保持电流方向不变，反转磁铁（磁场方向相反，S 极在上，N 极在下），观察铜棒偏转方向（如向左）。
实验现象：电流方向或磁场方向反向时，铜棒偏转方向反向。
实验结论：磁场对通电导体的作用力方向，与电流方向和磁场方向均有关，只要其中一个方向反向，作用力方向就反向（可用左手定则判断，初中阶段了解即可）。
幻灯片 7：磁场的应用 —— 从力到运动
1. 电动机原理：
核心逻辑：通电线圈在磁场中受到安培力的作用，发生转动（将电能转化为机械能）；
结构关键：为使线圈持续转动，需加装 “换向器”（改变线圈中的电流方向，确保线圈始终向同一方向转动）；
应用场景：家用电器（如洗衣机、电风扇的电机）、工业电机（如工厂的动力电机）、电动汽车的驱动电机。
2. 电磁起重机：
工作原理：通电螺线管产生强磁场，吸引钢铁等磁性材料；断电后磁场消失，材料脱落；
优势：可快速装卸重型钢铁废料，无需机械夹持，操作简便（如钢铁厂、港口的废料处理）。
3. 磁悬浮列车：
磁场作用：列车底部和轨道上的电磁铁产生同名磁极，利用磁极间的排斥力使列车悬浮（减小摩擦）；同时利用磁场对电流的作用力推动列车前进（无需车轮）；
特点：速度快（可达 600km/h 以上）、噪音小、能耗低，是未来轨道交通的重要方向。
幻灯片 8：课堂小结
知识框架回顾：
磁场本质：客观存在的物质，能传递力、储存能量，对磁体和电流有作用力。
地磁场：分布特点（磁极在地理两极附近）、磁偏角（磁北与地理北的夹角）、作用（导航、保护地球）。
磁场对电流的作用：有力的作用，大小与电流、磁场强弱有关，方向与电流、磁场方向有关，应用于电动机。
应用：电动机（电能→机械能）、电磁起重机（磁场→磁力）、磁悬浮列车（磁场排斥力 + 推动力）。
重点强调：磁场是物质而非模型，地磁场的磁极与地理两极不重合（磁偏角），磁场对电流的作用力是电动机的核心原理，需建立 “磁场→力→运动 / 能量转化” 的关联。
幻灯片 9：课堂练习 1
关于磁场的本质，下列说法正确的是（ ）
A. 磁场是假想的模型，实际不存在
B. 磁场是客观存在的物质，能传递力和储存能量
C. 磁场只对磁体有作用力，对电流没有作用力
D. 磁场的存在依赖于磁体，没有磁体就没有磁场
关于地磁场，下列说法错误的是（ ）
A. 地磁场的北极在地理南极附近
B. 地磁场的方向在赤道处与水平面平行（磁倾角为 0°）
C. 磁偏角是地磁场北极与地理北极的夹角，全球各地磁偏角相同
D. 地磁场能保护地球免受太阳高能粒子的辐射
磁场对通电导体的作用力方向，与哪些因素有关？（ ）（多选）
A. 导体的电阻大小 B. 电流的方向 C. 磁场的方向 D. 导体的长度
幻灯片 10：课堂练习 2
为什么信鸽能长途飞行而不迷路？请用地磁场的知识解释。
某同学做 “磁场对通电导体的作用力” 实验时，发现通电铜棒向右偏转。若保持磁场方向不变，反向接通电源，铜棒会向哪个方向偏转？若保持电流方向不变，反转磁铁（磁场方向反向），铜棒又会向哪个方向偏转？请说明理由。
电动机工作时，能量是如何转化的？核心部件 “换向器” 的作用是什么？
幻灯片 11：课堂练习答案
B（解析：A 选项，磁场是物质，磁感线是模型；C 选项，磁场对电流也有力的作用；D 选项，电流周围也有磁场，不一定依赖磁体）
C（解析：不同地区磁偏角不同，如我国东部西偏、西部东偏）
BC（解析：作用力方向与电流方向、磁场方向有关，与电阻、长度无关）
答：信鸽体内可能存在 “磁感受器”（如内耳中的含铁细胞），能感知地磁场的方向和强度；飞行时，信鸽通过地磁场确定 “磁北” 方向，结合磁偏角修正为地理方向，从而实现长途导航，不迷路。
答：①反向接通电源（电流方向反向），铜棒向左偏转；②反转磁铁（磁场方向反向），铜棒向左偏转。理由：磁场对通电导体的作用力方向与电流方向、磁场方向有关，只要其中一个方向反向，作用力方向就反向，因此铜棒偏转方向改变。
答：①能量转化：电能转化为机械能（部分转化为内能，属于损耗）；②换向器的作用：当线圈转动到平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈受到的安培力方向不变，从而持续向同一方向转动（避免线圈来回摆动）。
幻灯片 12：拓展思考
为什么在北极地区能看到极光？请结合地磁场的作用解释。（提示：太阳风中的高能带电粒子进入地球磁场后，被地磁场偏转至两极附近，与大气层中的气体分子碰撞，激发气体发光，形成极光）
若将通电线圈放入均匀磁场中，线圈会如何运动？为什么？（提示：线圈两侧的导体受到方向相反的安培力，形成力矩，使线圈绕中心轴转动，这是电动机线圈转动的基本原理）
幻灯片 13：结束语
总结与延伸：本节课我们深化了对磁场本质的理解，探究了地磁场的特点和磁场对电流的作用，也了解了磁场在电动机等设备中的应用。下一节课我们将学习 “电生磁”（电流的磁效应），探索电流如何产生磁场，进一步完善 “电与磁” 的认知体系。希望大家课后结合今天的实验结论，观察电动机的工作过程，思考磁场在其中的具体作用！
