第一节 磁场 20161114

1、第一节第一节 简单磁现象简单磁现象引引 入入 新新 课课 公元公元843843年，在水天一色的茫茫大海上，一年，在水天一色的茫茫大海上，一只帆船正在日夜地航行，没有航标、没有明确只帆船正在日夜地航行，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，开辟了浙江温州到达嘉值岛的航指示的方向，开辟了浙江温州到达嘉值岛的航线线, , 你知道这个神奇的仪器是什么吗？你知道这个神奇的仪器是什么吗？ 古代中国在磁的发现、发明和应用上还有许古代中国在磁的发现、发明和应用上还有许多都居于世界首位，可以说中国是磁的故乡。多都居于世界首位，可以说中国是磁

2、的故乡。 据据晋书晋书马隆传马隆传记载，记载，3 3世世纪时智勇双全的马隆在一次战役中，纪时智勇双全的马隆在一次战役中，命士兵将大批磁石堆垒在一条狭窄命士兵将大批磁石堆垒在一条狭窄的小道上，身穿铁甲的敌军个个都的小道上，身穿铁甲的敌军个个都被磁石吸住，而马隆的兵将身穿犀被磁石吸住，而马隆的兵将身穿犀甲，行动如常，敌人以为遇到了神甲，行动如常，敌人以为遇到了神兵天降，故而大败。兵天降，故而大败。 思考：区分铁片和铝片的方法。最初发现的磁体是被称为最初发现的磁体是被称为“天然磁石天然磁石”的矿物，其中含有主要成分为的矿物，其中含有主要成分为FeFe3 3O O4 4，能吸引其他物体，很像磁铁能吸引

3、其他物体，很像磁铁. .知识窗磁铁的成分是磁铁的成分是铁、钴、镍铁、钴、镍等原子等原子一、磁现象：一、磁现象：1.1.磁体磁体：具有具有磁性磁性的物体的物体。磁性：能够吸引磁性：能够吸引铁、钴、镍铁、钴、镍等的物质的性质等的物质的性质。2.2.磁极：磁体上磁极：磁体上磁性磁性最强最强的部分的部分磁体有两个磁极，分别叫磁体有两个磁极，分别叫 南极南极S S 和和 北极北极N N 3.磁极间的相互作用：磁极间的相互作用：思考思考3：没有磁性的大铁钉或钢棒在接触（或靠近）：没有磁性的大铁钉或钢棒在接触（或靠近）磁铁时，能吸引大头针吗？假如能够吸引大头针，磁铁时，能吸引大头针吗？假如能够吸引大头针，离

4、开磁体后，还能够吸引大头针吗？离开磁体后，还能够吸引大头针吗？录像录像4、使原来没有磁性的物体、使原来没有磁性的物体获得获得磁性的过程叫磁性的过程叫磁化磁化能够长期保持磁性的物体叫能够长期保持磁性的物体叫永磁体永磁体。书：知识窗书：知识窗磁化有利也有弊。磁化有利也有弊。二、磁的妙用二、磁的妙用：指南针磁卡磁带磁盘磁悬浮列车磁悬浮列车磁悬浮列车的原理：磁悬浮列车的原理：同名磁极相互排斥NNNN第二节第二节 磁场磁场 在这个实验中，磁体并没有接触，它们之间的相在这个实验中，磁体并没有接触，它们之间的相互作用是通过什么实现的呢？互作用是通过什么实现的呢？1. 1. 磁场：在磁场：在磁体磁体的的周围存

5、在周围存在一种特殊的物质，称为一种特殊的物质，称为磁场磁场 磁极间的相互作用都是通过磁极间的相互作用都是通过磁场磁场发生的发生的。一、磁场：一、磁场：2.2.磁场的基本性质：磁场的基本性质：磁场磁场对放入其中的对放入其中的磁体磁体有有的作用的作用磁磁 场场磁场各点的方向相同吗磁场各点的方向相同吗?磁场有方向吗磁场有方向吗?3. 磁场方向磁场方向: :磁感线某点切线方向（极小磁针在磁场中磁感线某点切线方向（极小磁针在磁场中静止静止时时N N极极指向规定为该点指向规定为该点磁场方向磁场方向。有有二、磁感线二、磁感线： 为了形象地描述磁场，仿照铁屑的排列情况，在磁体的周围画一些有方向性的曲线, 叫磁

