2022-2023版高中物理 第二章 磁場 第1講 指南針與遠洋航海學案 新人教版選修1 -1

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1、2022-2023版高中物理 第二章 磁場 第1講 指南針與遠洋航海學案 新人教版選修1 -1 [目標定位]　1.了解指南針在遠洋航海中的作用，理解科學技術在社會發(fā)展中的作用.2.知道磁感線，知道磁感線上任一點的切線方向就是該點的磁場方向.3.了解用磁感線描述條形磁鐵、蹄形磁鐵的磁場分布情況.4.了解地理南北極與地磁南北極反向并且不重合，知道磁偏角. 一、鄭和下西洋 我國是最早在航海上使用指南針的國家，導航時兼用羅盤和觀星，二者相互補充，相互修正.用羅盤指引航向，探索航道，將船舶航向的變動與指南針指向變動的對應關系總結出來，畫出的航線在古代稱為針路或針徑. 二、歐洲人的遠洋探險

2、葡萄牙航海家麥哲倫用了三年時間完成了環(huán)球航行，環(huán)球航行使大地球形的猜想得到了實踐的檢驗. 三、磁場 1.磁極之間的力是通過一種場——磁場來傳遞的. 2.磁場的方向：物理學規(guī)定，在磁場中的某一點，小磁針靜止時北極所指方向就是那一點的磁場方向. 3.磁感線：是在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. 想一想　兩個磁極之間要想有力的作用，這兩個磁極必須相互接觸，這種說法對嗎？ 答案　不對.磁體在空間產生磁場，磁場使磁極間不必接觸便能相互作用. 四、磁性的地球 1.地球具有磁場，宇宙中的許多天體都有磁場.月球沒有全球性的磁場.火星也沒有地

3、球那樣的全球性的磁場，因此指南針不能在火星上工作. 2.地球的地理兩極與地磁兩極并不重合.其間有一個夾角，這就是地磁偏角，簡稱磁偏角. 想一想　地球的地理兩極與地磁兩極并不重合.是不是可以說地磁體的南極在地球的南極附近？ 答案　不可以. 地磁體的南極在地球的北極附近. 一、對磁場的理解 1.磁場： (1)定義：磁場是存在于磁體周圍的一種特殊物質. (2)方向：小磁針靜止時N極的指向為該處的磁場方向. 2.地磁場：地球是一個巨大的磁體，N極位于地理南極附近，S極位于地理北極附近.地磁場分布如圖2－1－1所示. 圖2－1－1 例1　下列關于磁場的說法中，正確的是(　　)

4、 A.磁場和電場一樣，是客觀存在的特殊物質 B.磁場是為了解釋磁極間相互作用而人為規(guī)定的 C.磁極與磁極之間是直接發(fā)生作用的 D.磁場只有在磁極與磁極、磁極與電流發(fā)生作用時才產生 答案　A 解析　磁場是客觀存在于磁體或電流周圍的一種物質，是不以人的意志為轉移的，所以A正確，B、D錯誤；磁極與磁極之間、磁極與電流之間、電流與電流之間的作用都是通過它們的磁場發(fā)生的，并不需要物體之間直接接觸，所以C錯誤. 針對訓練1　磁場中任一點的磁場方向，規(guī)定為小磁針在磁場中(　　) A.受磁場力的方向 B.北極受磁場力的方向 C.南極受磁場力的方向 D.轉動的方向 答案　B 解析

5、　規(guī)定磁場中N極受力的方向為該點磁場方向，或小磁針靜止時N極的指向，所以A、C、D項錯誤. 二、對磁感線的理解 1.定義：磁感線是為了形象地描述磁場而人為假想的曲線.其疏密程度反映磁場的強弱，線上每一點的切線方向都跟該點的磁場方向相同. 2.特點 (1)在磁體外部，磁感線從N極指向S極；在磁體內部由S極指向N極. (2)磁感線的疏密程度表示磁場的強弱，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方向上. (3)磁感線閉合而不相交，不相切，也不中斷. (4)沒有畫磁感線的地方，并不表示那里就沒有磁場存在. 3.磁感線與電場線的比較 磁感線 電場線 相似點

6、引入目的 形象描述場而引入的假想線，實際不存在 疏密程度 場的強弱 切線方向 場的方向 是否相交 不能相交 不同點 磁感線是閉合曲線 電場線起始于正電荷(或無限遠處)，終止于無限遠處(或負電荷) 例2　關于磁感線的下列說法中，正確的是(　　) A.磁感線是真實存在于磁場中的有方向的曲線 B.磁感線上任一點的切線方向，都跟該點磁場的方向相同 C.磁感線有可能出現相交的情況 D.以上說法均不正確 答案　B 解析　磁感線是為了形象地描述磁場而人為假想的曲線，并不是客觀存在于磁場中的真實曲線，所以A錯誤；磁感線如果相交的話，那么交點處的磁場方向就有兩個，顯然是不可能的

7、，所以C錯誤.故B項正確. 針對訓練2　 下列關于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(fā)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 答案　A 解析　磁場是一種看不見的特殊物質，人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枥L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；磁感線從磁鐵的N極發(fā)出，從磁鐵的S極進入，構成閉合曲線，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

