文科21指南針與遠(yuǎn)洋航海

1、 最早的磁性指向器最早的磁性指向器它由青鈾盤(pán)和磁石琢磨的勺組它由青鈾盤(pán)和磁石琢磨的勺組成，磁勺頭為磁性的北極，尾為南極。磁勺放置在地盤(pán)成，磁勺頭為磁性的北極，尾為南極。磁勺放置在地盤(pán)中心，受地磁作用，勺尾指向南方。中心，受地磁作用，勺尾指向南方。 第二章 磁場(chǎng)一、早期對(duì)磁的研究和使用一、早期對(duì)磁的研究和使用1 1、鄭和下西洋：、鄭和下西洋： 我國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家，導(dǎo)航時(shí)兼我國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家，導(dǎo)航時(shí)兼用羅盤(pán)和觀星用羅盤(pán)和觀星 ，二者相互補(bǔ)充，相互修正。，二者相互補(bǔ)充，相互修正。 用羅盤(pán)指引航向，探索航道，將船只航向的變動(dòng)與用羅盤(pán)指引航向，探索航道，將船只航向的變動(dòng)與

2、指南針指向的變動(dòng)的關(guān)系總結(jié)出來(lái)，畫(huà)出的航線在古代指南針指向的變動(dòng)的關(guān)系總結(jié)出來(lái)，畫(huà)出的航線在古代稱(chēng)為針路或針徑。稱(chēng)為針路或針徑。 1405140514331433年間，鄭和先后年間，鄭和先后7 7次下西洋。次下西洋。他率領(lǐng)當(dāng)他率領(lǐng)當(dāng)時(shí)世界上最強(qiáng)大的船隊(duì)，先后到達(dá)了亞洲、非洲的三十時(shí)世界上最強(qiáng)大的船隊(duì)，先后到達(dá)了亞洲、非洲的三十幾個(gè)國(guó)家。是世界航海史上偉大的壯舉。幾個(gè)國(guó)家。是世界航海史上偉大的壯舉。鄭和下西洋，不但是中國(guó)海上探險(xiǎn)事業(yè)的巨大成就，鄭和下西洋，不但是中國(guó)海上探險(xiǎn)事業(yè)的巨大成就，也是世界地理發(fā)現(xiàn)史上的光輝紀(jì)錄。也是世界地理發(fā)現(xiàn)史上的光輝紀(jì)錄。2 2、歐洲人的遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)：、歐洲人的遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)

3、： 在宋、元兩代，我國(guó)發(fā)明的指南針傳到了歐洲和在宋、元兩代，我國(guó)發(fā)明的指南針傳到了歐洲和亞洲的許多國(guó)家，使得近代歐洲的遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)成為可亞洲的許多國(guó)家，使得近代歐洲的遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)成為可能。能。 意大利航海家哥倫布（約意大利航海家哥倫布（約1451145115061506 ）進(jìn)行了遠(yuǎn)）進(jìn)行了遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)，在這次航行中，觀察到了磁偏角。洋探險(xiǎn)，在這次航行中，觀察到了磁偏角。 葡萄牙航海家麥哲倫（約葡萄牙航海家麥哲倫（約1480148015211521 ）也進(jìn)行了）也進(jìn)行了遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)，用了三年時(shí)間完成了舉世聞名的環(huán)球航遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)，用了三年時(shí)間完成了舉世聞名的環(huán)球航行。行。 所有這些遠(yuǎn)洋航行的成功，離不開(kāi)磁學(xué)知識(shí)的最

4、所有這些遠(yuǎn)洋航行的成功，離不開(kāi)磁學(xué)知識(shí)的最初應(yīng)用初應(yīng)用指南針。指南針。3、遠(yuǎn)洋航海的偉大意義、遠(yuǎn)洋航海的偉大意義 航海事業(yè)推動(dòng)了天文學(xué)、大地測(cè)量學(xué)、航海事業(yè)推動(dòng)了天文學(xué)、大地測(cè)量學(xué)、力學(xué)和數(shù)學(xué)等科學(xué)的發(fā)展，航海中的觀察力學(xué)和數(shù)學(xué)等科學(xué)的發(fā)展，航海中的觀察記錄也為這些學(xué)科的發(fā)展積累了大量數(shù)據(jù)記錄也為這些學(xué)科的發(fā)展積累了大量數(shù)據(jù)資料。資料。 航海和地理發(fā)現(xiàn)使歐洲各國(guó)的工商業(yè)得航海和地理發(fā)現(xiàn)使歐洲各國(guó)的工商業(yè)得到很大的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了資本的原始積累。到很大的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了資本的原始積累。 遠(yuǎn)洋航海促進(jìn)了冶金、造船、機(jī)械制造遠(yuǎn)洋航海促進(jìn)了冶金、造船、機(jī)械制造等技術(shù)和行業(yè)的發(fā)展。等技術(shù)和行業(yè)的發(fā)展。 這些為近

