上课用指南针与远洋航海

一指南针与远洋航海远洋航海是人类历史上远距离海上航行的重要发展阶段。

在远洋航海的历史中，指南针被广泛应用，起到了重要的导航作用。

指南针的发明与使用对远洋航海的发展产生了深远的影响。

指南针是一种利用地球的磁场来确定方向的工具。

根据古代中国的文献记载，最早的指南针是在中国南方的唐朝时期发明的。

指南针的原理是将一根磁针浮放在一个可以自由旋转的支轴上，通过磁针的指向判断方向。

在中国古代，指南针被广泛应用在导航、工程测量和风水等领域，对中国古代的航海和地理发现做出了巨大的贡献。

指南针的发明传到了阿拉伯和欧洲，并逐渐被远洋航海所采用。

在欧洲，指南针的使用对于探索海上航线和发现新大陆起到了重要的作用。

15世纪，葡萄牙的航海家开始使用指南针作为重要的导航工具进行航海探险。

他们借助指南针的指向，成功探索了非洲西岸，开启了大航海时代。

指南针的出现使得航行更加精确和可靠，为远洋航海提供了更大的安全性和可能性。

然而，尽管指南针在远洋航海中具有重要性，但仍需要其他的导航工具来辅助。

远洋航海需要综合运用航海图、日晷和星盘等仪器来确定方位和航行的路径。

航海图提供了海洋、陆地和岛屿的地理信息，日晷则利用太阳的角度来判断时间和方向。

星盘则用于观测星星的位置和角度，从而确定经度。

这些工具与指南针一起构成了远洋航海中必不可少的导航装备。

随着科技的不断发展，现代导航工具逐渐取代了传统的导航装备。

无线电导航、雷达和卫星导航系统等现代技术使得航海的导航更加简便和准确。

然而，指南针仍然被作为备用的导航工具保留下来，以防止电子设备出现故障的情况下使用。

指南针的存在提供了一种可靠的备用方案，以保障船只和航海家的安全。

综上所述，指南针在远洋航海中发挥了重要的导航作用。

它的发明和使用为古代和现代航海提供了准确和可靠的方向判断，推动了远洋航海的发展。

尽管现代技术已经取代了指南针在导航中的主导地位，但它仍然具有特殊的意义和价值。

指南针的存在不仅是对技术的传承和发展的见证，也是人类探索海洋的历史记忆。

一、指南针与远洋航海-人教版选修1-1教案一、教学目标1.了解指南针的基本原理和使用方法；2.掌握指南针在远洋航海中的重要作用；3.理解地球磁场和磁偏角的概念。

二、教学重难点1.指南针的原理和使用方法；2.指南针在远洋航海中的作用；3.地球磁场和磁偏角的概念。

三、教学课时安排本课程建议安排2-3个课时。

课时安排课程内容第一课时指南针的原理和使用方法第二课时指南针在远洋航海中的作用第三课时地球磁场和磁偏角的概念四、教学内容1. 指南针的原理和使用方法指南针的原理指南针是用于测量方向的一种仪器，它的原理基于磁感线的方向。

