指南针和远洋航海课件.ppt

1、1、指南针指南针是利用磁铁在地球磁场中的南北指是利用磁铁在地球磁场中的南北指向而制成的一种指向仪器向而制成的一种指向仪器。2、英国人、英国人吉尔伯特吉尔伯特,他的著作他的著作论磁论磁是人们是人们开始对磁现象系统研究的标志开始对磁现象系统研究的标志。3、1820年，丹麦物理学家年，丹麦物理学家奥斯特奥斯特发现了发现了电流电流的磁效应的磁效应。1821年，法国物理学家年，法国物理学家安培安培又提出又提出了了分子电流假说分子电流假说。磁现象的发展史磁现象的发展史:4、英国物理学家、英国物理学家法拉第法拉第经过经过10年的年的艰苦努力，在大量实验的基础上，艰苦努力，在大量实验的基础上，发现了发现了电磁

2、感应现象电磁感应现象及其所遵循的及其所遵循的规律，并预言了电磁波的存在。规律，并预言了电磁波的存在。5、德国物理学家、德国物理学家赫兹赫兹通过实验通过实验证实证实电磁波电磁波的存在。的存在。6、英国物理学家、英国物理学家麦克斯韦麦克斯韦建立完建立完整的整的电磁场理论电磁场理论。法拉第法拉第麦克斯韦麦克斯韦从从1405 1433年，郑和年，郑和先后先后7次下西次下西洋，这不仅是洋，这不仅是中国海上探险中国海上探险事业的巨大成事业的巨大成就，也是世界就，也是世界航海史上伟大航海史上伟大的壮举。的壮举。一、远洋航海一、远洋航海 郑和曾到达过郑和曾到达过爪哇爪哇、苏门答腊苏门答腊、苏禄苏禄、彭亨彭亨、

3、真腊真腊、古里古里、暹暹罗罗、阿丹阿丹、天方天方、左法尔、左法尔、忽鲁忽鲁谟斯谟斯、木骨都束木骨都束等三十多个国家，等三十多个国家，最远曾达非洲东岸，最远曾达非洲东岸，红海红海、麦加麦加，并有可能到过并有可能到过澳大利亚澳大利亚 我国是最早在航海我国是最早在航海上使用指南针的国家。上使用指南针的国家。郑和下西洋的宝船上装郑和下西洋的宝船上装备着罗盘，导航时兼用备着罗盘，导航时兼用罗盘和观星，二者互相罗盘和观星，二者互相补充、互相修正。补充、互相修正。用罗盘指引航向，用罗盘指引航向，探索航道，将船舶航向探索航道，将船舶航向的变动与指南针指向变的变动与指南针指向变动的对应关系总结出来，动的对应关系

4、总结出来，画出的航线在古代称作画出的航线在古代称作“针路针路”或或“针径针径”。利用利用“针路针路”，船能够，船能够靠指南针导航。靠指南针导航。基于希腊人关于大地是球形的学说，意基于希腊人关于大地是球形的学说，意大利航海家哥伦布于大利航海家哥伦布于1492年进行了远洋探年进行了远洋探险，并到达了巴哈马群岛，在这次远航中，险，并到达了巴哈马群岛，在这次远航中，哥伦布观测到了磁偏角。哥伦布观测到了磁偏角。中国的沈括早他中国的沈括早他400400多年已经观测到磁偏角多年已经观测到磁偏角麦哲伦麦哲伦（Magellan，Ferdinand），葡），葡萄牙著名航海家和探险家，先后为葡萄萄牙著名航海家和探险

5、家，先后为葡萄牙（牙（15051512）和西班牙（）和西班牙（15191521）作航海探险。从西班牙出发，绕）作航海探险。从西班牙出发，绕过南美洲，发现麦哲伦海峡，然后横渡过南美洲，发现麦哲伦海峡，然后横渡太平洋。虽在菲律宾被杀，他的船只继太平洋。虽在菲律宾被杀，他的船只继续西航回到西班牙，完成第一次环球航续西航回到西班牙，完成第一次环球航行。被认为是行。被认为是“第个环球航行的人第个环球航行的人”航海事业推动了天文学、大地测量学、力学和数航海事业推动了天文学、大地测量学、力学和数学等科学的发展，航海中的观察记录也为这些学学等科学的发展，航海中的观察记录也为这些学科的发展积累了大量数据资料。科

