2019-2020学年高中物理 第二章 磁场 一 指南针与远洋航海课件 新人教版选修1-1

一、指南针与远洋航海情景导入学习目标预览《新民晚报》曾报道过一则消息：上海信鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海的鸽巢，信鸽的这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇．你知道信鸽是靠什么导航的吗？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.了解磁感线对条形磁体和蹄形磁体周围磁场情况的描述．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.01课前自主梳理02课堂合作探究03课后巩固提升[课时作业]一、指南针与远洋航海1．指南针是我国古代的四大发明之一，是最早在航海上使用指南针的国家，后来传到欧洲和亚洲的许多国家，推动了世界航海事业的发展．2．中国明朝的先后七次下西洋；意大利航海家、葡萄牙航海家也先后进行了远洋探险，所有这些远洋航行的成功，都离不开磁学知识的最初应用——．中国郑和哥伦布麦哲伦指南针二、磁场1．磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针受力的方向，也就是小磁针时极所指的方向．2．磁感线(1)概念：在磁场中画出的一些有的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的方向一致．(2)意义：形象地描述各点的方向．北极静止北方向磁场磁场[思考]磁场看不见、摸不着，而磁感线却可以用实验来模拟，其中客观存在的是磁场还是磁感线？提示：磁场．三、磁性的地球1．地磁场地球本身是一个，在其周围产生的磁场叫作地磁场．2．地磁两极和地理两极的关系地磁南极(S极)在地理附近，地磁北极(N极)在地理附近，二者并不重合．3．磁偏角由于地球的两极与两极并不重合，其间有一个夹角，这就是地磁偏角，简称磁偏角．磁体北极南极地理地磁[思考]指南针的发明和使用曾为人类社会的进步做出过巨大的贡献，但是现代社会，人们更多的是使用全球定位系统来确定位置、方向．你知道指南针S极为什么指南吗？提示：地球可等效成条形磁体，地理的北极附近存在地磁的南极(S极)．根据同名磁极相斥、异名磁极相吸，所以小磁针的S极会指向地理的南极.要点一对磁场、磁感线的理解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．磁感线的特点(1)在磁体外部，磁感线从北极出发，进入南极；在磁体内部由南极回到北极．因此磁感线是闭合曲线．(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．[例1](多选)关于磁感线的概念和性质，以下说法中正确的是()A．磁感线上各点的切线方向就是各点的磁场方向B．磁场中任意两条磁感线均不可相交C．铁屑在磁场中的分布所形成的曲线就是磁感线D．磁感线总是从磁体的N极出发指向磁体的S极[解析]磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向，在磁场中某点的磁场方向是确定的，如果两根磁感线相交，则该处的磁场方向就不能确定(如果两根磁感线相切，则该处的磁场将无限强，与事实相违)．磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，磁感线总是闭合曲线，在磁体的外部由N极到S极，在磁体内部由S极到N极，故正确选项为A、B.[答案]AB比较磁感线和电场线磁感线电场线不同点闭合曲线起始于正电荷或无限远，终止于无限远或负电荷引入目的形象描述场而引入的假想线，实际不存在疏密场的强弱切线方向场的方向相似点相交不能相交1．(多选)下列关于电场线和磁感线的说法正确的是()A．二者均为假想的曲线，实际上并不存在B．实验中常用铁屑来模拟磁感线形状，因此磁感线是真实存在的C．任意两条磁感线不相交，电场线也是D．磁感线是闭合曲线，电场线是不闭合的解析：两种场线均是为形象描述场而引入的，实际上并不存在，故A对；任意两条磁感线或电场线不能相交，否则该交点处会有两个磁场或电场方向，故C对；磁体外部磁感线由N极指向S极，内部由S极指向N极，故磁感线是闭合的曲线，而电场线始于正电荷，终于负电荷，不闭合，故D对．故选A、C、D.答案：ACD要点二对地磁场的理解1．地球是一个巨大的磁体，地球周围存在着磁场——地磁场．2．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．3．地球的地理两极与地磁的两极不重合，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．4．可以将地球看成一个类似于条形磁铁的大磁体，其N极在地理南极附近，S极在地理北极附近，其磁感线的分布如图所示．在地球外部，磁场从地球南极指向地球北极；在地球内部，磁场从地球北极指向地球南极．[例2]关于地磁场的下列说法中正确的是()A．地球的地磁两极与地理两极重合B．地球的地磁北极与地理北极重合C．地球的地磁北极与地理南极重合D．地球的地磁北极在地理南极附近[解析]因为指南针N极指向北方，由异名磁极相互吸引，可判断地理上的北极附近是地磁场的南极，地理上的南极附近是地磁场的北极，所以只有D项正确．[答案]D在分析地磁场问题时，可以把地磁场看作条形磁体，画出周围的磁感线．2．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．西方解析：地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极和北极分别位于地理的北极附近和南极附近，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．答案：B[随堂训练]1.人们早在公元前6、7世纪就发现了磁石吸铁、磁石指南等现象，如图所示是最早的指南仪器——司南，形似勺子．勺柄是其南极，则司南静止时，勺柄所指的方向是()A．东方B．北方C．西方D．南方解析：地球磁场的地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近．由于司南勺柄是其南极，静止时应指向地磁北极，即指向地理南极．答案：D2．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．在赤道上磁针的N极在静止时指向地理南极D．在赤道上磁针的N极在静止时指向地理北极解析：根据地磁场特点，地理北极在地磁场南极即S极附近，在地球表面磁感线由地理南极指向地理北极，故正确答案为D.答案：D3．磁场中任一点的磁场方向规定为小磁针在磁场中()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解析：磁场方向规定为小磁针N极的受力方向，即小磁针静止时N极的指向，选项B正确．答案：B4．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极出发到S极终止C．磁感线上任意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述磁场而引入的闭合曲线．磁感线不相交，磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致．答案：C5.一小磁针放置在某磁场(未标出方向)中，静止时的指向如图所示．下列分析正确的是()A．N极指向该点磁场方向B．S极指向该点磁场方向C．该磁场是匀强磁场D．a点的磁场方向水平向右解析：小磁针静止时的N极指向为该点的磁场方向，也为磁感线上某点的切线方向，故A正确，B、D错误；匀强磁场为等间距的平行线，故C错误．答案：A6．分别用字母在图中空白处标出磁体的南北极．解析：由外磁场的磁感线由N极指向S极可得答案．答案：