磁感线是地球磁场线，指南针的磁针指向地球磁北极。

指南针的原理基于磁场与电流的相互作用，磁场会对流经其内部的电流产生力矩，使其在磁场中转动。

在指南针中，电流来源于系统中的金属线，磁场由地球磁场和指南针中的永久磁铁产生。

指南针的使用方法指南针用法简单。

最开始使用之前，需要将它置于水平位置，以便其能够自由地旋转。

指南针有一个中心点，在使用中需要更加准确地找到方向。

为避免磁场干扰，使用指南针时需远离电和磁性物质。

需要注意的是，指南针只能测量相对于地球的方向，而不能测量具体的地理位置。

2. 指南针在远洋航海中的作用指南针的作用在远洋航行中，指南针是重要的航海仪器之一。

无论是在昼夜、恶劣的天气或海况下，指南针总是能够为船舶提供稳定的导航功能，保证船舶行驶方向的准确性。

指南针在船上的位置很重要，是有严格要求的。

它必须远离电子和磁性物质，以避免磁场的干扰。

此外，必须时刻保持水平，以允许指南针自由旋转。

指南针的使用注意事项由于指南针是测量方向的仪器，必须使用标准的度量单位进行读数。

有两种常用的度量单位：度和角度。

使用度数单位时，测量单位是以360度为一圈，以东方方向为0度开始计算。

使用角度单位时，指南针读数是以弧度为单位测量。

这种方式更加精确，但需要数学计算才能获得方向。

在使用指南针时，需要具备一定的数学知识。

选修1.2.1指南针与远洋航海教案
我国的四大发明是什么？其中指南针为什么能指向南方？显示器的工作原理是怎样的？要解决这些问题需要我们学习第二章磁场，首先，我们学习一、指南针与远洋航海
一、阅读课本29-34页了解本节内容，并回答下列问题：
1、我们知道哪些磁性现象？
2、我国早期的远洋航海是怎样的？利用了什么“仪器”确定方向？其有何意义？
3、欧洲的远洋探险及其意义；利用了什么“仪器”确定方向？？
4、磁体间的相互作用是通过什么产生的？
5、如何确定某地地磁场的方向？
6、为什么引入磁感线？它如何描述磁场的大小和方向？
7、条形磁铁、蹄形磁铁、匀强磁场和地磁场的磁感线是如何分布的？？
二、如果需要用实验说明问题时，可以选择下列仪器：
指南针（10个）、条形磁铁（10个）、蹄形磁铁（10个）、铁屑（10份）
三、解决问题
1、参照课本，介绍指南针（司南）、电视机、电话、发电机、电动机、地磁场对
地球的保护等；
2、郑和七次下大西洋；利用了罗盘，绘制了航海图；开拓了海外市场，推动了经
济发展，促进了航海技术的发展，扩大了中国人的视野；
3、欧洲的殖民占领运动，意义是促进了各国工商业和航海事业的发展；使用中国
的罗盘，发现了磁偏角；
4、磁场，其理解对比电场；
5、小磁针静止时，N极所指的方向，野外可以利用手表定位（方法参考课本“探
索者”）；
6、为了形象的描述磁场；其某点切线的方向表示该点磁场的方向，其疏密程度表
示磁场的弱强；
7、参考课本。

