資源簡介

(共52張PPT)
16.1 從永磁體談起
第十六章 電磁鐵與自動控制
逐點
導講練
課堂小結
作業提升
課時講解
1
課時流程
2
認識磁體
認識磁場
描述磁場——磁感線
地磁場
從身邊的問題出發
圖中的黑板擦靠磁體吸引在黑板上；門吸靠磁體吸引而固定門。另外，你知道嗎，辨別方向的指南針也是磁體。
磁體為什么可以吸引鐵磁性物質？指南針又為什么可以辨別方向呢？
學會提問
從生活中熟悉的物體(黑板擦、門吸、指南針)入手，先分析這些物體的特點，然后思考它們為什么有這些特點？
知識點
認識磁體
知1－講
1
1.通過實驗探究磁體能吸引什么物質
實驗步驟 分別拿塑料筆帽、鉛筆芯、鋼筆尖、橡皮、一元硬幣靠近磁體
實驗現象 磁體吸引鋼筆尖、一元硬幣；磁體不吸引塑料筆帽、鉛筆芯、橡皮
實驗分析 磁體吸引的鋼筆尖是鐵質物體，一元硬幣是鋼芯鍍鎳制作的
實驗結論 磁體可以吸引鐵、鎳等物質
實驗拓展 磁體還吸引鈷等物質
知1－講
思想方法
“枚舉法”得出物理概念。
意義：列舉出概念包括的各種類型。
(1)本節體現：磁性包括吸引鐵、吸引鈷、吸引鎳等物質的特性。
(2)溫故知新：平衡狀態，也用到枚舉法。平衡狀態包括靜止狀態和勻速直線運動狀態。
知1－講
1. 磁性：磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫磁性。
磁體各部分的磁性強弱是否相同？
轉換法：把磁性的有無、強弱轉換為磁性的作用效果，即通過吸引鐵屑的多少來體現。
知1－講
實驗操作 實驗現象 實驗分析 實驗結論
取一些鐵屑平鋪到一張白紙上，把條形磁體放在上邊再拿起 磁體兩端吸引鐵屑最多，中間幾乎沒有吸引鐵屑 兩端吸引鐵屑多，磁性強；中間吸引鐵屑少，磁性弱 條形磁體：兩端磁性最強，中間磁性最弱
知1－講
知識拓展
將一塊磁體分成若干塊小磁體，發現不論分成多少塊，每一塊小磁體均有兩個磁極。迄今為止，科學家尚未發現單獨存在一個磁極的“磁單極子”
知1－講
2. 磁極：磁體的兩端磁性最強，叫做磁極。
任何磁體都有兩個磁極。磁體兩極是否相同呢？
知1－講
實驗圖示
實驗操作 (1)取一塊條形磁體，兩端分別用白、黑顏色的紙包上；用一細線將磁體從中間掛起，多次撥動磁體，觀察磁體靜止時的指向
(2)將一個小磁針放在水平桌面上的一個支架上，用手撥動小磁針，使其旋轉，觀察小磁針靜止時北極的指向
實驗現象 條形磁體和小磁針每次靜止時，總是一端指南、一端指北
知1－講
思想方法
“規定法”得出物理概念
(1)本節體現：能夠自由轉動的磁體，靜止時指南的那個磁極規定為南(S)極。
(2)溫故知新：電流的方向，也用到規定法。把正電荷定向移動的方向規定為電流的方向。
知1－講
分析解釋
懸掛磁體的目的：
若把磁體放到水平面上，在它受到另一個磁體的作用而具有相對運動或相對運動的趨勢時，會受到摩擦力的干擾，從而導致實驗效果不明顯。
知1－講
3. 南極和北極：能夠自由轉動的磁體，靜止時指南的那個磁極叫南(S)極；指北的那個磁極叫北(N)極。
兩個不同磁極間有什么相互作用規律呢？
地理的南極。
地理的北極。
知1－講
實驗圖示
實驗操作 將兩塊磁體的相同磁極靠近 將兩塊磁體的不同磁極靠近
實驗現象 兩磁極相互遠離 兩磁極相互靠近
實驗結論 同名磁極相互排斥 異名磁極相互吸引
知1－講
4. 磁極間的相互作用規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
磁化又是一種什么現象呢？
實驗現象 現象描述 現象分析
將條形磁體接觸大頭針，被吸引的大頭針又能吸引其他大頭針 被磁體吸引的大頭針也具有了磁性，所以能夠吸引其他大頭針
知1－講
