16.1《从永磁体谈起》知识点
知识点一：磁体的性质
1磁性：物体具有吸引铁（钢）、钴、镍等物质的性质。
2.磁体：具有磁性的物体。
（1）说明：磁体具有指向性（指南北方向）
（2）磁体的分类：①按形状分：条形磁体、蹄形磁体、针形磁体；②按来源分：天然磁体、人造磁体；③按磁性难易消失分：永磁体、软磁体
3.磁极
（1）定义：磁体上磁性的部分。
（2）两个磁极：（S极）和（N极）。
（3）作用规律：同名磁极相互；异名磁极相互。
知识点二：磁化和去磁
1.磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
2.去磁：使原来有磁性的物体失去磁性的过程。（去磁的常用方法：敲打和加热）
知识点三：磁场和磁感线
1.磁体的周围存在，磁极间的相互作用是通过磁场发生的。
2.磁场的基本性质：对放入磁场中的磁体产生磁场力的作用。
3.磁场的方向：小磁针静止时北极（或N极）所指的方向。
4.磁感线：带箭头的曲线。
5.磁感线的方向：磁体外面的磁感线从北极（或N极）出来，回到南极（或S极）。
（1）几种常见磁场的磁感线
（2）说明：
①磁场是真实存在的物质，但磁感线是假想曲线，实际上并不存在。
②磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。（即与放在该点小磁针北极的指向一致）
③磁感线的疏密可以表示磁场的弱强。
④磁感线的分布是立体的，而且是闭合曲线。
⑤任何两条磁感线绝不会相交。
知识点四：地磁场：地球周围存在的磁场
1.地磁南北极：地磁的北极在地理南极附近；地磁的南极在地理北极附近。
2.磁偏角：地理两极与地磁两极的夹角，由我国宋代学者沈括最早发现。
16.1《从永磁体谈起》练习题
1．一根条形磁体左端为N极，右端为S极．如图所示的是从N极到S极磁性强弱变化情况，其中正确的是（）
2．甲、乙两个磁极之间有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图1所示．那么（）A. 甲、乙都是N极 B. 甲、乙都是S极
C. 甲是S极，乙是N极
D. 甲是N极，乙是S极
3．如图2在弹簧测力计下端吊一块条形磁铁，将弹簧测力计水平向右移动时，弹簧测力计
4．有两根外形完全相同的棒a和b．如果按图3甲那样，用手拿a，则b不会掉下；若按图
16．如图6，是一个蹄型磁铁，虚线是磁极附近的部分磁感线，小磁针在图示位置静止，请标出蹄型磁铁的N极和S极．
17．两个磁极之间有一个小磁针，小磁针静止时的指向如图7所示，请在图中标出两个磁极的极性和磁感线的方向．
18．在图8中标出磁感线方向和小磁针的N、S极．
19．如图9所示，小磁针处于静止状态，请在图中甲、乙处标出磁极极性并画出磁感线．20．在图10中标出磁感线的方向和小磁针的N极．
16.1 从永磁体谈起 第1课时磁体、磁化 知识要点基础练 知识点1 认识磁体 1.将一枚镍制的硬币放在某矿石附近,硬币立即被吸引到矿石上,此现象说明该矿石具有 磁性。 2.( 桂林中考 )一块磁体,无论被分割得多么小,总存在南( S ) 极和北( N ) 极。 3.关于天然磁体、人造磁体和永磁体,下列说法中正确的是( C ) A.所有的人造磁体都是永磁体 B.只有天然磁体才能吸引铁、钴、镍等物质 C.能长期保持磁性的磁体,称为永磁体 D.天然磁体不一定都是永磁体 知识点2 磁极间的作用规律 4.如图甲所示,一个条形磁铁摔成两段,取右边的一段靠近小磁针,小磁针静止时的指向如图乙所示,则右边一段裂纹处的磁极是N 极。如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起( 如图甲 ),这两段会相互吸引( 选填“吸引”或“排斥” )。 5.如图所示,在两个靠得较近的小车上分别放一块磁铁,同时松手后观察到的现象是( D ) A.两车都向左运动
B.两车都向右运动 C.一车先运动,另一车后运动 D.甲车向左运动,乙车向右运动 知识点3 磁化和去磁 6.如图所示,把条形磁体的一端靠近一根原来没有磁性的软铁棒,软铁棒获得了磁性,吸起了下面的铁屑,这种原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。 7.为了探究磁铁怎样去磁的问题,小丽同学提出了如下方案:将条形磁铁一端固定在铁架台上,另一端吸引着一些大头针,用酒精灯加热磁铁一段时间后,磁铁上的大头针纷纷下落。此实验能得出的结论是( A ) A.加热可使磁铁磁性减弱 B.加热可使磁铁磁性增强 C.加热不影响磁铁的磁性 D.大头针的下落是由磁铁受热膨胀造成的 综合能力提升练 8.以下一些物体:铁丝、钢锯片、铜线、回形针、银币、缝衣针、铝片,根据能否被磁化可以分为两类。可磁化类: 铁丝、钢锯片、回形针、缝衣针;不可磁化类: 铜线、银币、铝片。 9.如图所示,质量均为m的磁环A、B套在同一根圆木杆上,由于磁极间的相互作用,A磁环悬浮,则B磁环对A磁环的作用力F = ( 选填“>”“<”或“=” )mg;若B磁环底面是N 极,则A磁环上表面的磁极是N 极。 10.如图所示,磁铁吸住两根铁钉的一端,那么这两根铁钉的另一端将( B )
