4.1：指南针为什么能指方向解析.pptx

第四章第四章电电 和和 磁磁你听说过你听说过“磁磁”吗？吗？磁悬浮列车磁悬浮列车磁带磁带磁卡磁卡磁盘磁盘电和磁正在改变我们的生活电和磁正在改变我们的生活磁悬浮列车磁悬浮列车磁带磁带磁卡磁卡磁盘磁盘电电 动动 机机（马达）（马达）汽车发电机汽车发电机人类最早认识磁是从指南针开始的人类最早认识磁是从指南针开始的战国时期的指南针战国时期的指南针司南司南现代使用的指南针现代使用的指南针指南针指南针北宋后期，北宋后期，人们用磁石摩擦人们用磁石摩擦铁，发明了最早铁，发明了最早的人造磁石，从的人造磁石，从此，指南工具也此，指南工具也就有了新的发展。就有了新的发展。第一节第一节指南针为什么能指方向？指南针为什么能指方向？磁体和磁极磁体和磁极 要想理解指南针为什么能指方向，必须要想理解指南针为什么能指方向，必须先了解磁体和磁极。先了解磁体和磁极。北北南南用小针尖支撑的小磁针静止后的位置总是指向南北方向的用小针尖支撑的小磁针静止后的位置总是指向南北方向的小磁针指向北小磁针指向北面的一端叫做面的一端叫做北极北极或或 N 极极小磁针指向南小磁针指向南面的一端叫做面的一端叫做南极南极或或 S 极极一、简单的磁现象一、简单的磁现象 1.磁性磁性磁体磁体实验一：实验一：磁铁能吸引哪些东西磁铁能吸引哪些东西让磁铁去接近让磁铁去接近大头针，大头针，铜块、铜块、铝块、铝块、铁块、铁块、回形针、回形针、塑料、塑料、木头等木头、等。磁铁吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种磁铁吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做性质叫做磁性磁性。具有磁性的物质叫做具有磁性的物质叫做磁体磁体。磁体和磁极磁体和磁极条形磁体条形磁体蹄形磁体蹄形磁体小磁针小磁针各种形状的磁体各种形状的磁体实验二实验二想一想，看一看，想一想，看一看，同一磁体不同部分的磁性是否一样同一磁体不同部分的磁性是否一样?如若不同，哪里磁性最强？如若不同，哪里磁性最强？2.条形磁体的磁极条形磁体的磁极条形磁体条形磁体两端两端的磁性最强。磁体上的磁性最强。磁体上磁性最强的部分叫做磁性最强的部分叫做磁极磁极。可以在水平面内自由转动的条形磁体或可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南，另一个指北。磁针，静止后总是一个磁极指南，另一个指北。指南的磁极叫南极（指南的磁极叫南极（S极）极）指北的磁极叫北极（指北的磁极叫北极（N极）极）讨论讨论:如果磁体被分割成两段或几段后如果磁体被分割成两段或几段后,每一段每一段磁体上仍然有两个极（磁体上仍然有两个极（N极和极和S极）吗极）吗?实验次数 被靠近磁极靠近磁极实验现象1NS2NN3SS4SN吸引吸引吸引吸引排斥排斥排斥实验三实验三把两个磁极靠近或靠在一起，你会有什么新发现？把两个磁极靠近或靠在一起，你会有什么新发现？NSNNNSNN同名磁极同名磁极互相排斥互相排斥异名磁极异名磁极互相吸引互相吸引排排斥斥3.磁极间的相互作用规律磁极间的相互作用规律(特点）特点）吸吸引引讨论：讨论：1、有一条形磁体的、有一条形磁体的N、S极的标记模糊极的标记模糊不清了，你怎样用实验的方法将它的两极不清了，你怎样用实验的方法将它的两极判别出来呢？