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20.1 磁现象　磁场
【学习目标】
1．知道磁体有吸铁性和指向性以及磁化现象。
2．知道磁体间的相互作用规律；知道磁体周围存在磁场以及地磁场的南、北极。
3．知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。
【教学重难点】
重点：1.磁极间的相互作用规律；
2．利用磁感线描述磁体周围的磁场。
难点：利用磁感线描述磁体周围的磁场。
【教学方法】分析归纳法、探究法、观察法。
【教学过程】
（一）新课导入：
阿房宫“以磁石为门”“朝者有隐甲怀刃，入门而胁止”，说的是秦始皇统一中国以后，建造了规模宏大的阿房宫，为了防范刺客，聪明的工匠们修建了奇特的阿房宫的北门，一旦有人身怀铁器，立刻就会被发现。你知道聪明的工匠们是怎样解决这一难题的吗？我们这节课一起学习有关磁现象的知识。
（二）新课讲授：
(一)磁现象
1．认识磁铁与磁性
(1)古代的磁体
公元843年，在茫茫的大海上，一只帆船正在日夜不停地航行，没有航标、没有明确的航道。船上一些聪明的中国人利用手中仪器指示的方向，开辟了从浙江温州到日本嘉值岛的航线。这个神奇的仪器，就是罗盘。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。如图是我国早期的指南针——司南。公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中记载为：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”司南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，静止时它的长柄指向南方。
(2)认识磁铁与磁性
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，人们利用这些磁铁或矿石、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。
教师利用实物以及图片展示各种各样的磁体。
学生实验一：
磁铁吸引曲别针、铁、铜片和玻璃等身边的物体。学生认真实验观察现象并思考问题。
师生共同总结：磁体能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物质叫磁体，磁体可以分为天然磁体、人造磁体。
2．认识磁极和磁铁指示南北的特性
学生实验二：
教师引导学生完成磁体吸引铁屑的实验。学生认真操作，观察实验现象并思考下列问题：
(1)磁体吸引铁屑的多少有何不同？
(2)磁体的每部分磁性大小相同吗？
师生共同总结：磁体各部分的磁性强弱不同。磁体上，磁性最强的部分在两端，中间部分的磁性最弱，几乎为零，我们把磁体两端吸引能力最强的两个部位叫做磁极。
学生实验三：
将针形磁铁支在支架上转动后，观察磁针静止时的指向。悬挂磁铁，观察当它静止的时候有何不同。
师生共同总结：能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。
教师指出：磁体能指南北是指水平面内自由转动的磁体静止时指南北且磁体总是成对出现，磁体断开或吸合时，仍然只有两个磁极。
3．磁极间的相互作用
演示实验：
分别用磁体的N极和S极靠近小磁针，观察小磁针转动的方向。(如下图所示)
引导学生观察，并提问：
(1)什么情况下小磁针会远离磁体？什么时候小磁针靠近磁体？
(2)各磁极间有怎样的作用力？
根据学生的回答，教师加以说明，最后师生共同总结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。
(二)磁化
学生实验四：
铁棒原来没有磁性，不吸引大头针。将铁棒在磁铁上按一定的方向摩擦几下，能单独吸引一些小的曲别针。
师生共同总结：一些物体在磁体或电流作用下获得磁性的现象叫做磁化。
教师指出：许多物体容易磁化。机械手表磁化后，走时不准；彩色电视机显像管磁化后，色彩失真。
(三)磁现象在生活中的应用
利用多媒体展示磁现象的应用。
(四)磁场
1．认识磁场
演示实验一：
教师将小磁针靠近一个磁体(如下图所示)，引导学生观察并引导学生利用与风、电流的理解进行类比的方式加以理解：空气看不见、摸不着，但我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来认识空气的存在；电流看不见、摸不着，但我们可以根据电流经过用电器所产生的效应来认识电流的存在。
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的一种物质，能使磁针偏转。这种物质看不见、摸不着，我们把它叫做磁场。在物理学中，许多看不见、摸不着的物质，可以通过它对其他物体的作用来认识。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。
2．磁场的方向
演示实验二：
在条形磁体的周围放置一些小磁针(教材图20.1－5)。学生认真观察小磁针N极的指向。
学生讨论并回答：在条形磁体周围的不同地方，小磁针静止时指示着不同的方向。