6、的发展积累了大量数据资料。航海和地理发现使欧洲各国的工商业得到很大的航海和地理发现使欧洲各国的工商业得到很大的发展，实现了资本的原始积累。发展，实现了资本的原始积累。远洋航海促进了冶金、造船、机械制造等技术和远洋航海促进了冶金、造船、机械制造等技术和行业的发展。行业的发展。这些为近代科学在欧洲的诞生起到了促进作用。这些为近代科学在欧洲的诞生起到了促进作用。有关磁的几个问题有关磁的几个问题1、磁性、磁性-物体有吸引铁一类物质的性质物体有吸引铁一类物质的性质2、磁体、磁体-具有磁性的物体具有磁性的物体3、磁极、磁极-磁体上磁性最强的部分磁体上磁性最强的部分 （北极：北极：N 南极：南极：S）5、同

7、名磁极相斥，异名磁极相吸。、同名磁极相斥，异名磁极相吸。4、磁化磁化-将无磁性物质变为有磁性物质将无磁性物质变为有磁性物质思考：思考：磁体之间相互作用是怎样发生的？磁体之间相互作用是怎样发生的？二、磁场二、磁场2 2、磁场的方向：、磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针在磁场中的某一点，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。所指的方向，就是那一点的磁场方向。1 1、磁场的基本性质：、磁场的基本性质：对放入其对放入其中的磁极和电流有力的作用。中的磁极和电流有力的作用。磁体周围客观存在的物质磁体周围客观存在的物质形象描述磁

8、场的假想的曲线形象描述磁场的假想的曲线 在磁场中画出一系列有方向的闭合曲线在磁场中画出一系列有方向的闭合曲线（从（从N极出来到极出来到S极进去），且使曲线上每一点极进去），且使曲线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。的切线方向表示该点的磁场方向。NS 磁场方向也就是磁场方向也就是在该点放上小磁针，在该点放上小磁针，静止时静止时N极的指向或极的指向或N极的受力方向。极的受力方向。实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，来模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。拟磁感线的形状。常见的两种磁体的磁感线常见的两种磁体的磁感线磁感线是不存在、不相交的闭合曲线。磁感线是不存在、不相交的闭合

9、曲线。磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线的疏密表示磁场的强弱。N极出来回到极出来回到S极极三、磁性的地球三、磁性的地球1 1、地球是一个巨大的磁体、地球是一个巨大的磁体,地球地球周围空间存在的磁场叫地磁场。周围空间存在的磁场叫地磁场。2 2、地磁的北极在地理的南极、地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的附近，地磁的南极在地理的北极附近，但两者并不完全北极附近，但两者并不完全重合，所以磁针并非准确的重合，所以磁针并非准确的指南或是指北，它们之间的指南或是指北，它们之间的夹角称为夹角称为“磁偏角磁偏角”。地磁场

10、地磁场地理北极地理北极地理南极地理南极S SN NNS北极北极南极南极S SN N思考：思考：赤道上放小磁针，静止时赤道上放小磁针，静止时N极指向哪里？极指向哪里？南极南极等效等效北极北极 不仅地球具有磁场，不仅地球具有磁场，宇宙中的许多天体都有磁宇宙中的许多天体都有磁场。太阳表面的黑子、耀场。太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都与太斑和太阳风等活动都与太阳磁场有关。月亮也有磁阳磁场有关。月亮也有磁场。当然也有例外，如火场。当然也有例外，如火星就不像地球那样有一个星就不像地球那样有一个全球性的磁场，所以指南全球性的磁场，所以指南针不能在火星上工作。针不能在火星上工作。我国是最早在航海上使用指南

11、针的国家，我国是最早在航海上使用指南针的国家，导航时兼用导航时兼用 和和 ，二者相互补充，二者相互补充，相互修正。用罗盘指引航向，探索航道，相互修正。用罗盘指引航向，探索航道，将船只航向的变动与将船只航向的变动与 的变动的变动的关系总结出来，画出的航线在古代称为的关系总结出来，画出的航线在古代称为 或或 。意大利航海家哥伦布用了三年时间完成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，观察到了环球航行，在这次航行中，观察到了了 。磁体是通过磁体是通过对铁一类物质发生作对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是用的，磁场和电场一样，是存在的存在的另一种形式，是客观存在另一种形式，是

