指南针与远洋航海
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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。
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。
指南针促进了世界远洋航海技术的发展论述指南针是一种伟大的发明,它对于世界远洋航海技术的发展起到了重要的促进作用。
在指南针出现之前,航海者只能凭借天象和地标等方法来确定方向,这在远洋航行中存在着很大的不确定性和风险。
而指南针的出现不仅大大提高了航海的效率和准确性,也为人类远洋航海的发展带来了新的机遇和挑战。
首先,指南针的出现解决了远洋航海中最主要的问题,即方向的确定。
指南针通过利用地球的地磁场,指示航行方向为北极方向,航海者可以根据这一指示方向调整航向,避免迷航和走弯路,提高航行效率。
此外,指南针还可以在夜晚和恶劣天气条件下使用,不依赖于天象和地标,使航海变得更加可靠和安全。
指南针的出现也激发了人类对表观现象的探究和了解,推动了天文学和地理学等学科的发展。
航海者通过观察指南针的指向,发现磁北极和地理北极之间存在不一致,这为后来地球磁场的研究提供了线索。
指南针的使用也使得人们对地理方位的研究更加系统和精确,为地理学的发展奠定了基础。
此外,指南针的使用还促进了航海技术的进一步发展和创新。
指南针的出现使得航海者可以勇闯未知的大海,开辟新的航路,拓展贸易和文化交流的范围。
航海者们通过不断探索和实践,提出了航行定位、航线规划和航海仪器等一系列技术和方法,从而推动了航海技术的革新和进步。
指南针的使用也直接导致了船舶设计和造船技术的改进,出现了更加适应远洋航行需求的大型海船。
然而,指南针的出现也带来了新的挑战和困扰。
由于指南针只能确定方向却无法确定具体位置,航海者仍然需要借助其他方法来确定船只的经纬度坐标,如天文导航等。
航海者在实际的航行中还需要面对天气、海流和海冰等自然条件的影响,需要不断改进航海技术和建立更加完善的导航系统。
综上所述,指南针的出现对于世界远洋航海技术的发展起到了重要的促进作用。
它解决了方向的问题,提高了航海的效率和准确性,推动了航海技术和船舶设计的创新,同时也激发了人类对地球和宇宙的探索。
然而,指南针的出现同时也带来了新的挑战和问题,航海者需要不断改进技术和建立更加完善的导航系统。
高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作)第一节 指南针与远洋航海一、 选择题(本题包括8小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错或不选的得0分,共64分) 1.条形磁铁上部一小磁针平衡时N 极指向如图2-1-1所示,假定磁铁内部也有一小磁针,平衡时如图所示,则下列说法正确的是( )图2-1-1A.磁铁c 端是N 极,d 端是S 极B.磁铁c 端是S 极,d 端是N 极C.小磁针a 端是N 极,b 端是S 极D.小磁针a 端是S 极,b 端是N 极2.磁场中任一点的磁场方向规定,小磁针在磁场中( )A.受磁场力的方向B.北极受磁场力的方向C.南极受磁场力的方向D .受磁场力作用转动的方向 3.下列说法正确的是( )A.磁感线从磁体的N 极出发,终止于磁体的S极B.磁感线可以表示磁场的方向和强弱C.磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针,根据异名磁极相吸的原则,小磁针的N 极一定指向通电螺线管的S 极4.图2-1-2是几种常见磁场的磁感线分布示意图,下列说法正确的是( )图2-1-2A.图(a )中a 端是磁铁的S 极,b 端是磁铁的N 极B.图(a )中a 端是磁铁的N 极,b 端是磁铁的S 极C.图(b )是两异名磁极的磁感线分布示意图,c 端是N 极,d 端是S 极D.图(b )是两异名磁极的磁感线分布示意图,c 端是S 极,d 端是N 极5.关于地磁场下列说法中正确的是( ) A.地理位置的南、北极即为地磁场的南北极 B.地磁场的磁感线是不闭合曲线C.在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理南极D.在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理北极6.关于地磁场,下列叙述正确的是()A.地球的地磁两极和地理两极重合B.我们用指南针确定方向,指南的一极是指南针的北极C.