磁法勘探
上
机
实
验
报
告
姓名：王长阔
学号： 1010173229 指导教师：李淑玲
日期：2020.4.15
实验二：磁性体磁场正演
一、实验目的：
1、通过球体、水平圆柱体磁场的正演计算，掌握简单规则磁性体正演磁场的计算方法；
2、通过计算认识球体与水平圆柱体磁场的一般分布规律，了解影响磁性体磁场的主要因素（如磁性体的形体、物性参数、走向或计算剖面的选择等），培养学生实际动手能力与分析问题的能力。 二、实验内容
用Matlab 语言或C 语言编程实现球体和水平圆柱体的磁场(包括Za 、Ha 、Δt)的正演计算。 三、实验要求
假设地磁场方向与磁性体磁化强度方向一致且均匀磁化的情况下,当地磁场T=50000nT ，磁倾角I=60°，球体与水平圆柱体中心埋深R=30m ，半径r=10m ，磁化率k=0.1（SI ），计算（观测）剖面磁化强度水平投影夹角A ′=0°时：
1、正演计算球体的磁场（Za 、Hax 、Hay 、ΔT ），画出对应的平面等值线图、曲面图及主剖面异常图；
2、正演计算水平圆柱体的磁场（Za 、Ha 、ΔT ），画出主剖面异常结果图；
3、通过改变球体或水平圆柱体的几何参数、磁化强度方向（I ）、计算剖面的方位角(A ′)，观察主剖面磁场Za 的变化，分析磁化方向与计算剖面对磁性体磁场特征的影响。 四、实验原理
球体与水平圆柱体磁场（Za 、Ha 、ΔT ）的计算公式是以磁化强度倾角I 、有效磁化倾角is 和剖面与磁化强度水平投影夹角A ′来表达。
1、球体磁场的正演公式：
[[[????
?
??
???
?
?
??
?'-'---++='+-'--++='+-'--?++=
]sin cos 3cos cos 3sin )2( )(4]
cos cos 3sin 3sin cos )2( )(4]
sin cos 3sin 3cos cos )2( )(42222
/522202
222
/522202
222
/52220A I Ry A I Rx I y x R R y x m Z A I xy I Ry A I R x y R y x m H A I xy I Rx A I R y x R y x m H a ay ax πμπμπμ
()
]
sin 2sin 32sin cos 3cos 2sin 3sin cos )2(cos cos )2(sin )2[(42
2
22222
222222222
/52
220A I yR A I xy A I xR A I R x y A I R y x I y x R R y x m T '-'+'
-'--+'
--+--++=
?πμ2、水平圆柱体磁场的正演公式：
???
?
??
?+-+-=--+=
]sin 2cos )[()(12]cos 2sin )[()(122
22
2202
22220s s s a s s s a i Rx i x R R x m H i Rx i x R R x m Z πμπμ(
)
()()()[]
ο
ο902cos 2902sin sin sin 2222
22
0----+=
?s s s
s
i Rx i x R i I R
x m T πμ 3、有效磁化强度Ms 与有效磁化倾角is ：
??
?
??
'==+'=+=--)
sec ()sin cos (cos )(112222/122
A tgI tg M M tg i I A I M M M M x z s z x s 五、实验报告
（内容包括实验目的、实验内容、实验原理、计算程序代码、实验结果、结果分析或小结） 计算程序代码： 球体：dx=5; dy=5; nx=81; ny=81;
xmin=-200; ymin=-200;
x=xmin:dx:(xmin+(nx-1)*dx); y=ymin:dy:(ymin+(ny-1)*dy); [X,Y]=meshgrid(x,y); T=5*10^(-5); a=0; i=pi/3; R1=10;
v1=4/3*pi*R1^3; u=4*pi*10^(-7); k=0.1; M=k*T/u; m=M*v1; D=30;
Za=(u*m*((2*D.^2-X.^2-Y.^2)*sin(i)-3*D*X.*cos(i)*cos(a)-3*D*Y.*cos(i) *sin(a)))./(4*pi*(X.^2+Y.^2+D.^2).^(5/2));
Hax=(u*m*((2*X.^2-Y.^2-D.^2)*cos(i)*cos(a)-3*D*X.*sin(i)+3*D*X.*cos(i )*sin(a)))./(4*pi*(X.^2+Y.^2+D.^2).^(5/2));
Hay=(u*m*((2*X.^2-Y.^2-D.^2)*cos(i)*sin(a)-3*D*X.*sin(i)+3*D*X.*cos(i )*cos(a)))./(4*pi*(X.^2+Y.^2+D.^2).^(5/2));
T=Hax.*cos(i)*cos(a)+Hay.*cos(i)*sin(a)+Za.*sin(i);
figure(1),clf,
subplot(221),contourf(X,Y,Hax);
xlabel('X(m)'),ylabel('Y(m)'),title('理论球体Hax异常');
axis equal,axis([-50 50 -50 50]),colorbar;
subplot(222);
contourf(X,Y,Hay);
xlabel('X(m)'),ylabel('Y(m)'),title('理论球体Hay异常');
axis equal,axis([-50 50 -50 50]),colorbar;
subplot(223);
contourf(X,Y,Za);
xlabel('X(m)'),ylabel('Y(m)'),title('理论球体Za异常');
axis equal,axis([-50 50 -50 50]),colorbar;
subplot(224);
contourf(X,Y,T);
xlabel('X(m)'),ylabel('Y(m)'),title('理论球体△T异常');
axis equal,axis([-50 50 -50 50]),colorbar;
figure(2),clf,
subplot(221),mesh(X,Y,Hax),xlabel('X(m1)'),ylabel('Y(m1)'),zlabel('球体Hax异常'),colorbar;
subplot(222),mesh(X,Y,Hay),xlabel('X(m1)'),ylabel('Y(m1)'),zlabel('球体Hay异常'),colorbar;
subplot(223),mesh(X,Y,Za),xlabel('X(m1)'),ylabel('Y(m1)'),zlabel('球体Za异常'),colorbar;
subplot(224),mesh(X,Y,T),xlabel('X(m1)'),ylabel('Y(m1)'),zlabel('球体△T异常'),colorbar;
Za1=(u*m*((2*D.^2-x.^2)*sin(i)-3*D*x.*cos(i)*cos(a)))./(4*pi*(x.^2+D. ^2).^(5/2));
Hax1=(u*m*((2*x.^2-D.^2)*cos(i)*cos(a)-3*D*x.*sin(i)))./(4*pi*(x.^2+D .^2).^(5/2));
Hay1=(u*m*((-x.^2-D.^2)*cos(i)*sin(a)))./(4*pi*(x.^2+D.^2).^(5/2));
