八年級(jí)物理下冊(cè) 第九章 電和磁 第二節(jié) 磁場(chǎng)導(dǎo)學(xué)案（無答案） 新人教版

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1、第二節(jié) 磁場(chǎng) 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、知道磁體磁體周圍存在磁場(chǎng) 2、知道磁感線可用來描述磁場(chǎng)，知道磁感線的方向怎樣確定 3、知道地球周圍存在磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)的南、北極 學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)：用磁感線描繪磁場(chǎng)的分布 學(xué)習(xí)思路：“場(chǎng)”是物理學(xué)中一個(gè)重要概念，“磁場(chǎng)”看不見，摸不到，十分抽象，難于理解。本節(jié)課要充分運(yùn)用生活中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用“類比”的方法，促使我們把生活實(shí)際中認(rèn)識(shí)“風(fēng)”的方法、手段來認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)的存在。 自主學(xué)習(xí)： 一．磁場(chǎng) 活動(dòng)1：如圖所示，在條形磁體周圍放了四個(gè)小磁針，根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，你認(rèn)為哪幾個(gè)小磁針能夠發(fā)生偏轉(zhuǎn)？用“↑”或“↓”標(biāo)出小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向。 思考：小磁針

2、與條形磁體沒有接觸，為什么會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)？ 填一填： 1、大量的科學(xué)研究表明：磁體的周圍確實(shí)存在著一種物質(zhì)，物理學(xué)中把這種物質(zhì)命名為 。 你能否把風(fēng)力演示儀中的風(fēng)的狀況描述出來？能利用圖表示更好。 我們可以用帶箭頭的曲線來描述風(fēng)的狀況，每一根曲線的方向都代表風(fēng)吹動(dòng)的方向，在一些漫畫中我們經(jīng)?？梢钥吹竭@樣的畫面。如果看不見、摸不到的事物能夠?qū)δ承?duì)象施加影響，我們就可以通過這些對(duì)象來認(rèn)識(shí)這個(gè)“神秘”的事物。在物理研究過程中，我們經(jīng)常采用這種方法（轉(zhuǎn)換法）。磁場(chǎng)能夠?qū)Υ裴槹l(fā)生影響，我們就可以通過磁針來認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)。 活動(dòng)2：將條形和蹄形磁體放在桌子上，把玻璃板蓋在磁體上，

3、將收集的鐵屑均勻撒在玻璃板上，輕輕敲擊玻璃板，觀察鐵屑的分布情況。 填一填： 2、磁體的周圍都存在著 ，磁場(chǎng)的方向是磁場(chǎng)中某點(diǎn)小磁針靜止時(shí) 極所指的方向；都是從磁體的 極出發(fā)，最后回到 極。 3、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生 的作用。磁體間的相互作用是通過 產(chǎn)生的。 可以看出，這些鐵屑的分布很有規(guī)律，為了研究方便，我們?cè)鯓影堰@些鐵屑的分布情況描繪下來呢？為了形象地描述磁場(chǎng)，在物理學(xué)中，用一些有方向的曲線把磁場(chǎng)的分布情況描述下來【磁感線的概念】，這些曲線就是磁感線。 特別說明：1、磁感線是為了直觀、形

4、象地描述磁場(chǎng)而引入的帶方向的曲線，不是客觀存在的。但磁場(chǎng)客觀存在。2、用磁感線描述磁場(chǎng)的方法叫建立理想模型法。3、磁感線是封閉的曲線。4、磁感線立體的分布在磁體周圍，而不是平面的。4、磁感線不相交。5、磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。 典型的磁場(chǎng)分布： 畫磁感線時(shí)應(yīng)注意的問題：任何兩條磁感線都不能相交；?磁感線可以用虛線畫，也可以用實(shí)線畫，但必須有方向 二、地磁場(chǎng) 活動(dòng)3：把小磁針放在桌子上，輕輕撥動(dòng)一下，等它靜止下來觀察它的指向；在撥動(dòng)一下，等它靜止下來再觀察它的指向 填一填： 4、地磁場(chǎng)：在地球周圍的空間里存在的磁場(chǎng)，指南針指南北是因?yàn)槭艿? 作用。 5