12、客观存在 反馈练习反馈练习罗盘罗盘观星观星指南针指向指南针指向针路针路针径针径磁偏角磁偏角磁场磁场物质物质磁体上磁性最强的部分叫磁体上磁性最强的部分叫，同名，同名磁极磁极，异名磁极，异名磁极。规定：在磁场中的任意一点，小磁针规定：在磁场中的任意一点，小磁针_方向就是那一点的磁场方向。方向就是那一点的磁场方向。磁感线磁感线:是在磁场中画出一些有方向的是在磁场中画出一些有方向的曲线曲线,在这些曲线上在这些曲线上,每点的曲线方向每点的曲线方向,亦即亦即该点的该点的方方向，都跟该点的向，都跟该点的_相同。磁感线的相同。磁感线的表示磁表示磁场强弱。场强弱。地球在周围空间会产生磁场，叫地球在周围空间会产生

13、磁场，叫 。地磁场的分布大致上就像一个地磁场的分布大致上就像一个磁体。磁体。磁极磁极相斥相斥相吸相吸北极的受力北极的受力切线切线磁场方向磁场方向疏密疏密 地磁场地磁场条形条形地球具有磁场，宇宙中的许多地球具有磁场，宇宙中的许多 都具都具有磁场。月球也有有磁场。月球也有。火星不象地球。火星不象地球那样有一个那样有一个 的磁场，所以火星上的磁场，所以火星上_不起作用。不起作用。分别用字母在图中空白处标出磁体的南分别用字母在图中空白处标出磁体的南北极北极天体天体磁场磁场全球性全球性指南针指南针10确定磁场方向的方法是：将一不受外力确定磁场方向的方法是：将一不受外力的的放入磁场中需测定的位置，放入磁场

14、中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针当小磁针在该位置静止时，小磁针N极极的指向即为该点的磁场方向的指向即为该点的磁场方向.11小磁针的指南指北性表明地球是一个小磁针的指南指北性表明地球是一个。小磁针小磁针大磁体大磁体13地理的地理的是地磁的北南极。指南针并不指向是地磁的北南极。指南针并不指向地球的正南正北，其间有一个交角就是地球的正南正北，其间有一个交角就是。在。在地球两极附近，地磁场的磁感应强度约为地球两极附近，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.地磁场地磁场是非常弱的。是非常弱的。14关于磁感线的下列说

15、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，都跟该点磁场的方向相磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场的方向相同同磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁铁的南极磁铁的磁感线从磁铁的北极出发，终止于磁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南北极南北极磁偏角磁偏角15、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质磁场和电场一样也是客观存在的的物质磁感线是实际存在的线，可由实验

16、得到磁感线是实际存在的线，可由实验得到磁感线类似于电场线，它总是从磁体的磁感线类似于电场线，它总是从磁体的极出发终止于极出发终止于 12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：电场线电场线磁感线磁感线1电场线从电场线从 出发，出发，终止于终止于，电场线是，电场线是 的曲线，正、负电荷可单独存的曲线，正、负电荷可单独存在在1在磁体内部，磁感线是从极指向在磁体内部，磁感线是从极指向 极，外部是从极，外部是从 出发从出发从进去，磁感线是进去，磁感线是 的曲线，的曲线，、极是不可分割的、极是不可分割的2 电荷在电场中某点受到电荷在电场中某点受到电场力的方向与该点的电场力的方向与该点的方

17、向一致，也与该点所在电场方向一致，也与该点所在电场线的线的 方向一致方向一致2小磁针在磁场中静止时小磁针在磁场中静止时 极的指向或极的指向或 极的受力方向极的受力方向与该点的与该点的 方向一致，也与该方向一致，也与该点所在磁感线的点所在磁感线的方向致方向致3电场中任何两条电场线都电场中任何两条电场线都 相交相交3磁场中任何两条磁感线都磁场中任何两条磁感线都 相交相交4电场线的疏密表示电场的电场线的疏密表示电场的 4磁场线的疏密表示磁场的磁场线的疏密表示磁场的 16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，再将钢针的一端接近磁

18、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，则两者相互排斥将钢针的另一端接近磁体的南极，则两者相互排斥 将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互吸引，再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，则两者相互排斥将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相互排斥 将钢针的一端接近磁体的北极，两者相互排斥，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，则两者相互吸再将钢针的另一端接近磁体的北极，则两者相互吸引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