自主探究，扩展生活――《有趣的磁铁》科学课教学案例 案例背景及设想： 《有趣的磁铁》一课选自义务教育课程标准实验教科书《科学》三年级下册。本课教科书包括四个板块：活动准备、活动过程、自由活动、拓展活动。活动准备提示了本课探究活动主题——磁铁有什么性质？利用文字及图示方式提出了需要学生课前准备的建议：了解生活中哪些地方用到了磁铁；准备各种各样的磁铁、曲别针、小螺丝、剪刀等。活动过程和自由活动是课堂探究活动的主体部分。活动过程包括三个活动：第一个活动，玩磁铁找发现；第二个活动，磁铁的应用；第三个活动，制作磁铁玩具。自由活动是玩自制的磁铁玩具及自我评价。拓展活动安排了“调查了解磁铁还有哪些应用,写一份调查报告”的课后活动指向，将探究活动延伸至课外，体现科学、技术与社会的有机结合。教科书这样编排，符合学生的身心发展规律，体现着让学生经历“准备材料——发现问题——设计实验——实验探究——获得结论——实践应用”的科学探究过程，从而让学生“真刀真枪”地学科学、做科学。 本课设计充分体现了本套教科书继承与创新相结合特点。在内容选择上，借鉴了《自然》教科书中一册《磁铁游戏》和六册《磁铁的性质》两课内容，但不是两课内容的简单叠加，而是进行了创造性的重组，使其具有了综合化、创新性的特点。《磁铁游戏》主要通过玩磁铁的活动让学生认识各种各样的磁铁，知道磁铁能吸铁、隔着物体也能吸铁。《磁铁的性质》主要通过实验探究磁铁的其他性质（指南北；同极相斥、异极相吸；两端磁性大、中间磁性小等）。从内容安排上来看，原《自然》教科书有明显的“知识条块”现象，将一个整体性的探究内容截然分开，不符合课堂教学实际和学生的认知规律。《有趣的磁铁》融合了以上两课的内容，将有关磁铁性质的知识点融合到一个统整的活动中——我们玩磁铁，看有什么发现？充分体现了《科学》教科书的继承性和创新性。 从探究空间的开放性上看，教科书只是展示了一组学生活动情景图，并没有明确展示实验的方法，这就为学生的自主探究活动提供了开放的探究空间，有利于学生自由地、创造性地展开活动。例如《磁铁游戏》、《磁铁的性质》两课中的指向性语言“试一试磁铁能吸什么？”、“找一找教室里哪些东西是用铁做的”、“磁铁能隔着东西吸铁吗？”、“把两块磁铁的任意两个极相互接近，看
MAXWELL 3D 12.0 BASIC EXERCISES 1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真 (2) 2. 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真 (4) 3. 恒定磁场问题实例：恒定磁场力矩计算 (8) 4. 参数扫描问题实例：恒定磁场力矩计算 (12) 5. 恒定磁场实例：三相变压器电感计算 (21) 6. 永磁体磁化方向设置：局部坐标系的使用 (32) 7. Master/Slave边界使用实例：直流无刷电机内磁场计算 (38) 8. 涡流场分析实例 (45) 9. 涡流场问题实例：磁偶极子天线的近区场计算 (53) 10. 瞬态场实例：TEAM WORKSHOP PROBLEM 24 (59)
1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真 平板电容器模型描述： 上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体） 介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质） 激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。 要求计算该电容器的电容值 1.建模（Model） Project > Insert Maxwell 3D Design File>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”） 选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic 创建下极板六面体 Draw > Box（创建下极板六面体） 下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为DownPlate Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建上极板六面体 Draw > Box（创建下极板六面体） 上极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 3） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为UpPlate Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建中间的介质六面体 Draw > Box（创建下极板六面体） 介质板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 2） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 1） 将六面体重命名为medium Assign Material > mica（设置材料为云母mica，也可以根据实际情况设置新材料）创建计算区域（Region） Padding Percentage：0% 忽略电场的边缘效应（fringing effect）
第十六章电磁铁与自动控制 16.1 从永磁体谈起 学习目标 1、认识磁性、磁极、磁体、磁化。 2、知道磁体的类型、磁性材料的分类。 3、知道磁体周围存在磁场。知道磁在日常生活、工业生产中有着重要应用。 4、知道磁感线可用来形象描述磁场，知道磁感线方向的规定。 5、知道地球周围有磁场，知道地磁的南、北级。 学习重点：会用磁的有关知识，解释简单的磁现象。 学习难点：了解磁感线是用来描述磁场的，理解磁场方向与磁感线方向的规定。 导学方法：讲授法实验法 导学过程 课前导学 1、磁体上的两端，叫作磁极。让磁体自由转动，静止下来后会一端指南，这个磁极叫，又叫；另一端会指北，叫，又叫。 2、磁极间相互作用特点是：，。 3、，这种现象叫磁化。 4、磁体周围存在一种物质，它看不见、摸不着，我们把它叫。磁场是有方向的，人们把小磁针在磁场中静止时极所指的方向，规定为这一点的磁场方向。 5、用可以形象地表示磁场的方向和它的分布情况，磁体外部的磁感线是从它的极出来，回到它的极。 6、地球周围的磁场叫作。地磁的北极在地理的极附近，地磁的南极在地理的极附近。 课堂导学 1、磁现象 〔演示实验〕：拿一块磁铁，分别让它去接触铁片、钢片、铜片、硬币、塑料片、纸片，发现磁铁可以吸引铁片、钢片、硬币。介绍磁铁还可以吸引金属钴。 (1) 叫磁性； 叫作磁体。 介绍不同形状的磁体。 〔演示实验〕：将一些大头针均匀撒在讲台上，用一块磁铁去接触或靠近大头针，发现：磁
