第一篇：电磁式电压互感器铁磁谐振现象浅析论文
摘要：某燃机电厂发生了电磁式电压互感器铁磁谐振现象，针对该现象I简要分析产生电压互感器铁磁谐振的原因及铁磁谐振的危害，并总结了限制电压互感器铁磁谐振的一些措施。
关键词：电压互感器;铁磁谐振;消谐电阻
一、绪论
铁磁谐振(也叫非线性谐振)是指发生在含有非线性电感(如铁芯电感元件)的振荡回路。
铁磁谐振是由铁芯电感元件，如发电机、变压器、电压互感器、电抗器、消弧线圈等和系统的电容元件，如输电线路、电容补偿器等形成共谐条件，激发持续的谐振，使系统产生谐振过电压的过程。引起铁磁谐振的种类很多，电磁式电压互感器引起的铁磁谐振是一种。当由于外界原因造成互感器铁芯不同程度的饱和时，系统就会产生谐振现象。下面为一个电压互感器铁磁谐振的例子。
某燃机电厂有三台机组，均为调峰用机组，机组启动时由静止变频器(SFC)拖动，转速达到700rpm(每分钟700转)时，燃机点火，后再经SFC拖动到自持转速2000rpm左右，然后SFC退出，燃机可自行升速到3000rpm。
该厂每台发电机出口接有三组电磁式电压互感器(PT)，其中第一组PT和第二组PT-次绕组中性点直接接地，第三组PT中性点接至发电机中性点并且经单相电压互感器接地。该厂燃机在启动时要经SFC带动，带动过程发电机从盘车状态3rpm升速到2000rpm，在这个过程中，发电机工作在低频工况，发电机电压同时又存在谐波，容易发生铁磁谐振。2007年，该厂一台机组启动过程中，出现了PT铁磁谐振现象，导致两组PT严重烧毁。
二、电磁式电压互感器铁磁谐振产生的原因
电压互感器二次侧负载很小，接近空载，高压侧的励磁感抗则很大。在合闸或接地故障消失时，会引起互感器铁芯不同程度的饱和，图1给出了铁芯原件的非线性特性曲线。
图1(a)所示铁芯线圈，其磁链妒及电感随线圈中电流f变化关系曲线如图1(b)所示。由图可知，当电流较小时，可以认为磁链妒与E rTiibrC正比，反映这一关系的电感值L=妒li基本保持不变。随着电流的逐渐增加，铁芯中的磁通也逐渐增加，铁芯开始饱和，磁链与电流的关系呈现非线性，电感值不再是常数，而是随着电流(磁链)的增加而减小。由于谐振回路中的铁芯电感会因磁饱和程度不同而相应有不同的电感量，所以铁磁谐振的自振角频率也不是固定的。研究表明，在不同的条件下，铁磁谐振回路可产生三种谐振状态：工频谐振;分频谐振;高频谐振a以下简要说明产生的原因。
(一)工频谐振
在中性点不接地系统中，为了监视绝缘，发电厂、变电所的母线上通常接有L接线的电磁式电压互感器，如图2所示，其一次绕组接成星型，中性点直接接地，因此各相对地励磁电感L,，L，L3与母线对地电容Co间各自组成独立的振荡回路。由于系统中性点不接地，K接线的电磁式电压互感器的高压绕组就成为系统三相对地的唯一金属通道。
在正常运行条件下，励磁电感Li=L。=L，=L。故各相对地导纳Yi=E= Y3：Yo，三相对地负荷是平衡的，电网的中性点处在零电位，即不发生位移现象。但是，当电网发生冲击扰动时，例如开关突然合闸，或母线发生瞬间弧光接地现象等，都可能是一相或两相的对地电压瞬间提高。假设由于扰动的原因，A相对地电压瞬间提高，这使得A相互感器的励磁电流突然增大而发生饱和，其等值励磁电感厶相应减小，以致K≠Yo，这样，三相对地负荷不平衡，中性点发生位移，导纳K决定于励磁电感厶和电容Co的大小，如果正常状态下扰动结束使L1减小，可能使新的y_.lL >c.o Co。在这种情况下，总导纳∑y显著减小，中性点位移电压显著增加。如果参数配合得当，扰动后的∑河能接近于零，这就产生了严重的谐振现象。
(二)分频谐振和高频谐振
假设系统电源的三相电动势中不含谐波分量，维持电路谐波谐振的电源是非线性电感元件的非线性效应将工频电源能量转化为谐波能量而供给的。其等效电路是等效谐波发生器和电感、电容的串联电路，当系统对地电容很大时，回路自振角频率很低，可能出现分频谐振。反之，电容很小时，自振角频率很高，则可能出现高频谐振。
产生谐振时，系统中性点位移电压是谐波电压，而不是工频电压。无论系统中性点位移电压是工频电压还是谐波电压，均属零序电压。所以电压互感器开口三角绕组电压能直观地反映谐振电压的大小和频率。由大量实验数据表明，三相电路中最易产生接近1/2次谐波的分频谐振，其谐振频率是系统频率1/2的96%-100%，一般偏低些。
三、铁磁谐振产生后的危害