判别出来呢？2、两条外形完全相同的铁棒和条形磁铁，、两条外形完全相同的铁棒和条形磁铁，如何鉴别它们哪个是铁棒哪一个是磁铁如何鉴别它们哪个是铁棒哪一个是磁铁？AB磁体和磁极磁体和磁极问题：问题：磁体是如何制造的？磁体是如何制造的？人类最早使用的磁体是天然磁体人类最早使用的磁体是天然磁体磁石磁石现在大量使用的现在大量使用的磁体是人造磁体磁体是人造磁体铁屑盒的上方有一铁屑盒的上方有一根铁块，把一根条形磁根铁块，把一根条形磁铁靠近铁棒的上方，发铁靠近铁棒的上方，发现现，如果把条形磁铁拿开，如果把条形磁铁拿开，又发现又发现。磁体和磁极磁体和磁极活动：活动：磁化现象磁化现象铁棒能够吸铁屑铁棒能够吸铁屑铁屑又掉了下来铁屑又掉了下来磁体和磁极磁体和磁极活动：活动：磁化现象磁化现象 铁棒铁棒离开磁体，磁性立即消失，离开磁体，磁性立即消失，钢棒钢棒被被磁化后磁性则能长久保持，就成了磁化后磁性则能长久保持，就成了永磁体永磁体。磁性材料磁性材料磁性材料磁性材料 能够被磁化的材料能够被磁化的材料 （如（如铁铁、镍镍、钴钴及其合金、及其合金、铁氧体铁氧体）软磁材料软磁材料磁化后磁性很快消失的材料磁化后磁性很快消失的材料 （如（如铁棒铁棒）硬磁材料硬磁材料 磁化后磁性能够长久保持的材料，磁化后磁性能够长久保持的材料，也叫永磁材料也叫永磁材料（如（如钢棒钢棒）。）。磁性材料磁性材料软磁材料（软磁材料（铁棒等铁棒等）硬磁材料（硬磁材料（钢棒等钢棒等）硬磁材料的应用硬磁材料的应用磁带磁带磁卡磁卡磁盘磁盘扬声器扬声器磁带磁带电电 动动 机机（马达）（马达）电电 动动 机机（马达）（马达）软磁材料的应用软磁材料的应用变压器的铁芯变压器的铁芯电磁起重机电磁起重机电磁起重机电磁起重机中的电磁铁中的电磁铁中的电磁铁中的电磁铁电铃中的电铃中的 电磁铁电磁铁思考：1、修半导体收音机时，有一个小螺丝钉掉在了里边，你想个什么办法帮电工师傅很快地把螺丝钉取出来?1.1.物体能够吸引含铁质物体的性质，叫做物体能够吸引含铁质物体的性质，叫做 ；具有这一性质的物体叫做具有这一性质的物体叫做 。2.2.一根磁铁上磁性最强的两端叫一根磁铁上磁性最强的两端叫 ，分别叫，分别叫 极和极和 极。极。3.3.用一根细线系在一根条形磁铁的中间，悬挂在用一根细线系在一根条形磁铁的中间，悬挂在 空气中静止，可发现条形磁铁总是指向空气中静止，可发现条形磁铁总是指向 方方 向，条形磁铁的向，条形磁铁的N 极指极指 ，S 极指极指 。练一练磁性磁性磁体磁体磁极磁极NS南北南北北方北方南方南方4.4.用条形磁铁的用条形磁铁的N极去靠近某物体的极去靠近某物体的A A端，发现端，发现 能把能把A端吸引过来，则物体的端吸引过来，则物体的A端（端（）（A A）一定的）一定的S极极 （B B）可能是）可能是N极极 （C C）可能是）可能是S极极 （D D）一定是）一定是N极极5.5.某物体的一端靠近静止的一根小磁针，当靠某物体的一端靠近静止的一根小磁针，当靠 近小磁针的近小磁针的N极和极和S极时都能吸引，则这物体极时都能吸引，则这物体 的这端（的这端（）（A A）一定是无磁性的）一定是无磁性的 （B B）可能是）可能是N极极 （C C）可能是）可能是S极极 （D D）一定有磁性）一定有磁性CA练一练6.6.