一指南针与远洋航海
第一节指南针与远洋航海
能自动关门的 冰箱通常中铰链有 一定的倾斜度，或 者有一个叫做自动 关门扣及其托架的 装置，加上门封磁 条的吸力门体在一 定的角度就会自动 关闭。
医学技术 CT检查：核共振成像技术
勘探矿床 由于所有物质均具有或强或弱的磁性，如果它们 聚集在一起，形成矿床，那么必然对附近区域的地磁 场产生干扰，使得地磁场出现异常情况。根据这一点， 可以在陆地、海洋或者空中测量大地的磁性，获得地 磁图，对地磁图上磁场异常的区域进行分析和进一步 勘探，往往可以发现未知的矿藏或者特殊的地质构造。
普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸， 因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安装磁性传 感器，由于坦克或者军舰都是钢铁制造的，在它们 接近（无须接触目标）时，传感器就可以探测到磁 场的变化使水雷或地雷爆炸，提高了杀伤力。
磁现象在生活中的应用
在现代战争中，制空权是夺得战役胜利的关键之 一。但飞机在飞行过程中很容易被敌方的雷达侦测到， 从而具有较大的危险性。为了躲避敌方雷达的监测， 可以在飞机表面涂一层特殊的磁性材料－吸波材料， 它可以吸收雷达发射的电磁波，使得雷达电磁波很少 发生反射，因此敌方雷达无 法探测到雷达回波，不能发现飞 机，这就使飞机达到了隐身的目 的。这就是大名鼎鼎的“隐形飞机”。 隐身技术是目前世界军事科研 领域的一大热点。美国的F117隐形 战斗机便是一个成功运用隐身技术 的例子。
所有这些远洋航行的成功,都离不开磁学知识的 指南针 应用——_________.
3. 磁场
相斥 磁极 ，同名磁极_______ ⑴磁体上磁性最强的部分叫______ 相吸 。 _，异名磁极________ 北极的受力方 ⑵ 规定：在磁场中的任意一点，小磁针___________ 向就是那一点的磁场方向。 ⑶ 磁感线: 是在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些 切线 方向，都跟该点的_________ 磁场方向 曲线上,某点的_______ 疏密 表示磁场强弱。 相同。磁感线的________ 地磁场 。地磁场 ⑷ 地球在周围空间会产生磁场，叫________ 条形 磁体。 的分布大致上就像一个_______
指南针与远洋航海
图2-1-2
一、磁现象和磁场的方向 几个概念的比较
磁性 磁体 磁极
Hale Waihona Puke 天然磁石能吸引铁质物体的性质 具有磁性的物体，如条形磁铁 磁体上磁性最强的区域，有S极、N极
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引． 对于磁现象的应用，指南针 (司南 )是我国古代四大发明之 一． 磁场的方向 (1)规定：小磁针静止时 N 极的指向为该处的磁场方向． (2)磁铁内部磁场方向由 S 极指向 N 极；磁铁外部由 N 极指向 S 极．
磁感线的理解
【典例 2】 关于磁感线，下列说法中正确的是( A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场 B．磁感线总是从 N 极到 S 极 C．磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致 D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交 )．
解析
磁感线是为了形象描绘磁场而假设的一组有方向的曲
线，曲线上每一点的切线方向表示磁场的方向，曲线疏密表示 磁场强弱，所以 C 正确，A 不正确；在磁铁外部磁感线从 N 极 到 S 极，内部从 S 极到 N 极，磁感线不相交，所以 B、D 不正 确． 答案 C
二、磁场 1．定义：是存在于磁体 周围的一种特殊物质．磁体间的作用 是通过 磁场 来实现的． 2．磁场的方向：在磁场中的任一点，小磁针 N极 的受力方向， 亦即小磁针 静止 时北极所指的方向，就是该点的磁场方向． 三、磁感线 1．定义：在磁场中画出一些有方向的曲线，使这些曲线上每 一点的 切线方向 都与该点的 磁场方向 一致．这样的曲线 叫磁感线．磁感线客观上是不存在的，是虚拟的．
一 指南针与远洋航海
1．了解指南针在远洋航海中的作用，理解科学技术在社会发 展中的作用 2．知道磁感线，知道磁感线上任一点的切线方向就是该点的 磁场方向． 3．了解用磁感线描述条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况． 4．了解地理南北极与地磁南北极反向并且不重合，知道磁偏 角．
高中物理选修11知识点归纳
