磁现象与磁场-讲稿

磁现象与磁场-讲稿（共8篇）

磁现象与磁场-讲稿 篇1

磁现象与磁场

不知道大家注意没有，自然界的候鸟和海龟在长途迁徙的过程中却不会迷路；社会生产中我们能够利用三峡大坝的蓄水来发电；生活中我们也能够利用磁卡来辨别身份！为什么呢？

前面一段时间的学习我们已经对恒定电流的知识有了一定程度掌握；接下来我们将深入学习和我们生活密切相关的磁场知识。

现在我们就带着白板上这三个问题一起来回顾一下初中已经学习过的部分关于磁场的知识。

1、自然界中的磁体共有几个磁极？

2、磁极间的相互作用有什么规律？

3、两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的？

大家都掌握的非常好！

其实我国古人对很早就发现了天然磁石可以吸引铁器。东汉学者王充在他的书中描述过“司南”，人类最早的磁性定向工具。12世纪初，我国就将指南针用于航海了。最具代表性的是明朝的“郑和下西洋”，当时的船队在大海上没有像现在这样的定位导航设备，只能依靠指南针来确定方向。

物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质就叫做磁性。【板书

1、磁性：物质具有吸引铁、钴、镍等物质的性质】 那么具有磁性的物体就叫磁体。【

2、磁体：具有磁性的物体】 磁体的各个部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。【

3、磁极：磁体磁性最强的区域】 每个磁体都有两个磁极，一个叫南极（S极），一个叫北极（N极）。【板书 两个磁极 S极、N极】

自然界中的磁体总存在着两个磁极，而且磁极之间的作用是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。对于这个性质我们有没有感觉似曾相识？【教师提问，学生回答】 对，跟正负电荷的性质很相似，自然界中存在着正负两种电荷，电荷之间的作用是同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引。那电和磁之间是否存在着某种联系呢？其实很多年前，物理学家们就有过同样的猜想。而且有部分事实是可以证明这种猜想的，如1731年，一名英国商人发现：雷电过后，他的一箱刀叉竟具有了磁性；1751年，富兰克林发现，莱顿瓶（相当于电容器）放电可以使缝衣针磁化。但是又有人提出磁极不可能像电荷那样单独存在；磁体不会对带电体产生直接的影响等等。持反对意见的有当时著名的物理学家库仑、托马斯·杨、安培等等。

然而奥斯特却一直坚信电和磁之间应该存在着某种联系，一直尝试通过实验来证明这一点，终于在一次偶然的机会他看到期望以久的实验现象。（补充说明安培后来改变立场）奥斯特做的实验装置是这样的，将导线沿南北方向平行放置在静止的小磁针上方。通电后，发现小磁针会发生偏转。现在我们就来现场观看一下这个实验。同学们注意观看通电后小磁针的偏转方向。首先我们让导线内电流方向由南向北，发现小磁针N极向东偏转；再来反一下电流的方向，改为由北向南，大家注意小磁针的偏转方向，小磁针的N极向南偏转了。

小磁针会偏转，由我们学过的知识可以知道肯定是因为受到周围磁场的作用。在导线通电前，小磁针是静止的；而导线通电之后，小磁针才发生偏转。所以在导线通电后，导线的周围产生了磁场，小磁针就是在这个磁场中受到力的作用而偏转的。因此，奥斯特的实验说明电流可以产生磁场，也叫电流的磁效应。【板书：

二、电流的磁效应 电流可以产生磁场】 在奥斯特实验中，为什么通电导线一定要沿着南北方向，而不是东西方向？大家有没有思考过这个问题。其实大家可以带着这个问题继续后面的学习。

刚才奥斯特实验说明了电流有磁效应，通电导线对磁体有作用力；那磁体对通电导线又有没有力的作用呢？于是又有人做了这样的实验。将一段直导线或者线圈悬挂在蹄形磁铁的两极之间，通以电流，同学们觉得会有什么现象？不妨我们也来试一下，线圈悬挂在蹄形磁铁两极间，通电流，请大家注意观察。大家看到了什么实验现象？对，通电线圈运动了。那通电线圈为什么会运动呢？XX同学，你觉得呢？ 通电线圈在蹄形磁铁的磁场中受到力的作用。

电流会产生磁场，磁场对电流又有作用力。那两根通电导线之间会不会也有相互作用呢？我们也还是用实验来探究一下。这是两根金属棒，可以看为两根导线。我先让俩金属棒通反向的电流，请大家注意金属棒的运动。我们可以看到，两根金属棒相互排斥。接下来我们再让两根金属棒通通向的电流，请大家再次观察金属棒的运动。这次我们可以看到，两根金属棒相互吸引。在刚才的实验中，两根导线没有相互接触，但是它们之间却又相互作用。到底是怎么回事呢？其实这和之前的磁体对磁体的作用、电流对磁体的作用以及磁体对电流的作用一样，它们之间都是通过磁场发生的。磁场是存在于磁体或电流周围的一种特殊物质，能够传递磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用，是一种媒介物，这就是磁场的定义。【板书 1.定义：磁体或电流周围存在一种特殊物质，能够传递磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用，这种特殊物质叫磁场】

磁场和电场一样，虽然看不见、摸不着，但是却是客观存在的。【板书画图解释】假设这里有一个带电量为Q1的正电荷A，不远处有一个带电量为Q2的正电荷B，那么它们之间会有相互作用。B处在A产生的电场中，受到A给的排斥里；同样A处在B产生的电场中，受到B给的排斥力。【板书画图解释】同样的，磁场的作用也是类似的。以刚才的两根导线的实验为例，左边的为导线

1、右边的为导线2。通电后，由电流的磁效应我们知道，导线1的周围会存在磁场，导线2正好在导线1产生的磁场之中，受到导线1对它的作用；所以导线2才会运动；导线1的运动则是因为在导线2产生的磁场中受到力的作用。遇到磁场的问题和电场一样，一定要弄清楚是谁产生的场，又是谁处在这个场中收到了力的作用。磁场会对放入其中的磁体、电流或运动电荷产生力的作用，这是磁场的基本性质。

所以磁体产生的磁场可以做作用于磁体和电流，同样电流产生的磁场也可以作用于磁体和电流。

不仅我们实验用的条形磁铁、蹄形磁铁是磁体，我们居住着的地球也是一个大磁体。因此地球周围存在着磁场，我们称为地磁场。地磁场的南极在地球北极附近，地磁场的北极在地球南极附近。就是因为地磁场的存在，所以地球附近的指南针静止时能够指南北。但是地球的地理两级与地磁两级是不完全重合的，所以指南针并不能准确地指南或指北。地理两级和地磁两级的连线之间有一个夹角，我们叫它地磁偏角，简称磁偏角。磁偏角没有固定的数值，在地球上不同的位置磁偏角大小不同。而且由于地球磁极在缓慢移动，所以磁偏角也在变化。关于这方面的知识，有兴趣的同学可以自己下去找资料看看。

磁现象在我们的日常生活中十分常见，当然磁的应用在我们生活中也远不止指南针。比如我们家里用的电磁炉、银行卡、磁带以及磁悬浮列车等等都是“磁”在我们生活中的应用。

磁的应用：喇叭是通过给磁体附近的线圈通电，磁体产生的磁场对线圈产生力的作用，从而是线圈振动，同时带动喇叭的纸盆振动，发出声音。耳机和电话的听筒也是这个道理。

磁的应用分类：（1）利用磁体对铁、钴、镍的吸引力，如带磁性的螺丝刀、皮带扣、手机皮套扣等(2)利用磁体对通电导线的作用力，如喇叭，手机，电话，电动机等。（3）利用磁化现象记录信息，如磁带，磁卡，磁盘等。

预习磁现象与磁场 篇2

实验器材

磁铁一块、缝衣针一根、细线一根（或水、纸片等）.