地磁的北极与地理的南极重合D.地磁的北极在地理南极附近7.关于磁场和磁感线的描述,下列哪些是正确的()A.磁感线从磁体的N极出发到磁体的S极终止B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部,其N 极指向螺线管的北极C.磁感线的方向就是磁场方向D.两条磁感线空隙处不存在磁场8.关于宇宙中的天体的磁场,下列说法正确的是()A.宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B.宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C.指南针在任何天体上都能像在地球上一样正常工作D.指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上才能正常工作二、填空题(本题共4小题,每小题9分,共36分.请将正确的答案填到横线上)9.磁体的周围存在着磁场,磁场的基本性质是对放入其中的有力的作用,这种力的作用又是通过产生的.10.磁感线是人为画出来的,用来形象地描述的一簇曲线,实验虽然可以模拟磁感线的形状,但磁感线不是,是假想的一种曲线.11.磁感线上每一点的与该点磁场的方向一致,磁感线越密的地方,磁感应强度越,磁感线越疏的地方,磁感应强度越.12.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有关.第一节指南针与远洋航海得分:一、选择题二、填空题9.10.11.12.第一节指南针与远洋航海参考答案一、选择题1.BD解析:小磁针静止时N极的指向即为该处的磁场方向,而条形磁铁外部磁感线方向是由N极指向S极,而内部是由S极指向N极.由小磁针静止时N极所指的方向可判定磁铁d端是N极,c端是S 极;磁铁内部的小磁针,由内部磁场方向可判定,a端是S极,b端是N极.2.B解析:磁场中某点的磁场方向,我们这样规定:小磁针N极的受力方向,小磁针静止时N极的指向,磁感线上某点的切线方向,这三个方向是磁场方向表达的不同形式,但实质是一样的.3.BC4.AD解析:图(a)是条形磁铁外部磁感线的分布示意图,外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来,回到磁铁的S极,故A对,B错.图(b)是两异名磁极磁感线的分布示意图,磁感线仍然是从磁铁的N极出来,回到磁铁的S极,故C错,D对.5.D解析:地理南北极与地磁南北极大致相反,故A不正确.所有磁场的磁感线均闭合,故B不正确.将地球看做一个磁体,北极附近为地磁南极.故在赤道上的磁针静止时的N极与地磁北极相吸,故C不正确,D正确.6.D7.B解析:磁感线是闭合曲线,磁体外部由N极到S极,而磁体内部由S极到N极,故A错;螺线管内部的磁感线和条形磁铁内部的磁感线相似,都是由S极到N极,故B正确;磁感线是直线时,磁感线的方向才与磁场方向一致,如果磁感线是曲线,那么某点的磁场方向是用该点的切线方向来表示的,故C错;磁感线是研究问题方便而假想的曲线,磁场中磁感线有无数条,故提出两条磁感线之间是否有空隙、是否存在磁场等类似问题毫无意义,故D错.8.AD二、填空题9.磁极或电流磁场10.磁场分布真实存在的11.切线方向大小12.磁场。
课时分层作业(七)[基础达标练](15分钟分值:48分)1.(6分)(多选)关于磁场和磁感线的描述,下列说法中正确的是()A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场是客观存在的特殊物质B.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C.磁感线总是从磁体的N极出发,到S极终止的D.磁感线可以用细铁屑来显示,因而是真实存在的AB[磁感线是为了形象地描述磁场而假想的线,事实上并不存在,选项D错;磁感线是闭合的曲线,选项C错,选项A、B正确.]2.(6分)以下四种器材中,不能用来指南北的是()D[司南是最早的磁性指向器,可以指南北,A正确;地磁场的N极在地理的南极附近,由于异名磁极相互吸引,小磁针的N极与地磁场的S极(地理的北极)吸引,即小磁针的N极指向地理的北极,可以指南北;罗盘因为受到地磁场的作用也能够指示南北,C正确;验电器用来粗略验证带电的多少,不能指南北,D错误.题目要选不能指南北的,故选:D.]3.(6分)在地球赤道上放置一个小磁针,静止时小磁针N极指向()A.地理南极B.地理北极C.东方D.