20.1 磁现象 磁场 教案 （新教材）初中物理人教版九年级全册（2024）

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第1节 磁现象 磁场教学设计，共10页。教案主要包含了师生活动，提出问题，设计意图，实验现象，实验结论等内容，欢迎下载使用。
1．了解磁现象，认识磁场、地磁场。
2．经历用磁感线描述磁场的过程，培养模型建构和科学推理能力。
3．通过研究磁体周围磁场方向的实验，培养观察和分析能力。
4．了解我国古代对磁现象的研究，感受中国古人的智慧，增强民族自豪感。
教学重点
知道磁体周围存在着一种特殊的物质—磁场。
教学难点
用磁感线描述磁体周围的磁场。
教学过程
新课导入
【师生活动】教师展示课件，教师讲述郑和下西洋的历史，引入我国古代的指南针，提出问题，司南是通过什么原理来指示方向的。
【提出问题】在茫茫大海上，司南为什么能精准导航？它的原理是什么？

【设计意图】利用跨学科（历史与物理）背景激发学生的学习兴趣，建立传统文化与科学知识的联系。引入本节课的课题磁现象和磁场。
新知探究
一、磁现象
【师生活动】教师从2000多年前，先辈就发现了天然磁铁矿石吸铁的性质入手，讲解磁性、磁体和磁体分类。教师通过铁屑在磁体上的分布特点，来引导学生学习和认识磁极。再通过磁体小车的课堂活动来探究磁体间相互作用的规律，让学生得出结论。然后讲解磁现象、磁化和磁化在生活中的应用及影响。
在2000多年前的春秋时期，我们的祖先就发现了天然磁铁矿石吸铁的性质。
1．磁性：如果物体能够吸引由铁、钴、镍等制成的物品，就说其具有磁性。
2．磁体：具有磁性的物体。
3．磁体的分类
（1）按磁体的形状分：条形磁体和蹄形磁体
（2）按磁体的来源分：天然磁体和人造磁体
（3）按磁性保持的时间分：永磁体和软磁体
4．磁极
将一根条形磁体放入一堆铁屑中，然后取出来观察，铁屑在磁体上的分布有什么特点?这说明什么?
条形磁体两端吸引的铁屑比较多中间吸引的铁屑比较少，说明磁体上各处磁性强弱分布不均，其两端的磁性较强。
磁极：磁体上磁性最强的部分叫作磁极。
5．磁极的规定：能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫作南极或S极，指北的那个磁极叫作北极或N极。

无论磁体的形状如何，一个磁体一定会有两个磁极。
6．磁体间相互作用的规律
将两个磁体分别固定在小车上，使两辆小车上磁体的N极相互靠近后再释放小车；之后再将两辆小车上磁体的N极和S极相互靠近后再释放小车，如图乙所示。你看到了什么现象?这一现象说明了什么?
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
7．磁化
（1）磁化现象：把原来不显磁性的物质，在磁体或电流的等方式作用下使其显出磁性的过程叫作磁化。
（2）磁化的方法
①接触或靠近磁体；
②用一个磁体在磁性物体上沿一个方向摩擦，就可使这个物体变成磁体；
③利用充磁机对磁性材料充磁。钢被磁化后能长时间保持磁性，铁则不能。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。
（3）磁化的应用
磁化在生活中的应用主要体现在信息存储、驱动设备、家电配件等方面
（4）磁化的影响
日常生活中，磁化会对生活用品产生一些不利的影响。
（5）为什么硬币一端被磁体吸引后，另一端会相互排斥？
硬币中含镍，镍是磁性材料，能够被磁化。硬币被磁体吸引后被磁化，硬币的左端一侧为同名磁极，因为同名磁极相互排斥，所以彼此远离。
（6）如果磁体被分割成两段，是否会出现单磁极？
断裂成的两部分会成为新的磁体，断裂端分别形成两个新的异名磁极。磁极总是成对出现的，至今还未发现单磁极的磁体。
【设计意图】从初中生认知规律入手，由浅入深搭建磁现象基础认知，为后续磁场知识铺垫；以实验探究为核心落实物理学科素养，让抽象知识具象化；通过 “定义 — 分类 —规律” 的逻辑构建系统化知识体系，同时结合生活实例让学生体会物理的实用性，融入我国古代磁学成就渗透人文素养，并通过设问分析突破认知难点，兼顾知识传授、能力培养与素养提升。
二、磁场
【师生活动】教师从课堂活动两磁体间的相互吸引入手，引导学生从物体运动状态的改变进行思考，让学生们得出磁体周围存在着一种特殊的物质。类比红旗可以来判断看不见的风的大小，推理出可以把磁体放入磁场中来认识磁场的强弱和方向。然后通过研究磁体周围磁场方向的实验，让学生联想到可以用带箭头的曲线来形象的描述磁场。然后教师通过幻灯片展示一些常见磁体的磁感线，并讲解磁感线的特点。
用细绳将一条形磁体悬挂起来，再用另一块条形磁体靠近它。你观察到什么现象？为什么两磁体间没有接触，却能产生相互作用呢？
磁体周围有什么呢？
磁体之间相互吸引（靠近），磁体的运动状态改变是由于受到力的作用。
说明磁体周围存在一种看不见，摸不到却真实存在的特殊物质。
1．磁场
（1）磁场：磁体周围存在一种看不见、摸不到的物质，称为磁场。
（2）磁场的基本性质
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发生的。
磁场看不见、摸不着，我们怎样认识它?
风看不见也摸不着，我们可以根据它对旗子的作用来判断风的大小和方向。同理，磁场看不见也摸不着，我们可以根据它对放入其中的磁体产生的作用来认识磁场的强弱和方向。
【实验】用磁针感知磁场
在条形磁体附近的某点放一枚小磁针，观察小磁针N极的指向。换用其他小磁针放在该点，再做一次实验，观察小磁针N极的指向。

