一、指南針與遠洋航海.ppt

1、2.1指南針和遠洋航海,zxxk,河北辛集中學 封銀杏,信鴿愛好者都知道，如果把鴿子放飛到數百公里以外，它們還會自動歸巢。鴿子為什么有這么好的認家本領呢？,鴿子對地球的磁場很敏感，它們可以利用地球磁場的變化找到自己的家。如果在鴿子的頭部綁上一塊磁鐵，鴿子就會迷航。如果鴿子飛過無線電發(fā)射塔，強大的電磁波干擾也會使它們迷失方向。,我國是最早發(fā)現磁現象、運用磁場的國家之一，指南針的發(fā)明為世界航海做出了貢獻?，F在，磁已更廣泛地運用在我們的生活中。（如音響、電話機、磁卡、磁盤等等）,持羅盤者（宋俑）藝術作品在不經意間記錄了科技史實,最早的磁性指向器司南，它由青銅盤和磁石琢磨的勺組成，磁勺頭位磁體的北極，

2、尾為南極，磁勺放置在盤的中心，受地磁作用，勺尾指向南方。,東漢王充在論衡中寫道： “司南之杓，投之于地，其柢指南”,茫茫大海、一望無際、洪濤接天、巨浪如山。遠航的船只怎樣掌握航向，順利抵達目的地呢？,用指南針導航、用尾舵掌握航向、有效地利用風力,是古代遠洋航海的三大必要條件。,一鄭和下西洋,明永樂三年（1405年）的一天，江蘇太倉城外劉家港的港灣里，一支龐大的船隊正準備起錨遠航。統(tǒng)率船隊的是鄭和。,“寶舟體勢巍然，巨無匹敵， 棚帆錨舵，非二三百人莫能舉動?！?羅盤,觀星,下西洋的寶船上裝備著羅盤，導航時兼用羅盤和觀星，二者互相補充、互相修正。,用羅盤指引航向，探索航道，將船舶航向的變動與指南針

3、指向變動的對應關系總結出來，畫出的航線在古代稱作“針路”或“針徑”。利用“針路”，船能夠靠指南針導航。,zxxk,明清時期，我國海道針經一類書籍流傳到國外，現在英國牛津大學圖書館仍然藏有我國16世紀末和17世紀有關航海的書籍。,14051433年間，鄭和先后七次下西洋。他率領當時世界上最強大的遠洋船隊，先后到達了亞洲、非洲的三十幾個國家。,鄭和“下西洋”也是世界航海史上偉大的壯舉。鄭和下西洋產生的影響是多方面的。,它開拓了我國在南沙群島、印度洋沿岸國家的海外市場，刺激了我國的商品生產，特別是絲綢和瓷器生產的發(fā)展，對當時我國資本主義因素的增長有一定的推動作用。 鄭和的幾次航行開辟了從中國到紅海、

4、非洲東海岸的航道，繪制了航海地圖，總結了當時的航海技術和航海地理知識，對溝通東西方海路交通做出了重大貢獻。,二歐洲人的遠航探險,宋、元兩代，中外往來頻繁。我國發(fā)明的指南針傳到了歐洲和亞洲的許多國家，推動了世界航海事業(yè)的發(fā)展，使得近代歐洲的遠洋探險用指南針（羅盤）導航成為可能。,早期航海者使用的羅盤,意大利航海家哥倫布在西班牙王室的支持下進行了遠洋探險，1492年10月12日到達了巴哈馬群島。在這次遠航中，哥倫布觀測到了磁偏角。,（中國的沈括早他400多年已經觀測到磁偏角）。,麥哲倫，葡萄牙著名航海家和探險家，先后為葡萄牙（15051512）和西班牙（15191521）作航海探險。從西班牙出發(fā)，

5、繞過南美洲，發(fā)現麥哲倫海峽，然后橫渡太平洋。雖在菲律賓被殺，他的船只繼續(xù)西航回到西班牙，完成第一次環(huán)球航行。,3、遠洋航海的偉大意義,航海事業(yè)推動了天文學、大地測量學、力學和數學等科學的發(fā)展，航海中的觀察記錄也為這些學科的發(fā)展積累了大量數據資料。 遠洋航海促進了冶金、造船、機械制造等技術和行業(yè)的發(fā)展。 航海和地理發(fā)現使歐洲各國的工商業(yè)得到很大的發(fā)展，實現了資本的原始積累。 這些為近代科學在歐洲的誕生起到了促進作用。,三磁場,磁場對比電場學習 1、磁場：磁體周圍存在磁場 2、磁場的基本性質：對磁體有力的作用 同名磁極相斥 ，異名磁極相吸 。 3、作用過程：通過磁場實現。 磁體是通過磁場 對鐵一類

