第十六章電磁鐵與自動控制16．1從永磁體談起第1課時磁體1．認(rèn)識磁體，會判斷物體是否有磁性，以及磁體的磁極。2．了解磁體具有吸鐵性和指向性，知道磁極間的相互作用規(guī)律。3．知道“磁化”和“去磁”的簡單方法，了解磁性的廣泛應(yīng)用。重點磁體的極性判斷及磁極間的相互作用規(guī)律的應(yīng)用。難點1．會判斷物體是否具有磁性以及磁體的磁極。2．通過實驗了解磁極間的相互作用規(guī)律。條形磁鐵，蹄形磁鐵，小磁針，鐵屑，鐵釘，細線，大頭針，鋸條和鋼尺，多媒體等。一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新知磁學(xué)是物理學(xué)領(lǐng)域的重要組成部分。在學(xué)習(xí)磁效應(yīng)之前，我們需要對磁現(xiàn)象有基本的認(rèn)識。我國在兩千多年前就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了磁體，并利用磁體制作了我國的四大發(fā)明之一——指南針。指南針的出現(xiàn)有利于航海事業(yè)的發(fā)展。而現(xiàn)在，磁體構(gòu)成了生活的重要組成部分之一，被廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備、家電、信息空間等多個領(lǐng)域。今天，我們來研究磁體的一些基本性質(zhì)。二、自主合作，感受新知閱讀教材并結(jié)合生活實際，完成《探究在線·高效課堂》“預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)”部分。三、師生互動，理解新知(一)認(rèn)識磁體指南針由什么材料構(gòu)成？指南針為什么能使人辨別方向？物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性，具有磁性的物體叫磁體。顧名思義，能夠長期保持磁性的磁體叫做永磁體。磁體分為：①天然磁體、人造磁體；②條形磁體、蹄形磁體、磁針；③硬磁體、軟磁體。同學(xué)們看一下課本圖16－1，圖中給出了三種常見的人造永磁體，分別為條形磁鐵、蹄形磁鐵和小磁針。這三種磁體在以后的學(xué)習(xí)生活中經(jīng)常遇到，同學(xué)們務(wù)必加以認(rèn)識。在科研中根據(jù)磁體制備出了很多儀器，請學(xué)生閱讀課本P2“信息瀏覽”部分給出的“α－磁譜儀”，圖16－2為磁譜儀的結(jié)構(gòu)，它是一個巨大的磁體。教師提問：磁體能吸引我們身邊什么樣的物體？學(xué)生討論、交流后，教師引導(dǎo)：剛才已經(jīng)講過磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，所以凡是生活中由鐵、鈷、鎳構(gòu)成的物體都能被磁體吸引，比如鐵鍋、小刀等。思考：一塊磁體的任何部位吸引物體的牢固程度都相同么？磁體與磁體之間又有何作用呢？請學(xué)生看課本活動1圖16－3給出的幾種器材，其中有條形磁鐵、鐵屑、大頭針、鋸條和鋼尺、細線、磁針、大頭針。用來探究磁體中磁性最強的部位以及磁體與磁體之間的相互作用規(guī)律。思考：(1)條形磁鐵和小磁針都具有兩端，這兩端是否都具有磁性？磁鐵是否在任何部位磁性都相同？(2)怎樣判斷磁體的磁性強弱？(3)如何判斷磁鐵與磁鐵之間的作用呢？學(xué)生討論、交流后，教師總結(jié)：(1)可以通過其能否吸引鐵制品判斷是否具有磁性，磁性的強弱可以通過吸引大頭針的數(shù)量驗證。(2)可以將鐵屑撒在磁鐵的周圍，觀察鐵屑在磁體周圍的分布，判斷磁鐵的磁性強弱。(3)將條形磁鐵靠近小磁針，觀察小磁針的旋轉(zhuǎn)方向，通過改變條形磁鐵的方向確定磁體具有幾個磁極以及磁極與磁極之間的作用。實驗：根據(jù)剛才的分析，請同學(xué)們進行實驗，驗證實驗結(jié)果，寫出得到的結(jié)論，并完成圖16－3下面的填空。教師指導(dǎo)學(xué)生完成上述實驗。教師指出：(1)條形磁鐵的兩端均可吸引相同數(shù)量的大頭針，將鐵屑灑在條形磁鐵周圍后，可以看出磁鐵的磁性強弱分布，發(fā)現(xiàn)磁鐵的兩極鐵屑密度大，中間部位鐵屑密度小，這說明磁鐵具有磁極，磁極處的磁性最強。