指南針與遠(yuǎn)洋航海 (2)ppt課件

1、1 最早的磁性指向器最早的磁性指向器它由青鈾盤和磁石琢磨的勺組成，磁勺頭為磁性的北極，尾它由青鈾盤和磁石琢磨的勺組成，磁勺頭為磁性的北極，尾為南極。磁勺放置在地盤中心，受地磁作用，勺尾指向南方。為南極。磁勺放置在地盤中心，受地磁作用，勺尾指向南方。 第二章 磁場(chǎng)23一、早期對(duì)磁的研究和使用一、早期對(duì)磁的研究和使用1 1、鄭和下西洋：鄭和下西洋： 我國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家，導(dǎo)航時(shí)兼我國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家，導(dǎo)航時(shí)兼用羅盤和觀星用羅盤和觀星 ，二者相互補(bǔ)充，相互修正。，二者相互補(bǔ)充，相互修正。 用羅盤指引航向，探索航道，將船只航向的變動(dòng)與用羅盤指引航向，探索航道，將船只航向的變

2、動(dòng)與指南針指向的變動(dòng)的關(guān)系總結(jié)出來(lái)，畫出的航線在古代指南針指向的變動(dòng)的關(guān)系總結(jié)出來(lái)，畫出的航線在古代稱為針路或針徑。稱為針路或針徑。 1405140514331433年間，鄭和先后年間，鄭和先后7 7次下西洋。他率領(lǐng)當(dāng)次下西洋。他率領(lǐng)當(dāng)時(shí)世界上最強(qiáng)大的船隊(duì)，先后到達(dá)了亞洲、非洲的三十時(shí)世界上最強(qiáng)大的船隊(duì)，先后到達(dá)了亞洲、非洲的三十幾個(gè)國(guó)家。是世界航海史上偉大的壯舉。幾個(gè)國(guó)家。是世界航海史上偉大的壯舉。鄭和下西洋，不但是中國(guó)海上探險(xiǎn)事業(yè)的巨大成就，也是世界地理發(fā)現(xiàn)史上的光輝鄭和下西洋，不但是中國(guó)海上探險(xiǎn)事業(yè)的巨大成就，也是世界地理發(fā)現(xiàn)史上的光輝紀(jì)錄。紀(jì)錄。42 2、歐洲人的遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)：歐洲人的遠(yuǎn)洋

3、探險(xiǎn)： 在宋、元兩代，我國(guó)發(fā)明的指南針傳到了歐洲和亞洲的許多國(guó)家，使得近代在宋、元兩代，我國(guó)發(fā)明的指南針傳到了歐洲和亞洲的許多國(guó)家，使得近代歐洲的遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)成為可能。歐洲的遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)成為可能。 意大利航海家哥倫布（約意大利航海家哥倫布（約1451145115061506 ）進(jìn)行了）進(jìn)行了遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)，遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)，在這次航行中，觀察在這次航行中，觀察到了磁偏角。到了磁偏角。 葡萄牙葡萄牙航海家麥哲倫（約航海家麥哲倫（約1480148015211521 ）也進(jìn)行了）也進(jìn)行了遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)，用了三年時(shí)間，用了三年時(shí)間完完成了舉世聞名的環(huán)球航行。成了舉世聞名的環(huán)球航行。 所有這些遠(yuǎn)洋航行的成功，離不開(kāi)磁學(xué)知識(shí)

4、的最初應(yīng)用所有這些遠(yuǎn)洋航行的成功，離不開(kāi)磁學(xué)知識(shí)的最初應(yīng)用指南針。指南針。5二、磁場(chǎng)二、磁場(chǎng)1 1、磁場(chǎng)：磁體周圍存在磁場(chǎng)。、磁場(chǎng)：磁體周圍存在磁場(chǎng)。2 2、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)磁體有力的作用，同名磁極相斥、磁場(chǎng)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，異名磁極相吸 。3 3、磁場(chǎng)的方向：、磁場(chǎng)的方向：規(guī)定靜止小磁針北極受力的方向，也規(guī)定靜止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(chǎng)即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向方向 64 4、磁感線：、磁感線：（1 1）定義：在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線）定義：在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線, ,

