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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
第1节 磁现象 磁场
课时学习目标
1．知道磁性、磁体、磁极和磁化现象。理解磁极间的相互作用规律。
2．通过实验认识磁场；知道磁感线可以用来形象的描述磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场分布状况。
3 . 知道地磁场。
用磁感线描述磁体周围的磁场状况。
学习重点
学习难点
认识磁场的存在，用磁感线来描述磁场。
学习重点、难点
导入新课
公元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。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
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。
公元1世纪初，东汉学者王充 (27一约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。
导入新课
现象：磁铁能够吸引回形针和1元硬币,不能吸引陶瓷和塑料制品
我们的祖先在2000多年前的春秋时期，就发现天然铁矿石吸铁的性质。现在人们利用磁铁矿石、钢及人工合成材料，根据不同需要制成各种形状的磁体。
用一条形磁铁分别去靠近回形针、 陶瓷制品、塑料制品、1元硬币、铜螺帽等，然后观察现象。
知识点一 磁现象
1. 磁性和磁体
蹄形磁体
条形磁体
强力打捞磁体
圆形强磁体
① 能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；
② 具有磁性的物体叫磁体。
一、磁现象
知识点一 磁现象
一、磁现象
实验 把细铁屑或大头针均匀地撒在一张白纸上，将条形磁体平放在铁屑中，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动，观察磁铁两端及中间部分吸引铁屑的多少。
细铁屑
磁铁的不同部位磁性强弱一样吗？
现象 磁体两端吸引铁屑最多，中间很少。
大头针
磁体各个部分的磁性强弱不同，磁体两端的磁性最强。
知识点一 磁现象
细铁屑
①磁体上吸铁能力最强的两个部位叫磁极。
2. 磁极
　 ②南极与北极
能够在水平面内自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。
知识点一 磁现象
大头针
将一根条形磁铁甲用细线悬挂起来，用另一根条形磁铁乙的S极分别去靠近甲的S极和N极，再用乙的S极分别去靠近甲的N极和S极，观察现象，归纳结论。
③磁极间的相互作用
N
S
N
S
N
S
N
S
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
知识点一 磁现象
3. 磁化
①一些物体在磁体或电流的作用下
获得磁性，这种现象叫做磁化。
拿一根磁体去靠近或接触回形针，会发现磁铁吸引回形针，发现有一些回形针也相互吸引，表明回形针也获得了磁性。
知识点一 磁现象
知识点一 磁现象
3. 磁化
②物体被磁化后的磁极规律
钢块被磁化后靠近磁极的一端为异名磁极。
S
磁化后钢块的磁极
磁化前钢块无磁性
物体被磁化后的磁极是怎样的呢？把一个钢块靠近磁铁的S极，再把一个小磁针靠近钢块的另一端，看看实验结果。
N
N
钢针被磁化后可以用来制作指南针。
知识点一 磁现象
能够被磁化的物质大多数是含有铁、钴、镍的合金或氧化物，叫做磁性材料。
③磁性材料
磁性材料
铁、钴、镍能被磁化，是磁性材料
铜、铝不能被磁化，是非磁性材料
非磁性材料
磁性材料在生活、生产、科学技术中有重要的应用。
知识点一 磁现象
（1）机械手表被磁体磁化后，走时不准；
（2）彩色电视机的显像管被磁化后，色彩失真；
（3）银行卡被磁化后失效。
④磁化的危害
知识点一 磁现象
⑥消磁
通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性，是磁化的逆过程。
一、磁现象
⑤磁化的方式
铁棒或其它
磁性物质
将能够被磁化的物体放在强磁体周围；
将能够被磁化的物体放在强电流周围；
用磁体的南极或北极，沿被磁化的物体向一个方向摩擦几次。
知识点一 磁现象
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
1.磁性：能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。
知识点一 磁现象
归纳总结
2.磁体：具有磁性的物体。
3.磁极：磁体上磁性最强的部分。
任何磁体都有两个磁极，南极（S）和北极（N）。
磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4.磁化： 一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性的现象。
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
【例题1】（2025年贵州中考题）如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性【 】
A. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥
B. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引
C. 将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引
D. 将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引
【解析】A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥，根据磁极间相互作用规律可知，铁棒一定具有磁性；
B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等铁磁物质，因此不能判定出铁棒一定具有磁性；
C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等铁磁物质，且对铁棒均吸引，说明铁棒一定不具有磁性；
D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等铁磁物质，且对铁棒均吸引，说明铁棒一定不具有磁性。
课堂练习
A
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
　　【解析】图中的铁皮被强磁铁磁化，铁皮的左端都为N极，右端同为S极。根据磁极间的相互作用规律可知，铁皮左端互相排斥，右端也相互排斥，因此会自动分开。两铁皮分开的原因是同名磁极相互排斥。
【例题2】如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是【 】
A．同名磁极相互吸引
B．异名磁极相互吸引
C．同名磁极相互排斥
D．异名磁极相互排斥
课堂练习
C
二、短路对家庭电路的影响
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
知识点二 磁场
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 。
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。（转换法） 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。
磁场看不见、摸不着，但它是真实存在的。
磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。
二、磁场
二、短路对家庭电路的影响
演示 用磁针感知磁场
知识点二 磁场
在条形磁体附近的某点放一枚小磁针，观察小磁针N极静止时的指向。
换用其他小磁针放在该点，再做一次实验，观察小磁针N极静止时的指向。
现象：不同的小磁针静止时北极的指向相同（不变）。
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。
用手拨动小磁针使小磁针N极所指的方向改变，等静止后观察磁针N极的指向。
在磁场中的某一点，小磁针静止时N极所指的方向是一定的。
说明：磁场中给定点的磁场方向是唯一确定不变的。
在磁体附近的不同位置放小磁针，观察小磁针N极的指向。
现象：放在磁体附近不同位置的小磁针静止时N极指向不同。
演示 用磁针感知磁场
说明：不同位置的小磁针受到磁场力的方向不同,磁场中不同位置的磁场方向不同。
知识点二 磁场
在条形磁体周围放置一些小磁针，观察小磁针静止时N极的指向，画出各点的磁场方向。
二、短路对家庭电路的影响
知识点二 磁场
研究磁体周围磁场的方向
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。
二、短路对家庭电路的影响
知识点二 磁场
研究磁体周围磁场的方向
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，就变成一枚妆“小磁针”。轻轻敲打玻璃板，能看到什么
现象：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。
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。
磁场是看不见摸不着的客观存在的一种物质；磁感线是用来方便、形象地描述磁场建立的物理模型，磁体周围并没有磁感线存在。
磁体周围的磁感线
知识点二 磁场
条形磁体周围的磁感线
蹄形磁体周围的磁感线
异名磁极之间的磁感线
同名北极之间的磁感线
同名南极之间的磁感线
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。
知识点二 磁场
①在磁体外部，磁感线的方向由N极到S极，内部则由S极到N极。
磁感线的特点
②磁感线的疏密表示磁场的强弱，越密表示该处磁场越强。磁体两极处磁感线最密，表示两极处磁性最强。
A处磁场最强，
C处磁场次之，
B处磁场最弱。
知识点二 磁场
N
S
a
b
c
d
e
a
磁场中某点磁场方向，放在该点的小磁针静止时N极所指的方向，所画出的过该点的磁感线方向一致（或相同）。
磁感线上任意一点的磁感线方向，就是该点小磁针静止时北极所指的方向（磁场方向）。
b
c
知识点二 磁场
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
1.磁场：磁体周围存在着磁场，磁场看不见摸不着，是客观存在的物质。
