2024-2025學(xué)年高中物理第2章1指南針與遠(yuǎn)洋航海學(xué)案新人教版選修1-1

PAGE6-一、指南針與遠(yuǎn)洋航海學(xué)習(xí)目標(biāo)知識脈絡(luò)1.知道指南針在遠(yuǎn)洋航海中的作用．2．理解磁感線的特點(diǎn)，知道磁感線上任一點(diǎn)的切線方向是該點(diǎn)的磁場方向．(重點(diǎn))3．駕馭條形磁鐵、碲形磁鐵的磁感線的分布狀況．(重點(diǎn)、難點(diǎn))4．知道地理南北極與地磁南北極相反并不重合，了解地磁偏角．(難點(diǎn))一、磁場1．指南針是我國的四大獨(dú)創(chuàng)之一．我國是最早在航海上運(yùn)用指南針的國家．2．指南針為遠(yuǎn)洋航海作出了巨大貢獻(xiàn)．3．磁場(1)磁體在空間產(chǎn)生磁場．(2)磁體與磁體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的．(3)磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體或電流有力的作用．4．物理學(xué)上規(guī)定：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)磁場的方向．5．磁感線(1)磁場中畫出的一些有方向的曲線．在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向都與該點(diǎn)的磁場方向一樣．(2)磁感線能夠形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向．(3)試驗(yàn)室常用鐵屑在磁場中被磁化的現(xiàn)象來模擬磁感線的形態(tài)．二、磁性的地球1．地球相當(dāng)于一個(gè)大磁體，磁體的北極(N極)在地理的南極旁邊，磁體的南極(S極)在地理的北極旁邊．地理兩極與地磁兩極并不重合，它們之間存在著一個(gè)夾角，這個(gè)角就是磁偏角．2．火星不像地球那樣是個(gè)全球性的磁場，因此不能在火星上運(yùn)用指南針．1．思索推斷(1)磁場是假想的，實(shí)際不存在． (×)(2)磁場中，小磁針北極的受力方向就是該點(diǎn)的磁場方向． (√)(3)用磁感線描述磁場時(shí)，沒有磁感線的地方就沒有磁場． (×)(4)地磁的北極(N極)在地理的南極旁邊． (√)(5)指南針用來指南的那一端是南極(S極)． (√)(6)在赤道平面上，地磁場的方向水平向南． (×)2．(多選)關(guān)于磁場，下列說法正確的是()A．磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體和電流有力的作用B．磁場看不見、摸不著，實(shí)際不存在，是人們假想出來的一種物質(zhì)C．磁場是客觀存在的一種特別的物質(zhì)形態(tài)D．磁場的存在與否取決于人的思想，想其有則有，想其無則無AC[磁場的定義：磁體或電流四周存在一種特別物質(zhì)，可以對其中的磁體和電流有力的作用，這種特別物質(zhì)為磁場，故選項(xiàng)A、C正確．]3．下列關(guān)于磁感線的說法中正確的是()A．磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱與方向B．磁感線總是從磁鐵的N極發(fā)出，到S極終止C．磁感線就是細(xì)鐵屑在磁鐵四周排列的曲線，沒有細(xì)鐵屑的地方就沒有磁感線D．沿磁感線的方向磁場漸漸減弱A[磁場是一種看不見的特別物質(zhì)，人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枥L磁場而引入了磁感線這一假想的曲線，它可以表示磁場的強(qiáng)弱與方向，選項(xiàng)A正確；磁感線都是閉合曲線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；磁感線是人們假想的曲線，與有無鐵屑無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；磁場的強(qiáng)弱由磁感線的疏密程度表示，而與磁感線的方向無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]4．下列說法中正確的是()A．指南針指示的“北”不是真正的北，兩者有肯定的差別B．地理兩極與地磁兩極不重合，地磁南極在地理南極旁邊，地磁北極在地理北極旁邊C．在任何星球上都能利用指南針進(jìn)行方向的推斷D．英國是最早在航海上運(yùn)用指南針的國家A[由于地磁兩極與地理兩極并不完全重合，存在磁偏角，選項(xiàng)A正確；地磁南極在地理北極旁邊，地磁北極在地理南極旁邊，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在沒有磁場的星球上，不能用指南針進(jìn)行方向的推斷，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；我國是最早在航海上運(yùn)用指南針的國家，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]對磁感線的理解1.磁感線的概念磁感線是為了形象地描述磁場而人為引入的線，磁場中事實(shí)上并不存在磁感線．2．磁感線的特點(diǎn)(1)在磁體外部，磁感線從北極發(fā)出，回到南極；在磁體內(nèi)部從南極回到北極．因此，磁感線是閉合的曲線．