高中物理 2.1 指南針與遠(yuǎn)洋航海學(xué)案 新人教版選修1-1

1、 2.1 指南針與遠(yuǎn)洋航海學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.了解指南針在遠(yuǎn)洋航海中的作用，理解科學(xué)技術(shù)在社會(huì)發(fā)展中的作用了解磁學(xué)基礎(chǔ)知識(shí).2.知道磁感線，知道磁感線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.3.了解磁感線描述條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場(chǎng)分布情況.4.了解地理南北極與地磁南北極反向并且不重合，知道磁偏角一、指南針與遠(yuǎn)洋航海1我國是最早在航海上使用指南針的國家導(dǎo)航時(shí)兼用羅盤和觀星，二者相互補(bǔ)充，相互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為“針路”或“針徑”2葡萄牙航海家麥哲倫用了三年時(shí)間完成了環(huán)球航行，通過這次航行，人類更加認(rèn)識(shí)到地球是球形二、磁

2、場(chǎng)1磁體是通過磁場(chǎng)對(duì)鐵一類物質(zhì)發(fā)生作用的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是物質(zhì)存在的另一種形式，是客觀存在的2磁場(chǎng)的方向規(guī)定：在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)北極所指方向就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向3磁感線：是在磁場(chǎng)中畫出一些有方向的曲線，在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向都與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致，磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱三、磁性的地球1地磁的兩極：地磁體的南極在地球的北極附近，地磁體的北極在地球的南極附近2磁偏角：地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，因此，磁針并非準(zhǔn)確地指南或指北，其間有一個(gè)交角，叫磁偏角3地球具有磁場(chǎng)，宇宙中的許多天體都有磁場(chǎng)火星不象地球那樣有一個(gè)全球性的磁場(chǎng)，因此指南針不能在火星上工作.一、磁場(chǎng)問題

3、設(shè)計(jì)閱讀教材并思考如何確定磁場(chǎng)的方向？答案方法一：將一不受外力的小磁針放入磁場(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N極的指向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向方法二：磁感線上任一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向要點(diǎn)提煉1磁極：磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同，磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體，如用細(xì)線懸吊的磁針，靜止時(shí)指南的磁極叫南極(S極)，指北的磁極叫北極(N極)2磁場(chǎng)(1)定義：磁場(chǎng)是存在于磁極周圍的一種特殊物質(zhì)(2)磁場(chǎng)的方向規(guī)律：在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn)，小磁針北極受力的方向，也就是小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向(3)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的磁體和通電導(dǎo)體有力的作用二、磁感線1定

4、義：磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而人為假設(shè)的曲線，線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同2特點(diǎn)：(1)在磁體外部，磁感線從北極發(fā)出，進(jìn)入南極；在磁體內(nèi)部由南極回到北極(2)磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)；磁場(chǎng)方向即過該點(diǎn)的磁感線的切線方向(3)磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷(4)沒有畫磁感線的地方，并不表示那里就沒有磁場(chǎng)存在，通過磁場(chǎng)中的任一點(diǎn)總能而且只能畫出一條磁感線(5)磁場(chǎng)中的任何一條磁感線都是閉合曲線例如：條形磁鐵或通電螺線管的磁感線在外部都是從N極發(fā)出進(jìn)入S極，在內(nèi)部則由S極回到N極，形成閉合曲線延伸思考請(qǐng)思考電場(chǎng)線與磁感線有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，并填

5、寫下表.電場(chǎng)線磁感線電場(chǎng)線從正電荷(或無窮遠(yuǎn))發(fā)出，終止于無窮遠(yuǎn)(或負(fù)電荷).在磁體內(nèi)部，磁感線是從S極指向N極，外部是從N極發(fā)出從S極進(jìn)去正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，也與該點(diǎn)所在電場(chǎng)線的切線方向一致.小磁針在磁場(chǎng)中靜止時(shí)N極的受力方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致，也與該點(diǎn)所在磁感線的切線方向一致電場(chǎng)中任何兩條電場(chǎng)線都不相交.磁場(chǎng)中任何兩條磁感線都不相交電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱.磁場(chǎng)線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.三、磁性的地球問題設(shè)計(jì)放在地面上的小磁針靜止時(shí)為什么指向南北方向呢？地面附近地磁場(chǎng)的磁性強(qiáng)嗎？答案因?yàn)榈厍蚴怯写判缘模坏孛娓浇卮艌?chǎng)的磁性不強(qiáng)要點(diǎn)提煉1地磁場(chǎng)：

