指南针

　　第1节  指南针为什么能指南

　　教学目标 1、知道磁体及其性质。

　　2、知道磁极间的相互作用。

　　3、了解磁化的概念。

　　4、理解磁场的基本性质，知道磁场的方向和判断方法。

　　5、知道地磁场的存在，知道地理北极就是地磁南极。

　　重点难点分析 重点：磁极间的相互作用；磁场的概念、性质

　　难点：磁场的概念；磁化的概念。

　　课程资源的准备与开发 实验（一小堆大头针，铁屑，铁片，铜片，玻璃片，镍币，铁棒，细线），史料

　　教 学 预 设 调 控 对 策

　　【引入】大家知道我国古代的四大分明吗？－－造纸、火药、指南针、

　　指南针是航海时常备的导航工具。那么，指南针为什么能指方向呢？

　　一、磁体和磁极

　　【出示、观察】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。

　　－－小磁针在静止后的位置总是指向南北方向的。

　　小磁针或条形磁体指向北方的一端叫北极；指向南方的一端叫南极。

　　【实验】学生分组进行

　　1）让磁铁与铁块、木块、塑料、铝块、铜块等接近。

　　－－能被磁铁吸引的物体有：铁块

　　1、磁体：具有磁性的物体－－能吸引含铁质的物体（铁、钴、镍）

　　2）用条形磁铁去吸一些铁屑。

　　－－发现原来均匀分布的铁屑不再均匀，磁铁的两端吸附的铁屑特别多。说明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，磁铁的两端磁性最强，中间最弱。

　　2、磁体有两个磁性最强的磁极－－南极(s极)和北极(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。

　　3）用磁铁的一极靠近小磁针。

　　－－同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引

　　3、磁体间有相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

　　【讨论】如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上是否仍然有南北极呢？－－有。在水平面上有南北指向性。

　　【实验】铁棒的下方放铁屑，让条形磁铁靠近铁棒。然后把条形磁铁拿开。

　　－－现象：靠近时，铁棒能吸引铁屑。说明铁棒有了磁性。

　　拿开后，铁屑又都落下。说明铁棒的磁性立即消失。

　　4、使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。

　　【实验】用一根磁铁在钢棒上沿同一方向摩擦几次。

　　钢棒有了磁性，而且能永久保持，就成了永磁体。人造磁体就是根据这一原理制成的。

　　【补充】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【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。

　　【讨论】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？

　　二、磁场和磁感线

　　【实验】让磁体接近小磁针－－现象：当接近时小磁针会转动起来。

　　【分析】小磁针转动，说明小磁针受到力的作用。力是怎样产生的呢？应该是磁体，而磁体没有直接接触小磁针。那么肯定是在它的周围存在着一种物质。科学证明：在磁体的周围存在磁场（场－－物质存在的一种形式）。而小磁针在磁场中会受到磁力的作用。所以小磁针是在磁力的作用下转动起来的。

　　－－只要磁体放入磁场中，磁体都会受到磁场力。

　　1、在磁体的周围存在磁场。

　　2、磁场是有方向的。小磁针北极所指的方向就是其所处点的磁场方向。在磁体周围的不同位置，磁场的方向是不同的。

　　【实验】用小磁针演示磁体周围的磁场。－－在磁体周围的不同位置，磁场的方向是不同的。

　　【实验】观察磁场周围的铁屑分布（用铁屑可以形象地显示各点地磁场方向）－－知道了磁场的强弱和分布情形

　　3、磁感线－－带箭头的曲线来形象地描述磁体周围的磁场。箭头表示的方向就是磁场中各点的磁场方向。曲线的疏密表示磁场的强弱。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。

　　【练习】略

　　三、地磁场－－地球产生的磁场叫地磁场。

　　【设问】悬挂的小磁针为什么总是有一极指向北方？

　　【分析】小磁针一极指向北方，说明地球表面一定有指向北方的磁场。而这磁场可能来自于地球本身。即由地球产生。所以，地球是一个磁体。

　　【思考】如何理解地理北极就是地磁南极？

　　【阅读】信鸽导航与地磁场

　　【小结】

　　与磁有关的自然现象

　　极光源于宇宙中的高能荷电粒子，它们在地磁场作用下折向南北极地区，与高空中的气体分子、原子碰撞，使分子、原子激发而发光。我国研究人员在历代古籍中业已发现，自公元前xx年到公元1751年，有关极光记载达474次。在公元1～10世纪的180余次记载中，有确切日期的达140次之多。在西方最早记载极光的，当推亚里士多德，他称极光为“天上的裂缝”。“极光”这一名称，始于法国哲学家伽桑迪。

　　太阳黑子，也是一种磁现象。在欧洲人还一直认为太阳是完美无缺的天体时，我国先人早已发现了太阳黑子。根据我国研究人员搜集与整理，自前165年～1643年（明崇祯十六年）史书中观测黑子记录为127次。这些古代观测资料为今人研究太阳活动提供了极为珍贵、翔实可靠的资料。

　　动物罗盘

　　鸽子是人们喜爱的一种鸟类。大家都知道信鸽具有卓越的航行本领.她能从2 000km以外的地方飞回家里。实验证明，如果把一块小磁铁绑在鸽子身上，它就会惊慌失措，立即失去定向的能力：而把铜板绑在鸽子身上，却看不出对它有什么影响。当发生强烈磁暴的时候，或者飞到强大无线电发射台附近，鸽子也会失去定向的能力。这些事实充分说明了，鸽子是靠地磁场来导航的。

　　绿海龟是著名的航海能手。每到春季产卵时，他们就从巴西沿海向坐落在南大西洋的：沧海一：----啊森松岛游去。这座小岛全长只有几千米，距非洲大陆1600km，距巴西2200km。但是，海龟却只能准确无误地远航到达。产卵后，夏初季节，它们又渡海而归，踏上返回巴西的征途。距研究，海龟也是利用地磁场进行导航的。

　　鱼儿能在波涛汹涌的海洋中按一定的方向去导航。这比鸟的迁途能力更为奇特。海水是导电的，当它在地球的磁场流动的时候就产生电流。于是，鱼儿便利用这个电流信号，敏感地校正自己的航行方向。

　　有人对鳗鲡进行了细致的观察，初步发现，鱼脑能对微弱的电磁场作出反映，地磁场是对鳗鲡提供信息源。因此，美洲的鳗鲡习惯于航行很长的距离后到达产卵场所，产卵后又返回它们原来的“基地”。

　　虽然人们已经知道鸟类，鱼类等动物能够利用地磁导航，但是还没有弄清楚这个“导航系统”究竟是怎样工作的，特别是讫今为止还没有从这些动物身上找到与“罗盘‘的作用相似的器官。