0201-指南针与远洋航海.ppt

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1、 最早的磁性指向器最早的磁性指向器它由青铀盘和磁石琢磨的勺组它由青铀盘和磁石琢磨的勺组成，磁勺头为磁性的北极，尾为南极。磁勺放置在地盘成，磁勺头为磁性的北极，尾为南极。磁勺放置在地盘中心，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 磁场2.1 2.1 指南针和远洋航海指南针和远洋航海一、早期对磁的研究和使用一、早期对磁的研究和使用1 1、郑和下西洋：郑和下西洋：我国是最早在航海上使用指南针的国家，导航时兼我国是最早在航海上使用指南针的国家，导航时兼用罗盘和观星用罗盘和观星 ，二者相互补充，相互修正。，二者相互补充，相互修正。用罗盘指引航向，探索航道，将船只航向的变动与用罗

2、盘指引航向，探索航道，将船只航向的变动与指南针指向的变动的关系总结出来，画出的航线在古代指南针指向的变动的关系总结出来，画出的航线在古代称为针路或针径。称为针路或针径。1405143314051433年间，郑和先后年间，郑和先后7 7次下西洋。次下西洋。他率领当他率领当时世界上最强大的船队，先后到达了亚洲、非洲的三十时世界上最强大的船队，先后到达了亚洲、非洲的三十几个国家。是世界航海史上伟大的壮举。几个国家。是世界航海史上伟大的壮举。郑和下西洋，不但是中国海上探险事业的巨大成就，郑和下西洋，不但是中国海上探险事业的巨大成就，也是世界地理发现史上的光辉纪录。也是世界地理发现史上的光辉纪录。2 2

3、、欧洲人的远洋探险：欧洲人的远洋探险：在宋、元两代，我国发明的指南针传到了欧洲和在宋、元两代，我国发明的指南针传到了欧洲和亚洲的许多国家，使得近代欧洲的远洋探险成为可亚洲的许多国家，使得近代欧洲的远洋探险成为可能。能。意大利航海家哥伦布（约意大利航海家哥伦布（约1451150614511506 ）进行了）进行了远远洋探险，洋探险，在这次航行中，观察到了磁偏角。在这次航行中，观察到了磁偏角。葡萄牙葡萄牙航海家麦哲伦（约航海家麦哲伦（约1480152114801521 ）也进行了）也进行了远洋探险远洋探险，用了三年时间，用了三年时间完成了举世闻名的环球航完成了举世闻名的环球航行。行。所有这些远洋航

4、行的成功，离不开磁学知识的最所有这些远洋航行的成功，离不开磁学知识的最初应用初应用指南针。指南针。二、磁场二、磁场1 1、磁场：磁体周围存在磁场。、磁场：磁体周围存在磁场。2 2、磁场的基本性质：对磁体有力的作用，同名磁极相、磁场的基本性质：对磁体有力的作用，同名磁极相斥斥 ，异名磁极相吸，异名磁极相吸 。3 3、磁场的方向：、磁场的方向：规定静止小磁针规定静止小磁针北极受力的方向，也即小磁针静止北极受力的方向，也即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向磁场方向 4 4、磁感线：、磁感线：（1 1）定义：在磁场中画出一些有方向的曲线）定义：在磁场中画出一

5、些有方向的曲线,在这些在这些 曲线上，每一点的切线方向，都跟该点的磁场方向相曲线上，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。同。这样的曲线叫磁感线。(2)(2)目的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线目的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线(3)(3)特点：特点：a.a.某点切线方向表示该点的磁场方向；某点切线方向表示该点的磁场方向；b.b.疏密可以反映磁场的强弱；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。（4 4）模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的）模拟磁感线：实验中常用铁屑在

6、磁场中被磁化的性质，来模拟磁感线的形状。条形磁体磁感线模拟图性质，来模拟磁感线的形状。条形磁体磁感线模拟图（4 4）模拟磁感线：实验中常用铁屑在磁场中被磁化的）模拟磁感线：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。条形磁体磁感线模拟图性质，来模拟磁感线的形状。条形磁体磁感线模拟图（5 5）条形磁体和蹄形磁体的磁感线：）条形磁体和蹄形磁体的磁感线：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。磁场的方向：磁场的方向：四个方向的统一：磁场的方向小磁针静止时N极指向N极的受力方向磁感线上某点的切线方向磁感线磁感线与与电场线电场线

7、的联系与区别的联系与区别磁感线：磁感线：（1 1）为形象描述磁场而假）为形象描述磁场而假想的曲线，实际不存在想的曲线，实际不存在（2 2）疏密表示强弱，切线）疏密表示强弱，切线方向表示磁场方向方向表示磁场方向（3 3）磁铁外部从）磁铁外部从N N极到极到S S极，极，内部从内部从S S极到极到N N极，形成极，形成闭合曲线闭合曲线（4 4）不相交）不相交电场线：电场线：（1 1）为形象描述电场而）为形象描述电场而假想的曲线，实际不存在假想的曲线，实际不存在（2 2）疏密表示强弱，切）疏密表示强弱，切线方向表示电场方向线方向表示电场方向（3 3）始于正电荷，终止）始于正电荷，终止于负电荷的于负电