西方B[地球是一块巨大的磁体,地磁场的南极和北极分别位于地理的北极和南极,在赤道处,地磁场方向由地理南极指向地理北极,小磁针静止时N极指向地理北极.]4.(6分)关于磁场和磁感线的描述,正确的是()A.磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向就是该点的磁场方向B.磁感线是从磁铁的N极指向S极C.磁极与磁极之间是直接发生作用的D.磁感线就是磁场中碎铁屑排成的曲线A[由磁感线的特征可知选项A正确;由于磁感线是闭合曲线,B选项未明确说是在磁铁内部还是外部,笼统地说磁铁的磁感线是从N极指向S极,显然是错误的;磁极与磁极间的作用是通过磁场来发生的,选项C错误;利用铁屑在磁场中被磁化的现象可显示磁感线的形状,但碎铁屑排成的曲线本身不是磁感线,因为磁感线实际不存在,故选项D错误.]5.(6分)下列说法正确的是()【导学号:41942048】A.磁场中真实存在磁感线B.磁感线从磁体的N极出发到S极终止C.磁感线可以表示磁场的强弱D.磁感线方向不表示磁场方向C[磁场客观存在但看不到,为了形象地描述磁场,人们在磁场中人为地画出一些有方向的曲线,曲线的疏密程度表示磁场的强弱,曲线上每点的切线方向即是这一点的磁场方向,所以磁感线不是真实存在的,选项A错;磁感线既可以表示磁场强弱又可以表示磁场方向,选项C对,选项D错;磁场中的任何一条磁感线都是闭合的曲线,例如条形磁铁,磁体外部磁感线从N到S,磁体内部磁感线从S到N,选项B错.]6.(6分)某磁场的磁感线分布如图2-1-5所示,则a、b两点磁场强弱是()图2-1-5A.a点强B.b点强C.a、b点一样强D.无法确定B[磁感线密的地方磁场强,选项B正确.]7.(6分)一个磁场的磁感线如2-1-6图所示,一个小磁针被放入磁场中,则小磁针将()图2-1-6A.逆时针转动,直到S极指向右B.顺时针转动,直到N极指向右C.一直顺时针转动D.一直逆时针转动B[因为小磁针N极受磁场力的方向就是磁场的方向,故选项B正确.] 8.(6分)如图所示,小磁针放置在匀强磁场中,小磁针静止时的指向正确的是()B[小磁针静止时N极指的方向就是磁场的方向,也就是磁感线的方向,故选项B正确.][能力提升练](25分钟分值:50分)9.(6分)(多选)假设能将小磁针移到地球球心附近,则小磁针的N极指向() A.可以根据“同名磁极相斥,异名磁极相吸”进行判定B.应根据“小磁针N极所受的磁场力的方向与该处磁场方向相同”进行判定C.指向地球的地理南极附近D.指向地球的地理北极附近BC[要分析小磁针的N极指向,关键在于确定小磁针所在处的磁场的方向,根据地磁场的特点将地球等效为“条形磁铁”,其磁感线分布显而易见,地球球心处磁场方向由地理北极附近指向地理南极附近,而小磁针N极所受的磁场力的方向与该处磁场方向相同,因此小磁针N极在地球球心处应指向地理南极附近.] 10.(6分)19世纪20年代,科学家们已认识到温度差会引起电流,安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差,从而提出如下假设:地球磁场是由绕地球的环形电流引起的.该假设中的电流方向是(地理子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)()A.由西往东垂直于子午线B.由东往西垂直于子午线C.由南向北沿子午线D.由赤道向两极沿子午线方向B[由题意知,地磁体的N极朝南,根据安培定则,大拇指指向地磁体的N极,则四指的绕向即为电流的方向,即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直于子午线.故选B.]11.(6分)王爷爷退休后迷上了信鸽比赛,他饲养的信鸽小雪通体雪白,血统优秀,多次在“放飞—返回”比赛中获第一名.不知道让多少人羡慕!王爷爷也很得意,为奖励小雪,王爷爷给它戴上一个非常漂亮的磁性头套.这样做对小雪在比赛中将()【导学号:41942049】A.不会影响它的导航B.不利于它的导航C.有助于它的导航D.不能确定是否会最影响它的导航B[由题意知,给信鸽戴上一个非常漂亮的磁性头套,由此可见,小磁铁产生的磁场干扰了信鸽的飞行方向,从而不能辨别方向.这说明鸽子体内有某种磁性物质,它能借助地磁场辨别方向.故B正确,ACD错误;故选B.]12.(6分)如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现,棋子在竖直放置的棋盘上可以移动,但不会掉下来.原来,棋盘和棋子都是由磁性材料制成.棋子不会掉落是因为()A.质量小,重力可以忽略不计B.受到棋盘对它向上的静摩擦力C.