5、代科學(xué)在歐洲的誕生起到了促這些為近代科學(xué)在歐洲的誕生起到了促進(jìn)作用。進(jìn)作用。 二、磁場(chǎng)二、磁場(chǎng)1 1、磁場(chǎng)：磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng)。、磁場(chǎng)：磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng)。2 2、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)磁體有力的作用，同名磁極相、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)磁體有力的作用，同名磁極相斥斥 ，異名磁極相吸，異名磁極相吸 。3 3、磁場(chǎng)的方向：、磁場(chǎng)的方向：規(guī)定靜止小磁針規(guī)定靜止小磁針北極北極受力的方向，也即小磁針靜止受力的方向，也即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向 4 4、磁感線：、磁感線：（1 1）定義：在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線）定義：在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線, ,

6、在這些在這些 曲線上，每一點(diǎn)的曲線上，每一點(diǎn)的切線切線方向，都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相方向相同同。這樣的曲線叫磁感線。這樣的曲線叫磁感線。 (2)(2)目的：為形象地描述磁場(chǎng)而人為引入的假想曲線目的：為形象地描述磁場(chǎng)而人為引入的假想曲線(3)(3)特點(diǎn)：特點(diǎn)： a.a.某點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向；某點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向； b.b.疏密可以反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱；疏密可以反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱； c.c.磁感線是封閉曲線；磁感線是封閉曲線； d.d.任何兩條磁感線都不相交。任何兩條磁感線都不相交。（4 4）模擬磁感線：實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化的）模擬磁感線：實(shí)驗(yàn)中常用鐵屑在磁場(chǎng)中被

7、磁化的性質(zhì)，來(lái)模擬磁感線的形狀。條形磁體磁感線模擬圖性質(zhì)，來(lái)模擬磁感線的形狀。條形磁體磁感線模擬圖（5 5）條形磁體和蹄形磁體的磁感線：）條形磁體和蹄形磁體的磁感線：磁感線方向：磁感線方向：外部從外部從N N極到極到S S極；內(nèi)部從極；內(nèi)部從S S極到極到N N極。極。磁感線磁感線與與電場(chǎng)線電場(chǎng)線的聯(lián)系與區(qū)別的聯(lián)系與區(qū)別磁感線：磁感線：（1 1）為形象描述磁場(chǎng)而假）為形象描述磁場(chǎng)而假想的曲線，實(shí)際不存在想的曲線，實(shí)際不存在（2 2）疏密表示強(qiáng)弱，切線）疏密表示強(qiáng)弱，切線方向表示磁場(chǎng)方向方向表示磁場(chǎng)方向（3 3）磁鐵外部從）磁鐵外部從N N極到極到S S極，極，內(nèi)部從內(nèi)部從S S極到極到N N極

8、，形成極，形成閉合曲線閉合曲線（4 4）不相交）不相交電場(chǎng)線：電場(chǎng)線：（1 1）為形象描述電場(chǎng)而）為形象描述電場(chǎng)而假想的曲線，實(shí)際不存在假想的曲線，實(shí)際不存在（2 2）疏密表示強(qiáng)弱，切）疏密表示強(qiáng)弱，切線方向表示電場(chǎng)方向線方向表示電場(chǎng)方向（3 3）始于正電荷，終止）始于正電荷，終止于負(fù)電荷的于負(fù)電荷的非閉合曲線非閉合曲線（4 4）不相交）不相交三、地磁場(chǎng)：三、地磁場(chǎng)：1 1、定義、定義: :地球是個(gè)磁體地球是個(gè)磁體, ,具有磁場(chǎng)具有磁場(chǎng), ,叫地磁場(chǎng)。叫地磁場(chǎng)。2 2、磁偏角：、磁偏角：（1 1）地球的地理南北極與地磁場(chǎng)的南北相反）地球的地理南北極與地磁場(chǎng)的南北相反（2 2）地球的地理兩極與地

