高二物理選修1-1第二章第1節(jié)指南針與遠洋航海

1、從從1405 1433年，年，鄭和先后鄭和先后7次下西洋，次下西洋，這不僅是中這不僅是中國海上探險國海上探險事業(yè)的巨大事業(yè)的巨大成就，也是成就，也是世界航海史世界航海史上偉大的壯上偉大的壯舉。舉。我國是最早在航海上使我國是最早在航海上使用指南針的國家。鄭和用指南針的國家。鄭和下西洋的寶船上裝備著下西洋的寶船上裝備著羅盤，導(dǎo)航時兼用羅盤羅盤，導(dǎo)航時兼用羅盤和觀星，二者互相補充、和觀星，二者互相補充、互相修正?；ハ嘈拚?。用羅盤指引航向，探用羅盤指引航向，探索航道，將船舶航向索航道，將船舶航向的變動與指南針指向的變動與指南針指向變動的對應(yīng)關(guān)系總結(jié)變動的對應(yīng)關(guān)系總結(jié)出來，畫出的航線在出來，畫出的航線在

2、古代稱作古代稱作“針路針路”或或“針徑針徑”。利用。利用“針針路路”，船能夠靠指南，船能夠靠指南針導(dǎo)航。針導(dǎo)航?；谙ＥD人關(guān)于大地是球基于希臘人關(guān)于大地是球形的學說，意大利航海家形的學說，意大利航海家哥倫布于哥倫布于1492年進行了年進行了遠洋探險，并到達了巴哈遠洋探險，并到達了巴哈馬群島，在這次遠航中，馬群島，在這次遠航中，哥倫布觀測到了磁偏角。哥倫布觀測到了磁偏角。中國的沈括早他中國的沈括早他400多年已經(jīng)觀測到磁偏角多年已經(jīng)觀測到磁偏角 航海事業(yè)推動了天文學、大地測量學、力學航海事業(yè)推動了天文學、大地測量學、力學和數(shù)學等科學的發(fā)展，航海中的觀察記錄也和數(shù)學等科學的發(fā)展，航海中的觀察記錄也

3、為這些學科的發(fā)展積累了大量數(shù)據(jù)資料。為這些學科的發(fā)展積累了大量數(shù)據(jù)資料。 航海和地理發(fā)現(xiàn)使歐洲各國的工商業(yè)得到很航海和地理發(fā)現(xiàn)使歐洲各國的工商業(yè)得到很大的發(fā)展，實現(xiàn)了資本的原始積累。大的發(fā)展，實現(xiàn)了資本的原始積累。 遠洋航海促進了冶金、造船、機械制造等技遠洋航海促進了冶金、造船、機械制造等技術(shù)和行業(yè)的發(fā)展。術(shù)和行業(yè)的發(fā)展。 這些為近代科學在歐洲的誕生起到了促進作這些為近代科學在歐洲的誕生起到了促進作用。用。二、磁場二、磁場1、磁體在空間產(chǎn)生磁、磁體在空間產(chǎn)生磁場。磁場是有方向的。場。磁場是有方向的。在磁場中的某一點，小在磁場中的某一點，小磁針北極受力的方向，磁針北極受力的方向，也就是小磁針靜止

4、時北也就是小磁針靜止時北極所指的方向，就是那極所指的方向，就是那一點的磁場方向。一點的磁場方向。實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的性質(zhì)，實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的性質(zhì)，來模擬磁感線的形狀。來模擬磁感線的形狀。 磁感線是不存在、不相交的閉合曲線。磁感線是不存在、不相交的閉合曲線。 磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向。磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向。 磁感線的疏密表示磁場的強弱。磁感線的疏密表示磁場的強弱。 地球的地理地球的地理兩極與地磁的兩兩極與地磁的兩極并不重合，因極并不重合，因此，磁針并非準此，磁針并非準確地指南或指北，確地指南或指北，其間有一個交角，其間有一個交角，即地磁偏角，

5、簡即地磁偏角，簡稱磁偏角稱磁偏角不僅地球具有磁場，宇宙不僅地球具有磁場，宇宙中的許多天體都有磁場。中的許多天體都有磁場。太陽表面的黑子、耀斑和太陽表面的黑子、耀斑和太陽風等活動都與太陽磁太陽風等活動都與太陽磁場有關(guān)。月亮也有磁場。場有關(guān)。月亮也有磁場。當然也有例外，如火星就當然也有例外，如火星就不像地球那樣有一個全球不像地球那樣有一個全球性的磁場，所以指南針不性的磁場，所以指南針不能在火星上工作。能在火星上工作。我國是最早在航海上使用指南針的國家，我國是最早在航海上使用指南針的國家，導(dǎo)航時兼用導(dǎo)航時兼用 和和 ，二者相互補充，二者相互補充，相互修正。用羅盤指引航向，探索航道，相互修正。用羅盤指

6、引航向，探索航道，將船只航向的變動與將船只航向的變動與 的變動的變動的關(guān)系總結(jié)出來，畫出的航線在古代稱為的關(guān)系總結(jié)出來，畫出的航線在古代稱為 或或 。意大利航海家哥倫布用了三年時間完成意大利航海家哥倫布用了三年時間完成了環(huán)球航行，在這次航行中，觀察到了環(huán)球航行，在這次航行中，觀察到了了 。磁體是通過磁體是通過對鐵一類物質(zhì)發(fā)生作對鐵一類物質(zhì)發(fā)生作用的，磁場和電場一樣，是用的，磁場和電場一樣，是存在的存在的另一種形式，是客觀存在另一種形式，是客觀存在 反饋練習反饋練習羅盤羅盤觀星觀星指南針指向指南針指向針路針路針徑針徑磁偏角磁偏角磁場磁場物質(zhì)物質(zhì)磁體上磁性最強的部分叫磁體上磁性最強的部分叫，同名，