(一)中性点不接地系统中，其运行方式的主要特点是单相接地后，允许维持一定的时间，一般为2小时不引起用户断电。但随着中低压电网的扩大，出线回路数增多、线路增长，电缆线路的逐渐增多，中低压电网对地电容电流亦大幅度增加，单相接地时接地电弧不能自动熄灭必然产生电弧过电压，一般为3-5倍相电压甚至更高，致使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿，并且在过电压的作用下极易造成第二点接地发展为相间短路造成设备损坏和停电事故，严重威胁电网安全运行。
(二)在发生谐振时，电压互感器一次励磁电流急剧增大，使高压熔丝熔断。如果电流尚未达到熔丝的熔断值，但超过了电压互感器额定电流，长时间处于过电流状况下运行，必然造成电压互感器烧损。
总之，铁磁谐振的产生会威胁电网的安全运行，严重时会烧毁电压互感器，影响设备的安全运行，还可能出现不正确的接地指示。
四、限制电压互感器铁磁谐振的措施及优缺点
一般来讲，消除谐振应从两方面着手，即改变电感电容参数以破坏谐振条件和吸收与消耗谐振能量以抑制谐振的产生，或使其受阻尼而消失。常见的措施有如下几种。
(一)加装非线性消谐电阻
PT的一次侧中性点串入消谐装置，该装置是一种特别配置的非线性复合电阻，它的接入相当于在PT-次侧每相对地都接入电阻，能够起到抑制PT过电压，过电流和抑制谐波的作用。
前述例子中针对启动过程中的谐振现象，该厂在#1PT和#2PT-次中性点加装了非线性消谐电阻，在机组启动过程中，即SFC拖动过程，经消谐电阻接地，拖动结束后，合上刀闸，使消谐电阻短接，#1PT和样2PT中性点直接接地，其安装后如图2。
加装消谐电阻后对抑制谐振有很大作用，但加装消谐电阻后，电压互感器开口三角出现三次谐波电压，这主要会对发电机保护有一定影响。为消除此影响，通过调整适当的保护定值或改变接线来消除三次谐波的影响。经过长时间的运行表明，此种方法满足了抑制谐波的作用，同时又没有使保护误动。
(二)采用励磁特性较好的电压互感器
在电压互感器选型时尽量采用采用励磁特性较好的电压互感器。电压互感器伏安特性非常好，如每台电压互感器起始饱和电压为1.5倍额定电压，使电压互感器在一般的过电压下还不会进入饱和区，从而不易构成参数匹配而出现谐振。从某种意义上来说，这是治本的措施。但电压互感器的励磁特性越好，产生电压互感器谐振的电容参数范围就越小。虽可降低谐振发生的概率，但一旦发生，过电压、过电流的可能更大。
(三)电压互感器二次侧开口三角绕组接阻尼电阻
在三相电压互感器一次侧中性点串接单相电压互感器或在电压互感器二次开口三角处接入阻尼电阻，用于消耗电源供给谐振的能量，能够抑制铁磁谐振过电压，其电阻值越小，越能抑制谐振的发生。
(四)中性点经消弧线圈接地
中性点经消弧线圈接地可以消除瞬间单相接地故障，保证系统不断电，永久单相接地故障时，消弧线圈动作可维持系统运行一定时间。系统单相接地时，消弧线圈动作可有效避免电弧接地过电压，对全网电力设备起保护作用。由于接地电弧的时间缩短，使其危害受到限制，能有效抑制谐振。
五、小结
电磁式电压互感器发生谐振的原因很复杂，其预防措施各有优缺点，所以在预防谐振时，应选择适合的措施抑制谐振。当系统的铁磁谐振发生后，会引起设备过电压事故，严重时会造成设备损坏，因此操作人员应根据具体情况分析，破坏谐振的条件，使危害减到最小。
参考文献：
[1]周泽存，高电压技术[M]，北京：中国电力出版社，2004.[2]要焕年，曹梅月，电力系统谐振接地[M].北京：中国电力出版社，2009.[3]邱关源，罗先觉.电略[M].北京：高等教育出版社，2006.[4]郑仰赞，温增银.电力系统分析(上下册)[M].武汉：华中科技大学，2002
第二篇：磁现象教案
新师大双语自学本科毕业测讲双语教学
教
案
磁 现 象
司 马 义.艾木热拉
2009.06
磁现象
教学重点：
1、磁性、磁化的概念。
2、磁体间的相互作用规律。教学难点：磁化现象。教学方法：
1、创设情景：进行实验探究式学习。
2、老师引导、学生自主，讨论式学习。三维目标：
一、知识与技能
1、知道磁体有吸铁性和指向性。
2、知道磁极间的相互作用规律。
3、了解磁化现象。
二、过程与方法：
1、体会运用实验来研究，感知物理问题的方法。
2、通过实验，培养雪深初步的观察能力和信息交流能力。
三、情感态度与价值观
通过了解我国古代队磁的研究方面取得的成就，激发爱国热情，进一步提高学生学物理的兴趣。教具：
条形磁体，蹄形磁体、大磁针、铁片、铜片、铝片、铁屑、玻璃板、非金属、细线、镍币、支架； 引入新课：（提问导入）
1、指南针用在哪些范围？
学生互相交流，讨论回答：航海、军事、航空、野外旅游…………。师：适当的补充与点评。推进新课：
一、磁现象：