实验过程

（1）使缝衣针磁化.如图2，用磁铁的一端（如果是圆柱体，用其中的一面）从缝衣针A端移动到B端，再从稍远的位置回到A端，再移动到B端，连续进行3到5次，缝衣针就被磁化了.磁化后的缝衣针有了磁性.将磁化后的缝衣针靠近钉书钉，观察一下，看它能否把钉书钉吸起.

（2）使缝衣针在水平面内自由转动. 用细线系住针的中部并悬挂起来，使针能在水平面内自由转动，静止时，针的指向即为南北方向.记住指北的一端是针的尖端还是尾部，然后将这一部分涂上红色，表示北极（还可以将针穿在一张小纸片上，把纸片和针放在盛有水的盆中，针静止时的指向为南北方向）.

（3）制作指南针的表图. 在硬纸片（或透明塑料板）上按图3所示样子画一个东南西北方向的示意图.

使用时，让表图中的南北方向与针的南北方向完全重合，根据表图指示即可知道各个方位的方向了.在使用中一定要注意，不要让磁针接触或靠近磁性很强的磁铁，以免影响磁针的磁性或磁极.

指南针为什么会指南北呢？原来地球就是一个大磁体，它的周围存在着一种特殊的物质——地磁场.磁场是指磁体周围一定范围内的空间，它和球场、广场、农场一样客观存在.正是因为地磁场对指南针的作用，指南针才具有指向南北的特点.

地磁场对地球生物的起源、生存和稳定进化起着不可估量的作用.如果没有地磁场，地球表面生物就会直接受到大量宇宙高能粒子的打击，那么，地球生物是否会进化出我们现在的人类，真的不敢想象！

地球为什么会是一个大磁体？我们知道钢棒可以长期保持磁性，难道地球内部主要成分是钢类物质？即使地球是一个大钢球，当初是谁将地球磁化的？磁化地球的物体的磁性又是从哪里来的？《中学生数理化》的编辑相信，你，完全可以成为探索并揭开这一谜底的科学工作者，你今天的努力将决定明天科学技术的进步!

《磁现象磁场》教学课件 篇3

1.理解概念磁体、磁性、磁极、磁化、磁场、磁感线、地磁场。 2.掌握磁极的存在，属性，磁极间力的作用规律。

3.掌握磁场的存在，属性，理解磁感线的概念，会用磁感线描述磁场。 过程与方法: 1.选用奇妙故事——司南应用激发学生兴趣引入磁学世界。

2.通过设问，导读，释疑，实验，练习等方法引导学生步步深入理解概念，发现规律。 情感态度和价值观: 1.通过司南运用故事激发学生热爱科学、探求真理的欲望。

2.通过设问、导读、分析、释疑、实验等方法突显老师引导，学生合作探究，理解概念，发现规律。 3.通过多种方法激发，引导学生，发现问题，分析思考，合作探究，解决问题的能力与培养合作意识。 教学重点: 1.概念:磁体、磁性、磁极、磁化、磁场、磁感线。 2.磁极间力的作用规律，磁极的命名。

3.磁场的存在、显示、属性，磁感线对磁场的描述。 教学难点: 1.磁化的概念，磁性材料的分类及区别。

2.磁场的概念，磁场的显示和描述，条形磁铁、马蹄形磁铁、地磁场的分布。 3.磁感线的分布特点，磁场的方向与强弱。 教材分析: 本节课是电磁学的开篇，电磁学在整个初中物理学中具有基础性地位，概念抽象，规律难得，面对初中学生抽象思维薄弱的特点，运用类比、经验、实验、画图等比较直观的方法，展示给学生，，以降低学生探究理解的学习难度。

学法指导：

根据设问，积极思考，自读教材，结合自己经验思考理解，在小组间交流心得，讲出疑难，共同探究。难以解决的问题，交给老师。

器材：条形磁铁、马蹄形磁体、指南针。 教学过程设计 情境引入: 公元843年，一只帆船从浙江温州出发，穿越茫茫大海，日夜兼程，没有航标，没有明确航道，聪明的中国人用司南指示方向,司南就是罗盘，现代人叫指南针。 黑板展示问题，让学生思考阅读教材。(三分钟) 一.磁现象 1.磁体： 2.磁性： 3.磁极： 4.磁化：

释疑小结：区别磁体与非磁体，看物体是否能吸引铁、钴、镍等物质。磁体上不同的点吸铁能力不同，最强的两个地方就是磁体的两极。磁化指物体利用磁铁或电流使物体获得磁性的过程。(缝衣针在磁铁上沿一个方向磨几次，就被磁化，获得磁性)

二.磁极间的相互作用 实验

1.一把小刀，放在条形磁体两端，由条形磁体两端向中央靠近，观察小刀受力大小有无差别，说明什么?小组讨论(磁极在磁体最突出的两个尖端)。

2.小磁针静止在桌面上时，观察指针总在南北方向(规定指针指北一极叫北极N,指南一极叫南极S) 3.取一样两块条形磁铁，异名磁极间(吸引)，同名磁极间(排斥)。

练习：两根外形完全相同的钢棒，其中的一根有磁性，另一根无磁性。没有别的器材，你如何把它们区分开来? 教师演示实验，学生细心观察，总结规律，得出结论。 三.磁化

1.概念：物体通过磁体或电流获得磁性的过程。 2.磁性材料：能被磁化的物质。

永磁材料：钢 磁性稳定，保持时间长。 软磁材料：铁 磁性不稳定，保持时间短。 应用：磁带、磁卡电磁起重机、磁悬浮列车······ 四.磁场

问题：把小磁针拿到一个磁体附近，它会发生偏转，磁针和磁体并未接触，怎么会有力的作用呢.? 1.磁场是什么?磁场有什么属性? 2.磁场怎样反映?

