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第1节 《磁现象 磁场》导学案
【学习目标】
1．了解磁现象和相关的概念。
2．掌握磁极间的相互作用规律，能通过实验研究磁场的方向，进而会用磁感线描述磁场。
3．知道磁体周围存在磁场、磁场可用磁感线描述，知道磁感线方向的规定。
4．知道地磁场和磁偏角的存在。
【学习重点】：
1.知道磁极间相互作用的规律。
2.认识磁场。
【学习难点】： 磁感线描述磁场
【自主预习】
1.磁现象
物体能够吸引铁、钴、镍 等物质的性质，叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体具有南 极（S）和北极（N）。同名磁极相互_排斥__，异名磁极相互_吸引。一些物体在电流或磁体的作用下会得磁性的现象，叫磁化。
2.磁场
磁场是一种_物质_，对放入其中的磁体能产生力的作用。磁场的方向是与放入磁场中的小磁针静止时北极的指向一致。磁感线是描述磁场的带箭头的假象曲线。在外部，磁感线都是从磁体的 N极出发，回到 S极。地球周围空间存在着地磁场 ，地理的两极与地磁的两极并不重合，存在磁偏角。
【合作探究】
【探究一】 磁现象
1.磁性、磁体
实验：磁体能够吸引哪些东西？
（1）拿一块磁铁，分别让它去接触铁片、钢片、铜片、硬币、塑料片、纸片，发现磁铁可以吸引铁片、钢片、硬币。另外，磁铁还可以吸引金属钴。
（2）磁铁能吸引 铁、鈷、镍 等物质，磁铁的这种性质叫 磁性 .具有磁性的物体叫做 磁体 .
（3）磁体的分类：① 磁体按形状分为：磁针磁铁、条形磁铁、蹄形磁铁等。
②磁体按来源分为: 天然磁体、 人造磁体。
③依据磁性保持时间长短分为：永磁体、软磁体。
3.磁极
磁铁的不同部位磁性强弱一样吗？怎样用实验来验证？用什么方法来比较磁铁的磁性强弱？
实验：把铁屑铺在一张白纸上，分别将条形磁体和蹄形磁体平放在铁屑，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动，观察到磁铁两端及中间部分吸引铁屑的多少.
（1）这个实验探究用到了实验方法是_转化法___，实验表明：磁体各个部分的磁性强弱不同，磁体两端的磁性最强，这两个部位叫磁极。
实验：用一个支架支起一个小磁针，让小磁针在平面内自由转动，发现静止后小磁针会 指向南北。多做几次，也是如此。指南针就是根据这个原理制造出来的。
（2）磁体静止时一端指 北 一端指 南 。悬吊着的磁体，静止时指南的那个磁极叫做 南极 ,又叫 S 极.静止时指北的那个磁极叫做 北极 ,又叫 N 极。任何一个磁体都有 2 个磁极。
4.磁体间的作用规律：
实验：将一根条形磁铁甲用细线悬挂起来，另一根条形磁铁乙的N极分别去靠近甲的N极和S极，再用乙的S极分别去靠近甲的N极和S极，观察现象.
观察现象可得到结论：异名磁极相互__吸引__，同名磁极相互_排斥__。
5.磁化：
实验：拿一根铁钉去靠近或接触大头针，会发现铁棒不能吸引大头针，然后在铁钉的上方放一根条磁铁，在让它去靠近或接触大头针，会发现大头针被 吸引 ，铁定有了磁性。
一些物体在磁体或 电流的作用下会获得磁性。这种现象叫做 磁化 。
【探究二】 磁场
想想做做： 用一块布包着条形磁体，放在桌子上，拿一个小磁针靠近静止在桌面上磁铁。你观察到了什么现象?
现象：将磁针放到磁体附近，磁针指向发生偏转，说明什么？
表明：小磁针受到了力的作用。
1磁场：大量的科学研究表明，磁体的周围空间确实存在着一种物质，物理学中把这种物质命名为“磁场”。它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
实验：探究磁场的方向
在条形磁体周围把几个小磁针放在不同地方，观察小磁针的指向。
现象：小针所指的方向不同（相同 不同），说明小磁针所受力的方向不同（相同 不同），
结论：这样的现象反映了磁场具有方向性.