师：在小学的时候，我们就学了简单的磁现象，请同学们回忆一下，看谁能说的多。
学生可能回答：磁铁能吸引铁、异名磁极吸引、同名磁极极排斥，……。师：（可以适当的补充，点评）
1、磁性与磁体
师：我们这节课进一步的探究一下磁铁，我们选看一下面实验，磁铁能吸引哪些物体？
老师首先解释每一个实验器材（磁铁的各种形状：铁屑、铜片、非金属等。。。）然后一步一步的做实验。学生观察实验现象并归纳结论。师：同门们，你们在试验当中发现了什么现象？
生：我们发现磁铁能吸引铁钉、铁片、铁屑、镍币、吸引不了木块、塑料、铝片、铜片。
师：那么，我们可以归纳什么结论呢？ 生：磁铁能吸引内含有铁、镍等物质的物体。
师：（补充说）你们说的很好，磁铁能吸引内含有铁、镍等物质的物体之外还能吸引内含有钴的物体。我们把物体的这种性质叫做磁性；具有磁性的物体叫做：磁体。
2.磁极与
师：那么，磁体上每一个部分的磁性的强弱都一样吗? 生：（交流，猜想回答）可能两端的磁性最强，中间的磁性最弱。师：那我们通过实验，探究一下是否你们说的那样。
老师拿适量的铁屑均匀地铺在玻璃板上，把条形磁铁蹄形磁体分别放在上面，然后提起来让学生观察。师：你们发现了什么现象？
生：磁体两端吸到得铁屑比中间的多。师：这个现象给我们说明什么道理呢？
生：这个现象说明磁体上的每个部分的磁性强弱不一样。生：磁体上两端的磁性最强，中间的磁性最弱。师：（点评，总结）你们说的非常对。
总结：磁体两端的磁性最强之间的磁性弱，磁性最强的两端叫磁极。师：那么，我们怎么命名磁体的这两个磁极呢？我们看一下下面的实验现象。
老师用细线把磁体绑在整中间悬挂在空中，能让它自由转动，或者把大磁针放在桌子上，能让它自由转动，准备完后，让它们稍微偏转，让学生观察静止时两端的指向情况。
师：你们发现了什么现象？ 生：它们都静止时，总指南北方向。
师：你们说的非常不错。磁体悬挂在空中静止时，两端总指南北方向，这是磁体的指向性，指地理南极的那端叫磁体的南极，用字母“S”来表示，指地理北极的那端叫磁体的北极，用字母“N”表示。
3.磁极间的相互作用
师：两个磁极间有什么样的作用规律？
生：（按小学知识回答）异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥。师：那么，我们经过试验证明一下这位同学所说的是否正确。
老师把磁铁悬挂在空中，拿另一个磁体分别靠近异名磁极和同名磁极，学生观察现象，归纳结论；老师点评。师：实验当中，你们发现了什么现象？
生：我们发现异名磁极相互靠近时，出现了吸引现象，同名磁极相互靠近时出现了排斥现象。
师：很好，同学们总结一下，经过这些实验现象，我们能得到什么样的规律呢？
生：（可能总结到）磁极间的相互作用规律：异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥。
师：很好，如果一个磁体断了之后，仍有两个磁极吗？ 生：磁体断了之后，仍有两个磁极。师：那么我们实验证明一下是否这样。
老师引导学生，拿一个段开的磁体靠近悬挂的磁体。师：你们发现了什么现象？这说明什么道理？
生(可能答道)：磁体断开后，两端间仍有吸引，排斥现象，这说明，断开的磁体仍有N极和S极。
师：你们说的很好，断开的磁体仍有N极和S极，任何一个磁体的磁极总是成对出现； 4.磁化
师：刚才我们所学的磁体是怎么得来的？
学生可能答道：一些磁体是从自然中得来的，还有些是在工厂里作出来的……。
老师适当点评，并做出以下的演示实验，让学生观察现象 老师拿没有被磁化的铁钉靠近铁屑，让学生观察，然后把铁钉沿着一个磁极方向摩擦，并靠近铁屑，再次把铁钉靠近磁体后，接触铁屑。师：实验当中出现的现象，你们可知道什么道理？
生：我们知道了，可用靠近磁体或沿着一个磁极方向摩擦，可使没有磁性的物体使它获得磁性。
师：你们说的很对，原来没有磁性的物体，使它具有磁性的这过程叫做磁化，我们现在所用的磁体是经过磁化而做出来的。
老师提醒：磁体我们可分为天然磁体，就是从自然界直接得来的，还有一个是人造磁体，就是经过磁化得来的磁体，钢是人造磁体的最好材料，以钢为材料的磁体的磁性保持的时间比较长，磁性也比较强，所以叫做永久磁体，以软铁为材料的磁体的磁性保持时间短，磁性比较弱，这种磁体叫做软磁体。师：磁化方法有接触磁体，沿着一个磁极摩擦，用电流的作用。师：我们生活、工作或我们的周围哪些地方用磁体呢？ 生：铅笔盒、书包盖子，电动机、磁带……。
老师按学生回答，适当的补充。
师：磁体在记录信息，医学诊断……。等方面用的很广，在以后的学习中，我们会继续了解它们。布置作业。
