指南针与远洋航海课件人教版选修

右图所示．
地球是一个大磁体，它的磁场分布情况与一个条 形磁铁的磁场分布情况相似，下列说法中正确的是( ) A．地磁场的方向是沿地球上经线方向的 B．地磁场的方向是与地面平行的 C．地磁场的方向是从北向南的 D．在地磁南极上空，地磁场的方向是竖直向下的 解析：地理南、北极与地磁南、北极不重合，所以地磁 场方向与经线有夹角，即磁偏角，地磁场方向不与地面平行， 在地磁南北极附近，磁场方向是与地面垂直的，所以只有D项 正确． 答案：D
基础巩固 1．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是( )
A．磁铁是磁场的惟一来源
B．磁感线从磁体的北极出发而到南极终止 C．自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，其N极指 向通电螺线管磁场的北极 D．两磁感线空隙处不存在磁场
解析：本题的关键是要知道磁场的产生和磁感线的性 质及通电螺线管内部的磁感线方向．磁铁周围存在磁场， 电流周围也存在磁场，A项错误；磁感线是闭合曲线，磁体 外部磁场的磁感线是从北极发出指向南极，内部磁场的磁 感线是从南极发出指向北极，B项错误；通电螺线管内部磁 场的方向是从南极指向北极，故当小磁针静止在通电螺线 管内部时，小磁针N极所指的方向应跟它内部的磁场方向相 同，即小磁针N极指向通电螺线管的北极，C项正确；磁感 线是为了形象地描述磁场而设想出来的，磁感线的疏密程 度表示磁场的强弱，故两磁感线间的空隙处也存在磁场，D 项错误． 答案：C
一、磁场 1．磁极之间的力是通过________来传递的．磁体在
空间产生________．
2．磁场方向：在磁场中的任一点，________的方向， 也就是________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 ______方向，磁感线每一点的________方向都与该点的

栏目 导引
第二章 磁
场
图2－1－4
栏目 导引
第二章 磁
场
【审题指导】解答本题应把握好以下两点： (1)正确选择研究对象受力；
(2)弄清磁场间的相互作用在平衡中的作用．
【解题样板】 四幅图中磁铁都处于平衡状
态，设每块磁铁的重力为mg，地面的支持力
为FN.
栏目 导引
第二章 磁
场
(1)
对A、B图分析，以地面上的磁铁为研
究对象，如图2－1－5甲、乙所示，A图中地
面上的磁铁受到向上的磁场力，B图中地面
上的磁铁受到向下的磁场力，
图2－1－5
栏目 导引
第二章 磁
场
根据力的平衡条件：对于A图支持力FN＝mg －F磁
对于B图，FN＝mg＋F磁．
(2)对C、D图分析，如图丙所示， 根据力的
平衡条件：地面的支持力FN等于总重力2mg.
些？
提示：相同点：(1)都是用来描绘场的假想的
曲线．
(2)都能描绘场的强弱和方向．
栏目 导引
第二章 磁
场
(3)两条电场线或磁感线都不相交． 不同点：电场线起源于正电荷(或无穷远)，
终止于负电荷(或无穷远)，而磁感线是闭合
曲线．
栏目 导引
第二章 磁
场
四、磁性的地球 磁体 磁场 1．地球是一个大_____，其周围存在____．
栏目 导引
第二章 磁
场
特别提醒:(1)磁偏角随地点的不同是不同的, 即使同一点随着时间的演化，磁偏角也在变
化．(2)在赤道的正上方，磁场方向水平向北
的，南北半球地磁场的方向与地球表面并不
平行．
栏目 导引
第二章 磁