体上吸引的大头针数目较多。 (2)磁极：。磁体有个磁极。 〔演示实验〕：用一个支架支起一个小磁针，让小磁针在平面内自由转动，发现静止后小磁针会。多做几次，也是如此。就是根据这个原理制造出来的。 (3) 叫南极，又叫。叫北极，又叫。 〔演示实验〕：将一根条形磁铁甲用细线悬挂起来，另一根条形磁铁乙的N极分别去靠近甲的N极和S极，再用乙的S极分别去靠近甲的N极和S极，观察现象可得去结论： 、。 2、磁化 〔演示实验〕：拿一根铁棒去靠近或接触大头针，会发现铁棒不能吸引大头针，然后在铁棒的上方放一根条形磁铁，在让它去靠近或接触大头针，会发现大头针被。 ，叫作磁化。 阅读课本p4活动2。 磁化方法有。去磁的方法有。 3、磁场 〔演示实验〕：把几只小磁针放在条形磁铁周围的不同地方，观察小磁针所指的方向，发现指向不同。说明：。 〔演示实验〕：在水平放置的磁体上放一块玻璃板，在玻璃杯上均匀地撒一些铁屑，轻敲玻璃板，你会看到什么？铁屑的分布有什么特点？ 仿照铁屑在磁场中的分布图形，画出一条条带有箭头的曲线，这样的曲线叫作磁感线。
《磁铁和我们的生活》教案 一、科学探究目标： 1．能说出搜集有关应用磁铁解决生活和生产实际问题的信息资料的方法。 2．能通过观察和测试，找出哪些日常生活用品中使用了磁铁。 二、情感态度和价值观目标： 1．愿意关注磁铁在生活和生产中的应用情况。 2．能从别人那里获得有关磁铁在实际生活和生产中应用的实例。 三、科学知识目标 l．能列举我国古代人们利用磁铁的实例。 2．能说出指南针是我国古代四大发明之一。 四、其它目标 能举出日常生活和生产中利用磁铁和磁性材料的实例 五、课时安排 用1个课时。本课设计了观察图片、分析资料、验证实验、交流讨论等4个活动。 六、课前准备 磁在生活应用的图片或实物 活动：找找磁在生活中的应用 活动目的 1．能举出3个以上磁铁在生活用品、文具、玩具等中应用的实例。 2．能发现在生活中，什么地方应用了磁铁。 3．能主动与其他同学交流生活中哪些地方应用了磁铁。 教学过程21世纪教育网 一．课前可以让学生调查磁在生活中的用途，搜集有关磁应用的资料。课上将自己收集到的资料以灵活多样的方式，与全班同学交流。（如：讲述，展示实物、模型，绘图说明，信息发布，制成课件，演示操作等。） 二．活动前必须有充分的准备，应让学生自己选择、自行准备，教师应做好启发、组织、指导和调控。首先启发学生指出磁铁在物体的部位，然后启发学生讲述或演示（实验验证）磁铁的作用，最后引导学生谈出自己的发现和看法。 三．课内练习
要求学生完成以下填空： 1．我找到了磁在方面的应用。 2．我知道以下地方用到了磁铁： 3．我找磁铁的方法： 活动：哪里有磁铁？ 活动目的 1。准确判断在一个装置中，哪些零件是用磁铁制作的。 2．能分析出磁铁在一个装置中的作用。 3．能在调查和搜集信息、资料的基础上与大家交流。 教学过程 1、按3至4人分组，活动时间约10分钟 2．首先由“小电动机、小喇叭和话筒里有磁铁吗？” 的问题引出活动，请学生观看“解剖图”发表意见。然后，提示学生设法检验其中是否有磁铁。这里为学生提供实物、大头针或曲别针，而检验方法则由学生选择。 3．活动的第二个内容是看图找出垃圾分类机中的磁铁，并引导学生说出“垃圾分类机” 是如何利用磁铁的原理来工作的。 4．组织学生交流，启发学生根据生活经验，说出还有哪些家用电器用到了磁铁，使学生对磁铁在生活中的广泛用途有初步的了解。 活动：磁悬浮列车 活动目标 1。能解释磁悬浮列车工作的基本原理。 2．能说出两条以上磁悬浮列车的优点。 过程： 1．课前启发学生查找磁悬浮方面的资料，以备课上交流，时间约8分钟。 2．采取看图启发的方式导人活动，也可由展示磁悬浮玩具导人，或以问题的方式导人活动，如：比目前火车还要快的车是什么车？你知道图上列车的名字吗？请你说说磁悬浮列车是怎么回事？你能给大家讲讲磁悬浮列车吗？引导学生将查到的有关信息资料与大家交流。 3．磁悬浮列车所采用的科学原理就是“同性相斥、异性相吸”的原理。让学生用环形磁铁模拟磁悬浮列车的实验。
幼儿园活动区游戏优秀实例 游戏名称：《好玩的磁铁》年龄 班：中班 在日常生活中，常常可以看到孩子们拿着磁铁到处吸，到处玩，在玩的过程中幼 游戏儿常常会提出种种有关于磁铁的问题，磁铁玩具也往往是孩子们的最爱，可以看出幼儿对磁铁有着极强的探索欲望。于是，增设了“好玩的磁铁”这一科学区角活动，旨来源 在不仅让幼儿探索磁铁的秘密，了解磁铁的特性，更让幼儿体会到磁铁玩具给他们带 来的无限乐趣 1、感知磁铁具有磁性，可以吸起铁制品。 预期2、感知磁铁不直接接触铁制物品，也能使目标 物品移动。 3、探索磁铁同性相斥，异性相吸的奥秘。 材料投放1、一个透明矿泉水瓶 2、回形针若干。 3、一块磁铁 矿泉水瓶里装了一些回形针，幼儿尝 游戏试用磁铁隔着矿泉水瓶壁吸住回形针，慢玩法 慢沿着瓶子壁向上移动并取出，看谁吸出的回形针 多。 游戏推进 幼儿表现：孩子能按照教师介绍的玩法玩，能用磁铁隔着矿泉水瓶壁吸住回形针，慢慢沿着瓶子壁向上移动，但中途回形针掉到瓶子底，幼儿又重新吸，这样反观察复几次，最终才吸出回形针。 分析解读分析：幼儿能理解玩法，但因为选择的矿泉水瓶壁不太平整，较多凹陷的地方，幼儿在吸的过程中回形针经常掉下去，因此幼儿需要反复多次才能沿着矿泉水瓶壁慢慢吸出回形 针。 选择一个较大较为平整的橙汁塑料瓶作为幼儿的操作材料 调整 推进 （附 图）
