一、指南針與遠(yuǎn)洋航海.ppt

1、2.1指南針和遠(yuǎn)洋航海,zxxk,河北辛集中學(xué) 封銀杏,信鴿愛好者都知道，如果把鴿子放飛到數(shù)百公里以外，它們還會(huì)自動(dòng)歸巢。鴿子為什么有這么好的認(rèn)家本領(lǐng)呢？,鴿子對(duì)地球的磁場很敏感，它們可以利用地球磁場的變化找到自己的家。如果在鴿子的頭部綁上一塊磁鐵，鴿子就會(huì)迷航。如果鴿子飛過無線電發(fā)射塔，強(qiáng)大的電磁波干擾也會(huì)使它們迷失方向。,我國是最早發(fā)現(xiàn)磁現(xiàn)象、運(yùn)用磁場的國家之一，指南針的發(fā)明為世界航海做出了貢獻(xiàn)。現(xiàn)在，磁已更廣泛地運(yùn)用在我們的生活中。（如音響、電話機(jī)、磁卡、磁盤等等）,持羅盤者（宋俑）藝術(shù)作品在不經(jīng)意間記錄了科技史實(shí),最早的磁性指向器司南，它由青銅盤和磁石琢磨的勺組成，磁勺頭位磁體的北極，

2、尾為南極，磁勺放置在盤的中心，受地磁作用，勺尾指向南方。,東漢王充在論衡中寫道： “司南之杓，投之于地，其柢指南”,茫茫大海、一望無際、洪濤接天、巨浪如山。遠(yuǎn)航的船只怎樣掌握航向，順利抵達(dá)目的地呢？,用指南針導(dǎo)航、用尾舵掌握航向、有效地利用風(fēng)力,是古代遠(yuǎn)洋航海的三大必要條件。,一鄭和下西洋,明永樂三年（1405年）的一天，江蘇太倉城外劉家港的港灣里，一支龐大的船隊(duì)正準(zhǔn)備起錨遠(yuǎn)航。統(tǒng)率船隊(duì)的是鄭和。,“寶舟體勢巍然，巨無匹敵， 棚帆錨舵，非二三百人莫能舉動(dòng)?！?羅盤,觀星,下西洋的寶船上裝備著羅盤，導(dǎo)航時(shí)兼用羅盤和觀星，二者互相補(bǔ)充、互相修正。,用羅盤指引航向，探索航道，將船舶航向的變動(dòng)與指南針

3、指向變動(dòng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系總結(jié)出來，畫出的航線在古代稱作“針路”或“針徑”。利用“針路”，船能夠靠指南針導(dǎo)航。,zxxk,明清時(shí)期，我國海道針經(jīng)一類書籍流傳到國外，現(xiàn)在英國牛津大學(xué)圖書館仍然藏有我國16世紀(jì)末和17世紀(jì)有關(guān)航海的書籍。,14051433年間，鄭和先后七次下西洋。他率領(lǐng)當(dāng)時(shí)世界上最強(qiáng)大的遠(yuǎn)洋船隊(duì)，先后到達(dá)了亞洲、非洲的三十幾個(gè)國家。,鄭和“下西洋”也是世界航海史上偉大的壯舉。鄭和下西洋產(chǎn)生的影響是多方面的。,它開拓了我國在南沙群島、印度洋沿岸國家的海外市場，刺激了我國的商品生產(chǎn)，特別是絲綢和瓷器生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)當(dāng)時(shí)我國資本主義因素的增長有一定的推動(dòng)作用。 鄭和的幾次航行開辟了從中國到紅海、

4、非洲東海岸的航道，繪制了航海地圖，總結(jié)了當(dāng)時(shí)的航海技術(shù)和航海地理知識(shí)，對(duì)溝通東西方海路交通做出了重大貢獻(xiàn)。,二歐洲人的遠(yuǎn)航探險(xiǎn),宋、元兩代，中外往來頻繁。我國發(fā)明的指南針傳到了歐洲和亞洲的許多國家，推動(dòng)了世界航海事業(yè)的發(fā)展，使得近代歐洲的遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)用指南針（羅盤）導(dǎo)航成為可能。,早期航海者使用的羅盤,意大利航海家哥倫布在西班牙王室的支持下進(jìn)行了遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)，1492年10月12日到達(dá)了巴哈馬群島。在這次遠(yuǎn)航中，哥倫布觀測到了磁偏角。,（中國的沈括早他400多年已經(jīng)觀測到磁偏角）。,麥哲倫，葡萄牙著名航海家和探險(xiǎn)家，先后為葡萄牙（15051512）和西班牙（15191521）作航海探險(xiǎn)。從西班牙出發(fā)，