3.磁场怎样形象直观的描述? 给同学们三分钟时间阅读教材。

小结：磁场不同于有形的操场，它看不见，摸不着，它是一种特殊的物质。放入磁场中的磁体，此次对物体有力的作用。磁场存在于磁体周围。小磁针放在磁场中不同的点，小磁针N极指向不同。说明磁场中不同点磁场方向不同。

五.磁感线

实验：按座位把学生分成四人一小组，做实验，把条形磁铁放在桌子中央，在条形磁铁周围放上一圈小磁针，静止时，所有小磁针N极指向可用曲线连接起来，有一定规律，画出来的这些曲线就是磁感线。

推广：在磁铁周围均匀薄薄撒些铁粉，敲击桌面，铁粉会重新分布可显示出磁铁磁感线分布。(因为铁粉被磁化，变成无数小磁针，显示着磁场方向)

小结: 磁感线的作用

1.可以显示磁场不同点的方向。

沿磁感线方向在该点做磁感线切线，同磁感线方向一致一方切线方向就是该点磁场方向。 2.可以显示磁场的强弱。

让学生观察课本121页图甲 条形磁铁磁感线分布;乙 马蹄形磁体磁感线分布特点，可发现，磁极附近磁感线分布稠密，远离磁极附近磁感线分布稀疏。所以，磁感线稠密的地方磁性强，磁感线稀疏的地方磁性弱。

应用：地球就是一个巨大的天然磁体，近似看成一个条形磁体，地磁体的北极(N)在地理南极附近，地磁体的南极在地理北极附近。其磁感线分布如图122页，地球是一个巨大的磁体。把小磁针放在地球表面任一点，小磁针静止时，N极指向跟该点磁感线方向一致，所以N极指地理北方，S极指地理南方，这就是指南针(司南)的工作原理。

总结

1.四个概念：磁体、磁性、磁极、磁化。

2.一个规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 3.理解磁场，明确磁感线的出处及作用。 4.地磁场的磁感线分布，指南针的指南原理。 练习：P123 1、2.练习册 第一节。 作业：P123 3、4.附板书

磁现象 磁场 一.磁现象 1.磁体 2.磁性

3.磁极及磁极间力的相互作用 4.磁化及磁性材料 二.磁场

1.概念：存在于磁体周围。

2.属性：放入其中地磁体有力的作用。 3.用磁感线描述磁场，磁感线的作业。

三.地磁场

3.1磁现象和磁场 教学设计 篇4

物理选修3—1 第三章 第一节

《磁现象和磁场》教学设计

设计人：顾婷婷

一、设计思想

1．设计思想：这是磁场章节的第一节课，教学过程应重在显示学生对磁这一知识的了解和对磁知识的生活的体验。采用以问题为主线、实验为基础的教学策略，引导学生通过实验形成对磁现象的认识；让学生在获得知识的同时，体验科学探究过程，了解科学研究方法，发展探索自然的兴趣与热情，培养实验探究能力和交流协作能力。

2．理论依据：探究教学理论、《物理课程标准》中的课程基本理念和科学探究及物理实验能力要求。

3．设计特色：本节课是以实验设计和实验操作为主的探究教学，充分重视情景、问题、体验、合作、自主、交流，既有实验现象的观察，又有分析、推理的的过程。还要将实验现象与分析、推理结合起来，既有学生的实验设计过程，又有教师的演示过程，实验手段上既传统的仪器演示实验，又有自制仪器。给教师和学生提供了广阔的动手、动脑和发挥才智的天地。另外本设计注意应用多媒体手段，将大量的图片、影象资料传递给学生，让学生了解中国古代对地磁的应用及其它天体磁场的认识，提高课堂的趣味性和教学效果。

二、教材分析

磁现象和磁场是新教材中磁场章节的第一节课，从整个章节的知识安排来看，本节是此章的知识预备阶段，是本章后期学习的基础，是让学生建立学习磁知识兴趣的第一课，也是让学生建立电磁相互联系这一观点很重要的一节课，为以后学习电磁感应等知识提供铺垫。整节课主要侧重要学生对生活中的一些磁现象的了解如我国古代在磁方面所取得的成就、生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等），故本节课首先应通过学生自己总结生活中与磁有关的现象。电流磁效应现象和磁场对通电导线作用的教育是学生树立起事物之间存在普遍联系观点的重要教学点，是学生在以后学习物理、研究物理问题中应有的一种思想和观点。

三、学情分析

磁场的基本知识在初中学习中已经有所接触，学生在生活中对磁现象的了解也有一定的基础。但磁之间的相互作用毕竟是抽象的，并且大部分学生可能知道电与磁的联系，但没有用一种普遍联系的观点去看电与磁的关系，也没有一种自主的能力去用物理的思想推理实验现象和理论的联系。学生对磁场在现实生活中的应用是比较感兴趣的，故通过多媒体手段让学生能了解地磁场、太阳的磁场和自然界的一些现象的联系（如黑子、极光等），满足学生渴望获取新知识的需求。

四、教学三维目标

（一）知识与技能

1．了解磁现象，知道磁性、磁极的概念。2．知道电流的磁效应、磁极间的相互作用。

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.知道地球具有磁性。

（二）过程与方法

利用类比法、实验法、比较法使学生通过对磁场的客观认识去理解磁场的客观实在性。

（三）情感态度与价值观

通过类比的学习方法，培养学生的逻辑思维能力，体现磁现象的广泛性

五、重点与难点

重点：电流的磁效应和磁场概念的形成 难点：磁现象的应用

六、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针、投影仪

七、教学过程

（一）引入：介绍生活中的有关磁现象及本章所要研究的内容。复习提问，引入新课

［问题1］初中学过磁体有几个磁极？ ［学生答］磁体有两个磁极：南极、北极.［问题2］磁极间相互作用的规律是什么？

［学生答］同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.［问题3］两个不直接接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的？ ［学生答］磁场.磁场我们在初中就有所了解，从今天我们要更加深入地学习它。

（二）新课教学

1、磁现象

（1）通过介绍人们对磁现象的认识过程和我国古代对磁现象的研究、指南针的发明和作用来认识磁现象

（2）可以通过演示实验(磁极之间的相互作用、磁铁对铁钉的吸引)和生活生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象生动地认识磁现象。

【板书1】磁性、磁体、磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体，磁体中磁性最强的区域叫磁极。

【板书2】磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.（与电荷类比）

2、电流的磁效应

（1）介绍人类认识电现象和磁现象的过程。（2）演示奥斯特实验：

让学生直观认识电流的磁效应。做实验时可以分为四种情形观察并记录现象：水平电流在小磁针的正上方时，让电流分别由南向北流和由北向南流；水平电流在小磁针的正下方时，让电流分别由南向北和由北向南流。

在认识电流的磁效应的同时，也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔，物理选修3—1 第三章 第一节

物理选修3—1 第三章 第一节

也可以留下问题让学生思考。

了解电流的磁效应的发现过程，体现物理思想(电与磁有联系)和研究方法(奥斯特实验)，认识到奥斯特实验在电磁学中的重要意义(打开了电磁学的大门)，为后来法拉第的研究工作(电能生磁、磁也可以生电)奠定了基础。

【板书1】奥斯特实验：导线应沿南北方向水平放置 【板书2】电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。

