(一)教学目的
1.知道磁体周围存在着磁场和磁场具有方向性;
2.知道磁感线可用来形象地表示磁场及其方向。
(二)教具
条形磁体,蹄形磁体,小磁针,玻璃板,铁屑。
(三)教学过程
1.提问,引入新课
复习提问:什么是力?(力是物体对物体的作用)
当两磁极相互靠近时,其相互作用是怎样的?
(同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引)
进一步提问引入新课:
两磁极相互靠近并未接触时,它们是怎样发生作用的呢?放在磁体附近的大头针并未接触磁体却能被磁体所吸引,磁体又是怎样作用于大头针的?这节课我们就来研究探索这类问题。
2.进行新课
(1)引导通过实验认识磁场的存在
请同学们将小磁针、条形磁体摆放在桌子上,然后进行下列实验:
学生实验:首先在桌上放一圈小磁针,观察小磁针的指向;然后将条形磁体放到小磁针中间,观察小磁针的指向有什么变化;再拿开磁体,
高中生物,观察小磁针的指向。
提问:同学们刚才观察到什么现象?
(当条形磁体放到小磁针中间时,小磁针的指向都发生了偏转,不再指南北了,拿开磁体,小磁针又恢复了原来的指向)
进一步提问:当条形磁体放到小磁针中间时,磁体周围的小磁针都发生了偏转,说明小磁针都受到了磁力作用,这个力是磁体直接作用于小磁针的吗?为什么?
(不是。因为小磁针没有直接接触磁体)
教师指出:由上述现象我们可以推断出磁体周围的空间一定存在着一种物质,磁体是通过这种物质对小磁针发生了磁力的作用,使它发生了偏转。科学家把这种物质叫做磁场。板书:
一、实验表明:磁体周围的空间存在着磁场。
讲述:同学们也许会问:我们并没有看见磁场周围的磁场啊?看不见、摸不着的东西,我们可以根据它所表现出来的性质来研究它、认识它,这正是科学的力量所在,也是我们应该和掌握的科学研究。
紧接着提问:空气看不见、摸不着,我们可以根据什么来认识它?
(根据空气流动形成的风所产生的作用来认识它)
电流看不见、摸不着,我们可以根据什么来认识它?
(根据电流所产生的效应来认识它)
教师指出:同样,磁场看不见、摸不着,我们可以根据它所表现出来的性质来认识它。
提问:磁场的基本性质是什么呢?
引导学生分析:从上面的实验可以看出,把小磁针放入磁体周围的磁场中时,要受到磁场的磁力作用;当两个磁极靠近时,它们之间的相互排斥或相互吸引也是磁场作用的结果。由此我们可以得出下列结论:
板书:二、磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用都是通过磁场发生的。
(2)研究磁场的方向
提问:我们知道,力是有方向的。既然磁场对放入其中的磁体都产生磁力的作用,那么磁场有没有方向呢?它的方向又是怎样的呢?
让学生再观察一次前面的实验,提问:
小磁针在磁场中是保持一定方向,还是上下、左右摆动,没有一定方向?这说明什么?(保持一定的方向,说明磁场是有方向的。)
教师讲解并板书:三、在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
(3)通过实验研究磁感线
提问:磁场看不见、摸不着,有没有办法把磁场及其方向更形象、更直观地显示出来呢?讲述:我们知道,小磁针在磁场中要受到磁场的作用,小磁针的北极所指的方向就是该点的磁场方向。那么,我们可以在磁场中放上许许多多的小磁针,它们的分布情况和北极所指的方向就可以形象直观地显示出磁场的分布情况和方向。
进一步提问:小磁场在磁场中的分布情况是怎样的呢?下面我们用铁屑代替小磁针来做实验:(铁屑放入磁场中被磁化,每粒铁屑都变成了小磁针)
学生实验:在一块玻璃板上均匀地撒一些铁屑,然后把玻璃板放在条形磁体上,轻敲玻璃板,观察铁屑的分布有什么变化?换用蹄形磁体再做一次,观察蹄形磁体周围的铁屑分布有什么变化?
提问:同学们观察到了什么现象?
(观察到铁屑在磁场的作用下转动,最后有规则地排列成一条条曲线。)
进一步提问:这个现象对我们直观地显示磁场的分布情况有什么启示呢?师生讨论得出:因为铁屑的分布情况可以显示磁场的分布情况,所以我们可以仿照铁屑的分布情况,在磁体的周围画一些曲线,使任一点的曲线方向都跟该点小磁针北极所指的方向一致,这样就可以用这些有方向的曲线来描述磁场的情况。
教师指出:科学家把这样的曲线叫做磁感应线,简称磁感线。并且通过研究发现,磁体周围的磁感线的方向都是从磁体北极出来,回到磁体南极的。
板书:四、磁感线:可以用来形象、精确地描述空间磁场的分布情况。磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来,回到磁体南极。
引导学生在黑板上画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线。
提问:同名磁极、异名磁极间磁感线的分布情况又是怎样的呢?下面我们用同样的办法来研究。
学生实验:在一块玻璃上均匀地撤一些铁屑后,先放在异名磁极上,后放在同名磁极上,观察铁屑的分布情况。
仿照铁屑的分布情况,画出同名磁极、异名磁极间的磁感线。
教师强调:磁体周围的磁感线只是帮助我们描述磁场而假想的一条条曲线。磁场是客观存在的,而磁感线并不存在。
提问:知道一个磁场的磁感线分市情况后,你将怎样根据磁场的方向判断放在其中的小磁针的N、S极所受磁力的方向呢?
教师提出:在磁场中的某点,磁针北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。
引导学生讨论课本中的“想想议议:。
3.小结
提问:本节课我们主要研究了哪两个内容?
学生回答后,教师板书课题:
第二节磁场和磁感线
在这两个内容里我们应该掌握哪些呢?
引导学生进行归纳(略)。
(四)说明
这节课的内容很抽象,要在做好实验的基础上,有层次地提出问题,引导学生进行分析、抽象。在教学中要注意培养学生的抽象。
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