課程基本信息課例編號2020QJ09WLRJ038學科物理年級9年級學期第1學期課題磁現象磁場（第二課時）教科書書名：物理九年級（全一冊）出版社：人教版出版日期：教學目標教學目標：知識目標：知道磁感線可以用來描述磁場。知道地磁場、磁偏角。能力目標：通過磁感線概念的建立，讓學生經歷建立模型的過程，深入體會模型法在物理中的作用。情感目標：通過沈括對磁偏角的發現的事例介紹，加強學生的愛國情感。通過磁現象的介紹，激發學生學習物理的興趣。教學重點：用磁感線描述磁場；地磁場。教學難點：用磁感線描述磁場。教學過程時間教學環節主要師生活動1分鐘16分鐘6分鐘1分鐘0.5分鐘引入用磁感線描述磁場地磁場課堂小結布置作業【問】磁場的基本性質是什么？【答】磁場的基本性質是對放入其中的磁體有力的作用。【問】磁場有方向嗎？磁場的方向是如何規定的？【答】磁場有方向；在磁場中某一點，小磁針靜止時北極（N極）所指的方向為該點的磁場方向。【問】如果想知道磁體周圍磁場的分布，要怎樣做？【答】通過之前的學習，我們知道，磁場的基本性質是對放入其中的磁體有力的作用。磁場雖然看不見，但可以通過放置在磁場的小磁針開始對磁場的研究。【ppt】在磁場中放入幾枚小磁針，能看到磁場分布了嗎？由于小磁針的數量不多，這樣只能粗略看出磁場分布的大致情況。【ppt】在磁體外部放置越多、越小的磁針，就能越清楚的看出磁場的分布情況。【問】在磁體周圍放上成千上萬個小磁針豈不更好？問題來了，空間有限，這么多數量的小磁針放不下怎么辦呢？用什么替代小磁針，可以更清晰反映磁場分布情況呢？【ppt】上節課中，我們借助鐵屑對磁體的磁性強弱進行了研究，知道，鐵屑可以被磁化。被磁化后的鐵屑，每一粒都相當于一個極小的小磁針。我們可以用鐵屑代替小磁針，把磁體周圍的磁場分布情況形象地顯示出來。接下來，我們就利用鐵屑來研究條形磁體周圍的磁場分布情況。【播放視頻】研究條形磁體周圍的磁場分布在條形磁體上面放置一塊有機玻璃板，在玻璃板上均勻的灑上一些鐵屑，觀察實驗現象。【ppt】鐵屑被條形磁體磁化后，在磁場的作用下，首尾相連，按照一定的規律，有序地排列起來。【ppt】讓我們一起觀察條形磁體周圍的磁場分布。條形磁體周圍的上下位置，鐵屑排列的形狀好像一條條彎曲的曲線。在兩個磁極附近，鐵屑排列的形狀好像一條條放射狀的曲線。可以用畫圖的方式把鐵屑排布情況畫出來。【ppt】鐵屑可以形象的描述磁場的分布，但是不能指示方向。取某一條形狀類似彎曲曲線的鐵屑集合，找幾個位置把小磁針重新擺上去，這幾個小磁針用來反映這些位置的磁場方向。小磁針紅色的一端為N極。小磁針N極所指示的方向，為該點的磁場方向。用箭頭標出各點的磁場方向，這些小箭頭連起來看，趨勢是從N極出發指向S極。可以用一個大箭頭取代這些小箭頭。這樣，由鐵屑排列成的線就有了方向。可以標在圖上。【ppt】再觀察條形磁體磁極附近呈放射狀排列的鐵屑，在某一條線上也找幾個位置，把小磁針擺上去，用箭頭標出小磁針所在位置的磁場方向，這些小箭頭連起來看，趨勢是從N極向外指。用一個箭頭取代這些小箭頭，可以為曲線畫上方向，標在圖中。【ppt】在條形磁體周圍的不同位置，放置多個小磁針，用箭頭標出這些位置小磁針的N極指向，即為該點的磁場方向，將小磁針移去，就為它們所在的曲線線標上了方向，用同樣的方法，可以將所有曲線都標上方向。【ppt】把鐵屑去掉，保留剛才畫出的帶有方向的曲線，用這些曲線可以形象的描述磁場的分布。【ppt】把鐵屑、小磁針在磁場中排列情況，用一根根帶箭頭的曲線畫出來，形象地描述磁場，這樣的曲線叫做磁感線。【ppt】磁感線能夠把磁體周圍的磁場分布形象地表示出來。為我們描述、研究磁場提供了極大的便利。需要說明的是，磁感線是我們根據磁場中鐵屑和小磁針排列畫出來的。如同以前學過的光線、力的示意圖和等效電路圖等一樣，都是為了方便研究問題而建立的物理模型。實際上，在磁體周圍并不存在磁感線。【ppt】我們已經了解了條形磁體周圍的磁場分布，畫出了磁感線。那么，蹄形磁體、同名磁極和異名磁極周圍的磁場分布情況又是怎樣的呢？接下來我們就依次進行研究。首先，研究蹄形磁體周圍的磁場分布情況。【播放視頻】研究蹄形磁體周圍的磁場分布。在玻璃板上撒上鐵屑，輕敲玻璃板，也可以看到磁場分布情況。【播放視頻】把幾個小磁針放在磁場中的不同位置，觀察比較它們的N極指向。我們畫出蹄形磁體周圍的磁感線,如圖所示。【播放視頻】實驗：同名磁極周圍的磁場分布。【播放視頻】把小磁針放入磁場中，觀察小磁針N極指向。【ppt】我們發現，四個小磁針的N極分別指向兩個條形磁體的S極。我們畫出磁感線。【播放視頻】兩個異名磁極周圍的磁場分布。【播放視頻】把小磁針放入磁場中，觀察小磁針N極指向。【ppt】我們發現，兩個異名磁極周圍的磁感線都是從N極出發，終止在S極，我們畫出磁感線，如果所示。【ppt】前面的實驗，我們都是在桌面上完成的，所以我們看到的是磁場在一個平面上的分布情況。其實磁體的磁場分布在周圍的立體空間中，這兩張照片就形象地顯示了條形磁體和蹄形磁體磁場的空間分布情況。【ppt】剛才我們進行了四個實驗，磁感線描述的磁場分布分別是這四幅圖，讓我們一起總結磁感線的特點：首先觀察在磁體外部磁感線的方向，有什么特點？1）磁感線都是由磁體的N極出發，回到S極；2）磁感線上任意一點切線方向，是放置在該點的小磁針的N極指向，也就是該點的磁場方向。所以，磁感線上某一點的切線方向，表示的是該點的磁場方向。（3）磁極附近磁場比較強，磁感線分布比較密集，原理磁極處磁場比較弱，磁感線分布比較稀疏，這說明什么？磁場越強的區域，磁感線越密集，磁場越弱的區域，磁感線越稀疏。磁場的強弱可以用磁感線的疏密表示。4）再觀察，磁感線有交叉嗎？在圖上看，磁感線沒有交叉，你知道為什么嗎？我們知道，磁場中任意一點的磁場方向都是確定的，同一點不可能同時有兩個方向。磁感線互相不交叉。【ppt】你能應用磁感線解決問題嗎？試一試。1.磁鐵的磁感線分布如圖所示,請畫出磁感線的方向，P點的磁場方向。我們知道，磁體周圍的磁感線，都是從磁體的N極出發回到S極的，由此可判斷磁感線的方向，圖中P點的磁場方向就是磁感線上這點的切線方向。在圖中標出。2.圖中的兩個磁極是同名磁極還是異名磁極？磁感線都指向磁極，可以判斷兩個磁極是同名磁極，都為S極。如果磁感線方向如圖所示，它們是什么磁極？3．關于磁感線的說法正確的是（）A．磁感線是由小鐵屑形成的。