3、磁场

演示实验：磁场对电流的作用，电流与电流的作用。

类比于库仑力和电场，形成磁场的概念，应说明磁场虽然看不见、摸不着，但是和电场一样都是客观存在的一种物质，我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场。

【板书1】磁场：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）。

【板书2】磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.【板书3】磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的。

4、地球的磁场

了解地理的南北极和地磁的南北极的区别，了解磁偏角，介绍沈括对磁偏角的研究。地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。用一个条形磁铁来模拟地磁场，说明小磁针静止时为什么会指向地理的南北极。

【板书1】地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场——地磁场。

【板书2】磁偏角：地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。

知识外延：宇宙中的许多天体都有磁场，太阳、月球、火星也有磁场。由地磁场产生的自然现象有太阳黑子、耀斑、太阳风、极光等。

八、课堂训练

1、下列关于磁场的说法中,正确的是（）A．磁场跟电场一样,是人为假设的

B．磁极或电流在自己周围的空间会产生磁场 C．指南针指南说明地球周围有磁场

D．磁极对磁极的作用、电流对电流的作用都是通过磁场发生的2、下列说法中正确的是（）

A．磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极

B．磁体与磁体间的相互作用是通过磁场而发生的,而磁体与通电导体间以及通电导体与通电导体之间的相互作用不是通过磁场发生的

C．地球的周围存在着磁场,地球是一个大磁体,地球的地理两极与地磁两极并不重合,其间有一个交角,这就是磁偏角,磁偏角的数值在地球上不同地方是相同的 D．磁场是客观存在的一种物质

3、在做奥斯特实验时，下列操作中现象最明显的是 A、沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上

B、沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方

C、电流沿南北方向放置在磁针的正上方

D、电流沿东西方向放置在磁针的正上方

九、课堂小结：（学生总结）

十、布置作业：课本82页 《问题与练习》

板书设计：

第三章 第一节 磁现象和磁场

一、磁现象

1．磁性、磁体、磁极 2．磁极间的相互作用规律

二、电流的磁效应

1．奥斯特实验

2．电流的磁效应

三、磁场

1．磁场

2．磁场的基本性质

3．磁场是媒介物

四、地球的磁场

1．地磁场

磁现象与磁场-讲稿 篇5

结论：电荷之间存在相互作用的力，它不是电荷之间直接发生的，而是通过电场发生的（这一结论是从电荷间相互作用的现象结合“力是物体间的相互作用”推理得出的）。通过类比，可以推断出“磁极间的相互作用也是通过磁场而发生的”磁场也具有物质性。问题：请大家思考，悬吊着的磁针为什么会指示南北呢？ 答：说明地球的周围有磁场，地磁场对磁针产生了磁场力。

4、磁性的地球

教师：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，地磁南极和地磁北极。地磁场的南北极与地理的南北极并不重合。观察图3.1-4，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。

指出：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。

5、课堂小节

6、作业：

磁现象与磁场-讲稿 篇6

关键词：地磁场；磁偏角；磁倒转；云电荷；星球磁场

Abstract：Although geomagnetic field has been found and utilized for a long time， and many hypotheses have been proposed about the cause of geomagnetic field， so far none of them is able to completely answer every question about the geomagnetic field. Thus the author has researched the formation and evolution of the geomagnetic field again， and dicovered that under the action of solar ultraviolet rays and cosmic rays，earth’s atmosphere can produce a large amount of positive ions and negative ions， then form the positive charge layer at the top of cloud and the negative charge layer at the bottom of the cloud； with the rotation of earth， the two charge layers generate a superposition of geomagnetic field.This kind of magnetic field conforms to all the known characteristics of geomagnetic field. It can well explain the inhomogeneity of the spatial distribution of geomagnetic field and its characteristic of constant change over time， including geomagnetic declination and geomagnetic reversal. The formation and reversal of other planets’ magnetic fields are similar with that of geomagnetic field.

key w ords：geomagnetic field； geomagnetic declination； geomagnetic reversal；cloud charge； planet magnetic field

1.引言

早在两千多年前，中国古代劳动人民就积累了对磁现象的认识，发明了指南针，并应用于航海和旅行。这从北宋沈括的《梦溪笔谈》中关于指南针的记载也可知，我国的确对地磁的利用和磁偏角的认识非常早。虽然中国指南针的发明比欧洲指南针的发明要早800年，但从未能从理论上揭示出“磁现象的电本质”，直到1820年奥斯特发现了“电流的磁效应”和1821年法拉第发现了“电磁感应现象”并利用其中的原理发明了电动机和发电机，人们才对“磁现象的电本质”有了根本性认识[1]。即便如此，人们对自己周围的地磁场还没有足够的认识，对其成因和变化规律也没有彻底地把握。虽然人们对地磁场起源的研究已有近400年的历史并提出了多种假说，但至今仍无一种假说能够圆满解答地磁场的各种问题[2，3]。于是作者根据地球及一般星系的形成和演进规律，研究了地磁场的形成和变化机制，发现了地磁场的形成原因和变化规律。特作如下介绍。

2.地磁场的时空特征

从空间分布来看，地球可视为一个磁偶极，地磁南极位于地理北极附近，地磁北极位于地理南极附近，而且地磁两极和地理两极之间并不完全重合，两者之间存在着一个夹角，称为磁偏角。隨着地球磁极的缓慢移动，磁偏角也在缓慢变化。另外，整个磁场的强度在北美、西北利亚和南极大陆附近达到最大值，而靠近赤道的中太平洋和南美洲中部存在极小值。地球磁圈在白昼区（向日面）受到带电粒子的力影响而被挤压，在地球黑夜区（背日面）则向外伸出[4]。

地磁场不仅空间分布不均匀，而且随着时间不断变化。按时间尺度可分为慢速变化和快速变化。慢速变化（又称长期变化）包括地磁在稳定期的强度改变、磁极在地表的移动和磁场西向漂移（westward drift）等现象；快速变化则主要表现为地磁倒转和飘逸。在地磁倒转时，地磁强度将大幅度减少，并且结构变得更为复杂。距离现在最近的一次地磁倒转发生在78万年前，称为松山—布容倒转。Sagnotti等人的研究发现，完成该倒转的时间小于100年。这个结果对地磁形成的地球发电机模型提出了极大的挑战，至今争议不断[4- 6]。

另外，地磁场是一个弱磁场。地面上的平均磁感应强度为0.5×10- 4 T，南北两极处的磁感应强度为（0.6～0.7） ×10- 4 T。调查还发现，最近2000年来地磁强度一直在减弱，现金地磁场的强度较1840年已经下降了10%（不间断地磁记录自1840年开始），平均每百年下降5%。2013年底，欧洲太空局发射了新一代地磁卫星Swarm，其最新观测结果显示，地磁强度正在加速下降，速度为以前预算的10倍。至于为何地磁场是一个弱磁场而且地磁强度一直在减弱，目前尚不知晓，已成为科学中的热点问题。