T1=Hax1*cos(i)*cos(a)+Hay1*cos(i)*sin(a)+Za1*sin(i);
figure(3),clf;
subplot(221);
plot(x,Za1,'g-','linewidth',1.3);
xlabel('X(m)'),ylabel('理论球体Za异常');
subplot(222);
plot(x,Hax1,'k-','linewidth',1.3);
xlabel('X(m)'),ylabel('理论球体Hax异常');
subplot(223);
plot(x,Hay1,'r-','linewidth',1.3);
xlabel('X(m)'),ylabel('理论球体Hay异常');
subplot(224);
plot(x,T1,'b-','linewidth',1.3);
xlabel('X(m)'),ylabel('理论球体△T异常');
figure(4),clf;
for i=0:pi/6:pi/2;
Za2=(u*m*((2*D.^2-x.^2)*sin(i)-3*D*x.*cos(i)*cos(a)))./(4*pi*(x.^2+D. ^2).^(5/2));
hold on;
plot(x,Za2,'b-','linewidth',1.3),xlabel('X(m)'),ylabel('磁力异常:磁倾角改变'),grid on;
end
h=legend('Za');legend(h,'boxoff');
figure(5),clf;
for a=0:pi/6:pi;
i=pi/3;
Za2=(u*m*((2*D.^2-x.^2)*sin(i)-3*D*x.*cos(i)*cos(a)))./(4*pi*(x.^2+D. ^2).^(5/2));
hold on;
plot(x,Za2,'g-','linewidth',1.3),xlabel('X(m)'),ylabel('磁力异常：磁方位角改变'),grid on;
end
h=legend('Za');legend(h,'boxoff');
figure(6),clf;
for R1=10:5:20;
v1=4/3*pi*R1^3;
m=M*v1;
i=pi/3;
a=0;
Za2=(u*m*((2*D.^2-x.^2)*sin(i)-3*D*x.*cos(i)*cos(a)))./(4*pi*(x.^2+D. ^2).^(5/2));
hold on;
plot(x,Za2,'y-','linewidth',1.3),xlabel('X(m)'),ylabel('磁力异常:球体半径改变'),grid on;
end
h=legend('Za');legend(h,'boxoff');
圆柱：dx=5;
dy=5;
nx=81;
ny=81;
xmin=-200;
ymin=-200;
x=xmin:dx:(xmin+(nx-1)*dx); y=ymin:dy:(ymin+(ny-1)*dy); [X,Y]=meshgrid(x,y);
i=pi/3;
a=0;
Is=(tan(tan(i)*sec(a)))^(-1);
R=10;
S=pi*R^2;
u=4*pi*10^(-7);
T=0.5*10^(-4);
k=0.2;
M=k*T/u;
Ms=((cos(i)*cos(a))^2+(sin(i))^2);
m=Ms*S;
D=30;
Za=(u*m*((D.^2-X.^2)*sin(Is)-2*D*X.*cos(Is)))./(2*pi*(X.^2+D.^2)^2); Ha=(-u*m*((D.^2-X.^2)*cos(Is)+2*D*X.*sin(Is)))./(2*pi*(X.^2+D.^2)^2); T=(u*m*sin(i)*((D.^2-X.^2)*cos(2*i-pi)-2*D*X.*sin(2*Is-pi/2)))./(sin( Is)*((D.^2-X.^2)*sin(2*Is-pi/2)-2*D*X.*cos(2*Is-pi/2)));
figure(1),clf;
subplot(221);
contourf(X,Y,Za);xlabel('X(m)'),ylabel('Y(m)'),title('理论圆柱体Za异常');
axis equal,axis([-200 200 -200 200]),colorbar;
subplot(222);
contourf(X,Y,Ha);xlabel('X(m)'),ylabel('Y(m)'),title('理论圆柱体Hax异常');
axis equal,axis([-200 200 -200 200]),colorbar;
subplot(223);
contourf(X,Y,T);xlabel('X(m)'),ylabel('Y(m)'),title('理论圆柱体△T异常');
axis equal,axis([-200 200 -200 200]),colorbar;
figure(2),clf;
subplot(221),mesh(X,Y,Za),shading
interp,xlabel('X(m)'),ylabel('Y(m)'),zlabel('理论圆柱体Za异常
'),colorbar;
subplot(222),mesh(X,Y,Ha),shading
interp,xlabel('X(m)'),ylabel('Y(m)'),zlabel('理论圆柱体Ha异常
'),colorbar;
subplot(223),surf(X,Y,T),shading
interp,xlabel('X(m)'),ylabel('Y(m)'),zlabel('理论圆柱体△T异常
'),colorbar;
figure(3),clf;
subplot(311);
for x=-200:5:200;
Za1=(u*m*((D.^2-x.^2)*sin(Is)-2*D*x.*cos(Is)))./(2*pi*(x.^2+D.^2)^2);
hold on;
plot(x,Za1,'b-*','linewidth',1.3),xlabel('X(m)'),ylabel('圆柱体Za 异常');
end
subplot(312);
for x=-200:5:200;
Ha1=(-u*m*((D^2-x^2)*cos(Is)+2*D*x*sin(Is)))/(2*pi*(x^2+D^2)^2); hold on;
plot(x,Ha1,'y-*','linewidth',1.3),xlabel('X(m)'),ylabel('圆柱体Ha 异常');
end
subplot(313);
for x=-200:5:200;
T1=(u*m*sin(i)*((D^2-x^2)*cos(2*i-pi)-2*D*x*sin(2*Is-pi/2)))./(sin(Is )*((D^2-x^2)*sin(2*Is-pi/2)-2*D*x*cos(2*Is-pi/2)));
hold on;
plot(x,T1,'g-*','linewidth',1.3),xlabel('X(m)'),ylabel('圆柱体T异常');
end
figure(4),clf;
for i=0:pi/6:pi/2;
Is=(tan(tan(i)*sec(a)))^(-1);
Ms=M*((cos(i)*cos(a)^2+sin(i)))^2;
m=Ms*S;
Za1=(u*m*((D.^2-X.^2)*sin(Is)-2*D*X.*cos(Is)))./(2*pi*(X.^2+D.^2)^2); hold on;
plot(X,Za1,'r-*'),xlabel('Y(m)'),ylabel('磁力异常:磁倾角'),grid on; end