元电荷
e =1.6×10-19 C 三种起电方式：摩擦、感应、接触 起电过程就是电子得失的过程
两种 电荷
电荷守恒
KQ 1Q 2 9N m2/c2 K=9.0 × 10 F 。 2 r 库仑定律
适用条件：真空中，点电荷
电 场
力的 性质
定义：E=F/Q，方向规定为正电荷的受力方向
电场强度 描述电场的强弱及方向，由电场本身决定
条形磁体的磁感线
蹄形磁体的磁感线
磁感线与电场线的联系与区别 磁场 方向 电场
规定小磁针北极受力的 方向（或小磁针静止时 北极所指的方向）
磁感线
规定正电荷所受电场力 的方向
电场线 为形象描述电场而假想 的曲线，实际不存在 疏密表示强弱，切线方 向表示电场方向 始于正电荷，终止于负 电荷的非闭合曲线
是否 存在 表示 方法
向南：爪哇 向西：波斯湾、红海的麦加 最远：赤道以南的非洲东海岸
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亚洲的许多国家， 使得近代欧洲的远洋探险成为可能。
哥伦布
（约1451～1506）
麦哲伦（约1480—1521 ）
1519年，葡萄牙航海家麦哲伦也进行了远 洋探险，用了三年时间完成了举世闻名的 环球航行。
广州白云机场某次飞机降落，因为机上有 四位乘客同时使用了手机，使飞机降落时 偏离了航线，险些酿成事故。
手机引发的故障五花八门，有的造成导航
系统包括GPS定位和滑翔姿态指示ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ出现错误
，有的对控制系统包括自动驾驶仪造成干扰，
还有的造成报警系统失灵，例如行李舱烟雾警
报器会莫名其妙地关闭，更有甚者，飞行员甚
电场线
电场线是为了形象描述 电场中各点电场强度大小 和方向而假想的线，电场 线上每一点的电场强度方 向沿该点的切线方向；电 场线密处电场强度大，电 场线疏处电场强度小。

目
开 关
静止时指南的磁极叫南极(S 极)，指北的磁极叫北极(N 极)．
学习·探究区
3．磁场
(1)定义：磁场是存在于磁极周围的一种 特殊物质 ．
本 学
(2)磁场的方向规律：在磁场中的某一点，小磁针北极受力
案
栏 的方向，也就是小磁针静止时北极所指的方向，就是那一
目
开 关
点的磁场方向．
(3)磁场的基本性质：对放入其中的 磁体 和通电导体有
(C)
A．磁感线总是从磁体的北极出发，终止于磁体的南极
本 学
B．磁感线上某点的切线方向与放在该点小磁针南极的受力
案 栏
方向相同
目
开 C．磁感线的疏密可以反映磁场的强弱
关
D．磁感线是磁场中客观存在的线
自我·检测区
4．下列说法正确的是
(A)
A．磁极间的相互作用是通过磁场发生的
本 学
B．磁场和电场一样不是客观存在的
偏角．
知识·储备区
1．我国是最早在航海上使用指南针的国家，导航时兼用 罗盘
本 和 观星 ，二者相互补充，相互修正．用罗盘指引航向，探索
学
案 航道，将船舶航向的变动与 指南针指向的变动的对应关系总
栏
目 开
结出来，画出的航线在古代称为 针路 或 针径 ．
关 2．意大利航海家哥伦布用了三年时间完成了环球航行，通过这
开
关 指着和这相反的方向．而在地理上的南极四周，处处都是
北方，所以放在那里的指南针的两头都是指北的．
学习·探究区
【例 1】 条形磁铁上部一小磁针平衡时 N 极指向如图 3
本 所示，假定磁铁内部也有一小磁针，平衡时如图所示，
学 案
则下列说法正确的是

第十九页，共30页。
磁感线的理解(lǐjiě) 【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(cíchǎng) 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(cíchǎng) 方向一致 D．两个磁场(cíchǎng)叠加的区域，磁感线就可能相交
第四页，共30页。
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 (yī 切d线iǎn(q)i的ēxi_àn_)_方__向_____ 都 与磁场该(c点ích的ǎng_)_方_向________ 一 致．这样磁的感曲线线叫________．磁感线客观上是不存在的，是虚 拟的．
第三十页，共30页。
第八页，共30页。
3．地磁场分布(fēnbù)如图2－1－2所示．
图2－1－2
第九页，共30页。
一、磁现象和磁场的方向
1．几个概念的比较(bǐjiào)
磁性 磁体 磁极
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
2.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引． 3．对于磁现象的应用，指南针(司南)是我国古代四大发明 之一．
第十二页，共30页。
2．磁感线和电场线的比较(bǐjiào)如下：
磁感线
电场线
引入目的
相 疏密程度
似 点
切线方向
是否相交
形象描述场而引入的假想线，实际不存在 场的强弱 场的方向 不能相交
不同点
磁感线是 闭合曲线
电场线起始于正电荷(或无限远 处)，终止于负电荷(或无限远 处)
第十三页，共30页。
三、地磁场的理解 1．地磁场特点：地磁场的方向并不是正南正北方向的， 即地磁两极与地理两极并不重合．地磁南极在地理北极(běijí)附 近，地磁北极(běijí)在地理南极附近．地磁场方向与正南正北方 向间有一夹角叫磁偏角．

