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2019-2020年九年級物理全冊 第十四章 電磁現(xiàn)象 第二節(jié) 磁場教學(xué)案 北師大版 根據(jù)新課標(biāo)內(nèi)容要求知道磁體周圍存在磁場。 教學(xué)目標(biāo)： （一） 知識與技能： 1知道磁體周圍存在磁場。 2.知道磁感線可用來性相地描述磁場，知道磁感線的方向式怎樣規(guī)定的。 3.知道地球周圍有磁場以及地磁場的南、北極。 （二） 過程與方法： 通過實(shí)驗(yàn)與探究，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和探究物理規(guī)律的能力。 （三） 情感、態(tài)度、價值觀： 1. 通過了解我國古代對磁的研究方面取得的成就，提高學(xué)習(xí)物理的興趣。 2. 通過討論交流，實(shí)驗(yàn)探究，增強(qiáng)學(xué)生的合作意識。 根據(jù)學(xué)生學(xué)情，對探究能力和實(shí)驗(yàn)操作較差制定了教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)如下 重點(diǎn)難點(diǎn)： （1） 知道磁體周圍存在磁場，磁場傳遞磁極間的相互作用。 （2） 會畫磁體的磁感線。 （3） 知道地磁南北極和地理南北極的關(guān)系。 課型：新授課 教學(xué)思路：本節(jié)課實(shí)驗(yàn)較多，采用以直觀為主的綜合啟發(fā)式教學(xué)，初步滲透探究式教學(xué)方法。 教具：條形磁體、鐵架臺、細(xì)繩、鐵屑、小磁針、玻璃板 教學(xué)設(shè)計： （一） 教學(xué)流程 導(dǎo)入新課: 提問引入新課 提問：平時擺弄磁鐵時觀察到磁鐵能吸引什么物質(zhì)？指南針有什么作用？ （吸引鐵，指南針可以指南北，幫助人們辨別方向。） 進(jìn)一步提問引入新課： 磁鐵只能吸引鐵嗎？指南針為什么能指南北呢？這節(jié)課我們來研究一些簡單的磁現(xiàn)象。 一. 磁場 提問：磁鐵具有哪些性質(zhì)？它只能吸鐵嗎？請同學(xué)們自己通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索。 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：將課前準(zhǔn)備的鐵片、鋼鋸片、鎳幣、銅片、玻璃片等器材放在桌上擺好，用條形磁鐵分別接近它們，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 提問：磁鐵能吸引哪些物質(zhì)？ 板書：（一、磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，磁鐵的這種性質(zhì)叫做磁性。具有磁性的物質(zhì)叫做磁體。） 提問：磁體各部分吸引鐵的能力都一樣嗎？請同學(xué)們自己動手做下列實(shí)驗(yàn)。 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：把一些大頭針平鋪在一張白紙上，分別將條形磁體和蹄形磁體平放在大頭針上，然后用手輕輕將磁體提起，并輕輕抖動。 提問：觀察到什么現(xiàn)象？由此可得出什么結(jié)論？ （觀察到磁鐵兩端能吸引較多的鐵屑，而中部沒有吸引鐵屑，這表明磁鐵兩端的磁性最強(qiáng)） 教師歸納并板書：（二、磁體各部分的磁性強(qiáng)弱不同，磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫做磁極，它的位置在磁體的兩端。） 提問：從上面實(shí)驗(yàn)可以看出，磁體有兩個磁極，怎樣表示這兩個磁極呢？請同學(xué)們觀察下面的實(shí)驗(yàn)。 演示實(shí)驗(yàn)：先用線將條形磁體懸掛起來，使它自由轉(zhuǎn)動，觀察它的靜止方位；再支起小磁針，讓它在水平方向上自由轉(zhuǎn)動，觀察它的靜止方位。 提問：條形磁體、小磁針靜止時，兩個磁極分別指向什么方向？ （都是一端指南，一端指北） 教師指出：可以自由轉(zhuǎn)動的磁體，靜止后恒指南北，世界各地都是如此。為了區(qū)別這兩個磁極，我們就把指南的磁極叫南極，或稱S極；另一個指北的磁極叫北極，或稱N極。 板書：三、磁體上的兩個磁極，一個叫南極（S極），一個叫北極（N極）。） 提問：世界最早的指南工具是什么？它是根據(jù)什么原理制成的？ 出示司南的掛圖和幻燈片，說明世界最早的指南針就是我國戰(zhàn)國時代的指南針，叫司南，它是根據(jù)磁針靜止時總是指南北的原理制成的。 