選修1-1 2-1指南針與遠(yuǎn)洋航海

1、湘陰一中高二物理課組湘陰一中高二物理課組2014下下從從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(xiǎn)國海上探險(xiǎn)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(shí)兼用羅盤羅盤，導(dǎo)航時(shí)兼用羅盤和觀星，二者互相補(bǔ)充、和觀星，二者互相補(bǔ)充、互相修正。互相修正。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

2、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。基于希臘人關(guān)于大地是球基于希臘人關(guān)于大地是球形的學(xué)說，意大利航海家形的學(xué)說，意大利航海家哥倫布于哥倫布于1492年進(jìn)行了年進(jìn)行了遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)，并到達(dá)了巴哈遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)，并到達(dá)了巴哈馬群島，在這次遠(yuǎn)航中，馬群島，在這次遠(yuǎn)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(xué)、大地測量學(xué)、力航海事業(yè)推動了天文學(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

3、的觀察記學(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)資錄也為這些學(xué)科的發(fā)展積累了大量數(shù)據(jù)資料。料。 航海和地理發(fā)現(xiàn)使歐洲各國的工商業(yè)得到航海和地理發(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。很大的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了資本的原始積累。 遠(yuǎn)洋航海促進(jìn)了冶金、造船、機(jī)械制造等遠(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。技術(shù)和行業(yè)的發(fā)展。 這些為近代科學(xué)在歐洲的誕生起到了促進(jìn)這些為近代科學(xué)在歐洲的誕生起到了促進(jìn)作用。作用。(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(diǎn)，小在磁場中的某一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向

4、，磁針北極受力的方向，也就是小磁針靜止時(shí)北也就是小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場方向。一點(diǎn)的磁場方向。實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑在磁場中被磁化的性質(zhì)，來模實(shí)驗(yàn)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。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(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向。方向。 磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱。磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱。1.地球是一個(gè)巨大的磁體地球是一個(gè)巨大的磁體2.地球周圍空間存在的磁場叫地球周圍空間存在的磁場叫地磁場地磁場3.地磁的北極在地理的南極地磁的北極

5、在地理的南極附近附近,地磁的南極在地理的北地磁的南極在地理的北極附近極附近,但兩者并不完全重合但兩者并不完全重合,它們之間的夾角稱為磁偏角它們之間的夾角稱為磁偏角4.磁偏角的數(shù)值在地球上不同磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是不同的地方是不同的不僅地球具有磁場，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(fēng)等活動都與太陽磁太陽風(fēng)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(dāng)然也有例外，如火星就當(dāng)然也有例外，如火星就不像地球那樣有一個(gè)全球不像地球那樣有一個(gè)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

6、工作。能在火星上工作。（一）磁（一）磁 1磁性：磁鐵具有磁性：磁鐵具有 的性質(zhì)，磁鐵的這的性質(zhì)，磁鐵的這種性質(zhì)叫做磁性。種性質(zhì)叫做磁性。 2磁體：具有磁體：具有 叫做磁體。叫做磁體。 3磁極：磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同，磁極：磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同， 磁磁極。任何磁鐵都有兩個(gè)磁極，一個(gè)叫極。任何磁鐵都有兩個(gè)磁極，一個(gè)叫 ，一，一個(gè)個(gè) 。磁極間的相互作用是：同名磁極。磁極間的相互作用是：同名磁極_，異名，異名磁極磁極_。課堂小結(jié)課堂小結(jié)（二）磁場（二）磁場 1 1磁場：磁體周圍磁場：磁體周圍 ； 2 2作用過程：通過作用過程：通過 實(shí)現(xiàn)。磁體是通過實(shí)現(xiàn)。磁體是通過_對鐵一類對鐵一類物質(zhì)發(fā)生作用的

7、，磁場和電場一樣，是物質(zhì)發(fā)生作用的，磁場和電場一樣，是_存在的另一種形式存在的另一種形式，是客觀存在。，是客觀存在。3 3磁場方向的規(guī)定：在磁場中的任意一點(diǎn)，小磁針磁場方向的規(guī)定：在磁場中的任意一點(diǎn)，小磁針_方向就是那一點(diǎn)的磁場方向。方向就是那一點(diǎn)的磁場方向。4 4磁感線：是在磁場中畫出一些有方向的曲線，在這些曲線磁感線：是在磁場中畫出一些有方向的曲線，在這些曲線上每點(diǎn)的切線方向，亦即該點(diǎn)的上每點(diǎn)的切線方向，亦即該點(diǎn)的_方向。磁感線的方向。磁感線的_表示磁場強(qiáng)弱。是為了形象地描述磁場而人為引入的表示磁場強(qiáng)弱。是為了形象地描述磁場而人為引入的 。 5 5在磁體外部：磁感線從在磁體外部：磁感線從

8、極到極到 極，磁體內(nèi)部：磁極，磁體內(nèi)部：磁感線從感線從S S極到極到N N極。極。 6 6磁體的磁感線特點(diǎn)：磁體的磁感線特點(diǎn)：a a磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的的 ；b b磁感線的疏密可以反映磁感線的疏密可以反映 ；c c磁感線是磁感線是 曲曲線；線；d d任何兩條磁感線都任何兩條磁感線都 。（三）磁性的地球（三）磁性的地球 1地球是個(gè)磁體，地球在周圍空間會產(chǎn)生磁場，地球是個(gè)磁體，地球在周圍空間會產(chǎn)生磁場，叫叫_。地磁場的分布大致上就像一個(gè)。地磁場的分布大致上就像一個(gè)_磁磁體，各地磁感線近似平行地面。體，各地磁感線近似平行地面。 2地球的地理南北極與地磁場的南北極地球的地理南北極與地磁場的南北極 ，地球的地理兩極與地磁場的兩極地球的地理兩極與地磁場的兩極 ，磁針并非準(zhǔn)確，磁針并非準(zhǔn)確地指南或指北，有個(gè)夾角，叫地指南或指北