5、繞過南美洲，發(fā)現(xiàn)麥哲倫海峽，然后橫渡太平洋。雖在菲律賓被殺，他的船只繼續(xù)西航回到西班牙，完成第一次環(huán)球航行。,3、遠(yuǎn)洋航海的偉大意義,航海事業(yè)推動(dòng)了天文學(xué)、大地測量學(xué)、力學(xué)和數(shù)學(xué)等科學(xué)的發(fā)展，航海中的觀察記錄也為這些學(xué)科的發(fā)展積累了大量數(shù)據(jù)資料。 遠(yuǎn)洋航海促進(jìn)了冶金、造船、機(jī)械制造等技術(shù)和行業(yè)的發(fā)展。 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(shí)現(xiàn)了資本的原始積累。 這些為近代科學(xué)在歐洲的誕生起到了促進(jìn)作用。,三磁場,磁場對(duì)比電場學(xué)習(xí) 1、磁場：磁體周圍存在磁場 2、磁場的基本性質(zhì)：對(duì)磁體有力的作用 同名磁極相斥 ，異名磁極相吸 。 3、作用過程：通過磁場實(shí)現(xiàn)。 磁體是通過磁場 對(duì)鐵一類

6、物質(zhì)發(fā)生作用的，磁場和電場一樣，是客觀存在的,4、磁場的方向：規(guī)定小磁針北極受力的方向，也即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場方向。,條形磁鐵,5、磁感線： 為形象地描述磁場而人為引入的假想曲線,蹄形磁體的磁感線,磁感線方向 外部：從N極到S極，內(nèi)部：從S極到N極,條形磁體的磁感線,模擬磁感線,5、磁感線： （3）特點(diǎn)： a.磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向 b.磁感線的疏密可以反映磁場的強(qiáng)弱 c. 磁感線是封閉曲線 d. 任何兩條磁感線都不相交,蹄形磁體的磁感線,條形磁體的磁感線,zxxk,指南針為什么能指南北？,四磁性的地球,地磁場 1、定義：地球是個(gè)磁體，具有磁場，叫地磁

7、場。 地磁場的分布大致上就像一個(gè)條形磁體,各地磁感線近似平行地面.,地磁場 2、磁偏角： （1）地球的地理南北極與地磁場的南北相反. （2）地球的地理兩極與地磁場的兩極并不重合，磁針并非準(zhǔn)確地指南或指北，有個(gè)夾角，叫地磁偏角，簡稱磁偏角.,地磁場的磁感線分布圖： 說明：宇宙中的許多天體都具有磁場。月球也有磁場。但月球不象地球那樣有一個(gè)全球性的磁場?；鹦且矝]有全球性的磁場，所以火星上指南針不起作用。,五磁現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用,能自動(dòng)關(guān)門的冰箱有一定的向內(nèi)傾斜度，加上門封磁條的吸力門體在一定的角度就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。,磁懸浮列車,上海的磁懸浮列車是全球唯一的一條商業(yè)運(yùn)營磁懸浮列車 。,醫(yī)學(xué)技術(shù) CT檢查：

