九年级物理第十四章磁现象教案

第十四章电磁现象第一节简单的磁现象

(1)认识永磁体的磁现象

提问：磁铁具有哪些性质？它只能吸铁吗？请同学们自己通过实验进行探索。

学生实验：将课前准备的铁片、钢锯片、镍币、铜片、玻璃片等器材放在桌上摆好，用条形磁铁分别接近它们，观察发生的现象。

提问：磁铁能吸引哪些物质？

（磁铁能吸引铁制物质，能微弱地吸引镍币）

教师指出：磁铁除了能吸引铁、镍外，还能吸引钴，钴是稀有金属，我们平时很少见。由此，我们可以得出下列结论：

板书：一、磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。具有磁性的物质叫做磁体。

提问：磁体各部分吸引铁的能力都一样吗？请同学们自己动手做下列实验。学生实验：把一些大头针平铺在一张白纸上，分别将条形磁体和蹄形磁体平放在大头针上，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动。

提问：观察到什么现象？由此可得出什么结论？

（观察到磁铁两端能吸引较多的大头针，而中部没有吸引大头针，这表明磁铁两端的磁性最强）

教师归纳并板书：二、磁体各部分的磁性强弱不同，磁体上磁性最强的部分叫做磁极，它的位置在磁体的两端。

提问：从上面实验可以看出，磁体有两个磁极，怎样表示这两个磁极呢？请同学们观察下面的实验。

演示实验：先用线将条形磁体悬挂起来，使它自由转动，观察它的静止方位；再支起小磁针，让它在水平方向上自由转动，观察它的静止方位。

提问：条形磁体、小磁针静止时，两个磁极分别指向什么方向？（都是一端指南，一端指北）

教师指出：可以自由转动的磁体，静止后恒指南北，世界各地都是如此。为了区别这两个磁极，我们就把指南的磁极叫南极，或称S极；另一个指北的磁极叫北极，或称N极。板书：三、磁体上的两个磁极，一个叫南极（S极），一个叫北极（N极）。提问：世界最早的指南工具是什么？它是根据什么原理制成的？

出示司南的挂图和幻灯片，说明世界最早的指南针就是我国战国时代的指南

针，叫司南，它是根据磁针静止时总是指南北的原理制成的。

讲述：我们已经认识了磁体的许多磁现象，磁体可分为天然磁体和人造磁体，通常我们看到和使用的磁体都是人造磁体，它们都能长期保持磁性，通称为永磁体。

(2)研究磁化现象

提问：人造磁体是根据什么道理制作的？请同学们观察下面的实验：

演示实验：按课本那样进行演示实验。边演示边提问：

铁棒原来有没有磁性？（没有）当用磁体慢慢从上部接近铁棒时，观察到什么现象？（观察到铁棒能吸引下面的铁屑）这说明什么？（说明铁棒也获得了磁性）

教师指出：铁和钢都可以用这种方法获得磁性，我们把这种现象叫做磁化现象。板书：五、使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。铁和钢制的物体都能被磁化。

重做上面的实验：当铁棒吸引铁屑后，将上部的磁体拿掉。

提问：当磁体拿掉后，铁棒还能吸引下面的铁屑吗？这说明什么？（铁棒不能吸引铁屑，说明铁棒的磁性容易消失）

教师指出：铁棒被磁化后，磁性容易消失，称为软磁体。钢被磁化后，磁性能够长期保持，称为硬磁体或永磁体，钢是制造永磁体的好材料。

提问：除了钢、铁外，还有哪些物质可作磁性材料？它们在现代科技中有哪些应用呢？向学生展示录音带、磁性卡等，介绍这些磁性材料的应用。

作业 1.课后习题 2.练习册

课后反思

第二节磁场

提问：磁铁具有哪些性质？它只能吸铁吗？请同学们自己通过实验进行探索。

学生实验：将课前准备的铁片、钢锯片、镍币、铜片、玻璃片等器材放在桌上摆好，用条形磁铁分别接近它们，观察发生的现象。

提问：磁体两端的磁性最强，如果把两磁极相互靠近时，会发生什么现象呢？下面请同学们通过实验来研究。（不通过接触可以发生作用）

学生实验：把一块条形磁体用线吊起来，用另一块条形磁体的N极先慢慢地接近吊起的N极，再慢慢接近吊起的S极，观察磁极间的相互作用。

磁极间的相互作用是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。

追问：为什么不接触小磁针，小磁针方向也会发生改变呢？（是否能举重力场），原来磁体的周围存着磁场。（小磁针受到磁场的磁力作用，才具有新的指向）。二.磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生磁力作用演示：

