一、指南针与远洋航海

指南针与远洋航海学案一、学时1课时二、学习目标 1通过阅读了解指南针在远洋航海中的作用，领会科学技术在社会发展中的作用；2学习磁感线，知道磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向；3会用磁感线描述条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况；4了解地理南北极与地磁南北极反向并且不重合，知道磁偏角。三、学习重点（1）知道磁感线，知道磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向。（2）条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线分布四、学习难点磁感线描述条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况。五、学习内容导航六、自主学习过程任务一：阅读材料一：司南和指南针的发展史指南针也叫罗盘针，是我国古代发明的利用磁石指极性制成的指南仪器。因此，介绍司南必须从磁石说起。磁石通常称为“吸铁石”，它把许多铁屑紧紧吸在一起，就象一个慈祥的母亲吸引自己的孩子，所以人们称它为“慈石”。磁石吸铁是因为每块磁石两头都有不同的磁极，一头叫正极，另一头叫负极。人类居住的地球也是一块天然大磁铁，地球的南北两头也有不同的磁极，地球的北极是负磁极，地球南极为正磁极。根据同性磁极相排斥，异性磁极相吸引的原理，拿一根可以自由转动的磁针，无论站在地球的什么地方，它的正极总是指北，负极总是指南。战国时期，人们利用磁石指示南北的特性制成了指南工具司南。但是，战国时期的司南是什么样子无法考证。中国历史课本插图“司南”，是根据中国历史博物馆展品“汉代司南模型”绘制的。这个模型是后人根据史书记载以及地下出土的汉代地盘实物制成的。地盘是青铜做成的，内圆外方，中心圆面磨得非常光滑，以保证勺体指示方向的准确性。中心圆外围依次布列八卦、天干、地支和二十八宿，共计二十四个方位。地盘中心的小勺是用整块的天然磁铁磨成的，磁铁的正极磨成司南的长柄，勺头底部是半球面，非常光滑。使用时先把地盘放平，再把司南放在地盘中间，用手拨动勺柄，使它转动，等到司南停下来，勺柄所指方向就是南方。这种勺形司南直到八世纪时仍在应用。到了宋代，劳动人民掌握了制造人工磁体的技术，又制造了指南鱼。指南鱼是把薄钢片剪成鱼形，长二寸，宽五分，鱼的肚皮部分凹下去，使鱼象船一样能浮在水面上。然后把鱼和天然磁铁放在一起，由于磁体的吸力，钢片受磁感应也具有磁性。这种人工传磁方法制成的指南鱼比使用司南方便多了，只要有一碗水，把指南鱼放在水面上就能辨别方向了。经过长期的改进，人们又把钢针在天然磁体上磨擦，钢针也有了磁性。这种经过人工传磁的钢针可以说是正式的指南针了。沈括在他的梦溪笔谈中提到他对指南针的用法做过四种试验，即水浮法、缕悬法、指甲法和碗唇法。“水浮法”是把指南针放在有水的碗里，使它浮在水面上，指示方向。“缕悬法”就是在磁针中部涂上一些蜡，上面粘一根丝线，把丝线悬在木架上，针下安放一个标有方位的圆盘，静止时钢针就指示南北。“指甲法”就是把钢针放在手指甲面上，轻轻转动，由于手指甲的光滑，磁针就和司南一样也能发生指南作用。“碗唇法”是把磁针放在光滑的碗边上，转动磁什，便和指甲法一样发生指南作用。沈括经过精密的观察实验，还发现磁针指示的方向并不是正南正北，而是微偏西北和东南，这种发现在科学上叫磁偏角。我国不但是世界上最早发明指南针的国家，而且也是最早把指南针用于航海的国家。十一世纪末，指南针开始用于航海，北宋时候的朱彧在萍洲可谈里讲到当时海船上的人辨认地理方向，晚上看星辰，白天看太阳，阴天落雨就看指南针。北宋时期出使朝鲜的徐竞在宣和奉使高丽图经中也说：船队航海，夜晚“视星斗前迈，若晦冥，则用指南浮针”。可见那时从事航海的人们已经普遍地掌握了指南科学知识。随着指南针在航海上的广泛应用，指南针本身装置也得到了改进。南宋时开始把磁针与分方位的装置组装成一个整体，这就是罗盘。到了元朝，又有人造出立针式的指南龟和指南鱼。课本上的指南针插图，是现代所用指南针的示意图。指南针的发明和应用，不仅使人们克服了远航时不易辨别方向的困难，而且也推动了世界航海事业的发展和文化交流。南宋时一些阿拉伯商人和波斯商人经常搭乘我国的渔船往来贸易，他们学会了指南针的制造方法，同时又把这个方法传到了欧洲。到了十二世纪末、十三世纪初，阿拉伯和欧洲一些国家才开始用指南针来航海，比起我国已经迟了一百多年。回答问题：1.指南针起始于什么时期？最早的指南针叫什么？材料二：我国的远洋探险郑和下西洋阅读教材25、26页“郑和下西洋”后回答问题：1郑和下西洋的宝船上使用的掌握航向的工具是什么？2古代航海资料上记载的“针路”指什么？3郑和下西洋所到达过的区域有哪些？4郑和下西洋有什么重大的意义？材料三：欧洲人的远洋探险阅读教材26页后回答：同学们学过的有关西方远洋探险的事例，请列举：试问古代的航海有什么意义？任务二：回忆初中所学有关磁现象的知识（一）磁1磁性：磁铁具有吸引铁，钴、镍等物质的性质，磁铁的这种性质叫做磁性。2磁体：具有磁性的物体叫做磁体。3磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。任何磁铁都有两个磁极，一个叫南极，一个叫北极。磁极间的相互作用是：同名磁极_相斥，异名磁极相吸。 4.根据初中所学的知识请大家完成此图中小磁针的N、S极标示NS（二）磁场1磁场：磁体周围 ；2作用过程：通过 实现。磁体是通过_对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是客观存在。3磁场方向的规定：在磁场中的任意一点，小磁针_方向就是那一点的磁场方向。4磁感线：是在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上每点的切线方向，亦即该点的_方向。磁感线的_表示磁场强弱。是为了形象地描述磁场而人为引入的 。5在磁体外部：磁感线从 极到 极，磁体内部：磁感线从S极到N极。6磁体的磁感线特点：a磁感线某点的切线方向表示该点的 ；b磁感线的疏密可以反映 ；c 磁感线是 曲线；d任何两条磁感线都 。（三）磁性的地球1地球是个磁体，地球在周围空间会产生磁场，叫_。地磁场的分布大致上就像一个_磁体，各地磁感线近似平行地面。2地球的地理南北极与地磁场的南北极 ，地球的地理两极与地磁场的两极 ，磁针并非准确地指南或指北，有个夹角，叫 ，简称磁偏角。3地球具有磁场，宇宙中的许多_都具有磁场。月球也有_。但火星不像地球那样有一个_的磁场，因此_不能在火星上工作。七、活学活用1分别用字母在图中空白处标出磁体的