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3.关于地磁场成因的已有假说

由于地磁场的重要性，人们一直在探索地磁场形成的原因，经过几百年的研究，人们对地磁场的特性有了更深刻的了解，并提出了多种假说[2，3]。

（1）铁磁成因说

由于人们发现地磁场类似于一个在地心插入大条形磁铁形成的磁场，因此认为地球内部是一块均匀磁化的大磁铁。特别是后来地球物理学家提出了地核由铁镍等金属组成，从而在某些方面支持了这个假说。但是地球内部的温度早已超过了铁的居里点，一切铁磁质的磁性都将消失。可见，地磁场的铁磁成因不成立。

（2）地表电荷旋转说

该假说认为，如果地球表面帶有负电荷，负电荷随地球一起自西向东旋转形成了一个自东向西的圆电流，这个圆电流就是电磁场的成因。但根据这种形成机制估算的地球两极处的磁感应强度是（0.36×10- 4） ×10- 8T， 而实际地球两磁极处的磁感应强度是（0.6～0.7）×10- 4 T，约等于旋转电荷形成的地磁场的108倍。可见，地表电荷旋转说也不成立。

（3）发电机理论

上个世纪四十年代中期，人们开始从地球内部物质的运动和磁场的相互作用来探索地磁场的成因，最具代表性的假说是“发电机理论”。该理论认为地核中的温度很高，铁镍等金属已成液态。由于地核中的放射性元素不断释放热能，造成各处温度不均匀，致使液态金属对流形成涡流。只要有极小的初始磁场存在，涡流中就会产生感应电流，感应电流产生的磁场又会加强原来的磁场，磁场增强引起感应电流增强，从而进一步加强磁场。如此反复，就形成了现在的磁场。但这种假说无法解释地磁场空间分布的不均匀性和随时间不断变化的诸多现象，包括地磁极性倒转等。

（4）地幔电场旋转说

由于铁磁质在770℃（居里温度）的高温中磁性完全消失，在地层深处的高温状态下，铁会达到并超过自身的熔点呈现液态，绝不会形成地球磁场。而应用“磁现象的电本质”和物理学的研究成果可知，高温高压下的物质，其原子的核外电子会被加速而向外逃逸。所以，地核在6000K的高温和3600个大气压的环境中会有大量的核外电子逃逸出来，地幔会形成负电层。按照麦克斯韦的电磁场理论：电动生磁，磁通生电。所以，要形成地球南北极式的磁场，必须形成旋转的电场，而地球自转会造成地幔负电层旋转，形成旋转的负电场，从而产生磁场。但该假说也难以解释地磁场空间分布的不均匀性和随时间不断变化的诸多现象。

（5）自激发电机说

目前比较有影响的是“自激发电机说”。该假说用地核比地壳和地幔转得快去解释地磁场的起源，但这种解释同样存在错误。虽然潮汐会使地壳和地幔自转变慢，地核放射性物质衰变产生的轻物质（主要为氦）上升也能使地壳和地幔自转变慢，地球分层运动叠加后的速度差，使地核比地幔和地壳三百年才多转一周。通过计算可发现这个速度差不可能激发现在的地磁场。因此用该假说去解释地磁场的形成也不符合实际。

4. 地磁场的成因

4.1从大气层的形成与演进揭示地磁场的成因

已知地球的年龄约为45.5亿年，而从原始地球形成经过早期演化到具有分层结构只要几亿年时间，最原始的地壳大约在40亿年前出现了。而迄今发现的最早地磁记录在35～40亿年前，可见地磁的起源晚于地球分层结构的形成，而与大气层的形成时间相近。另外，地磁的时空多变性也表明地磁的产生与大气层的形成与演变紧密相关。所以在研究地磁场的成因时应该从大气层的形成与演进着手。

地球大气层是地球形成和演化的产物，其演化大致经历了原始大气、次生大气和现在大气三个阶段[7]。随着地球质量的增加，大气层还在逐渐增厚，整个大气层随高度的不同表现出不同的特点，可分成多个层次[8]：

（1）对流层——这是大气圈中最靠近地面的一层，平均厚度为12km.

（2）平流层——位于对流层之上，其上界伸展至约55km处。该层的特点是空气流以水平运动为主，气流大，水汽含量小，难以形成云层。

（3）中间层——从平流层顶至85km的范围为中间层。

（4）热成层——位于85～800km的高度之间。该层的气体在太阳紫外线和宇宙射线的作用下处于电离状态。电离产生的原子氧、原子氮能强烈吸收太阳的短波辐射，形成带正电荷的阳离子。其中部分阳离子会向下扩散到对流层，聚集到云层的顶部。

（5）散逸层——800km以上的空间统称为散逸层。该层大气稀薄，气温高，分子运动快，地球对气体分子的吸引力小，因此气体及微粒可飞出地球引力场而进入太空。

由此可见，人们常见的云只能形成于对流层，因为只有在空气垂直上升运动很强烈的地方，水汽才能上升并遇冷成云，而平流层以上均不满足此条件。事实上，在对流层中有高度不同的多种云，大致可分为高云、中云和底云。高云的高度在8000～13000m，外形像薄薄的纱巾或羽毛；中云高度在2000～8000m，一般可以遮天蔽日，还可以产生连续的降水；低云高度在2000m以下，外形特点像棉花糖或呈泡沫状迅速发展，可产生雷阵雨。因此，研究云的起电机制主要考虑中低层云。此外，由于地球表面71%是海洋，陆地面积仅占29%，而且海洋彼此相连，陆地被海洋分割成一些陆块，因此有国外媒体报道在任何时刻，地球都有大约70%的区域被云层覆盖，如图1所示。这是美国宇航局使用Aqua卫星获得检测数据后制作的一幅地图，它展示了笼罩在云层下的地球美景。

由于宇宙射线或其他电离过程的作用，大气中会产生大量的正离子和负离子。在云中的水滴上，电荷分布是不均匀的：最外边的分子带负电，里层带正电，内层比外层的电位差约高0.25 伏特。为了平衡这个电位差，水滴必须“优先’吸收大气中的负离子，这样就使水滴逐渐带上了负电荷。当对流活动开始时，较轻的正离子逐渐被上升气流带到云的上部；而带负电的云滴因为比较重，就留在下部，造成了正负电荷的分离。因此，常常是正电荷聚集在云的上层，负电荷聚集在云的下层。

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根据前面的统计数据和航拍云层图可知，地球有大约70%的区域被云层覆盖，在一些彼此相连的海洋区域上空有环绕地球的云层（主要包括中云和低云）。另外，当天空中空气的湿度很大、两块云之间的有电压差时，潮湿的空气也会变成导体，使电流通过天空。故当地球自西向东自转时云层下部的负电荷跟着旋转，形成一个自东向西的圆电流，从而产生一个磁南极位于地理北极附近而磁北极位于地理南极附近的磁场；与此同时，云层上部的正电荷也跟着旋转，形成一个自西向东的圆电流，从而也产生一个极性相反的磁场。但是云层下部比云层上部离地面近得多，因此前一磁场比后一磁场要强，两个磁场迭加后就产生了现在的地磁场，其地磁南极位于地理北极附近，地磁北极位于地理南极附近。

