學(xué)案磁與人類文明

PAGE4/4磁與人類文明【學(xué)習(xí)目標(biāo)】了解我國(guó)古代在磁方面的成就，知道地磁場(chǎng)及認(rèn)識(shí)各種磁性材料?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】了解人類對(duì)磁現(xiàn)象的研究歷程、磁在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】掌握地磁場(chǎng)的分布、磁偏角概念的學(xué)習(xí)?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)新知探究一、改變?nèi)祟惢顒?dòng)的發(fā)明指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一，我國(guó)古人利用磁石指向南北的特性發(fā)明了指示方向的司南，在古代這種器具稱為“指南針”。指南針的發(fā)明，促進(jìn)了人類文明的傳播，使航海事業(yè)得到了發(fā)展。二、地磁場(chǎng)及磁性材料1．地磁場(chǎng)（1）定義：地球周圍存在磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)Ｗ。（2）地理南北極與地磁南北極的關(guān)系：指南針在靜止時(shí)沿地球南北取向，這表明地球是一個(gè)大磁體。地磁的N極（北極）位于地理的南極附近，地磁的S極（南極）位于地理的北極附近。（3）磁偏角地磁的兩極跟地理的兩極并不重合，地磁軸和地球自轉(zhuǎn)軸兩者的夾角約為11°，因而水平放置的磁針的指向跟地理子午線之間有一個(gè)交角，這個(gè)交角叫做磁偏角Ｗ。2．形形色色的磁性材料（1）磁化：人們通過(guò)人工方法使磁性材料獲得磁性的過(guò)程。（2）退磁：磁性材料被磁化后，在一定條件下會(huì)失去磁性，這個(gè)過(guò)程叫做退磁或去磁Ｗ。（3）磁性材料的分類根據(jù)磁性材料被磁化后退磁的難易程度分為軟磁性材料和硬磁性材料Ｗ。磁化后容易退磁的物質(zhì)叫做軟磁性材料，不容易退磁的物質(zhì)叫做硬磁性材料Ｗ。（4）計(jì)算機(jī)磁盤(pán)及磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器計(jì)算機(jī)磁盤(pán)是在盤(pán)片上均勻地涂上一層極薄的磁性材料構(gòu)成的，盤(pán)片是軟塑料薄膜的叫軟盤(pán)，盤(pán)片是硬的鋁片或陶瓷片的叫硬盤(pán)Ｗ。盤(pán)片按指定格式被磁化，就成了能保存信息的磁盤(pán)。要點(diǎn)探究講練互動(dòng)要點(diǎn)1對(duì)地磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)1．指南針指南的原因是什么？2．地磁場(chǎng)的分布和條形磁鐵形成的磁場(chǎng)一樣嗎？1．地磁場(chǎng)：地球本身是一個(gè)磁體，附近存在的磁場(chǎng)叫地磁場(chǎng)，地磁的南極在地球北極附近，地磁的北極在地球南極附近，磁感線分布如圖所示。2．地磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)（1）地磁體周圍的磁場(chǎng)分布：與條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)分布情況相似。（2）地理南極正上方磁場(chǎng)方向豎直向上，地理北極正上方磁場(chǎng)方向豎直向下。（3）在赤道正上方，距離地球表面高度相等的各點(diǎn)，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱相同，且方向水平向北。（4）在南半球，地磁場(chǎng)方向指向北上方；在北半球，地磁場(chǎng)方向指向北下方。3．指南針指南的原因地球的磁場(chǎng)很弱，其表面的磁場(chǎng)比一條小磁鐵近旁的磁場(chǎng)弱得多，然而，能自由旋轉(zhuǎn)的小磁針已顯示出地磁場(chǎng)對(duì)它的作用，指南針正是利用這一原理制成的。人們使用指南針以防止旅游、探險(xiǎn)時(shí)迷路。