6、感线 1. 1. 磁感线磁感线是人们是人们假想假想出的、用来描述磁场分布的出的、用来描述磁场分布的曲线曲线, , 而而磁场磁场却是却是真实存在真实存在的的 2. 2. 磁感线上某一点的磁感线上某一点的切线切线方向方向（即（即放放 在该点的小磁针在该点的小磁针N N极极指向）指向）， 就是该点的就是该点的磁场磁场方向。方向。条形磁体条形磁体的磁感线的磁感线 条形磁铁的磁场条形磁铁的磁场中铁屑的排列情况中铁屑的排列情况磁感线的方向即磁磁感线的方向即磁场方向场方向3. 3. 磁感线磁感线( (磁场磁场) )方向方向: : 磁体外部的磁感线都是磁体外部的磁感线都是N极极出发出发，再回到再回到S极极 在

7、磁体内部，磁感线由在磁体内部，磁感线由南极南极回到回到北极北极，形成闭合曲线。，形成闭合曲线。蹄形磁铁的蹄形磁铁的磁感线磁感线 蹄形磁体周围的磁感线也是蹄形磁体周围的磁感线也是N极出来，再进入极出来，再进入S极。极。 在蹄形磁体内部，磁感线也是由在蹄形磁体内部，磁感线也是由S极回到极回到N极，形成闭合曲线。极，形成闭合曲线。磁感线的疏密程度反应磁场的强弱磁感线的疏密程度反应磁场的强弱, ,越密的地方磁性越强越密的地方磁性越强同名磁极和异名磁极的磁场同名磁极和异名磁极的磁场 SNSSNNSNS1 1、试标出各图中磁感线的方向、试标出各图中磁感线的方向在左图中请标出磁铁的磁感线方向和N,S极在右图

8、中，请标出磁体和磁针的极性 在图20中标出四只小磁针的北极 请标明磁铁的磁感线方向和N、S极 2、根据小磁针静止后N极（黑端）的指向，确定出磁体的磁极，并标出磁感线的方向西西东东北北南南知识窗 司南司南 公元前公元前206公元公元220年，中国人就年，中国人就发现山上的一种石头具有吸铁的神奇发现山上的一种石头具有吸铁的神奇特性，并发现一种长条的石头能指南特性，并发现一种长条的石头能指南北，古代称为北，古代称为“慈石慈石”，因为它一碰，因为它一碰到铁就吸住，好像一个慈祥的母亲吸到铁就吸住，好像一个慈祥的母亲吸引自己的孩子一样。引自己的孩子一样。 古代的能工巧匠把磁石打磨凿雕古代的能工巧匠把磁石打

9、磨凿雕成一个勺形，放在青铜制成的光滑如成一个勺形，放在青铜制成的光滑如镜的底盘上，再铸上方向性的刻纹。镜的底盘上，再铸上方向性的刻纹。这个磁勺在底盘上停止转动时，勺柄这个磁勺在底盘上停止转动时，勺柄指的方向就是正南，勺口指的方向就指的方向就是正南，勺口指的方向就是正北，叫做是正北，叫做司南司南。其中，。其中，“司司”就就是是“指指”的意思。的意思。 指南针是中国古代四大发明之一，而且是最早把指南针是中国古代四大发明之一，而且是最早把指南针用在航海事业上的国家。这件事在人类文指南针用在航海事业上的国家。这件事在人类文化史上有非常重要的意义。海船从此有了眼睛，化史上有非常重要的意义。海船从此有了眼

10、睛，人们在海上航行，再也不怕迷失方向，航海事业人们在海上航行，再也不怕迷失方向，航海事业就更加发达了，这促进了各国之间的经济贸易和就更加发达了，这促进了各国之间的经济贸易和文化交流。文化交流。科学家认为鸽子是利用科学家认为鸽子是利用地球磁场地球磁场的作用来的作用来识别飞行路线的。识别飞行路线的。1. 1. 地球地球本身是一个巨大的本身是一个巨大的磁体磁体， 地球周围空间存在的磁场叫做地球周围空间存在的磁场叫做地磁场地磁场地磁南极地磁南极地理北极地理北极地磁北极地磁北极地理南极地理南极磁偏角测量仪磁偏角测量仪地地 磁磁 场场地理轴地理轴地磁轴地磁轴磁偏角磁偏角沈括沈括（1031109510311