提問：磁體兩端的磁性最強(qiáng)，如果把兩磁極相互靠近時，會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？下面請同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)來研究。（不通過接觸可以發(fā)生作用） 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：把一塊條形磁體用線吊起來，用另一塊條形磁體的N極先慢慢地接近吊起的N極，再慢慢接近吊起的S極，觀察磁極間的相互作用。 學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，教師板書： 磁極間的相互作用是：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。 追問：為什么不接觸小磁針，小磁針方向也會發(fā)生改變呢？（是否能舉重力場） ，原來磁體的周圍存著磁場。（小磁針受到磁場的磁力作用，才具有新的指向）。 二.磁場的基本性質(zhì)：對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力作用 演示 原來靜止時指南針，一端指南，一端指北，若把它放在磁場中，小磁針就會轉(zhuǎn)動起來，靜止時，小磁針就會有不同指向，原來是由于磁體受到磁力方向不同的原故。 磁場有方向：規(guī)定小磁針在磁場中靜止時，北極的指向規(guī)定為　　　　　　　　　　　　　　　　這一點(diǎn)的磁場方向。 　 演示實(shí)驗(yàn)：把四個小磁針放在磁場的不同點(diǎn)上。發(fā)現(xiàn)：靜止時，不同點(diǎn)的磁針指向不一定相同。 說明：磁場中不同點(diǎn)的磁場方向不一定不同。 那么磁體周圍的磁場方向是怎樣的呢？又怎樣來表示它呢？ 我們在磁場中多放一些小磁針，方向分布就會越來越具體。 如果磁針再多一點(diǎn)，就更清楚了，用若干小鐵屑代表小磁針。 （注意磁鐵小，玻璃大鐵屑細(xì)）得到條形磁體周圍磁場分布。把一塊玻璃覆蓋其上，描下條形磁鐵周圍磁場分布情況。 （包括蹄形磁鐵、同名磁極、異名磁極間的磁場分布） 為了形象、直觀地描述磁場的情況，引入一組曲線，稱為磁感線。 磁感應(yīng)線： ⑴任一點(diǎn)的曲線方向都跟磁場方向一致； ⑵從磁體北極出來，回到磁體南極；（并在上面標(biāo)上箭頭表示方向） ⑶是一些假想的曲線（沒有畫到的并非無磁場）。 了解磁感線的好處： a.知道在磁物中的磁體受到磁力作用； b.而且知道磁體在磁場中各點(diǎn)所受磁力方向。 在磁場中某點(diǎn)，北極所受磁力方向跟該點(diǎn)的磁場方向一致南極所受磁力跟該點(diǎn)的磁場方向相反。 三.地磁場 沈括記述的"常偏東，不全南"的現(xiàn)象，說明他在實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了地磁偏角．地磁偏角在地球上每個地點(diǎn)都不相同，而且是逐年變化的．據(jù)專家考證：11世紀(jì)，沈括所居的長江下游地區(qū)磁偏角一般不超過3～4．這樣小的偏角，在900多年前的古代，若不經(jīng)過長期、精細(xì)的觀察，是不容易發(fā)現(xiàn)的．在西方，直到1492年意大利人哥倫布在橫渡大西洋的航行中才觀測到地磁偏角的現(xiàn)象，比沈括晚了400多年． （1） 地球本身是一個大磁體，在地球周圍存在地磁場，地磁的S極在地理北極附近，地磁的N極在地理南極附近，整個地球類似于一個巨大的條形磁鐵。地球周圍的磁場方向由南指北，據(jù)此，地球表面上，赤道附近地磁場方向呈水平指向北，北極附近呈豎直指向下，南極附近呈豎直指向上。 （2） 磁偏角 在地面上靜止的小磁針并不是指向南北方向，說明地磁場的N、S極與地理的南、北并不完全重合，即存在磁偏角。我們把小磁針靜止時的指向與地理上的南北方向所成的角度，叫磁偏角。例如上海的磁偏角是3 13，即在上海，地磁場的方向與地理上的南北方向成3 13的角度。不同的地理位置，磁偏角不同，在北京的磁偏角是4 18，在廣州的磁偏角是0 47。 四.磁化 性，我們把這種現(xiàn)象叫做磁化現(xiàn)象。 師：前面我們已經(jīng)認(rèn)識了許多磁體的磁現(xiàn)象，磁體可分為天然磁體和人造磁體。通常我們看到和使用的磁體都是人造磁體，它們能長期保持磁性，通稱為永磁體。 問人造磁體是怎么獲得磁性的呢？下面請大家來觀察一下這個現(xiàn)象。 演示： 先用軟鐵棒吸引回形針，無反應(yīng)，何故？把磁體置于棒上吸引回形針，問何故？ 師歸納板書：一些物體在磁體或電流的作用下，會獲得磁性，這種現(xiàn)象叫磁化。 演示：移走棒上的磁體，回形針落。何故？ 