《指南針與遠洋航?！穼W案設計

1、.?指南針與遠洋航海?學案設計一、學時1課時二、學習目的1.通過閱讀理解指南針在遠洋航海中的作用，領(lǐng)會科學技術(shù)在社會開展中的作用;2.學習磁感線，知道磁感線上任一點的切線方向就是該點的磁場方向;3.會用磁感線描繪條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場分布情況;4.理解地理南北極與地磁南北極反向并且不重合，知道磁偏角。三、學習重點磁感線和磁場方向四、學習難點磁感線描繪條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場分布情況。五、學習內(nèi)容導航六、自主學習過程任務一：閱讀材料一：司南和指南針的開展史指南針也叫羅盤針，是我國古代創(chuàng)造的利用磁石指極性制成的指南儀器。因此，介紹司南必須從磁石說起。磁石通常稱為“吸鐵石，它把許多鐵屑緊緊吸在一起

2、，就象一個慈祥的母親吸引自己的孩子，所以人們稱它為“慈石。磁石吸鐵是因為每塊磁石兩頭都有不同的磁極，一頭叫正極，另一頭叫負極。人類居住的地球也是一塊天然大磁鐵，地球的南北兩頭也有不同的磁極，地球的北極是負磁極，地球南極為正磁極。根據(jù)同性磁極相排斥，異性磁極相吸引的原理，拿一根可以自由轉(zhuǎn)動的磁針，無論站在地球的什么地方，它的正極總是指北，負極總是指南。戰(zhàn)國時期，人們利用磁石指示南北的特性制成了指南工具司南。但是，戰(zhàn)國時期的司南是什么樣子無法考證。?中國歷史?課本插圖“司南，是根據(jù)中國歷史博物館展品“漢代司南模型繪制的。這個模型是后人根據(jù)史書記載以及地下出土的漢代地盤實物制成的。地盤是青銅做成的，

3、內(nèi)圓外方，中心圓面磨得非常光滑，以保證勺體指示方向的準確性。中心圓外圍依次布列八卦、天干、地支和二十八宿，共計二十四個方位。地盤中心的小勺是用整塊的天然磁鐵磨成的，磁鐵的正極磨成司南的長柄，勺頭底部是半球面，非常光滑。使用時先把地盤放平，再把司南放在地盤中間，用手撥動勺柄，使它轉(zhuǎn)動，等到司南停下來，勺柄所指方向就是南方。這種勺形司南直到八世紀時仍在應用。到了宋代，勞動人民掌握了制造人工磁體的技術(shù)，又制造了指南魚。指南魚是把薄鋼片剪成魚形，長二寸，寬五分，魚的肚皮部分凹下去，使魚象船一樣能浮在水面上。然后把魚和天然磁鐵放在一起，由于磁體的吸力，鋼片受磁感應也具有磁性。這種人工傳磁方法制成的指南魚

4、比使用司南方便多了，只要有一碗水，把指南魚放在水面上就能區(qū)分方向了。經(jīng)過長期的改進，人們又把鋼針在天然磁體上磨擦，鋼針也有了磁性。這種經(jīng)過人工傳磁的鋼針可以說是正式的指南針了。沈括在他的?夢溪筆談?中提到他對指南針的用法做過四種試驗，即水浮法、縷懸法、指甲法和碗唇法。“水浮法是把指南針放在有水的碗里，使它浮在水面上，指示方向。“縷懸法就是在磁針中部涂上一些蠟，上面粘一根絲線，把絲線懸在木架上，針下安放一個標有方位的圓盤，靜止時鋼針就指示南北?！爸讣追ň褪前唁撫樂旁谑种讣酌嫔希p輕轉(zhuǎn)動，由于手指甲的光滑，磁針就和司南一樣也能發(fā)生指南作用?！巴氪椒ㄊ前汛裴樂旁诠饣耐脒吷?，轉(zhuǎn)動磁什，便和指甲法一樣

5、發(fā)生指南作用。沈括經(jīng)過精細的觀察實驗，還發(fā)現(xiàn)磁針指示的方向并不是正南正北，而是微偏西北和東南，這種發(fā)如今科學上叫磁偏角。我國不但是世界上最早創(chuàng)造指南針的國家，而且也是最早把指南針用于航海的國家。十一世紀末，指南針開場用于航海，北宋時候的朱彧在?萍洲可談?里講到當時海船上的人識別地理方向，晚上看星辰，白天看太陽，陰天落雨就看指南針。北宋時期出使朝鮮的徐競在?宣和奉使高麗圖經(jīng)?中也說：船隊航海，夜晚“視星斗前邁，假設晦冥，那么用指南浮針?？梢娔菚r從事航海的人們已經(jīng)普遍地掌握了指南科學知識。隨著指南針在航海上的廣泛應用，指南針本身裝置也得到了改進。南宋時開場把磁針與分方位的裝置組裝成一個整體，這就是

