1磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)正式版

1、1磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)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(guó)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(chǎng)的基本特性是對(duì)處在它里面的磁體或電流有磁場(chǎng)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(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的。過(guò)程與方法 利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)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(chǎng)的物質(zhì)性和基本特性。教學(xué)難點(diǎn) 磁場(chǎng)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(guò)程新課導(dǎo)入 我國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象的國(guó)家。早在戰(zhàn)國(guó)末年就有磁鐵的記載。我國(guó)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(chǎng)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(chǎng)。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(wèn)題： 問(wèn)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(wèn)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(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)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(guó)古 代四大發(fā)明之一。 12 世紀(jì)初，我國(guó)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(shuō)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(wèn)題：?jiǎn)栴}1人們是通過(guò)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(wèn)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(wèn)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āW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(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過(guò)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(kù)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(guò)，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?lè)旁趯?dǎo)線的延長(zhǎng)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(méi)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(chǎng)，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?！狈ɡ趧t評(píng)論說(shuō)：“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⒋艌?chǎng)1. 磁場(chǎng)的來(lái)源(1) 磁體的周圍存在磁場(chǎng)在玻璃板上放兩輛小車，小車上各放置一條形磁鐵。通過(guò)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(chǎng)力，但磁鐵并不帶電，不存在電場(chǎng)，它是另一種場(chǎng)磁場(chǎng)。磁體周圍存在著磁場(chǎng)，常見的條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍都存在著磁場(chǎng)。(2) 電流的周圍存在磁場(chǎng)除磁體周圍有磁場(chǎng)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(chǎng)。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(shuō)明電流周 圍的周圍也有磁場(chǎng)。奧斯特實(shí)驗(yàn)表明，電流的周圍也存在磁場(chǎng)。2磁體與電流間的相互作用通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)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(guò)磁場(chǎng)來(lái)完成的。 電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，那么電流在磁場(chǎng)中是否受力呢？磁場(chǎng)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(chǎng)里，給導(dǎo)線通上電流。導(dǎo)線發(fā)生運(yùn)動(dòng)。磁場(chǎng)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(chǎng)， 而磁場(chǎng)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？?jī)蓷l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(chǎng)？磁極磁極？磁場(chǎng)？電流電流？磁場(chǎng)？電流磁極和磁極間、磁極和電流間、電流和電流間都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的。3. 磁場(chǎng)(1) 磁場(chǎng)磁體或電流在其周圍空間里產(chǎn)生磁場(chǎng)，而磁場(chǎng)對(duì)處在它里面的磁極或電流有磁場(chǎng)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(guò)磁場(chǎng)來(lái)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(chǎng)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(chǎng)的物質(zhì)性雖然磁場(chǎng)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(chǎng)和電場(chǎng)一樣是客觀存在的，是物質(zhì)存 在的一種特殊形式。磁場(chǎng)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(chǎng)思考：懸吊著的磁針為什么會(huì)指示南北呢？說(shuō)明地球的周圍有磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)對(duì)磁針產(chǎn)生了磁場(chǎng)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(chǎng)。指南針的廣泛使用，又促進(jìn)了人們對(duì)地球 磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)。1.

11、地磁場(chǎng)地球在地面附近空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)，叫做地磁場(chǎng)。2. 地理兩極與地磁兩極不重合地球的周圍存在磁場(chǎng)，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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)的分布特點(diǎn)地磁場(chǎng)的分布大致就像一個(gè)條形磁鐵外面的磁場(chǎng)。許多天體和地球一樣，也存在著磁場(chǎng)。如太陽(yáng)、月亮、火星等都存在磁場(chǎng)。但它們的磁場(chǎng)

12、有不同的特 點(diǎn)。如火星的磁場(chǎng)不像地球的磁場(chǎng)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(chǎng)的研究具有十分重要的科學(xué)意義。小結(jié)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)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(chǎng)，磁場(chǎng)是物質(zhì)存在的一種形式。4. 磁場(chǎng)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(chǎng)及地球磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)。布置作業(yè)教材第82頁(yè)“問(wèn)題與練習(xí)”。板書設(shè)計(jì)1. 磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)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(chǎng)，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。三、磁場(chǎng)1磁場(chǎng)的來(lái)源（1）磁體的周圍存在磁場(chǎng) 磁體周圍存在著磁場(chǎng)，常見的條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍都存在著磁場(chǎng)。（2）電流的周圍存在磁場(chǎng) 奧斯特實(shí)驗(yàn)表明，電流的周圍也存在磁場(chǎng)。 2磁體與電流間的相互作用通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)完成 磁極和磁極間、磁極和電流間、電流和電流間都是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)傳遞的。 3磁場(chǎng)（1）磁場(chǎng) 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(chǎng)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(chǎng)的物質(zhì)性 磁場(chǎng)是客觀存在