5. 磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫做磁化。能被磁化的物質叫鐵磁性物質。
6. 去磁：不斷敲擊或放在火焰上加熱已被磁化的鐵釘，鐵釘就會失去磁性，這個過程稱為去磁。
物體被磁化后靠近該磁極的那一端與該磁極為異名磁極。
知1－講
知識拓展
磁化的兩種方法：
①接觸或靠近磁體；
②用磁體的一極沿同一方向反復摩擦。
知1－講
例 1
關于磁體，請完成下列問題。
(1)將一根條形磁體放入一堆鐵屑中，取出后，如圖6 甲所示，這說明條形磁體_____(填“兩端”或“中間”)的吸引能力最強，這兩個部位叫_____。懸掛起來的磁體(如圖乙)，靜止時總是一端指南，一端指北，分別叫做磁體的_____極和_____
極。任何一個磁體都有
_____個磁極。
兩端
磁極
S
N
兩
知1－講
(2)如圖7 甲所示，一根條形磁體摔成兩段，取右邊的一段靠近小磁針，小磁針靜止時的指向如圖7 乙所示，則右邊這段磁體裂紋端的磁極是____極。如果把這段磁體沿裂紋吻合放在一起(如圖甲)，這兩段會相互 _____(填“吸引”或“排斥”)。
N
吸引
知1－講
(3)如圖8 所示，重為G 的小鐵塊在水平方向力F 的作用下，沿條形磁體的表面從N 極滑到S 極，在此過程中小鐵塊對磁體的壓力大小變化情況是______________。
先減小后增大
知1－講
思路導引：條形磁體兩端磁性最強，中間磁性最弱；任何一個磁體都有兩個磁極。
解釋說明：
①磁體上磁性最強的部位是磁極；
②磁極分為南極和北極；
③南極和北極的作用規律是同斥異吸。
知1－講
①應用磁極特點及相互作用規律解題
知2－講
知識點
認識磁場
2
現象
現象描述 小磁針的N 極被手持磁體的S 極吸引 小磁針的N 極被手持磁體的N 極排斥 紙上均勻分布的鐵屑，由于條形磁體的加入而改變分布情況
知2－講
現象
分析 ①、②圖中小磁針與手持磁體沒有接觸，但受到手持磁體的力的作用；③圖中周圍的部分鐵屑與條形磁體沒有接觸，但受到條形磁體的力的作用。說明條形磁體周圍有一種看不見、摸不著的物質，可以對周圍的磁體產生磁力的作用
對比①、②兩圖可知，小磁針的N 極受到
力的方向不同 磁體周圍的鐵屑分布的疏
密不同，說明在不同位置，
鐵屑受到力的大小不同
知2－講
1. 磁場：磁體周圍存在著一種看不見、摸不著的能夠傳遞磁極間相互作用的物質，這種物質叫做磁場。
2. 磁場的性質：磁場對放入其中的磁體具有力的作用。
3. 磁場的方向：磁場是有方向的，人們把小磁針在磁場中靜止時N 極所指的方向規定為這一點的磁場方向。
說明：磁場雖然看不見、摸不著，但是是一種客觀真實存在的物質。
知2－講
4. 用鐵屑顯示磁體周圍磁場的分布
學生實驗：將鐵屑均勻地撒在玻璃板上，再將玻璃板放置在條形磁體上方，然后輕輕敲打玻璃板，觀察鐵屑的分布。實驗中，鐵屑在磁場中被磁化，一個鐵屑相當于一個小磁針，它們在磁場作用下形成了不同的分布圖，這些鐵屑的分布圖顯示了磁體周圍的
磁場分布狀況。
知2－講
思想方法
類比法理解磁場：
為了幫助我們建立磁場的概念，我們可以按照如下順序進行三個實驗。
實驗一：直接用手去碰觸小磁針，小磁針轉動，這是手給小磁針力的作用。
實驗二：用嘴去吹小磁針，小磁針轉動，這時，嘴和小磁針沒有接觸，這是因為氣流起到了一個媒介的作用，氣流給小磁針一個力的作用。
實驗三：將條形磁體靠近小磁針，我們發現小磁針再次動了起來，此時，條形磁體和小磁針仍沒有接觸，因此，我們斷定，在小磁針和條形磁體之間必定存在某種媒介，這就是磁場。
知2－講
例2
[中考·煙臺] 小紅梳理反思了“磁場和磁感線”相關知識，她歸納整理如下，其中正確的有( )
①磁場看不見摸不著，但是可以借助小磁針感知它的存在
②磁感線是磁體周圍空間實際存在的曲線