选修1-1第一章磁场一.指南针与远洋航海用指南针导航，用尾舵驾驭方向，有效利用风力是远古航海的三大必要条件郑和下西洋是世界最早的航海壮举，用罗盘与观星相结合，相互补充，相互修正中国的指南针的独创对于世界的海航有极大的推动作用由于人们东部的物质文明的渴望，1542年哥伦布带领了船队在西班牙的资助下到达了巴拿马群岛，视察到了地磁偏角（比中国沈括晚400年）。
1519年葡萄牙航海家在西班牙的资助下完成了世界性的环游，证明地球是一个圆的球体。
航海的进行促进了西方资本主义的外扩，为其世界资本积累奠定基础二.磁场磁极通过磁场相互联系起来，但不须要接触，是一真实存在的物质。
磁场的方向是依据小磁针的北极的方一直确定的。
磁感线是依据将铁屑放在磁场的四周，被磁化后则形成的物质形态。
虽然人们无法用眼睛视察，但是真实存在的磁场的方向由北极指向南极（条形磁体内部也存在磁场）特点：是闭合的曲线，磁场线在磁场中相互不相交，疏密表示强弱三磁性的地球地理的磁极与事实上地球的磁极是相反的，但存在肯定的磁偏角。
磁偏角在地球的不同位置是不同的，是在缓慢移动的过程。
宇宙中的很多的天体都有磁场。
太阳表面的黑子与耀斑都与磁场有关。
（但是只有地球的磁场是全球性的）二. 电流的磁场一.电流的磁效应奥斯特利用直导线与小磁针通电后的推断说明白不仅磁体能产生磁场，电流也能产生磁场---电流的磁效应二.电流磁场的方向但探讨的物体为直的磁体时，则用右手的大拇指代表电流的方向，四指代表磁感线的方向。
当探讨的是条形或螺线管时，则大拇指指向的磁感线的方向，四指指向电流的方向（磁感线的方向与磁体正极的方向一样）既大拇指指向的是磁体的北极三磁场对通电导体的作用一.通电导体在磁场中受到的力的作用称作安培力。
当电流方向与磁场的方向呈90度是，则安培力达到最大值。
当平行时则为0，当斜交时，处于最大值与最小值之间公式：F=BIL探讨时运用限制变量法，处在匀称电场中导体与磁场垂直二.磁场感应强度在不同的磁场中，B的值是不同的，单位是T磁感应强度是一个矢量，方向与磁场的北极的方向一样三安培力的方向左手定则。
指南针与远洋航海
你们知道吗： 你们知道吗： 指南针不是指向正南方
地磁的南极跟地理的北极并不是 完全重合而是有一个偏角，称之为 完全重合而是有一个偏角， 磁偏角
指南针之于航海
有了指南针， 有了指南针， 我就有了方向， 我就有了方向， 有了向前航行的力量
小结： 小结：
地磁场指 南 针 作用小来自针受力地磁小磁针
人生又何尝不需要 一个指南针呢， 一个指南针呢，为 我们指引方向， 我们指引方向，为 我们导航…… 我们导航
磁石是受阳气的孕育而产生的， 磁石是受阳气的孕育而产生的， 阳气属火，位于南方， 阳气属火，位于南方， 因此南方相当于磁针之母。 因此南方相当于磁针之母。 这样，磁针既要眷顾母亲， 这样，磁针既要眷顾母亲， 又要留恋子女，自然就要指向南北方向。 又要留恋子女，
指南针的工作原理
• 小磁针在磁场中会收到作用力 • 地球是一个大磁场（地磁） 地球是一个大磁场（地磁） 小链接： 小链接： • 指南针的主要组成部分是
地磁南极是地理北极， 地磁南极是地理北极， 一个小磁针 地磁北极是地理南极
指南针为何要指南
• 小磁针在磁场中的偏转方向
1.同名相斥， 1.同名相斥，异名相吸 同名相斥 2.地理南北极和地磁南北级正好相反 2.地理南北极和地磁南北级正好相反 3.地磁方向始终是不变的， 3.地磁方向始终是不变的，因此小磁针受力 地磁方向始终是不变的 方向始终不变， 方向始终不变，恒指向南方
指南针与远洋航海
也谈指南针
1.指南针的前身是我国四大发 1.指南针的前身是我国四大发 磁针是铁打磨成的，铁属金， 磁针是铁打磨成的，铁属金， 之一的司南 按五行生克说， 按五行生克说， 金生水，而北方属水， 金生水，而北方属水， 2.主要部分是一根装在轴上可以 2.主要部分是一根装在轴上可以 因此北方之水是金之子。 因此北方之水是金之子。 自由转动的磁针 铁产生于磁石， 铁产生于磁石，
优质课2007年江苏地区物理选修1-1 指南针与远洋航海 课件 下学期.ppt
（ ＡＢ） 4、下列说法正确的是 Ａ．磁极间的相互作用是通过磁场发生的 Ｂ．磁场和电场一样也是客观存在的的物质 Ｃ．磁感线是实际存在的线，可由实验得到 Ｄ．磁感线类似于电场线，它总是从磁体的 Ｎ极出发终止于Ｓ
中国古代对磁的认识
中国古代四大发明 之一司南（指南针）
东汉王充
电流的磁效应
通电导线能够使小磁针发生 偏转电流的磁效应：电流通过导体 时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实 验)
磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有 力的作用.