棋盘对它的吸引力与重力平衡D.它一方面受到棋盘的吸引,另一方面还受到空气的浮力B[棋子受力如图所示,磁性棋子受到棋盘的吸引力而对棋盘产生压力,棋盘对棋子有向外的弹力.重力使得棋子有向下滑动的趋势,而棋子受到棋盘向上的静摩擦力,此力和重力平衡,使得棋子不会滑下来.由于空气浮力远小于重力,故可忽略不计.]13.(14分)图2-1-7是几种常见磁场的磁感线分布示意图()图2-1-7(1)图(a)中a端是磁铁的________极,b端是磁铁的______极.(2)图(b)是两异名磁极的磁感线分布示意图,_____端是S极,_____端是N极[解析]图(a)是条形磁铁外部磁感线分布示意图,外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来,进入磁铁的S极,图(b)是两异名磁极磁感线分布示意图,磁感线仍然是从N极出来,进入磁铁的S极.[答案](1)S、N(2)c、d14.(12分)如图2-1-8为某一磁场中画出的一条磁感线,能确定a、b两点磁场的强弱吗?为什么?图2-1-8[解析]不能确定.因为不知道空间其他位置磁感线的分布情况,从而磁感线的疏密程度无法得知,所以不能判断磁场的强弱.[答案]见解析。
人教版高中物理选修1-1 第2章磁场课时同步练习习题(含答案解析)第一节指南针与远洋航海第二节电流的磁场典型例题例1、把一条导线(南北方向)平行地放在小磁针的上方,给导线中通入电流。
问将发生什么现象?解析:当导线中通入电流,导线下方的小磁针发生转动。
除磁体周围有磁场外,丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。
导线下方的小磁针发生转动,说明电流周围的周围也有磁场。
例2、如图所示,在通有恒定电流的螺线管内有一点P,过P点的磁感线方向一定是:(CD)A.从螺线管的N极指向S极;B.放在P点的小磁针S极受力的方向;C.静止在P点的小磁针N极指的方向;D.在P点放一通电小线圈,磁感线一定看不起于小线圈平面.解析:由右手螺旋定则判定出螺线管磁场左S右N,在其内部磁感线由S→N,则:P点的磁感线是由S 极指向N极的,是静止在P点的小磁针N极指的方向,在P点放一小通电线圈,由环形电流安培定则知磁感线一定垂直于小线圈平面.例3、一个轻质弹簧,上端悬挂,下端与水银槽中的水银面接触,将上述装置安在电路中,如图所示,当闭合开关后会出现什么现象?如何解释?解析:小灯炮忽明忽暗.当开关闭合后,由于水银导电,所以轻质弹簧上有电流通过,每一匝线圈都可以看成一个单独的螺线管,上端为N极,下端为S极,相邻部分为异名磁极,各线圈间相互吸引.因为弹簧上端固定,弹簧长度缩短,A点离开水银面,电路断开,线圈失去磁性,弹簧恢复原长,又和水银面接触,于是又重复上述过程.这样由于弹簧不断上下振动,使A点时而接触水银面,时而离开水银面,所以看到灯泡忽明忽暗基础练习一、选择题1、首先发现电流磁效应的科学家是( B )A.安培B.奥斯特C.库仑D.麦克斯韦2、正在通电的条形电磁铁的铁心突然断成两截,则两截铁心将( A )A.互相吸引. B.互相排斥. C.不发生相互作用. D.无法判断.3、如图,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,磁针的S极向纸内偏转,这一束带电粒子可能是( BC )A.向右飞行的正离子. B.向左飞行的正离子.C.向右飞行的负离子. D.向左飞行的负离子.4、如图两个同样的导线环同轴平行悬挂,相隔一小段距离,当同时给两导线环通以同向电流时,两导线环将:(A)A.吸引. B.排斥.C.保持静止. D.边吸引边转动.5、如图所示,甲、乙两地间用两条导线连一个直流电路,将小磁针放在两导线之间时,N极向读者偏转,接在A与B间的电压表向B接线柱一侧偏转(此电压表指针总偏向电流流进时的一侧),由此可知( C )A.甲处可能是负载也可能是电源B.甲处一定是电源,乙处一定是负载C.甲处一定是负载,乙处一定是电源D.乙处可能是负载也可能是电源6、关于磁场和磁力线的描述,下列说法中正确的是(AB)A.磁感线可以形象地描述各点磁场的方向.B.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的.C.磁感线是磁场中客观存在的线.D.磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止二、填空题1、如图所示,环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连,图中标出了环形电流磁场的方向,则C 和D接电源正极的是______,放在ab下方的小磁针的________极转向纸外.