原来静止时指南针，一端指南，一端指北，若把它放在磁场中，小磁针就会转动起来，静止时，小磁针就会有不同指向，原来是由于磁体受到磁力方向不同的原故。

磁场有方向：规定小磁针在磁场中静止时，北极的指向规定为

这一点的磁场方向。

演示实验：把四个小磁针放在磁场的不同点上。发现：静止时，不同点的磁针指向不一定相同。说明：磁场中不同点的磁场方向不一定不同。

那么磁体周围的磁场方向是怎样的呢？又怎样来表示它呢？

我们在磁场中多放一些小磁针，方向分布就会越来越具体。

如果磁针再多一点，就更清楚了，用若干小铁屑代表小磁针。

（注意磁铁小，玻璃大铁屑细）得到条形磁体周围磁场分布。把一块玻璃覆盖其上，描下条形磁铁周围磁场分布情况。（包括蹄形磁铁、同名磁极、异名磁极间的磁场分布）

为了形象、直观地描述磁场的情况，引入一组曲线，称为磁感线。

磁感应线：

⑴任一点的曲线方向都跟磁场方向一致；

⑵从磁体北极出来，回到磁体南极；（并在上面标上箭头表示方向）

⑶是一些假想的曲线（没有画到的并非无磁场）。

在磁场中某点，北极所受磁力方向跟该点的磁场方向一致。

三.地磁场

（1）地球本身是一个大磁体，在地球周围存在地磁场，地磁的S极在地理北极

附近，地磁的N极在地理南极附近，整个地球类似于一个巨大的条形磁铁。地球

周围的磁场方向由南指北，据此，地球表面上，赤道附近地磁场方向呈水平指向

北，北极附近呈竖直指向下，南极附近呈竖直指向上。

（2）磁偏角

在地面上静止的小磁针并不是指向南北方向，说明地磁场的N、S极与地理的南、

北并不完全重合，即存在磁偏角。我们把小磁针静止时的指向与地理上的南北方

向所成的角度，叫磁偏角。

作业

有一条形磁体的N、S极的标记模糊不清了，怎样用实验的方法将它的两极判别出

来？

2.练习册

课后反思

第三节电流的磁场

磁体周围存在着磁场吗？其他物质能不能产生磁场呢？这就是我们本节课要探

索的内容。

2．进行新课

(1)演示奥斯特实验说明电流周围存在着磁场

演示实验：将一根与电源、开关相连接的直导线用架子架高，沿南北方向水平放置。将小磁针平行地放在直导线的上方和下方，请同学们观察直导线通、断电时小磁针的偏转情况。

提问：观察到什么现象？

（观察到通电时小磁针发生偏转，断电时小磁针又回到原来的位置。）

进一步提问：通过这个现象可以得出什么结论呢？

师生讨论：通电后导体周围的小磁针发生偏转，说明通电后导体周围的空间对小磁针产生磁力的作用，由此我们可以得出：通电导线和磁体一样，周围也存在着磁场。

教师指出：以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫做奥斯特实验。这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场，即电流的磁场，本节课我们就主要研究电流的磁场。

板书：第三节电流的磁场

一、奥斯特实验

1．实验表明：通电导线和磁体一样，周围存在着磁场。

提问：我们知道，磁场是有方向的，那么电流周围的磁场方向是怎样的呢？它与电流的方向有没有关系呢？

重做上面的实验，请同学们观察当电流的方向改变时，小磁针N极的偏转方向是否发生变化。

提问：同学们观察到什么现象？这说明什么？

板书：2．电流的磁场方向跟电流的方向有关。当电流的方向变化时，磁场的方向也发生变化。

提问：奥斯特实验在我们现在看来是非常简单的，但在当时这一重大发现却轰动了科学界，这是为什么呢？

因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的，而是紧密联系的，从而说明

表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，这一发现，有力推动了电磁学的研究和发展。

(2)研究通电螺线管周围的磁场

奥斯特实验用的是一根直导线，后来科学家们又把导线弯成各种形状，通电后研究电流的磁场，其中有一种在后来的生产实际中用途最大，那就是将导线弯成螺线管再通电。那么，通电螺线管的磁场是什么样的呢？请同学们观察下面的实验：

