《指南针与远洋航海》课件1

1、最早的磁性指向器最早的磁性指向器它由青铀盘和磁石琢磨的勺组成，磁勺头为磁性的北它由青铀盘和磁石琢磨的勺组成，磁勺头为磁性的北极，尾为南极。磁勺放置在地盘中心，受地磁作用，勺尾指向南方。极，尾为南极。磁勺放置在地盘中心，受地磁作用，勺尾指向南方。一、早期对磁的研究和使用一、早期对磁的研究和使用1 1、郑和下西洋：郑和下西洋： 我国是最早在航海上使用指南针的国家，导航我国是最早在航海上使用指南针的国家，导航时兼用时兼用罗盘罗盘 和和观星观星 ，二者相互补充，相互修正。，二者相互补充，相互修正。 用罗盘指引航向，探索航道，将船只航向的变用罗盘指引航向，探索航道，将船只航向的变动与动与指南针指向指南针

2、指向的变动的关系总结出来，画出的航线的变动的关系总结出来，画出的航线在古代称为在古代称为 针路针路 或或针径针径。 1405140514331433年间，郑和先后年间，郑和先后7 7次下西洋。他率领次下西洋。他率领当时世界上最强大的船队，先后到达了亚洲、非洲的当时世界上最强大的船队，先后到达了亚洲、非洲的三十几个国家。是世界航海史上伟大的壮举。三十几个国家。是世界航海史上伟大的壮举。 不但是中国海上探险事业的巨大成就，也是世不但是中国海上探险事业的巨大成就，也是世界地理发现史上的光辉纪录。界地理发现史上的光辉纪录。2、欧洲人的远洋探险：欧洲人的远洋探险： 在宋、元两代，我国发明的指南针传到了欧

3、洲在宋、元两代，我国发明的指南针传到了欧洲和亚洲的许多国家，使得近代欧洲的远洋探险成和亚洲的许多国家，使得近代欧洲的远洋探险成为可能。为可能。 意大利航海家哥伦布（约意大利航海家哥伦布（约14511506 ）进行了）进行了远洋远洋探险探险在这次航行中，观察到了在这次航行中，观察到了磁偏角磁偏角 葡萄葡萄航海家哥伦布（约航海家哥伦布（约14801521 ）进行了）进行了远洋探远洋探险险，用了三年时间，用了三年时间完成了举世闻名的环球航行。完成了举世闻名的环球航行。 所有这些远洋航行的成功，离不开磁学知识的所有这些远洋航行的成功，离不开磁学知识的最初应用最初应用指南针。指南针。二、磁场二、磁场对比

4、电场学习对比电场学习1、磁场：、磁场：磁体周围存在磁场磁体周围存在磁场2、磁场的、磁场的基本性质基本性质：对磁体有力的作用对磁体有力的作用 磁体上磁性最强的部分叫磁体上磁性最强的部分叫磁极磁极， 同名磁极同名磁极相斥相斥 ，异名磁极，异名磁极相吸相吸 。3、作用过程：、作用过程：通过磁场实现通过磁场实现。磁体是通过。磁体是通过磁场磁场 对铁对铁 一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质物质 存在的另一种形式，是客观存在存在的另一种形式，是客观存在 4、磁场的方向：、磁场的方向：规定小磁针北极规定小磁针北极受力的方向，也即小磁针静止时北受力的方向，也即小磁

5、针静止时北极所指的方向，极所指的方向，就是那一点的磁场就是那一点的磁场方向方向 5、磁感线：、磁感线：（1）定义：在磁场中画出一些有方向的曲线）定义：在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些在这些 曲线上，每一点的曲线上，每一点的切线切线方向，都跟该点的方向，都跟该点的磁场方磁场方 向向相同。这样的曲线叫磁感线相同。这样的曲线叫磁感线磁感线的磁感线的疏密疏密 表示磁场强弱。表示磁场强弱。 (2)目的目的：为形象地描述磁场而人为引入的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线假想曲线 (3)特点：特点： a.磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向 b.磁感线的疏密可

6、以反映磁场的强弱磁感线的疏密可以反映磁场的强弱 c. 磁感线是封闭曲线磁感线是封闭曲线 d. 任何两条磁感线都不相交任何两条磁感线都不相交（4）模拟）模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，来的性质，来模拟模拟磁感线的形状。磁感线的形状。条形磁体磁感线模拟条形磁体磁感线模拟图图1（4）模拟）模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，来的性质，来模拟模拟磁感线的形状。磁感线的形状。条形磁体磁感线模拟条形磁体磁感线模拟图图2（5）条形磁体和蹄形磁体的磁感线：）条形磁体和蹄形磁体的磁感线：磁感线方向磁感线方向外部：