(c端为电源正极,d端为电源负极)2、如图所示所在通电螺丝管内部中间的小磁针,静止时N极指向右端,则电源的c端为________极,螺线管的a端为_________极.(正,S)3、如图所示,可以自由转动的小磁针静止不动时,靠近螺线管的是小磁针_________极,若将小磁针放到该通电螺线管内部,小磁针指向与图示位置时的指向相___________(填“同”或“反”).(N,同)三、计算题1、有两根外形基本相同的铁条,已知其中一根是永磁体,另一根是普通软铁,单凭视觉是无法将它们区分开的.若不用其他任何器材,如何才能把它们区分开来?(用手拿一根铁条,用它的一端接近另一根铁条的中部,如果吸引力较强,则手拿的一根为永久磁体,如吸力较弱则手拿的一根为软铁棒.)2、氢原子的核外电子绕原子核按顺时针方向做圆周运动时,设想在原子核处放一小磁针,则小磁针N极指向何方?(垂直纸面向外)3、在下面如图所示的各图中画出导线中通电电流方向或通电导线周围磁感线的方向.其中(a)、(b)为平面图,(c)、(d)为立体图.(答案:)能力提升一、选择题1、如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O 点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳拉力F 的大小为:(D )A.F =mgB.mg <F <(M+m )gC.F =(M +m )gD.F >(M +m )g2、如图所示:在一个平面内有六根绝缘的通电导线,电流强度大小相同,1、2、3、4为面积相等的正方形区域,其中指向纸面内的磁场最强的区域是(D )A.1区B.2区C.3区D.4区3、如图16-1-10所示,弹簧秤下挂一条形磁铁,其中条形磁铁N 极的一部分位于未 通电的螺线管内,则下列说法正确的是(AC )A.若将a 接电源正极,b 接负极,弹簧秤的示数将减小B.若将a 接电源正极,b 接负极,弹簧秤的示数将增大C.若将b 接电源正极,a 接负极,弹簧秤的示数将增大D.若将b 接电源正极,a 接负极,弹簧秤的示数将减小二、填空题1、通电螺线管的极性跟螺线管中的________有关,它们之间的关系可以用________来判定.内容是:用________手握住螺线管,让________弯向螺线管中电流的方向,则所指的那端就是螺线管的北极.(电流方向 安培定则 右 四指 大拇指)三、计算题1、在条形或蹄形铁芯上绕有线圈,根据如图所示小磁针指向在图中画出线圈的绕线方向.答案:第三节 磁场对通电导线的作用 典型例题例1、如图所示,三根通电直导线垂直纸面放置,位于b 、c 、d 处,通电电流大小相同,方向如图。
人教版高中物理选修1-1 2.1 指南针与远洋航海同步练习一、选择题(共12题;)1. 下列物品中没有用到磁性材料的是()A.DVD碟片B.计算机上的磁盘C.银行卡D.录音机磁头2. 当摇动如图所示的手摇交流发电机时,发现小灯泡闪烁.此时流过小灯泡的电流是()A.交流电B.直流电C.恒定电流D.涡流3. 铁棒A两端均能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针.若铁棒A靠近铁棒B,则()A.A、B一定相互吸引B.A、B一定相互排斥C.A、B间可能无磁力作用D.A、B间一定有磁力作用,可能吸引,也可能排斥4. 如图所示,假设将一个小磁针放在地球的北极点上,那么小磁针的N极将()A.指北B.指南C.竖直向上D.竖直向下5. 关于地球的磁场,下面说法中正确的是()A.地球磁场是匀强磁场B.地球磁场的南北极和地理的南北极是一致的C.赤道附近的地磁场方向与地面垂直D.北极附近的地磁场方向近似与地面垂直6. 以下哪种情况比较正确地反映了奥斯特实验?()A.电流流向由南向北时,其下方的小磁针N极偏向东边B.电流流向由南向北时,其下方的小磁针N极偏向西边C.电流流向由东向西时,其下方的小磁针N极偏向北边D.电流流向由西向东时,其下方的小磁针N极偏向北边7. 中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示,结合上述材料,下列说法不正确的是()A.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近B.结合地球自转方向,可以判断出地球是带负电的C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.