磁场是媒介物过磁场发生的
2． 电荷在电场中某点受到电 场力的方向与该点的 方向一 致，也与该点所在电场线的 方向一致．
3．电场中任何两条电场线都不 相交． 4．电场线的疏密表示电场 的 ．
2．小磁针在磁场中静止时 极 的指向或 极的受力方向与该点 的 方向一致，也与该点所在磁感 线的 方向致．
3．磁场中任何两条磁感线都 相交． 4．磁场线的疏密表示磁场 的 ．
二、磁性的地球
地磁场
1、地球是一个巨大的 磁体 2、地球周围空间存在 的磁场叫地磁场 3、地磁的北极在地理 的南极附近，地磁的 南极在地理的北极附 近，但两者并不完全 重合，所以磁针并非 准确的指南或是指北， 它们之间的夹角称为 磁偏角。
• 1．磁感线与电场线的联系与区别：
电场线 1．电场线从 出发，终 止于 ，电场线是 的曲线，正、负电荷可单独存在． 磁感线 1．在磁体内部，磁感线是从 指向 极，外部是从 出发从 进去，磁感线是 的曲线，Ｎ、Ｓ极是不可分割的． 极
2．地理的 南北极 是地磁的北南极。指南针并不指 磁偏角 向地球的正南正北，其间有一个交角就是 。 在 地球两极附近，地磁场的磁感应强度约为5×10-5T， 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。 3．关于磁感线的下列说法中，正确的是（ Ｂ ） Ａ．磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线 Ｂ．磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场 的方向相同 Ｃ．磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁 铁的南极 Ｄ．磁感线有可能出现相交的情况
指南针的故事
指南针的故事指南针，是一种古老的导航工具，它的出现让人类在航海和探险中受益匪浅。
指南针的发明和应用，是人类智慧的结晶，也是人类文明发展的重要标志之一。
指南针最早出现在中国，据说最早是在中国的战国时期，也就是公元前3世纪左右。
当时，人们发现一种奇特的磁石，它具有吸引铁物的特性。
后来，人们将这种磁石悬挂在悬线上，就成了最早的指南针。
指南针的出现，彻底改变了人类的航海方式，使得远洋航行变得更加安全和准确。
指南针的故事并不止于此。
在欧洲，指南针的出现也是一段传奇。
相传，大约在11世纪的时候，一位意大利商人在东方旅行时，发现了指南针的神奇。
他带着这个发现回到了欧洲，指南针的使用很快就在欧洲航海界传开。
这一发现，被认为是欧洲航海史上的一次革命性突破，也为后来的大航海时代的到来奠定了基础。
指南针的故事还可以延伸到今天。
虽然现代航海已经使用了更加先进的导航设备，但指南针仍然被人们珍视和使用。
在探险和徒步旅行中，指南针是一种可靠的导航工具，它不需要电池，也不会因为信号中断而失效。
指南针的存在，让人们在户外探险中更加安全和放心。
指南针的故事告诉我们，一个小小的发现，可能会改变整个世界。
指南针的出现，让人类的航海史和探险史都发生了翻天覆地的变化。
它的故事，也是人类智慧和勇气的写照。
无论是古代还是现代，指南针都在人类的探索和冒险中扮演着重要的角色。
指南针，不仅是一种导航工具，更是一种精神的象征。
它告诉我们，无论面对怎样的未知和困难，只要我们拥有方向和勇气，就一定能找到前进的道路。
指南针的故事，永远激励着人们不断探索未知，勇往直前。
指南针与远洋航海
