1、1磁现象和磁场三维目标知识与技能1列举磁现象在生活、生产中的应用，了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响，关注与磁相关的现代技术发展；2知道磁场的基本特性是对处在它里面的磁体或电流有磁场力的作用；3知道磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场发生相互作用的。过程与方法利用电场和磁场的类比教学，培养学生的比较推理能力。情感、态度与价值观在教学中渗透物质的客观性原理。教学重点磁场的物质性和基本特性。教学难点磁场的物质性和基本性质。教学方法类比法、实验法、比较法。教学用具条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、导线和开关、电源、铁架台、投影片、多媒体辅助教学设备。教学过程新课导
2、入我国是世界上最早发现磁现象的国家。早在战国末年就有磁铁的记载。我国古代的四大发明之一的指南针就是其中之一，指南针的发明为世界的航海业作出了巨大的贡献。在现代生活中，利用磁场的仪器或工具随处可见，如我们将要学习的电流表、质谱仪、回旋加速器等。进人21世纪后，科技的发展突飞猛进、一日千里，作为新世纪的主人，肩负着民族振兴的重任，希望同学们勤奋学习，为攀登科学高峰打好扎实的基础。今天，我们首先认识磁场。新课教学一、磁现象 引导学生阅读教材“磁现象”两段，明确以下几个问题：问题1天然磁石的主要成分是什么？永磁体吸引铁质物体的性质叫磁性。问题2什么是永磁体、磁性和磁极？磁体有几个磁极，如何规定的？磁性
3、最强的区域就是磁极。古代人们就发现了天然磁石吸引铁器的现象。我国春秋战国时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述，而东汉学者王充在论衡一书中描述的“司南”，人们公认是最早的磁性定向工具。指南针是我国古代四大发明之一。12世纪初，我国已有指南针用于航海的明确记载。1磁体人们最早发现的天然磁石的主要成分是Fe3O4。现在作用的磁铁，多是用铁、钴、镍等金属或用某些氧化物制成的。天然磁石和人造磁铁都叫做永磁体。2磁性磁体都能吸引铁质物体，我们把这种性质叫做磁性。3磁极磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫做磁极。能够自由转动的磁体，例如悬吊着的小磁针，静止时指南的磁极叫做南极，又叫S极，指北的磁极叫
4、做北极，又叫N极。二、电流的磁效应电现象和磁现象之间存在着许多相似，请你举例说明。学生讨论，交流，发表见解。电荷存在正负、磁体存在两极；电荷间有力的作用，且同号电荷相斥，异号电荷相吸；磁体间同样有力的作用，且同名磁极相斥，异名磁极相吸。电现象和磁现象间的相似是偶然的吗？如果你是一位物理学家，你会怎样认为呢？引导学生阅读教材，并思考问题：问题1：人们是通过那些自然现象，开始形成了相互联系和相互转化的思想？问题2：开始，奥斯特的实验研究均以“失败”告终，为什么？你从中有何启发？问题3：奥斯特是如何发现电流磁效应的？以前的实验为什么会失败？谈谈你的想法。奥斯特发现电流磁效应的实验有何意义，竟使安培、
5、法拉第对奥斯特有如此高的评价？阅读教材，讨论、交流、发表见解。1电现象与磁现象的联系电现象与磁现象的相似使我们猜想，两者之间可能存在某种联系。自然界中的磁体总存在着两个磁极，自然界中同样存在两种电荷。不仅如此，磁极之间的相互作用，与电荷之间的相互作用具有相似的特征：同名磁极或同一种电荷相互排斥，异名磁极或异种电荷相互吸引。1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱刀叉竟然有了磁性。1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。但是，也许是由于磁极不可能像电荷那样单独存在，也许是磁体不会对带电体产生直接影响也许是由于其他原因，直到19世纪初，库仑、托马斯杨和安培等著名物理学家，都认为电
6、与磁是互不相关的两回事。不过，在18世纪和19世纪之交，随着对摩擦生热及热机做功等现象认识的深化，自然界各种运动形式之间存在着相互联系并相互转化的思想，在哲学界和科学界逐渐形成。深受康德哲学思想影响的丹麦物理学家奥斯特相信，就像电和热、电和光之间存在联系一样，电和磁之间也应该存在着联系。2电流的磁效应（1）奥斯特的实验奥斯特的实验研究并非一帆风顺。当时人们见到的力都沿着物体连线的方向，即所谓“纵向力”。受这个观念的局限，奥斯特总是把磁针放在导线的延长线上，然而均以失败告终。1820年4月，在一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在一个带玻璃罩的指南针的上方，通电时磁针转动了。这个现象可能没有