因地磁场影响,在进行奥斯特实验时,通电导线南北放置时实验现象最明显8. 关于磁场,下列说法正确的是()A.磁感应强度B是反映磁场强弱的物理量B.由B=F/IL可知,B与F成正比,与IL成反比C.地磁场北极在地理北极附近,二者不是重合的D.电流与电流,磁极与磁极,磁极与电流之间都是通过磁场发生作用力的9. 来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子,若这些粒子都到达地面,将会对地球上的生命带来危害.但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向,使得很多高能带电粒子不能到达地面.下面说法中正确的是()A.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最强,赤道附近最弱B.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最弱,赤道附近最强C.地磁场会使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转D.地磁场只对带电的宇宙射线有阻挡作用,对不带电的射线没有阻挡作用10. 下列应用中应该使用硬磁材料的是()A.变压器的铁芯B.磁带录音机的磁带C.电脑软盘D.扬声器用的磁铁11. 为了判断一根钢锯条是否有磁性,某同学用它的一端靠近一个能自由转动的小磁针,下列给出了几种可能产生的现象及相应的结论,其中正确的是()A.若小磁针的一端被推开,则锯条一定有磁性B.若小磁针的一端被吸引过来,则锯条一定有磁性C.若小磁针的一端被吸引过来,则锯条一定没有磁性D.若小磁针的一端被推开,不能确定锯条是否有磁性12. “卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能源供应系统而进行的实验.假设在实验中,用飞机拖着一根很长的金属线(其下端悬挂一个金属球,以保证金属线总是呈竖直状态)在高空环绕地球飞行,且每次飞经我国上空时都是由西北飞向东南方向,则下列说法正确的是()A.这是利用运动导线切割地磁场的磁感线产生电动势的原理,金属线相当于发电机的绕组B.该发电机可产生直流电,且金属线的上端为正极C.该发电机可产生直流电,且金属线的上端为负极D.该发电机可产生交流电,当飞机在北半球飞行时、金属线的上端为其正极,当飞机在南半球飞行时、金属线的上端为其负极二、解答题(共2题;)为了保护磁卡或带有磁条的存折上的信息,应该注意哪些事项?地球是个大磁体,在赤道上,地磁场可以看成是沿南北方向的匀强磁场(如图).如果赤道某处的磁感应强度的大小为0.5×10−4T,在赤道上有一根东西方向的直导线20m,载有从东往西的电流30A.则地磁场对这根导线的作用力为多大?方向怎样?三、实验题(共1题;)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈,微电流传感器,DIS等组成)如图所示.首先将线圈竖直放置,以竖直方向为轴转动,屏幕上的电流指针________(填:“有”或“无”)偏转;然后仍将线圈竖直放置,使其平面与东西向平行,并从东向西移动,电流指针________(填:“有”或“无”)偏转;最后将线圈水平放置,使其从东向西移动,电流指针________(填:“有”或“无”)偏转.参考答案与试题解析人教版高中物理选修1-1 2.1 指南针与远洋航海同步练习一、选择题(共12题;)1.【答案】A【考点】磁现象和磁场【解析】有生活常识用到磁性材料的是计算机上的磁盘,电话卡、喝水用的磁化杯子、银行卡和录音机磁头,而DVD碟片一定没有用到.【解答】解:用到磁性材料的是计算机上的磁盘,电话卡、喝水用的磁化杯子、银行卡和录音机磁头,而DVD碟片一定没有用到,故A正确,BCD错误.故选:A.2.【答案】A【考点】交流电的产生【解析】直流电是指电流的方向不发生变化的电流,其大小可以变化,交流电是指电流的方向发生变化的电流,但是它的电流的大小可以不变.【解答】解:交流电是指电流的方向发生变化的电流,直流电的方向不变,而恒定电流是指大小与方向均不变,涡流是感应电流,而手摇交流发电机产生是交流电,故A正确,BCD 错误.故选:A.3.【答案】A【考点】磁现象和磁场【解析】(1)磁铁具有吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质.(2)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.