(2)將條形磁鐵用細線水平懸掛(或讓磁針自由轉(zhuǎn)動)，發(fā)現(xiàn)不管條形磁鐵原先指向何方，靜止時，總是一端指南，一端指北。(3)當(dāng)條形磁鐵標(biāo)有字母N的一端接近小磁針的N端時，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最終S端靠近條形磁鐵的N端，而反過來放置時，小磁針的N端靠近條形磁鐵的S端，這說明同名磁極相排斥，異名磁極相吸引。通過實驗我們可以得出結(jié)論：(1)磁體的兩端磁性最強，稱為磁極，每個磁體都有兩個磁極。(2)懸掛著的磁體靜止時，總是一端指南，一端指北；指南的一端是磁體的南極，又叫做S極；另一端是北極，又叫做N極。(3)磁極間的相互作用規(guī)律是：同名磁極相排斥，異名磁極相吸引。典例解讀【例1】甲鐵棒能吸引小磁針，乙鐵棒能排斥小磁針，若甲、乙鐵棒相互靠近，則兩鐵棒()A．一定互相吸引B．一定互相排斥C．可能無磁力的作用D．可能互相吸引，也可能排斥【解析】鐵棒吸引小磁針，說明甲鐵棒具有和小磁針相反的磁性或者不具有磁性；乙鐵棒能排斥小磁針，說明乙鐵棒具有和小磁針相同的磁性；若甲、乙鐵棒相互靠近，則會出現(xiàn)互相吸引或者排斥的現(xiàn)象，則D正確?！敬鸢浮緿【例2】如圖所示，將圖甲所示的條形磁鐵從中間鋸斷，如圖乙所示，則下列關(guān)于圖乙的說法正確的是()A．a(chǎn)端是N極，b端是S極，c、d兩端不是磁極B．a(chǎn)、b、c、d四端都不是磁極C．a(chǎn)、c兩端是N極，b、d兩端是S極D．a(chǎn)、d兩端是N極，b、c兩端是S極【解析】每個磁體都有兩個磁極，它是磁體上磁性最強的部分，位于磁體的兩端，一個叫做南極，另一個叫做北極。自然界中不存在只有單個磁極的磁體，磁體上的磁極總是成對出現(xiàn)的，而且一個磁體也不能多于兩個磁極。如果條形磁鐵從中間鋸斷變成兩段，則每段將各有兩個磁極，如果再讓這兩段磁鐵合為一體，則靠近的兩個磁極便不再存在，整個磁體仍然只有兩個磁極?！敬鸢浮緿(二)磁化和去磁請學(xué)生閱讀課本P3“信息瀏覽”部分，一塊磁體總有兩極，那么是否存在只有一個磁極的磁體呢？在1931年狄拉克就預(yù)測了磁單極子的存在，關(guān)于尋找磁單極子的工作仍在進行。一旦尋找出，這將是物理學(xué)領(lǐng)域的重大突破。是否那些不具有磁性的物體就不能具有磁性呢？比如鐵釘、鋼尺等能否具有磁性呢？我們來進行活動2的探討。請學(xué)生看課本P4活動2的圖16－4，圖中給出了條形磁鐵、鐵釘和鐵屑。首先用鐵釘接觸鐵屑證明鐵釘無磁性。根據(jù)圖(a)所示，將磁鐵的一極靠近鐵釘，觀察其是否能夠吸引鐵屑；然后根據(jù)圖(b)所示，將磁鐵的一極在鐵釘上沿同一方向反復(fù)摩擦，然后拿開磁鐵后觀察能否吸引鐵屑。請同學(xué)們根據(jù)上圖進行實驗，記錄實驗結(jié)論。教師指出：上述兩種情況下，鐵釘均能吸引鐵屑，這說明鐵釘在上述兩種情況下均具有磁性，那么磁鐵究竟使鐵釘發(fā)生了什么樣的變化而使其具有磁性？用人工的方法可以使物體獲得磁性，這種使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫做磁化。我們不斷敲擊后的鐵釘或者將其進行加熱，可以發(fā)現(xiàn)鐵釘失去磁性，這個過程叫做去磁。典例解讀【例3】一根條形磁體的一端吸起兩枚大頭針，小華說兩枚大頭針會保持平行，如圖中A所示；小紅說兩枚大頭針將會張開，如圖中B所示；小明說兩枚大頭針將會靠近，如圖中C所示。你認(rèn)為正確的是______，因為______________________________________________________________________________。【解析】條形磁體的兩端吸起大頭針后，大頭針就被磁化。以圖A為例，被吸起的兩枚大頭針靠近磁體S極的那一端被磁化后都為N極，大頭針的下端都為S極，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，兩枚大頭針下端因同名磁極互相排斥而分開，因此正確的是B。【答案】B兩枚大頭針因被磁化后下端是同名磁極，所以相互排斥而分開四、嘗試練習(xí)，掌握新知請同學(xué)們完成《探究在線·高效課堂》“隨堂演練”部分。五、課堂小結(jié)