演示实验：按课本图那样在纸板上均匀地撒些铁屑，给螺线管通电，轻敲纸板，请同学们观察铁屑的分布情况，并与条形磁体周围的铁屑分布情况对比。

二、通电螺线管的磁场

1．通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。

提问：怎样判断通电螺线管两端的极性呢？它的极性与电流的方向有没有关系呢？

演示实验：将小磁针放在螺线管的两端，通电后，请同学们观察小磁针的N 极指向，从而引导学生判别出通电螺线管的N、S极。

再改变电流的方向，观察小磁针的N极指向有没有变化，从而说明通电螺线管的极性与电流的方向有关

2．通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。当电流的方向变化时，通电螺线管的磁性也发生改变。

提问：采用什么办法可以很简便地判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系呢？同学们看书、讨论，弄清安培定则的作用和判定方法。板书：

三、安培定则

1．作用：可以判定通电螺线管的磁性与电流方向的关系。

2．判定方法：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。

强调：螺线管的绕制方向不同，螺线管的磁极也不同。

作业1．课后习题2．练习册

课后反思

第四节电磁铁及其应用

九年级学科：物理课题：第四节电磁铁及其应用

班级：课型：新授课时：

教学目标知识技能：

1．知道电磁铁的结构及工作原理；

2．知道电磁铁的特点（与条形磁铁相比）；

3．知道影响电磁铁的磁性强弱的因素；

过程方法：

1．通过影响电磁铁磁性强弱的因素体会科学探究的过程，进一

步体验控制变量法在研究多因素问题中的作用。

2．通过分析电铃、电池阀、磁浮列车中的工作原理，体会实现

自动控制的初步方法，体验电磁铁在自动控制中的作用。

情感态度

与价值观：

通过了解电磁铁在生活中的作用，体会学习物理的重要性，从而

进一步提高学习物理的兴趣，乐于探索自然现象和日常生活中的

物理现象。

教学重点研究电磁铁有什么特点。

教学难点电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关系。

板书设计

第四节电磁铁及其应用

实验器材：一个线圈匝数可以改变的电磁铁、电源、开关、滑动变阻器、电流表、一小堆大头针或钩码。

1．电磁铁：内部插入铁芯的螺线管。

2．影响电磁铁磁性强弱的因素：电磁铁线圈的匝数越多、线圈的横截面积越大、通过线圈的电流越强，线圈的磁场就越强；线圈中间插入铁芯后，磁场会大大增强。

3．：优点：强电磁铁磁性的有无用通断电来控制。磁性强弱用电流大小来控制；它的南北极用电流方向来控制；使用起来非常方便。

4．应用：电磁起重机、电铃、发电机、电动机、等。

教学过程二次备课

（一）复习提问

1．通电螺线管的极性跟什么有关系？

2．通电螺线管的磁性强弱跟哪些因素有关系？

（二）引入新课

实验：（1）用小磁针探察通电螺线管的磁场；

（2）在通电螺线管的内部插入铁芯时，用小磁针探察磁场的强弱有什么不同？

看到的现象：内部插入铁芯后对小磁针的作用大了

表明：内部插入铁芯后磁场大大增强了。

由此可见，要利用通电螺线管得到强磁场时，一般都要把螺线管紧密地套在一个铁芯上，这样就构成了一个电磁铁

电磁铁：内部插入铁芯的螺线管。

（三）新课教学

（1）研究电磁铁的磁性的强弱和电流大小的关系。把电源、开关、滑动变阻器、电流表和电磁铁匝数较少的线圈连接成图4—36实验电路图，让线圈匝数、线圈横截面积不变，调整变阻器滑片，使电流变小，观察电磁铁吸引钩码的数目：再移动变阻器的滑片，使电流增大，观察电磁铁吸引钩码的数目。