9、磁場(chǎng)的兩極并不）地球的地理兩極與地磁場(chǎng)的兩極并不重合重合, , 有個(gè)夾角有個(gè)夾角, ,叫地磁偏角叫地磁偏角, ,簡(jiǎn)稱(chēng)磁偏角簡(jiǎn)稱(chēng)磁偏角3 3、地磁場(chǎng)的磁感線分布圖、地磁場(chǎng)的磁感線分布圖 地磁場(chǎng)的分布大致地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)條形磁體。上就像一個(gè)條形磁體。地球的地理南北極與地球的地理南北極與地磁場(chǎng)的南北相反地地磁場(chǎng)的南北相反地球的地理兩極與地磁球的地理兩極與地磁場(chǎng)的兩極并不重合場(chǎng)的兩極并不重合, ,磁磁針并非準(zhǔn)確地指南或針并非準(zhǔn)確地指南或指北指北 各地磁感線近似平各地磁感線近似平行地面行地面4、不僅地球具有磁場(chǎng)，宇宙、不僅地球具有磁場(chǎng)，宇宙中的許多天體都有磁場(chǎng)。太陽(yáng)中的許多天體都有磁場(chǎng)。太陽(yáng)表

10、面的黑子、耀斑和太陽(yáng)風(fēng)等表面的黑子、耀斑和太陽(yáng)風(fēng)等活動(dòng)都與太陽(yáng)磁場(chǎng)有關(guān)?；顒?dòng)都與太陽(yáng)磁場(chǎng)有關(guān)。月球月球也有磁場(chǎng)。但月球不象地也有磁場(chǎng)。但月球不象地球那樣有一個(gè)全球性的磁球那樣有一個(gè)全球性的磁場(chǎng)?；鹦且矝](méi)有全球性的場(chǎng)?；鹦且矝](méi)有全球性的磁場(chǎng)，所以磁場(chǎng)，所以月球和火星月球和火星上指南針不起作用上指南針不起作用。我國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家，我國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家，導(dǎo)航時(shí)兼用導(dǎo)航時(shí)兼用 和和 ，二者相互補(bǔ)充，二者相互補(bǔ)充，相互修正。用羅盤(pán)指引航向，探索航道，相互修正。用羅盤(pán)指引航向，探索航道，將船只航向的變動(dòng)與將船只航向的變動(dòng)與 的變動(dòng)的的變動(dòng)的關(guān)系總結(jié)出來(lái)，畫(huà)出的航線在古代稱(chēng)為關(guān)

11、系總結(jié)出來(lái)，畫(huà)出的航線在古代稱(chēng)為 _或或 。意大利航海家哥倫布用了三年時(shí)間完成意大利航海家哥倫布用了三年時(shí)間完成了環(huán)球航行，在這次航行中，觀察到了環(huán)球航行，在這次航行中，觀察到了了 。磁體是通過(guò)磁體是通過(guò)對(duì)鐵一類(lèi)物質(zhì)發(fā)生作對(duì)鐵一類(lèi)物質(zhì)發(fā)生作用的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是用的，磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，是存在的存在的另一種形式，是客觀存在另一種形式，是客觀存在 反饋練習(xí)反饋練習(xí)羅盤(pán)羅盤(pán)觀星觀星指南針指向指南針指向針路針路針徑針徑磁偏角磁偏角磁場(chǎng)磁場(chǎng)物質(zhì)物質(zhì)磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫，同名，同名磁極磁極，異名磁極，異名磁極。規(guī)定：在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)，小磁針規(guī)定：在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)，小磁針_方向就