第三篇：教学设计磁现象
9.1 磁现象
舒展波
2007年5月
一、教学目标
1、知识与技能
了解简单的磁现象，知道磁极间的相互作用，了解磁化。
2、过程与方法
感知物质的磁性和磁化现象，通过观察实验现象认识磁极及 磁极之间的相互作用。
经历观察磁现象的过程，能描述其主要特征。有初步的观察 能力和信息交流能力。
3、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，激发爱国热 情，进一步提高学习物理的兴趣。
二、教学重点
知道磁铁的指向性和磁极间的相互作用。
三、教学难点
被磁化的钢针磁极的判断
四、教具
条形、蹄形磁体、铁屑，钢针，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。
五、教学过程
（一）引入新课
师：传说秦始皇统一六国后，为了自己逍遥作乐，建造了一座富丽堂皇的阿房宫，由于秦始皇曾经有几次遇刺，虽都侥幸脱险，但仍使他整日提心吊胆，生怕再遇刺，因此在建造阿房宫时，他命令工匠在大门上安装“机关”使得身披铁甲，怀揣利刃的刺客休想进入。
你知道聪明的工匠们是怎样解决这一难题的吗?
（二）进行新课
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。
既让我们这么熟悉它，你都见过什么样的吸铁石呢?学生踊跃回答，有的展示自己带的磁铁。我们常见的这些都是人工制造的叫人造磁体，有时我们能看见象石块那样的叫天然磁体。
师问：难道它们只吸引铁吗?做一做看能够吸引你桌上的哪些东西? 学生实验：将课前准备的铁片、钢锯片、镍币、铜片、玻璃片、橡皮、尺子等器材放在桌上摆好，用条形磁铁分别接近它们，观察发生的现象。（磁铁能吸引铁制物质，能微弱地吸引镍币）
教师指出：磁铁除了能吸引铁、镍外，还能吸引钴，钴是稀有金属，我们平时很少见。板书:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫磁性，具有磁性的物质叫做磁体。2.师问：磁体各部分吸引铁的能力都一样吗？有什么现象? 学生实验：把一些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。（观察到磁铁两端能吸引较多的大头针，而中部没
有吸引大头针，这表明磁铁两端的磁性最强）板书：磁体两端的磁性最强，这两个部位叫磁极
3.师：支起小磁针，让它自由转动，观察静止时的指向。（远离磁体）（都是一端指南，一端指北）
师放映课件观察条形磁体和小磁针静止的指向静止时指南的那个磁极叫做南极,又叫S极。静止时指北的那个磁极叫做北极,又叫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？
4.师：磁体两端的磁性最强，如果把两磁极相互靠近时，会发生什么现象呢？下面请同学们通过实验来研究。
学生实验：把一磁针支起静止，用另一块条形磁体的N极先慢慢地接近磁针的N极再慢慢接近磁针的S极，观察磁极间的相互作用。
学生归纳后教师板书：磁极间的相互作用是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引 5.师问：你知道人造磁体是根据什么道理制成的吗？
演示实验：磁化边演示边提问：铁棒原来有没有磁性？（没有）当用磁体慢慢从上部接近铁棒时，观察到什么现象？（观察到铁棒能吸引下面的铁屑）这说明什么？（说明铁棒也获得了磁性）
教师指出：铁和钢都可以用这种方法获得磁性，我们把这种现象叫做磁化现象。板书：一些物体在磁体或者电流的作用下会获得磁性，这种现象就叫做磁化铁和钢制的物体都能被磁化。
重做上面的实验：当铁棒吸引铁屑后，将上部的磁体拿掉。
提问：当磁体拿掉后，铁棒还能吸引下面的铁屑吗？这说明什么？（铁棒不能吸引铁屑，说明铁棒的磁性容易消失）
教师指出：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。
提问：除了钢、铁外，还有哪些物质可作磁性材料？它们在现代科技中有哪些应用呢？向学生展示录音带、磁性卡等，利用课件介绍这些磁性材料的应用。
三、小结
师生共同小结：这节课学到了什么？
四、习题
1.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N极和S极？
1.如果现在有两根外形完全相同的铁棒,已知其中一根有磁性,另外一根没有磁性,不用其它任何器材,你能否将它们区别开来?尝试着说说你的方法.五、作业