2.磁场的方向
（1）规定：小磁针在磁场中某点静止时，N极所指方向为该点磁场方向
实验：在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒一些铁屑，轻敲玻璃，观察。
条形磁铁磁场的分布 蹄形磁铁磁场的分布
磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的作用下，形象地显示出磁场的分布。
能否在白纸上将铁屑排成的曲线画出来?
（2）磁感线：我们把小磁针在磁场中的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线
；
磁感线的特点：
a.磁感线只是帮助我们描述磁场,是假想的物理模型,实际并不存在.
b.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极.磁感线越密集,磁性越强.
C．任何两条磁感线都不能相交;
d．磁感线是闭合曲线.磁感线布满磁体周围的整个空间；
e．磁感线上任意一点的方向与该点的磁场方向相同.
【探究三】 地磁场
实验：让一个小磁针在水平面内自由转动，发现静止后小磁针南极指南，北极指北；再施加一个力，让小磁针在东西方向静止后放手，发现小磁针转回南北方向。
小磁针受力转动是因为磁场作用的结果,为什么小磁针静止时总指南北呢？
1. 地球周围存在着磁场——地磁场，小磁针指南北就是因为受到 地磁场 的作用。地球是一个巨大的磁体，地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近。
2.地理的两极和地磁场的两极不重合, 因此小磁针所指的南北方向与正南、正北 有一个偏差角度，称之为磁偏角，世界上最早准确记述这一现象的是我国宋代学者沈 括。
【精讲点拨】
1.一块磁体吸引另一铁块，则铁块可能有磁性，也可能没有磁性；如果两者相斥，则一定有磁性，且靠近的是同名磁极。任何一个磁体，都有两个磁极。
2.磁体和电荷的比较：
磁体
电荷
相似点
两个磁极（N、S极）
两种电荷（＋、－ 电荷）
同名磁极相斥；异名磁极相吸
同种电荷相斥；异种电荷相吸
吸引铁、钴、镍等物体
吸引轻小物体
3.画磁感线时应注意的问题：①任何两条磁感线都不能相交；②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱；③磁感线可以用虚线画，也可以用实线画，但必须有方向。如图所示是两种常见磁体的磁场分布图。
【归纳整理】
【当堂练习】
1. (2019 绍兴)如图所示，内部均装有磁铁的两块清洁器M和N隔着窗玻璃总能合在一起移动，这让玻璃清洁变得安全高效。关于清洁器的分析正确的是（ ）
M
N
A.两块清洁器能合在一起的原理是异名磁极相互吸引
B.N受到的重力和M对N的吸引力是一对平衡力
C.玻璃对N的支持力和M对N的吸引力是一对相互作用力
D.移动M时，N也能跟着一起移动，说明力能改变物体的形状
【答案】 A
【解析】（1）磁极之间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（2）平衡力和相互作用力的相同点：大小相等，方向相反，作用在同一直线上；不同点：如果两个力作用在一个物体上就是平衡力，作用在两个物体上就是相互作用力；
（3）物体运动方向的变化和速度大小的变化都是运动状态的改变。
A、两块清洁器各是一块磁铁，之所以能够合在一起是因为：异名磁极相互吸引，故A正确；
B、N的重力方向竖直向下，而M对N的吸引力在水平方向，二者不在同一直线上，因此不是平衡力，故B错误；
C、玻璃对N的支持力水平向外，M对N的吸引力水平向内，二者作用在同一物体，同一直线上，大小相等，方向相反，因此是平衡力而不是相互作用力，故C错误；
D、移动M时，N也能跟着一起移动，说明力能改变物体的运动状态，故D错误。
2. (2019 烟台)甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极，根据图3所示的小磁针静止时的指向，可以判断（ ）
甲
乙
A.甲是N极，乙是S极 B.甲、乙都是N极
C.甲、乙都是S极 D.甲是S极，乙是N极
【答案】B
【解析】由磁感线可知两磁极相互排斥，且磁感线均指由磁铁向外，故两磁极均为N极，小磁针所在处磁场向上，故小磁针S极在上、N极在下。
3．(2019 泰州)物理学中用光线表示光的传播路径和方向.下列做法应用了同种研究方法（ ）
A．用磁感线来形象直观的描述磁场
B．通过水流来初步认识电流
C．探究小车动能大小的影响因素时，通过木块被撞后移动的距离来比较小车动能的大小
D．探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响时，控制接触面的粗糙程度等因素不变
【答案】A
【解析】光线是不存在的，所以我们研究光的传播时，引入光线，是利用的模型法。
A．由于磁感线是不存在的，所以通过磁感线来形象直观描述磁场的分布，这是模型法，故A符合题意；
B．通过水流来初步认识电流，即利用的类比法，故B不符合题意；