11、095）我国宋代沈括在梦溪笔谈中有我国宋代沈括在梦溪笔谈中有如下描述：方家以磁石磨针锋，则如下描述：方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微能指南，然常微偏东偏东，不全南不全南也。也。地磁南极地磁南极地磁北极地磁北极地理北极地理北极地理南极地理南极2、地磁地磁北北极在地理极在地理南南极极附近附近； 地磁地磁南南极在地理极在地理北北极极附近附近。3、地磁场地磁场的形状跟的形状跟条形磁体条形磁体的磁场很相似的磁场很相似4、我国宋代科学家、我国宋代科学家沈括沈括是世界上是世界上第一个第一个 发现发现磁偏角磁偏角的科学家的科学家,比西方早比西方早四百四百多年多年观看图片观看图片1231.1.地磁场模形图地磁

12、场模形图. .2.2.地磁场示意图地磁场示意图. .3.3.地磁场和两极偏离图地磁场和两极偏离图. .4.4.极光图极光图. .图2图1图3 北极光是出现于星球北极的高磁纬地区上空的一种北极光是出现于星球北极的高磁纬地区上空的一种绚丽多彩的绚丽多彩的发光现象。而地球的极光，由来自地球磁层发光现象。而地球的极光，由来自地球磁层或太阳的高能带电或太阳的高能带电粒子流（太阳风）使高层大气分子或粒子流（太阳风）使高层大气分子或原子激发（或电离）而产原子激发（或电离）而产生。北极附近的阿拉斯加、北生。北极附近的阿拉斯加、北加拿大是观赏北极光的最佳地点加拿大是观赏北极光的最佳地点课堂练习：课堂练习：1 1

13、用一根铁钉靠近小磁针的用一根铁钉靠近小磁针的N N极，它们互相吸引，极，它们互相吸引，由此可判断（由此可判断（ ）A A铁钉有磁性铁钉有磁性 B B铁钉无磁性铁钉无磁性C C铁钉可能有磁性，可能无磁性铁钉可能有磁性，可能无磁性 DD条件不足，无法判断条件不足，无法判断2 2钢条靠近磁针的某个磁极时，发现该磁极被排斥，钢条靠近磁针的某个磁极时，发现该磁极被排斥，则这钢条（则这钢条（ ）A A一定具有磁性一定具有磁性 B B一定没有磁性一定没有磁性C C可能有磁性也可能没磁性可能有磁性也可能没磁性 DD条件不足，无法判断条件不足，无法判断CA3.关于磁体，下列说法中正确的是（ ）A.实验室里的各种

14、磁体都是天然磁体B.天然磁体和人造磁体都能长期保持磁性C.人造磁体是根据磁体具有指南北的性质制成的D.磁性材料都是由含铁、钴、镍的合金或铁和其 他金属氧化物制成的4.下列器件中没有应用磁性材料的是（ ）A.录音机的录音带 B.计算机的软盘C.电话用的IC卡 D.VCD播放器用的光盘DD课堂练习：课堂练习：课堂练习：课堂练习：5.5.一根条形磁铁，左端为一根条形磁铁，左端为S S极，右端为极，右端为N N极，下图极，下图表示从表示从S S极到极到N N极磁性强弱变化情况的图象中正确极磁性强弱变化情况的图象中正确的是（的是（ ）D学到了什么？学到了什么？1、磁体：能够吸引铁、钴、镍等的物体。、磁体