首页
X 新知导学 Z重难探究
INZHIDAOXUE
HONGNANTANJIU
D当堂检测
ANGTANGJIANC
探究一
探究二
对磁场的理解 问题导引
磁场存在于什么地方?磁场的基本性质是什么?如图所示,放置在条形 磁体周围的小磁针静止时,小磁针的指向一般不同,这说明了什么?受此启 发,我们能否利用一种形象化的工具描述磁场的方向?
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探究二
名师精讲
1 .磁场的产生:磁体与电流(运动电荷)周围存在磁场。 2 .磁场的方向 物理学规定,在磁场中的某一点,小磁针北极的受力方向,也就是小磁针 静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向。 3 .磁场的作用:磁场能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电 流与电流之间的相互作用。 4 .磁场的形象描述——磁感线 为形象地描述磁场而引入的一些有方向的曲线,曲线上每一点的切线 方向都跟该点的磁场方向一致,这样的曲线就叫作磁感线。 几种典型的磁感线分布:
第二章
磁场
-1-
一、指南针与远洋航海
-2-
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学习目标 思维脉络 1.了解指南针在远洋航海中 的作用,了解磁学的基础知 识。 2.知道磁感线,知道磁感线 上任意一点的切线方向就 是该点的磁场方向。 3.了解条形磁体和蹄形磁体 周围磁感线的特点。 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。
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地磁倒转

2012 有 没 有 地 磁 倒 转
首先，我们先来区别一下地球磁极倒转和地球 两极倒转的区别。地磁倒转是地球磁场方向的 改变，就是将地磁北极转移到南极地区，而将 地磁南极转移到北极地区。一旦这种改变实现 ，我们的指南针将变成指北针。而地球两极发 生改变，这类事情我们通常很少考虑，因为放 眼整个太阳系，在其形成之后，类似的事情也 仅仅发生过很少几次。很多人搞不清其中的区 别，将两极改变和地磁倒转混为一谈。其实它 们不是一回事。
练 ９．分别用字母在图中空白处标出磁体的南 习 北极
N N S S
2012有没有地磁倒转？
【流言】

2012 有 没 有 地 磁 倒 转
在2012年12月21日，我们不仅能看到磁 场的快速减弱，还能看到磁极快速倒转 。如果这样的事情真的发生了，随着地 球磁极的倒转，地球磁场屏蔽宇宙射线 的能力会大大减弱，我们将暴露在更多 的太阳辐射之中。我们将与舰队失去通 讯联络，军用卫星将从轨道上掉下来， 地面陷入一片混乱。社会动荡、战争、 饥荒和经济萧条都将随之而来。
条形磁体的磁感线
蹄形磁体的磁感线
指 南 针 与 远 洋 航 海
指南针 为什么能指南北
二、磁性的地球
指 1、地磁场： 南 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, 针 与 各地磁感线近似平行地面. 远 洋 航 海
二、磁性的地球
指 1、地磁场： 南 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, 针 与 各地磁感线近似平行地面. 远 洋 航 海
指 南 针 与 远 洋 航 海
我国是最早在航海上使 用指南针的国家。郑和下西 洋的宝船上装备着罗盘，导 航时兼用罗盘和观星，二者 互相补充、互相修正。

①磁感线是不存在、不相交的闭合曲线。 ②磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方
向。 ③磁感线的疏密表示磁场的强弱。
10
五、磁性的地球
地球的地理两极与 地磁的两极并不重 合，因此，磁针并 非准确地指南或指 北，其间有一个交 角，即地磁偏角， 简称磁偏角
11
不仅地球具有磁场，宇宙 中的许多天体都有磁场。 太阳表面的黑子、耀斑和 太阳风等活动都与太阳磁 场有关。月亮也有磁场。 当然也有例外，如火星就 不像地球那样有一个全球 性的磁场，所以指南针不 能在火星上工作。
18
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
12
反馈练习
１．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 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。
２．意大利航海家哥伦布用了三年时间完成了环球 航行，在这次航行中，观察到了磁偏角。
11、小磁针的指南指北性表明地球是一 个 大磁体 。
16
12、地理的 南北极 是地磁的北南极。指南针 并不指向地球的正南正北，其间有一个交角就 是 磁偏角 。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。
13、关于磁感线的下列说法中，正确的是（ ）