游戏推进 幼儿表现：幼儿能用磁铁隔着矿泉水瓶壁吸住回形针，慢慢沿着瓶子壁向上移 动，能比较顺利的吸出回形针，但幼儿吸出几枚回形针就不玩了，持续时间不长。 解读分析：幼儿用磁铁吸回形针，感觉比较枯燥，因操作相对比较顺利，没有 了新鲜感，因此玩的时间较短。 将开始的游戏名称“吸吸乐”改为“小鱼游游游” ，将橙汁的瓶子贴上水草装饰 成海底世界，将回形针贴上各种颜色的小鱼，增加游戏的趣味性。让幼儿用磁铁隔 着橙汁瓶壁吸住小鱼，慢慢沿着瓶子壁向上拖动，就像小鱼在海里自由自在的游泳， 拖到瓶口后将小鱼取出。通过小鱼游游游的游戏让幼儿感知磁铁不直接接触铁制物 游戏推进 三 ： 幼儿表现：幼儿反复用磁铁将海底世界的小鱼吸上来，小鱼吸玩了又重新放回 海底世界接着玩，玩的时间较长，始终觉得其乐无穷。 解读分析：幼儿对小鱼游游游的游戏比较感兴趣，海底世界的小鱼用回形针夹 住都可以用磁铁吸上来，为了让幼儿进一步探索磁铁对什么样的物品具有磁性，对 什么样的物品不具有磁性，又增加了新游戏“钓钓乐” 。 用磁铁制作钓竿，在另一个海底世界投入了不同材质的物品，让幼儿钓出有磁 性的物品放入贴 有笑脸的铁盒，不能钓出的物品放入贴有生气脸的铁盒，从而进一 观察 分析 调整 推进 （附 图） 品，也能使物品移动的特性。 观察 分析 游戏推进 四 ：
16.1 从永磁体谈起 学习目标 1、认识磁性、磁极、磁体、磁化。 2、知道磁体的类型、磁性材料的分类。 3、知道磁体周围存在磁场。知道磁在日常生活、工业生产中有着重要应用。 4、知道磁感线可用来形象描述磁场，知道磁感线方向的规定。 5、知道地球周围有磁场，知道地磁的南、北级。 学习重点：会用磁的有关知识，解释简单的磁现象。 学习难点：了解磁感线是用来描述磁场的，理解磁场方向与磁感线方向的规定。 导学方法：讲授法实验法 导学过程 课前导学 1、磁体上的两端，叫作磁极。让磁体自由转动，静止下来后会一端指南，这个磁极叫，又叫；另一端会指北，叫，又叫。 2、磁极间相互作用特点是：，。 3、，这种现象叫磁化。 4、磁体周围存在一种物质，它看不见、摸不着，我们把它叫。磁场是有方向的，人们把小磁针在磁场中静止时极所指的方向，规定为这一点的磁场方向。 5、用可以形象地表示磁场的方向和它的分布情况，磁体外部的磁感线是从它的极出来，回到它的极。 6、地球周围的磁场叫作。地磁的北极在地理的极附近，地磁的南极在地理的极附近。 课堂导学 1、磁现象 〔演示实验〕：拿一块磁铁，分别让它去接触铁片、钢片、铜片、硬币、塑料片、纸片，发现磁铁可以吸引铁片、钢片、硬币。介绍磁铁还可以吸引金属钴。 (1) 叫磁性； 叫作磁体。 介绍不同形状的磁体。 〔演示实验〕：将一些大头针均匀撒在讲台上，用一块磁铁去接触或靠近大头针，发现：磁体上吸引的大头针数目较多。 (2)磁极：。磁体有个磁极。 〔演示实验〕：用一个支架支起一个小磁针，让小磁针在平面内自由转动，发现静止后小磁针会。多做几次，也是如此。就是根据这个原理制造出
模拟永磁体的实例 看到论坛上很多讨论永磁体的，但是有些问题总是不够清楚。终于有一天我下决心好好看了ansys的相关帮助，自己做了一个最简单，也是最容易验证的例子：模拟一条磁铁的磁力线。下面就是我的输入文件。 QUOTE: !******************************************** ! 说明：该例子演示一个永磁体的磁场（使用了infin9单元） !******************************************** /TITLE, alextest, Test for Permanent Magnet *go,:start :start !利用这个可以让ansys有选择性的读取输入文件 !JPGPRF,500,100,1 ! MACRO TO SET PREFS FOR JPEG PLOTS /PREP7 emunit,mks !定义电磁单位为国际标准单位，即μ0=4 Pi e-7 henries/meter !******************************************** ! 定义单元类型* !******************************************** ET,53,PLANE53 ! Define PLANE 53 as element type ET,9,INFIN9 !无限外界（注意：系统原点一定不能在infin9类型的节点上） !******************************************** ! 定义材料* !******************************************** MP,MURX,1,1 !Define material properties (permeability) !定义空气（磁导率=1） HC=895000 ! Coercive force!表示矫顽力有的地方为895000 TB,BH,2,,30 TBPT,, 130.000000 , 0.100000000 TBPT,, 170.000000 , 0.200000000 TBPT,, 197.000000 , 0.300000000 TBPT,, 218.000000 , 0.400000000 TBPT,, 250.000000 , 0.500000000 TBPT,, 290.000000 , 0.600000000 TBPT,, 338.000000 , 0.700000000 TBPT,, 400.000000 , 0.800000000 TBPT,, 472.000000 , 0.900000000 TBPT,, 570.000000 , 1.00000000 TBPT,, 682.000000 , 1.10000000 TBPT,, 810.000000 , 1.20000000 TBPT,, 975.000000 , 1.30000000 TBPT,, 1600.00000 , 1.40000000 TBPT,, 2520.00000 , 1.50000000 TBPT,, 3520.00000 , 1.60000000