四、练习
课后“问题与练习”。

一、指南針與遠洋航海學習目標知識脈絡1．知道指南針在遠洋航海中的作用．2．理解磁感線的特點，知道磁感線上任一點的切線方向是該點的磁場方向．(難點)3．掌握條形磁鐵、碲形磁鐵的磁感線的分佈情況．(重點、難點)4．知道地理南北極與地磁南北極相反並不重合，瞭解地磁偏角．(難點)磁場[先填空]1．指南針是我國的四大發明之一．我國是最早在航海上使用指南針的國家．2．指南針為遠洋航海作出了巨大貢獻．3．磁場(1)磁體在空間產生磁場．(2)磁體與磁體之間的相互作用都是通過磁場發生的．(3)磁場的基本性質是對放入其中的磁體或電流有力的作用．4．物理學上規定：小磁鍼北極受力的方向，也就是小磁鍼靜止時北極所指的方向，就是那一點磁場的方向．5．磁感線(1)磁場中畫出的一些有方向的曲線．在這些曲線上，每一點的切線方向都與該點的磁場方向一致．(2)磁感線能夠形象地描述磁場的強弱和方向．(3)實驗室常用鐵屑在磁場中被磁化的現象來模擬磁感線的形狀．[再判断]1．磁場是假想的，實際不存在．(×)2．磁場中，小磁鍼北極的受力方向就是該點的磁場方向．(√)3．用磁感線描述磁場時，沒有磁感線的地方就沒有磁場．(×)[后思考]1．磁感線是不是實際存在的曲線？【提示】不是，磁感線是為方便地研究磁場而引入的，實際並不存在．2．怎樣判定磁場中某點的磁場的方向？【提示】小磁鍼北極受力方向；小磁鍼靜止時北極的指向；磁感線的切線方向為磁場的方向．1．磁場(1)磁場是存在于磁極周圍的一種特殊物質．(2)磁場的方向：在磁場中的某一點，小磁鍼北極受力的方向，也就是小磁鍼靜止時北極所指的方向，就是那一點的磁場方向．(3)磁場的基本性質：對放入其中的磁體和通電導體有力的作用．2．磁感線(1)磁感線是為了形象地描述磁場而人為引入的線，磁場中實際上並不存在磁感線．(2)磁感線的特點①在磁體外部，磁感線從北極發出，回到南極；在磁體內部從南極回到北極．因此，磁感線是閉合的曲線．②磁感線的疏密表示磁場的強弱，磁感線越密的地方磁場越強；磁場方向在過該點的磁感線的切線上．③磁感線不相交，不相切，也不中斷．(3)磁感線與電場線的比較兩種線磁感線電場線相似點意義用來形象地描述磁場方向和相對強弱而假想的線用來形象地描述電場方向和相對強弱而假想的線方向線上某點的切線方向為磁場方向，也是磁鍼N極的受力方向線上某點的切線方向為電場方向，也是正電荷受電場力的方向疏密表示磁場強弱表示電場強弱特點在空間不相交在空間不相交不同點是閉合曲線不是閉合曲線1．(多選)關於磁場，下列說法正確的是()【導學號：46852024】A．磁場的基本性質是對放入其中的磁體和電流有力的作用B．磁場看不見、摸不著，實際不存在，而是人們假想出來的一種物質C．磁場是客觀存在的一種特殊的物質形態D．磁場的存在與否取決於人的思想，想其有則有，想其無則無【解析】由磁場的定義：磁體或電流周圍存在一種特殊物質，可以對其中的磁體和電流有力的作用，這種特殊物質為磁場，故選項A、C正確．【答案】AC2．下列關於磁感線的說法中正確的是()A．磁感線可以形象地描述磁場的強弱與方向B．磁感線總是從磁鐵的N極發出，到S極終止C．磁感線就是細鐵屑在磁鐵周圍排列的曲線，沒有細鐵屑的地方就沒有磁感線D．沿磁感線的方向磁場逐漸減弱【解析】磁場是一種看不見的特殊物質，人們為了形象地描繪磁場而引入了磁感線這一假想的曲線，它可以表示磁場的強弱與方向，選項A正確；磁感線都是閉合曲線，選項B錯誤；磁感線是人們假想的曲線，與有無鐵屑無關，選項C錯誤；磁場的強弱由磁感線的疏密程度表示，而與磁感線的方向無關，選項D錯誤．【答案】 A3．關於磁場，下列說法正確的是()A．磁場和電場一樣，是客觀存在的物質B．在磁場中無磁感線區域不存在磁場C．任何物體周圍都存在磁場D．磁體的內部沒有磁場【解析】磁場和電場是客觀存在的物質，故選項A對；磁感線是為形象地描述磁場而引入的，沒有畫磁感線並不代表不存在磁場，選項B錯；不是所有物體周圍都存在磁場，選項C錯；磁體內部也有磁場，選項D錯．【答案】 A4．一小磁鍼放置在某磁場(未標出方向)中，靜止時的指向如圖2-1-1所示．下列分析正確的是()【導學號：46852025】圖2-1-1A．N極指向該點磁場方向B．S極指向該點磁場方向C．該磁場是勻強磁場D．a點的磁場方向水準向右【解析】小磁鍼靜止時的N極指向為該點的磁場方向，也為磁感線上某點的切線方向，故A正確，B、D錯誤；勻強磁場為等間距的平行線，故C錯誤．【答案】 A1．磁場和電場一樣，是一種客觀存在的特殊物質．2．沒有畫磁感線的地方，並不表示那裡沒有磁場存在．磁性的地球[先填空]1．地球相當於一個大磁體，磁體的北極(N極)在地理的南極附近，磁體的南極(S極)在地理的北極附近．地理兩極與地磁兩極並不重合，它們之間存在著一個夾角，這個角就是磁偏角．2．火星不像地球那樣是個全球性的磁場，因此不能在火星上使用指南針．[再判断]1．地磁的北極(N極)在地理的南極附近．(√)2．指南針用來指南的那一端是南極(S極)．(√)3．在赤道平面上，地磁場的方向水準向南．(×)[后思考]1．一個獨立的磁鍼，在地磁場中靜止時，是南北指向的(N極指向北)，你能由此判斷出地磁場的方向嗎？【提示】小磁鍼在該位置靜止時，小磁鍼N極的指向即為該點的磁場方向，說明地磁場的方向是由南向北的．2．地磁兩極與地理兩極一定重合嗎？【提示】一定不重合．它們之間存在著一個夾角，這個夾角就是磁偏角．1．地球的磁場與條形磁鐵的磁場相似，其主要特點有三個．(1)地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近．(2)地磁場的水準分量總是從地球南極指向地球北極，而豎直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．(3)赤道平面上，距離地球表面高度相等的點，磁場強弱相同，且方向水準向北．2．地磁偏角的數值在地球上的不同地點是不同的，而且由於地球磁極的緩慢移動，磁偏角也在緩慢變化．3．地磁場的磁感線形狀如圖2-1-2所示．地理兩極與地磁兩極不重合圖2-1-25．下列說法中正確的是()A．指南針指示的“北”不是真正的北，兩者有一定的差別B．地理兩極與地磁兩極不重合，地磁南極在地理南極附近，地磁北極在地理北極附近C．在任何星球上都能利用指南針進行方向的判斷D．英國是最早在航海上使用指南針的國家【解析】由於地磁兩極與地理兩極並不完全重合，存在磁偏角，所以選項A正確；地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近，選項B錯；在沒有磁場的星球上，不能用指南針進行方向的判斷，選項C錯；我國是最早在航海上使用指南針的國家，選項D錯誤．【答案】 A6.圖2-1-3指南針的廣泛應用，促進了()A．人們對太陽磁場的認識B．人們對月球磁場的認識C．人們對地球磁場的認識D．人們對火星磁場的認識【解析】最早的磁性指向器——司南，它由青銅盤和磁石磨的勺組成，勺頭為磁體的北極，勺尾為南極．磁勺放置在盤的中心，受地磁作用，勺尾指向南方，這是對地磁場的認識，所以選項C正確．【答案】 C7．在地球赤道上放置一個小磁鍼，靜止時小磁鍼N極指向()A．地理南極B．地理北極C．東方D．西方【解析】地球是一塊巨大的磁體，地磁場的南極和北極分別位於地理的北極和南極，在赤道處，地磁場方向由地理南極指向地理北極，小磁鍼靜止時N極指向地理北極．【答案】 B1．地磁場類似條形磁鐵產生的磁場．2．在赤道上方，磁場的方向水準向北．。

