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- 2021-06-01 发布
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磁现象的电本质 磁性材料
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1．了解磁现象的电本质
2．了解磁性材料的应用
（二）能力训练点
1．通过本节教学，了解科学假设在认识自然奥秘中的重要作用。
2．通过演示实验或实物展示，掌握一些实用的磁性材料的常识，培养学生理论联系实际的思维能力。
（三）德育渗透点
1．通过介绍科学史实——罗兰实验和安培分子电流假说，使学生了解科学假设不是无中生有的凭空想象，而是有一定的实验基础和指导思想，它是科学发展的一种形式，其正确性要经过实验或实践的验证。同时，也再次使学生了解实验的重要性。
2．进行物理学方法的教育：培养学生形成科学研究方法的思维方式，即实验基础→科学假设实践检验上升理论。
二、重点、难点、疑点及解决办法
1．重点
磁铁的磁场也是由电荷的运动产生的。
2．难点
安培分子电流假说的理解。
3．疑点
分子电流的微观本质。
4．解决办法
①通过介绍罗兰实验及原子核外电子的运动突破上述疑点。
②利用化学知识中的物质微观结构观点来理解分子电流。
三、课时安排
1课时
四、教具准备
铁架台、条形磁铁、软铁棒、大头针、电源、通电螺线管
小磁针、塑料棒、钢棒、铅棒、硅钢棒、扬声器
电表中的永磁体、继电器、变压器等
五、学生活动设计
1．利用幻灯等调动学生的兴趣和注意力，认真听取有关科学史实的介绍，积极学习科学家的思维方式和科研方法。
2．通过演示实验和实物，直观形象地认识磁性材料在日常生活中的应用，以提问、自学方式启发学生了解磁性材料的应用问题。
六、教学步骤
（一）明确目标
略
（二）整体感知
略
（三）重点、难点的学习与目标完成过程
1．引入新课
从上节课的学习中，我们发现磁体和电流这两种完全不同的物质周围空间都存在着磁场，且通电螺线管周围的磁感线分布和条形磁铁非常相似，这说明了什么问题呢？
电与磁之间一定有某种联系，磁体和电流的磁场本质上有可能存在相同的起源问题。
2．新课教学
导体中的电流是由大量的自由电子的定向移动而形成，而电流的周围又有磁场，因此科学家们提出了这样一种设想
幻灯显示
设想是否符合事实是否正确呢？通过实验进行验证。
介绍科学史实——美国科学家罗兰的实验
幻灯显示
1876年，罗兰把大量的电荷加在一个橡胶圆盘上，然后使盘绕中心轴高速转动，在盘的附近用小磁针来检验磁场的存在，如图所示。
结果他发现，当带电盘转动时，小磁针果然发生了偏转，而且改变盘的转动方向或改变所带电荷的正负时，小磁针的偏转方向也改变，磁针的偏转方向跟运动电荷所形成的电流方向间的关系同样符合安培定则。
这个实验证明了上述假设是成立的，通电导线的周围存在磁场，是由于电荷运动的结果，那么，磁铁的磁场又是怎样形成的呢？是否也与电荷运动有关呢？
讲述法国科学家安培的分子电流假说。
（1）安培的分子电流假说
①假说的提出
幻灯显示
a．指导思想——电与磁的统一。
b．事实基础——通电螺线管与磁铁相似。
c．科学假设——物质内部存在环形的分子电流构成微小的磁体。
假说并不是无中生有凭空想象而成的，它有一定的指导思想和事实基础。假说是否成立呢？需要经过实践的检验。
②假说的验证
a．能解释实验现象
现象一 软铁棒被磁化
幻灯显示
软铁棒被磁铁磁化后能吸引大头针未被磁化前，内部分子电流取向杂乱无章，磁场相互抵消，结果对外界不显
磁性。在外界磁铁的磁化下，内部各分子电流取向一致，形成磁极。
现象二 磁体受到高温或猛烈的敲击会失去磁性。由于高温的分子热运动或机械运动，分子电流取向变得杂乱无章的结果。
b．近代的原子结构理论证实了分子电流的存在。幻灯显示
物质的微观结构微粒原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电，核外电子带负电，在电荷库仑力的作用下，核外电子绕核高速旋转；形成分子电流，如图所示
科学假说在人们认识自然奥秘中有着重要的作用，是人们研究科学发展的一种重要方式，经过实践验证后的假说就升华为理论，即安培分子电流理论。
从安培的分子电流理论中，我们可以清楚地看到磁铁的磁场本质上也是由运动电荷产生。
(2)磁现象的电本质
磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。
(3)磁性材料的应用
①不同的物质磁化程度不同
通电螺线管上方悬挂小磁针，先在螺钱管中分别插入塑料棒、铜棒、铅棒等材料，观察磁针偏转情况。再分别插入软铁棒、硅钢棒等材料，观察磁针偏转情况。
大多数物质对磁场的影响很小，只有少数几种物质如铁、镍、钴及一些合金等才能对磁场有很大的影响，能使磁场增强几千倍，甚至上百万倍，这些材料叫铁磁性材料。
②介绍硬磁性材料和软磁性材料
让学生看书P72，提问回答
a．什么是硬磁性材料？什么时候用硬磁性材料？
b．什么是软磁性材料？什么时候用软磁性材料？
展示实物：扬声器、电表中的永磁体、继电器、变压器等。
3．课堂小结
①安培分子电流假说——物质内部存在环形分子电流
②对各种磁现象的解释——与分子电流的取向有关
③磁现象的电本质——电荷的运动产生。
(四)总结、扩展
1．安培分子电流假说是说明科学假设在人们认识自然界奥秘中重要作用的光辉范例。
2．电与磁的统一是一个非常重要的思想，这个思想引导奥斯特发现了电流的磁效应，引导法拉第发现了电磁感应现象，最后引导麦克斯韦建立了统一的电磁场理论。
3．在教学中注意不要将磁现象的本质说成一切磁场都是由电荷的运动产生的，在后面介绍麦克斯韦理论时将会指出变化的电场也会产生磁场。
七、布置作业
1．思考题
非铁磁性材料有用吗？
启发学生想到手表式指南针的表壳制作材料(最好有实物展示)
2．课后小实验
P74自制指南针
八、板书设计
第二节 磁现象的电本质，磁性材料
1．安培的分子电流假说
①假说的提出
②假说的验证
2．磁现象的电本质
磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的运动产生的。
3．磁性材料的应用
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