6、地球是一個(gè)巨大的磁體，地球周圍存在著磁場(chǎng)地磁場(chǎng)2兩極：地磁體的南極在地球的北極附近，地磁體的北極在地球的南極附近3磁偏角：地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，因此，磁針并非準(zhǔn)確地指南或指北，其間有一個(gè)交角，叫地磁偏角，簡稱磁偏角4地磁場(chǎng)分布如圖1所示圖1例1條形磁鐵上部一小磁針平衡時(shí)N極指向如圖2所示，假定磁鐵內(nèi)部也有一小磁針，平衡時(shí)如圖所示，則下列說法正確的是()圖2A磁鐵c端是N極，d端是S極B磁鐵c端是S極，d端是N極C小磁針a端是N極，b端是S極D小磁針a端是S極，b端是N極解析小磁針靜止時(shí)N極的指向即為該處的磁場(chǎng)方向，條形磁鐵外部磁感線方向是由N極指向S極，而內(nèi)部是由S極指向N極，由小

7、磁針靜止時(shí)N極所指的方向可判定磁鐵c端是S極，d端是N極；磁鐵內(nèi)部的小磁針，由內(nèi)部磁場(chǎng)方向可判定，a端是S極，b端是N極答案BD針對(duì)訓(xùn)練鐵棒A能吸引小磁針，鐵棒B能排斥小磁針，若將鐵棒A靠近鐵棒B，則()AA、B一定互相吸引BA、B一定互相排斥CA、B之間有可能無磁場(chǎng)力作用DA、B可能互相吸引，也可能互相排斥答案D解析小磁針本身有磁性，能夠吸引沒有磁性的鐵棒，故鐵棒A可能有磁性，也可能沒有磁性，鐵棒B能排斥小磁針，說明鐵棒B一定有磁性，若A無磁性，當(dāng)A靠近B時(shí)，在B的磁場(chǎng)作用下會(huì)被磁化而相互的吸引若A有磁性，則A、B兩磁體都分別有北極和南極，當(dāng)它們的同名磁極互相靠近時(shí)，互相排斥；當(dāng)它們的異名磁

8、極互相靠近時(shí)，互相吸引這說明不論A有無磁性，它們之間總有磁場(chǎng)力的作用，故只有D項(xiàng)正確二、磁感線的理解例2關(guān)于磁感線，下列說法中正確的是()A兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場(chǎng)B磁感線總是從N極到S極C磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致D兩個(gè)磁場(chǎng)疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交解析磁感線是為了形象描述磁場(chǎng)而假設(shè)的有方向的曲線，曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示磁場(chǎng)的方向，曲線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，所以C正確，A不正確；在磁體外部磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線不相交，所以B、D不正確答案C針對(duì)訓(xùn)練如圖3所示，OO1為條形磁鐵的軸線，a、b、c為軸線上的點(diǎn)，則這三點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱關(guān)系為()圖

9、3Aabc BabcCacb Dabc答案B解析在條形磁鐵的軸線上，離磁鐵越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱，所以選項(xiàng)B正確1(對(duì)磁場(chǎng)的理解)下列關(guān)于磁場(chǎng)的說法中正確的是()A磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是客觀存在的特殊物質(zhì)B磁場(chǎng)是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的C磁極與磁極間是直接發(fā)生作用的D磁場(chǎng)只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時(shí)才產(chǎn)生答案A解析磁場(chǎng)是客觀存在于磁極或電流周圍的一種物質(zhì)，是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，所以A對(duì)，B、D錯(cuò)；磁極與磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間的作用都是通過它們的磁場(chǎng)發(fā)生的，并不需要物體之間直接接觸，所以C是錯(cuò)誤的2(磁感線的理解)磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示()A該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向B小磁針在該點(diǎn)的受力方向C小磁針靜止時(shí)N極在該點(diǎn)的指向D小磁針靜止時(shí)S極在該點(diǎn)的指向答案AC3(地磁場(chǎng))關(guān)于地磁場(chǎng)的說法正確的是()A地磁場(chǎng)的北極在地理北極附近B地磁場(chǎng)的方向總與地面平行