5、在這些在這些 曲線上，每一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同。這樣的曲線叫磁感線。曲線上，每一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同。這樣的曲線叫磁感線。 (2)(2)目的：為形象地描述磁場(chǎng)而人為引入的假想曲線目的：為形象地描述磁場(chǎng)而人為引入的假想曲線(3)(3)特點(diǎn)：特點(diǎn)： a.a.某點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；某點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向； b.b.疏密可以反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱；疏密可以反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱； c.c.磁感線是封閉曲線；磁感線是封閉曲線； d.d.任何兩條磁感線都不相交。任何兩條磁感線都不相交。7（4 4）模擬磁感線：實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化的性質(zhì)，來(lái)模擬磁感線的形狀。）模擬磁

6、感線：實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化的性質(zhì)，來(lái)模擬磁感線的形狀。條形磁體磁感線模擬圖條形磁體磁感線模擬圖8（4 4）模擬磁感線：實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化的性質(zhì)，來(lái)模擬磁感線的形狀。）模擬磁感線：實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化的性質(zhì)，來(lái)模擬磁感線的形狀。條形磁體磁感線模擬圖條形磁體磁感線模擬圖9（5 5）條形磁體和蹄形磁體的磁感線：）條形磁體和蹄形磁體的磁感線：磁感線方向：磁感線方向：外部從外部從N N極到極到S S極；內(nèi)部極；內(nèi)部從從S S極到極到N N極。極。10 磁場(chǎng)的方向：磁場(chǎng)的方向：四個(gè)方向的統(tǒng)一：磁場(chǎng)的方向小磁針靜止時(shí)N極指向N極的受力方向磁感線上某點(diǎn)的切線方向11磁感線磁感線與與電

7、場(chǎng)線電場(chǎng)線的聯(lián)系與區(qū)別的聯(lián)系與區(qū)別磁感線：磁感線：（1 1）為形象描述磁場(chǎng)而假想的曲線，實(shí)）為形象描述磁場(chǎng)而假想的曲線，實(shí)際不存在際不存在（2 2）疏密表示強(qiáng)弱，切線方向表示磁場(chǎng)）疏密表示強(qiáng)弱，切線方向表示磁場(chǎng)方向方向（3 3）磁鐵外部從）磁鐵外部從N N極到極到S S極，內(nèi)部從極，內(nèi)部從S S極到極到N N極，形成極，形成閉合曲線閉合曲線（4 4）不相交）不相交電場(chǎng)線：電場(chǎng)線：（1 1）為形象描述電場(chǎng)而假想的曲線，）為形象描述電場(chǎng)而假想的曲線，實(shí)際不存在實(shí)際不存在（2 2）疏密表示強(qiáng)弱，切線方向表示電）疏密表示強(qiáng)弱，切線方向表示電場(chǎng)方向場(chǎng)方向（3 3）始于正電荷，終止于負(fù)電荷的）始于正電荷，

8、終止于負(fù)電荷的非非閉合曲線閉合曲線（4 4）不相交）不相交12三、地磁場(chǎng)：三、地磁場(chǎng)：1 1、定義、定義: :地球是個(gè)磁體地球是個(gè)磁體, ,具有磁場(chǎng)具有磁場(chǎng), ,叫地磁場(chǎng)。叫地磁場(chǎng)。2 2、磁偏角：、磁偏角：（1 1）地球的地理南北極與地磁場(chǎng)的南北相反）地球的地理南北極與地磁場(chǎng)的南北相反（2 2）地球的地理兩極與地磁場(chǎng)的兩極并不）地球的地理兩極與地磁場(chǎng)的兩極并不重合重合, , 有個(gè)夾角有個(gè)夾角, ,叫地磁偏角叫地磁偏角, ,簡(jiǎn)稱磁偏角簡(jiǎn)稱磁偏角3 3、地磁場(chǎng)的磁感線分布圖、地磁場(chǎng)的磁感線分布圖4 4、說(shuō)明：宇宙中的許多天體都具有、說(shuō)明：宇宙中的許多天體都具有磁場(chǎng)。月球也有磁場(chǎng)。但月球不象地磁場(chǎng)