h=legend('Za1');legend(h,'boxoff');
figure(5),clf;
for a=0:pi/6:pi/2;
i=pi/3;
Is=(tan(tan(i)*sec(a)))^(-1);
m=Ms*S;
Za1=(u*m*((D.^2-X.^2)*sin(Is)-2*D*X.*cos(Is)))./(2*pi*(X.^2+D.^2)^2); hold on;
plot(X,Za1,'y-*'),xlabel('Y(m)'),ylabel('磁力异常:方位角'),grid on; end
h=legend('Za');legend(h,'boxoff');
figure(6),clf;
for R=10:5:20;
i=pi/3;
a=0;
S=pi*R^2;
m=Ms*S;
Za1=(u*m*((D.^2-X.^2)*sin(Is)-2*D*X.*cos(Is)))./(2*pi*(X.^2+D.^2)^2); hold on;
plot(X,Za1,'r-*'),xlabel('Y(m)'),ylabel('磁力异常:半径'),grid on; end
h=legend('Za');legend(h,'boxoff');
实验结果及小结：
圆柱磁场：平面：Ha异常为近等轴状，中间出现极大值点，Za和△T不相等，后者受磁化的影响比前者更大。异常极大值和极小值的连线与磁化强度矢量的水平投影方向一致。
球体磁场：平面：球体的磁场与地磁场的方向和观测剖面有关，球体相当于斜磁化，Za和△T不相等，剖面异常曲线不对称，平面异常为正负伴生的近等轴状异常，并且△T受到斜磁化的影响更大，相同的磁倾角情况下其负值更大。异常极大值和极小值的连线与磁化强度矢量在水平方向的投影一致。
剖面：球体沿着特定方向磁环，该方向在地面上的投影即为主剖面。主剖面中的Hay为一条直线不随着x的变化而变化，当斜磁化时，主剖面Za为两侧有较小负值的非对称曲线。当磁倾角从pi/2到0不断变化时，球体半径增大，Za 的曲线异常形态不变，但异常幅值明显增大。
剖面：当磁倾角为pi/2时，圆柱体相当于垂直磁化，异常关于原点对称，当圆柱的半径增大时，异常曲线的形状基本保持不变，但幅值明显变大。
确定磁性体性质的解释推断方法 对测区内磁异常解释前，应认真研究分析区内磁异常的平面和剖面特征，并进行适当的分类编号，然后再对各类磁异常逐一解释推断。 判断引起磁异常磁性体的性质，首先要研究磁异常是由地表出露的地质体所引起，还是由隐伏磁性体所引起；其次要认真研究隐伏磁性体的性质，判断其直接和间接找矿意义；再次，对复杂异常和低缓异常要进行更深入的解释推断。 （一）确定磁异常是否由地表磁性地质体引起的方法 大多采用对比分析的方法，即将磁测平面图和地质平面图进行对比，磁测剖面图和地质剖面图进行对比分析。着重分析研究以下两个方面： 1、分析异常的形态特征和异常分布与地质体的对应关系 磁异常受地形的控制很明显，异常高低与地形起伏基本对应，南北测线时，正地形南坡和高点出现正值和峰值，北坡和沟谷出现负值和负极值，这时磁异常可能是出露或浅部磁性地层引起。若磁异常受地形影响不明显，则异常可能是深部磁性体引起。 异常形态为锯齿状，强度高，梯度变化大，一般是出露地表或浅层磁性地质体的反映。若异常形态圆滑，强度较低，梯度变化较小，则可能是深部磁性体反映。 异常与出露的岩层无论在平面和剖面图上密切相关，相互对应，反映异常可能由该岩层所引起。若异常分布横向上穿越几个不同的岩层，则可能异常由隐伏磁性体引起。 2、分析地表岩石的磁性大小与实测异常关系 当异常主体范围内出露磁性地质体范围较大（直径大于30m），地形较平坦时，则磁性体能引起的最大磁异常可由下式近似计算： ⊿Tmax≈2πJz·sinI0 （1） 式中 ⊿Tmax—磁性地质体能引起的最大磁异常 Jz—磁性地质体总磁化强度J的垂直分量 I0—测区地磁场倾角 将实测⊿Tmax结果与上式据实测岩(矿)石物性资料计算结果对比，若两者相近或计算结果大于实测值，则可认为异常可能由出露岩（矿）石引起。若实测结果大于计算结果，则可能存在隐伏磁性体或磁性体深部磁性增强情况。由于地表岩矿磁性可能受风化作用影响减弱，故应结合上述磁异常特征和位置分析方法认真分析判断。
磁现象磁场导学案 【学习目标】 1、知道磁现象及磁场、地磁场。 2、知道磁感线可用来描述磁场，知道磁感线的方向怎样确定。 【学习重点】 1、磁现象、磁场 2、磁感线描述磁场 【学习难点】磁感线描述磁场 【学习过程】 （一）．磁现象 探究1：磁体能够吸引哪些东西？ 把铁片，一元硬币，铜片，铝片，橡皮，塑料尺等器材放在桌上摆好，用条形磁铁和蹄形磁铁分别接近它们，观察到磁铁能吸引哪些物体。 知识点：磁铁能吸引等物质，磁铁的这种性质叫.具有磁性的物体叫做. （吸铁性） 探究2：磁体各部分的吸引能力是否相同？把大头针平铺在一张白纸上，分别将条形磁体和蹄形磁体平放在大头针上，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动，观察到磁铁两端及中间部分吸引大头针的多少. 知识点：这个实验探究用到了实验方法是__________，实验表明：磁体个部分的磁性强弱________，磁体两端的磁性_________，这两个部位叫________ 探究3：把条形磁体用线悬挂在铁架台上，或把小磁针支起，让它在水平方向上自由转动，观察它的静止时的指向。
知识点：磁体静止时一端指一端指。悬吊着的磁体，静止时指南的那个磁极叫做,又叫极.静止时指北的那个磁极叫做,又叫 极。（指向性）任何一个磁体都有 ．．．．．．．．个磁极．．． 探究4：把两磁极相互靠近时，会发生什么现象？ 把两块条形磁体用线吊起来，用其中一块条形磁体的N极靠近另一块条形磁体的S极，观察现象.再用这块条形磁体的N极靠近另一块条形磁体的N极，观察现象. 知识点：异名磁极相互__________，同名磁极相互_____________。 探究5：我们如何使没有磁性的物体（例如钢棒）获得磁性呢？是所有的东西都能被磁化吗？磁化会给我们的生活带来麻烦吗？ 知识点：一些物体在磁体或（）作用下会获得磁性。这种现象叫做 （二）．磁场 活动1：如图所示，在条形磁体周围放了四个小磁针，根据所学的知识，你认为哪几个小磁针能够发生偏转？用“↑”或“↓”标出小磁针N极的偏转方向。思考一下：小磁针与条形磁体没有接触，为什么会发生偏转？ 磁场看不见、摸不到，但磁场能够对磁针发生影响，我们就可以通过磁针来认识
《应用地磁学》课程实验报告 《应用地磁学》实验报告 姓名： 学号： 指导教师： 实验地点： 实验日期：
《应用地磁学》课程实验报告 实验二：磁性体磁场正演 一、实验目的： 1、通过球体、水平圆柱体磁场的正演计算，掌握简单规则磁性体正演磁场的计算方法； 2、通过计算认识球体与水平圆柱体磁场的一般分布规律，了解影响磁性体磁场的主要因素（如磁性体的形体、物性参数、走向或计算剖面的选择等），培养学生实际动手能力与分析问题的能力。 二、实验内容 用Matlab语言或C语言编程实现球体和水平圆柱体的磁场(包括 Za、Ha、Δt)的正演计算。 三、实验要求 假设地磁场方向与磁性体磁化强度方向一致且均匀磁化的情况下,当地磁场T=50000nT，磁倾角I=60°，球体与水平圆柱体中心埋深R=30m，半径 r=10m，磁化率k=0.2（SI），计算（观测）剖面磁化强度水平投影夹角 A′=0°时： 1、正演计算球体的磁场（Za、Hax、Hay、ΔT），画出对应的平面等值线图、曲面图及主剖面异常图； 2、正演计算水平圆柱体的磁场（Za、Ha、ΔT），画出主剖面异常结果图； 3、通过改变球体与水平圆柱体的几何参数、磁化强度方向（I）、计算剖面的方位角(A′)，观察主剖面磁场Za的变化，分析磁化方向与计算剖面对磁性体磁场特征的影响。 四、实验原理 球体与水平圆柱体磁场（Za、Ha、ΔT）的计算公式是以磁化强度倾角I、有效磁化倾角is和剖面与磁化强度水平投影夹角A′来表达。 1、球体磁场的正演公式：