【解答】解:铁棒A两端均能吸引小磁针,说明A一定没有磁性;铁棒B能排斥小磁针,则说明B 一定有磁性;若铁棒A靠近铁棒B,则会出现相互吸引现象,故A正确,BCD错误.故选A.4.【答案】D【考点】地磁场【解析】本题考查地磁场的分布规律.小磁针静止时北极指向该点的磁场方向,根据地磁场分布情况可得小磁针N极指向.【解答】地磁场的分布规律与条形磁铁类似,在地理北极附近,地磁场竖直向下,此处小磁针的N极应竖直向下,D对.故答案为:D5.【答案】D【考点】地磁场【解析】地球是一个巨大的磁场,周围存在着地磁场;地磁的南北极和地理的南北极是相反的,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,存在着磁偏角.【解答】解:A、地球是一个巨大的磁体,周围存在磁场;不同的位置的磁感应强度的大小与方向都不同,所以不是匀强磁场.故A错误;B、地磁南北极和地理南北极不完全重合,地磁的北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近;故B错误;C、根据地球的磁场的特点可知,赤道附近的地磁场方向近似与地面平行.故C错误;D、磁的北极在地理南极附近,地磁南极在地理的北极附近,两极附近的地磁场方向近似与地面垂直.故D正确.故选:D6.【答案】B【考点】磁现象和磁场【解析】要解决此题,需要掌握奥斯特实验,知道此实验证实了电流周围存在磁场.【解答】解:奥斯特实验的内容是在平行直导线下方平行地放置着小磁针,当导线中有电流通过时,小磁针发生偏转.在该实验中,电流流向由南向北时,其下方的小磁针N极偏向西边.小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁力的作用.故选:B.7.【答案】C【考点】地磁场【解析】根据课本中有关地磁场的基础知识,同时明在确磁场及磁通量的性质;根据安培定则可明确地磁场的形成原因。
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。
但司南毕竟是最早的磁性指南仪器,被视为指南针的祖先。
在《鬼谷子》中记载说,郑国人到深山密林中去采集玉石时,为了不迷失方向,带着"司南"。
这"司南"就是指南针这种机械。
东汉王充在《论衡》中描述过"司南",它象只水勺,用天然磁石磨制面成,勺底为球面体,勺呈椭圆状,勺柄通体渐渐缩成柱状。
为了确定方向,还配有一个"地盘",它是铜质或涂漆木制盘,中央是平滑圆槽,形状可能是内圆外方,框上刻划出定向的刻度,用"干"、"支"(即甲、乙、丙、丁......和子、丑、寅、卯......)以及八卦等表明二十四方位。
将会投于地盘中央时,它的柄部就会大体停止在指南的方位上。
以上可知司南是现代指南针(磁罗盘)的体型。
"指南"是张衡在《东京赋》中第一次提出来的,以后经过魏晋、南北朝、隋、唐,直到宋代经过一千多年才逐渐发展起来了。
宋代杰出的科学家沈括在《梦溪笔谈》中,对指南针发展的当时状况作了详尽的论述。
当时在生产和科学实验发展的推动下,特别是航海事业和外贸的兴起扩大下,指南针逐步发展起来。
沈括总结了劳动人民在实践在创造的四种指南针的装置方法。
第一种是水浮法,将磁针浮于水面进行指南,虽然比较平稳,但容易动荡不定;第二种是指甲旋定法,将磁针置于指甲上,转动灵活,也容易滑落;第三种是碗唇旋定法,将磁针置于碗口边上,转动较灵活,但易滑落;第四种是缕旋法,用蚕丝将磁针悬挂起来,可达到转动灵活而又稳定。
他还记载了人工授磁方法即"以磁石磨针锋,则能指南"。
这种用人工制成磁体,是一个巨大的进步。
此外,还曾制出过"指南鱼"、"旱针"、"水针"。
旱针、水针这两种指南针,成为近代指南针(罗盘针)的基本结构原理奠定了基础。
沈括在研究指南针的过程中,还总结和发现了地磁有偏角存在。
也就是说,指南针指示的方向,"常微偏东,不全南也"。
这是我国对地磁学作出的伟大贡献。
社会生产力的发展,尤其是航海事业的发展,需要有较好的指向仪器。
经过长期实践和反复试验,北宋时人们发现了人工磁化的方法,并以此制成指南鱼和指南针。
指南鱼是用薄铁片裁成鱼形,然后用地磁场磁化法,使它带有磁性。
指南鱼浮在水面时,鱼头指向南方。
但指南鱼磁性较弱,实用价值不大。
指南针的制作则是以天然磁石摩擦钢针,使钢针磁化,产生指南的性能。
和司南、指南鱼相比,指南针简便而又实用,以后的各种磁性指向仪器,都是以这种磁针为主体,只是磁针的形状和装置方法不同而已。
北宋的《梦溪笔谈》讲述了几种磁针装置法的试验:把磁针横贯灯芯浮在水上,架在碗沿或者指甲上,用缕丝悬挂起来等。
