資源簡介

課題 磁現象 磁場（第二課時）
學習目標
1 ． 知道磁感線用來形象的描述磁場，會用磁感線描述磁體周圍的磁場分布情況。 2 ． 知道地磁場、磁偏角的相關知識。
課前學習任務
復習： 1. 磁場的基本性質。 2. 磁場有方向嗎？磁場的方向是如何規定的？
課上學習任務
【學習任務一】 溫故知新。 磁場的基本性質是什么？ 磁場有方向嗎？磁場的方向是如何規定的？ 【學習任務二】 學習用磁感線描述磁場。
以上為磁感線描述的四幅圖，總結磁感線的特點： 1. 磁感線都是由磁體的 極出發，回到 極。 2. 磁感線上某一點的切線方向，表示的是該點的 方向。 3. 磁場的強弱可以用磁感線的 表示。 4. 磁感線互相 。 練一練： 1.磁體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。 3. （1）圖中的兩個磁極是同名磁極還是異名磁極？ （2）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。 【學習任務二】 學習地磁場。 1.地球周圍存在的磁場叫作 。 2.將在圖中將信息補充完整。 地理的 極 地磁的 極 地磁的 極 地理的 極 3.世界上最早記述磁偏角的科學家是宋代學者 。
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古代指南針 古代民間常用薄鐵葉剪裁成魚形，魚的腹部略下凹，像一只小船，磁化后浮在水 面， 就能指南北。當時以此做為一種游戲。東晉的崔豹在《古今注》中曾提到這種“指南 魚”。 北宋時，曾公亮在《武經總要》載有制作和使用指南魚的的方法：“用薄鐵葉剪裁， 長二寸， 闊五分， 首尾銳如魚型，置炭火中燒之，侯通赤， 以鐵鈐鈐魚首出火，以尾正對 子位，蘸水盆中，沒尾數分則止，以密器收之。用時，置水碗于無風處平放，魚在水面， 令浮，其首常向午也。”這是一種人工磁化的方法，它利用地球磁場使鐵片磁化。即把燒 紅的鐵片放置在子午線的方向上。燒紅的鐵片內部分子處于比較活動的狀態， 使鐵分子順 著地球磁場方向排列， 達到磁化的目的。蘸入水中， 可把這種排列較快地固定下來， 而魚 尾略向下傾斜可增大磁化程度。 沈括還在《夢溪筆談》的補筆談中談到了摩擦法磁化時產生的各種現象： “以磁石摩 針鋒，則銳處常指南，亦有指北者， 恐石性亦不……，南北相反，理應有異，未深考耳。” 這是說， 用磁石去摩擦縫衣針后，針鋒有時指南，也有時指北。從現在的觀點來看，磁石 都有 N 和 S 兩個極，磁化時縫衣針針鋒的方位不同，則磁化后的指向也就不同。但沈括 并不知道這個道理， 他真實的記錄了這個現象并坦白承認自己沒有做深入思考。以期望后 人能進一步探討。 關于磁針的裝置方法，沈括介紹了四種方法： 1.水浮法——將磁針上穿幾根燈心草浮在水面，就可以指示方向。 2.碗唇旋定法——將磁針擱在碗口邊緣，磁針可以旋轉，指示方向。 3.指甲旋定法——把磁針擱在手指甲上面由于指甲面光滑， 磁針可以旋轉自如， 指示 方向。 4.縷懸法——在磁針中部涂一些蠟， 粘一根蠶絲， 掛在沒有風的地方， 就可以指示方 向了。 沈括還對四種方法做了比較， 他指出， 水浮法的最大缺點， 水面容易晃動影響測量結 果。碗唇旋定法和指甲旋定法， 由于摩擦力小，轉動很靈活， 但容易掉落。沈括比較推重 的是縷懸法，他認為這是比較理想而又切實可行的方法。事實上沈括指出的四種方法已經 歸納了迄今為止指南針裝置的兩大體系——水針和旱針。
南宋陳元靚在《事林廣記》中介紹了另一類指南魚和指南龜的制作方法。這種指南魚 與《武經總要》一書記載的不一樣，是用木頭刻成魚形，有手指那么大，木魚腹中置入一 塊天然磁鐵， 磁鐵的 S 極指向魚頭， 用蠟封好后， 從魚口插入一根針，就成為指南魚。將 其浮于水面，魚頭指南，這也是水針的一類。 指南龜是當時流行的一種新裝置， 將一塊天然磁石放置在木刻龜的腹內， 在木龜腹下 方挖一光滑的小孔， 對準并放置在直立于木板上的頂端尖滑的竹釘上， 這樣木龜就被放置 在一個固定的、可以自由旋轉的支點上了。由于支點處摩擦力很小，木龜可以自由轉動指 南。當時它并沒有用于航海指向， 而用于幻術。