7、同名磁極磁極，異名磁極，異名磁極。規(guī)定：在磁場中的任意一點，小磁針規(guī)定：在磁場中的任意一點，小磁針_方向就是那一點的磁場方向。方向就是那一點的磁場方向。磁感線磁感線: 是在磁場中畫出一些有方向的是在磁場中畫出一些有方向的曲線曲線,在這些曲線上在這些曲線上,每點的曲線方向每點的曲線方向,亦即亦即該點的該點的方方向，都跟該點的向，都跟該點的_相同。磁感線的相同。磁感線的表示磁表示磁場強弱。場強弱。地球在周圍空間會產(chǎn)生磁場，叫地球在周圍空間會產(chǎn)生磁場，叫 。地磁場的分布大致上就像一個地磁場的分布大致上就像一個磁體。磁體。磁極磁極相斥相斥相吸相吸北極的受力北極的受力切線切線磁場方向磁場方向疏密疏密 地

8、磁場地磁場條形條形地球具有磁場，宇宙中的許多地球具有磁場，宇宙中的許多 都具都具有磁場。月球也有有磁場。月球也有。火星不象地球。火星不象地球那樣有一個那樣有一個 的磁場，所以火星上的磁場，所以火星上_不起作用。不起作用。分別用字母在圖中空白處標出磁體的南分別用字母在圖中空白處標出磁體的南北極北極天體天體磁場磁場全球性全球性指南針指南針NNSS10確定磁場方向的方法是：將一不受外力確定磁場方向的方法是：將一不受外力的的放入磁場中需測定的位置，放入磁場中需測定的位置，當小磁針在該位置靜止時，小磁針當小磁針在該位置靜止時，小磁針N極極的指向即為該點的磁場方向的指向即為該點的磁場方向11小磁針的指南指

9、北性表明地球是一個小磁針的指南指北性表明地球是一個。小磁針小磁針大磁體大磁體 12磁感線與電場線的聯(lián)系與區(qū)別：磁感線與電場線的聯(lián)系與區(qū)別：電場線電場線磁感線磁感線1電場線從電場線從 出出發(fā)，終止于發(fā)，終止于，電，電場線是場線是 的曲線，的曲線，正、負電荷可單獨存在正、負電荷可單獨存在1在磁體內(nèi)部，磁感線是從在磁體內(nèi)部，磁感線是從 極極指向指向 極，外部是從極，外部是從 出出發(fā)從發(fā)從進去，磁感線是進去，磁感線是 的的曲線，、極是曲線，、極是不可分割的不可分割的2 電荷在電場中某點電荷在電場中某點受到電場力的方向與該點受到電場力的方向與該點的的方向一致，也與方向一致，也與該點所在電場線的該點所在電

10、場線的 方方向一致向一致2小磁針在磁場中靜止時小磁針在磁場中靜止時極的極的指向或指向或 極的受力方向與該點極的受力方向與該點的的 方向一致，也與該點所在磁方向一致，也與該點所在磁感線的感線的方向致方向致3電場中任何兩條電場線電場中任何兩條電場線都都 相交相交3磁場中任何兩條磁感線都磁場中任何兩條磁感線都 相交相交4電場線的疏密表示電場電場線的疏密表示電場的的 4磁場線的疏密表示磁場的磁場線的疏密表示磁場的 正電荷正電荷負電荷負電荷不封閉不封閉NSNS封閉封閉正正電場電場切線切線NN磁場磁場切線切線不不不不強弱強弱強弱強弱13地理的地理的是地磁的北南極。指南針是地磁的北南極。指南針并不指向地球的

11、正南正北，其間有一個交角就并不指向地球的正南正北，其間有一個交角就是是。在地球兩極附近，地磁場的磁感。在地球兩極附近，地磁場的磁感應(yīng)強度約為應(yīng)強度約為510-5T，而永久磁鐵兩極附近的，而永久磁鐵兩極附近的磁感應(yīng)強度約為磁感應(yīng)強度約為0.5T.地磁場是非常弱的。地磁場是非常弱的。14關(guān)于磁感線的下列說法中，正確的是關(guān)于磁感線的下列說法中，正確的是（ ）磁感線是真實存在于磁場中的有方向的曲磁感線是真實存在于磁場中的有方向的曲線線磁感線上任一點的切線方向，都跟該點磁磁感線上任一點的切線方向，都跟該點磁場的方向相同場的方向相同磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發(fā)，終止于磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發(fā)，終止于磁

12、鐵的南極磁鐵的南極磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況南北極南北極磁偏角磁偏角15下列情況可以肯定鋼針沒有磁性的是（下列情況可以肯定鋼針沒有磁性的是（ ）將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸引，再將鋼針的另一端接近磁體的南極，則吸引，再將鋼針的另一端接近磁體的南極，則兩者相互排斥兩者相互排斥 將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸引，再將鋼針的另一端接近磁體的北極，則吸引，再將鋼針的另一端接近磁體的北極，則兩者相互排斥兩者相互排斥 將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互排斥，再將鋼針的另一端接近磁體的北極，則排斥，再將鋼針的另一端接近磁體的北極，則兩者相互吸引兩者相互吸引,將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互將鋼針的一端接近磁體的北極，兩者相互吸引，再將鋼針的另一端接近磁體的北極吸引，再將鋼針的另一端接近磁