选修1-1 2.1 指南针及远洋航海

1、2.1 2.1 指南针与远洋航海指南针与远洋航海乘坐飞机时，在飞机即将起飞的时候，乘务员总会提醒乘乘坐飞机时，在飞机即将起飞的时候，乘务员总会提醒乘客将手机关闭。究竟为什么飞机上禁用手机呢？客将手机关闭。究竟为什么飞机上禁用手机呢？ 广州白云机场某次飞机降落，因为机上有广州白云机场某次飞机降落，因为机上有四位乘客同时使用了手机，使飞机降落时四位乘客同时使用了手机，使飞机降落时偏离了航线，险些酿成事故。偏离了航线，险些酿成事故。磁场在作怪磁场在作怪一、磁一、磁1、磁性、磁性: 磁铁具有吸引铁、钴、磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，磁铁的镍等物质的性质，磁铁的这种性质叫做磁性。这种性质叫做磁性。

2、2、磁体：、磁体： 具有磁性的物体叫做磁体。具有磁性的物体叫做磁体。3、磁极：、磁极： 磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强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，一的区域叫磁极。任何磁铁都有两个磁极，一个叫南极（个叫南极（S极），一个叫北极（极），一个叫北极（N极）。极）。磁铁磁铁指南针的鼻祖司南指南针的鼻祖司南指南针指南针罗盘罗盘1405年年 郑和下西洋郑和下西洋观星观星哥伦布的旗舰哥伦布的旗舰哥伦布哥伦布（约（约14511506） 二、磁场二、磁场对比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

3、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。 磁体是通过磁体是通过磁场磁场对铁一类物质发生作用的，对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是客观存在的磁场和电场一样，是客观存在的 4、磁场的方向：、磁场的方向：规定小磁规定小磁针北极受力的方向，也即小针北极受力的方向，也即小磁针静止时北极所指的方向，磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向就是那一点的磁场方向 5、磁感线：、磁感线：（1）定义定义： 在磁场中画出一些有方向的曲线在磁场中画出一些有方向的曲线,在这在这些曲线上，每一点的些曲线上，每

4、一点的切线切线方向，都跟该点方向，都跟该点的的磁场方向磁场方向相同。相同。 这样的曲线叫磁感线。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模拟模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，来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图条形磁体磁感线模拟图蹄形磁体的磁感线蹄形磁体的磁感线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极极条形磁体的磁感线条形磁体的磁感线5、磁感线：

5、、磁感线：（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蹄形磁体的磁感线蹄形磁体的磁感线条形磁体的磁感线条形磁体的磁感线磁场磁场电场电场方向方向规定规定小磁针小磁针北极受力的北极受力的方向方向（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）规定正电荷规定正电荷所所受电场力受电场力的方向的方向磁感线磁感线电场线电场线是否是否存在存在为形象描述磁场而为形象描述磁场而假想假想

6、的曲线，实际不存在的曲线，实际不存在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，实际不存在表示表示方法方法疏密表示强弱，切线疏密表示强弱，切线方方向表示磁场方向向表示磁场方向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是否是否闭合闭合磁铁磁铁外部从外部从N极到极到S极极，内部从内部从S极到极到N极，形成极，形成闭合闭合曲线曲线始于正电荷，终止于负始于正电荷，终止于负电荷电荷的的非闭合非闭合曲线曲线是否相交是否相交不相交不相交不相交不相交三、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

7、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磁体条形磁体,各地磁感线各地磁感线近似平行地面近似平行地面.三、地磁场：三、地磁场：2、磁偏角：、磁偏角：（1）地球的地理南北极）地球的地理南北极与地磁场的南北极相反与地磁场的南北极相反.（2）地球的地理两极与地球的地理两极与地磁场的两极并不重合，地磁场的两极并不重合，磁针并非准确地指南或磁针并非准确地指南或指北，有个夹角，指北，有个夹角，叫地叫地磁偏角磁偏角，简称磁偏角，简称磁偏角.3 3、地磁场的磁感线分布图：、地磁场的磁感线分布图：4 4、说明：宇宙中的许多、说明：宇宙中的许多天体天体都具有磁场。都具有磁场。月球也有月球也有磁场磁场。但

8、月球不象地球那样有一。但月球不象地球那样有一个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的磁场，所以火星上场，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 大磁体大磁体NNSS3.磁场中某区域磁感线如图所示，磁场中某区域磁感线如图所示，则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是( )A. a点的磁场比点的磁场比b点弱点弱B. a点的磁场比点的磁场比b点强点强C. a点的磁场方向与点的磁场方向与b点的磁场方向相同点的磁场方向相同 未画

9、出磁感线的地未画出磁感线的地方一定不存在磁场方一定不存在磁场B4.下面图中，正确描绘磁场的磁感线下面图中，正确描绘磁场的磁感线的是的是( )D D5地理的地理的 是地磁的北南极。指南针并是地磁的北南极。指南针并不指向地球的正南正北，其间有一个交角叫不指向地球的正南正北，其间有一个交角叫 。6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

10、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B7.关于磁场，下列说法中正确的有关于磁场，下列说法中正确的有( ) 磁场和电场一样，也是一种客观不磁场和电场一样，也是一种客观不存在的物质存在的物质磁极与磁极之间是直接发生作用的磁极与磁极之间是直接发生作用的C. 磁极之间的相互作用是通过磁场发磁极之间的相互作用是通过磁场发生的生的 D. 磁场只有在磁极之间发生相互作用磁场只有在磁极之间发生相互作用时才产生时才产生C C信鸽爱好者都知道，如果把鸽子放飞到数百公里以外，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。

11、鸽子为什么有这么好的认家本领呢？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。发射塔，强大的电磁波干扰也会使它们迷失方向。 磁悬浮列车磁悬浮列车 上海的磁悬浮列车是上海的磁悬浮列车是全球唯一的一条商业全球唯一的一条商业运营磁悬浮列车运营磁悬浮列车 。 能自动关门的能自动关门的冰箱通常中铰

12、链有冰箱通常中铰链有一定的倾斜度，或一定的倾斜度，或者有一个叫做自动者有一个叫做自动关门扣及其托架的关门扣及其托架的装置，加上门封磁装置，加上门封磁条的吸力门体在一条的吸力门体在一定的角度就会自动定的角度就会自动关闭。关闭。 医学技术医学技术CT检查：核磁共振成像技术检查：核磁共振成像技术勘探矿床勘探矿床 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，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、海洋或者空中测场出现异常情况。根据这

13、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。构造。 普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸，因此作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，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。杀伤力。 在现代战争中，制空权是夺得战役胜利的关键之一。但飞在现代战争中，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