1磁現(xiàn)象和磁場正式版

1、1磁現(xiàn)象和磁場三維目標(biāo)知識(shí)與技能1列舉磁現(xiàn)象在生活、 生產(chǎn)中的應(yīng)用， 了解我國古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類文明的影響， 關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展；2知道磁場的基本特性是對(duì)處在它里面的磁體或電流有磁場力的作用； 3知道磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過磁場發(fā)生相互作用的。過程與方法 利用電場和磁場的類比教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的比較推理能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀在教學(xué)中滲透物質(zhì)的客觀性原理。教學(xué)重點(diǎn) 磁場的物質(zhì)性和基本特性。教學(xué)難點(diǎn) 磁場的物質(zhì)性和基本性質(zhì)。教學(xué)方法 類比法、實(shí)驗(yàn)法、比較法。教學(xué)用具 條形磁鐵、蹄形磁鐵、小磁針、導(dǎo)線和開關(guān)、電源、鐵架臺(tái)、投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)

2、備。教學(xué)過程新課導(dǎo)入 我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國家。早在戰(zhàn)國末年就有磁鐵的記載。我國古代的四大發(fā)明之一的指 南針就是其中之一，指南針的發(fā)明為世界的航海業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。在現(xiàn)代生活中，利用磁場的儀器或 工具隨處可見，如我們將要學(xué)習(xí)的電流表、 質(zhì)譜儀、回旋加速器等。進(jìn)人 21世紀(jì)后， 科技的發(fā)展突飛猛進(jìn)、 一日千里，作為新世紀(jì)的主人，肩負(fù)著民族振興的重任，希望同學(xué)們勤奮學(xué)習(xí)，為攀登科學(xué)高峰打好扎實(shí) 的基礎(chǔ)。今天，我們首先認(rèn)識(shí)磁場。新課教學(xué)一、磁現(xiàn)象 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“磁現(xiàn)象”兩段，明確以下幾個(gè)問題： 問題 1 天然磁石的主要成分是什么？永磁體吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。問題 2 什么是永磁體、

3、磁性和磁極？磁體有幾個(gè)磁極，如何規(guī)定的？磁性最強(qiáng)的區(qū)域就是磁極。 古代人們就發(fā)現(xiàn)了天然磁石吸引鐵器的現(xiàn)象。我國春秋戰(zhàn)國時(shí)期的一些著作已有關(guān)于磁石的記載和描 述，而東漢學(xué)者王充在論衡一書中描述的“司南” ，人們公認(rèn)是最早的磁性定向工具。指南針是我國古 代四大發(fā)明之一。 12 世紀(jì)初，我國已有指南針用于航海的明確記載。1磁體人們最早發(fā)現(xiàn)的天然磁石的主要成分是Fe3O4?，F(xiàn)在作用的磁鐵，多是用鐵、鈷、鎳等金屬或用某些氧化物制成的。天然磁石和人造磁鐵都叫做永磁體。2. 磁性磁體都能吸引鐵質(zhì)物體，我們把這種性質(zhì)叫做磁性。3. 磁極磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同，磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫做磁極。S極，指北的磁極叫能夠自

4、由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，例如懸吊著的小磁針，靜止時(shí)指南的磁極叫做南極，又叫 做北極，又叫N極。二、電流的磁效應(yīng)電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間存在著許多相似，請(qǐng)你舉例說明。學(xué)生討論，交流，發(fā)表見解。電荷存在正負(fù)、磁體存在兩極；電荷間有力的作用，且同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸；磁體間同樣有力的作用，且同名磁極相斥，異名磁極相吸。電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象間的相似是偶然的嗎？如果你是一位物理學(xué)家，你會(huì)怎樣認(rèn)為呢？引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，并思考問題：問題1人們是通過那些自然現(xiàn)象，開始形成了相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想？問題2:開始，奧斯特的實(shí)驗(yàn)研究均以“失敗”告終，為什么？你從中有何啟發(fā)？問題3：奧斯特是如何發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的？以前的實(shí)驗(yàn)為什么會(huì)失

5、??？談?wù)勀愕南敕?。奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)有何意義，竟使安培、法拉第對(duì)奧斯特有如此高的評(píng)價(jià)？閱讀教材，討論、交流、發(fā)表見解。1. 電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的聯(lián)系電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的相似使我們猜想，兩者之間可能存在某種聯(lián)系。自然界中的磁體總存在著兩個(gè)磁極，自然界中同樣存在兩種電荷。不僅如此，磁極之間的相互作用， 與電荷之間的相互作用具有相似的特征：同名磁極或同一種電荷相互排斥，異名磁極或異種電荷相互吸引。1731年，一名英國商人發(fā)現(xiàn)，雷電過后，他的一箱刀叉竟然有了磁性。1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)萊頓瓶放電可使縫衣針磁化。但是，也許是由于磁極不可能像電荷那樣單獨(dú)存在，也許是磁體不會(huì)對(duì)帶電體產(chǎn)生直接影響也許 是由