《磁铁的磁性》教学案例与反思 教学目标 认识目标：让学生积极参与探究磁铁性质的实践活动，认识磁铁能吸引铁一类材料做成的物体，磁铁各部分的磁性强弱不一样，磁极磁性强，每一块磁铁有两个磁极。 技能目标：能比较磁铁各部分的磁性强弱。与小组同伴认真观察，能根据研究的目的设计，操作实验，在实验过程中积极动脑动口。 情感态度价值观：1、引领学生进行探究活动，从中体验探究的方法、乐趣和价值，并培养学生小组合作的科学探究精神。2、在探究过程中形成尊重事实，善于质疑的科学态度。 教学重点：指导学生在探究活动中发现磁铁有磁性，磁铁有两极。 教学难点：鼓励学生设计不同的实验方案，研究磁性强弱的问题。 教具：条形磁铁、蹄形磁铁、环形磁铁、圆形磁铁各一块，两朵大红花，许多回形针，课件。 学具：铜钥匙、铁钥匙、回形针、棉线、订书针、图钉、小木块、小纸片、塑料轮子、小铁钉、小钢珠。 学情分析：四年级的学生和低年级学生相比具有较强的自行探究能力，对事物依然保持着好奇心和旺盛的求知欲，他们喜欢在自己的探索中获取知识，喜欢在玩中学，做中学，想中学，用中学，因此在选择教学教法时，要根据学生的具体情况采用比较宽松的教学方法，给学生充分时间去探索，给学生充足的器材去实践，给学生合适的组织方式去探讨，让学生学有所得。 教学过程 一、激趣导入 1、出示两朵大红花让学生贴在黑板上。 2、学生思考为什么其中一朵不会掉下来？ 3、教师总结揭示课题：这节课我们一起来研究磁铁的磁性 二、说说磁铁 师：下面请你们说说看，在我们的生活中那些地方有磁铁？ 生：门的后面，文具盒里，电铃…… 师：我知道大家还知道很多地方有磁铁，下面我要请你们说说你们见过的
用ansys分析永磁体的例子 !******************************************** ! 说明：该例子演示一个永磁体的磁场（使用了infin9单元） !******************************************** /TITLE, alextest, Test for Permanent Magnet *go,:start :start !利用这个可以让ansys有选择性的读取输入文件 !JPGPRF,500,100,1 ! MACRO TO SET PREFS FOR JPEG PLOTS /PREP7 emunit,mks !定义电磁单位为国际标准单位，即μ0=4 Pi e-7 henries/meter !******************************************** ! 定义单元类型* !******************************************** ET,53,PLANE53 ! Define PLANE 53 as element type ET,9,INFIN9 !无限外界（注意：系统原点一定不能在infin9类型的节点上）!******************************************** ! 定义材料* !******************************************** MP,MURX,1,1 !Define material properties (permeability) !定义空气（磁 导率=1） HC=895000 ! Coercive force!表示矫顽力有的地方为895000 TB,BH,2,,30 TBPT,, 130.000000 , 0.100000000 TBPT,, 170.000000 , 0.200000000 TBPT,, 197.000000 , 0.300000000 TBPT,, 218.000000 , 0.400000000 TBPT,, 250.000000 , 0.500000000 TBPT,, 290.000000 , 0.600000000 TBPT,, 338.000000 , 0.700000000 TBPT,, 400.000000 , 0.800000000 TBPT,, 472.000000 , 0.900000000 TBPT,, 570.000000 , 1.00000000 TBPT,, 682.000000 , 1.10000000 TBPT,, 810.000000 , 1.20000000 TBPT,, 975.000000 , 1.30000000 TBPT,, 1600.00000 , 1.40000000 TBPT,, 2520.00000 , 1.50000000 TBPT,, 3520.00000 , 1.60000000 TBPT,, 4760.00000 , 1.70000000 TBPT,, 8300.00000 , 1.80000000 TBPT,, 12000.0000 , 1.90000000
16.1 从永磁体谈起 第1课时磁体 一、选择题 1．如图5所示是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁体和金属块两部分组成。该金属块能被磁体吸引，是因为可能含有以下材料中的( ) 图5 A．银 B．铁 C．铝 D．锌 2．马成同学为了探究磁体的磁极，将一个条形磁铁从中间断开，关于他得到的两段磁铁，下面的说法中正确的是( ) A．两段磁铁的两端都没有磁极 B．一段磁铁是N极，另一段磁铁是S极 C．两段磁铁分别有N极和S极 D．两段磁铁的磁性都消失了 3．如图6所示，在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体，同时松手后观察到的现象是( ) 图6 A．两车都向左运动 B．两车都向右运动 C．一车先运动，另一车后运动 D．甲车向左运动，乙车向右运动 4．如图7所示，条形磁铁的一端吸引着两根大头针，图中表示正确的是( ) 图7 A．甲 B．乙 C．丙 D．都不正确 5．如图8所示是三根形状相同的钢棒用细线悬挂静止后的位置，由此可以判定链接例1方法指导( ) 图8 A．都是磁体 B．都不是磁体 C．至少有两个是磁体 D．只能有两个不是磁体 6．如图9所示，两根完全相同的铁棒A和B，如图甲所示放置时，B被吸住掉不下来；如图乙所示放置时，A不能被吸住而掉下来，此现象说明链接例1方法指导( ) 图9 A．A、B都是磁体 B．A、B都不是磁体 C．A是磁体，B不是磁体 D．A不是磁体，B是磁体 7．为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性，某同学设计了如图10所示的四个实验，其中不能达到目的的是链接例1方法指导( ) 图10 A．将甲实验中的条形磁铁平移靠近三个小铁球 B．将乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近 C．将丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动