演示：用鋼鋸條吸回形針，不吸，把磁體置于鋸條上，吸回形針，移走回形針，鋸條仍吸回形針。 師：剛才兩磁化現(xiàn)象有何區(qū)別？ 師：象鋼這一類能長期保持磁性的物體，稱為硬磁性材料。鋼是制作的好材料，實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)技術(shù)中使用的人造磁體都是鋼制的，可長期保持磁性。 而象鐵這一類被磁化后磁性很容易消失，稱為軟磁性材料。 問：那是不是只有硬磁性有作用，而軟磁性材料無作用呢？ 說明：鋼鐵廠煉鋼需要電磁起重機(jī)，吸附廢鐵是圓形鐵柱，被磁化后有磁性可吸附廢鐵，演示：移至煉鋼爐上方后，斷電，必須要使廢鐵全部自動掉入爐內(nèi)，則大家認(rèn)為鐵心用硬磁性材料還是用軟磁性材料？ 師：因此不管是硬、軟磁性材料都很重要，在我們現(xiàn)代生活和科學(xué)技術(shù)中都有著廣泛的應(yīng)用。 出示：磁帶、磁盤、錄象帶、磁卡、電冰箱磁條等。都是應(yīng)用磁性材料制作的。 達(dá)標(biāo)反饋 （1） 物體能吸引----------------等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。磁體上------------的部位叫磁極，北極用符號-------表示。 （2） 同名磁極互相----------，異名磁極互相----------，它們之間是通過-----------而發(fā)生相互作用的。 （3） 磁體周圍的磁感線都是從它的---------出來，回到它的----------。磁感線只是用來描述磁場的一些-------------的曲線。 磁場是在磁體周圍的一種能傳遞------------------------的物質(zhì)，我們把小磁針在磁場中某點(diǎn)靜止時------極所指的方向，規(guī)定為該點(diǎn)的磁場方向。 磁感線可以形象地表示磁場的---------和它的--------情況，磁體周圍的磁感線是從它的------出來，回到它的------極。 學(xué)習(xí)小結(jié) （1） 內(nèi)容小結(jié) 這節(jié)課大家學(xué)習(xí)了磁場的基本性質(zhì)和方向，觀察了各種各樣的磁現(xiàn)象，知道地磁場的存在和特點(diǎn)，知道了磁性、磁體、磁極以及磁極之間的相互作用。 i. 方法歸納 本課初步運(yùn)用了探究學(xué)習(xí)的方法，"處處留心皆學(xué)問"，我們要學(xué)習(xí)從生活中發(fā)現(xiàn)科學(xué)，并能用一定辦法證明它。 （2） 延伸拓展 a) 鏈接生活 磁性水雷是用一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的小磁針來控制引爆電路的，軍艦被地磁場磁化后就變成了一個浮動的磁體，當(dāng)軍艦接近磁性水雷時，就會引起水雷的爆炸，其依據(jù)是什么？ b) 實(shí)踐探索 i. 實(shí)踐活動 利用磁化后的鋼針制作指南針。 （3） 板書設(shè)計磁場 一 磁現(xiàn)象 1. 磁性：能夠吸引鋼鐵一類的性質(zhì) 2. 磁體：具有磁性的物體 3. 磁極：磁體兩端吸引鋼鐵能力最強(qiáng)的兩個部位 4. 作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引 二 磁場 1. 性質(zhì)：傳遞磁極間的相互作用 2. 方向：小磁針靜止時北極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場方向 3. 磁感線：實(shí)際不存在，是為了形象、方便描述磁場引進(jìn)的 三 地磁場 地理的南北極與地磁場的南北極并不重合，相反且存在一個磁偏角。 四 磁化 一些物體在磁體或電流的作用下，會獲得磁性，這種現(xiàn)象叫磁化。 教學(xué)反思：成功之處：磁場是看不見，摸不著的一種物質(zhì)，學(xué)生接受起來比較困難。我的解決方法是：將一個小磁針放在講桌上，穩(wěn)定后白色一端指南，紅色一端指北。拿一塊磁鐵，將磁鐵的S極靠近小磁針白色一端，小磁針指向發(fā)生變化。得出磁場的概念——磁體四周存在著一種物質(zhì)，能使磁針偏轉(zhuǎn)，這種物質(zhì)我們把它叫做磁場磁感線本身是不存在的，為了分析看不到的磁場用磁感線這一概念描述，而畫出的?？浯蟠鸥芯€是人們?yōu)樾蜗蟊硎敬艌龆俣ǖ囊唤M曲線，實(shí)在并不存在。在教學(xué)時我采用了磁場演示器，即用一些小鐵屑灑在磁場四周，能形象地顯示磁場分布，非常明顯，另外我還采用了此處分布演示儀，它呈立體分布，效果非常好。 不足之處：學(xué)生對地磁場的理解不太好，應(yīng)加強(qiáng)對地磁場的教學(xué)。