【实验现象】尽管小磁针不同，但是小磁针N极在磁体周围某个确定点的指向是不变的。
【实验结论】磁场具有方向性。
2．磁场方向
物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。
小磁针放在磁体周围不同位置时，情况又是怎样的呢？
【实验】研究磁体周围磁场的方向
在条形磁体周围放置一些小磁针，观察小磁针N极的指向，画出各点的磁场方向。磁场的分布是否有规律？
【实验现象】小磁针有规律地排列起来。
为了凸显这种现象，将小磁针换成铁屑进行实验。
【实验】在条形磁体上面放一块玻璃板，在玻璃板上撒一层铁屑，铁屑被条形磁体磁化，就变成一枚枚“小磁针”。轻轻敲打玻璃板，我们观察到什么现象？
【实验现象】我们看到,被磁化后的铁屑在磁体周围的磁场的作用下，有规则地排列起来。形成一条条曲线。
【实验结论】我们可以用一些带箭头的曲线，方便、形象地描述磁场。
3．磁感线
（1）定义：用一些带箭头的曲线，方便、形象地描述磁场，该曲线叫作磁感线。磁感线是假想的物理模型，实际并不存在。但磁场是真实存在的。
（2）磁场的磁感线分布


（3）磁感线的方向表示磁场的方向
磁感线是有方向的曲线，曲线上箭头的方向表示磁感线的方向，也是该点磁场的方向。
磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。
在磁体内部，从S极回到N极，为闭合曲线。
（4）磁感线的疏密表示磁场的强弱
磁感线分布越密的地方，其磁场越强；磁感线分布越疏的地方，其磁场越弱。磁体两极磁场最强，中间磁场最弱，离磁体越远，磁场越弱。任何两条磁感线都不会相交。
磁场强度：A>B
【设计意图】主要以磁体相互作用的实验现象与递进式探究流程来构建此小结，以 “磁体不接触却能相互作用” 的问题为切入点，先通过分析现象引出磁场的概念和基本性质，再用 “风与旗子” 的类比教学生用转换法认识抽象的磁场；随后设计单点小磁针、多点小磁针、铁屑替代三个递进实验，探究得出磁场的方向性并明确其规定，再由铁屑排列的曲线现象自然引入磁感线这一假想物理模型，然后讲解磁感线的方向、疏密、分布特点及磁体内外的闭合曲线特征；让学生掌握磁场、磁感线的核心知识点，在探究过程中渗透转换法、模型法等物理方法，培养学生的实验探究能力、空间思维和严谨的科学态度，实现知识传授与物理核心素养培养的结合。
三、地磁场
【师生活动】教师引导学生观察桌面上静止的几枚小磁针的N极的方向，让学生得出在我们的周围存在磁场，教师展示课件引导出地磁场的概念并讲解地磁场的特点和重要性。磁偏角的发现比西方早400多年。
拿几枚小磁针放在桌面上，你可以发现，静止时它们都指向同一方向，即小磁针的N极总是指向北方。这是为什么呢？
地球周围存在的磁场叫地磁场。
1．地磁场
（1）概念：地球周围空间存在的磁场叫作地磁场。地球本身相当于一个巨大的磁体，指南针可以指示方向，正是受地磁场作用的结果。
（2）地磁场的特点
①地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近。
②地磁的两极和地理的两极并不重合。
世界上最早记述磁偏角的人是我国宋代学者沈括（1031—1095），这个发现比西方早了400多年。
2．地磁场的重要性
地磁场对人类的生产、生活都有重要意义，有些动物能够感觉到磁场，如绿海龟、鸽子等，它们能利用地磁场“导航”。
地磁场还是地球生命的“保护伞”。从太阳或其他星体发射出来的高速带电粒子流，在接近地球时，地磁场会改变其运动方向，使其偏离地球，对地球起到了保护作用。
【设计意图】以小磁针静止指向北方的现象提问切入，既承接前文磁场、磁极知识，降低理解门槛，激发学生探究欲；知识点按 “概念 —特点—重要性” 由浅入深层层推进，贴合学生认知思维；讲解地磁两极与地理两极不重合特点时融入宋代沈括记述磁偏角的史料，将物理知识与传统文化结合，渗透文化自信和人文素养；结合指南针、绿海龟和鸽子利用地磁场导航、地磁场成为地球生命 “保护伞” 等实例，让抽象的地磁场知识具象化，体现物理知识的现实实用性；呼应新课导入中司南指南、郑和航海导航的核心问题，形成磁现象教学的完整闭环，更将磁场知识从普通磁体拓展到地球这个特殊巨大磁体，完善磁现象的知识体系，帮助学生建立 “磁场是广泛存在的特殊物质” 的完整物理观念。
四、课堂练习
【师生活动】展示课堂练习，学生思考作答。
【设计意图】通过学生对课堂练习的作答与教师的讲解，进一步巩固学生对磁现象和磁场的理解与应用。
课堂小结