1、 第十六 章 电磁铁 与自动 控制 16.1 从永 磁体 谈起 教学目标 知识目 标 1知 道磁 体周 围存 在磁 场 。 2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 。 3知 道地 球周 围有 磁场 以 及地磁 场的 南、 北极 。 教学重 点 1. 知道 磁铁 的指 向性 和磁 极间的 相互 作用 。 2. 知道 什么 是磁 场、 磁感 线、地 磁场 和磁 化。 教学难 点 1. 磁场 和磁 感线 的认 识。 2. 被磁 化的 钢针 磁极 的判 断。 器材准 备 条形 、 蹄 形磁 体， 铁、 钴 、 镍 片， 铁屑 ， 钢 针， 投 影仪
2、， 投 影片 ， 挂 图， 微 机， 大头 针， 铁 架台， 细线 ，有 关磁 性材 料的实 物， 图片 （有 些 实 验器材 可布 置学 生自 己准 备）， 小 磁 针 。 教学过 程 一、引 入新 课 这 是一 个朋 友在 瑞典 北部城 市科 罗娜 （KIRUNA ） 旅 游时 拍到 的照 片， 你 知道这 是什 么自 然现象 吗？ 这就 是传 说中 的极光 ， 它是 绚丽 的 、 多 变的 、 神 秘的 。 长久 以来 、 人 们除 了感 叹 极光的 美丽 ， 也在 不停 的 寻找极 光出 现的 原因 ， 国 内外也 有很 多关 于极 光的 神话传 说 。 随 着 科技的 进步 ， 人们
3、 才研 究 发现 ， 这 钟现 象是 和地 球 的磁场 有着 密切 的关 系的 。 这 节课 我们 就 来认识 磁现 象。 二、新 课教 学 探究点 一： 磁现 象 在 小学 的时 候中 ， 我 们就了 解了 简单 的磁 现象 ， 同 学们 回忆 一下 ， 有 哪 些现 象 ？学 生发 言， 教师 可以 适时 补充 。 例如磁 铁能 吸引 铁 ； 指 南 针可以 指南 北 ， 帮 助人 们 辨别方 向 ； 小 磁 针指南 北； 两磁 铁可 以相 吸，其 中一 个换 另一 头就 相斥等 等。 磁 现象 与生 产生 活密 切相关 ， 具有 较高 的科 学 研究价 值 。 从 古代 开始 ， 很多人
4、 们就 致力 于对磁 现象 的研 究 ， 例 如 司南的 发明 ， 就为 当时 的 航海提 供了 很大 的便 利 。 司南就 是我 国早 期的指 南针 ， 由 两部 分组 成 。 一 部分 是天然 磁石 制成 的 勺子形 状 ， 另一 部分 是水 平 光滑的 “ 地 盘”， 静止 的时 候勺 子的 长柄就 会指 向南 方。 探究点 二： 认识 磁体 人 们利 用天 然磁 石制 成各种 形状 的磁 体 ， 它 们 具有共 同的 性质 ， 就是 能 够吸引 钢铁 一类 的物质 。演 示操 作， 得出 结论。 我们把铁、钴、镍片，橡皮，塑料尺等器材放在桌上摆好，用条形磁铁和蹄形磁铁分别接 近它们，观
5、察到磁铁能吸引铁片，能微弱地 吸 引 钴 片 和 镍 片 ， 不 吸 引 橡 皮 和 塑 料 尺 。 磁铁 能吸 引铁、 钴、 镍等 物质 ，磁 铁的这 种性 质叫 磁性 ，具 有磁性 的物 质叫 作磁 体。 把 大头 针平 铺在 一张 白纸上 ， 分别 将条 形磁 体 和 蹄形 磁体 平放 在大 头针 上， 然后 用手 轻 轻将磁 体提 起， 并轻 轻抖 动 ， 观察 到磁 铁两 端能 吸引 较 多的大 头针 ， 而 中部 没有 吸 引大头 针。 磁体各 部分 的磁 性强 弱不 同， 磁 体两 端的 磁性 最强 ， 这两 个部 位叫 磁极 （magnetic pole）。 把 条形 磁体 用