雖然大气电场也引起地表带有负电荷，但是地表负电荷对地磁场的影响非常小。因为如果负电荷随地球一起自西向东旋转形成了一个自东向西的圆电流[2]，这个圆电流然后产生了磁场，则根据这种形成机制估算的地球两极处的磁感应强度是（0.36×10- 4） ×10- 8T， 而实际测得的地球两磁极处的磁感应强度是（0.6～0.7）×10- 4 T，即旋转地表电荷所形成的磁场强度只是实际地磁场强度的1/108。可见地表负电荷对地磁场的影响很小。

4.2地磁场成因新解说的科学性

综上可见，无论是最具代表性的 “发电机理论”还是其他特殊假说都难以解释地磁场空间分布的不均匀性和随时间不断变化的诸多特性，而本文提出的地磁场成因新解说则能很好地解释地磁场的时空多变性，因此是更科学合理的解说。

（1）地轴倾斜的原因与磁偏角的产生

人们很早就发现并利用了磁偏角，但关于磁偏角的产生和变化仍然是个谜。对于地轴倾斜的原因，人们也搞不清楚。如果我们从大气层的形成和运动来分析其成因则能容易地解决这几个问题。

原始地球只有稀薄的大气，比较均匀地包裹在地球周围，太阳对大气的照射不会对地球向日面和背日面产生太大的压力差，这使得地球的原始转轴基本上垂直于地球轨道平面，与大气圈的自转轴基本保持一致。但是，随着地球不断地从轨道附近吸收宇宙微尘和气体，其质量变得越来越大，地球吸引的大气层也变得越来越厚，现在地球大气层的厚度可达上万公里；由于大气运动的不均匀性，导致了地球上不同地区的大气压力有明显差别，从而导致了地轴发生偏转。事实上，向日面赤道和低纬度地区受热较多，空气容易膨胀，变轻上升；极地和高纬度地区受热较少，空气收缩下沉。由于赤道地区上空的气压高于极地上空的气压，就使赤道上空的空气向极地上空方向流动，在极地上空堆积下沉，形成极地高压区。另外，太阳直射在北半球的时间比南半球多，即太阳直射点于每年的3月21日至9月23日在北半球移动，此段时间经过远日点，平均公转速度较慢，时间约为186天；9月23日至次年3月21日太阳直射点位于南半球，此段时间经过近日点，平均公转速度较快，时间约为179天，导致北半球夏半年比冬半年长7天，北极点附近极昼比南极附近长约7天. 因此，北极高气压时间长于南极高气压时间，北极向日区所受的大气压力通常大于南极向日区所受的大气压力，最终导致了地轴向太阳偏转大约23゜26′，如图2所示。但是新赤道和低纬度地区的空气继续向极地上空方向流动，在极地上空堆积下沉，加上新增的纬度跨度为23゜26的向日区蒸发起来的水汽，形成新的极地高压区，新增向日区有一半空气要向极地背日区移动，结果使大气圈的自转轴只倾斜了约11.53゜（≈？×23゜26′），使大气圈的自转轴与地轴的夹角大约为11.5゜。所以在太阳照射下，随着地球及大气圈的自转就会产生大约11.5゜ 的磁偏角，如图3所示。另外，在地球的公转和自转过程中，地球大气圈在不断但缓慢地变化，造成地球磁极缓慢移动。随着地球磁极的缓慢移动，磁偏角也在缓慢变化。

（2）地磁场空间分布的不均匀性

在北半球，空气从极地高压区流出并向右偏转成为偏东风，副热带高压带流出的气流北上时亦向右偏转，成为中纬度低层的偏西风。这两支气流在60° N附近汇合， 暖空气被冷空气抬升，遇冷成云，从高空分别流向极地和副热带。所以在60° N附近，有浓厚宽阔的云层，云的上层能聚集大量的阳离子，云的下层能聚集大量的阴离子，故可形成较强的地磁场。所以在北美和西伯利亚地磁场达到最大强度。另外，流向极地的空气在极地附近遇寒冷堆积下沉，形成空气密度大、地面气压高的极地高压带。由于空气密度大、天气寒冷，容易形成浓厚的云层，可形成较强的地磁场。所以在南极大陆附近地磁场强度也达到最大值。

向日面赤道和低纬度地区受热较多，空气容易膨胀，致使赤道地区上空的气压高于极地上空的气压，就使赤道上空的空气向极地上空方向流动，形成赤道低压带。在这种低压带空气密度小，云气淡薄，只能形成较弱的地磁场。所以在靠近赤道的中太平洋地磁场强度达到极小值。南美洲中部也靠近赤道而且比中太平洋更缺乏水汽，空气密度小，难以形成厚大的云层，只能形成较弱的地磁场，所以南美洲中部地磁场强度可达到极小值 。

（3）地磁场随着时间不断变化

随着地球的公转和自转，地球大气圈在不断缓慢地变化，造成地球磁极在缓慢地移动。

当地球自西向东旋转时，云上层阳离子的转动形成了一个（与地球自转方向相反）自东向西的圆电流，出现磁场西向漂移（westward drift）现象。

另外，由于云层电荷离地面较高且旋转速度慢，加之上层正电荷与下层负电荷产生的磁场极性相反，迭加时有部分抵消，导致地磁场是一个弱磁场。特别地，随着地球质量的不断增加，大气层也在增厚，加之人们焚烧化石燃料，如石油，煤炭等，或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳，使对流层内集聚越来越多的温室气体。这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性，而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，导致地球温度上升，低空中越来越难形成云层，只有高空寒冷区域才能形成云层，所以云层越来越高、越来越薄，这是导致地磁强度一直在减弱的原因。

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5.地磁场倒转的原因

根据上面的讨论可知，地磁场是由于地球的自转产生的，地球的自转方向决定着地磁场的极性方向。根据星系的形成与演进理论[9，10]可知，当地球绕太阳按反时针方向公转时，地球向日面受到阳光的照射，使该面的温度高于背面的温度，从而使该面蒸发起更多的水汽及其他气体分子，这些气体分子被高速流动且层层叠加的平流层包裹在对流层中，逃不出去，所以向日半球的大气压强通常大于背日半球的压强，又因为两个半球的面积相当，所以向日半球所受的大气压力通常大于背日半球所受的大气压力，因而向日半球与大气层的摩擦力通常大于背日半球与大气层的摩擦力，这就使得地球在绕太阳公转的过程中自西向东自转。