（2）研究外形相同的螺线管，电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数的关系。

让线圈横截面积不变，改变接入电路中螺线管的匝数，同时调整变阻器滑片，保持电流大小不变，观察电磁铁吸引钩码的数目是否变化。

（3）研究电磁铁的磁场强弱与线圈横截面积的关系。

让线圈匝数不变，改变线圈的横截面积，同时调整变阻器滑片，保持电流大小不变，观察电磁铁吸引钩码的数目是否变化。

（4）将实验结果填入下面的空白处：

①电磁铁通电时________磁性，断电时_______磁性。

②通入电磁铁的电流大，它的磁性越_________。

③在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越________。

④在电流一定、线圈匝数一定时，线圈横截面积越大，线圈磁性。交流与讨论：学生讨论，小结实验情况，归纳实验结论。

结论：电磁铁线圈的匝数越多、线圈的横截面积越大、通过线圈的电流越强，线圈的磁场就越强；线圈中间插入铁芯后，磁场会大大增强。

3．整理实验器材，各物品归位。

1．电磁起重机的铁芯应该用软铁还是用钢制成？为什么？

2．练习册本节习题。

（四）电磁铁的应用

1.电磁继电器的结构。

出示电磁继电器工作原理挂图和示教板，介绍它的结构：主要由电磁铁、弹簧、衔铁和触点组成。

2.结合挂图介绍它的工作原理：

（1）控制电路：低压电源、线圈、开关。

（2）工作电路：高压电源、用电器（电动机）、触点开关。

启发：电磁继电器是如何控制工作电路工作的呢？

引导分析：闭合S→控制电路接通→电磁铁有磁性→吸引衔铁→触点开关接通→高压电路接近→电动机工作。

断开S→控制电路断开→电磁铁磁性消失→弹簧复位→触点开关断开→高压电路断开→电动机停止工作。

演示：电磁继电器的控制作用，让学生观察触点闭事和断开的情况下，电动机的

运转情况。

点拨：实际的工作电路是高压电路，使用电磁继电器，通过控制低压电路通断的办法，来间接控制高压电路的通断，既可以保障人身安全，又可以实现遥控和生产自动化。

启发：懂得了电磁继电器的结构和工作原理，我们就可以进行控制电路的设计和实验。

3.认识电磁阀车门

电磁阀是靠线圈充放电引起阀门的关闭和开启。有永久磁铁参与的，是靠抵消磁性来实现；没有永久磁铁的，靠线圈产生的磁性发生作用。产生磁性的强弱与阀门的功率有关系，控制线圈的电流即可。

4.认识磁浮列车

出示内燃机和磁浮列车的照片，指导学生进行观察比较。

提问：这两种地面上的交通工具有什么明显的不同？

小结：磁浮列车的特点和优点：消耗动力小，不受气候影响，无噪音，振动小，不污染环境等。

磁悬浮列车

介绍：磁浮列车不同于一般轮轨粘着式铁路，它没有车轮，是借助无接触的磁浮技术而使车体悬浮在国道的导轨面上运行的铁路。

磁浮列车被喻为21世纪生态纯净的交通运输工具，它利用电磁感应的作用，沿导轨漂浮于空气中，与其轨道没有直接的接触，没有旋转部件，靠磁力推进，时速可达300公里以上。因此磁浮列车具有高速、安全、舒适和低噪声等优点，而受到各国的重视

作业1．课后习题2．练习册

课后反思

第五节磁场对通电导线的作用力

体也应该对电流有力的作用。下面我们通过实验来研究这个推断。

2.进行新课

(1)通电导体在磁场里受到力的作用

板书课题：〈第四节磁场对电流的作用〉

介绍实验装置，将铝箔筒两端的铝箔条吊挂在支架上，使铝箔筒静止在磁铁的磁场中(参见课本中的图12-9)。用铝箔筒作通电导体是因为铝箔筒轻，受力后容易运动，以便我们观察。

演示实验1：用一节干电池给铝箔筒通电(瞬时短路)，让学生观察铝箔筒的运动情况，并回答小黑板上的题1：给静止在磁场中的铝箔筒通电时，铝箔筒会_____，这说明_____。

板书：〈1.通电导体在磁场中受到力的作用。〉

(2)通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关

教师说明：下面我们进一步研究通电导体在磁场里的受力方向与哪些因素有关。

演示实验2：先使电流方向相反，再使磁感线方向相反，让学生观察铝箔筒运动后回答小黑板上的题2：保持磁感线方向不变，交换电池两极以改变铝箔筒中电流方向，铝箔筒运动方向会______，这说明______。保持铝箔筒中电流方向不变，交换磁极以改变磁感线方向，铝箔筒运动方向会______，这说明______。

归纳实验2的结论并板书：〈2.通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。〉

(3)磁场对通电线圈的作用

提问：应用上面的实验结论，我们来分析一个问题：如果把直导线弯成线圈，放入磁场中并通电，它的受力情况是怎样的呢？

出示方框线圈在磁场中的直观模型(磁极用两堆书代替)，并出示如课本上图

12-10的挂图(此时，图中还没有标出受力方向)。

引导学生分析：通电时，图甲中ab边和cd边都在磁场中，都要受力，因为电流方向相反，所以受力方向也肯定相反。提问：你们想想看，线圈会怎样运动呢？

演示实验3：将电动机上的电刷、换向器拆下(实质是线圈)后通过，让学生观察线圈的运动情况。

教师指明：线圈转动正是因为两条边受力方向相反，边说边在挂图上标明ab和