7、从外部：从N极到极到S极极，内部：从内部：从S极到极到N极极磁感线与电场线的联系与区别磁感线与电场线的联系与区别1 1、磁场的方向：、磁场的方向：规定规定小磁针小磁针北极北极受力的方向受力的方向（或小磁针静止时（或小磁针静止时北极所指的方向）北极所指的方向）2 2、磁感线、磁感线（1 1）为形象描述磁场而）为形象描述磁场而假想假想的曲的曲线，实际不存在线，实际不存在（2 2）疏密表示强弱，切线疏密表示强弱，切线方向表方向表示磁场方向示磁场方向（3 3）磁铁）磁铁外部从外部从N N极到极到S S极极，内部，内部从从S S极到极到N N极，形成闭合曲线极，形成闭合曲线（4 4）不相交）不相交1 1

8、、电场的方向：、电场的方向：规定正电荷规定正电荷所所受电场力的方向受电场力的方向 2 2、电场线、电场线（1 1）为形象描述电场而）为形象描述电场而假想假想 的曲线，实际不存在的曲线，实际不存在（2 2）疏密表示强弱疏密表示强弱，切线切线方方 向表示电场方向向表示电场方向（3 3）始于正电荷，终止于负始于正电荷，终止于负电荷电荷的非闭合曲线的非闭合曲线（4 4）不相交）不相交三、地磁场：三、地磁场：1、定义：、定义：地球是个磁体，具有磁场，叫地磁场。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地磁场的分布大致上就像一个条形条形 磁体磁体 各地磁感线近似平行地面各地磁感线近似平

9、行地面2、磁偏角：、磁偏角：（1）地球的地理南北极与地磁场的南北相反）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，针并非准确地指南或指北，有个夹角，叫地磁偏叫地磁偏 角角，简称磁偏角，简称磁偏角3、地磁场的磁感线分布图：见下页、地磁场的磁感线分布图：见下页4、说明：、说明：宇宙中的许多宇宙中的许多天体天体 都具有磁场。月球也有都具有磁场。月球也有磁场磁场。但。但 月球不象地球那样有一个月球不象地球那样有一个全球性全球性 的磁场。火星也没有的磁场。火星也没有全球性全球性 的磁场，所以火

10、星上的磁场，所以火星上指南针指南针不起作用。不起作用。地磁场的地磁场的分布大致分布大致上就像一上就像一个条形个条形 磁磁体。体。各地磁感各地磁感线近似平线近似平行地面行地面小结小结一、磁场一、磁场1、磁场：、磁场：磁体周围存在磁场。磁体周围存在磁场。类似电场。类似电场。2、磁场的、磁场的基本性质基本性质：对磁体有力的作用。对磁体有力的作用。同名磁极同名磁极相斥相斥 ，异名磁极，异名磁极相吸相吸 。3、作用过程：、作用过程：通过磁场实现通过磁场实现。4、磁场的方向：、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向，规定小磁针北极受力的方向，也即小磁也即小磁 针静止时北极所指的方向，针静止时北极所指的方向，

11、就是那一点的磁场方向就是那一点的磁场方向二、磁感线：二、磁感线： 1、作用、作用：形象地描述磁场。：形象地描述磁场。切线切线方向表示方向表示磁场方向；疏密磁场方向；疏密 表示磁场强弱。表示磁场强弱。 2、磁感线方向：、磁感线方向：外部：从外部：从N极到极到S极极，内部：从内部：从S极到极到N极极 3、特点：、特点：不相交、不中断闭合曲线不相交、不中断闭合曲线 小结小结4、 模拟模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性 质，来质，来模拟模拟磁感线的形状。磁感线的形状。5、条形磁体和蹄形磁体的磁感线形状条形磁体和蹄形磁体的磁感线形状。注意：内部：从注意：

12、内部：从S极到极到N极极6、磁感线与电场线的联系与区别磁感线与电场线的联系与区别三、地磁场三、地磁场1、 地磁场的分布大致上就像一个地磁场的分布大致上就像一个条形条形 磁体。磁体。 南北极相反。南北极相反。各地磁感线近似平行地面各地磁感线近似平行地面2、磁偏角：、磁偏角：地理两极与地磁场的两极并不重合，有个地理两极与地磁场的两极并不重合，有个 夹角，夹角，叫地磁偏叫地磁偏 角角。3、说明：许多、说明：许多天体天体 都具有磁场。月球也有都具有磁场。月球也有磁场磁场。火星。火星 没有没有全球性全球性 的磁场，所以火星上的磁场，所以火星上指南针指南针不起作用。不起作用。1分别用字母在图中空白处标出磁