从该书的记载来看,使用指南针指向还没有固定的方位盘。
但不久,即发展成磁针和方位盘联成一体的罗经盘,或称罗盘。
其方位盘为圆形,也有24个方位。
罗经盘的出现是指南针发展史上的一大进步,人们只要一看磁针在方位盘上的位置,就能定出方位来。
有关罗经盘的记载,在南宋的《因话录》中即已出现。
不过,此时的罗盘,还是一种水罗盘,磁针是横贯着灯芯浮在水面上的。
明代嘉靖年间,又出现了旱罗盘。
旱罗盘的磁针是以钉子支在磁针的重心处,支点的摩擦阻力很小,磁针可以自由转动。
旱罗盘比水罗盘的性能优越,更适用于航海,因为它的磁针有固定的支点,不致在水面上游荡。
指南针的发明,有力地促进了我国航海事业的发展。
如宋、元、明时期,航海事业迅速发展,明初有郑和七下西洋,经历了30余国,最远曾到达非洲东岸、红海和伊斯兰教圣地麦加。
沿途航线均用罗盘针指明方向,而不用星辰定向了,可见我国明初指南针就广泛应用了。
公元12世纪以后,指南针传到了阿拉伯国家和欧洲,又大大推动了世界航海事业的发展和中西文化交流。
大约在公元1200年,才在外国文献里见到有关指南针的记载。
指南针的发明,是中华民族对世界文明的一项伟大贡献。
马克思曾把指南针和印刷术、火药的发明称作"是资产阶级发展的必要前提"。
指南针的发明,对以后创制定向装置和推进自动化科学技术的出现,起了先导作用。
2.郑和下西洋与欧洲人的远洋航海郑和:世界大航海时代的第一人 600年前,即从公元1405年(明永乐三年)起,中国伟大的航海家郑和率庞大舰队,先后七下西洋,历时28年,航程经东南亚、印度洋,远达红海和非洲东海岸。
两个突出特点: 代表了一种和平交往的航海模式 中国与有关各国的文化交流和文明对话郑和下西洋四大使命与功绩 郑和下西洋是一种国家行为,郑和船队是一支强大的战略力量.明政府派遣郑和船队下西洋显然是从当时国家利益(包括皇帝的意志)和国家需要出发.郑和下西洋的使命和功绩概括起来,主要包括4个方面:1、推行和平外交,稳定东南亚国际秩序2、震慑倭寇,牵制蒙元势力,维护国家安全3、发展海外贸易,传播中华文明4、开拓海洋事业,铺平亚非航路郑和下西洋的特殊之处 除了当时领先世界的航海技术之外,郑和下西洋的特殊之处还在于他没有占领邻国一寸土地,没有建立一个军事要塞,没有夺取他国一份财富,在商业贸易活动当中也采取了厚往薄来的做法。
郑和精神:学习和发扬郑和精神,借鉴历史的经验,坚定不移地执行对外开放政策,在和平崛起中把中国推向繁荣富强。
首航古里 第一次下西洋的终点是古里,即印度的科泽科德,位于印度半岛的西南端。
永乐三年,明成祖诏封古里国王,并赐予印诰、文绮等物。
由郑和捧诏至此,当然是两国关系中的一个重大事件。
此后,各次下西洋之宝船,均来此地,并以此为中转站。
甚至亦多次遣使朝贡中国。
两国关系日益发展。
调解邻国纠纷,促进国际和平与安宁 郑和于永乐六年到暹罗。
在此之前,占城贡使返国,据《明史》记载,"风飘其舟至彭亨(今马来西亚彭亨),暹罗索取其使,羁留不遣。
苏门答腊及满剌加又诉暹罗恃强发兵夺天朝所赐印诰。
帝降敕责之曰:占城、苏门答腊、满剌加、与尔俱受朝命,安能逞威拘其贡使,夺其诰印。
天有显道,善福祸淫,安南黎贼,可为鉴戒。
其即返占城使者、苏门答腊、满剌加印诰.从船形到装备解密动力推进系统:硬帆+旋转橹:木帆船在海上的行动主要依靠风帆借助风力以及水手划水。
在动力推进系统的这两个重要的环节郑和宝船都采用了独特的设计。
船形结构:底尖上阔、首昂艉高+横舱壁:船形影响船速和船体的平稳。
郑和宝船采用的是底尖上阔,首昂艉高的船形。
船用装置:开孔舵与巨锚:船在海面航行主要靠船舵控制方向。
郑和宝船的船舵采用可升降式,根据需要调整舵叶入水深度宝船抵御风浪六大法宝1.利用季风2.铅锤测深3.水针罗盘指引航向4.以更计航行5.交通艇指挥联络 6.过洋牵星术地文航海术:"先进罗盘" 郑和下西洋船队的每艘船上,均配有罗盘,由二十四名官兵掌管航船的方向,这种罗盘的精度很高,采用二十四个方向,各以天干地支与八卦五行命名,标记方位,这是当时最先进的航海技术。
自从公元前三世纪中国"四大发明"之一的指南针问世以来,很快便用于航海。
1435年,英宗登基,下令停止造船。
1492年,哥伦布发现美洲大陆1498年,达-伽玛率葡萄牙船队绕过好望角,横渡印度洋,抵达古里1500年,孝宗皇帝下令:军民人等擅造二帆以上违式大船,将带违禁货物下海入番国买卖者,正犯处以极刑1522年麦哲伦完成了第一次环球航行1525年,朝廷又下一道圣旨,"将沿海军民私造双桅大船尽行拆卸,如有仍前撑驾者即使擒拿"1551年,连当年郑和船队宝船的数据都不存在了......用心爱心专心。