12、是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。方向就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁感線磁感線: 是在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲是在磁場(chǎng)中畫(huà)出一些有方向的曲線線,在這些曲線上在這些曲線上,每點(diǎn)的曲線方向每點(diǎn)的曲線方向,亦即該點(diǎn)亦即該點(diǎn)的的方方向，都跟該點(diǎn)的向，都跟該點(diǎn)的_相相同。磁感線的同。磁感線的表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱。表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱。地球在周?chē)臻g會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，叫地球在周?chē)臻g會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，叫 。地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)地磁場(chǎng)的分布大致上就像一個(gè)磁體。磁體。磁極磁極相斥相斥相吸相吸北極的受力北極的受力切線切線磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向疏密疏密 地磁場(chǎng)地磁場(chǎng)條形條形地球具有磁場(chǎng)，宇宙中的許多地球具有磁場(chǎng)，宇宙中的許多 都具都具有磁場(chǎng)。月球也有有磁場(chǎng)。月

13、球也有。火星不象地球。火星不象地球那樣有一個(gè)那樣有一個(gè) 的磁場(chǎng)，所以火星上的磁場(chǎng)，所以火星上_不起作用。不起作用。分別用字母在圖中空白處標(biāo)出磁體的南分別用字母在圖中空白處標(biāo)出磁體的南北極北極天體天體磁場(chǎng)磁場(chǎng)全球性全球性指南針指南針10確定磁場(chǎng)方向的方法是：將一不受外力確定磁場(chǎng)方向的方法是：將一不受外力的的放入磁場(chǎng)中需測(cè)定的位置，放入磁場(chǎng)中需測(cè)定的位置，當(dāng)小磁針在該位置靜止時(shí)，小磁針當(dāng)小磁針在該位置靜止時(shí)，小磁針N極極的指向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向的指向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向11小磁針的指南指北性表明地球是一個(gè)小磁針的指南指北性表明地球是一個(gè) 。小磁針小磁針大磁體大磁體12地理的地理的是地磁的北南極。指南

14、針并不是地磁的北南極。指南針并不指向地球的正南正北，其間有一個(gè)交角就是指向地球的正南正北，其間有一個(gè)交角就是 。在地球兩極附近，地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)。在地球兩極附近，地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為度約為510-5T，而永久磁鐵兩極附近的磁感，而永久磁鐵兩極附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為應(yīng)強(qiáng)度約為0.5T.地磁場(chǎng)是非常弱的。地磁場(chǎng)是非常弱的。13關(guān)于磁感線的下列說(shuō)法中，正確的是（關(guān)于磁感線的下列說(shuō)法中，正確的是（ ） 磁感線是真實(shí)存在于磁場(chǎng)中的有方向的曲線磁感線是真實(shí)存在于磁場(chǎng)中的有方向的曲線 磁感線上任一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)磁感線上任一點(diǎn)的切線方向，都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向相同的方向相同 磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出

15、發(fā)，終止于磁磁鐵的磁感線從磁鐵的北極出發(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14、下列說(shuō)法正確的是（、下列說(shuō)法正確的是（ ）磁極間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的磁極間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣也是客觀存在的的物質(zhì)磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣也是客觀存在的的物質(zhì)磁感線是實(shí)際存在的線，可由實(shí)驗(yàn)得到磁感線是實(shí)際存在的線，可由實(shí)驗(yàn)得到磁感線類(lèi)似于電場(chǎng)線，它總是從磁體的磁感線類(lèi)似于電場(chǎng)線，它總是從磁體的極出發(fā)終止于極出發(fā)終止于 12磁感線與電場(chǎng)線的聯(lián)系與區(qū)別：磁感線與電場(chǎng)線的聯(lián)系與區(qū)別：電場(chǎng)線電場(chǎng)線磁感線磁感線1電場(chǎng)線從電場(chǎng)線從 出發(fā)，出發(fā)，終止于終止于，電場(chǎng)線是，電場(chǎng)線是 的曲線，正、負(fù)電荷可單獨(dú)的曲線，正、負(fù)電荷可單獨(dú)存在存在1在磁體內(nèi)部，磁感線是從在磁體內(nèi)部，磁感線是從 極指向極指向 極，外部是從極，外部是從 出發(fā)從出發(fā)從進(jìn)去，磁感線是進(jìn)去，磁感線是 的曲線，、極是不可分割的的曲線，、極是不可分割的2 電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的到電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的方向一致，也與該點(diǎn)所在電方向一致，也與該點(diǎn)所在電場(chǎng)線的場(chǎng)線的 方向一致方向一