C．探究小车动能大小的影响因素时，通过木块被撞后移动的距离来比较小车动能的大小，采用的是转换法，故C不符合题意；
D．探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响时，控制接触面的粗糙程度等因素不变，采用的是控制变量法，故D不符合题意。
4. (2019 聊城)关于磁场和磁感线，以下说法错误的是（ ）
A. 磁体周围存在着磁感线
B. 磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C. 磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的
D. 磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
【答案】A
【解析】A、磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线，磁感线不是真实存在的，故A错误；
B、磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故B正确；
C、磁体外部的磁感线是从它的北极出来，回到它的南极，故C正确；
D、磁场中的小磁针静止时，北极所指的方向跟该点的磁场方向一致，为该点的磁场方向，故D正确；
5. (2019·泸州)在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如“控制变量法”“等效替代法”“类比法”“理想模型法”“转换法”等。在下面几个实例中，对采用的主要研究方法判断正确的是（ ）
A. 研究磁场性质时，用磁感线来描述磁场的分布，采用的是等效替代法
B. 探究电热与哪些因素有关时，通过液体温度变化反映电流产生的热量，采用的是转换法
C. 研究压力作用效果与压力大小的关系时，保持受力面积不变，采用的是理想模型法
D. 研究声音的产生时，将正在发声的音叉与水面接触，水花四溅表明音叉在振动，采用的是类比法
【答案】B
【解析】A、研究磁场时，为形象地描述磁场的特点和分布规律，引入“磁感线”，采用的是模型法。故A错误；
B、电流产生热量不能直接观察。在探究电热与哪些因素有关时，通过液体温度变化反映电流产生的热量，采用的是转换法。故B正确；
C、研究压力作用效果与压力大小的关系时，保持受力面积不变，采用的控制变量法。故C错误；
D、研究声音的产生时，将发声的音叉与水面接触，水花四溅表明音叉在振动，采用的是转换法。故D错误。
①通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法；
②物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法；
③控制变量法：物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多因变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决的方法；
④类比法也叫“比较类推法”，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。
6．(2019 杭州)如图所示，几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上。关于比较甲、乙两图中桌面受到的压力的大小，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中桌面受到的压力比乙图大
B．乙图中桌面受到的压力比甲图大
C．两图中桌面受到的压力相等
D．无法确定
【答案】C
【解析】如图所示，甲乙两图中均为两相同的条形磁体，故根据整体法分析可知，甲乙 两图中磁体对桌面的压力均为两块磁体的重力大小，故相同，故选C。
7．(2019 江西)如图所示，是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的北方，则针尖是简易指南针的__________极。此时，将指南针底座逆时针旋转90°，针尖静止时将指向地理位置的__________方。
【答案】N（或北）；北
【解析】地磁的南极在地理北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，根据磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，针尖指向地理位置的北方，即地磁场的南极，因此针尖是指南针的北极；将指南针底座逆时针旋转90°，针尖静止时仍然将指向地理位置的北方。
8.（2019 桂林）一块磁体，无论被分割得多么小，总存在____极和____极。
【答案】南（S）、北（N）
【解析】磁体有南北两极，答案合理即可。
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。
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