指南针与远洋航海教学过程：火药、印刷术、指南针―――这是预告资产阶级到来的三大发明一、内容1．指南针的发明指南针是利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器。
指南针和造纸术、印刷术、火药并称为我国古代科学技术的四大发明。
我国是世界上最早发现磁铁指极性的国家，是世界上公认发明指南针的国家。
很早的时候，我国就有了指南针的发明。
指南针的发明，是我国古代劳动人民同大自然长期斗争的结果，是我们祖先认识自然、改造自然的结晶。
最早的指南针是用天然磁体做成的，这说明我国劳动人民很早就发现了天然磁铁及其吸铁性。
据古书记载，远在春秋战国时期，由于正处在奴隶制社会向封建社会过渡的大变革时期，生产力有了很大的发展，特别是农业生产更是兴盛发达，因而促使了采矿业、冶炼业的发展。
在长期的生产实践中，人们从铁矿石中认识了磁石。
公元前600多年管仲的著作《管中》中就记载着："上有磁石者。
下有铜金"。
意思说，如果山上有磁石时，山里就藏有铁矿。
我国古地理名著《山海经》中，也曾记载"题灌山中多磁石"。
《水经注》里记载了秦国阿房宫前面，用磁石制成大门，防避有人进宫谋刺暗杀，如坏人暗披盔甲、暗藏兵器入宫，就会被门吸住而被发现，这说明我国劳动人民很早就发现了磁石的吸铁性，并加以利用了。
在长期的生产斗争中，我国劳动人民进一步利用磁体的指极性，制成指示方向的机械，这就是指南针。
早在战国时期，就利用磁铁的指极性发明了指南仪器--司南。
《韩非子·有度篇》里有"先王立司南以端朝夕"的话，"端朝夕"就是正四方的意思。
司南是用天然磁石琢磨成的，样子象勺，圆底，置于平滑的刻有24个方位的"地盘"上，其勺柄能指南。
不过，天然磁石在琢制成司南的过程中，容易因打击、受热而失磁，故司南磁性较弱，加之它与地盘接触转动磨擦的阻力比较大，难以达到预期的指南效果，所以未能得到广泛使用。
【赢在课堂】2014-2015高中物理(人教版)选修1-1配套课件 2-1 指南针与远洋航海
一、指南针与远洋航海
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KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
二、磁性的地球 1. 地球是一个大磁体, 其周围存在磁场. 2. 地磁场的北极在地理南极附近, 地磁场的南极在地理北极附近. 3. 地球的地理两极与地磁两极ห้องสมุดไป่ตู้不重合, 其间的夹角称为磁偏角.
一、指南针与远洋航海
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答案: 如图所示.
解析: 磁铁周围存在着磁场, 磁场对放入其中的小磁针有磁力作用. 在磁场中的某一点, 小磁针静止时北极所指方向就为该点磁场方向 , 小 磁针北极所受磁力方向跟该点磁场方向一致. 而磁体周围磁感线方向 与磁场方向相同, 与该点小磁针北极指向相同, 已知条形磁铁、 蹄形磁铁 的磁感线分布如图所示, 所以各小磁针 N 极指向如答案图所示.
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一、磁场 1. 磁极之间的力是通过磁场来传递的. 磁体在空间产生磁场. 2. 磁场方向: 在磁场中的任一点, 小磁针北极受力的方向, 也就是小
磁针静止时北极所指的方向, 就是该点的磁场方向.
3. 磁感线: 磁感线可以用来形象地描述各点的磁场方向, 磁感线上
每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致.