8、核磁共振成像技術(shù),zxxk,勘探礦床 由于所有物質(zhì)均具有或強(qiáng)或弱的磁性，如果它們聚集在一起，形成礦床，那么必然對(duì)附近區(qū)域的地磁場產(chǎn)生干擾，使得地磁場出現(xiàn)異常情況。根據(jù)這一點(diǎn)，可以在陸地、海洋或者空中測量大地的磁性，獲得地磁圖，對(duì)地磁圖上磁場異常的區(qū)域進(jìn)行分析和進(jìn)一步勘探，往往可以發(fā)現(xiàn)未知的礦藏或者特殊的地質(zhì)構(gòu)造。,普通的水雷或者地雷只能在接觸目標(biāo)時(shí)爆炸，因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安裝磁性傳感器，由于坦克或者軍艦都是鋼鐵制造的，在它們接近（無須接觸目標(biāo)）時(shí)，傳感器就可以探測到磁場的變化使水雷或地雷爆炸，提高了殺傷力。,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，制空權(quán)是奪得戰(zhàn)役勝利的關(guān)鍵之一。但飛機(jī)在飛行過程中很容易

9、被敵方的雷達(dá)偵測到，從而具有較大的危險(xiǎn)性。為了躲避敵方雷達(dá)的監(jiān)測，可以在飛機(jī)表面涂一層特殊的磁性材料吸波材料，它可以吸收雷達(dá)發(fā)射的電磁波，使得雷達(dá)電磁波很少發(fā)生反射，因此敵方雷達(dá)無 法探測到雷達(dá)回波，不能發(fā)現(xiàn)飛 機(jī)，這就使飛機(jī)達(dá)到了隱身的目 的。這就是大名鼎鼎的“隱形飛機(jī)”。 隱身技術(shù)是目前世界軍事科研 領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。美國的F117隱形 戰(zhàn)斗機(jī)便是一個(gè)成功運(yùn)用隱身技術(shù) 的例子。,思考：野外如何判斷東西南北？,1、利用隨身攜帶的旅行鐘或手表定向,A、北半球： 將表水平放置，時(shí)針指向太陽，時(shí)針與12點(diǎn)刻度之間的夾角平分線即為南北方向,B、南半球： 將表水平放置，12點(diǎn)刻度指向太陽，時(shí)針與12點(diǎn)刻

10、度之間的夾角平分線即為南北方向,查看手表，看當(dāng)時(shí)的時(shí)間，然后用這個(gè)時(shí)間除以2。例如，如果當(dāng)時(shí)是10點(diǎn)，那么除以2之后就是45,用得到的數(shù)字（即手表中對(duì)應(yīng)的數(shù)字）對(duì)準(zhǔn)當(dāng)時(shí)太陽的方向，那么此時(shí)手表上12點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的方向就是“北”。例如，如果得到的數(shù)字是5，就用手表上5的位置對(duì)準(zhǔn)當(dāng)時(shí)太陽的方向，那么此時(shí)12點(diǎn)位置所對(duì)應(yīng)的就是北方。,2012有沒有地磁倒轉(zhuǎn)？,【流言】,在2012年12月21日，我們不僅能看到磁場的快速減弱，還能看到磁極快速倒轉(zhuǎn)。如果這樣的事情真的發(fā)生了，隨著地球磁極的倒轉(zhuǎn)，地球磁場屏蔽宇宙射線的能力會(huì)大大減弱，我們將暴露在更多的太陽輻射之中。我們將與艦隊(duì)失去通訊聯(lián)絡(luò)，軍用衛(wèi)星將從軌道上

11、掉下來，地面陷入一片混亂。社會(huì)動(dòng)蕩、戰(zhàn)爭、饑荒和經(jīng)濟(jì)蕭條都將隨之而來。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉(zhuǎn),【真相】,2012災(zāi)難論的鼓吹者不斷地創(chuàng)造和發(fā)掘各種理論用來毀滅地球。地磁場倒轉(zhuǎn)也是這樣的一個(gè)產(chǎn)物。這些鼓吹者認(rèn)定地磁倒轉(zhuǎn)一定會(huì)在兩年內(nèi)出現(xiàn)，僅僅就因?yàn)榭茖W(xué)家曾經(jīng)說過，“地磁場倒轉(zhuǎn)可能會(huì)在未來一千年內(nèi)出現(xiàn)”。雖然地磁倒轉(zhuǎn)的理論獲得了科學(xué)上的支持，但現(xiàn)在沒有任何人能夠預(yù)言它將在未來幾天內(nèi)發(fā)生？還是在未來幾百萬年內(nèi)發(fā)生？,2 0 1 2有沒有地磁倒轉(zhuǎn),地磁倒轉(zhuǎn),首先，我們先來區(qū)別一下地球磁極倒轉(zhuǎn)和地球兩極倒轉(zhuǎn)的區(qū)別。地磁倒轉(zhuǎn)是地球磁場方向的改變，就是將地磁北極轉(zhuǎn)移到南極地區(qū)，而將地磁南極轉(zhuǎn)移到北極