B．磁場中有許多曲線，這些曲線叫磁感線

。

C．小磁針在磁感線上才受力，在兩條磁感線之間不受力。D．磁感線是人們為了形象地描述磁場的分布而假想出來的，實際并不存在。【ppt】磁感線是為了形象描述磁場，人為畫出的曲線，不是真實存在的。AB不正確，D正確。把磁體放在磁場中任意一點，磁體都受到磁場對它力的作用。C不正確。本題答案為C。【ppt】通過之前的學習，我們知道，磁體都具有指向性，在水平面上可以自由轉動的磁體靜止時，總是一端指南，一端指北。這是為什么呢？【ppt】原來，地球本身就是一個磁體。地球周圍存在的磁場叫做地磁場。【ppt】在地球表面和空中的不同位置測量地磁場的方向，可以畫出地磁場的磁感線，如圖所示，可以看出，地磁場的形狀跟條形磁體的磁場相似。【ppt】將小磁針放在地磁場的某一點，回想磁體的命名方式，靜止時指北方的是（N極），指向南方的是（S極）。小磁針的N極指向為該點的磁場方向，磁感線從磁體的N極指向S極，可以判斷出，小磁針的N極指向的是地磁場的南極，小磁針的S極指向的是地磁場的北極。【ppt】小磁針的北極指向北方，正是因為受到了地球這個磁體南極的吸引，而小磁針的南極指向南方，就是因為受到了地球這個磁體北極的吸引。【問】磁針的指向是正指南北嗎？【ppt】事實上不是的。【ppt】地理兩極與地磁兩極相反，且并不完全重合。這一現象最早由宋代學者沈括記述。在他的科學著作《夢溪筆談》中這樣寫道“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”。這句話告訴我們，指南針能指南方，但是會稍微的偏向東邊一點，這就是我們后來所說的磁偏角。沈括的這一發現比西方早了四百多年。【ppt】與地磁場有關的現象也有很多。比如極光--播放視頻。我們在極地附近所能看到的極光是因為:來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子進入地球磁場，在地球南北兩極附近地區的高空，與原子和分子碰撞而激發的絢麗多彩的發光現象。【ppt】今天，我們一起經歷了磁現象和磁場的學習，一起總結本節內容。1.用磁感線描述磁體周圍的磁場。2