6、羅盤。到了元朝，又有人造出立針式的指南龜和指南魚。課本上的指南針插圖，是現(xiàn)代所用指南針的示意圖。指南針的創(chuàng)造和應用，不僅使人們抑制了遠航時不易區(qū)分方向的困難，而且也推動了世界航海事業(yè)的開展和文化交流。南宋時一些阿拉伯商人和波斯商人經(jīng)常搭乘我國的漁船往來貿(mào)易，他們學會了指南針的制造方法，同時又把這個方法傳到了歐洲。到了十二世紀末、十三世紀初，阿拉伯和歐洲一些國家才開場用指南針來航海，比起我國已經(jīng)遲了一百多年。答復以下問題：指南針起始于什么時期?最早的指南針叫什么?材料二：我國的遠洋探險鄭和下西洋閱讀教材25、26頁“鄭和下西洋后答復以下問題：1.鄭和下西洋的寶船上使用的掌握航向的工具是什么?2.

7、古代航海資料上記載的“針路指什么?3.鄭和下西洋所到達過的區(qū)域有哪些?4.鄭和下西洋有什么重大的意義?材料三：閱讀歐洲人的遠洋探險15世紀葡萄牙和西班牙的遠洋探險，使當時西歐的這兩個小國，一躍成為當時世界上最強大的國家之一。如今的“深空探測就像當時的遠洋探險一樣充滿“時機。探險比的是哪個國家有目的方向、強大的精神意志、愛15世紀葡萄牙和西班牙的遠洋探險，使當時西歐的這兩個小國，一躍成為當時世界上最強大的國家之一。如今的“深空探測就像當時的遠洋探險一樣充滿“時機。探險比的是哪個國家有目的方向、強大的精神意志、愛冒險的精神及國家對探險的金錢投入。13.14世紀葡萄牙人和西班牙人就是憑著強大的精神意

8、志，豪不畏懼的冒險精神及國家對遠洋探險的宏大支持，成就了他們對地理的大發(fā)現(xiàn)。那時的遠洋探險大發(fā)現(xiàn)，不僅使葡萄牙和西班牙獲得了宏大的財富，還會惠及到周邊的英國、法國、荷蘭，進而影響、改變了全世界。15世紀葡萄牙的遠洋探險，是由葡萄牙王子恩里克發(fā)起和主持的，1443年，葡萄牙的航海家穿越了‘西方未知世界盡頭’的博哈多爾角，完成了征服遠洋的第一步。之后，他們再接再厲,到恩里克死后，葡萄牙的航海家已到過非洲西海岸4000多公里的地方。1487年，葡萄牙航海事業(yè)的繼承者葡萄牙國王“假設昂二世，派迪亞士率三艘帆船繼續(xù)沿大西洋南下，航行半年后，船隊繞過了非洲的最南端好

9、望角，發(fā)現(xiàn)了通往東方的海上通道。1498年，達.伽馬奉葡萄牙國王曼努埃爾一世之命，率四艘船從里斯本出發(fā)，經(jīng)過四年的航行，到達了印度的卡利卡特港，這也是七十年前鄭和下西洋時展示天國國威的地方。之后葡萄牙沿著這條通往東方的海上之路，把殖民地從北非一直開拓到了我國的“澳門，1500年，曼努埃爾一世任命佩德羅·卡布拉爾為東印度探險隊指揮官。當年3月9日，他率領(lǐng)由13艘裝備有重武器的船只組成的船隊從里斯本出發(fā)，開場史詩般的探險航行。船隊從佛得角群島向西南航行，在途中遇強烈風暴而遠離非洲西海岸，順赤道洋流于4月22日漂抵巴西東海岸的帕斯夸爾山，在塞古魯港即今加布拉利亞灣登陸。他在岸邊

10、豎起刻有葡萄牙王室徽章的十字架，宣布這片土地為葡王所有，并派人回國報訊。然后率船隊繼續(xù)航行，重新橫渡大西洋，繞非洲好望角，發(fā)現(xiàn)了馬達加斯加島。獲得了大于葡萄牙本國幾十倍的殖民地和財富。葡萄牙征服遠洋的同時西班牙也不甘落后，1492年西班牙女王“伊莎貝爾開場支持本國的遠洋探險。1492年，哥倫布在西班牙女王的支持下，進展了第一次遠洋探險，使哥倫布發(fā)現(xiàn)了美洲大陸，其后，美洲大陸大部分土地及財富歸西班牙所有。1519年，麥哲倫帶著五艘船、50名船員，進展了人類第一次環(huán)球探險，經(jīng)過1080個日夜、1萬7千公里的航行，終于完成了環(huán)球探險的壯舉。此次環(huán)球探險不僅證明地球是圓的，而且在太平洋上還發(fā)現(xiàn)了很多與