5、、地磁場(chǎng)的的形狀和 的磁場(chǎng)很相似，北極在地理的 ________附近，地磁場(chǎng)的南極在地理的_______附近。 　　磁偏角：首先由 發(fā)現(xiàn)。 合作探究： 一、磁場(chǎng) 1、磁場(chǎng)是看不見、摸不著的。怎樣用實(shí)驗(yàn)的方法檢測(cè)它的存在？ 2、磁感線與磁場(chǎng)的描述 3、磁場(chǎng)有方向嗎？什么實(shí)驗(yàn)表明磁場(chǎng)是有方向的？ 4、磁感線怎樣描述磁場(chǎng)的方向？ 5、磁感線怎樣描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱？ 6、條形磁體的磁感線、蹄形磁體的磁感線、同名磁極間的磁感線、異名磁極間的磁感線各自有什么特征？ 7、磁感線是真實(shí)存在的嗎？以前接觸過類似的物理模型，這個(gè)物理模型是

6、什么？ 8、磁感線只分布在一個(gè)平面里嗎？ 9、兩條磁感線能相交嗎？為什么？ 二、地磁場(chǎng) 1、指南針與南北方向 （1）指南針指南指北的根本原因是什么？ （2）指南針決定了南北方向，還是指南針確定南北方向？ 2、磁偏角 指南針準(zhǔn)確指向地理南北極，還是準(zhǔn)確指向地磁的北極和南極？ 3、教材中說到的“動(dòng)物羅盤”，說的是什么意思？ 【歸納升華】：這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁場(chǎng)及地磁場(chǎng)的知識(shí)。磁場(chǎng)和磁感線都比較抽象，磁場(chǎng)是實(shí)際存在的，磁感線不存在，它是為描述磁場(chǎng)的分布情況而假設(shè)出來的，磁感線方向就是磁場(chǎng)方向，也是磁場(chǎng)中的小磁針的北極所指的方向，三者永遠(yuǎn)是一致的。而地磁場(chǎng)是磁場(chǎng)的一個(gè)特例，它的磁

7、場(chǎng)方向是由南到北的。 1、下列說法正確的是 A、 磁極間的相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的 B、 在磁場(chǎng)中的不同位置，磁場(chǎng)方向一般不同 C、 磁體的周圍空間存在著磁場(chǎng) D、 磁場(chǎng)的方向就是小磁針的受力方向 2、關(guān)于磁感線正確的是 A、 磁感線是由細(xì)鐵屑所連成的曲線 B、 磁感線是磁場(chǎng)中確實(shí)存在的 C、 磁感線是一條閉合曲線 D、 在磁場(chǎng)周圍空間的某一點(diǎn)會(huì)有兩條或多條磁感線交叉 3、標(biāo)出下圖中磁體的N、S極和磁感線的方向 4、小磁針在圖所示的位置靜止，請(qǐng)標(biāo)出磁體的磁極,并畫出磁感線的方向. ●物理閱讀 地磁場(chǎng)的奧秘 地球是個(gè)巨大的磁體，它周圍空間存在的磁

8、場(chǎng)叫地磁場(chǎng)。從我國古人發(fā)明指南針以來，人們就已經(jīng)知道地球存在著南北極對(duì)稱的磁場(chǎng)。幾千年來，人們對(duì)這個(gè)磁場(chǎng)的存在習(xí)以為常，很少有人對(duì)此現(xiàn)象做過深入的研究。最近日本的一個(gè)研究小組利用超級(jí)電子計(jì)算機(jī)成功地摸擬出地磁場(chǎng)。然而，觀測(cè)表明，從19世紀(jì)以來，地球磁場(chǎng)強(qiáng)度減少了約一成。于是有人認(rèn)為，1000年以后地磁場(chǎng)將消失。也有人認(rèn)為近年來地磁場(chǎng)強(qiáng)度的減小是暫時(shí)的，很快將轉(zhuǎn)為強(qiáng)度增加。于是眾說紛起，那么地磁場(chǎng)到底是怎樣的？對(duì)地球上的生物有什么作用呢？ 一、地磁場(chǎng)的兩極位置 根據(jù)科學(xué)家的研究，地磁極的大概位置是：地磁南極在東經(jīng)140°、南緯67°的南極洲威爾克斯附近；地磁北極在西經(jīng)100°、北緯76°的北