12、地區(qū)。一旦這種改變實(shí)現(xiàn)，我們的指南針將變成指北針。而地球兩極發(fā)生改變，這類事情我們通常很少考慮，因?yàn)榉叛壅麄€(gè)太陽系，在其形成之后，類似的事情也僅僅發(fā)生過很少幾次。很多人搞不清其中的區(qū)別，將兩極改變和地磁倒轉(zhuǎn)混為一談。其實(shí)它們不是一回事。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉(zhuǎn),地磁多久倒轉(zhuǎn)一次,地磁倒轉(zhuǎn)的原因我們依然不是非常清楚，但它主要是跟地球的內(nèi)在動(dòng)力有關(guān)。當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時(shí)，地核內(nèi)液態(tài)的鐵會(huì)自由流動(dòng)，產(chǎn)生大量自由電子隨之運(yùn)動(dòng)。這種帶電粒子的對(duì)流運(yùn)動(dòng)會(huì)建立起一個(gè)磁場，磁極分別位于地球的南北極地區(qū)。這就是著名的發(fā)電機(jī)效應(yīng)。這樣產(chǎn)生的磁極像是一個(gè)條形磁鐵，磁場包裹著整個(gè)地球。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉(zhuǎn),地

13、磁多久倒轉(zhuǎn)一次,地球磁場主要是地核中液態(tài)鐵的自由流動(dòng)引起，沒有任何證據(jù)表明，太陽風(fēng)暴或者尼比魯之類的外部因素會(huì)影響地球的磁場。 通常這樣一個(gè)穿透南北極地區(qū)的磁場會(huì)穩(wěn)定存在很久。但是偶爾，地磁場會(huì)發(fā)生倒轉(zhuǎn)或者強(qiáng)度發(fā)生改變。我們確實(shí)知道地磁兩極在過去數(shù)百萬年中發(fā)生了很多次的倒轉(zhuǎn)。根據(jù)鐵磁沉積物的記錄，最近一次地磁倒轉(zhuǎn)發(fā)生在78萬年前。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉(zhuǎn),地磁多久倒轉(zhuǎn)一次,在過去1.6億年內(nèi)，地磁倒轉(zhuǎn)發(fā)生得非常沒規(guī)律。長期數(shù)據(jù)顯示，歷史上穩(wěn)定的地磁場最長大概保持了4000萬年之久（在6500萬年前的白堊紀(jì)），而最短的只保持了數(shù)百年。 因此，地磁倒轉(zhuǎn)并不具有固定的發(fā)生周期，與太陽活動(dòng)也沒有任何關(guān)系。我們無法預(yù)言下一次地磁倒轉(zhuǎn)會(huì)在什么時(shí)候發(fā)生，因?yàn)樗诘厍驓v史上看起來像是隨機(jī)發(fā)生的。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉(zhuǎn),地磁多久倒轉(zhuǎn)一次,關(guān)于地磁倒轉(zhuǎn)的效應(yīng)也被炒過了頭。即便是我們?cè)谟猩杲?jīng)歷了地磁倒轉(zhuǎn)這樣的事情，我們也未必一定會(huì)被太陽風(fēng)、宇宙線殺死；人類也未必會(huì)經(jīng)歷大規(guī)模的滅絕事件畢竟，早期人類、直立人已經(jīng)成功渡過了上一次的地磁倒轉(zhuǎn)事件，看上去也沒有那么困難。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉(zhuǎn),【結(jié)論】： 地磁倒轉(zhuǎn)沒有明顯的規(guī)律，目前還無法預(yù)測。僅僅從地磁減弱來看，它并不意味著即將滅亡。對(duì)比過去數(shù)百