1.你知道指南针为什么能指南北吗？
六、板书设计 9.1磁现象
磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫磁性。磁体;具有磁性的物质叫做磁体。
磁极：磁体两端的磁性最强，这两个部位叫磁极（北极N；南极S）磁极间的相互作用是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引
磁化：一些物体在磁体或者电流的作用下会获得磁性，这种现象就叫做磁化
第四篇：《简单磁现象》教案
《简单磁现象》教案
教学目标：
知识与技能
1）知道磁体有吸铁（镍、钴）性和指向性。2）知道磁极及磁极间的相互作用。3）知道磁化现象。
4）培养学生的实验操作能力，观察、分析能力及概括能力。态度、情感与价值观
通过认识磁现象，使学生乐于探索自然界的奥妙。
教学重点：
知道磁体的指向性和磁极间的相互作用。
教学难点：
磁化现象。
教具：
各种形状的磁铁，磁针，一小堆回行针，铁屑，铁块，铜块，铝块，塑料，铁棒，细线，有关磁性材料的实物，图片。
教学过程：
一、引入
1、如何让一个毽子在竖直的面上“跑步”？（不能用手拿毽子）
2、表演“毽子跑步”。
二、新课教学
1、认识永磁体的磁现象
小学自然学过的磁现象还记得吗？它只能吸铁吗？ 合作探究实验一、二 学生分析回答实验结果
板书：
一、磁体
1、磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。
2、具有磁性的物质叫磁体。
提问：磁体各部分吸引铁的能力都一样吗？ 合作探究实验三 学生分析回答实验结果。
板书：
3、磁体上各部分磁性强弱不同，磁性最强的部分叫磁极。提问：从上面实验可以看出，磁体有两个磁极，怎样表示这两个磁极呢？
实验四：悬挂的条形磁体静止时指南北
板书：
4、磁体上的两个磁极，一个叫南极（S极），一个叫北极（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？
2、磁体间的相互作用
提问：磁体两端的磁性很强，如果把两磁极靠近，会发生什么现象呢？ 演示实验
板书：
二、磁极间的相互作用是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。师生共同实验探究五：磁体间的相互作用。介绍磁悬浮列车的工作原理
3、研究磁化现象
提问：回形针有磁性吗？你的实验中未与磁铁接触的回形针是怎么连在一起的？请同学们进行猜想探究：
猜想、实验探究六：回形针的磁化
板书：
三、使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。铁和钢制的物体都能被磁化。
4、磁场
磁体如何对未接触的物体产生相互作用的呢？ 展示抽象磁体的磁场分布情况。
第五篇：磁现象教学设计
《磁现象》教学设计
一、知识技能
1．知道磁性和磁体； 2．知道磁极；
3．知道磁极的指向性和磁极的表示方法； 4．理解磁极间的相互作用规律； 5．知道磁化及其应用。
二、方法过程 1．感知物质的磁性和磁化现象。通过观察实验现象认识磁极，理解磁极间的相互作用规律。
2．观察磁极间相互作用规律的实验演示，探究出磁极间相互作用规律。
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，增强学生的爱国热情，进一步增强学习物理的兴趣。
教学重点
磁极指向性、磁极间相互作用规律，磁化的概念。
教学难点
1．通过观察磁极间相互作用规律实验演示，理解磁极间的相互作用。2．观察磁极间相互作用规律实验演示，能探究出磁极间相互作用的规律，初步培养学生的探究能力。
【教学过程】
一 导入
请同学给大家念2个小故事
听了这两个故事大家一定很想知道其中的奥秘吧？今天我们学习了磁现象，就会明白这是为什么。（板书课题）
二呈现目标
目标一 磁现象 1.磁性：（请同学们用磁铁去接触身边的物体，看看有哪些物质能被吸引（包括一元钢蹦））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（各种形状的磁铁）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。（演示实验现象）[探究]条形磁铁对铁屑进行吸引，观察磁铁的不同部位所吸铁屑的多少。[问题]条形磁铁的不同部位，对铁屑的吸引力是一样的吗？ [结论]条形磁铁的两端对铁屑的吸引力大，中间小，所以我们把磁性最强的部位叫做磁极。4磁体的指向性：