7、引起听众的注意，但却是奥斯特盼望已久的。（2）电流的磁效应奥斯特连续进行了大量的研究，同年7月发表论文，宣布发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。奥斯特实验表明电流的周围能够产生磁场，这种现象称为电流的磁效应。为此，安培写道：“奥斯特先生已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了。”法拉第则评论说：“他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”三、磁场1磁场的来源（1）磁体的周围存在磁场在玻璃板上放两辆小车，小车上各放置一条形磁铁。通过实验观察到，磁体同名磁极相斥，异名磁极相吸，且不需要接触就可以发生力的作用。显然这一力是场力，但磁铁并不带电，不存在电场，它是另一种场磁场。磁体
8、周围存在着磁场，常见的条形磁铁、蹄形磁铁周围都存在着磁场。（2）电流的周围存在磁场除磁体周围有磁场外，丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。把一条导线平行地放在小磁针的上方，当导线中通入电流，导线下方的小磁针发生转动，说明电流周围的周围也有磁场。奥斯特实验表明，电流的周围也存在磁场。2磁体与电流间的相互作用通过磁场来完成磁体与磁体之间不需要直接接触，就能发生相互作用，它们之间的相互作用力是通过磁场来完成的。电流能够产生磁场，那么电流在磁场中是否受力呢？磁场对电流的作用。照课本图那样，把一段直导线放在磁铁的磁场里，给导线通上电流。导线发生运动。磁场不仅对磁极产生力的作用，对电流也产生力
9、的作用。电流能够产生磁场，而磁场对电流又有力的作用，那么电流和电流之间能否发生力的作用呢？两条平行直导线，通以相同方向的电流时或通以相反方向的电流。两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互吸引；当通以相反方向的电流时，它们相互排斥。磁极磁场磁极磁极磁场电流电流磁场电流磁极和磁极间、磁极和电流间、电流和电流间都是通过磁场来传递的。3磁场（1）磁场磁体或电流在其周围空间里产生磁场，而磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。这样，我们对磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用获得了统一认识，所有这些相互作用都是通过磁场来传递的。存在于磁体或电流周围的，能够传递它们之间的相
10、互作用力的特殊物质。（2）磁场的基本性质对处于其中的磁极或电流有力的作用。（3）磁场的物质性虽然磁场看不见摸不着，对于我们初学者感到很抽象，其实磁场和电场一样是客观存在的，是物质存在的一种特殊形式。磁场是客观存在的，是物质存在的一种特殊形式。四、地球的磁场思考：悬吊着的磁针为什么会指示南北呢？说明地球的周围有磁场，地磁场对磁针产生了磁场力。发现磁针能够指向南北，这实际上就是发现了地球的磁场。指南针的广泛使用，又促进了人们对地球磁场的认识。1地磁场地球在地面附近空间产生的磁场，叫做地磁场。2地理两极与地磁两极不重合地球的周围存在磁场，地球实际上就是一个巨大的磁体，它也有两个磁极，地磁南极和地磁北
11、极。地磁场的南北极与地理的南北极并不重合。因此，磁针并非准确地指向南北。3磁俯角地磁场的南北极连线与地理的南北极之间有一个偏角，叫做磁偏角。磁偏角的数值在地球上不同的地点是不同的。而且，地球的磁极在缓慢地移动，磁偏角也在缓慢地变化。磁俯角的发现对于科学的发展和指南针在航海中的应用都很重要。4地磁场的分布特点地磁场的分布大致就像一个条形磁铁外面的磁场。许多天体和地球一样，也存在着磁场。如太阳、月亮、火星等都存在磁场。但它们的磁场有不同的特点。如火星的磁场不像地球的磁场那样是全球性的，而是局部的。因此指南针不能在火星上工作。对天体磁场的研究具有十分重要的科学意义。小结通过本节课的学习，主要学习了以下几个问题：1学习了磁现象、磁性和磁极等概念；2学习了电流的磁效应；3磁体周围，电流周围都有磁场，磁场是物质存在的一种形式。4磁场的基本性质：它对放入其中的磁体或电流有力的作用。5了解了地球的磁场及地球磁场的分布特点。布置作业教材第82页“问题与练习”。