指南针与远洋航海

第二章磁场,第一节指南针与远洋航海,指南针的鼻祖司南,1、我国的远洋探险,从14051433年，郑和先后7次下西洋，这不仅是中国海上探险事业的巨大成就，也是世界航海史上伟大的壮举。,一、指南针与远洋航行,我国是最早在航海上使用指南针的国家。郑和下西洋的宝船上装备着罗盘，导航时兼用罗盘和观星，二者互相补充、互相修正。,罗盘,1405年郑和下西洋,观星,用罗盘指引航向，探索航道，将船舶航向的变动与指南针指向变动的对应关系总结出来，画出的航线在古代称作“针路”或“针径”。利用“针路”，船能够靠指南针导航。,2、欧洲人的远洋探险,基于希腊人关于大地是球形的学说，意大利航海家哥伦布于1492年进行了远洋探险，并到达了巴哈马群岛，在这次远航中，哥伦布观测到了磁偏角。,中国的沈括早他400多年已经观测到磁偏角,2、欧洲人的远洋探险,意大利航海家哥伦布在王室的支持下于1492年进行了远用了远洋探险,在这次探险中，观察到了_。,磁偏角,.在西班牙王室的支持下葡萄牙航海家麦哲伦率领265名水手在1519年开始环球探险,三年完成了举世闻名的_航行.,环球,3、远洋航海的伟大意义,航海事业推动了天文学、大地测量学、力学和数学等科学的发展，航海中的观察记录也为这些学科的发展积累了大量数据资料。航海和地理发现使欧洲各国的工商业得到很大的发展，实现了资本的原始积累。远洋航海促进了冶金、造船、机械制造等技术和行业的发展。这些为近代科学在欧洲的诞生起到了促进作用。,二、磁场对比电场学习1、磁场：磁体周围存在磁场2、磁场的基本性质：对磁体有力的作用同名磁极相斥，异名磁极相吸。3、作用过程：通过磁场实现。磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是客观存在的,4、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向，也即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向,5、磁感线：（1）定义：在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上，每一点的切线方向，都跟该点的磁场方向相同。这样的曲线叫磁感线。磁感线的疏密表示磁场强弱。（2）目的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线,模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，来模拟磁感线的形状。,条形磁体磁感线模拟图,蹄形磁体的磁感线,磁感线方向外部：从N极到S极，内部：从S极到N极,条形磁体的磁感线,三、地磁场：1、定义：地球是个磁体，具有磁场，叫地磁场。地磁场的分布大致上就像一个条形磁体,各地磁感线近似平行地面.,三、地磁场：2、磁偏角：（1）地球的地理南北极与地磁场的南北相反.（2）地球的地理两极与地磁场的两极并不重合，磁针并非准确地指南或指北，有个夹角，叫地磁偏角，简称磁偏角.,3、地磁场的磁感线分布图：,4、不仅地球具有磁场，宇宙中的许多天体都有磁场。太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都与太阳磁场有关。月亮也有磁场。当然也有例外，如火星就不像地球那样有一个全球性的磁场，所以指南针不能在火星上工作。,信鸽爱好者都知道，如果把鸽子放飞到数百公里以外，它们还会自动归巢。鸽子为什么有这么好的认家本领呢？,原来，鸽子对地球的磁场很敏感，它们可以利用地球磁场的变化找到自己的家。如果在鸽子的头部绑上一块磁铁，鸽子就会迷航。如果鸽子飞过无线电发射塔，强大的电磁波干扰也会使它们迷失方向。,磁悬浮列车,上海的磁悬浮列车是全球唯一的一条商业运营磁悬浮列车。,磁现象在生活中的应用,能自动关门的冰箱通常中铰链有一定的倾斜度，或者有一个叫做自动关门扣及其托架的装置，加上门封磁条的吸力门体在一定的角度就会自动关闭。,磁现象在生活中的应用,医学技术CT检查：核磁共振成像技术,磁现象在生活中的应用,勘探矿床由于所有物质均具有或强或弱的磁性，如果它们聚集在一起，形成矿床，那么必然对附近区域的地磁场产生干扰，使得地磁场出现异常情况。根据这一点，可以在陆地、海洋或者空中测量大地的磁性，获得地磁图，对地磁图上磁场异常的区域进行分析和进一步勘探，往往可以发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。,磁现象在生活中的应用,普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸，因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安装磁性传感器，由于坦克或者军舰都是钢铁制造的，在它们接近（无须接触目标）时，传感器就可以探测到磁场的变化使水雷或地雷爆炸，提高了杀伤力。,磁现象在生活中的应用,在现代战争中，制空权是夺得战役胜利的关键之一。但飞机在飞行过程中很容易被敌方的雷达侦测到，从而具有较大的危险性。为了躲避敌方雷达的监测，可以在飞机表面涂一层特殊的磁性材料吸波材料，它可以吸收雷达发射的电磁波，使得雷达电磁波很少发生反射，因此敌方雷达无法探测到雷达