问题导学 当堂检测
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.
第二章 磁场
一、指南针与远洋航海
目标导航 预习导引
学习目标 重点难点
1.了解磁学基础知识.认识指南针在远洋航海中的作 用. 2.理解磁感线的特点,知道磁感线上任一点的切线方向 就是该点的磁场方向. 3.能画出条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线分布情况. 4.了解地理南北极与地磁南北极不重合,知道磁偏角. 重点:磁场的基本性质、磁场的方向、磁感线. 难点:磁感线和地磁场的概念.
预习交流 1
日常生活中的信用卡
信用卡通常也称磁卡,是银行发放给单位和个人的一种特制的“信 用凭证”.信用卡可以代替现金,购买东西时,只要“刷刷卡”就行了.使用 信用卡,不仅消费结账十分方便,更重要的是不用再为随身携带大量现 金而提心吊胆了.你知道信用卡是如何完成交易的吗?
答案:信用卡的背面有一条黑色的磁带,上面记录着持卡人的资料 和个人密码,供自动柜员机或销售点终端阅读和鉴别使用.当用户刷卡 时,自动柜员机或销售点终端读到用户信息,机器将消费信息传到银行, 银行会自动从其账户上扣除相应费用,从而完成交易.
该点切线方向表示磁场方向矛盾,因为磁场中同一点不可能有感线的疏密表示磁场的强弱. (4)磁感线是一些闭合曲线,在磁体外部,由 N 极指向 S极,内部由 S极
指向 N 极.
5.磁场的方向有不同的表述 (1)自由小磁针在磁场中静止时北极(N 极)的指向. (2)小磁针在磁场中北极(N 极)所受磁场力的方向. (3)经过某点的磁感线的切线方向表示该点的磁场方向.

（2）初步确定自己的站立点 在地形图上的位置
（3）提高图上定位精度

（4）确定合适的前进方向和 路线

（5）选择醒目地物，注意经 常进行前进中的校正方位工 作
（6）准确使用和保管好罗盘 仪，避开磁场防止其丧失定 向功能

4.使用GPS确定方位

GPS是先进的定位仪器，了解GPS仪型号，按照说 明书使用即可确定旅行者所在方位和行进的路线， 不需要什么技巧。
A、北半球： 将表水平放置，时针指 向太阳，时针与12点刻 度之间的夹角平分线即 为南北方向 B、南半球： 将表水平放置，12点刻度 指向太阳，时针与12点刻 度之间的夹角平分线即为 南北方向
2、利用缝衣针或细金属丝定向

将细金属丝或缝衣 针在头发、化学纤 维上按同一方向摩 擦，使其产生极性， 然后在尽量减少阻 力的情况下放置， 则金属丝会逐渐指 向南北方向。减少 阻力的方法可以是 悬吊，也可以是漂 浮。
▲利用北斗七星（大熊座）找北极星来定 向
北斗七星（大熊座）(a) 是大小熊座的首要特征星座， 北斗星围绕北极星转。Dubhe(X)和 Merak(Y)之间的 连线，沿Dubhe向前延伸，延伸距离为它们之间距离 的5倍，几乎正好是北极 。
▲利用仙后座找北极星来定向
在有些季节里，大熊座不容易辨别，找到仙后座 后，对于确定北极星的位置会大有帮助。 仙后座中间那颗星几乎直指北极星，在“Ｗ”字 缺口中间的前方，约为整个缺口宽度的两倍处， 即可找到北极星 。 仙 后 座
方法b

更精确的方法——在早 晨标出第一个树影顶点， 以树干所落点为圆心， 树影长的半径作弧，随 着午时的来临，树影会 逐渐缩短移动，到了下 午，树影又会逐渐变长， 标记出树影顶点与弧点 的交点，弧上这两点间 的连线会为你提供准确 的东西方向——早晨树 影顶点为西。