11、世隔絕的島嶼，最重要的是它證明了“西班牙有稱霸海洋的才能。葡萄牙和西班牙遠洋探險獲得的宏大成功，深深刺激了英、法、荷等國。它們也紛紛參加遠洋探險的行列，英國女王除了支持本國的航海家進展遠洋探險外如17681771年支持詹姆斯·庫克遠洋探險，使其發(fā)現(xiàn)了澳大利亞，還支持本國的海盜對西班牙從海外運回本國的財富船隊進展搶奪。1642年，荷蘭航海家阿貝爾·楊松·塔斯曼發(fā)現(xiàn)了塔斯馬尼亞島、新西蘭和斐濟，而荷蘭人也憑借其豐富的航海經(jīng)歷及優(yōu)良的港口，壟斷了海上貿(mào)易，成為海上的“馬車夫。從此海洋成為了最狂熱、最有誘惑力的地方，控制了海洋就等于控制

12、了全世界。冒險的精神及國家對探險的金錢投入。13.14世紀葡萄牙人和西班牙人就是憑著強大的精神意志，豪不畏懼的冒險精神及國家對遠洋探險的宏大支持，成就了他們對地理的大發(fā)現(xiàn)。那時的遠洋探險大發(fā)現(xiàn)，不僅使葡萄牙和西班牙獲得了宏大的財富，還會惠及到周邊的英國、法國、荷蘭，進而影響、改變了全世界。15世紀葡萄牙的遠洋探險，是由葡萄牙王子恩里克發(fā)起和主持的，1443年，葡萄牙的航海家穿越了‘西方未知世界盡頭’的博哈多爾角，完成了征服遠洋的第一步。之后，他們再接再厲,到恩里克死后，葡萄牙的航海家已到過非洲西海岸4000多公里的地方。1487年，葡萄牙航海事業(yè)的繼承者

13、葡萄牙國王“假設昂二世，派迪亞士率三艘帆船繼續(xù)沿大西洋南下，航行半年后，船隊繞過了非洲的最南端好望角，發(fā)現(xiàn)了通往東方的海上通道。1498年，達.伽馬奉葡萄牙國王曼努埃爾一世之命，率四艘船從里斯本出發(fā)，經(jīng)過四年的航行，到達了印度的卡利卡特港，這也是七十年前鄭和下西洋時展示天國國威的地方。之后葡萄牙沿著這條通往東方的海上之路，把殖民地從北非一直開拓到了我國的“澳門，1500年，曼努埃爾一世任命佩德羅·卡布拉爾為東印度探險隊指揮官。當年3月9日，他率領(lǐng)由13艘裝備有重武器的船只組成的船隊從里斯 。1642年，荷蘭航海家阿貝爾·楊松·塔

14、斯曼發(fā)現(xiàn)了塔斯馬尼亞島、新西蘭和斐濟，而荷蘭人也憑借其豐富的航海經(jīng)歷及優(yōu)良的港口，壟斷了海上貿(mào)易，成為海上的“馬車夫。從此海洋成為了最狂熱、最有誘惑力的地方，控制了海洋就等于控制了全世界。結(jié)合閱讀教材26頁后答復：試問古代的航海有什么意義?任務二：回憶初中所學有關(guān)磁現(xiàn)象的知識一磁1.磁性：磁鐵具有 的性質(zhì)，磁鐵的這種性質(zhì)叫做磁性。2.磁體：具有 叫做磁體。3.磁極：磁體的各部分磁性強弱不同， 磁極。任何磁鐵都有兩個磁極，一個叫 ，一個 。磁極間的互相作用是：同名磁極_，異名磁極_。二磁場1.磁場：磁體周圍 ;2.作用過程：通過 實現(xiàn)。磁體是通過_對鐵一類物質(zhì)發(fā)生作用的，磁場和電場一樣，是_存在