9、。月球也有磁場(chǎng)。但月球不象地球那樣有一個(gè)全球性的磁場(chǎng)?；鹦且睬蚰菢佑幸粋€(gè)全球性的磁場(chǎng)?；鹦且矝](méi)有全球性的磁場(chǎng)，所以月球和火星沒(méi)有全球性的磁場(chǎng)，所以月球和火星上指南針不起作用。上指南針不起作用。13 地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)條形磁體。地球的地理南北極與地條形磁體。地球的地理南北極與地磁場(chǎng)的南北相反地球的地理兩極與磁場(chǎng)的南北相反地球的地理兩極與地磁場(chǎng)的兩極并不重合地磁場(chǎng)的兩極并不重合, ,磁針并非磁針并非準(zhǔn)確地指南或指北準(zhǔn)確地指南或指北 各地磁感線近似平行地面各地磁感線近似平行地面14不僅地球具有磁場(chǎng)，宇宙中的許多天體都有磁不僅地球具有磁場(chǎng)，宇宙中的許多天體都有磁場(chǎng)。太

10、陽(yáng)表面的黑子、耀斑和太陽(yáng)風(fēng)等活動(dòng)都場(chǎng)。太陽(yáng)表面的黑子、耀斑和太陽(yáng)風(fēng)等活動(dòng)都與太陽(yáng)磁場(chǎng)有關(guān)。月亮也有磁場(chǎng)。當(dāng)然也有例與太陽(yáng)磁場(chǎng)有關(guān)。月亮也有磁場(chǎng)。當(dāng)然也有例外，如火星就不像地球那樣有一個(gè)全球性的磁外，如火星就不像地球那樣有一個(gè)全球性的磁場(chǎng)，所以指南針不能在火星上工作。場(chǎng)，所以指南針不能在火星上工作。15我國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家，導(dǎo)航時(shí)兼用我國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家，導(dǎo)航時(shí)兼用 和和 ，二者相互，二者相互補(bǔ)充，相互修正。用羅盤指引航向，探索航道，將船只航向的變動(dòng)與補(bǔ)充，相互修正。用羅盤指引航向，探索航道，將船只航向的變動(dòng)與 的變動(dòng)的關(guān)系總結(jié)出來(lái)，畫出的航線在古代稱為的變動(dòng)的關(guān)系總

11、結(jié)出來(lái)，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(shí)間完成了環(huán)球航行，在這次航行中，觀察到意大利航海家哥倫布用了三年時(shí)間完成了環(huán)球航行，在這次航行中，觀察到了了 。磁體是通過(guò)磁體是通過(guò)對(duì)鐵一類物質(zhì)發(fā)生作用的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是對(duì)鐵一類物質(zhì)發(fā)生作用的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是存存在的另一種形式，是客觀存在在的另一種形式，是客觀存在 反饋練習(xí)反饋練習(xí)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(chǎng)磁場(chǎng)物質(zhì)物質(zhì)16磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫，同名磁極，同名磁極，異名磁極，異名磁極。規(guī)定：在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)，小磁針規(guī)定：在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)，小磁針_方向就

12、是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。方向就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁感線磁感線: 是在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線是在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線,在這些曲線上在這些曲線上,每點(diǎn)的曲線方向每點(diǎn)的曲線方向,亦即該點(diǎn)的亦即該點(diǎn)的方方向，都跟該點(diǎn)的向，都跟該點(diǎn)的_相同。磁感線的相同。磁感線的表示表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱。磁場(chǎng)強(qiáng)弱。地球在周圍空間會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，叫地球在周圍空間會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，叫 。地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)。地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)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(chǎng)方向磁場(chǎng)方向疏密疏密 地磁場(chǎng)地磁場(chǎng)條形條形17地球具有磁場(chǎng)，宇宙中的許多地球具有磁場(chǎng)，宇宙中的許多 都具有磁場(chǎng)。月球也有都具有磁

