選修1-1 2.1 指南針及遠洋航海

1、2.1 2.1 指南針與遠洋航海指南針與遠洋航海乘坐飛機時，在飛機即將起飛的時候，乘務(wù)員總會提醒乘乘坐飛機時，在飛機即將起飛的時候，乘務(wù)員總會提醒乘客將手機關(guān)閉。究竟為什么飛機上禁用手機呢？客將手機關(guān)閉。究竟為什么飛機上禁用手機呢？ 廣州白云機場某次飛機降落，因為機上有廣州白云機場某次飛機降落，因為機上有四位乘客同時使用了手機，使飛機降落時四位乘客同時使用了手機，使飛機降落時偏離了航線，險些釀成事故。偏離了航線，險些釀成事故。磁場在作怪磁場在作怪一、磁一、磁1、磁性、磁性: 磁鐵具有吸引鐵、鈷、磁鐵具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)，磁鐵的鎳等物質(zhì)的性質(zhì)，磁鐵的這種性質(zhì)叫做磁性。這種性質(zhì)叫做磁性。

2、2、磁體：、磁體： 具有磁性的物體叫做磁體。具有磁性的物體叫做磁體。3、磁極：、磁極： 磁體的各部分磁性強弱不同，磁性最強磁體的各部分磁性強弱不同，磁性最強的區(qū)域叫磁極。任何磁鐵都有兩個磁極，一的區(qū)域叫磁極。任何磁鐵都有兩個磁極，一個叫南極（個叫南極（S極），一個叫北極（極），一個叫北極（N極）。極）。磁鐵磁鐵指南針的鼻祖司南指南針的鼻祖司南指南針指南針羅盤羅盤1405年年 鄭和下西洋鄭和下西洋觀星觀星哥倫布的旗艦哥倫布的旗艦哥倫布哥倫布（約（約14511506） 二、磁場二、磁場對比電場學(xué)習(xí)對比電場學(xué)習(xí)1、磁場：、磁場：磁體周圍存在磁場磁體周圍存在磁場2、磁場的、磁場的基本性質(zhì)基本性質(zhì)：對磁

3、體有力的作用對磁體有力的作用 同名磁極同名磁極相斥相斥 ，異名磁極，異名磁極相吸相吸 。3、作用過程：、作用過程：通過磁場實現(xiàn)通過磁場實現(xiàn)。 磁體是通過磁體是通過磁場磁場對鐵一類物質(zhì)發(fā)生作用的，對鐵一類物質(zhì)發(fā)生作用的，磁場和電場一樣，是客觀存在的磁場和電場一樣，是客觀存在的 4、磁場的方向：、磁場的方向：規(guī)定小磁規(guī)定小磁針北極受力的方向，也即小針北極受力的方向，也即小磁針靜止時北極所指的方向，磁針靜止時北極所指的方向，就是那一點的磁場方向就是那一點的磁場方向 5、磁感線：、磁感線：（1）定義定義： 在磁場中畫出一些有方向的曲線在磁場中畫出一些有方向的曲線,在這在這些曲線上，每一點的些曲線上，每

4、一點的切線切線方向，都跟該點方向，都跟該點的的磁場方向磁場方向相同。相同。 這樣的曲線叫磁感線。這樣的曲線叫磁感線。 磁感線的磁感線的疏密疏密表示磁場強弱。表示磁場強弱。（2）目的）目的： 為形象地描述磁場而人為引入的為形象地描述磁場而人為引入的假想曲線假想曲線模擬模擬磁感線：實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的性質(zhì)，磁感線：實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的性質(zhì)，來來模擬模擬磁感線的形狀。磁感線的形狀。條形磁體磁感線模擬圖條形磁體磁感線模擬圖蹄形磁體的磁感線蹄形磁體的磁感線磁感線方向磁感線方向外部：從外部：從N極到極到S極極，內(nèi)部：從內(nèi)部：從S極到極到N極極條形磁體的磁感線條形磁體的磁感線5、磁感線：

5、、磁感線：（3）特點：特點： a.磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向 b.磁感線的疏密可以反映磁場的強弱磁感線的疏密可以反映磁場的強弱 c. 磁感線是封閉曲線磁感線是封閉曲線 d. 任何兩條磁感線都不相交任何兩條磁感線都不相交蹄形磁體的磁感線蹄形磁體的磁感線條形磁體的磁感線條形磁體的磁感線磁場磁場電場電場方向方向規(guī)定規(guī)定小磁針小磁針北極受力的北極受力的方向方向（或小磁針靜止時（或小磁針靜止時北極所指的方向）北極所指的方向）規(guī)定正電荷規(guī)定正電荷所所受電場力受電場力的方向的方向磁感線磁感線電場線電場線是否是否存在存在為形象描述磁場而為形象描述磁場而假想假想