6、线 悬挂 在铁架 台上 ， 或把 小磁 针 支起 ， 让 它在 水平 方向 上 自由转 动 ， 观 察 它的静 止方 位 。 一 端指 南 一端指 北. 悬吊 着 的 磁体 ， 静止时 指南 的那 个磁 极叫 作南极 （south pole ）,又叫 S 极。 静止 时 指北的 那个 磁极 叫作 北极 （north pole ）,又叫 N 极。 把 两块 条形 磁体 用线 吊起来 ，用 其中 一块 条形 磁体 的 N 极 靠近 另一 块条 形磁体 的 S 极， 观察现 象 。 再 用这 块条 形 磁体 的N 极 靠近 另一 块条 形磁体 的 N 极 ， 观 察现 象 。 发 现磁 极相 互 吸
7、引， 同名 磁极 相互 排斥 。 探究点 三： 磁化 和去 磁 从 刚才 演示 的磁 铁两 极各取 一个 大头 针 ， 发 现 会有互 相吸 引的 现象 。 或 者从同 一极 取下 的2 个 大头 针互 相排 斥。 一 些物 体在 磁体 或者 电流的 作用 下会 获得 磁性 ， 这 种现 象就 叫作 磁化 。 你 也可以 试 一 试 用磁铁 来磁 化一 根普 通的 缝衣针 。 探究点 四： 认识 磁场 刚 刚我 们认 识了 磁体 的许多 磁现 象， 下面 我们 把磁针 拿到 一个 磁体 的附 近，它 会怎 么 样？为 什么 会这 样？ 先猜 猜，再 做， 最后 讨论 ，说 出结论 。 同 学们
8、 通过 猜和 做后 ， 热 烈地 讨论 ， 可 能提 出 “场 ” （ 预习 结果 ， 可学生 说不 清什 么叫 场）。 小 磁针 到底 是受 到磁 体的吸 引力 ， 还是 说小 磁 针受到 磁场 的力 的作 用 ， 到底是 哪 个 ？小 磁针和 磁体 并未 接触 ， 看 来， 在磁 场周 围存 在着 一 种物质 ， 能够 使小 磁针 偏 转。 但是 我们 却 看不见 、 摸不 着这 样的 物 质。 这种 物质 真的 存在 吗 ？是的 ， 因为 我们 可以 根 据它所 表现 出来 的性质 来认 识它 、感 知它 ，证明 它是 确实 存在 的。 学生们 在讨 论： 就 像风 是空 气流 动形 成
9、的 ， 电 流能 使灯 丝发 光 一样 ， 场 的作 用是 实实 在 在的 。 那 什么 是 磁场？ 在磁 体周 围存 在着 一种物 质， 它对 放入 其中 的磁体 产生 磁力 的作 用。 想 想做 做 现 在我 们把 条形 磁体 用布包 上， 判断 它的 磁极 。把条 形磁 体悬 挂起 来， 指南的 是南 极 ， 指北的 是北 极。 拿小 磁针 靠 近条形 磁铁 的一 端， 与小 磁 针北极 相吸 的是 南极 ， 另 一 端是北 极。 同学们 的办 法很 好， 那么 我们把 小磁 针放 到磁 体周 围将会 是什 么样 ？ 学 生们 把小 磁针 放在 条形磁 体和 蹄形 磁体 周围 ， 观 察
10、并 讨论 。 小 磁针 不 指南北 ， 指不 同 的方向 。 从 实验 中我 们感 觉磁 场好像 很复 杂 ， 为 了形 象 地描述 磁场 ， 在物 理学 中 ， 把 小磁 针静 止 时北极 所指 的方 向定 为那 点磁场 的方 向 ， 那 么， 我 们可以 在磁 场中 放入 许多 小磁针 ， 它们 的 分布情 况和 北极 所指 的方 向就可 以形 象直 观地 显 示 出磁场 的分 布情 况， 我们 用 铁屑代 替小 磁 针来做 做看 。说 出你 是怎 么做的 ？观 察到 什么 ？ 探究点 五： 描述 磁场 磁感线 在 一块 玻璃 板上 均匀 地撒一 些铁 屑 ， 然 后把 玻 璃板放 在条