知识点一 磁场
归纳总结
2.磁场的基本性质是对处在其中的磁体或电流有磁场力的作用。可通过处在磁场中的小磁针发生偏转感知磁场的存在。
3.探测、显示磁场的方法：
（1）在磁体周围放置小磁针，观察磁针磁极偏转情况感知磁场存在和磁场方向；
（2）在磁体周围撒铁屑，用被磁化的铁屑显示磁场分布情况。
4.磁场的描述方法： 用一些带箭头的曲线——磁感线形象直观地描述磁场方向和强弱。磁体周围的磁感线都是从北极出来，回到南极。
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
　　【解析】磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，根据图中磁感线方向可知该蹄形磁体下端的磁极是S极。
【例题3】（2025年安徽中考题）在“探究磁体周围的磁场分布”实验中，小丁同学正确描绘出某蹄形磁体磁极附近的磁感线分布如图所示，则该蹄形磁体下端的磁极是_________极。
课堂练习
S（或南）
一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
　 【解析】A.磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁体周围存在着磁场，不存在磁感线、；
B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的；
C.磁体外部的磁感线是从磁体的北极出来，回到磁体的南极；
D.放在磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点磁场方向。
【例题4】关于磁场和磁感线，以下说法错误的是【 】
A．磁体周围存在着磁感线
B．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D．磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
课堂练习
A
知识点三 地磁场
能水平转动的磁针是指南针。
拿几枚小磁针放在桌面上，拨动磁针转动，放手后磁针静止时，它们的N极都指向同一方向，即N极总是指向北方，这说明了什么？
说明：地球周围存在着磁场——地磁场。
　 ①地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。
地球是一个大磁体，地磁场与条形磁体的磁场相似（地磁体可看成条形磁体）。
地磁体的两极与地球的两极相反。
②地磁场的特点
三、地磁场
地磁体北极在地球南极附近，地磁体南极在地球北极附近。
知识点三 地磁场
司南的勺柄是指南针的南极，勺柄指向南方是因为受到地磁场的力的作用。
东汉学者王充
地球两极与地磁体两极相反，并且不完全重合。它们之间的夹角（放在地球周围的小磁针静止时两极所指的南北方向和地理的南北方向之间的夹角）叫做“磁偏角”。
③磁偏角
二、地磁场
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”。
④沈括—第一个发现磁偏角的学者
二、地磁场
知识点三 地磁场
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”。
　　候鸟迁徙,海龟巡游，鱼类洄游,美丽的极光均与地球的磁场有密切关系。
【例题5】（2025年四川宜宾中考题）明朝郑和下西洋时，航行中使用罗盘和星象来辨别方向，其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的______________极，地磁场的北极在地理的___________极附近。
课堂练习
【解析】地球本身是一个巨大的磁体，地球周围存在的磁场叫做地磁场，地磁体的北极在地球南极附近，地磁体的南极在地球北极附近。罗盘小磁针静止时，小磁针的北极（N 极）指向地理北极，实际上是指向地磁体的南极。
南（或S）
南（或S）
【例题6】（2025年河南中考题）地球是一个大磁体，我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是【 】
A. 指南针 B. 温度计 C. 连通器 D. 电磁继电器
【解析】A．指南针的磁极在地磁场作用下能指南北，指南针利用地磁场工作；
B．液体温度计是利用液体的热胀冷缩原理测量温度的，与地磁场无关；
C．连通器是上端开口，底部相连通的容器，利用液体静止时液面相平的原理工作，与地磁场无关；
D．电磁继电器通过电流产生磁场控制电路，利用电流的磁效应工作，而不是利用地磁场工作的。
课堂练习
A
课时知识总结
磁现象
磁场
磁体
方向：处在其中的小磁针静止时北极所指方向
性质：对放入其中的磁体有力作用
作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
定义：具有磁性的物体
任何磁体都有两个磁极，南（S）极和北（N）极
磁体周围存在磁场，磁场是一种物质
用磁感线描述磁场分布和方向：在磁体外部，磁感线从N极出发，回到S极
磁极
磁场
地磁场
性质：能够吸引铁、钴、镍等物质
地球周围存在的磁场，与条形磁体的磁场相似。
地磁体的南极在地球北极附近，北极在地球南极附近
练习与应用： 1、2、3、4、5、6题
课后作业

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