《应用地磁学》课程实验报告 [[[???????????????'-'---++='+-'--++='+-'--?++=]sin cos 3cos cos 3sin )2( )(4]cos cos 3sin 3sin cos )2( )(4]sin cos 3sin 3cos cos )2( )(42222/522202222/522202222/52220A I Ry A I Rx I y x R R y x m Z A I xy I Ry A I R x y R y x m H A I xy I Rx A I R y x R y x m H a ay ax πμπμπμ()]sin 2sin 32sin cos 3cos 2sin 3sin cos )2(cos cos )2(sin )2[(42222222 222222222/52 220A I yR A I xy A I xR A I R x y A I R y x I y x R R y x m T '-'+'-'--+'--+--++=?πμ2、水平圆柱体磁场的正演公式：???????+-+-=--+= ]sin 2cos )[()(12]cos 2sin )[()(12222220222220s s s a s s s a i Rx i x R R x m H i Rx i x R R x m Z πμπμ()()()()[] 902cos 2902sin sin sin 2222220----+=?s s s s i Rx i x R i I R x m T πμ3、有效磁化强度Ms 与有效磁化倾角is ：?????'==+'=+=--)sec ()sin cos (cos )(112222/122A tgI tg M M tg i I A I M M M M x z s z x s 五、实验报告（内容包括实验目的、实验内容、实验原理、计算程序代码、实验结果、结果分析或小结）试高中
磁性体与其磁场的剖面对应关系 磁性体的△T剖面曲线有三种基本形态：两侧无负异常的△T曲线、一侧有负异常的△T曲线和两侧有负异常的△T曲线。 （1）两侧无负异常的△T曲线。其极大值对应原点。这种剖面异常特征可作为判定磁性体顺层（或顺轴）磁化且向下无限延深的标志。 （2）一侧有负异常的△T曲线 斜磁化无限延深板状体的△T剖面曲线为一侧有负值的曲线。△T曲线不对称，原点位于△Tmax和△Tmin之间；负值位于Ms穿出板面的一侧。曲线的不对称性决定于γ（=α－is）角的大小；角愈大，曲线愈不对称。当磁性体呈南北走向时，Ms垂直向下。可根据△T曲线的陡缓判定板状体的倾向。 （3）两侧有负值的△T曲线 剖面曲线两侧出现负值，是磁性体下延深度不大的表现。如球体、有限延深的柱体和板状体、水平圆柱体等，其△T剖面曲线一般都是两侧出现负值。有限延深磁性体的截面为轴对称形的，如球体、水平圆柱体和直立板状体等。在垂直磁化情况下，其△T曲线为两侧有负值的对称曲线；并且其极值对应原点。若为斜磁化，△T为非对称曲线，原点位于二极值点坐标之间。顺层磁化有限延深板状体，在板体倾向一侧负值较强；对有限延深、倾斜且斜磁化的板状体，其曲线的非对称性不仅与γ角有关，还与磁性体下端的位置有关。 磁性体与其磁场空间等值线的对应关系
在磁性体的不同高度上，△T的正值范围和△Tmax的位置均不同；不同形体其磁场随高度的减小程度也不同。当磁性体的埋藏深度增大后，不同形态磁性体的异常特征变得不明显；但是对下延到接近磁性体顶部的△T 曲线，磁性体的形态在异常特征上就反映得较清楚。 △T受斜磁化影响比Za大,二度体Ta异常不受斜磁化的影响 同一个二度体，如is=45º的△T曲线，相当于is=0º时的Za曲线，这表明△T受斜磁化影响比Za大。根据上述关系，可以用有效磁化倾角的Za曲线代替有效磁化倾角为is的△T曲线。三度体情况不存在此种简单关系。 还可以直接得出结论：二度体的总磁场不受斜磁化影响。
第三章第1节磁现象和磁场 一、磁现象 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。 二、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） 三、磁场 1.磁体的周围有磁场 2.奥斯特实验的启示： ——电流能够产生磁场， 运动电荷周围空间有磁场 导线南北放置 3.安培的研究：磁体能产生磁场，磁场对磁体有力的作用；电流能产生磁场，那么磁场对电流也应该有力的作用。 磁场的基本性质 ①磁场对处于场中的磁体有力的作用。 ②磁场对处于场中的电流有力的作用。 第三章第3节几种常见的磁场 一、磁场的方向 物理学规定： 在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向。 二、图示磁场 1.磁感线——在磁场中假想出的一系列曲线 ①磁感线上任意点的切线方向与该点的磁场方向一致； （小磁针静止时N极所指的方向）
②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。 2.常见磁场的磁感线 永久性磁体的磁场：条形，蹄形 直线电流的磁场 剖面图（注意“”和“×”的意思） 箭头从纸里到纸外看到的是点 从纸外到纸里看到的是叉 环形电流的磁场（安培定则：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。） 螺线管电流的磁场（安培定则：用右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。） 常见的图示： 磁感线的特点： 1、磁感线的疏密表示磁场的强弱 2、磁感线上的切线方向为该点的磁场方向 3、在磁体外部，磁感线从N极指向S极；在磁体内部，磁感线从S极指向N极 4、磁感线是闭合的曲线（与电场线不同） 5、任意两条磁感线一定不相交 6、常见磁感线是立体空间分布的 7、磁场在客观存在的，磁感线是人为画出的，实际不存在。 四、安培分子环流假说 1.分子电流假说 任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个分子都成为一个微小的磁体。 2.安培分子环流假说对一些磁现象的解释： 未被磁化的铁棒，磁化后的铁棒 永磁体之所以具有磁性，是因为它内部的环形分子电流本来就排列整齐. 永磁体受到高温或猛烈的敲击会失去磁性，这是因为在激烈的热运动或机械振动的影响下，分子电流的取向又变得杂乱无章了。 3.磁现象的电本质
《应用地磁学》实验报告 姓名：张嘉琪 学号： 1010112225 指导教师：李淑玲 实验地点：实验室319 实验日期： 2014-05-24