6、的曲線，實際不存在的曲線，實際不存在為形象描述電場而為形象描述電場而假想假想的曲線，實際不存在的曲線，實際不存在表示表示方法方法疏密表示強弱，切線疏密表示強弱，切線方方向表示磁場方向向表示磁場方向疏密表示強弱疏密表示強弱，切線切線方方向表示電場方向向表示電場方向是否是否閉合閉合磁鐵磁鐵外部從外部從N極到極到S極極，內(nèi)部從內(nèi)部從S極到極到N極，形成極，形成閉合閉合曲線曲線始于正電荷，終止于負始于正電荷，終止于負電荷電荷的的非閉合非閉合曲線曲線是否相交是否相交不相交不相交不相交不相交三、地磁場：三、地磁場：1、定義：、定義：地球是個磁體，具有磁場，叫地磁場。地球是個磁體，具有磁場，叫地磁場。 地磁

7、場的分布大致上就像一個地磁場的分布大致上就像一個條形磁體條形磁體,各地磁感線各地磁感線近似平行地面近似平行地面.三、地磁場：三、地磁場：2、磁偏角：、磁偏角：（1）地球的地理南北極）地球的地理南北極與地磁場的南北極相反與地磁場的南北極相反.（2）地球的地理兩極與地球的地理兩極與地磁場的兩極并不重合，地磁場的兩極并不重合，磁針并非準確地指南或磁針并非準確地指南或指北，有個夾角，指北，有個夾角，叫地叫地磁偏角磁偏角，簡稱磁偏角，簡稱磁偏角.3 3、地磁場的磁感線分布圖：、地磁場的磁感線分布圖：4 4、說明：宇宙中的許多、說明：宇宙中的許多天體天體都具有磁場。都具有磁場。月球也有月球也有磁場磁場。但

8、月球不象地球那樣有一。但月球不象地球那樣有一個個全球性全球性的磁場?；鹦且矝]有的磁場?；鹦且矝]有全球性全球性的磁的磁場，所以火星上場，所以火星上指南針指南針不起作用。不起作用。1分別用字母在圖中空白處標出磁體的南北極分別用字母在圖中空白處標出磁體的南北極2小磁針的指南指北性表明地球是一個小磁針的指南指北性表明地球是一個 大磁體大磁體NNSS3.磁場中某區(qū)域磁感線如圖所示，磁場中某區(qū)域磁感線如圖所示，則下列說法中正確的是則下列說法中正確的是( )A. a點的磁場比點的磁場比b點弱點弱B. a點的磁場比點的磁場比b點強點強C. a點的磁場方向與點的磁場方向與b點的磁場方向相同點的磁場方向相同 未畫

9、出磁感線的地未畫出磁感線的地方一定不存在磁場方一定不存在磁場B4.下面圖中，正確描繪磁場的磁感線下面圖中，正確描繪磁場的磁感線的是的是( )D D5地理的地理的 是地磁的北南極。指南針并是地磁的北南極。指南針并不指向地球的正南正北，其間有一個交角叫不指向地球的正南正北，其間有一個交角叫 。6關(guān)于磁感線的下列說法中，正確的是（關(guān)于磁感線的下列說法中，正確的是（ ）.磁感線是真實存在于磁場中的有方向的曲線磁感線是真實存在于磁場中的有方向的曲線.磁感線上任一點的切線方向，都跟該點磁場磁感線上任一點的切線方向，都跟該點磁場的方向相同的方向相同.磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發(fā)，終止于磁磁鐵的磁感線從磁鐵的

10、北極出發(fā)，終止于磁鐵的南極鐵的南極.磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況磁感線有可能出現(xiàn)相交的情況南北極南北極磁偏角磁偏角B7.關(guān)于磁場，下列說法中正確的有關(guān)于磁場，下列說法中正確的有( ) 磁場和電場一樣，也是一種客觀不磁場和電場一樣，也是一種客觀不存在的物質(zhì)存在的物質(zhì)磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的C. 磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的生的 D. 磁場只有在磁極之間發(fā)生相互作用磁場只有在磁極之間發(fā)生相互作用時才產(chǎn)生時才產(chǎn)生C C信鴿愛好者都知道，如果把鴿子放飛到數(shù)百公里以外，信鴿愛好者都知道，如果把鴿子放飛到數(shù)百公里以外，它們還會自動歸巢。