6、于其他原因，直到 19世紀(jì)初，庫侖、托馬斯楊和安培等著名物理學(xué)家，都認(rèn)為電與磁是互不相關(guān)的 兩回事。不過，在 18世紀(jì)和19世紀(jì)之交，隨著對(duì)摩擦生熱及熱機(jī)做功等現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的深化，自然界各種運(yùn) 動(dòng)形式之間存在著相互聯(lián)系并相互轉(zhuǎn)化的思想，在哲學(xué)界和科學(xué)界逐漸形成。深受康德哲學(xué)思想影響的丹 麥物理學(xué)家奧斯特相信，就像電和熱、電和光之間存在聯(lián)系一樣，電和磁之間也應(yīng)該存在著聯(lián)系。2. 電流的磁效應(yīng)(1) 奧斯特的實(shí)驗(yàn)奧斯特的實(shí)驗(yàn)研究并非一帆風(fēng)順。當(dāng)時(shí)人們見到的力都沿著物體連線的方向，即所謂“縱向力”。受這個(gè)觀念的局限，奧斯特總是把磁針放在導(dǎo)線的延長線上，然而均以失敗告終。1820_J 年4月，在一次講課中

7、，他偶然地把導(dǎo)線沿南北方向放置在一個(gè)帶玻璃罩的指南針 的上方，通電時(shí)磁針轉(zhuǎn)動(dòng)了。 這個(gè)現(xiàn)象可能沒有引起聽眾的注意，但卻是奧斯特盼 望已久的。(2) 電流的磁效應(yīng)奧斯特連續(xù)進(jìn)行了大量的研究，同年7月發(fā)表論文，宣布發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系。奧斯特實(shí)驗(yàn)表明電流的周圍能夠產(chǎn)生磁場，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。為此，安培寫道：“奧斯特先生已經(jīng)永遠(yuǎn)把他的名字和一個(gè)新紀(jì)元聯(lián)系在一起了。”法拉第則評(píng)論說：“他突然打開了科學(xué)中一個(gè)黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明?！比?、磁場1. 磁場的來源(1) 磁體的周圍存在磁場在玻璃板上放兩輛小車，小車上各放置一條形磁鐵。通過實(shí)驗(yàn)觀察到，磁體同名磁極相斥，異名磁

8、極相吸，且不需要接觸就可以發(fā)生力的作用。顯然這一力是場力，但磁鐵并不帶電，不存在電場，它是另一種場磁場。磁體周圍存在著磁場，常見的條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍都存在著磁場。(2) 電流的周圍存在磁場除磁體周圍有磁場外，丹麥物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流周圍也存在著磁場。把一條導(dǎo)線平行地放在小磁針的上方，當(dāng)導(dǎo)線中通入電流，導(dǎo)線下方的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，說明電流周 圍的周圍也有磁場。奧斯特實(shí)驗(yàn)表明，電流的周圍也存在磁場。2磁體與電流間的相互作用通過磁場來完成磁體與磁體之間不需要直接接觸，就能發(fā)生相互作用，它們之間的相互作用力是通過磁場來完成的。 電流能夠產(chǎn)生磁場，那么電流在磁場中是否受力呢？磁場對(duì)電流的作用。照

9、課本圖那樣，把一段直導(dǎo)線放在磁鐵的磁場里，給導(dǎo)線通上電流。導(dǎo)線發(fā)生運(yùn)動(dòng)。磁場不僅對(duì)磁極產(chǎn)生力的作用，對(duì)電流也產(chǎn)生力的作用。電流能夠產(chǎn)生磁場， 而磁場對(duì)電流又有力的作用， 那么電流和電流之間能否發(fā)生力 的作用呢？兩條平行直導(dǎo)線，通以相同方向的電流時(shí)或通以相反方向的電流。兩條平行直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同方向的電流時(shí)，它們相互吸引；當(dāng)通以相反方向的電 流時(shí)，它們相互排斥。磁極？磁場？磁極磁極？磁場？電流電流？磁場？電流磁極和磁極間、磁極和電流間、電流和電流間都是通過磁場來傳遞的。3. 磁場(1) 磁場磁體或電流在其周圍空間里產(chǎn)生磁場，而磁場對(duì)處在它里面的磁極或電流有磁場力的作用。這樣，我 們對(duì)磁極和磁極之