实验二：磁性体磁场正演 一、实验目的： 1、通过球体、水平圆柱体磁场的正演计算，掌握简单规则磁性体正演磁场的计算方法； 2、通过计算认识球体与水平圆柱体磁场的一般分布规律，了解影响磁性体磁场的主要因素（如磁性体的形体、物性参数、走向或计算剖面的选择等），培养学生实际动手能力与分析问题的能力。 二、实验内容 用Matlab 语言或C 语言编程实现球体和水平圆柱体的磁场(包括Za 、Ha 、Δt)的正演计算。 三、实验要求 假设地磁场方向与磁性体磁化强度方向一致且均匀磁化的情况下,当地磁场T=50000nT ，磁倾角I=60°，球体与水平圆柱体中心埋深R=30m ，半径r=10m ，磁化率k=0.2（SI ），计算（观测）剖面磁化强度水平投影夹角A ′=0°时： 1、正演计算球体的磁场（Za 、Hax 、Hay 、ΔT ），画出对应的平面等值线图、曲面图及主剖面异常图； 2、正演计算水平圆柱体的磁场（Za 、Ha 、ΔT ），画出主剖面异常结果图； 3、通过改变球体与水平圆柱体的几何参数、磁化强度方向（I ）、计算剖面的方位角(A ′)，观察主剖面磁场Za 的变化，分析磁化方向与计算剖面对磁性体磁场特征的影响。 四、实验原理 球体与水平圆柱体磁场（Za 、Ha 、ΔT ）的计算公式是以磁化强度倾角I 、有效磁化倾角is 和剖面与磁化强度水平投影夹角A ′来表达。 1、球体磁场的正演公式： [[[???????????? ???'-'---++='+-'--++='+-'--?++= ]sin cos 3cos cos 3sin )2( )(4]cos cos 3sin 3sin cos )2( )(4]sin cos 3sin 3cos cos )2( )(42222/52220 2222/522202222/52220A I Ry A I Rx I y x R R y x m Z A I xy I Ry A I R x y R y x m H A I xy I Rx A I R y x R y x m H a ay ax πμπμπμ
3.1磁现象和磁场教学设计(人教选修3-1) 一、教材分析 1．地位作用：本节是高中物理选修3-1第三章第一节。主要介绍基本磁现象、电流的磁效应、磁场的基本性质和地磁场的基本知识。既是对初中学习的磁场知识的延伸，也是今后学习本章知识的基础。故本节课的教学具有深远意义。 2．学情分析： 知识上：学生在初中学习和日常生活中对于磁现象已经有了粗浅的认识。但对于磁场具有什么性质和作用：常见的磁现象和地磁场还了解不多，要继续学习。 能力上：在静电场的学习中也建立了“场”的基本观念，对于场的性质的研究方法及描述方法也积累了一定的经验。这些因素都为利用类比展开教学提供了条件。 3．教学目标： （1）知识与技能： 了解磁现象。了解电流磁效应的发现过程，体会奥斯特发现的重要意义。知道磁场及其基本特性。了解地球的磁场。 （2）过程与方法： 以实验为基础，通过分组实验和观察演示实验，培养学生的观察、分析及总结的能力。利用电和磁性质的类比教学，培养学生的比较推理能力。 （3）情感态度与价值观： 了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响，关注与磁相关的现代技术发展；激发爱国主义情怀。促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。 4．教学重点：电流的磁效应和磁场概念的形成。 5．教学难点：磁场的物质性和基本性质 二、教法学法： 教法：本节采用探究式教学为主，结合实验、讲解、讨论、启发等教学方法 学法：学案导学，小组协作，主动探究，分析讨论，充分发挥学生的主观能动性。 三、教学过程： 1．引入新课：设计经典魔术吸引学生眼球，激发学习兴趣 2．进行新课：在新课教学中，为了更好地突出“磁场概念的形成”这一重点内容，我摒弃了以往教学中先让学生接受磁场再解释现象的教学模式，改为通过一系列的实验现象有学生归纳总结得出磁场概念。具体操作过程如下： （1）演示实验一：磁体吸引铁质物质。 设计意图：①引出磁性、磁体、磁极的基本概念。 ②通过磁极间的相互作用类比电荷间的相互作用设问“电和磁之间是否存在联系？”引出学生分组实验。 ③为最后类比磁场与电场的概念做铺垫。 （2）探究式分组实验： 设计意图：①操作体验电和磁之间的联系。 ②通过分组实验培养学生观察，分析，总结能力。 ③奥斯特实验。我预测在该环节中学生不仅可以做出“电生磁”这一现象，还可能做出“磁生电”。虽然这与本节课关系不大，但要及时给与鼓励，培养学生的自信心、求知欲。 这一环节结束，学生体验到通电导线对磁体有作用，我没有简单地告诉学生由牛顿第三定律磁体对通电导线也存在作用，而是设计了演示实验二。 （3）演示实验二：自制教具──电磁炮。
20.1 磁现象、磁场教案 景燕霞 教学目标: 知识与技能 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。
课题磁现象和磁场 教学目的1. 认识磁极之间的相互作用，了解磁场也是一种物质．了解磁化现象． 2. 认识用磁感线描述磁场的方法，会判断磁场的方向． 3. 知道地磁场及地磁场的南、北极． 4．知道电流周围存在着磁场。 5．知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。 6．会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。 重点难点教学重点：会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。教学难点：认识用磁感线描述磁场的方法，会判断磁场的方向． 教学内容 一、知识点归纳及应用： 一、磁现象： 1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性） 2、磁体：定义：具有磁性的物质分类：永磁体分为天然磁体、人造磁体 3、磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱） 种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N） 作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 4、磁化：①定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。 ②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持， 称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。 5、物体是否具有磁性的判断方法： ①根据磁体的吸铁性判断。②根据磁体的指向性判断。③根据磁体相互作用规律判断。④根据磁极的磁性最强判断。 二、磁场： 1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。 磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的