根据地磁场的倒转现象，可以推测地球的自转曾改变其方向。而要改变自转的方向则需要另一个恒星的更强烈的照射。由此推测太阳及其父星曾是双星系统，当太阳带着地球绕其父星旋转时，地球受到太阳父星的更强烈的照射，使地球向祖面所受的大气压力大于向父面所受的大气压力，因而向祖半球与大气圈的摩擦力大于向父半球与大气圈的摩擦力，这就使得地球的自转方向渐渐地发生改变，地磁场的极性也相应地发生改变。但因太阳围绕其父星旋转，具有较大的活动范围，更容易获取燃烧所需的资源，因而太阳的成长速度大于其父星的成长速度。特别是太阳有多层子行星，一些具有浓密大气层的行星在阳光的照射下不断地远离太阳，深入到太阳父星的吸引范围去掠夺太阳父星燃烧所需的资源。太阳父星在太阳及其多层子行星的围困和掠夺下渐渐地缺乏资源而变成白矮星，最终使太阳成为发光发热的单星，因而地磁场的极性已长时间没有发生改变。如果有朝一日太阳带着地球经过某个突然变为超新星的前辈星球旁边时，地磁场的极性还可能发生倒转。

6.其他星球上的磁场

根据地磁場的形成机制和变化规律可知，地球之所以出现磁场是因为地球有浓厚的大气圈和风力移动的云层并受到宇宙射线和光致电离的作用，产生了大量的正负电荷，使云的上层集结着大量的正电荷，云的下层集结着大量的负电荷；随着地球的快速自转和云层的移动就产生了电流和磁场。于是可以推断，仅当一个星球有浓厚的大气圈并受到太阳紫外线或宇宙射线的作用才能形成磁场。月球及一般的卫星因为缺乏浓密的大气圈或云层，自转速度又慢而无法形成磁场。水星、金星只有稀薄的大气，自转速度也很慢，因而其磁场近乎为零或很微弱。而地球、火星、木星和土星都有浓密的大气圈和云层及强烈的阳光照射，所以有其磁场，但由于火星上大气稀薄，其磁场也很微弱[9，10]。一个星球如果受到双星的照射，其磁场极性可能发生倒转。

结论：由于许多人一直错误地把地磁场的成因归结为地球内部物质运动的结果，而忽视了难以察觉的大气运动和风云变幻，结果提出的关于地磁场成因的多种假说矛盾重重、难以置信，无法解释磁场空间分布的不均匀性和随时间不断变化的特性，包括磁偏角和地磁场的倒转现象。于是作者从地球的形成与演进出发，分析了地球大气层的形成和演进过程，发现地球大气层因受到太阳紫外线和宇宙射线的作用，产生了云层电荷，伴随地球的自转就产生了地磁场。作者提出的关于地磁场成因的新解说能够很好地解释地磁场空间分布的不均匀性和随时间不断变化的特性，包括磁偏角和地磁场的倒转现象，因此是一个比较科学合理的解说。

参考文献

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[2]黄国良. 地磁场和地磁场成因的假说[J].西安矿业学院学报， 1988，1：86-90.

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[4]李力刚.地磁倒转的原因是什么？[J].科学通报，2016，61：1395-1400.

[5]杨光忠，夏瑞.永磁铁磁极倒转实验与地磁场铁磁体假说探讨[J].地震地磁观测与研究，2016，23（1）：51-56.

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[7]J.M.Wallace，P.V.Hobbs，Atmospheric Science： An Introductory Survey，Academic Press，New York，1977.

[8]Cui-Xiang Zhong. Revealing the Cause of Global Climate Change from the Formation and Evolution of Atomsphere [J]. International Journal of Geophysics and geochemistry，2016，3（1）：1-5. Published online， Mar. 2，2016 （http：//www.aascit.org/journal/ijgg ）（）.

[9] Cui-Xiang Zhong. The Formation and Evolution of Galaxies and the Expansion of the Universe as Well as Dark Matter &Dark Energy [J]. AASCIT Journal of Physics，2016， 2（ 3）： 18-26. Published online， Mar. 2，2016 （http：//www.aascit.org/journal/archive2？journalId=977&paper Id=4307 ）（）.

[10]钟萃相. 星系的形成与演进和宇宙的膨胀现象及暗物质与暗能量[J]. 科技视界， 2016，11：1-5.

磁现象教案 篇7

教

案

磁 现 象

司 马 义.艾木热拉

2009.06

磁现象

教学重点：

1、磁性、磁化的概念。

2、磁体间的相互作用规律。教学难点：磁化现象。教学方法：

1、创设情景：进行实验探究式学习。

2、老师引导、学生自主，讨论式学习。三维目标：

一、知识与技能

1、知道磁体有吸铁性和指向性。

2、知道磁极间的相互作用规律。

3、了解磁化现象。

二、过程与方法：

1、体会运用实验来研究，感知物理问题的方法。

2、通过实验，培养雪深初步的观察能力和信息交流能力。

三、情感态度与价值观

通过了解我国古代队磁的研究方面取得的成就，激发爱国热情，进一步提高学生学物理的兴趣。教具：

条形磁体，蹄形磁体、大磁针、铁片、铜片、铝片、铁屑、玻璃板、非金属、细线、镍币、支架； 引入新课：（提问导入）

1、指南针用在哪些范围？

学生互相交流，讨论回答：航海、军事、航空、野外旅游…………。师：适当的补充与点评。推进新课：

一、磁现象：

师：在小学的时候，我们就学了简单的磁现象，请同学们回忆一下，看谁能说的多。

学生可能回答：磁铁能吸引铁、异名磁极吸引、同名磁极极排斥，……。师：（可以适当的补充，点评）

1、磁性与磁体

师：我们这节课进一步的探究一下磁铁，我们选看一下面实验，磁铁能吸引哪些物体？

老师首先解释每一个实验器材（磁铁的各种形状：铁屑、铜片、非金属等。。。）然后一步一步的做实验。学生观察实验现象并归纳结论。师：同门们，你们在试验当中发现了什么现象？

生：我们发现磁铁能吸引铁钉、铁片、铁屑、镍币、吸引不了木块、塑料、铝片、铜片。

师：那么，我们可以归纳什么结论呢？ 生：磁铁能吸引内含有铁、镍等物质的物体。

师：（补充说）你们说的很好，磁铁能吸引内含有铁、镍等物质的物体之外还能吸引内含有钴的物体。我们把物体的这种性质叫做磁性；具有磁性的物体叫做：磁体。

2.磁极与

师：那么，磁体上每一个部分的磁性的强弱都一样吗? 生：（交流，猜想回答）可能两端的磁性最强，中间的磁性最弱。师：那我们通过实验，探究一下是否你们说的那样。

老师拿适量的铁屑均匀地铺在玻璃板上，把条形磁铁蹄形磁体分别放在上面，然后提起来让学生观察。师：你们发现了什么现象？

生：磁体两端吸到得铁屑比中间的多。师：这个现象给我们说明什么道理呢？

生：这个现象说明磁体上的每个部分的磁性强弱不一样。生：磁体上两端的磁性最强，中间的磁性最弱。师：（点评，总结）你们说的非常对。

总结：磁体两端的磁性最强之间的磁性弱，磁性最强的两端叫磁极。师：那么，我们怎么命名磁体的这两个磁极呢？我们看一下下面的实验现象。

老师用细线把磁体绑在整中间悬挂在空中，能让它自由转动，或者把大磁针放在桌子上，能让它自由转动，准备完后，让它们稍微偏转，让学生观察静止时两端的指向情况。

师：你们发现了什么现象？ 生：它们都静止时，总指南北方向。

师：你们说的非常不错。磁体悬挂在空中静止时，两端总指南北方向，这是磁体的指向性，指地理南极的那端叫磁体的南极，用字母“S”来表示，指地理北极的那端叫磁体的北极，用字母“N”表示。