13、体的南北极分别用字母在图中空白处标出磁体的南北极2确定磁场方向的方法是：将一不受外力的确定磁场方向的方法是：将一不受外力的 放放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针，小磁针N极的指向即为该点的磁场方向极的指向即为该点的磁场方向3小磁针的指南指北性表明地球是一个小磁针的指南指北性表明地球是一个 小磁针小磁针大磁体大磁体4地理的地理的 是地磁的北南极。指南针并不指是地磁的北南极。指南针并不指向地球的正南正北，其间有一个交角就是向地球的正南正北，其间有一个交角就是 。在地球两极附近，地磁场的磁感应强度约为在地球两极附近，地磁场的磁感应强度约

14、为510-5T，而永久磁铁两极附近的磁感应强度约为，而永久磁铁两极附近的磁感应强度约为0.5T.地磁场是非常弱的。地磁场是非常弱的。5关于磁感线的下列说法中，正确的是（关于磁感线的下列说法中，正确的是（ ）磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场的方向相同的方向相同磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁铁的南极铁的南极磁感线有可能出现相交的情况磁感线有可能出现相交的情况南北极南北极磁偏角磁偏角B6下列情况可以肯定钢针没有磁性的是（下列情况可以肯定

15、钢针没有磁性的是（ ）将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，再将钢针的另一端接近磁体的南极，则两者相互再将钢针的另一端接近磁体的南极，则两者相互排斥排斥 将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相互再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相互排斥排斥 将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互排斥，将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互排斥，再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相互再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相互吸引吸引,将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，将

16、钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，再将钢针的另一端接近磁体的北极再将钢针的另一端接近磁体的北极 ,则两者相互吸则两者相互吸引引 D 7、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（ ） 磁极间的相互作用是通过磁场发生的磁极间的相互作用是通过磁场发生的 磁场和电场一样也是客观存在的的物磁场和电场一样也是客观存在的的物质质 磁感线是实际存在的线，可由实验得磁感线是实际存在的线，可由实验得到到 磁感线类似于电场线，它总是从磁体磁感线类似于电场线，它总是从磁体的极出发终止于的极出发终止于 AB1.我们的祖先发明指南针，对世界文明产生重大影响。我们的祖先发明指南针，对世界文明产生重大影响。2.现代人好比

17、被现代人好比被“磁海磁海”包围。包围。3.生物磁性的研究为人类开辟了崭新的视野。生物磁性的研究为人类开辟了崭新的视野。地理的南北极与地磁的地理的南北极与地磁的N、S极相反。极相反。使不具有磁性的物质具有磁性的过程叫磁化。使不具有磁性的物质具有磁性的过程叫磁化。 任何物质在外磁场中都能或多或少地被磁化。任何物质在外磁场中都能或多或少地被磁化。磁化后磁性很强的物质叫磁性材料，又称为铁磁性物质磁化后磁性很强的物质叫磁性材料，又称为铁磁性物质 软磁性物质：磁化后容易去磁的物质称软磁性物质。软磁性物质：磁化后容易去磁的物质称软磁性物质。 。 硬磁性物质：磁化后不易去磁的物质称硬磁性物质。硬磁性物质：磁化

18、后不易去磁的物质称硬磁性物质。 。软磁性材料的剩磁弱，容易去磁，适用于需要反复磁化的场合。软磁性材料的剩磁弱，容易去磁，适用于需要反复磁化的场合。硬磁性材料的剩磁强，不易去磁，适用于制成永磁体。硬磁性材料的剩磁强，不易去磁，适用于制成永磁体。以下物品，应用哪种材料制成？以下物品，应用哪种材料制成？磁感线与电场线的联系与区别磁感线与电场线的联系与区别电场线电场线磁感线磁感线1电场线从电场线从 出发，出发，终止于终止于，电场线是，电场线是 的曲线，正、负电荷可单独的曲线，正、负电荷可单独存在存在1在磁体内部，磁感线是从在磁体内部，磁感线是从 极指向极指向 极，外部是从极，外部是从 出发从出发从进去，磁感线是进去，磁感线是 的曲线，、极是不可分割的的