案例 有趣的磁铁 令我有感触的事件： 镜头一：今天悦悦的行为有些奇怪，时不时的看看我，看到我看着她，就装作没事人一样，和小朋友做游戏。老师从理发店里理好头发，正要离开，看见悦悦的手在桌上东擦擦西擦擦，一会儿又跑到窗台上东擦擦西擦擦，再一会儿又跑到钢琴上东擦擦女西擦擦，转过身来看到老师看着她，她马上把小手塞进了口袋里。 镜头二：学习本领时，老师请小朋友表演老师教的儿歌，但悦悦却心不在焉，东看看西瞧瞧，手一直放在口袋里。自由活动时，老师找悦悦谈话，才知道悦悦今天带来了一块磁铁，她一直到处找哪里可以吸住，可以吸住什么东西。 镜头三：于是，老师召集小朋友来找一找猜一猜，磁铁到底可以吸住什么东西，孩子们在猜想、实践中逐步得到了答案。 我的分析： 三岁幼儿是好动好奇的时期，他们对周围世界充满浓厚的兴趣，对新鲜事物具有强烈的好奇心。悦悦的重要事情其实就是想玩磁铁，我们何不创设条件，提供充裕的时间，让他们从事喜欢的活动，鼓励探索，满足其好奇心呢。 “初步感知自然现象和自然物，有好奇心，喜欢摆弄。”是幼儿园小班发展的目标之一。"磁铁的奥秘"截取了幼儿日常生活中经常看到的"同样的两块磁铁，有时一碰就吸相互，有时怎么都吸不住"的现象。在幼儿兴趣浓厚的情况下，教师的及时启发引导下，幼儿通过自身的操作活动，发现并揭示磁铁的小秘密，建立有关磁性的粗浅概念。 我的调整： 由于我们有目的地玩了磁铁，既满足了其好奇心——玩磁铁的欲望，又培养了良好的学习习惯，悦悦再也没有不遵守纪律了。从悦悦的玩磁铁中给了我一个启示：幼儿的生活经验的内容可以从幼儿生活中来，顺应孩子的需要，而又在满足孩子需要的基础上，推动孩子感受生活、理解生活、养成良好的习惯。
第十六章电磁铁与自动控制 原创不容易，为有更多动力，请【关注、关注、关注】，谢谢！ 落红不是无情物，化作春泥更护花。出自龚自珍的《己亥杂诗·其五》 16.1 从永磁体谈起 教学目标 知识目标 1．知道磁体周围存在磁场。 2．知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。3．知道地球周围有磁场以及地磁场的南、北极。 教学重点 1.知道磁铁的指向性和磁极间的相互作用。 2.知道什么是磁场、磁感线、地磁场和磁化。 教学难点 1.磁场和磁感线的认识。 2.被磁化的钢针磁极的判断。 器材准备 条形、蹄形磁体，铁、钴、镍片，铁屑，钢针，投影仪，投影片，挂图，微机，大头针，铁架台，细线，有关磁性材料的实物，图片（有些实验器材可布置学生自己准备），小磁针。 教学过程 一、引入新课 这是一个朋友在瑞典北部城市科罗娜（KIRUNA）旅游时拍到的照片，你知道这是什么自然现象吗？这就是传说中的极光，它是绚丽的、多变的、神秘的。长
久以来、人们除了感叹极光的美丽，也在不停的寻找极光出现的原因，国内外也有很多关于极光的神话传说。随着科技的进步，人们才研究发现，这钟现象是和地球的磁场有着密切的关系的。这节课我们就来认识磁现象。 二、新课教学 探究点一：磁现象 在小学的时候中，我们就了解了简单的磁现象，同学们回忆一下，有哪些现象？学生发言，教师可以适时补充。例如磁铁能吸引铁；指南针可以指南北，帮助人们辨别方向；小磁针指南北；两磁铁可以相吸，其中一个换另一头就相斥等等。 磁现象与生产生活密切相关，具有较高的科学研究价值。从古代开始，很多人们就致力于对磁现象的研究，例如司南的发明，就为当时的航海提供了很大的便利。司南就是我国早期的指南针，由两部分组成。一部分是天然磁石制成的勺子形状，另一部分是水平光滑的“地盘”，静止的时候勺子的长柄就会指向南方。
16.1从永磁体谈起 教学目标： 1、认识磁体的磁性，从而识别常见的磁体； 2、知道磁体的吸铁性、指向性、磁极间的相互作用及其应用； 3、知道磁场的存在，会用磁感线描述磁场； 4、认识地磁场。 5、经历探究磁性特点以及磁场特性的实验过程，培养学生动手实验以及从现象 中总结规律的能力。 重、难点： 磁性特点及磁场（重点） 磁感线描述磁场及实验过程（难点） 教学方法： 以学生探究为主的综合实验式教学 教学准备： 条形磁铁、蹄形磁铁、小磁针、钢棒、铝块等；PPT课件 教学过程： （一）引入课题 1、根据学生的生活常识以及八年级时所学习的磁学的基础知识，了解学生 对磁性的最基本的认识。 2、问题：你曾用过身边的磁体做过什么？ （二）新课教学 一、认识磁体 利用实验桌面上的器材并结合屏幕展示，让学生识别最常见的磁体，如：条形磁体、蹄形磁体、小磁针等。 1、磁性 学生实验： 用磁体吸引身边的一些小物体，小刀、硬币、塑料尺、铝块……… 你会有什么发现？ 现象分析：小刀片、一元硬币等可以被磁体吸引；而塑料、铝块、铜质钥匙等不能被磁体吸引！ 归纳总结：磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，称作磁性。 问题：一元硬币是铁质的吗？（一元硬币中含有镍这种物质，所有能被磁体吸引）。 应用：磁体吸铁性的应用（屏幕展示） 铁砂机、从河道中捞硬币 2、磁体的指向性 问题：将一根条形磁体用细线悬挂起来，其静止后的指向如何？