3.磁极间的相互作用

师：两个磁极间有什么样的作用规律？

生：（按小学知识回答）异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥。师：那么，我们经过试验证明一下这位同学所说的是否正确。

老师把磁铁悬挂在空中，拿另一个磁体分别靠近异名磁极和同名磁极，学生观察现象，归纳结论；老师点评。师：实验当中，你们发现了什么现象？

生：我们发现异名磁极相互靠近时，出现了吸引现象，同名磁极相互靠近时出现了排斥现象。

师：很好，同学们总结一下，经过这些实验现象，我们能得到什么样的规律呢？

生：（可能总结到）磁极间的相互作用规律：异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥。

师：很好，如果一个磁体断了之后，仍有两个磁极吗？ 生：磁体断了之后，仍有两个磁极。师：那么我们实验证明一下是否这样。

老师引导学生，拿一个段开的磁体靠近悬挂的磁体。师：你们发现了什么现象？这说明什么道理？

生(可能答道)：磁体断开后，两端间仍有吸引，排斥现象，这说明，断开的磁体仍有N极和S极。

师：你们说的很好，断开的磁体仍有N极和S极，任何一个磁体的磁极总是成对出现； 4.磁化

师：刚才我们所学的磁体是怎么得来的？

学生可能答道：一些磁体是从自然中得来的，还有些是在工厂里作出来的……。

老师适当点评，并做出以下的演示实验，让学生观察现象 老师拿没有被磁化的铁钉靠近铁屑，让学生观察，然后把铁钉沿着一个磁极方向摩擦，并靠近铁屑，再次把铁钉靠近磁体后，接触铁屑。师：实验当中出现的现象，你们可知道什么道理？

生：我们知道了，可用靠近磁体或沿着一个磁极方向摩擦，可使没有磁性的物体使它获得磁性。

师：你们说的很对，原来没有磁性的物体，使它具有磁性的这过程叫做磁化，我们现在所用的磁体是经过磁化而做出来的。

老师提醒：磁体我们可分为天然磁体，就是从自然界直接得来的，还有一个是人造磁体，就是经过磁化得来的磁体，钢是人造磁体的最好材料，以钢为材料的磁体的磁性保持的时间比较长，磁性也比较强，所以叫做永久磁体，以软铁为材料的磁体的磁性保持时间短，磁性比较弱，这种磁体叫做软磁体。师：磁化方法有接触磁体，沿着一个磁极摩擦，用电流的作用。师：我们生活、工作或我们的周围哪些地方用磁体呢？ 生：铅笔盒、书包盖子，电动机、磁带……。

老师按学生回答，适当的补充。

初三物理磁现象课件 篇8

本节是八年级物理第九章《电和磁》的第一节，作为本章的第一节有较多的物理概念，它是后续知识学习的基础，因此，做好演示实验，通过多媒体课件和实物的演示实验让学生探究出来物理概念或规律，是本节的主要特色。由学生观察多媒体课件演示实验现象进入物理知识的探究之中，让学生亲身经历有关知识的形成过程，初步培养学生的实验探究能力。

【教学目标】

一、知识技能

1．知道磁性和磁体；

2．知道磁极；

3．知道磁极的指向性和磁极的表示方法；

4．理解磁极间的相互作用规律；

5．知道磁化及其应用。

二、方法过程

1．感知物质的磁性和磁化现象。通过观察实验现象认识磁极，理解磁极间的相互作用规律。

2．观察磁极间相互作用规律的实验演示，探究出磁极间相互作用规律。

三、情感、态度与价值观

通过了解我国古代对磁的研究方面取得的成就，增强学生的爱国热情，进一步增强学习物理的兴趣。

【教学重点】

磁极指向性、磁极间相互作用规律，磁化的概念。

【教学难点】

1．通过观察磁极间相互作用规律实验演示，理解磁极间的相互作用。

2．观察磁极间相互作用规律实验演示，能探究出磁极间相互作用的规律，初步培养学生的探究能力。

【教法】

讲授法、观察法、探究法。

【教具与媒体】

多媒体课件。

【教学过程】

一、创设情境，引入新课

请大家先听两个故事：（幻灯片展示）

1．秦始皇统一中国以后，建造了规模宏大的阿房宫，为了防范刺客，聪明的工匠们修建了奇特的阿房宫的北门，一旦有人身怀铁器，立刻就会被门牢牢地吸住。

2．在加拿大东海岸，有一个神奇而令人生畏的世百尔岛，来往的船只只要一靠近它，不但指南针失灵，还会把船吸向海底，造成触礁沉没。

听了这两个故事大家一定很想知道其中的奥秘吧？今天我们学习了磁现象，就会明白这是为什么。（板书课题）

二、进入新课，科学探究

（一）磁现象

1．磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。（课件演示）

2．我们把这类具有磁性的物体叫做磁体。（利用课件观察形形色色的磁体）

3．磁极：在磁体上，不同部位吸引铁屑的能力是不同，我们把磁体上磁性最强的部位叫做磁极。磁体上一般有两个磁极。（演示实验现象）

[观察]条形磁铁对铁屑进行吸引，观察磁铁的不同部位所吸铁屑的多少。

[问题]条形磁铁的不同部位，对铁屑的吸引力是一样的吗？

[结论]条形磁铁的两端对铁屑的吸引力大，中间小，所以我们把磁性最强的部位叫做磁极。

4．磁体的指向性：

[演示]把一个条形磁体用细线悬挂起来，使它在水平面内能够自由转动。

[问题]看看会有什么现象发生呢？

[结论]发现它静止时一端总是指南，另一端总是指北。

于是人们根据这个现象，将磁体的两极进行命名：

南极：磁体静止时指南的那一端叫做南极（S极）

北极：磁体静止时指北的那一端叫做北极（N极）

[应用及进行爱国主义教育]指南针是我国古代四大发明之一，它是利用磁体的磁极具有指向性制成的，最早的指南仪叫司南。

5．磁极间的相互作用规律：

[问题]磁极间的相互作用有什么规律呢？看看下面的实验，你能得到什么样的结论呢？

[演示]多媒体课件。

[结论]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

[应用]它是检验物体是否具有磁性的原理之一。

（二）磁化

[问题]一个钢棒原来没有磁性，怎样使它现在具有了磁性呢？

[演示]钢棒原来没有磁性，在一条形磁铁靠近它时，它能单独吸引一些小的铁屑，说明就具有了磁性。

很明显它原来没有磁性，现在获得了磁性。我们把像钢棒一样使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。

[结论]能够被磁化的材料叫做磁性材料。如钢、铁等。

[应用]阅读自然科学史。（见幻灯片）

[小结]