8、荷的非闭合曲线非闭合曲线（4 4）不相交）不相交三、地磁场：三、地磁场：1 1、定义、定义:地球是个磁体地球是个磁体,具有磁场具有磁场,叫地磁场。叫地磁场。2 2、磁偏角：、磁偏角：（1 1）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）地球的地理两极与地磁场的两极并不）地球的地理两极与地磁场的两极并不重合重合,有个夹角有个夹角,叫地磁偏角叫地磁偏角,简称磁偏角简称磁偏角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：宇宙中的许多天体都具有、说明：宇宙中的许多天体都具有磁场。月球也有磁场。但月球不象地磁场。月球也有磁场。但月球不象地球那样有一个

9、全球性的磁场。火星也球那样有一个全球性的磁场。火星也没有全球性的磁场，所以月球和火星没有全球性的磁场，所以月球和火星上指南针不起作用。上指南针不起作用。地磁场的分布大致地磁场的分布大致上就像一个条形磁体。上就像一个条形磁体。地球的地理南北极与地球的地理南北极与地磁场的南北相反地地磁场的南北相反地球的地理两极与地磁球的地理两极与地磁场的两极并不重合场的两极并不重合,磁磁针并非准确地指南或针并非准确地指南或指北指北 各地磁感线近似平各地磁感线近似平行地面行地面1地理的地理的 是地磁的北南极。指南针并不指是地磁的北南极。指南针并不指向地球的正南正北，其间有一个交角叫向地球的正南正北，其间有一个交角叫

10、 。在地球两极附近，地磁场的磁感应强度约为。在地球两极附近，地磁场的磁感应强度约为510-5T，而永久磁铁两极附近的磁感应强度约为，而永久磁铁两极附近的磁感应强度约为0.5T.地磁场是非常弱的。地磁场是非常弱的。2关于磁感线的下列说法中，正确的是（关于磁感线的下列说法中，正确的是（）磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场的方向相同的方向相同磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁铁的南极铁的南极磁感线有可能出现相交的情况磁感线有可能出现相交的情况

11、南北极南北极磁偏角磁偏角B3下列情况可以肯定钢针没有磁性的是（下列情况可以肯定钢针没有磁性的是（）将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，再将钢针的这一端接近磁体的南极，则两者相互再将钢针的这一端接近磁体的南极，则两者相互排斥排斥 将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相互再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相互排斥排斥 将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互排斥，将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互排斥，再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相互再将钢针的另一端接近

12、磁体的北极，则两者相互吸引吸引,将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，再将钢针的另一端接近磁体的北极再将钢针的另一端接近磁体的北极,则两者相互吸则两者相互吸引引 D4、下列说法正确的是（、下列说法正确的是（）磁极间的相互作用是通过磁场发生的磁极间的相互作用是通过磁场发生的磁场和电场一样也是客观存在的的物磁场和电场一样也是客观存在的的物质质磁感线是实际存在的线，可由实验得磁感线是实际存在的线，可由实验得到到磁感线类似于电场线，它总是从磁体磁感线类似于电场线，它总是从磁体的极出发终止于的极出发终止于 AB小结小结一、磁场一、磁场1 1、磁场：磁体周围存

13、在磁场。类似电场。、磁场：磁体周围存在磁场。类似电场。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.名磁极相斥名磁极相斥 ，异名磁极相吸异名磁极相吸 。3 3、作用过程：通过磁场实现。、作用过程：通过磁场实现。4 4、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向，也即小、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向，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磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向二、磁感线：二、磁感线：1 1、作用：形象地描述磁场。切线方向表示磁场方向；、作用：形象地描述磁场。切线方向表示磁场方向；疏密表示磁场强弱。疏密表示磁场强弱。2 2、磁感线

14、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 3 3、特点：不相交、不中断的闭合曲线、特点：不相交、不中断的闭合曲线 4 4、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实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质性质,来模拟磁感线的形状。来模拟磁感线的形状。5 5、条形磁体和蹄形磁体的磁感线形状。、条形磁体和蹄形磁体的磁感线形状。注意：内部：从注意：内部：从S S极到极到N N极极6 6、磁感线与电场线的联系与区别、磁感线与电场线的联系与区别三、地磁场三、地磁场1 1、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。南北极相反南北极相反.各地磁感线近似平行地面各地磁感线近似平行地面2 2、磁偏角：地理两极与地磁场的两极并不重合、磁偏角：地理两极与地磁场的两极并不重合,有个有个 夹角夹角,叫地磁偏角。叫地磁偏角。3 3、说明：许多天体都具有磁场、说明：许多天体都具有磁场.月球也有磁场月球也有磁场.火星火星 没有全球性的磁场没有全球性的磁场,所以火星上指南针不起作用。所以火星上指南针不起作用。