15、：能够吸引铁、钴、镍等的物体。2、磁极：磁体上磁性最强的部分、磁极：磁体上磁性最强的部分-磁体有两个磁极，磁体有两个磁极，分别叫南极（分别叫南极（S）和北极（）和北极（N）。）。3、磁极的作用：同名磁极互相排斥；异名磁极互相吸引。、磁极的作用：同名磁极互相排斥；异名磁极互相吸引。4、磁场存在于磁体周围。、磁场存在于磁体周围。5、磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用、磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。6、磁场是具有方向：、磁场是具有方向：把小磁针静止时北极所指的方向定为该点磁场的方向把小磁针静止时北极所指的方向定为该点磁场的方向.7、沿小磁针、沿小磁针N极所指方向画出

16、一条带箭头的曲线，极所指方向画出一条带箭头的曲线，这样的曲线叫做磁感线。这样的曲线叫做磁感线。8、磁感线分布规律：从磁体、磁感线分布规律：从磁体N N极出来，回到极出来，回到S S极终止。极终止。9、地磁场：地球周围存在磁场。、地磁场：地球周围存在磁场。10、磁极：地磁北极在地理南极附近；、磁极：地磁北极在地理南极附近；地磁南极在地理北极附近地磁南极在地理北极附近11、一些物体在磁场或电流作用下获得磁性，、一些物体在磁场或电流作用下获得磁性，这种现象叫磁化。这种现象叫磁化。作业：作业：书书P87P87实践：实践：利用磁化自制指南针。利用磁化自制指南针。第二节第二节通电螺线管的磁场通电螺线管的磁

17、场在现代社会,磁铁除了能够用于指示方向,还有广泛的其他用途电磁起重机电磁起重机可以产生强大的磁性，来回搬运物品. 带电体和磁体有一些相似的性质，带电体和磁体有一些相似的性质，这些相似是一种巧合呢？还是它这些相似是一种巧合呢？还是它们之间存在着某些联系呢？们之间存在着某些联系呢？ 一、奥斯特实验一、奥斯特实验 科学家们基于这种想法，一次又一次地寻找电与磁的联系.1820年丹麦物理学家奥斯特奥斯特终于用实验证实通电导体的周围存在着磁场.这一重大发现轰动了科学界，使电磁学进入一个新的发展时期 丹麦物理学家奥斯特发现的电流磁效应，是科学史上的重大发现揭开了物理学史上的一个新纪元奥斯特不只是一位著名的物

18、理学家，还是一位优秀的教师他的讲课有表演，有分析他非常重视实验，他说过“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课，因为归根到底，所有的科学进展都是从实验开始的 将直导线与小磁针平行并放在小磁针的上方和下方. 观察（点击观看实验视频）1当直导线通电时产生什么现象2断电后发生什么现象3改变通电电流的方向后发生什么现象观察到的物理现象 通电时小磁针发生偏转； 断电时小磁针转回到指南北的方向；说明： 通电导线周围存在磁场 通电电流方向相反，小磁针偏转方向也相反说明：磁场方向与电流方向有关 学生回答看到的现象学生回答看到的现象总结奥斯特实验总结奥斯特实验： 现象：导线通电，周围小磁针发生偏转；通电电流方向改变，

19、小磁针偏转方向相反 规律： （一）通电导体周围存在磁场，这一现象叫做电流的磁效应； （二）电流磁场的方向与导体中的电流方向有关 学生和老师一起总结学生和老师一起总结直线电流的磁场环形电流的磁场二、通电螺线管的磁场二、通电螺线管的磁场思考：1、通电螺线管是什么样子？2、通电螺线管的磁场跟螺线管中的电流方向有没有关系？3、条形磁铁是直的，通电螺线管也是值得。它们的磁场有没有相似的可能？1 1、螺线管（线圈）：导线绕在圆筒上。、螺线管（线圈）：导线绕在圆筒上。 观察铁屑的分布和小磁针的指向在板上均匀撒满铁屑在螺线管两端各放一个小磁针，通电后观察小磁针的指向轻轻敲板，观察铁屑的排列改变电流方向再观察一次 实验演示 在板上均匀撒满铁屑，通电后轻轻敲板，观察铁屑的排列 实验演示想一想 通电前小磁针如何指向，通电后发生什么现象？ 原来小磁针指南北，通电后磁针偏转想一想 改变通电方向，小磁针的指向有什么不同，说明什么？ 小磁针指向相反，说明通电螺线管两端的极性与通电电流有