6、物質發(fā)生作用的，磁場和電場一樣，是客觀存在的,4、磁場的方向：規(guī)定小磁針北極受力的方向，也即小磁針靜止時北極所指的方向，就是那一點的磁場方向。,條形磁鐵,5、磁感線： 為形象地描述磁場而人為引入的假想曲線,蹄形磁體的磁感線,磁感線方向 外部：從N極到S極，內部：從S極到N極,條形磁體的磁感線,模擬磁感線,5、磁感線： （3）特點： a.磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向 b.磁感線的疏密可以反映磁場的強弱 c. 磁感線是封閉曲線 d. 任何兩條磁感線都不相交,蹄形磁體的磁感線,條形磁體的磁感線,zxxk,指南針為什么能指南北？,四磁性的地球,地磁場 1、定義：地球是個磁體，具有磁場，叫地磁

7、場。 地磁場的分布大致上就像一個條形磁體,各地磁感線近似平行地面.,地磁場 2、磁偏角： （1）地球的地理南北極與地磁場的南北相反. （2）地球的地理兩極與地磁場的兩極并不重合，磁針并非準確地指南或指北，有個夾角，叫地磁偏角，簡稱磁偏角.,地磁場的磁感線分布圖： 說明：宇宙中的許多天體都具有磁場。月球也有磁場。但月球不象地球那樣有一個全球性的磁場?；鹦且矝]有全球性的磁場，所以火星上指南針不起作用。,五磁現象在生活中的應用,能自動關門的冰箱有一定的向內傾斜度，加上門封磁條的吸力門體在一定的角度就會自動關閉。,磁懸浮列車,上海的磁懸浮列車是全球唯一的一條商業(yè)運營磁懸浮列車 。,醫(yī)學技術 CT檢查：

8、核磁共振成像技術,zxxk,勘探礦床 由于所有物質均具有或強或弱的磁性，如果它們聚集在一起，形成礦床，那么必然對附近區(qū)域的地磁場產生干擾，使得地磁場出現異常情況。根據這一點，可以在陸地、海洋或者空中測量大地的磁性，獲得地磁圖，對地磁圖上磁場異常的區(qū)域進行分析和進一步勘探，往往可以發(fā)現未知的礦藏或者特殊的地質構造。,普通的水雷或者地雷只能在接觸目標時爆炸，因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安裝磁性傳感器，由于坦克或者軍艦都是鋼鐵制造的，在它們接近（無須接觸目標）時，傳感器就可以探測到磁場的變化使水雷或地雷爆炸，提高了殺傷力。,在現代戰(zhàn)爭中，制空權是奪得戰(zhàn)役勝利的關鍵之一。但飛機在飛行過程中很容易

9、被敵方的雷達偵測到，從而具有較大的危險性。為了躲避敵方雷達的監(jiān)測，可以在飛機表面涂一層特殊的磁性材料吸波材料，它可以吸收雷達發(fā)射的電磁波，使得雷達電磁波很少發(fā)生反射，因此敵方雷達無 法探測到雷達回波，不能發(fā)現飛 機，這就使飛機達到了隱身的目 的。這就是大名鼎鼎的“隱形飛機”。 隱身技術是目前世界軍事科研 領域的一大熱點。美國的F117隱形 戰(zhàn)斗機便是一個成功運用隱身技術 的例子。,思考：野外如何判斷東西南北？,1、利用隨身攜帶的旅行鐘或手表定向,A、北半球： 將表水平放置，時針指向太陽，時針與12點刻度之間的夾角平分線即為南北方向,B、南半球： 將表水平放置，12點刻度指向太陽，時針與12點刻