如下图所示，磁体吸引住两根大头针的一端，如下图所示，磁体吸引住两根大头针的一端，那么两根大头针的另一端将会（那么两根大头针的另一端将会（）（A A）互相吸引，如图甲所示；）互相吸引，如图甲所示；（B B）互相排斥，如图乙所示；）互相排斥，如图乙所示；（C C）既不吸引，也不排斥，如图丙所示；）既不吸引，也不排斥，如图丙所示；（D D）有可能互相吸引，有可能互相排斥。）有可能互相吸引，有可能互相排斥。B练一练 讨讨 论：论：1.有一条形磁体的有一条形磁体的N、S极的标记模糊极的标记模糊 不清了，怎样用实验的方法将它的不清了，怎样用实验的方法将它的 两极判别出来？两极判别出来？2.2.一根细钢棒，不知道有无磁性，怎一根细钢棒，不知道有无磁性，怎 样才能判断？你能想出几种方法？样才能判断？你能想出几种方法？磁场和磁感线磁场和磁感线活动：活动：把一个原来指向南北的小磁针放在一个磁把一个原来指向南北的小磁针放在一个磁 铁周围，小磁针会怎么样？铁周围，小磁针会怎么样？小磁针会转动小磁针会转动问题：问题：磁铁并没有接触小磁针，小磁针为什么会磁铁并没有接触小磁针，小磁针为什么会 转动？转动？1、磁场、磁场磁铁（磁体）周围存在一种特殊的物质磁铁（磁体）周围存在一种特殊的物质磁场磁场 对放入其中的磁体产生磁力的作用。对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁场的基本性质：磁场的基本性质：磁体间的相互作用是通过磁场发生的。磁体间的相互作用是通过磁场发生的。磁场和磁感线磁场和磁感线活动：活动：把一个小磁针放在一个磁铁产生的磁场中把一个小磁针放在一个磁铁产生的磁场中 的不同地点，观察小磁针指向的变化。的不同地点，观察小磁针指向的变化。在磁场中的不在磁场中的不同位置，小磁针的同位置，小磁针的指向一般不同。指向一般不同。磁场具有方向性。在磁场中的某一点，小磁针磁场具有方向性。在磁场中的某一点，小磁针静止时静止时北极所指的方向北极所指的方向定义为该点的定义为该点的磁场方向磁场方向。磁场方向磁场方向磁场方向磁场方向磁场和磁感线磁场和磁感线问题：问题：如何形象地描述磁体周围各点的磁场方向？如何形象地描述磁体周围各点的磁场方向？在磁体周围的不同位置，小磁针的指向不同在磁体周围的不同位置，小磁针的指向不同，即各点的磁场方向不同，即各点的磁场方向不同，磁场和磁感线磁场和磁感线活动：活动：探究条形磁铁和蹄形磁铁周围的磁感线探究条形磁铁和蹄形磁铁周围的磁感线 在一块玻璃板上均匀撒一些铁屑，分别放上一块条形在一块玻璃板上均匀撒一些铁屑，分别放上一块条形磁铁和马蹄形磁铁，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布。磁铁和马蹄形磁铁，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布。磁场和磁感线磁场和磁感线 我们把小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头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，这样的曲的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲 线叫做线叫做磁感线磁感线。条形磁铁的磁感线条形磁铁的磁感线马蹄形磁铁的磁感线马蹄形磁铁的磁感线ab磁场和磁感线磁场和磁感线思考：思考：你能画出磁场中你能画出磁场中a a点的磁场方向吗？