2.1 指南针与远洋航海[学习目标定位] 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．了解磁学基础知识.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．一、指南针与远洋航海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，将船舶航向的变动与指南针指向变动的对应关系总结出来，画出的航线在古代称为“针路”或“针径”．2．葡萄牙航海家麦哲伦用了三年时间完成了环球航行，通过这次航行，人类更加认识到地球是球形．二、磁场1．磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在的．2．磁场的方向规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指方向就是那一点的磁场方向．3．磁感线：是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与该点的磁场方向一致，磁感线的疏密程度表示磁场强弱．三、磁性的地球1．地磁的两极：地磁体的南极在地球的北极附近，地磁体的北极在地球的南极附近．2．磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指南或指北，其间有一个交角，叫磁偏角．3．地球具有磁场，宇宙中的许多天体都有磁场．火星不象地球那样有一个全球性的磁场，因此指南针不能在火星上工作.一、磁场[问题设计]阅读教材并思考如何确定磁场的方向？答案方法一：将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针N极的指向即为该点的磁场方向．方法二：磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向．[要点提炼]1．磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极．能够自由转动的磁体，如用细线悬吊的磁针，静止时指南的磁极叫南极(S极)，指北的磁极叫北极(N极)．2．磁场(1)定义：磁场是存在于磁极周围的一种特殊物质．(2)磁场的方向规律：在磁场中的某一点，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，就是那一点的磁场方向．(3)磁场的基本性质：对放入其中的磁体和通电导体有力的作用．二、磁感线1．定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线，线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同．2．特点：(1)在磁体外部，磁感线从北极发出，进入南极；在磁体内部由南极回到北极．(2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向即过该点的磁感线的切线方向．(3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．(4)没有画磁感线的地方，并不表示那里就没有磁场存在，通过磁场中的任一点总能而且只能画出一条磁感线．(5)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线．例如：条形磁铁或通电螺线管的磁感线在外部都是从N极发出进入S极，在内部则由S极回到N极，形成闭合曲线．[延伸思考]。