第一节磁现象和磁场 一．教学目标 〔一〕知识与技能 1．了解磁现象，明白磁性、磁极的概念。 2．明白电流的磁效应、磁极间的相互作用。 3．明白磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间差不多上通过磁场发生相互作用的.明白地球具有磁性。 〔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明白得磁场的客观实在性。〔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，表达砂现象的广泛性 二．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 三、教具：多媒体、条形磁铁、直导线、小磁针假设干、投影仪 四、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。在本章，我们要学习磁 现象、磁场的描述、磁场对电流的作用以及对运动电荷的作用，知识主线十分清晰。本 章共二个单元。第一、二、三节为第一单元；第四~第六节为第二单元。 复习提咨询，引入新课 ［咨询题］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. ［咨询题］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. ［咨询题］两个不直截了当接触的磁极之间是通过什么发生相互作用的？［学生答］磁场. ［过渡语］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〕新课讲解-----第一节、磁现象和磁场 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〕能够通过演示实验(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】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。 2．电流的磁效应 〔1〕介绍人类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。做实验时能够分为四种情形观看并记录现象：水平电流在小磁针的正上方时，让电流分不由南向北流和由北向南流；水平电流在小磁针的正下方时，让电流分不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，也能够留下咨询题让学生摸索。 了解电流的磁效应的发觉过程，表达物理思想(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、磁也能够生电)奠定了基础。 【板书1】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〕
第一节磁现象和磁场 学习目标 1、知道磁性、磁体、磁极、磁化 2、了解生活中的磁现象 3、磁极间的相互作用 4、磁场、磁场的性质、方向，磁感线，条形、蹄形磁体的磁感线 5、认识地球周围存在磁场，理解地磁南北极和地理南北极的关系 知识点一：磁现象 1、磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质。 2、磁体：具有磁性的物体 3、磁体的分类：（1）从形状分为条形磁体、蹄形磁体、针形磁体 （2）来源分为天然磁体和人造磁体 （3）保持磁性长短分为硬磁体（永磁体）和软磁体 4、磁极：磁体上磁性最强的部分。磁极有南极（S极）和北极（N极） 5、磁极间的作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 6、磁化：一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性的现象 知识点二：磁场 1、磁场：磁体周围存在一种看不见、摸不着，但能使磁针偏转的物质。 2、磁场的性质：它对放入其中的磁体产生磁力的作用 2、磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针时所指的方向就是该点磁场的方向。 3、磁感线：是假想曲线，并不是真实存在的。为了描述磁场，我们引入了磁感线用到的研究方法是 4、磁感线的方向：从磁体出发，回到磁 体。 随堂练习 1、关于条形磁铁，说法不正确的是（） A、条形磁铁两端的磁性最强，中间的磁性最弱 B、条形磁铁周围存在磁场，磁场是人们假想的，实际不存在的 C、把条形磁铁分为两段，每段仍有两个磁极 D、把条形磁铁用绳子悬挂起来，静止后能指示南北 2、下列研究方法中采用“模型法”的是（） A、根据电灯是否发光来判定电路中是否有电流存在。 B、用小磁针的偏转说明磁场的存在。 C、比较蒸发与沸腾的相同点和不同点。 D、用“磁感线”形象描述磁场
人教版初中磁现象磁场练习题 一、填空题 1、磁悬浮列车是利用同名磁极相互的原理来实现悬浮的；可以自由转动的磁体，当其静止时，指向南方的是磁极的（选填“南”或“北”）极． 2、关于磁场和磁感线，小明总结了如下几点：（1）磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在；（2）磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线；（3）磁感线是铁屑组成的；（4）地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，以上总结中正确的有（选填序号即可）． 3、a、b为两个条形磁体的两个磁极，根据如图所示的磁感线方向，可以判断a为极，小磁针上端为极． 4、与磁现象有关的我国古代四大发明之一是，他是用天然磁石制成的。 5、物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做，具有的 物体叫做磁体． 6、磁极间的相互作用是同名磁极相互。（选填“吸引”或“排斥”） 7、指南针是我国古代四大发明之一。指南针能够指南北，是因为本身具有磁性的指南针受到 了的作用。 8、磁带和磁卡能够记录信息是利用了它们能够被_______的原理。 9、磁性材料已经在现代生活和科学技术中广泛使用，下列元器件中，不是应用磁性材料的是( ) A、VCD光盘 B电脑存储软盘 C．银行磁卡 D录音带 10、如图2所示，AB为一钢针，拿一条形磁铁用图中所示的方式进行摩擦，若钢针被磁化后，用来制作指南针，则下列说法中正确的是（） A．A端指南 B．B端指南 C．可能A端指南，也可能是B端指南 D．无法确定 11、放在水平桌上的小磁针,静止时指北的一端是小磁针的_______极。地球本身是一个巨大的磁体,在地磁场的磁感线从地理的_______极附近出来，回到地理的__________极附近。 12、桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A的N极和磁铁B的S极如图20甲所示放置在靠近铁屑的上方，吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁屑的两极靠在一起，则吸附在连接处的铁屑会 __ __ （选填“增加”、“不变”或“减少”）；如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，则被吸附的铁屑会______ （选填：“增加”、“不变”或“减少”）。 13、使原来没有磁性的物体获得的过程叫磁化。 14、磁体总有______个磁极，分为______极和______极，分别用符号______和______表示。 15、物体能够吸引______、______、______等物质的性质叫磁性。具有______的物质叫磁体，磁体上磁性______的部分叫磁极。 16、如右图水平桌面上有一静止的铁块，当一条形磁铁沿竖直方向逐渐靠近铁块时，铁块对桌面 的压力将，铁块受到的重力将。（选填“变大”、 “变小”或“不变”）