将一个点的磁场方向吗？将一个 小磁针放在小磁针放在b b点，小磁针静止时将会指向什点，小磁针静止时将会指向什 么方向？么方向？磁感线箭头磁感线箭头表示的方向，即表示的方向，即是磁场中各点的是磁场中各点的磁场方向，也就磁场方向，也就是小磁针静止时是小磁针静止时北极所指的方向。北极所指的方向。1 1、它是假想的曲线，在磁场中并不存在、它是假想的曲线，在磁场中并不存在.2 2、磁感线可描述磁场方向。磁感线上任何一、磁感线可描述磁场方向。磁感线上任何一点的曲线方向与该点的磁场方向及放在该点点的曲线方向与该点的磁场方向及放在该点小磁针的小磁针的N N极所指的方向一致。极所指的方向一致。3 3、磁感线是闭合曲线。在外部、磁感线是闭合曲线。在外部“北出南入北出南入”；在内部；在内部“由南到北由南到北”。5 5、磁感线的疏密程度还表示磁场的强弱。、磁感线的疏密程度还表示磁场的强弱。4 4、磁感线呈立体分布，永不相交。、磁感线呈立体分布，永不相交。如何理解磁感线如何理解磁感线条形磁体和蹄形磁体的条形磁体和蹄形磁体的磁感线分布磁感线分布SN思考：思考：为什么能够自由转动的小磁针总是有一极为什么能够自由转动的小磁针总是有一极 指向北方？指向北方？北北南南小磁针总小磁针总是有一极是有一极指向北方指向北方地球表面一地球表面一定有指向北定有指向北方的磁场方的磁场这磁场可这磁场可能来自地能来自地球自身球自身地球是一地球是一个大磁体个大磁体地地 磁磁 场场 地球是一个巨大的磁体，地球产生的地球是一个巨大的磁体，地球产生的磁场叫做磁场叫做地磁场地磁场。地地 磁磁 场场地磁的地磁的北极北极在地理的在地理的南极南极附近，附近，地磁的地磁的南极南极在地理的在地理的北极北极附近。附近。地磁地磁北北极极地理地理南南极极地磁地磁南南极极地理地理北北极极 我国宋代学者我国宋代学者沈括沈括（1031-10951031-1095）最早发现）最早发现地理两极与地磁两极并不重合，而是略有偏离。地理两极与地磁两极并不重合，而是略有偏离。地地 磁磁 场场阅读：阅读：信鸽导航与地磁场信鸽导航与地磁场 鸽子是人们喜爱的一种鸟类。大家都知道鸽子是人们喜爱的一种鸟类。大家都知道信鸽具有卓越的航行本领信鸽具有卓越的航行本领.她能从她能从2000km 2000km 以外以外的地方飞回家里。实验证明，如果把一块小磁的地方飞回家里。实验证明，如果把一块小磁铁绑在鸽子身上，它就会惊慌失措，立即失去铁绑在鸽子身上，它就会惊慌失措，立即失去定向的能力：而把铜板绑在鸽子身上，却看不定向的能力：而把铜板绑在鸽子身上，却看不出对它有什么影响。当发生强烈磁暴的时候，出对它有什么影响。当发生强烈磁暴的时候，或者飞到强大的无线电发射台附近，鸽子也会或者飞到强大的无线电发射台附近，鸽子也会失去定向的能力。这些事实充分说明了，鸽子失去定向的能力。这些事实充分说明了，鸽子是靠是靠地磁场地磁场来导航的。来导航的。阅读：阅读：信鸽导航与地磁场信鸽导航与地磁场1.1.磁感线可以形象而又方便地表示磁体周围各点磁感线可以形象而又方便地表示磁体周围各点 的的 方向。磁铁周围的磁感线都是从磁铁方向。磁铁周围的磁感线都是从磁铁 极出来，回到磁铁的极出来，回到磁铁的 极。极。2.2.地球本身是一个巨大的磁体地磁的南极在地地球本身是一个巨大的磁体地磁的南极在地 理理 极附近。极附近。3.3.