师：同学们，今天我们一起学习九年级人教版物理第20章第一节磁现象磁场的第二课时。上节课我们已经了解了磁场的初步知识，下面这种美丽的自然现象，跟地磁场有密切联系，请大家来看它的介绍。
在地球南北极附近的高纬度地区，人们常常能看到一种奇异的自然现象：巨大的天幕似乎被染上各种颜色，这些颜色还会不断变化，从紫色到黄绿色，直至橘红色，耀人眼目。古人对这种现象有过种种猜测，直到近代才有了科学的解释，科学家把这种现象叫做极光。极光的发生与地球的磁场密切相关，它被视为自然界中最美丽的景观之一，跟地球磁场和来自太阳的高能带电粒子的相互作用有关。极光不只在地球上出现，在太阳系内，其他一些具有磁场的行星，例如木星、土星也会出现。下面我们继续探讨磁场的相关问题。通过上节课的学习，我们知道磁体周围存在磁场，并且知道磁场是客观存在的，磁场对放入其中的磁体有力的作用。图中小磁针静止时，北极所指的方向就是该点的磁场方向。我们上节课做了图中的两个实验，对比图中的测量数据和实验现象，能发现什么问题呢？
生：我们发现在磁场中各位置磁场力的大小和方向是不同的，各小磁针的北极指向变化也比较大。
师：如果我们想知道条形磁体周围其他点的磁场方向应该怎么办呢？
生：放入更多的小磁针？
师：是的，放入磁场的小磁针数量越多，越能直观地展现磁体附近的磁场分布情况。但小磁针只能体现它所在位置的磁场方向，没放小磁针的地方我们就不知道了。那该怎么办呢？
生：如果小磁针更多更小，我们就更容易看出磁场分布的情况了。
师：我们到哪里找那么多那么小的小磁针呢？老师有妙招，看这里有一堆铁屑，把铁屑撒在磁铁周围。撒在磁体周围的每个小铁屑都会被磁化，每一颗铁屑都相当于一个非常小的小磁针，但是这些小磁针不能自由移动，所以要想办法让它动起来。接下来我们就用这些铁屑来研究条形磁体周围的磁场，来看实验过程。在条形磁体上方放置一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些铁屑。
师：轻敲玻璃板，让这些铁屑振动、偏转，我们可以同时观察小磁针和铁屑在平面内的分布情况。此时的铁屑就是一个个小磁针，它们在磁场力的作用下形象地显示出磁场分布。用箭头标出小磁针所在位置的磁场方向，把小磁针、铁屑在磁场中的排列画出来，组合成带箭头的曲线，这样可以方便、形象地描述磁场。科学家们也采用相同的方法，用带箭头的曲线把磁场形象地描述出来了。物理学中把这样的曲线称为磁感线。请仔细观察，磁体周围的磁感线的方向有怎样的规律呢？
生：磁体外部的磁感线方向都是从磁体N极出来，回到磁体S极。
师：你观察得真细致，这些磁感线可以怎样描述磁场的强弱？
生：线越多的位置受到的磁场力越强。
师：用下面的方法描述会更好。磁感线越密的地方磁场越强，磁感线越疏的地方磁场越弱。请分析左边两个图中的实验数据，判断右图中的磁体上方的勾码是否受到磁场的作用。
生：分析图中数据可知勾码受到了磁场力的作用。
师：在没有测量仪器的情况下，怎样证明S极上方有磁场呢？
生：可以把小磁针放在S极上方。
师：若能观察到小磁针发生偏转，那就说明S极上方有磁场了。
师：通过实验证明，S极上方勾码所处的位置的确存在磁场。除了S极上方这一点有磁场，在条形磁体上方竖直平面的其他位置也有磁场吗？如果有的话，我想知道这个竖直平面上的其他点的磁场方向应该怎么办呢？
生：在条形磁体正上方的竖直平面再做一次类似刚才的实验。
师：为了方便研究，我在一块塑料板上固定了很多能自由转动的小磁针，把它放在条形磁体的正上方。如果条形磁体的正上方有磁场，你猜想这些小磁针会有什么变化呢？
生：小磁针会发生偏转。
师：正如同学们的猜想，而且我还发现小磁针偏转组成的图形与水平面一侧的磁感线相似，在水平面上，条形磁铁的磁感线是关于条形磁铁对称分布的。请问条形磁体正下方有没有磁场呢？
生：应该也有，磁场还可能与正上方是对称的。
师：现象很明显证实同学的猜想是正确的。那除了水平面和竖直平面，你们还认为条形磁体周围其他地方有磁场吗？如果有，怎样证明？
生：多加几块布满小磁针的塑料片放在磁体周围？想法。
师：非常好。根据同学们的设计方案，老师制作了这个仪器，让它们组合起来便于大家观察。现在我们把条形磁铁放入仪器中指定的位置，如果我想在这些没有小磁针的地方都知道磁场方向应该怎么办呢？
生：我们就需要更多更小的小磁针。
师：怎样才能找到这些小磁针呢？
生：在立体空间放入铁屑。
师：很棒，马上就可以举一反三了。在立体空间放入铁屑会很容易掉落。所以老师有个朋友做了这样的实验，让大家可以更细致地观察和了解空间立体的磁场。从以上几个实验现象可知，条形磁体的磁场还有什么特点？
生：条形磁体的磁场是分布在立体空间的。
师：条形磁体的磁场情况我们已经了解到了，但磁体的形状有很多种，蹄形磁体也是很常见的磁体。你认为它的磁场情况和磁感线的形状可能是怎么样的呢？