北师大版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
14.2磁 场
第十四章 电与磁
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，为什么？
我们用嘴吹纸条，纸条会飘动，嘴巴也没有接触纸条，但我们可以凭借它对纸条的作用断定，这是通过空气发生作用的——尽管空气看不见，但它确实是存在的物质。
磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，
磁铁的周围有什么？我们来进行探究。
二、磁场
（1）磁场
①实验探究：用一块布包着条形磁体，放在桌子上，
拿一个小磁针靠近磁体，你观察到了什么现象?
②现象与分析：将磁针放到磁体附近，小磁针指向发生偏转。小磁针与磁体并没有接触，但产生了力的作用，这是因为磁体周围存在着一种物质，能使小磁针偏转。
探究归纳：
磁场：磁体周围存在着的这种看不见、摸不着的物质叫做磁场。磁体两极磁场最强，中间磁场最弱，离磁体越远，磁场越弱。
二、磁场
1. 磁场及其方向
（2）磁场的基本性质
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
（3）实验探究：磁场的方向
①先在桌面上放一圈小磁针，观察小磁针的指向，再把一根条形磁体放到小磁针的中间，再观察小磁针的指向。
二、磁场
无磁体
放置磁体
二、磁场
②实验现象
放入条形磁体前，每个小磁针都指示南北方向，放入条形磁体后小磁针的指向发生了改变，不同位置的小磁针的指向不同。
③现象分析
小磁针N极在磁场中不同位置的指向不同，说明小磁针在磁场中的不同位置时，N极的受力方向是不同的。
探究归纳：磁场具有方向性。物理学中
把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点
磁场的方向。
磁场方向
2. 磁感线
（1）实验探究磁体周围的磁场
①用小磁针探究磁体周围的磁场
在磁场中的不同点，放入许多小磁针，发现小磁针N极所指的方向不同，说明磁体周围各点的磁场方向不同。
②用铁屑探究磁体周围的磁场
将玻璃板平放在磁体上，并在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。
二、磁场
条形磁体周围铁屑的分布
（2）磁感线的概念
将一些小磁针放在铁屑排列的一条曲线上，可观察到小磁针的N极指向沿着曲线方向。把小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线，如图所示。
二、磁场
（3）磁感线的方向
磁感线是有方向的曲线，曲线上箭头的方向表示磁感线的方向，也是该点磁场的方向，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极的指向一致，如图所示。
二、磁场
（4）五种基本磁场的磁感线描述
①条形磁铁
的磁感线
②蹄形磁铁
的磁感线
③同名磁极
的磁感线
N
N
⑤异名磁极
的磁感线
④同名磁极
的磁感线
二、磁场
3. 磁感线的性质
（1）磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在.磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。
（2）磁感线为封闭的、立体的曲线，在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。
（3）在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。
二、磁场
视频欣赏——《实验探究—磁体的磁场》
做一做，想一想：
把小磁针放在桌面上，静止时，观察它们的指向是怎样的？结果发现它们的指向有规律，即小磁针的N极总是指向北方。
为什么指南针在世界各地都能够指示南北呢？
三、地磁场
1. 地磁场
（1）地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地球是一个磁体，地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
（2）地磁场的特点
地磁两极与地理两极相反。地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
三、地磁场
2. 磁偏角
地球这个巨大的磁体有两个磁极，分别称为地磁的南极（S）和地磁的北极（N），地磁的两极和地理的两极并不重合。地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，它们之间有一个偏差角度，我们称为磁偏角。
沈括—第一个发现磁偏角的学者
沈括（1031—1095），中国宋代著名学者，他在其著作《梦溪笔谈》中最早提及磁偏角：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。