9、美洲帕里群島附近。所以地磁南北極和地理的南北極并不重合?？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)，地磁南北極的地理位置不是固定不變，而是在緩慢變化著的。 二、地磁場(chǎng)的起源 地球存在磁場(chǎng)的原因還不為人所知，普遍認(rèn)為是由地核內(nèi)液態(tài)鐵的流動(dòng)引起的。最具代表性的假說是“發(fā)電機(jī)理論”。1945年，物理學(xué)家埃爾薩塞根據(jù)磁流體發(fā)電機(jī)的原理，認(rèn)為當(dāng)液態(tài)的外地核在最初的微弱磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，像磁流體發(fā)電機(jī)一樣產(chǎn)生電流，電流的磁場(chǎng)又使原來的弱磁場(chǎng)增強(qiáng)，這樣外地核物質(zhì)與磁場(chǎng)相互作用，使原來的弱磁場(chǎng)不斷加強(qiáng)。由于摩擦生熱的消耗，磁場(chǎng)增加到一定程度就穩(wěn)定下來，形成了現(xiàn)在的地磁場(chǎng)。 還有一種假說認(rèn)為：鐵磁質(zhì)在770℃（居里溫度）的高溫中磁性會(huì)完全消

10、失。在地層深處的高溫狀態(tài)下，鐵會(huì)達(dá)到并超過自身的熔點(diǎn)呈現(xiàn)液態(tài)，決不會(huì)形成地球磁場(chǎng)。而應(yīng)用“磁現(xiàn)象的電本質(zhì)”來做解釋，認(rèn)為按照物理學(xué)研究的結(jié)果，高溫、高壓中的物質(zhì)，其原子的核外電子會(huì)被加速而向外逃逸。所以，地核在6000K的高溫和360萬個(gè)大氣壓的環(huán)境中會(huì)有大量的電子逃逸出來，地幔間會(huì)形成負(fù)電層。按照麥克斯韋的電磁理論：電動(dòng)生磁，磁動(dòng)生電。所以，要形成地球南北極式的磁場(chǎng)，必然需要形成旋轉(zhuǎn)的電場(chǎng)，而地球自轉(zhuǎn)必然會(huì)造成地幔負(fù)電層旋轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)的負(fù)電場(chǎng)，磁場(chǎng)由此而生。 三、地磁場(chǎng)對(duì)生物活動(dòng)的影響 像海龜、鯨魚、候鳥等眾多遷徙動(dòng)物均能走南闖北，每年可旅行幾千公里，中途往往還要經(jīng)過汪洋大海，但是還能測(cè)定

11、精確的位置。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，海龜能通過地球磁場(chǎng)和太陽及其他星體的位置來辨別方向。但對(duì)于遷徙中的海龜來說，僅有“方向感”是不夠的，它們可能還有一張“地圖”，用于明確自己的地理位置，最終到達(dá)某個(gè)特定的目的地。美國北卡羅來納大學(xué)查珀?duì)栂柗中５目下迓芯啃〗M發(fā)現(xiàn)，綠海龜對(duì)不同地理位置間的地磁場(chǎng)強(qiáng)度、方向的差別十分“敏感”，它們能通過地磁場(chǎng)為自己繪制一張地圖。 信鴿能在遙遠(yuǎn)的地方飛回而不迷失方向，也是由于地磁的幫助。 四、地磁場(chǎng)對(duì)地球生物的保護(hù) 地磁場(chǎng)并不強(qiáng)，但對(duì)于地球上的各種生命來說，卻顯得非常重要。如在地球南北極附近或高緯度地區(qū)，有時(shí)在晚上會(huì)看到一種神奇的燦爛美麗的彩色光帶──極光。當(dāng)太陽輻射出的帶電粒子進(jìn)入地磁場(chǎng)后，在地磁場(chǎng)的作用下，有害帶電粒子沿地磁場(chǎng)的磁感線做螺旋線運(yùn)動(dòng)，最終會(huì)落到地球兩極上空的大氣層中，使大氣層中的分子電離發(fā)光，形成極光。 所以這個(gè)“超巨”的地磁場(chǎng)，對(duì)地球形成了一個(gè)“保護(hù)盾”，減少了來自太空的宇宙射線的侵襲，地球上生物才得以生存滋長。如果沒有了這個(gè)保護(hù)盾，外來的宇宙射線，會(huì)將最初出現(xiàn)在地球上的生命幼苗全部殺死，根本無法在地球上滋生。