15、的另一種形式，是客觀存在。3.磁場方向的規(guī)定：在磁場中的任意一點，小磁針_方向就是那一點的磁場方向。4.磁感線：是在磁場中畫出一些有方向的曲線，在這些曲線上每點的切線方向，亦即該點的_方向。磁感線的_表示磁場強弱。是為了形象地描繪磁場而人為引入的 。5.模擬磁感線：實驗中常用鐵屑在磁場中被磁化的性質(zhì)，來模擬磁感線的形狀。6.在磁體外部：磁感線從 極到 極，磁體內(nèi)部：磁感線從S極到N極。7.磁體的磁感線特點：a.磁感線某點的切線方向表示該點的 ;b.磁感線的疏密可以反映 ;c. 磁感線是 曲線;d.任何兩條磁感線都 。三磁性的地球1.地球是個磁體，地球在周圍空間會產(chǎn)生磁場，叫_。地磁場的分布大致

16、上就像一個_磁體，各地磁感線近似平行地面。2.地球的地理南北極與地磁場的南北極 ，地球的地理兩極與地磁場的兩極 ，磁針并非準確地指南或指北，有個夾角，叫 ，簡稱磁偏角。3.地球具有磁場，宇宙中的許多_都具有磁場。月球也有_。但火星不像地球那樣有一個_的磁場，因此_不能在火星上工作。任務三：閱讀磁現(xiàn)象在生活中的應用1.隱形飛機在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，制空權(quán)是奪得戰(zhàn)役成功的關(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，從而具有較大的危險性。為了躲避敵方雷達的監(jiān)測，可以在飛機外表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，使得雷達電磁波很少發(fā)生反射，因此敵方雷達無法探測到雷達回波，不能

17、發(fā)現(xiàn)飛機，這就使飛機到達了隱身的目的。這就是大名鼎鼎的“隱形飛機。隱身技術(shù)是目前世界軍事科研領(lǐng)域的一大熱點。美國的F117隱形戰(zhàn)斗機便是一個成功運用隱身技術(shù)的例子。2.勘探礦床由于所有物質(zhì)均具有或強或弱的磁性，假如它們聚集在一起，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)域進展分析和進一步勘探，往往可以發(fā)現(xiàn)未知的礦藏或者特殊的地質(zhì)構(gòu)造。3.核磁共振成像技術(shù)在醫(yī)學上，利用核磁共振可以診斷人體異常組織，判斷疾病，這就是我們比較熟悉的核磁共振成像技術(shù)，其根本原理如下：原子核帶有正電，并進

18、展自旋運動。通常情況下，原子核自旋軸的排列是無規(guī)律的，但將其置于外加磁場中時，核自旋空間取向從無序向有序過渡。自旋系統(tǒng)的磁化矢量由零逐漸增長，當系統(tǒng)到達平衡時，磁化強度到達穩(wěn)定值。假如此時核自旋系統(tǒng)受到外界作用，如一定頻率的射頻激發(fā)原子核即可引起共振效應。在射頻脈沖停頓后，自旋系統(tǒng)已激化的原子核，不能維持這種狀態(tài)，將回復到磁場中原來的排列狀態(tài)，同時釋放出微弱的能量，成為射電信號，把這許多信號檢出，并使之時進展空間分辨，就得到運動中原子核分布圖像。核磁共振的特點是流動液體不產(chǎn)生信號稱為流動效應或流動空白效應。因此血管是灰白色管狀構(gòu)造，而血液為無信號的黑色。這樣使血管很容易軟組織分開。正常脊髓周圍

19、有腦脊液包圍，腦脊液為黑色的，并有白色的硬膜為脂肪所襯托，使脊髓顯示為白色的強信號構(gòu)造。核磁共振已應用于全身各系統(tǒng)的成像診斷。效果最正確的是顱腦，及其脊髓、心臟大血管、關(guān)節(jié)骨骼、軟組織及盆腔等。對心血管疾病不但可以觀察各腔室、大血管及瓣膜的解剖變化，而且可作心室分析，進展定性及半定量的診斷，可作多個切面圖，空間分辨率高，顯示心臟及病變?nèi)?，及其與周圍構(gòu)造的關(guān)系，優(yōu)于其他X線成像、二維超聲、核素及CT檢查。七、活學活用1.我國是最早在航海上使用指南針的國家，導航時兼用_和_，二者互相補充，互相修正。用羅盤指引航向，探究航道，將船只航向的變動與_的變動的關(guān)系總結(jié)出來，畫出的航線在古代稱為_或_。2.意大利航海家哥倫布用了三年時間完成了環(huán)球航行，通過這次航行，人類更加認識到地球是_。3.分別用字母在圖中空白處標出磁體的南北極4.關(guān)于磁感線和電場線，以下說法中正確的選項是 A.磁感線是閉合曲線，而靜電場線不是閉合