水平桌面上有一静止的铁块，当一条形磁铁沿水平桌面上有一静止的铁块，当一条形磁铁沿 竖直方向逐渐靠近铁块时，铁块对桌面的压力竖直方向逐渐靠近铁块时，铁块对桌面的压力 将将 ，铁块受到的重力将，铁块受到的重力将 。（选填。（选填 “变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”）磁场磁场N课后练习课后练习S北极北极变小变小不变不变6.6.为了形象方便地显示各点磁场的方向，可以依为了形象方便地显示各点磁场的方向，可以依 照细铁屑的排列规则，在磁场中画出一条条带照细铁屑的排列规则，在磁场中画出一条条带 的的 ，这种线叫做磁感线。，这种线叫做磁感线。4.4.磁铁的磁铁的 存在着磁场，磁极之间的相互作存在着磁场，磁极之间的相互作 用是通过用是通过 发生的。发生的。5.5.磁场是有强弱的，磁铁的磁场是有强弱的，磁铁的 附近磁场最强附近磁场最强 ，如果逐渐远离磁铁，磁场将逐渐，如果逐渐远离磁铁，磁场将逐渐 。周围周围磁场磁场磁极磁极减弱减弱箭头箭头曲线曲线课后练习课后练习7.7.有关磁感线，下列说法中正确的是（有关磁感线，下列说法中正确的是（）（A A）磁场是由磁感线组成的；）磁场是由磁感线组成的；（B B）在磁体周围能清楚地看到磁感线；）在磁体周围能清楚地看到磁感线；（C C）磁感线是没有方向的；）磁感线是没有方向的；（D D）磁感线是假想的，实际上并不存在。磁感线是假想的，实际上并不存在。8.8.磁场的基本性质是指（磁场的基本性质是指（）（A A）能使小磁针发生偏转；）能使小磁针发生偏转；（B B）能够吸引铁、钴、镍等物体的性质；）能够吸引铁、钴、镍等物体的性质；（C C）能够产生磁感线；）能够产生磁感线；（D D）能对放在其中的磁体产生磁力的作用。）能对放在其中的磁体产生磁力的作用。D课后练习课后练习D课后练习课后练习9.9.请在图中画出磁感线的方向，并标明磁体的请在图中画出磁感线的方向，并标明磁体的N极极 和和S极（小磁针的极（小磁针的N N极为红色）极为红色）NSSSSN想一想一想想给你一根钢棒，如何判断其给你一根钢棒，如何判断其有无磁性有无磁性？思 考判断钢棒是否有磁性的方法判断钢棒是否有磁性的方法1、看钢棒能否吸引铁、钴、镍等物质。如能，、看钢棒能否吸引铁、钴、镍等物质。如能，则有磁性则有磁性2、看钢棒是否具有指向性。如有，则有磁性。、看钢棒是否具有指向性。如有，则有磁性。3、利用小磁针的一个极靠近钢棒的两端，如其、利用小磁针的一个极靠近钢棒的两端，如其中一次小磁针自动躲开（排斥），则有磁性。中一次小磁针自动躲开（排斥），则有磁性。4、利用磁极的性质。用已知磁体的一个磁极分、利用磁极的性质。用已知磁体的一个磁极分别靠近的钢棒中间和两端，如发现钢棒两端磁别靠近的钢棒中间和两端，如发现钢棒两端磁性强、中间磁性弱，则该钢棒一定有磁性。如性强、中间磁性弱，则该钢棒一定有磁性。如两端和中间的磁性差不多，则判定钢棒没有磁两端和中间的磁性差不多，则判定钢棒没有磁性。性。2 2、如图，弹簧秤下吊挂一个铁球，将弹簧秤自左向如图，弹簧秤下吊挂一个铁球，将弹簧秤自左向右逐渐移动时（铁球始终没有与磁铁接触），弹簧秤右逐渐移动时（铁球始终没有与磁铁接触），弹簧秤的读数的读数 （）A.A.不变不变 B.B.逐渐减小逐渐减小 C.C.先减小再增大先减小再增大 D.D.先增大再减小先增大再减小