初中物理九年级上册20.1磁现象磁场（教学课件）（人教版）

第二十章电与磁第二十章电与磁第1节磁现象磁场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做“极光”。极光的发生与地球的磁场有密切关系。01.磁现象.02.磁场.03.地磁场.学习内容导览学习目标1.了解简单的磁现象。2.通过实验认识磁极及磁极间的相互作用。3.通过实验认识磁场。4.知道磁感线可以形象地描述磁场，会用磁感线

描述磁体周围的磁场分布情况。5.知道地磁场。1.地球南北极的“极光”在地球南北极的高纬度地区，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，耀人眼目。科学家把这种现象叫做极光，极光的发生与地球的磁场有着密切的关系。导入新课导入新课2.“罗盘”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达日本嘉值岛的航线。这个神奇的仪器，就是罗盘，即指南针。指南针为什么能够指示方向呢？

第1节磁现象磁场一、磁现象一、磁现象二、磁场三、地磁场四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程1.磁性、磁体和磁极（1）探究磁性、磁体和磁极实验一：用磁体的一端分别靠近铁片、钢锯片、硬币、铜螺丝、回形针、玻璃片等。实验现象：通过实验发现磁体能够吸引铁片、钢锯片、硬币和回形针，不能吸引铜螺丝、玻璃片。磁铁一、磁现象实验二：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。实验现象：发现两端附近吸引的铁屑最多，而中间部位几乎不吸引。实验三：用线吊起一个小条形磁体，使它在水平面内自由转动，发现小磁体静止的时候，大致停在南北方向上。即自由转动的磁体，静止后恒指南北.大头针一、磁现象细铁屑（2）探究归纳①磁性与磁体：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体。②磁极：磁体的两端磁性最强，中间部分磁性最弱，几乎没有磁性。我们把磁体上磁性最强的部位叫做磁极。一、磁现象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。永磁体

软磁体按磁体的来源按磁性保持的时间按磁体的形状磁体的分类天然磁体人造磁体（3）磁体的分类条形磁体蹄形磁体针形磁体一、磁现象（1）做一做①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N极分别去靠近甲的N极（图1）和S极（图2），再用乙的S极去靠近甲的S极（图3），观察现象，归纳结论。2.磁极间的相互作用一、磁现象图1图3图2②将两根条形磁铁的N、S极互相靠近时，感受之间的力；将两根条形磁铁的N、N极互相靠近时，感受之间的力。N、S极互相吸引N、N（S、S）极互相排斥结论:同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.

一、磁现象3.磁化

（1）实验：如图所示，在铁架台上固定一软铁棒，在它的下方放一些细铁屑，然后在软铁棒的上方放一根条形磁体，发现软铁棒能吸引细铁屑，软铁棒变成了磁体。结论：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。一、磁现象（2）磁化的方法①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料（图甲）；②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次（图乙所示）；③利用充磁机对磁性材料充磁。钢被磁化后能长时间保持磁性，铁则不能。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。一、磁现象图甲图乙电脑的磁盘（3）磁化的危害机械手表被磁化后走时不准，彩色电视机显像管被磁化后色彩失真等。（4）磁化的应用磁带和磁盘上都含有磁性物质，利用它上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。（5）消磁通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。一、磁现象【例题1】小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是（）A．“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性B．“硬币桥”中间磁性最强C．“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理D．两枚硬币相邻的部分是同名磁极当硬币都放在磁体的磁极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，因此最外侧的硬币也有磁性，由于异名磁极相互吸引，硬币便会搭成一座漂亮的“硬币桥”，搭成的“硬币桥”相当于条形磁铁，并且中间磁性最弱，故ABD错误，C正确。故选C。C一、磁现象二、磁场一、磁现象二、磁场三、地磁场四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程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NN⑤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【例题2】磁场是看不见的，但它是真实存在于磁体周围的一种特殊物质。在研究磁场的强弱和方向时，构建了磁感线模型。如图所示，我们忽略掉所画的磁感线的粗细等次要因素，抓住磁感线的____________这个主要因素来描述磁场的强弱，同时用磁感线的________描述磁场的方向。图中的小磁针静止时，小磁针的左端是_____（选填“N”或“S”）极。疏密程度解析见下页S方向二、磁场磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密，磁场越强。磁感线的方向与磁场的方向相同，所以用磁感线方向描述磁场的方向。图中的小磁针静止时，小磁针N极的指向为磁场的方向，所以左端S极，右端是N极。二、磁场【例题3】如图是条形磁体的磁场外布图，有以下说法其中正确的是（）①该条形磁铁的右端为N极，左端为S极；②a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同；③置于a点的小磁针，静止时北极指向左侧；④磁感线是真实存在的一种物理模型A．①② B．③④ C．①③ D．②④C解析见下页二、磁场①在磁体外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，因此，图中条形磁铁的右端为N极，左端为S极，故①正确；②磁体中两极的磁性最强，中间的磁性最弱，因此，a处的磁场比b处的磁场弱，故②错误；③由于磁场中某一点，小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，所以置于a点的小磁针，静止时北极指向左侧，故③正确；④磁感线是为了便于研究，人们假想出来的，是一种物理模型，但不是真实存在的，故④错误；综上所述，①③正确，故ABD错误，C正确。所以选C。二、磁场三、地磁场一、磁现象二、磁场三、地磁场四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程做一做，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【例题4】中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。地磁场的磁感线______（选填“是”或“不是”）真实存在的，地磁场的N极在地理的_____（选填“南”或“北”）极附近。磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，地磁场的磁感线不是真实存在的，地磁场是真实存在的。地理的南北极和地磁的南北极并不重合，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。

