高中物理 第2章 一指南针与远洋航海课件 新人教版选修11.ppt

一指南针与远洋航海 一 指南针与远洋航海1 指南针是我国古代的四大发明之一 中国明朝的 先后七次下西洋 意大利的 葡萄牙航海家 也先后进行了远洋探险 2 为远洋航海作出了巨大贡献 郑和 哥伦布 麦哲伦 指南针 二 磁场1 定义 是存在于 周围的一种特殊物质 磁体间的作用是通过 来实现的 2 磁场的方向 在磁场中的任一点 小磁针 的受力方向 亦即小磁针 时北极所指的方向 就是该点的 方向 磁体 磁场 n极 静止 磁场 三 磁感线1 定义 在磁场中画出一些有方向的曲线 使这些曲线上每一点的 都与该点的 一致 这样的曲线叫 磁感线客观上是不存在的 是虚拟的 切线方向 磁场方向 磁感线 2 磁感线特点 观察图2 1 1中条形磁铁 蹄形磁铁的磁感线 总结磁感线特点 图2 1 1 1 磁感线上某点的 就是该点的磁场方向 2 磁感线的疏密定性地表示磁场的 在磁感线较密的地方磁场相对 在磁感线 的地方磁场相对较弱 3 磁感线是 没有起点和终点 在磁体外部 从 极指向 极 在磁体内部 由 极指向 极 4 同一磁场的磁感线不中断 不相切 温馨提示磁感线与电场线十分相似 两者可以类比理解记忆 切线方向 强弱 较强 较疏 闭合曲线 n s s n 不相交 四 磁性的地球1 两极 地磁体的南极在地球的北极附近 地磁体的北极在地球的南极附近 2 磁偏角 地球的地理两极与地磁的两极并不重合 因此 磁针并非准确地指南或指北 其间有一个交角 叫磁偏角 3 地磁场分布如图2 1 2所示 图2 1 2 一 磁现象和磁场的方向1 几个概念的比较2 同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 3 对于磁现象的应用 指南针 司南 是我国古代四大发明之一 4 磁场的方向 1 规定 小磁针静止时n极的指向为该处的磁场方向 2 磁铁内部磁场方向由s极指向n极 磁铁外部由n极指向s极 二 磁感线的理解1 实验时利用被磁化的铁屑来显示磁感线的分布情况 只是研究磁感线的一种方法 使看不见 摸不着的磁场变得具体形象 给研究带来方便 但是 绝不能认为磁感线是由铁屑排列而成的 另外 被磁化的铁屑所显示的磁感线分布仅是一个平面上的磁感线分布情况 而磁铁周围的磁感线应该分布在长 宽 高组成的三维空间内 2 磁感线和电场线的比较如下 三 地磁场的理解1 地磁场特点 地磁场的方向并不是正南正北方向的 即地磁两极与地理两极并不重合 地磁南极在地理北极附近 地磁北极在地理南极附近 地磁场方向与正南正北方向间有一夹角叫磁偏角 2 虽然地磁两极与地理两极并不重合 但它们的位置相对来说差别不是很大 因此 我们一般认为 1 地理南极正上方磁场方向竖直向上 地理北极正上方磁场方向竖直向下 2 在赤道正上方 地磁场方向水平向北 3 在南半球 地磁场方向指向北上方 在北半球 地磁场方向指向北下方 典例1 多选 条形磁铁上部一小磁针平衡时n极指向如图2 1 3所示 假定磁铁内部也有一小磁针 平衡时如图所示 则下列说法正确的是 a 磁铁c端是n极 d端是s极b 磁铁c端是s极 d端是n极c 小磁针a端是n极 b端是s极d 小磁针a端是s极 b端是n极 磁场的理解 图2 1 3 解析小磁针静止时n极的指向即为该处的磁场方向 条形磁铁外部磁感线方向是由n极指向s极 而内部是由s极指向n极 由上面小磁铁静止时n极所指的方向可判定磁铁d端是n极 c端是s极 磁铁内部的小磁铁 由内部磁场方向可判定 a端是s极 b端是n极 答案bd借题发挥 1 条形磁铁的内部及外部磁场方向表述不同 内部磁感线由s极指向n极 外部由n极指向s极 2 磁场的方向与静止的小磁针的n极指向相同 s极指向相反 变式1 下列有关磁场的说法中 错误的是 a 磁体周围的空间存在着看不见 摸不着的磁场b 磁极间的相互作用是通过磁场发生的c 