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地磁场的分布大致 上就像一个条形磁体。 地球的地理南北极与地 磁场的南北相反地球的 地理两极与地磁场的两 极并不重合,磁针并非 准确地指南或指北
各地磁感线近似平行 地面
小结 一、磁场 1、磁场：磁体周围存在磁场。类似电场。 2、磁场的基本性质 :对磁体有力的作用 .名磁极相斥 ， 异名磁极相吸 。 3、作用过程：通过磁场实现。 4、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． 二、磁感线：
? Ｃ．磁感线是实际存在的线，可由实验得 到
? Ｄ．磁感线类似于电场线，它总是从磁体 的Ｎ极出发终止于Ｓ
2.2 电流的磁场
一、电流的磁效应
二、磁场
1、磁场：磁体周围存在磁场。
2、磁场的基本性质：对磁体有力的作用，同名磁极相 斥 ，异名磁极相吸 。
3、磁场的方向： 规定静止小磁针 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．
4、磁感线： （1）定义：在磁场中画出一些有方向的曲线 ,在这些
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。磁感线的疏密表示磁场强弱。
（4）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
（5）条形磁体和蹄形磁体的磁感线： 磁感线方向：外部从N极到S极；内部从S极到N极。
磁场的方向：规定静止小磁针北极受力 的方向（或小磁针静止时北极所指的方向）
电场的方向：规定正电荷所受电场力的方向
磁感线 与电场线 的联系与区别
（4）不相交 （4）不相交
三、地磁场：
1、定义:地球是个磁体 ,具有磁场 ,叫地磁场。 地磁场的分布大致上就像一个条形磁体
2、磁偏角： （1）地球的地理南北极与地磁场的南北相反 （2）地球的地理两极与地磁场的两极并不重合 ,磁针并 非准确地指南或指北 ,有个夹角 ,叫地磁偏角 ,简称磁偏角 3、地磁场的磁感线分布图：见上图 4、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，所以火星上指南针不起作用。
Ｃ． 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 吸引,
Ｄ．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 ,则两者相互吸 引
? 4、下列说法正确的是（ AB） ? Ａ．磁极间的相互作用是通过磁场发生的
? Ｂ．磁场和电场一样也是客观存在的的物 质
6、磁感线与电场线的联系与区别 三、地磁场 1、 地磁场的分布大致上就像一个条形磁体。
南北极相反 .各地磁感线近似平行地面 2、磁偏角：地理两极与地磁场的两极并不重合 ,有个
夹角,叫地磁偏角。 3、说明：许多天体都具有磁场 .月球也有磁场 .火星
没有全球性的磁场 ,所以火星上指ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ针不起作用。
1．地理的 南南北北极极
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 能。
意大利航海家哥伦布（约 1451—1506 ）进行了远 洋探险，在这次航行中，观察到了磁偏角。
葡萄牙航海家麦哲伦（约 1480—1521 ）也进行了 远洋探险，用了三年时间完成了举世闻名的环球航 行。
所有这些远洋航行的成功，离不开磁学知识的最 初应用 —— 指南针。
的方向相同 ? Ｃ．磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁
铁的南极 ? Ｄ．磁感线有可能出现相交的情况
3．下列情况可以肯定钢针没有磁性的是（ D）
Ａ．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南极，则两者相互 排斥
Ｂ．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 排斥
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。 1405—1433年间，郑和先后 7次下西洋。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
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， 也是世界地理发现史上的光辉纪录。
2、欧洲人的远洋探险：
磁感线：
电场线：
（1）为形象描述磁场而假 （1）为形象描述电场而 想的曲线，实际不存在 假想的曲线，实际不存在
（2）疏密表示强弱，切线 （2）疏密表示强弱，切
方向表示磁场方向
线方向表示电场方向
（3）磁铁外部从 N极到S极， （3）始于正电荷，终止
内部从S极到N极，形成 于负电荷的 非闭合曲线 闭合曲线
(2)目的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线
(3)特点： a. 磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向； b. 磁感线的疏密可以反映磁场的强弱； c. 磁感线是封闭曲线； d. 任何两条磁感线都不相交。
（4）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
1、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。
2、磁感线方向 : 外部从N极到S极，内部从 S极到N极 3、特点：不相交、不中断的闭合曲线
小结
4、 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。
5、条形磁体和蹄形磁体的磁感线形状。 注意：内部：从 S极到N极
是地磁的北南极。指南针
并 角不指向地球的正南正北，其间有一个交角磁偏磁偏角
叫
。在地球两极附近，地磁场的磁感应强度
约为 5×10-5T，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。
2．关于磁感线的下列说法中，正确的是（ BB ）
? Ａ．磁感线是真实存在于磁场中的有方向的曲线 ? Ｂ．磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场
第二章 磁场
最早的磁性指向器 ——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 中心，受地磁作用，勺尾指向南方。
2.1 指南针和远洋航海
一、早期对磁的研究和使用 1、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
用罗盘和观星 ，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