不是

南三、地磁场四、课堂总结一、磁现象二、磁场三、地磁场四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程磁现象①物体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。②磁体上吸引能力最强的两个部位部分叫磁极。③磁极间相互作用：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会获得磁性。①磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。②磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。③磁场的方向：小磁针静止时北极所指的方向。①描述磁场：磁感线可以表示磁体周围的磁场分布情况；在磁场外部，它从磁体的N极出发，回到S极。②磁感线上任一点的磁感线方向，就是该点磁场的方向；③磁感线的疏密表示磁场的强弱。地磁两极与地理两极相反且并不重合，叫做磁偏角。磁场地磁场磁感线磁现象磁场四、课堂总结（1）

四、课堂总结（2）

磁现象与电现象的对比磁现象电现象磁体能吸引铁、钴、镍等物质带电体能吸引轻小物体磁极有两种：北(N)极和南(S)极电荷有两种：正电荷和负电荷

同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引磁极不接触也能相互作用电荷不接触也能相互作用用磁体摩擦可使磁性材料磁化摩擦可使物体带电五、动手动脑学物理一、磁现象二、磁场三、地磁场四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程五、动手动脑学物理1.两根外形完全相同的钢棒，其中的一根有磁性，另一根无磁性。没有别的器材，你如何把它们区别开来？条形磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱。拿一根钢棒去接触另一根钢棒的中部，若相互吸引，则手拿的一根有磁性，另一根无磁性；若没有相互吸引，则手拿的一根无磁性，另一根有磁性。2.图中的两个图分别画出了两个磁极间的磁感线。请在图中标出磁极的名称，并画出位于图中A点和B点的小磁针静止时北极所指的方向。五、动手动脑学物理根据磁体外部，磁感线的方向是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极，则由图即可确定图中标出磁极的名称。根据某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向可确定，小磁针静止时北极所指的方向。如图所示：3.请找两根缝衣针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮，做一个指南针。用橡皮和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，这就是一个小指南针，如图。如果图中指南针静止下来后，针尖指北，那么针尖是N极还是S极？五、动手动脑学物理地球是一个大磁体，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；指南针静止时，指向南的一端是磁体的南（S）极；指向北的一端是磁体的北（N）极，针尖指北，所以针尖是N极。4.做实验并进行观察，地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方还是南方？你认为地球的磁北极位于地理北极附近还是地理南极附近？为什么？五、动手动脑学物理指南针静止时能指南北方向的原因是受到地磁场的作用，指南针在水平面内自由转动后，小磁针静止时N极所指的方向是地理的北方；根据异名磁极互相吸引，说明地磁场的南极在地理的北极附近，地磁的北极位于地理南极附近。六、课堂练习一、磁现象二、磁场三、地磁场四、课堂总结五、动手动脑学物理六、课堂练习本节课学习流程1．如图所示，AB为一钢棒，用条形磁体的N极沿图中的箭头所示方向摩擦钢棒若干次，钢棒就有了磁性，这种现象称为________，并且钢棒的A端是______极，B端是______极．用磁铁的一极在钢棒AB上从A向B反复摩擦几后，钢棒就具有了磁性，这种现象称为磁化；在磁铁和钢棒最后接触的位置上，即磁铁的N极与钢棒的B端相互接触，钢棒的B端与磁铁的N极相互吸引，根据磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，B端为S极，则A端为N极．六、课堂练习磁化NS2．如图，用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，发现条形磁铁被吸引。该铁棒有没有磁性呢？下列说法正确的是（）A．可以确定有磁性，且A端是S极B．不确定有无磁性，只需要将B端靠近S极，观察现象就可以判断C．不确定有无磁性，只需要将B端靠近N极，观察现象就可以判断D．不确定有无磁性，若将A端靠近S极，观察现象仍然无法判断六、课堂练习

C解析见下页六、课堂练习假如铁棒有磁性，异名磁极相互吸引，铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，铁棒和条形磁铁的N极相吸引，说明铁棒的A端是S极；假如铁棒没有磁性，磁体可以吸引磁性材料，条形磁铁具有磁性，可以吸引没有磁性的铁棒，所以铁棒是否具有磁性不能确定；将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁铁的N极，磁铁远离铁棒，由于只有同名磁极相互排斥，因此铁棒一定有磁性，并且B端为N极，则A端为S极。故C正确，ABD错误。故选C。3．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的磁极，并标出图中磁感线的方向。根据磁极之间的相互作用规律可知，小磁针左侧磁体为N极，右侧磁体为S极，磁感线从N极指向S极，如图所示：六、课堂练习4．条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态.请在图中标出：①磁感线A点处的磁场方向；②小磁针的N极。根据磁体外部磁感线从N极到S极可以判断磁感线的方向，小磁针的N极指向磁感线的方向，如图所示。六、课堂练习5．关于磁场和磁感线，以下说法不正确的是（）A．磁感线分布在磁体周围的立体空间里B．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的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A六、课堂练习A．磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A错误，符合题意；B．磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故B正确，不符合题意；C．磁体外部的磁感线是从北极出来，回到S极，故C正确，不符题意；D．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，为该点的磁场方向，故D正确，不符合题意。所以选A。6．如图所示，是条形磁体的磁场分布图，a、b是磁场中的两个点，关于该磁场，下列说法正确的是（）A．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线B．该条形磁体的右端为S极，左端为N极C．将一小磁针置于b点，其静止时N极指向右侧D．由于a点没有磁感线经过，所以a处的磁场比b处弱A六、课堂练习解析见下页六、课堂练习A．磁感线是为了研究磁场的分布情况而引入的假想曲线，不是真实存在的，故A正确；B．在磁体的外部，磁感线都是从N