磁场是有方向的 在磁场中的不同位置 其磁场方向一般不同d 在磁场中的某点 小磁针南极所受磁场力的方向与该点的磁场方向相同 答案 d 解析 磁场虽然看不见 摸不到 但它是一种客观存在的物质 它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用 磁极间的相互作用就是通过磁场发生的 磁场具有方向性 在磁场中的某点 小磁针北极所受磁场力的方向与该点的磁场方向一致 南极所受磁场力的方向跟该点的磁场方向相反 磁场方向的另一种描述方法 故a b c正确 d错 典例2 关于磁感线 下列说法中正确的是 a 两条磁感线的空隙处一定不存在磁场b 磁感线总是从n极到s极c 磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致d 两个磁场叠加的区域 磁感线就可能相交 磁感线的理解 解析磁感线是为了形象描绘磁场而假设的一组有方向的曲线 曲线上每一点的切线方向表示磁场的方向 曲线疏密表示磁场强弱 所以c正确 a不正确 在磁铁外部磁感线从n极到s极 内部从s极到n极 磁感线不相交 所以b d不正确 答案c 变式2 关于磁感线的下列说法中 正确的是 a 磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线b 磁感线上任一点的切线方向 都跟该点磁场的方向相同c 磁感线有可能出现相交的情况d 以上说法均不正确 答案 b 解析 磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线 并不是客观存在于磁场中的真实曲线 所以a错误 磁感线如果相交的话 那么交点处的磁场方向就有两个 显然是不可能的 所以c错误 故应选择b项 1 下列关于磁场的说法正确的是 a 磁场和电场一样 是客观存在的特殊物质b 磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的c 磁极与磁极间是直接发生作用的d 磁场只有在磁极与磁极 磁极与电流发生作用时才产生 答案 a 磁场的理解 解析 磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质 是不以人的意志为转移的 所以a对 b d错 磁极与磁极之间 磁极与电流之间 电流与电流之间的作用都是通过它们的磁场发生的 并不需要物体之间直接接触 所以c是错误的 2 铁棒a能吸引小磁针 铁棒b能排斥小磁针 若将铁棒a靠近铁棒b 则 a a b一定互相吸引b a b一定互相排斥c a b之间有可能无磁场力作用d a b可能互相吸引 也可能互相排斥 答案 d 解析 小磁针本身有磁性 能够吸引没有磁性的铁棒 故铁棒a可能有磁性 也可能没有磁性 铁棒b能排斥小磁针 说明铁棒b一定有磁性 若a无磁性 当a靠近b时 在b的磁场作用下也会被磁化而发生相互的吸引作用 若a有磁性 则a b两磁体都分别有北极和南极 当它们的同名磁极互相靠近时 互相排斥 当异名磁极互相靠近时 互相吸引 这说明不论a有无磁性 它们之间总有磁场力的作用 故只有d项正确 3 某磁场的磁感线分布如图2 1 4所示 则a b两点磁场强弱是 a a点强b b点强c a b点一样强d 无法确定 答案 b 解析 磁感线密的地方磁场强 疏的地方磁场弱 故b选项正确 磁感线的理解 图2 1 4 4 下列关于磁感线的说法中 正确的是 a 磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向b 磁感线总是从磁铁的n极发出 到s极终止c 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列的曲线 没有细铁屑的地方就没有磁感线d 沿磁感线的方向磁场逐渐减弱 答案 a 解析