③磁感線是由鐵屑組成的
④地磁場的磁感線是從地球南極附近發出回到地球北極附近
A. ①④ B. ②③ C. ①② D. ②④
A
知2－講
思路導引：磁場看不見摸不著，但是可以借助小磁針感知它的存在，這是典型的轉換法，故①正確；磁感線不是真實存在的，是為了研究方便而假想的一些有方向的曲線，故②錯誤；磁感線不是真實存在的，磁感線是由鐵屑組成的說法錯誤，故③錯誤；地球是一個巨大的磁體，地磁場的南極在地理北極附近，地磁場的北極在地理南極附近，故地磁場的磁感線是從地球南極附近發出回到地球北極附近，故④正確。
知2－講
②理順磁場和磁感線的關系
知2－講
考點點睛
磁場是存在于磁體的周圍的、能夠傳遞磁極間相互作用的物質，它是客觀存在的；而磁感線是為了描述磁場的分布和特征而人為引入的一些曲線，是通過建立模型的方法讓學生更加直觀地理解磁場。雖然作圖過程中能看得見，但磁感線因為是“人為引入”的，所以磁感線是不存在的。
1. 關于磁場和磁感線，下列說法中錯誤的是( )
A. 磁極間的相互作用是通過磁場發生的
B. 磁感線是人們假想的曲線，實際并不存在
C. 在磁場中某一點，小磁針的指向就是該點的磁場方向
D. 磁場中的磁感線一定不相交
知2－練
C
知3－講
知識點
描述磁場——磁感線
3
圖示 磁感線的引出過程
在條形磁體周圍的不同位置，小磁針靜止時，北極指示的方向不同。說明不同位置的磁場方向不同
為了形象地描述磁場，可以在磁體周圍放許多小磁針，如圖。這些小磁針在磁場的作用下有規律地排列起來，某點的小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的磁場方向
知3－講
在條形磁體上面放一塊有機玻璃，在玻璃上均勻地撒一層鐵屑，輕輕敲打玻璃，可以看到鐵屑有規律地排列起來
知3－講
1. 磁感線：為了形象直觀地描述磁場，人們用帶箭頭的曲線來描述磁場的某些特征和性質，物理學中稱之為磁感線。
思想方法
模型法借助于與原型相似的物質模型或抽象反映原型本質的思想模型,間接地研究客體原型的性質和規律。通俗地說即是通過引入模型(能方便我們解釋那些難以直接觀察到的事物的內部構造,事物的變化以及事物之間的關系的符號、公式、表格、實物等)將物理問題實際化。例如：研究磁場時引入了磁感線來描述磁場，用光線表示光的傳播路徑和方向，用力的示意圖來表示力的三要素等。
知3－講
2. 磁感線的性質
(1)磁體外部的磁感線是從磁體的N 極出來，回到磁體的S 極。
(2)磁感線上的箭頭方向是由N 極指向S 極。磁感線上任何一點的切線方向，也是放在該點小磁針靜止時N 極的指向，就是該點的磁場方向。
(3)磁感線分布越密的地方，其磁場越強；磁感線分布越疏的地方，其磁場越弱。
(4)磁感線分布是立體的，不是平面的。
(5)磁感線不能相交。
若相交，則在交點處就會有兩個切線方向，即兩個磁場方向。而小磁針在該交點靜止時N 極的指向只有一個。
知3－講
解釋說明
磁場與磁感線
為了幫助人們想象磁場在空間的分布情況，科學家借助磁感線來形象地描述磁場，磁感線是假想的物理模型，實際上是不存在的；而磁場是客觀真實存在的物質。
知3－講
3. 不同磁體的磁感線分布
知3－講
［中考 郴州］a、b 兩個磁極間的磁感線分布如圖所示。下列說法正確的是( )
A.a 端磁極是S 極，b 端磁極是N 極
B.P 點沒有磁場
C. 磁感線是真實存在的
D.Q 點的磁場方向水平向右
例 3
D
知3－講
思路導引：在磁體外部，磁感線從磁體的N 極出來回到S 極，所以a 端為N 極，b 端為S 極，故A 錯誤；磁體的周圍存在磁場，P 點有磁場，故B 錯誤；為了形象地表示磁場，物理學中引入了磁感線，但磁感線不是真實存在的，故C 錯誤；由圖可知，Q 點的磁場方向水平向右，故D 正確。