三、地磁场
3. 地磁场的利用
（1）行军、航海需要利用地磁场对指南针的作用来定向。
（2）鸽子、海龟是利用地磁场来导航的。
（3）鳗鲡以地磁场作为信息源提供信息。
4. 知识拓展
同学们想过下列问题吗？
①磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的；
②地球磁极在缓慢移动，磁偏角也在缓慢变化；
③近百年地磁场在衰减； ④地磁场产生的原因。
到目前为至，没有明确的结论，有各种各样的猜测……。业余时间可以在网上搜一搜，可能找出答案。
三、地磁场
知识点1 磁极间的相互作用
1. ［2024·南宁模拟］如图甲、乙、丙所示，其中能正确反
映两根大头针被条形磁体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
返回
2. ［2024·桂林一模］小桂在课后用
磁体、硬卡纸和缝衣针自制了两个指南针
（如图所示），把两个指南针放入水中漂浮，
一个指南针的N极和另一个指南针的S 极靠近时
( )
?
A
A. 会相互吸引 B. 会相互排斥
C. 不吸引也不排斥 D. 先吸引后排斥
返回
知识点2 磁场和磁感线
3. 物理学是美的，许多物理现象都具有对称美、
平衡美和曲线美。下列曲线中，用磁感线描述磁体外部磁场
正确的是( )
A
A. B. C. D.
返回
4.［2024·平顶山期末］通过实验探究磁体周围的磁场特点。
（1）在条形磁体四周放置的小磁针静止时指向如图甲所示，
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????
端是__（选填“N”或“S ”）极。
?
S
?
（2）小美用铁屑探究磁体周围的磁场，如图乙所示。
①在蹄形磁体上面放一块透明有机玻璃板，再在玻璃板上均
匀撒一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可以看到铁屑有规则地排
列起来。这是因为撒在玻璃板上的铁屑都被______，磁场的
分布情况也被形象地显示出来。
磁化
②再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________。磁体外部的该曲线都是从___极出发的。
?
磁感线
N
?
（3）小阳利用图乙情景构建了一个物理模型，如图丙所示。
图中????点的磁场比???? 点的磁场____（选填“强”或“弱”）。
?
弱
本实验是通过转?换?法? 来认识磁场的，小磁针可以
用来观察磁场的方向，铁屑可以用来观察磁场的分布情况和
各位置的磁场强弱。
?
返回
知识点3 地磁场
5. 关于地磁场，下列说法中，正确的是( )
D
A. 磁感线是地磁场中真实存在的曲线
B. 地磁场的磁感线在地面附近是从地磁S 极出发，回到地磁
N 极
C. 教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N 极指向地
理南极
D. 信鸽飞翔时，依靠地磁场进行定向
?
返回
6. 在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的
长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的________
极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场
的两极________（选填“重合”或“不重合”）的现象。
南（或S）
?
不重合
返回
7. 在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用
条形磁体将缝衣针磁化后，将缝衣针放在水中漂浮的一片树
叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的
尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中，正确的是
( )
D
A. 树叶尖端指向地磁南极
B. 指南针的“N ”应标注在树叶尖端
C. 树叶周围存在磁场和磁感线
D. 若用磁体的N 极靠近树叶尖端，会相互吸引
?
返回
8. “张衡一号”电磁监测试验卫星获取了全球地磁场
和电离层原位数据，构建了全球地磁场参考模型。假想地磁
场是由地球内部一块大磁体产生的，则下列四幅图中，能合
理描述这块大磁体的是( )
B
A. B. C. D.
返回
9.［2025·天津期末］三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如图
所示，????端为___极，????端为___极。（均选填“N”或“S ”）
?
N
?
N
?
返回
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

展开更多......

收起↑