但是這就是后來出現的旱羅盤的先聲。 指南龜發明年代不晚于 1325 年。木塊刻成龜型，龜腹部中心嵌以磁體，木龜安放在 尖狀立拄上，靜止時首尾分指南北。 要確定方向除了指南針之外， 還需要有方位盤相配合。最初使用指南針時， 可能沒有 固定的方位盤，隨著測方位的需要，出現了磁針和方位盤一體的羅盤。羅盤有堪輿用的羅 經盤和水羅盤、旱羅盤。 方位盤仍是二十四向， 但是盤式已經由方形演變成圓形。這樣一來只要看一看磁針在 方位盤上的位置， 就能斷定出方位來。南宋時， 曾三異在《因話錄》中記載了有關這方面 的文獻： “地螺或有子午正針，或用子午丙壬間縫針。”這是有關羅經盤最早的文獻記載。 文獻中所說的“地螺 ”，就是地羅，也就是羅經盤。文獻中已經把磁偏角的知識應用到羅 盤上。這種羅盤不僅有子午針（確定地磁場南北極方向的磁針），還有子午丙壬間縫針（用 日影確定的地理南北極方向） 這兩個方向之間的夾角， 就是磁偏角。盤面周圍刻二十四方 位，內中盛水，磁針橫穿燈草，浮于水面。課題 磁現象 磁場（第一課時）
學習目標
1 ． 了解磁體有吸鐵性和指向性； 2 ． 了解磁極及磁極間的相互作用； 3 ． 認識磁化現象； 4 ． 通過實驗認識磁場，知道磁場具有方向性。
課前學習任務
回顧小學科學課學過的知識： 1. 生活中有哪些有趣的磁現象？ 2. 磁體能吸引什么金屬？
課上學習任務
【學習任務一】 學習、了解磁現象。 磁性：磁體能夠吸引 等物質。 磁體：具有 的物體。 磁極：磁體上磁性 的兩個部位。 能夠自由轉動的磁體，待它靜止時指南的磁極是 極， 指北的磁極是 極。 磁極間的相互作用規律： 同名磁極相互 ，異名磁極相互 。
【學習任務二】 應用物理知識解決問題。 問題一：利用磁極間的相互作用判斷磁極情況。 請在每幅圖旁邊，寫出實驗現象。（選填“排斥”或“吸引”） 可以判斷出原 S 極是 極；斷裂端是 極。（選填“N 極”或者“S 極”） 可以判斷出原 N 極是 極； 斷裂端是 極。（選填“N 極”或者“S 極”）
問題二：為什么硬幣一端被磁體吸引后，另一端會互相排斥？ 解釋：
【學習任務三】學習了解磁場。 磁場的基本性質：對放入其中的磁體有 的作用。 磁場方向： 物理學規定：在磁場中某一點，小磁針靜止時 極所指的方向為該點的磁場方 向。 做一做 標出該點的磁場方向
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指南針的始祖——司南 指南針的始祖大約出現在戰國時期。它是用天然磁石制成的。樣子象一把湯勺，圓 底， 可以放在平滑的“地盤”上并保持平衡，且可以自由旋轉。當它靜止的時候， 勺柄就 會指向南方。古人稱它為“司南”，當時的著作《韓非子》中就有：“先王立司南以端朝夕。” “端朝夕”就是正四方、定方位的意思。《鬼谷子》中記載了司南的應用，鄭國人采玉時 就帶了司南以確保不迷失方向。 春秋時代，人們已經能夠將硬度 5 度至 7 度的軟玉和硬玉琢磨成各種形狀的器具， 因 此也能將硬度只有 5.5 度至 6.5 度的天然磁石制成司南。東漢時的王充在他的著作《論 衡》中對司南的形狀和用法做了明確的記錄。司南是用整塊天然磁石經過琢磨制成勺型， 勺柄指南極， 并使整個勺的重心恰好落到勺底的正中， 勺置于光滑的地盤之中，地盤外方 內圓，四周刻有干支四維，合成二十四向。這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關 磁的現象，積累了大量的知識和經驗， 經過長期的研究才完成的。司南的出現是人們對磁 體指極性認識的實際應用。 但司南也有許多缺陷，天然磁體不易找到，在加工時容易因打擊、受熱而失磁。所
以司南的磁性比較弱， 而且它與地盤接觸處要非常光滑，否則會因轉動摩擦阻力過大，而 難于旋轉，無法達到預期的指南效果。而且司南有一定的體積和重量， 攜帶很不方便，這 可能是司南長期未得到廣泛應用的主要原因。 司南由青銅盤和天然磁體制成的磁勺組成， 青銅盤上刻有二十四向， 置磁勺于盤中心 圓面上，靜止時，勺尾指向為南。

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