选修1-1 2-1指南针与远洋航海

1、湘阴一中高二物理课组湘阴一中高二物理课组2014下下从从1405 1433年，年，郑和先后郑和先后7次下西洋，次下西洋，这不仅是中这不仅是中国海上探险国海上探险事业的巨大事业的巨大成就，也是成就，也是世界航海史世界航海史上伟大的壮上伟大的壮举。举。我国是最早在航海上使我国是最早在航海上使用指南针的国家。郑和用指南针的国家。郑和下西洋的宝船上装备着下西洋的宝船上装备着罗盘，导航时兼用罗盘罗盘，导航时兼用罗盘和观星，二者互相补充、和观星，二者互相补充、互相修正。互相修正。用罗盘指引航向，探用罗盘指引航向，探索航道，将船舶航向索航道，将船舶航向的变动与指南针指向的变动与指南针指向变动的对应关系总结变

2、动的对应关系总结出来，画出的航线在出来，画出的航线在古代称作古代称作“针路针路”或或“针径针径”。利用。利用“针针路路”，船能够靠指南，船能够靠指南针导航。针导航。基于希腊人关于大地是球基于希腊人关于大地是球形的学说，意大利航海家形的学说，意大利航海家哥伦布于哥伦布于1492年进行了年进行了远洋探险，并到达了巴哈远洋探险，并到达了巴哈马群岛，在这次远航中，马群岛，在这次远航中，哥伦布观测到了磁偏角。哥伦布观测到了磁偏角。中国的沈括早他中国的沈括早他400多年已经观测到磁偏角多年已经观测到磁偏角 航海事业推动了天文学、大地测量学、力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

3、的观察记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录也为这些学科的发展积累了大量数据资料。料。 航海和地理发现使欧洲各国的工商业得到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。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、机械制造等远洋航海促进了冶金、造船、机械制造等技术和行业的发展。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这些为近代科学在欧洲的诞生起到了促进作用。作用。(1) 磁体在空间产生磁磁体在空间产生磁场。磁场是有方向的。场。磁场是有方向的。在磁场中的某一点，小在磁场中的某一点，小磁针北极受力的方向

4、，磁针北极受力的方向，也就是小磁针静止时北也就是小磁针静止时北极所指的方向，就是那极所指的方向，就是那一点的磁场方向。一点的磁场方向。实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，来模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。拟磁感线的形状。 磁感线是不存在、不相交的闭合曲线。磁感线是不存在、不相交的闭合曲线。 磁感线某点的切线方向表示该点的磁场磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。方向。 磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线的疏密表示磁场的强弱。1.地球是一个巨大的磁体地球是一个巨大的磁体2.地球周围空间存在的磁场叫地球周围空间存在的磁场叫地磁场地磁场3.地磁的北极在地理的南极地磁的北极

5、在地理的南极附近附近,地磁的南极在地理的北地磁的南极在地理的北极附近极附近,但两者并不完全重合但两者并不完全重合,它们之间的夹角称为磁偏角它们之间的夹角称为磁偏角4.磁偏角的数值在地球上不同磁偏角的数值在地球上不同地方是不同的地方是不同的不仅地球具有磁场，宇宙不仅地球具有磁场，宇宙中的许多天体都有磁场。中的许多天体都有磁场。太阳表面的黑子、耀斑和太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都与太阳磁太阳风等活动都与太阳磁场有关。月亮也有磁场。场有关。月亮也有磁场。当然也有例外，如火星就当然也有例外，如火星就不像地球那样有一个全球不像地球那样有一个全球性的磁场，所以指南针不性的磁场，所以指南针不能在火星上

6、工作。能在火星上工作。（一）磁（一）磁 1磁性：磁铁具有磁性：磁铁具有 的性质，磁铁的这的性质，磁铁的这种性质叫做磁性。种性质叫做磁性。 2磁体：具有磁体：具有 叫做磁体。叫做磁体。 3磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁极：磁体的各部分磁性强弱不同， 磁磁极。任何磁铁都有两个磁极，一个叫极。任何磁铁都有两个磁极，一个叫 ，一，一个个 。磁极间的相互作用是：同名磁极。磁极间的相互作用是：同名磁极_，异名，异名磁极磁极_。课堂小结课堂小结（二）磁场（二）磁场 1 1磁场：磁体周围磁场：磁体周围 ； 2 2作用过程：通过作用过程：通过 实现。磁体是通过实现。磁体是通过_对铁一类对铁一类物质发生作用的

7、，磁场和电场一样，是物质发生作用的，磁场和电场一样，是_存在的另一种形式存在的另一种形式，是客观存在。，是客观存在。3 3磁场方向的规定：在磁场中的任意一点，小磁针磁场方向的规定：在磁场中的任意一点，小磁针_方向就是那一点的磁场方向。方向就是那一点的磁场方向。4 4磁感线：是在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线磁感线：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，亦即该点的上每点的切线方向，亦即该点的_方向。磁感线的方向。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表示磁场强弱。是为了形象地描述磁场而人为引入的 。 5 5在磁体外部：磁感线从在磁体外部：磁感线从

8、极到极到 极，磁体内部：磁极，磁体内部：磁感线从感线从S S极到极到N N极。极。 6 6磁体的磁感线特点：磁体的磁感线特点：a a磁感线某点的切线方向表示该点磁感线某点的切线方向表示该点的的 ；b b磁感线的疏密可以反映磁感线的疏密可以反映 ；c c磁感线是磁感线是 曲曲线；线；d d任何两条磁感线都任何两条磁感线都 。（三）磁性的地球（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，地球是个磁体，地球在周围空间会产生磁场，叫叫_。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_磁磁体，各地磁感线近似平行地面。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地球的地理两极与地磁场的两极 ，磁针并非准确，磁针并非准确地指南或指北，有个夹角，叫地指南或指北