知3－講
③“知一推二”巧解磁感線相關題目
在考查磁場和磁感線相關的問題中，一般都是知道三個條件［磁體的磁極、磁場的方向和小磁針靜止時N極(或S極)指向］中的任意一個，根據磁場的性質判斷其余兩個。例如，若已知磁體的N極和S極，我們可以根據“磁體外部磁感線總是從磁體的N極出發，回到磁體的S極”判斷出磁場的方向，再根據“小磁針在磁場中靜止時N極的指向就是該點的磁場方向或S極的指向就是該點磁場的反方向”判斷小磁針的N極和S 極。
知4－講
知識點
地磁場
4
1. 地磁兩極和地理兩極的關系：地磁的北極在地理的南極附近；地磁的南極在地理的北極附近。
引以自豪
磁偏角的發現：
我國宋代學者沈括(1031~1095)在世界上最早經實驗證明了磁針“能 指南，然常微偏東”，即地磁的南北極與地理的南北極并不完全重合，存在磁偏角。沈括是歷史上第一個從理論高度來研究磁偏現象的人。比西方早了四百多年。
知4－講
2. 地磁場的作用
(1)定向：行軍、航海、海龜洄游、信鴿飛翔等，都需要用地磁場來定向。
(2)保護傘：地磁場被稱為地球生命的“保護傘”。因為，假如沒有地磁場，來自宇宙空間的高速帶電粒子流將直射地球，威脅生命安全。另外，在高能粒子的轟擊下，地球周圍的大氣成分也可能發生改變，使得生命無法生存。所以，地磁場這頂“保護傘”對我們來說至關重要。
知4－講
[中考·泰安] 如圖是我國早期的指南針——司南，它是把天然磁石磨成勺子的形狀，放在水平光滑的“地盤”上制成的。東漢學者王充在《論衡》中記載：“司南之杓，投之于地，其柢指南”?！拌堋敝傅氖撬灸祥L柄，下列說法中正確的是( )
①司南指南北是由于它受到地磁場的作用
②司南長柄指的是地磁場的北極
③地磁場的南極在地球地理的南極附近
④司南長柄一端是磁石的北極
A. 只有①②正確 B. 只有①④正確
C. 只有②③正確 D. 只有③④正確
A
例4
知4－講
思路導引：地磁的南、北極分別在地理的北、南極附近；司南實質是一個小磁體，受到地磁場的作用，長柄指向的南方，是地理的南極(地磁的北極附近)，所以司南長柄一端是磁石的南極。
知4－講
④明確地磁兩極和地理兩極的位置關系
如圖所示：
(1)地磁的北極在地理的南極附近；地磁的南極在地理的北極附近；
(2)地磁的兩極和地理的兩極不重合，有夾角，即磁偏角。
[中考·長沙] 指南針是我國古代的四大發明之一。
有關指南針和地磁場的說法正確的是( )
A. 指南針靜止時指示南北方向，是因為指南針受到地磁場的作用
B. 指南針靜止時南極指向地理北極
C. 如果地磁場消失，指南針還能指示南北方向
D. 信鴿是靠綁在身上的小磁鐵來實現導航的
知4－練
A
從永磁體談起
磁體
磁性
磁極
磁化
從永磁體談起
磁現象與電現象的對比：
磁現象 電現象
磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質 帶電體能吸引輕小物體
磁極有兩種：北(N)極和南(S)極 電荷有兩種：正電荷和負電荷
同名磁極相互排斥，
異名磁極相互吸引 同種電荷相互排斥，
異種電荷相互吸引
磁極不接觸也能相互作用 電荷不接觸也能相互作用
用磁體摩擦可使磁性材料磁化 摩擦可使物體帶電
從永磁體談起
磁場
概念
基本性質
描述
地磁場
概念
分布規律
從永磁體談起
1. 磁場真實存在，但磁感線并不真實存在，而是人們
為了表示空間磁場的分布而構建的模型。這種研究
方法叫模型法。
2. 磁場看不見、摸不著，但我們可以通過磁場對放入
其中的小磁針有力的作用來認識它。這種研究方法
叫轉換法。

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