一、指南针与远洋航海学习目标知识脉络1、明白指南针在远洋航海中的作用。

2、理解磁感线的特点,明白磁感线上任一点的切线方向是该点的磁场方向、(难点)3、掌握条形磁铁、碲形磁铁的磁感线的分布情况。

(重点、难点)4、明白地理南北极与地磁南北极相反并不重合,了解地磁偏角。

(难点)磁场＼o([先填空])1、指南针是我国的四大发明之一。

我国是最早在航海上使用指南针的国家。

2、指南针为远洋航海作出了巨大贡献。

3、磁场(１)磁体在空间产生磁场、(２)磁体与磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的。

(３)磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用、4、物理学上规定: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,就是那一点磁场的方向、5、磁感线(1)磁场中画出的一些有方向的曲线、在这些曲线上,每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致、(2)磁感线能够形象地描述磁场的强弱和方向、(3)实验室常用铁屑在磁场中被磁化的现象来模拟磁感线的形状、错误!1。

磁场是假想的,实际不存在。

(×)2、磁场中,小磁针北极的受力方向就是该点的磁场方向、(√)3、用磁感线描述磁场时,没有磁感线的地方就没有磁场、(×)＼ｏ([后考虑］)1。

磁感线是不是实际存在的曲线？【提示】不是,磁感线是为方便地研究磁场而引入的,实际并不存在。

２、如何判定磁场中某点的磁场的方向?【提示】小磁针北极受力方向;小磁针静止时北极的指向;磁感线的切线方向为磁场的方向、１、磁场(１)磁场是存在于磁极周围的一种特别物质、(2)磁场的方向:在磁场中的某一点,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,就是那一点的磁场方向、(３)磁场的基本性质:对放入其中的磁体和通电导体有力的作用、2。

磁感线(1)磁感线是为了形象地描述磁场而人为引入的线,磁场中实际上并不存在磁感线、(2)磁感线的特点①在磁体外部,磁感线从北极发出,回到南极;在磁体内部从南极回到北极、因此,磁感线是闭合的曲线、②磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线越密的地方磁场越强;磁场方向在过该点的磁感线的切线上、③磁感线不相交,不相切,也不中断、(3)磁感线与电场线的比较【导学号:】A、磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用Ｂ、磁场看不见、摸不着,实际不存在,而是人们假想出来的一种物质C、磁场是客观存在的一种特别的物质形态D。