教师指出：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。为了形象地描述磁场，可以在磁体周围放许多小磁针，这些小磁针在磁场的作用下会排列起来，这样我们就能知道磁体周围各点的磁场方向了。
3．磁感线
演示实验三：
在条形磁铁上放一块玻璃板，然后在玻璃板上撒一层铁屑，轻敲玻璃，观察铁屑的排列。再将条形磁体周围换成小磁针，观察小磁针静止时的指向。(如下图所示)
引导学生观察，小组讨论，教师补充共同得出：(1)铁屑的分布好像很多曲线，如果按小磁针N极所指的方向，给该处的曲线加上箭头，就可以形象地描述该点的磁场；(2)磁场越强的地方，磁感线分布越密集；(3)磁体外部磁感线的方向：从磁体北极出发回到磁体南极。
教师点拨：1.磁感线只是帮助我们描述磁场，是假想的物理模型，实际并不存在。
2．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发回到S极。磁感线越密集，磁性越强。
3．任何两条磁感线都不能相交。
4．磁感线是闭合曲线。
5．磁感线上任意一点的方向与该点的磁场方向相同。
演示实验四：
引导学生小组实验观察蹄形磁体周围的铁屑和小磁针的排列，讨论并画出蹄形磁体、同名磁极和异名磁极间磁场的磁感线分布，教师及时引导学生画出正确的磁感线。(如下图所示)
(五)地磁场
教师提出问题：小磁针静止时为什么指向南北，磁体在地球上为什么有指向性呢？
学生认真思考并回答，教师加以点拨：小磁针静止时都指向同一方向即磁针的N极总是指向北方。这说明，地球周围存在着磁场——地磁场。说明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。
教师利用多媒体展示：地磁场的分布及其方向。
教师指出：1.地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。
2．磁偏角：地理两极与地磁两极并不重合，磁针所指南北方向与地理南北方向略有偏离。
[知识拓展]沈括记载磁偏角的现象比西方早400多年。
沈括，中国宋代科学家，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）课堂练习：
1．把一块条形磁铁从中间一分为二，则(　　)
A．变成两个没有磁性的条形铁
B．变成一个N极，一个S极
C．变成两个小条形磁铁
D．以上说法都不对
2．如图所示，A、B、C中有两根是磁棒，一根是铁棒，请你根据图中的情境判断下列说法正确的是(　　)
A．A、B是磁棒，C是铁棒
B．A、C是磁棒，B是铁棒
C．B、C是磁棒，A是铁棒
D．以上说法都不正确
3．如图甲所示，当弹簧测力计吊着一小磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁体的A端移到B端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是图乙中的(　　)
甲
A　　　　　　　 B
C　　　　　　 　D
4．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是(　　)
A．磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到南极，所以磁体内部不存在磁场，也画不出磁感线
B．磁场虽然看不见、摸不着，但磁体周围确实存在磁场，而磁感线是一种假想曲线，是不存在的
C．磁场对放入其中的磁体有力的作用，当其中没放入磁体时，则既无力的作用也不存在磁场
D．在磁场中画出磁感线处存在磁场，在磁感线间的空白处不存在磁场
【答案】1.C　2.C　3.D 4.B
（4）课堂小结：
以小组为单位，讨论本节课学到了什么？有什么收获？师生共同解决存在的问题。
1．磁性、磁体；
2．磁体的吸铁性、指向性，磁极之间的相互作用规律；
3．磁化。
磁场和磁感线都比较抽象，磁场是实际存在的，但磁感线是不存在的。
（五）作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第1节　磁现象　磁场
1．磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质。磁铁的这种性质叫做磁性
2．磁体：具有磁性的物质叫做磁体
分类：天然磁体　人造磁体
3．磁极
南极(S)：指南的磁极叫南极
北极(N)：指北的磁极叫北极
4．磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引
5．磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化
6．磁场、磁感线地磁场
【课后反思】
由于在学生平时的学习、生活中有了一定的基础，所以认识起磁现象来不会存在多大的困难，但他们对磁现象的认识还很肤浅，有的还不统一。为此，本节课采用了多媒体、教师演示与学生动手操作进行教学。同时采用了“读一读、想一想、做一做”的多样化教学方式。对于生活中一些记录磁信息的东西，农村的学生觉得比较新奇，他们见得不多也不全。教师上课时就拿一些磁卡之类的东西展示，学生的兴趣得到了很好的提高，这是个省力又能取得不错效果的方法。由于学生的自主探究能力还不太强，有些探究活动仍需在教师的指导下进行，从而引导学生自主建构磁现象有关概念，突破教学难点。
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