[探究]把一个条形磁体用细线悬挂起来，使它在水平面内能够自由转动。[问题]看看会有什么现象发生呢？ [结论]发现它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）[应用及进行爱国主义教育]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。5磁极间的相互作用规律：
[问题]磁极间的相互作用有什么规律呢？看看下面的实验，你能得到什么样的结论呢？ [探究]2组之间探究
[结论]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。[应用]它是检验物体是否具有磁性的原理之一 或判断磁铁极性。
目标二 磁化
[问题]一个钢钉原来没有磁性，怎样使它现在具有了磁性呢？ [引导]钢棒原来没有磁性，在一条形磁铁靠近它时，它能单独吸引一些小的铁屑，说明就具有了磁性。
很明显它原来没有磁性，现在获得了磁性。我们把像钢棒一样使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
[结论]能够被磁化的材料叫做磁性材料。如钢、铁等。
目标三 补充磁的应用
磁化杯 文具盒上的磁封条 冰箱门封上的磁性封条 指南针 司南等
三 巩固提高
练习册习题 1.秦始皇统一中国以后，建造了规模宏大的阿房宫，为了防范刺客，聪明的工匠们修建了奇特的阿房宫的北门，一旦有人身怀铁器，立刻就会被门牢牢地吸住。2.在加拿大东海岸，有一个神奇而令人生畏的世百尔岛（也叫不毛独岛），来往的船只只要一靠近它，不但指南针失灵，还会把船吸向海底，造成触礁沉没，据统计，它已造成大小500多次事故，5千多人失踪死亡。篇二：磁现象和磁场教学设计
第三章 磁场 第1节 磁现象和磁场
大连市金州高级中学 李丹
教学目标
一、知识与技能
1、了解生活中常见磁现象，培养学生的总结、归纳能力。
2、了解电流磁效应及其发现过程。培养学生观察能力和分析、推理能力。
3、知道磁场的基本特性，了解地磁场。
二、过程与方法
利用实验法、类比法，多媒体教学为学生搭建自主学习的平台
三、情感态度价值观
1、通过小组研讨，培养学生合作精神，树立学生学好物理的信心
2、通过知识的学习，培养学生爱科学、用科学的精神，树立起事物之间存在普遍联系的观点。通过学习中国古代对磁的应用，加强爱国主义教育。
3、学生通过自主参与探究学习活动，获得亲身体验，产生积极情感。重点 难点 关键
重点：电流磁效应和磁场概念的形成难点：磁场的基本特性
关键： 演示实验
教学设计过程
一、复习提问：自然界中存在几种电荷
电荷间相互作用力特点，通过什么完成二、创设情境，引入新知
教师请学生帮忙： 如何迅速拾起桌面撒落的大头针？学生回答：用磁铁吸 学生小组讨论，集思广益，大量广泛列举生活中与磁有关现象：引入新课。向学生介绍对磁的认识和应用，早在我国古代就开始了，例如司南，指南针，放映图片。
天然磁石和人造磁体都叫永磁体，永磁体吸引铁质物体的性质叫做磁性 磁体中磁性最强的区域叫做磁极——n、s极
三、教师演示实验——电流的磁效应
介绍实验器材，注意事项，教师演示以下操作，提醒学生仔细观察小磁针，记录实验现象
1、将导线东西放置，将小磁针放于导线延长线上，接通电源，进行实验
2、将导线南北放置，将小磁针放于导线延长线上，接通电源，进行实验
3、将导线东西放置，将小磁针放于导线正上方和正下方，接通电源，进行实验
4、将导线南北放置，将小磁针放于导线正上方和正下方，接通电源，进行实验
学生小组研讨：
1、陈述观察到的实验现象
2、现象说明什么
教师可以逐步引导学生回答出最终结论
教师给予肯定：这就是丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，向学生说明：早在1731年，英国商人发现雷电后，刀叉具有磁性。1751年，富兰克林发现莱顿瓶放电可以使缝衣针磁化，但很多著名物理学家认为电和磁是互不相干的。从而说明奥斯特实验的重大意义，打开了科学中一个黑暗领域的大门。
四、继续演示实验——磁体与磁体间相互作用；磁体对电流的作用；电流与电流间相互作用
学生小组讨论完成问题：
1、观察到的实验现象
2、现象说明什么
3、有什么特点
4、以前学过什么类似现象
5、大胆猜想现象产生原因
教师肯定学生回答，引出磁场的基本特性：
作用
教师强调：磁场看不见，摸不着，却是客观存在的一种物质，我们可以通过磁体对磁体或电流的作用来认识磁场。为以后学习打下伏笔。