13、場(chǎng)。月球也有?；鹦遣??；鹦遣幌蟮厍蚰菢佑幸粋€(gè)象地球那樣有一個(gè) 的磁場(chǎng)，所以火星上的磁場(chǎng)，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(biāo)出磁體的南北極分別用字母在圖中空白處標(biāo)出磁體的南北極天體天體磁場(chǎng)磁場(chǎng)全球性全球性指南針指南針1810確定磁場(chǎng)方向的方法是：將一不受外力的確定磁場(chǎng)方向的方法是：將一不受外力的放入磁場(chǎng)中需測(cè)定的放入磁場(chǎng)中需測(cè)定的位置，當(dāng)小磁針在該位置靜止時(shí)，小磁針位置，當(dāng)小磁針在該位置靜止時(shí)，小磁針N極的指向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方極的指向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向11小磁針的指南指北性表明地球是一個(gè)小磁針的指南指北性表明地球是一個(gè)。小磁針小磁針大磁體大磁體1912磁感線與電場(chǎng)線的聯(lián)系

14、與區(qū)別：磁感線與電場(chǎng)線的聯(lián)系與區(qū)別：電場(chǎng)線電場(chǎng)線磁感線磁感線1電場(chǎng)線從電場(chǎng)線從 出發(fā)，出發(fā)，終止于終止于，電場(chǎng)線是，電場(chǎng)線是 的曲線，正、負(fù)電荷可單獨(dú)存的曲線，正、負(fù)電荷可單獨(dú)存在在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(jìn)去，磁感線是進(jìn)去，磁感線是 的曲線，、極是不可分割的的曲線，、極是不可分割的2 電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到電電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的方向方向一致，也與該點(diǎn)所在電場(chǎng)線的一致，也與該點(diǎn)所在電場(chǎng)線的 方向一致方向一致2小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí) 極極的指向或的指向或 極的受力方向

15、與該極的受力方向與該點(diǎn)的點(diǎn)的 方向一致，也與該點(diǎn)所在方向一致，也與該點(diǎn)所在磁感線的磁感線的方向致方向致3電場(chǎng)中任何兩條電場(chǎng)線都電場(chǎng)中任何兩條電場(chǎng)線都 相交相交3磁場(chǎng)中任何兩條磁感線都磁場(chǎng)中任何兩條磁感線都 相相交交4電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的 4磁場(chǎng)線的疏密表示磁場(chǎng)的磁場(chǎng)線的疏密表示磁場(chǎng)的 2013地理的地理的是地磁的北南極。指南針并不指向地球的正南正北，是地磁的北南極。指南針并不指向地球的正南正北，其間有一個(gè)交角就是其間有一個(gè)交角就是。在地球兩極附近，地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度約。在地球兩極附近，地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為為510-5T，而永久磁鐵兩極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為，而永久磁鐵兩

16、極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.5T.地磁場(chǎng)是非常弱地磁場(chǎng)是非常弱的。的。14關(guān)于磁感線的下列說(shuō)法中，正確的是（關(guān)于磁感線的下列說(shuō)法中，正確的是（ ）磁感線是真實(shí)存在于磁場(chǎng)中的有方向的曲線磁感線是真實(shí)存在于磁場(chǎng)中的有方向的曲線磁感線上任一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向相同磁感線上任一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向相同磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發(fā)，終止于磁鐵的南極磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發(fā)，終止于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2115下列情況可以肯定鋼針沒(méi)有磁性的是（下列情況可以肯定鋼針沒(méi)有磁性的是（ ）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，則兩者相互排斥近磁體的南極，則兩者相互排斥 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，則兩者相互排斥近磁體的北極，則兩者相互排斥 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，則兩者相互吸引近磁體的北極，則兩者相