教师演示：让学生观察悬挂后的条形磁体或桌面上的翼型磁针，静止时的指向。 现象分析：南北指向 归纳总结：磁体自由静止后，总是一端指南一端指北。指南的那一端称南极（S）极，指北的那一端称北极（N）极。一个磁体有两个磁极。 应用：磁体指向性的应用（屏幕展示） 司南～～指南针 3、磁极间的相互作用 学生实验：选用桌面上的器材探究磁极间有无相互作用 现象分析：根据学生实验情况，抽取部分小组展示自己的实验做法，描述实验现象。 归纳总结：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 应用：（屏幕展示） 磁浮列车（原理：磁极间的相互作用） 4、磁化和去磁 教师演示：先用剪刀接触大头针，看能否吸引？再用条形磁体接触剪刀，看剪刀能否吸引大头针？ 现象分析：结合演示实验，并指导学生阅读课本中相关内容，认识磁化和去磁的方法。 归纳总结：磁化和去磁的含义 二、磁场 小实验：隔掌吸钉 1、磁场的含义 磁体周围存在看不见、摸不着的物质，称为磁场。磁场能传递磁极间的相互作用。 2、用小磁针探究磁场 问题：将小磁针靠近条形磁体，会有什么现象？ 在条形磁体周围不同位置处分别放上小磁针，小磁针的指向又如何呢？ 学生实验：让学生通过实验探究上述问题 图片展示：条形磁体周围小磁针的指向 现象分析：放入磁场中的小磁针受到磁场力的作用，指向会发生变化，不同位置处的磁针指向不同 归纳总结：磁场是有方向的，小磁针静止时N极的指向就是该点磁场的方向 3、用铁屑探究磁场 学生实验：指导学生利用桌面上的器材（有机玻璃板中排放的小铁针）探究条形磁体和蹄形磁铁周围铁屑的分布情况。 现象分析：磁体周围铁屑的分布是有规律的
说明：部分操作因版本不同存在差异 1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真 平板电容器模型描述： 上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体） 介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质） 激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。 要求计算该电容器的电容值 1.建模（Model） Project > Insert Maxwell 3D Design File>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”） 选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic（静电的） 创建下极板六面体 Draw > Box（创建下极板六面体） 下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为DownPlate Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建上极板六面体 Draw > Box（创建下极板六面体） 上极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 3） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为UpPlate Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建中间的介质六面体 Draw > Box（创建下极板六面体） 介质板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 2） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 1） 将六面体重命名为medium Assign Material > mica（设置材料为云母mica，也可以根据实际情况设置新材料）创建计算区域（Region） Padding Percentage：0% 忽略电场的边缘效应（fringing effect） 电容器中电场分布的边缘效应
《16.1 从永磁体谈起》习题 一、选择题 1、磁场的基本性质是( ) A、对放入其中的磁体有力的作用 B、能吸引钢、铁等物质 C、产生N极到S极的磁感应线 D、同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 2、把一条形磁体切为两段，那么( ) A、每段都有两个磁极 B、每段都有一个磁极 C、较长的一段有两个磁极，较短的一段中只有一个磁极 D、较长的一段有两个磁极，较短的一段没有磁极 3、以下有关磁现象的说法中，正确的是( ) A、磁体周围存在磁场 B、磁感线是真实存在的 C、同名磁极互相吸引 D、指南针能指南是地磁场的作用 4、给你一根钢条，下列方法中，不能判断它是否有磁性的是（） A、把钢条靠近大头针，如果能吸引大头针，就有磁性，不能吸引，就没有磁性 B、用钢条的同一端分别靠近已知磁铁的两极，如果出现排斥现象，则钢条有磁性，否则没有 C、把钢条用细线挂起来，让它自由转动，如果静止时能指向南北，则钢条有磁性，否则没有 D、让钢条靠近已知磁铁，如果能互相吸引，则钢条有磁性，否则没有 5、在研究“磁极间的相互作用规律”时，实验小组的同学分别设计了如下四个方案，其中最合理的是（） A、两人各拿一块条形磁铁，并将各自的一个磁极相互靠近 B、用一块条形磁铁的一个磁极靠近另一块条形磁铁中间 C、将放在粗糙桌面上的两块条形磁铁的磁极相互靠近 D、用条形磁铁的一个磁极靠近另一块用细线悬挂并静止的条形磁铁的一个磁极 二、填空题 1、将一条形磁铁用细线从中间悬挂起来静止时，N极指向地球的，S指向地球的
2、磁感线是用来形象地表示分布情况的一些有方向的曲线，磁体周围的磁感线都是从磁体的极出来，回到极。 3、从课本上画出的磁感线可以看出，磁场越强的地方，磁感线分布越 (选填“密”或“疏”)，磁感线上任意一点的方向表示该点的磁场方向。 4、地球本身是一个巨大的，地磁北极在地理附近，地磁南极在地理的附近。 三、问答题 1、把用线悬挂着的小磁针分别放到地球的北极点和南极点，小磁针的N极指向会怎样？为什么？ 2、有三根外形完全相同的金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是无磁性的铁棒、问： ⑴在不借助其他任何器材和物体的情况下，请设计实验把它们区别开 ⑵若可以选择其他器材和物体，你还可以有哪些新的设计方案将它们区分开？ 3、准备两块相同的条形磁铁和足够多的回形针、问： ⑴分别用两块磁铁去吸引回形针，看一看回形针被吸引在哪些部位？这说明了什么？ ⑵将吸引回形针的两块磁铁的异名磁极相接触，会出现什么现象？对此现象加以解释 ⑶必用两块蹄形磁铁重复上述的实验，观察蹄形磁铁的哪些部位吸引回形针多？将蹄形磁铁的异名磁极相接触，会出现什么现象？对此现象加以解释