五、地磁场
教师利用多媒体展示信鸽传书图片，提问：信鸽靠什么辨别方向传书 引出地磁场，播放地磁场空间立体分布图
由于初中有基础，让学生自主阅读教材，回答下面问题：
1、磁偏角概念
2、其他天体是否有磁场，举例说明
幻灯片放映：极光、太阳光、太阳黑子、太阳耀斑等图片。
建议学生课后阅读教材p82—sts《指南针与郑和下西洋》, 教材p85—科学漫步《地球磁场与古地质学》，提高学生学习兴趣，受到科学熏陶。
六、巩固练习
例
1、奥斯特实验说明了（）a、磁场的存在 b、磁场具有方向性 c、通电导线周围存在磁场 d、磁体间有相互作用 例
2、以下说法中，正确的是（）a、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的 b、电流与电流的相互作用是通过电场产生的 c、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的 d、磁场和电场是同一种物质
七、课后小结
学生畅所欲言本节课的学习心得
八、布置作业篇三：第一节磁现象 教学设计
第一节磁现象 教学设计
一、教学目标 1．知识与技能 ·知道什么是磁体。·知道磁极间的相互作用。·了解磁化现象。
四、实验器材
学生实验：条形磁体，铜片.铁片，玻璃片，镍片、铝片，大头针，铁钉。演示实验：条形磁体，蹄形磁体，大头针，铁钉。
五、教学过程
六、板书设计
一、简单的磁现象 1．磁体：能吸引钢铁类物质。2．磁极：磁体上磁性最强的部分。3．自由转动的磁体静止时指南的一极叫“南极”（s），指北的一极叫“北极”(n)。4．磁体间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名互相吸引。
二、磁化 1．定义：一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性，这种现象叫做磁化。2．磁化的利与弊 篇四：磁现象教学设计
物理八年级下册第九章 电和磁
全章概述
天荣中学 黎娜
一．地位
本章书的知识点比较独立，但仍需要基础的电学知识，而且也是为下一章《信息的传递》的学习奠定了基础。本章知识和应用在现代社会中相当重要，能很好的激发学生学习物理，解决实际问题的能力。但是除了“磁现象”知识简单易懂外，其他知识比较抽象难懂，因此教材注重的是学生的亲身体验与感悟，注重知识的实际应用，理论要求不高，整章书的总体要求处于初级水平上。所以，教师在教学过程中应该多注意培养学生的观察力、想象力，以及从实验事实出发，归纳概括概念、规律的能力和应用理论知识解决实际问题的能力训练。教师可是多设计小实验，让学生能充分的动手动脑的学习知识，体验学习物理的快乐。
二．主要内容
本章书主要讲磁现象，电流的磁场，电磁铁的应用，电动机，电磁感应及其应用。其实可分为三条线路：一是磁体和电流周围存在磁场，从而引出生活中的应用电磁铁；二是磁场对放入其中的磁体或电流有力的作用，从而引出生活中的应用电动机；三是电磁感应现象及其应用于发电机。
三．重点和难点
本章重点是揭示电和磁的相互联系及相互作用，让学生在已有电
学知识的基础上探究“电生磁”和“磁生电”的辩证关系，是学生体会大自然的奥妙。本章书的难点是技术应用方面：电磁继电器、电动机的换向器作用，发电机的原理。本章的教学难点是组织学生动手探究活动达到课程目标中关于“过程与方法”“情感态度与价值观”的要求。
四．实验说明
第一节 磁现象 教学设计（1课时）
天荣中学 黎娜
一、教学目标 1．知识与技能
·知道什么是磁体。
·知道磁极间的相互作用。
·了解磁化现象。2．过程和方法
·感知物质的磁性和磁化现象。通过观察试验现象认识磁极及磁极之间的相互作用。
·经历观察磁现象的过程，能描述其主要特征。由初步的观察能力和
信息交流能力。
3．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，激发爱国热情，进一步提高学习物理的兴趣。
二、重点和难点
1．重点：知道磁极间的相互作用。2．难点：了解磁化现象。
三、学生情况分析
学生在小学自然课本中已学过关于磁体的现象，在平时生活中也接触或观察过磁体，所以对磁现象并不陌生。由于自己有生活经验，所以对如何获得磁性的方法也会有所了解，但这些东西在学生的头脑中只是印象，缺乏理论、系统的归纳和整理。所以在授课过程中，完全可以让学生根据自己的生活经验和必要的实验演示归纳、总结出相应的知识。
四、实验器材
学生实验：条形磁体，铜片.铁片，玻璃片，镍片、铝片，大头针，铁钉。