11、形磁 体和 蹄形 磁体上 ， 轻敲 玻 璃板， 观察 铁屑 的分 布。 观 察到铁 屑在 磁场 的作 用下 转动， 最后 有规 则地 排列 成 一条条 曲线 。 铁屑的 分布 情况 可以 显示 磁场的 分布 情况 ， 因此 我 们可以 仿照 铁屑 的分 布情 况， 在磁 体的 周 围画一 些曲 线 ， 用 来方 便 、 形 象地 描述 磁场 的情 况 ， 科 学家 把这 样的 曲线 叫 作磁感 线 。 你 们 思考讨 论一 下， 磁感 线是 什么？ 怎样 理解 它？ 在 磁体 周围 画一 些带 箭头的 曲线 ， 使 任一 点的 曲 线方向 都跟 该点 小磁 针北 极所指 的方 向 一致 ， 它
12、 们可 以方 便、 形 象地描 述磁 场 ， 这 样的 曲 线叫磁 感线 。 磁感 线只 是 帮助我 们描 述磁 场，是 假想 的， 实际 并不 存在。 并且 磁感 线的 疏密 可以表 示磁 场的 强弱 。 既 然可 以用 磁感 线描 述磁场 ， 磁场 又有 方向 ， 那 么我们 看条 形磁 体和 蹄形 磁体的 磁场 分 布，说 出磁 感线 应该 从 N 极指 向S 极 ，还 是应 该相 反？ 试 一试 标出 磁感 线上 的箭头 指向 。 教师巡 回检 查学 生们 标的 情况， 同学 们都 标出 来了 。 我们 认识 了磁 场并 知道 磁场的 方 向 和用磁 感线 描述 磁场 分布 情况。 探
13、究点 六： 地磁 场 大 家知 道为 什么 指 南 针能指 南北 ， 不 是 指 东西 吗 ？地理 的南 极和 北极 是不 是在我 们指 的 南北方 ？地 理的 两极 和地 磁的两 极一 致吗 ？要 想知 道这些 知识 我们 就需 要来 了解地 磁场 的 存在和 地磁 感线 的指 向及 分布。 地 球周 围存 在着 磁场 地 磁场 ， 地磁 场的 形 状跟条 形磁 体的 磁场 很相 似。 但是 地理 的 两极和 地磁 的两 极并 不重 合， 地磁 场北 极在 地理 南 极附近 ， 地磁 南极 在地 理 北极附 近 ， 所 以 小磁针 南极 指南 、北 极指 北。就 是在 地磁 场的 作用 下，
14、小 磁针 才会 指南 北。 板书设 计 16.1 从永 磁体 谈起 一、磁 现象 1. 磁性 2. 磁体 3. 磁极 4. 磁极 间的 相互 作用 ：同 名磁极 相互 排 斥 ，异 名磁 极相互 吸引 二、磁 场 1. 磁场 2. 磁 感线 三、地 磁场 教学反 思 本节课先 是以美丽 的极光 将学生带 入到磁的 世界， 进而引入 主题，从 而激发 学生的学 习 兴趣 。 在 授课 的过 程中 ， 我通过 大量 的实 验 ， 给 学 生演示 ， 让学 生在 体验 和 观察实 验现 象的 过程中 得出 有关 磁的 相关 知识 。 但 是 学 生会 遇到 两 个难点 ： 第一 是场 的概 念 ， 这 是由 于磁 场 看不见 ， 摸不 着， 而又 客 观存在 ， 对初 中学 生不 能 深讲 ， 对 这个 问题 ， 我 只 有通过 实验 、 比 喻让学 生领 会 。 第 二， 磁 感线是 学生 遇到 的 又 一难 点， 难在 磁感 线的 本质 究 竟是什 么搞 不清 楚以及 磁感 线的 分布 情况 。 因 此， 我只 能 通 过演 示 细铁屑 在磁 场作 用下 有规 则的排 列 ， 从 而 引入磁 感线 ， 使学 生知 道， 仿照细 铁屑 在磁 体周 围有 规则排 列的 图样 而画 出的 有方向 的曲 线 ， 形象而 又方 便地 表示 出 磁 感线 。
