选修1-1 2.1《指南针与远洋航海》

1、新课标人教版课件系列高中物理选修选修1-11-12.1 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、镍等物质的性质，磁铁的磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，磁铁的这种性质叫做

2、这种性质叫做磁性磁性。具有磁性的。具有磁性的物体叫做磁体。物体叫做磁体。2、磁极：、磁极： 磁体的各部分磁性强弱不同，磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。任何磁铁磁性最强的区域叫磁极。任何磁铁都有两个磁极，一个叫都有两个磁极，一个叫南极（南极（S极）极），一个叫一个叫北极（北极（N极）极）。3、磁极的确定：、磁极的确定： 根据地球磁场确定，一个磁性物质，自然悬挂状态下，根据地球磁场确定，一个磁性物质，自然悬挂状态下，指向南方的那一级叫南极，指向北方的叫北极。指向南方的那一级叫南极，指向北方的叫北极。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 最早的磁性指向器最早的磁性指向

3、器它由青轴盘和磁石琢磨的勺它由青轴盘和磁石琢磨的勺组成，磁勺头为磁性的北极，组成，磁勺头为磁性的北极，尾为南极。磁勺放置在地盘尾为南极。磁勺放置在地盘中心，受地磁作用，勺尾指中心，受地磁作用，勺尾指向南方。向南方。罗盘罗盘观星观星1405年年 郑和下西洋郑和下西洋针路图针路图哥伦布哥伦布（意大利，约（意大利，约14511506） 1 1、意大利航海家哥伦布（约意大利航海家哥伦布（约1451150614511506 ）进行了）进行了远洋远洋探险，发现美洲大陆，并探险，发现美洲大陆，并观察到了磁偏角观察到了磁偏角 。 2 2、葡萄牙、葡萄牙航海家麦哲伦（约航海家麦哲伦（约1480152114801

4、521 ）也进行了）也进行了远远洋探险洋探险，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。二、磁场二、磁场对比电场学习对比电场学习1 1、磁场磁场：磁体周围存在磁场：磁体周围存在磁场2 2、磁场的基本性质磁场的基本性质：对磁体有力的作用：对磁体有力的作用 同名磁极相斥同名磁极相斥 ，异名磁极相吸，异名磁极相吸 。3 3、作用过程作用过程：通过磁场实现。：通过磁场实现。 磁极间的相互作用就是通过磁场传递。磁极间的相互作用就是通过磁场传递。 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 4、磁场的方向磁场的方向：规定小磁针北极受力的：规定小磁针北极

5、受力的方向，也即小磁针静止时北极所指的方方向，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向，就是那一点的磁场方向 5、磁感线磁感线模拟磁感线模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，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。来模拟磁感线的形状。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感线方向磁感线方向 外部：从外部：从N N极到极到S S极，内部：从极，内部：从S S极到极到N N极极磁感线：磁感线：（1 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, ,在这些曲线上，在这些曲线上，每一点的切线方向，都跟该点的

6、磁场方向相同。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。这样的曲线叫磁感线。 磁感线的疏密表示磁场强弱。磁感线的疏密表示磁场强弱。（2 2）目的目的： 为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线磁感线特点磁感线特点： a.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.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.c.磁感线是封闭曲线磁感线是封闭曲线 d.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三、地磁场三、地磁

7、场1 1、定义：地球是个磁体，具有磁场，叫、定义：地球是个磁体，具有磁场，叫地磁场地磁场。 地磁场的分布大致上就像一个条形磁体地磁场的分布大致上就像一个条形磁体, ,各地磁感各地磁感线近似平行地面线近似平行地面. .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 2、磁偏角：、磁偏角： 地球的地理两极与地磁地球的地理两极与地磁场的两极并不重合，磁针并场的两极并不重合，磁针并非准确地指南或指北，有个非准确地指南或指北，有个夹角，夹角，叫叫地磁偏角，简称地磁偏角，简称磁磁偏角偏角. .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：宇宙中的许多天体

8、都具有磁场。月球也有、说明：宇宙中的许多天体都具有磁场。月球也有磁场。但月球不象地球那样有一个全球性的磁场。磁场。但月球不象地球那样有一个全球性的磁场。火星也没有全球性的磁场，所以火星上指南针不起火星也没有全球性的磁场，所以火星上指南针不起作用。作用。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。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。如果在鸽子的头部地球磁场的变化找到自己

9、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。电发射塔，强大的电磁波干扰也会使它们迷失方向。 磁悬浮列车磁悬浮列车 上海的磁悬浮列车上海的磁悬浮列车是全球唯一的一条商是全球唯一的一条商业运营磁悬浮列车业运营磁悬浮列车 。 西起龙阳路站，东西起龙阳路站，东至浦东国际机场，专至浦东国际机场，专线全长线全长2929863863公里。公里。核磁共振核磁共振(MRI)(MRI)又叫核磁共振成像技术。又叫核磁共振成像技术。原理：是将人体置于特殊的磁场中，用原理：是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射

10、频脉冲无线电射频脉冲激激发人体内氢原子核，引起发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量氢原子核共振，并吸收能量。在。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的将吸收的能量释放能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。 医学技术医学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，使一起，形成

11、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，获得空中测量大地的磁性，获得地磁图地磁图，对地磁图上磁场异常的区，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。的地质构造。 普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸，因此作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有限。而如果在水雷或地雷上安装磁性传感器磁性传感器，由于坦克或，由于坦克或者军舰

12、都是钢铁制造的，在它们接近（无须接触目标）时，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特殊的磁性材料吸波材料殊的磁性材料吸波材料，它可以吸收雷达发射的电磁波，使，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回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回波，不能发现飞机，这就使飞机达到了隐身的目的。这就是大波，不能发现飞机，这就使飞机达到了隐身的目的。这就是大名鼎鼎的名鼎鼎的“隐形飞机隐形飞机”。 隐身技术是目前世界军事科研隐身技术是目前世界军事科研领域的一大热点。美国的领域的一大热点。美国的F117F117隐形隐形战斗机便是一个成功运用隐身技术战斗机便是一个成功运用隐身技术的例子。的例子。 1 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 2关于磁感