磁场磁现象几种常见的磁场 【学习目标】 （1）掌握常见磁场的特点 （2）用安培定则能熟练的判断通电直、环形电流、通电螺线管的磁场方 向 （3）掌握地磁场的磁场特点 （4）知道安培分子电流的内容及可以解释的常见物理现象 【知识内容】 一、磁场 （1）在磁体周围、通电导体周围、运动电荷周围同样存在着磁场。 （2）磁场的基本性质，就是对处在它里面的磁极(如小磁针)和电流(运动着的电荷)有磁场力的作用。 二、电流的磁效应（如右图） 三、磁场方向的判定 磁场中某点磁场方向：将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置，待小磁针在该位置静止时，小磁针N极的指向即为该点的磁场方向． （1）条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线分布情况，如下图所示 （2）直线电流的磁场：无磁极，非匀强，距导线越远处磁场越弱。如图所示。 （3）通电螺线管的磁场：两端分别是N、S极，管内部是匀强磁场，管外部是非匀强磁场。画法如下图所示。 （4）环形电流的磁场：两侧是N、S极，离环心越远处磁场越弱。如下图所示。
例1．一束带电粒子沿水平方向飞过悬挂着的可自由转动的小磁针的正下方，如下图所示，磁针S 极向纸内偏转，这束带电粒子可能是( ) A ．向右飞行的电子束 B ．向右飞行的正离子束 C ．向左飞行的正离子束 D ．向右飞行的负离子束 例2．如上图所示，带负电的橡胶环绕轴OO ′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( ) A ．N 极竖直向下 B ．N 极竖直向上 C ．N 极沿轴线向左 D ．N 极沿轴线向右 例3．如下图，在通电螺线管中，放有两个小磁针，当小磁针静止时，N 极指向正确的是 ( ) 【变式1】放在如图通电螺线管里面的小磁针保持静止时，位置是怎样的?两位同学的回答相反.甲说：“小磁针的位置如图，因为管内的磁感线向右，所以小磁针的N 极指向右方.”乙说：“小磁针的位置如图，因为通电螺线管的N 极在右侧，根据异名磁极相吸的原理可知，小磁针的S 极指向右方.”你的看法是怎样的?他们谁的答案错了?错在哪里? 【变式2】取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图A 。所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I 的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B ，若将另一根长导线对折后绕成如图B 。所示的螺线管，并通以电流强度也为I 的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（ ） A ．0 B ．0.5B C ．B D ．2 B 【动手快速训练】 1.图甲、乙中已知小磁针N 极静止时的指向，请画出电源正负极. 2.图中丙、丁，已知小磁针静止时的指向和电源正负极，请画出绕法 . （5）地磁场 地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场。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。 1、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。 2、地磁场（B ）的水平分量（Bx ）总是从地球南极指向北极，而竖直分量则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下 3、在赤道面上，距离地球表面相等的各点，磁场强弱程度一致，且方向水平向北 例4 ．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来，幸
磁现象磁场 【教学目标】 一、知识与技能 1．知道磁体周围存在磁场 2．知道磁感线可以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。 二、过程与方法 1．观察磁体之间的相互作用，感知磁场的存在。 2．通过亲历“磁场”概念的建立过程，进一步明确“类比法”、“转换法”、“理想模型法”等科学思维方法。 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，进一步提高学习物理的兴趣 【教学重难点】 1．认识磁场并会用磁感线描述磁场 2．认识磁场并会用磁感线描述磁场 【教学过程】 一、创设情境，引入新课 情境1：视频------美丽的极光 情境2：视频------历史故事：郑和下西洋 点题：今天我们学习了磁现象，就会明白这是为什么。（板书课题） 二、教学新课，科学探究 1．了解磁现象 阅读：（1）磁体能吸引什么物质？ （2）什么是磁性？根据什么现象来判断磁体的磁性强弱呢？ （3）什么是磁极？磁体有几个磁极？磁极间的相互作用规律是怎样的？ （4）什么是磁化？磁化有利有弊，举例说明。找一根缝衣服用的钢针，试着将它磁化。你有哪些方法？ 点悟：
（1）磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。 （2）磁体：我们把这类具有磁性的物体叫做磁体。 （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。 （4）磁体的指向性：磁体自由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） （5）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。 （6）磁化：一些物体在磁极或电流的作用下获得磁性的现象（视频：磁化的方法）（7）我国古代对磁的认识：司南 [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。 （8）现代对磁的应用：磁悬浮列车（视频：磁悬浮列车的原理） 2．认识磁场 实验演示:教师把磁针放在讲台上，磁针立即发生了偏转，不再指南北了，在学生惊诧目光的注视下，教师把讲台上的报纸揭开，发现讲台上有一个大磁铁。 问题导引:磁针在刚才的那个空间里能够指南北，到了磁铁周围的空间就不再指南北了，那么磁铁周围的空间与其它空间有什么不同呢？ 在磁铁周围的空间存在着一种物质，这种物质能够使磁针偏转，这种物质叫做磁场。 阅读： （1）什么是磁场？用什么方法可以验证磁场的存在？ （2）物理学中如何利用小磁针的指向来确定各点的磁场方向？ （3）物理学中如何方便、形象的描述磁场？ （4）什么是磁感线？磁体周围的磁感线有什么共性的特点？ 点悟：磁体的磁场： 定义 传递磁极间的相互作用的物质，它存在于磁体周围，是一种看不见、摸不着的特殊物质 基本性质 磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。 方向规定在磁场中的某一点，小磁针北极静止时所指的方向（小磁针北极所受磁
第1节磁现象磁场 【教学目标】 1．了解简单的磁现象，通过实验认识磁极及磁极间相互作用规律。 2．知道什么是磁场，什么是磁感线。 3．了解磁体周围磁感线的分布情况，知道地磁场。 【教学重点】 知道磁体周围存在磁场，会用磁感线描述磁体周围的磁场状况。 【教学难点】 认识磁场的存在，用磁感线来描述磁场。 教学过程 一、创设情景明确目标 展示课件，故事引入：西晋名将马隆智勇双全，在一次战役中，他将敌军引至一条狭窄的山谷中，身穿铁甲的敌军个个都被路旁山石吸住，动弹不得，而马隆的兵将身穿犀甲，行动如常，敌军以为马隆的兵是神兵，故而大败。 你知道这是为什么吗？ 学过今天的知识后你就会知道里面的原因了。 二、自主学习指向目标 学生自主预习课本，完成名师学案的“知识储备”的内容。 三、合作探究达成目标 磁现象 1．提问：你在生活中见到了哪些现象是有关磁的呢？ 学生回答。 教师演示磁体能够吸引哪些物质，哪些物质不能被吸引。 总结：像铁、钴、镍这类物质能被磁铁吸引。磁铁上吸引能力最强的部分叫做磁极。 2．教师演示：拨动静止在桌面上的小磁针，学生回答看到的现象。 学生回答：总是指着固定的方向。 总结规律：指南的磁极叫南极(S)，指北的磁极叫北极(N)。 3．提出问题并演示：磁极间有什么样的相互作用规律？ 分别将两个南极，两个北极，一个南极和一个北极相互靠近，观察相互作用情况。 规律总结：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 4．学生讨论：生活中我们怎样使一根针具有磁性。 学生回答方法。 教师总结：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。比如说：电视机被磁化后，颜色失真。机械手表磁化后，走时不准等。 完成“巩固新知知识点一”的内容。 1．如图，将M棒用细线自由悬挂起来使之呈静止状态。当用N棒的一端靠近M棒的一端时，若它们相互有排斥力( C )