演示实验：条形磁体，蹄形磁体，大头针，铁钉。
五、教学过程 篇五：磁现象教学设计
第一节 磁现象
（一）教学目标
1、知识与技能：了解简单的磁现象，知道磁极间的相互作用，了解磁化现象。
2、过程与方法：
①感知物质的磁性和磁化现象。通过观察实验现象认识磁极之间的相互作用。②经历观察磁现象的过程，能描述其主要特征。
3、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兴趣。
（二）教学重点：
1、知道磁体的指向性和磁极间的相互作用。
2、知道什么是磁体、磁极、磁化。
（三）教学难点：被磁化的钢针磁极的判断。
（四）教具
各种形状的磁铁，磁针，一小堆大头针，铁屑，铁柱，铜柱，铝柱、铁棒，细线，有关磁性材料的实物
（五）教学过程 1.引入新课
观看司南和指南针图片提问：平时摆弄磁铁时观察到磁铁能吸引什么物质？指南针有什么作用？（吸引铁，指南针可指南北，帮助人们辨别方向。）进一步提问引入新课：
磁铁只能吸引铁吗？指南针为什么能指南北呢？这节课我们来研究一些简单的磁现象。板书：（第一节 磁现象）2.进行新课
（1）认识永磁体的磁现象
请同学们自己通过实验进行探索，完成以下实验。1.磁铁能够吸引桌上的哪些东西? 2.磁铁上吸引物品的能力处处一样吗? 提问：磁铁能吸引哪些物质？
（磁铁能吸引铁制物质，能微弱地吸引镍币）
教师指出：磁铁除了能吸引铁、镍外，还能吸引钴，钴是稀有金属我们平时很少见，由此，我们可以得出下列结论：
一、磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。具有磁性的物质叫做磁体。
提问：磁体各部分吸引铁的能力都一样吗？请同学们自己动手做下列实验。学生实验：把一些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。
提问：观察到什么现象？由此可得出什么结论？
（观察到磁铁两端能吸引较多的大头针，而中部没有吸引大头针，这表明磁铁两端的磁性最强）
教师归纳：
二、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，它的位置在磁体的两端。
提问：从上面实验可以看出，磁体有两个磁极，怎样表示这两个磁极呢？请同学们观察下面的实验。
演示实验：支起小磁针，让它在水平方向上自由转动，观察它的静方位。
提问：小磁针静止时，两个磁极分别指向什么方向？（都是一端指南，一端指北。）教师指出：可以自由转动的磁体，静止后恒指南北，世界各地都是如此。为了区别这两个磁极，我们就把指南的磁极叫南极，或称s极；另一个指北的磁极叫北极，或称n极。
三、磁体上的两个磁极，一个叫南极（s极），一个叫北极（n极）。
提问，磁体两端的磁性最强，如果把两磁极相互靠近时，会发生什么现象呢？下面请同学们通过实验来研究。
学生实验：把一块条形磁体用线吊起来，用另一块条形磁体的n极先慢慢地接近吊起的n极，再慢慢接近吊起的s极，观察磁极间的相互作用。学生归纳实验结论：
四、磁极间的相互作用是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
（2）研究磁化现象
请同学们观察下面的实验：
演示实验：按课本图那样进行演示实验。边演示边提问：铁棒原来有没有磁性？（没有）当用磁体慢慢从上部接近铁棒时，观察到什么现象？（观察到铁棒能吸引下面的铁屑）这说明什么？（说明铁棒也获得了磁性）
教师指出：铁和钢都可以用这种方法获得磁性，我们把这种现象叫做磁化现象。
五、使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。铁和钢制的物体都能被磁化。
重做上面的实验：当铁棒吸引铁屑后，将上部的磁体拿掉。
提问：当磁体拿掉后，铁棒还能吸引下面的铁屑吗？这说明什么？（铁棒不能吸引铁屑，说明铁棒的磁性容易消失）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。教师指出：在刚才的实验中铁棒被磁化后，磁性容易消失，称为软磁体。而钢被磁化后，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。提问：除了钢、铁外，还有哪些物质可作磁性材料？它们在现代科技中有哪些应用呢？ 向学生展示录音带、磁卡等，介绍这些磁性材料的应用。
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