10、度之間的夾角平分線即為南北方向,查看手表，看當時的時間，然后用這個時間除以2。例如，如果當時是10點，那么除以2之后就是45,用得到的數字（即手表中對應的數字）對準當時太陽的方向，那么此時手表上12點所對應的方向就是“北”。例如，如果得到的數字是5，就用手表上5的位置對準當時太陽的方向，那么此時12點位置所對應的就是北方。,2012有沒有地磁倒轉？,【流言】,在2012年12月21日，我們不僅能看到磁場的快速減弱，還能看到磁極快速倒轉。如果這樣的事情真的發(fā)生了，隨著地球磁極的倒轉，地球磁場屏蔽宇宙射線的能力會大大減弱，我們將暴露在更多的太陽輻射之中。我們將與艦隊失去通訊聯絡，軍用衛(wèi)星將從軌道上

11、掉下來，地面陷入一片混亂。社會動蕩、戰(zhàn)爭、饑荒和經濟蕭條都將隨之而來。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉,【真相】,2012災難論的鼓吹者不斷地創(chuàng)造和發(fā)掘各種理論用來毀滅地球。地磁場倒轉也是這樣的一個產物。這些鼓吹者認定地磁倒轉一定會在兩年內出現，僅僅就因為科學家曾經說過，“地磁場倒轉可能會在未來一千年內出現”。雖然地磁倒轉的理論獲得了科學上的支持，但現在沒有任何人能夠預言它將在未來幾天內發(fā)生？還是在未來幾百萬年內發(fā)生？,2 0 1 2有沒有地磁倒轉,地磁倒轉,首先，我們先來區(qū)別一下地球磁極倒轉和地球兩極倒轉的區(qū)別。地磁倒轉是地球磁場方向的改變，就是將地磁北極轉移到南極地區(qū)，而將地磁南極轉移到北極

12、地區(qū)。一旦這種改變實現，我們的指南針將變成指北針。而地球兩極發(fā)生改變，這類事情我們通常很少考慮，因為放眼整個太陽系，在其形成之后，類似的事情也僅僅發(fā)生過很少幾次。很多人搞不清其中的區(qū)別，將兩極改變和地磁倒轉混為一談。其實它們不是一回事。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉,地磁多久倒轉一次,地磁倒轉的原因我們依然不是非常清楚，但它主要是跟地球的內在動力有關。當地球自轉時，地核內液態(tài)的鐵會自由流動，產生大量自由電子隨之運動。這種帶電粒子的對流運動會建立起一個磁場，磁極分別位于地球的南北極地區(qū)。這就是著名的發(fā)電機效應。這樣產生的磁極像是一個條形磁鐵，磁場包裹著整個地球。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉,地

13、磁多久倒轉一次,地球磁場主要是地核中液態(tài)鐵的自由流動引起，沒有任何證據表明，太陽風暴或者尼比魯之類的外部因素會影響地球的磁場。 通常這樣一個穿透南北極地區(qū)的磁場會穩(wěn)定存在很久。但是偶爾，地磁場會發(fā)生倒轉或者強度發(fā)生改變。我們確實知道地磁兩極在過去數百萬年中發(fā)生了很多次的倒轉。根據鐵磁沉積物的記錄，最近一次地磁倒轉發(fā)生在78萬年前。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉,地磁多久倒轉一次,在過去1.6億年內，地磁倒轉發(fā)生得非常沒規(guī)律。長期數據顯示，歷史上穩(wěn)定的地磁場最長大概保持了4000萬年之久（在6500萬年前的白堊紀），而最短的只保持了數百年。 因此，地磁倒轉并不具有固定的發(fā)生周期，與太陽活動也沒有任何關系。我們無法預言下一次地磁倒轉會在什么時候發(fā)生，因為它在地球歷史上看起來像是隨機發(fā)生的。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉,地磁多久倒轉一次,關于地磁倒轉的效應也被炒過了頭。即便是我們在有生之年經歷了地磁倒轉這樣的事情，我們也未必一定會被太陽風、宇宙線殺死；人類也未必會經歷大規(guī)模的滅絕事件畢竟，早期人類、直立人已經成功渡過了上一次的地磁倒轉事件，看上去也沒有那么困難。,2 0 1 2有沒有地磁倒轉,【結論】： 地磁倒轉沒有明顯的規(guī)律，目前還無法預測。僅僅從地磁減弱來看，它并不意味著即將滅亡。對比過去數百