7.磁铁和我们的生活 教材分析 《磁铁和我们的生活》是本单元最后一课，在前面几节学习了：磁铁能吸引铁制物体；磁铁两极磁力最大，分别为N极和S极，且具有指南北的性质；磁铁间同极相斥，异极相吸之后，让学生在此基础上寻找磁铁在生活中的应用，以巩固所学的知识。本节课的内容结构为古代磁铁的应用——现代生活中磁铁的应用——电器中磁铁的应用，由远到近、由显性到隐性的顺序安排。从认知层面上，是从哪里有磁铁到为什么要用磁铁。 学情分析 学生已通过实验基本掌握了磁铁的一系列性质，虽然知道生活中很多地方用到了磁铁，但对于具体用到了磁铁的哪些性质，没有有意识地去思考。小学生好奇心强，探究欲强，创造力也很强，因此，他们会很乐意用自己掌握的知识进行发明创造。 学习目标 1.能够搜集有关应用磁铁解决生活和生产中实际问题的信息资料；愿意关注磁铁在生活和生产中的应用情况，通过观察和测试，找出哪些日常生活用品中使用了磁铁。 2.能列举我国古代人们利用磁铁的实例；能说出指南针是我国古代四大发明之一。 3.能对“磁铁的应用实例中用到了磁铁的什么性质”作出说明。 4.能够与其他同学交流并分享自己寻找的有关磁铁应用的实例。 教学重难点 重点：寻找发现磁铁在生活中的应用，运用所学知识分析物品应用了磁铁的什么性质。 难点：电器中磁铁的应用。 评价任务 1.在了解日常中一些磁铁的应用实例后，能够列举出其他例子，并与同学交流分享。 2.思考探究寻找磁铁的方法，了解磁铁的应用实例用到了磁铁的什么性质。 教学准备 小电动机、小喇叭、话筒、指南针、环形磁铁、大头针、曲别针、磁带、磁卡等。 教学过程 一、情境引入 讲述故事：晋朝时，马隆率兵讨伐叛军。他下令把大量磁石堆放在通道两侧，身披铁甲的叛军进入夹道时就像中了定身法，马隆一举胜利。 师：同学们，你们知道马隆是怎么胜利的吗？ 生：磁石（磁铁）。 师：同学们还知道哪些古代人应用磁铁的例子？ （引领学生简单了解司南、罗盘的发明和应用，使学生认识到指南针是我国古代四大发明之一。） 师：这两个实例中用到了磁铁的什么性质？我们还学习了磁铁的哪些性质？ 教师以课件出示：磁铁能吸引铁制物体；磁铁两端极磁力最大；磁铁的两极分别叫做N极和S极，且具有指南北的性质；磁铁间同极相斥，异极相吸。 二、自主探究 （一）找找磁在生活中的应用
---------------------考试---------------------------学资学习网---------------------押题------------------------------ MAXWELL 3D 12.0 BASIC EXERCISES 1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真 (2) 2. 恒定电场问题实例：导体中的电流仿真 (4) 3. 恒定磁场问题实例：恒定磁场力矩计算 (8) 4. 参数扫描问题实例：恒定磁场力矩计算 (12) 5. 恒定磁场实例：三相变压器电感计算 (21) 6. 永磁体磁化方向设置：局部坐标系的使用 (32) 7. Master/Slave边界使用实例：直流无刷电机内磁场计算 (38) 8. 涡流场分析实例 (45) 9. 涡流场问题实例：磁偶极子天线的近区场计算 (53) 10. 瞬态场实例：TEAM WORKSHOP PROBLEM 24 (59)
1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真 平板电容器模型描述： 上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体） 介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质） 激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。 要求计算该电容器的电容值 1.建模（Model） Project > Insert Maxwell 3D Design File>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”） 选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic 创建下极板六面体 Draw > Box（创建下极板六面体） 下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为DownPlate Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建上极板六面体 Draw > Box（创建下极板六面体） 上极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 3） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为UpPlate Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建中间的介质六面体 Draw > Box（创建下极板六面体） 介质板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 2） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 1） 将六面体重命名为medium Assign Material > mica（设置材料为云母mica，也可以根据实际情况设置新材料）创建计算区域（Region） Padding Percentage：0% 忽略电场的边缘效应（fringing effect）