例1地球是一個(gè)大磁體：①在地面上放置一個(gè)小磁針，小磁針的南極指向地球的北極；②地磁場(chǎng)的北極在地理南極附近；③赤道附近地磁場(chǎng)的方向和地面平行；④北半球地磁場(chǎng)方向相對(duì)地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁場(chǎng)方向都是和地面平行的。以上關(guān)于地磁場(chǎng)的描述正確的是（）A．①②④ B．②③④C．①⑤ D．②③[思路點(diǎn)撥]解決此類問(wèn)題應(yīng)先明確地磁場(chǎng)的分布特點(diǎn)及地球表面各處地磁場(chǎng)的方向。[解析]本題考查地磁場(chǎng)的特點(diǎn)與分布，地磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，主要有三個(gè)特點(diǎn)：（1）地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近，磁感線分布如圖所示。（2）在磁場(chǎng)B的水平分量（Bx）總是從地理南極指向北極，而豎直分量（By）則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。（3）在赤道平面上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向水平向北。故正確答案為D。[答案]D易錯(cuò)警示本題易誤認(rèn)為①⑤也正確，誤認(rèn)為①正確的原因是受“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”的影響，簡(jiǎn)單套用這一結(jié)論而不理解指南針指南北的原理。誤認(rèn)為⑤正確的原因是不清楚地磁場(chǎng)的分布情況。以后在解決此類問(wèn)題時(shí)應(yīng)弄清物理現(xiàn)象的原理，指南針的指向取決于指南針?biāo)幬恢玫拇艌?chǎng)方向，其N極指向該處磁場(chǎng)方向，地磁場(chǎng)由南向北，其方向并非與地面平行，所以小磁針的南極指向地球南方。跟蹤訓(xùn)練1．關(guān)于地磁場(chǎng)下列說(shuō)法中正確的是（）A．地理位置的南、北極即為地磁場(chǎng)的南、北極B．在赤道上的小磁針的N極在靜止時(shí)指向地理南極C．在赤道上的小磁針的N極在靜止時(shí)指向地理北極D．地磁場(chǎng)在地表附近某處有兩個(gè)分量，水平分量指向地理的北極附近，豎直分量一定豎直向下解析：選C。根據(jù)地磁場(chǎng)的特點(diǎn)可知：地理北極附近為地磁場(chǎng)南極，地理南極附近為地磁場(chǎng)北極，但并不重合，A錯(cuò)誤；小磁針由于受到地磁場(chǎng)的作用，靜止時(shí)，N極總指向地理北極，B錯(cuò)誤，C正確；在赤道正上方，地磁場(chǎng)方向水平向北，在南半球地磁場(chǎng)的豎直分量向上，在北半球豎直分量向下，D錯(cuò)誤。隨堂演練鞏固提升[隨堂檢測(cè)]1．指南針是我國(guó)古代四大發(fā)明之一，東漢學(xué)者王充在《論衡》一書(shū)中描述的“司南”是人們公認(rèn)的最早的磁性定向工具，關(guān)于指南針能指示南北方向是由于（）A．指南針的兩個(gè)磁極相互吸引B．指南針的兩個(gè)磁極相互排斥C．指南針能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)D．地磁場(chǎng)對(duì)指南針的作用解析：選D。用指南針指示方向，是由于地球本身是一個(gè)大磁體，地球的磁場(chǎng)對(duì)磁體產(chǎn)生力的作用，地球的南極在地磁的N極附近，地球的北極在地磁的S極附近，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故指南針指示南北方向，因此選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤。2．雪龍?zhí)柲蠘O科考船從南極出發(fā)，赴澳大利亞海域附近參與MH370搜尋工作，若沿途不斷測(cè)量地磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，測(cè)量結(jié)果可能是（）A．地磁場(chǎng)的大小一直不變，磁場(chǎng)方向始終沿正南、正北方向B．地磁場(chǎng)的大小不斷變化，磁場(chǎng)方向始終沿正南、正