11、鴿子為什么有這么好的認家本領(lǐng)呢？它們還會自動歸巢。鴿子為什么有這么好的認家本領(lǐng)呢？原來，鴿子對地球的磁場很敏感，它們可以利用地原來，鴿子對地球的磁場很敏感，它們可以利用地球磁場的變化找到自己的家。如果在鴿子的頭部綁球磁場的變化找到自己的家。如果在鴿子的頭部綁上一塊磁鐵，鴿子就會迷航。如果鴿子飛過無線電上一塊磁鐵，鴿子就會迷航。如果鴿子飛過無線電發(fā)射塔，強大的電磁波干擾也會使它們迷失方向。發(fā)射塔，強大的電磁波干擾也會使它們迷失方向。 磁懸浮列車磁懸浮列車 上海的磁懸浮列車是上海的磁懸浮列車是全球唯一的一條商業(yè)全球唯一的一條商業(yè)運營磁懸浮列車運營磁懸浮列車 。 能自動關(guān)門的能自動關(guān)門的冰箱通常中鉸

12、鏈有冰箱通常中鉸鏈有一定的傾斜度，或一定的傾斜度，或者有一個叫做自動者有一個叫做自動關(guān)門扣及其托架的關(guān)門扣及其托架的裝置，加上門封磁裝置，加上門封磁條的吸力門體在一條的吸力門體在一定的角度就會自動定的角度就會自動關(guān)閉。關(guān)閉。 醫(yī)學(xué)技術(shù)醫(yī)學(xué)技術(shù)CT檢查：核磁共振成像技術(shù)檢查：核磁共振成像技術(shù)勘探礦床勘探礦床 由于所有物質(zhì)均具有或強或弱的磁性，如果它們聚集在一起，由于所有物質(zhì)均具有或強或弱的磁性，如果它們聚集在一起，形成礦床，那么必然對附近區(qū)域的地磁場產(chǎn)生干擾，使得地磁形成礦床，那么必然對附近區(qū)域的地磁場產(chǎn)生干擾，使得地磁場出現(xiàn)異常情況。根據(jù)這一點，可以在陸地、海洋或者空中測場出現(xiàn)異常情況。根據(jù)這

13、一點，可以在陸地、海洋或者空中測量大地的磁性，獲得地磁圖，對地磁圖上磁場異常的區(qū)域進行量大地的磁性，獲得地磁圖，對地磁圖上磁場異常的區(qū)域進行分析和進一步勘探，往往可以發(fā)現(xiàn)未知的礦藏或者特殊的地質(zhì)分析和進一步勘探，往往可以發(fā)現(xiàn)未知的礦藏或者特殊的地質(zhì)構(gòu)造。構(gòu)造。 普通的水雷或者地雷只能在接觸目標時爆炸，因此作普通的水雷或者地雷只能在接觸目標時爆炸，因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安裝磁性傳感器，由于坦克用有限。而如果在水雷或地雷上安裝磁性傳感器，由于坦克或者軍艦都是鋼鐵制造的，在它們接近（無須接觸目標）時，或者軍艦都是鋼鐵制造的，在它們接近（無須接觸目標）時，傳感器就可以探測到磁場的變化使水雷或地雷爆炸，提高了傳感器就可以探測到磁場的變化使水雷或地雷爆炸，提高了殺傷力。殺傷力。 在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，制空權(quán)是奪得戰(zhàn)役勝利的關(guān)鍵之一。但飛在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，制空權(quán)是奪得戰(zhàn)役勝利的關(guān)鍵之一。但飛機在飛行過程中很容易被敵方的雷達偵測到，從而具有較大的機在飛行過程中很容易被敵方的雷達偵測到，從而具有較大的危險性。為了躲避敵方雷達的監(jiān)測，可以在飛機表面涂一層特危險性。為了躲避敵方雷達的監(jiān)測，可以在飛機表面涂一層特殊的磁性材料吸波材料，它可以吸收雷達發(fā)射的電磁波，使殊的磁性材料吸波材料，它可以吸收雷達發(fā)射的電磁波，使得雷達電磁波很少