10、間、磁極和電流之間、電流和電流之間的相互作用獲得了統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，所有這些相互作用 都是通過磁場來傳遞的。存在于磁體或電流周圍的，能夠傳遞它們之間的相互作用力的特殊物質(zhì)。(2) 磁場的基本性質(zhì)對(duì)處于其中的磁極或電流有力的作用。(3) 磁場的物質(zhì)性雖然磁場看不見摸不著，對(duì)于我們初學(xué)者感到很抽象，其實(shí)磁場和電場一樣是客觀存在的，是物質(zhì)存 在的一種特殊形式。磁場是客觀存在的，是物質(zhì)存在的一種特殊形式。四、地球的磁場思考：懸吊著的磁針為什么會(huì)指示南北呢？說明地球的周圍有磁場，地磁場對(duì)磁針產(chǎn)生了磁場力。發(fā)現(xiàn)磁針能夠指向南北，這實(shí)際上就是發(fā)現(xiàn)了地球的磁場。指南針的廣泛使用，又促進(jìn)了人們對(duì)地球 磁場的認(rèn)識(shí)。1.

11、地磁場地球在地面附近空間產(chǎn)生的磁場，叫做地磁場。2. 地理兩極與地磁兩極不重合地球的周圍存在磁場，地球?qū)嶋H上就是一個(gè)巨大的磁體，它也有兩個(gè)磁極，地磁南極和地磁北極。地 磁場的南北極與地理的南北極并不重合。因此，磁針并非準(zhǔn)確地指向南北。3 磁俯角地磁場的南北極連線與地理的南北極之間有一個(gè)偏角，叫做磁偏角。磁偏角的數(shù)值在地球上不同的地點(diǎn)是不同的。而且，地球的磁極在緩慢地移動(dòng)，磁偏角也在緩慢地變 化。磁俯角的發(fā)現(xiàn)對(duì)于科學(xué)的發(fā)展和指南針在航海中的應(yīng)用都很重要。4. 地磁場的分布特點(diǎn)地磁場的分布大致就像一個(gè)條形磁鐵外面的磁場。許多天體和地球一樣，也存在著磁場。如太陽、月亮、火星等都存在磁場。但它們的磁場

12、有不同的特 點(diǎn)。如火星的磁場不像地球的磁場那樣是全球性的，而是局部的。因此指南針不能在火星上工作。對(duì)天體 磁場的研究具有十分重要的科學(xué)意義。小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題：1. 學(xué)習(xí)了磁現(xiàn)象、磁性和磁極等概念；2. 學(xué)習(xí)了電流的磁效應(yīng)；3. 磁體周圍，電流周圍都有磁場，磁場是物質(zhì)存在的一種形式。4. 磁場的基本性質(zhì)：它對(duì)放入其中的磁體或電流有力的作用。5. 了解了地球的磁場及地球磁場的分布特點(diǎn)。布置作業(yè)教材第82頁“問題與練習(xí)”。板書設(shè)計(jì)1. 磁現(xiàn)象和磁場一、磁現(xiàn)象1. 磁體天然磁石和人造磁鐵都叫做永磁體。2. 磁性磁體都能吸引鐵質(zhì)物體，我們把這種性質(zhì)叫做磁性。3. 磁極磁體的各

13、部分磁性強(qiáng)弱不同，磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫做磁極。二、電流的磁效應(yīng)1. 電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的聯(lián)系2. 電流的磁效應(yīng)(1) 奧斯特的實(shí)驗(yàn)(2) 電流的磁效應(yīng)奧斯特實(shí)驗(yàn)表明電流的周圍能夠產(chǎn)生磁場，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。三、磁場1磁場的來源（1）磁體的周圍存在磁場 磁體周圍存在著磁場，常見的條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍都存在著磁場。（2）電流的周圍存在磁場 奧斯特實(shí)驗(yàn)表明，電流的周圍也存在磁場。 2磁體與電流間的相互作用通過磁場來完成 磁極和磁極間、磁極和電流間、電流和電流間都是通過磁場來傳遞的。 3磁場（1）磁場 存在于磁體或電流周圍的，能夠傳遞它們之間的相互作用力的特殊物質(zhì)。 （2）磁場的基本性質(zhì)對(duì)處于其中的磁極或電流有力的作用。（3）磁場的物質(zhì)性 磁場是客觀存在