(2)磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱，磁感線越密的地方磁場越強(qiáng)；磁場方向在過該點(diǎn)的磁感線的切線上．(3)磁感線不相交，不相切，也不中斷．3．磁感線與電場線的比較兩種線磁感線電場線相像點(diǎn)意義用來形象地描述磁場方向和相對強(qiáng)弱而假想的線用來形象地描述電場方向和相對強(qiáng)弱而假想的線方向線上某點(diǎn)的切線方向?yàn)榇艌龇较?，也是磁針N極的受力方向線上某點(diǎn)的切線方向?yàn)殡妶龇较?，也是正電荷受電場力的方向疏密表示磁場?qiáng)弱表示電場強(qiáng)弱特點(diǎn)在空間不相交在空間不相交不同點(diǎn)是閉合曲線不是閉合曲線【例1】如圖所示為磁鐵旁邊靜止的小磁針?biāo)幍奈恢茫囃茢喔鲌D中磁鐵的南、北極．思路點(diǎn)撥：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵撎幋艌龅姆较颍彩谴鸥芯€的切線方向．[解析]在磁鐵內(nèi)部磁感線由S極到N極，在磁鐵外部，磁感線由N極到S極，依據(jù)小磁針靜止時(shí)N極指向，即可確定各磁鐵的南、北極．[答案](a)右端為S極，左端為N極(b)左端為N極，右端為S極(c)左端為N極，右端為S極(d)左端為S極，右端為N極(e)兩端同為S極1．一小磁針放置在某磁場(未標(biāo)出方向)中，靜止時(shí)的指向如圖所示．下列分析正確的是()A．N極指向該點(diǎn)磁場方向B．S極指向該點(diǎn)磁場方向C．該磁場是勻強(qiáng)磁場D．a(chǎn)點(diǎn)的磁場方向水平向右A[小磁針靜止時(shí)的N極指向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場方向，也為磁感線上某點(diǎn)的切線方向，故A正確，B、D錯(cuò)誤；勻強(qiáng)磁場中的磁感線為等間距的平行線，故C錯(cuò)誤．]對地磁場的理解1.地球的磁場與條形磁鐵的磁場相像，其主要特點(diǎn)有三個(gè)．(1)地磁場的N極在地球南極旁邊，S極在地球北極旁邊．(2)地磁場的水平重量總是從地球南極指向地球北極，而豎直重量在南半球垂直地面對上，在北半球垂直地面對下．(3)赤道平面上，距離地球表面高度相等的點(diǎn)，磁場強(qiáng)弱相同，且方向水平向北．2．地磁偏角的數(shù)值在地球上的不同地點(diǎn)是不同的，而且由于地球磁極的緩慢移動(dòng)，磁偏角也在緩慢改變．3．地磁場的磁感線形態(tài)如圖所示．地理兩極與地磁兩極不重合【例2】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磁場的南極；②地磁場的北極在地理南極旁邊；③赤道旁邊地磁場的方向和地面平行；④北半球地磁場方向相對地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的．以上關(guān)于地磁場的描述正確的是()A．①②④B．②③④C．①⑤D．②③D[地球的磁場與條形磁鐵的磁場相像，其特點(diǎn)主要有：(1)地磁場的N極在地理南極旁邊，S極在地理北極旁邊．(2)地磁場的水平重量總是從地理南極指向北極，而豎直重量則南北相反，在南半球垂直地面對上，在北半球垂直地面對下．(3)在赤道正上方，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁場的強(qiáng)度相等，且方向水平向北．故正確答案為D.]2．關(guān)于地磁場，下列敘述正確的是()A．地球的地磁兩極和地理兩極重合B．我們用指南針確定方向，指南的一極是指南針的北極C．地磁的北極與地理的南極重合D．地磁的北極在地理的南極旁邊D[地球是一個(gè)大磁體，地球的地磁南(北)極與地理北(南)極并不重合．因此A、C錯(cuò)誤．因?yàn)榈卮疟睒O在地理南極旁邊，故指南針指南的一極應(yīng)是指南針的南極．故B錯(cuò)誤，D正確．]1．磁場中任一點(diǎn)的磁場方向，規(guī)定為小磁針在磁場中()A．受磁場力的方向B．北極受磁場力的方向C．南極受磁場力的方向D．轉(zhuǎn)動(dòng)的方向B[規(guī)定磁場中小磁針N極受力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場方向，也就是小磁針靜止時(shí)N極的指向，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．]2．下列關(guān)于磁場和磁感線的說法中正確的是()A．磁感線總是從磁鐵的N極動(dòng)身，到S極終止，所以是不閉合的B．磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向，是真實(shí)存在的C．磁場和電場一樣，也是一種物質(zhì)D．磁感線就是細(xì)鐵屑在磁場四周排列出的曲線C[磁感線在磁鐵的外部是從磁鐵的N極到S極，在磁鐵的內(nèi)部是從S極指向N極，磁鐵內(nèi)部的磁感線與外部的磁感線形成閉合曲線，故A錯(cuò)誤；磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向，但不是真實(shí)存在的，故B錯(cuò)誤；磁場和電場一樣，也是一種物質(zhì)，故C正確；細(xì)鐵屑在磁場四周排列出的曲線可以形象的反應(yīng)磁場的分布，但不是磁感線，故D錯(cuò)誤．]3．(多選)下圖表示磁場的磁感線，依圖分析磁場中a點(diǎn)的磁場比b點(diǎn)的磁場強(qiáng)的是()AC