实用标准文案 文档课题磁现象和磁场 教学目的 1. 认识磁极之间的相互作用，了解磁场也是一种物质．了解磁化现象． 2. 认识用磁感线描述磁场的方法，会判断磁场的方向． 3. 知道地磁场及地磁场的南、北极． 4．知道电流周围存在着磁场。 5．知道通电螺线管外部的磁场与条形磁铁相似。 6．会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。 重点难点 教学重点：会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。 教学难点：认识用磁感线描述磁场的方法，会判断磁场的方向． 教学内容 一、知识点归纳及应用： 一、磁现象： 1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性） 2、磁体：定义：具有磁性的物质分类：永磁体分为天然磁体、人造磁体 3、磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱） 种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N） 作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 4、磁化：①定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。 ②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持， 称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。 5、物体是否具有磁性的判断方法： ①根据磁体的吸铁性判断。②根据磁体的指向性判断。③根据磁体相互作用规律判断。④根据磁极的磁性最强判断。 二、磁场： 1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。 磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的
磁现象和磁场 重/难点 重点：1、让学生搜索日常学生活中有关此现象的用品，及简单的应用原理。 2、通过实验让学生进一步体会电流的磁效应及磁场概念。 难点：磁场的概念（磁场概念比较抽象）。 重/难点分析 重点分析：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。整节课主要侧重学生对学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、学生活中熟悉的地磁场和其他天体的磁场（太阳、月亮等）。 难点分析：磁场是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）。磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用。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学生的。地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场。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。 突破策略
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)和学生活学生产中涉及的磁体(喇叭、磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表)来形象学生动地认识磁现象。 【多媒体】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。 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学时，也为地磁场和通电直导线的磁场的教学埋下伏笔，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中的重要意义(打开了电磁的大门)，为后来法拉第的研究工作(电能学生磁、磁也可以学生电)奠定了基础。
磁现象、电流的磁场知识点总结 一、磁现象： 1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性） 2、磁体：定义：具有磁性的物质 分类：永磁体分为天然磁体、人造磁体 3、磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱） 种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N） 作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 注意：☆最早的指南针叫司南。一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。 4、磁化：①定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。 ②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。 所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。 5、物体是否具有磁性的判断方法： ①根据磁体的吸铁性判断。②根据磁体的指向性判断。 ③根据磁体相互作用规律判断。④根据磁极的磁性最强判断。 注意：☆磁性材料在生活中得到广泛应用，音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。 ☆磁悬浮列车底部装有用超导体线圈饶制的电磁体，利用磁体之间的相互作用，使列车悬浮在轨道的上方以提高运行速度，这种相互作用是指：同名磁极的相互排斥作用。 ☆放在条形磁铁南极附近的一根铁棒被磁化后，靠近磁铁南极的一端是磁北极。 二、磁场： 1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。 2、基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。 3、方向规定：在磁场中的某一点，小磁针北极静止时所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁场的方向。 4、几种常见的磁场：