8、項D錯誤. 對磁場的理解 1.關于地磁場的說法正確的是(　　) A.地磁場的北極在地理北極附近 B.地磁場的方向總與地面平行，且由南指向北 C.地磁場并不是正南正北方向的 D.在北半球，地磁場的方向由南向北且偏下 答案　CD 解析　由于地磁場的磁感線由南指向北，顯然地磁場的北極應在地理南極附近，故A錯誤；由于地磁場的方向除赤道上空外與地面并不平行，故B錯誤；由磁偏角的存在可知C正確；在北半球，由地磁場磁感線的分布情況可知，D正確. 2.下列四幅圖所表示的內容與地磁場有關的是(　　) 答案　D 對磁感線的理解 3.對磁感線的認識，下列說法正確的是(　　) A.磁

9、感線總是從磁體的北極出發(fā)，終止于磁體的南極 B.磁感線上某點的切線方向與放在該點小磁針南極的受力方向相同 C.磁感線的疏密可以反映磁場的強弱 D.磁感線是磁場中客觀存在的線 答案　C 解析　磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌龆氲募傧氲那€，疏密反映磁場的強弱，切線方向也是小磁針N極受力的方向為磁場的方向.故A、B、D錯，C正確. 4.某磁場的磁感線分布如圖2－1－2所示，則a、b兩點磁場強弱是(　　) 圖2－1－2 A.a點強 B.b點強 C.a、b點一樣強 D.無法確定 答案　B 解析　磁感線密的地方磁場強，疏的地方磁場弱，故選項B正確. (時間：60分鐘)

10、題組一、對磁場的理解 1.如圖2－1－3所示，是最早的磁性指向器——司南，司南能指南北的原因是(　　) 圖2－1－3 A.太陽周圍有磁場 B.月球周圍有磁場 C.地球周圍有磁場 D.地球內部有根條形磁鐵 答案　C 2.關于磁場的下述說法中，正確的是(　　) A.磁極之間相互作用是通過磁場發(fā)生的 B.看不見、摸不著的磁場不是客觀存在的 C.只有磁體周圍才存在磁場 D.地球周圍不存在磁場 答案　A 解析　磁場對放入其中的磁體一定有磁場力作用，磁極之間相互作用是通過磁場發(fā)生的，選項A正確；磁場是客觀存在的一種物質形態(tài)，雖然看不見，摸不著，但可通過小磁針來體現是否存在，

11、選項B錯誤；在磁體和通電導體周圍都存在磁場，地球周圍也存在著磁場，選項C、D錯誤. 3.下列說法中與實際情況相符的是(　　) A.地球的磁偏角是一個定值 B.地磁場的北極在地理位置的南極附近 C.除了地球外，到目前為止其他星球上還沒有發(fā)現磁現象 D.鄭和出海遠航比哥倫布的遠洋探險早 答案　BD 4.在地球表面的某位置，發(fā)現能自由轉動的小磁針靜止時S極指向地面，則該位置是(　　) A.地球南極附近 B.地球北極附近 C.赤道附近 D.無法確定 答案　A 解析　S極指向地面，表明此處的地磁場向上，由地磁場分布規(guī)律知應是在地球南極附近，即地磁北極附近. 5.下列有關磁場的

12、說法錯誤的是(　　) A.磁體周圍的空間存在著看不見、摸不著的磁場 B.磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的 C.磁場是有方向的，在磁場中的不同位置，其磁場方向一般不同 D.在磁場中的某點，小磁針南極所受磁場力的方向與該點的磁場方向相同 答案　D 解析　磁場雖然看不見、摸不到，但它是一種客觀存在的物質，它的基本性質是對放入其中的磁體產生力的作用，磁極間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的.磁場具有方向性，在磁場中的某點，小磁針北極所受磁場力的方向與該點的磁場方向一致，南極所受磁場力的方向跟該點的磁場方向相反(磁場方向的另一種描述方法).故A、B、C正確，D錯誤. 題組二、對磁感線的理解 6

13、.關于電場和磁場，下列說法中正確的是(　　) A.電場對處于其中的電荷有力的作用 B.磁體之間的相互作用不需要相互接觸 C.電場線和磁感線是客觀存在的 D.電場和磁場都是特殊的物質 答案　ABD 解析　處在電場中的電荷一定受到電場力，故A正確；磁體之間的相互作用是通過磁場實現的，不需要相互接觸.故B正確；電場與磁場都是客觀存在的特殊物質，但是電場線和磁感線是虛擬的用來描述電場與磁場的，故C錯誤，D正確. 7.如圖所示，小磁針所指方向正確的是(　　) 答案　A 解析　A圖中小磁針所在位置磁感線方向向上，因此小磁針N極指向上方，選項A正確；B圖中小磁針所在位置磁感線方向水平向

14、右，因此小磁針N極指向應向右，選項B錯誤；根據C圖中所給磁感線方向可知，小磁針N極指向不是正下方，應指向左上方，選項C錯誤；D圖中小磁針所在位置磁感線方向沿磁感線水平向左，因此小磁針N極應指向左則，故D錯誤. 8.關于磁場和磁感線的描述，下列說法中正確的是(　　) A.磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，磁場和電場一樣，也是一種客觀存在的特殊物質 B.磁感線可以形象地描述各磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時北極所指的方向一致 C.磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止的 D.磁感線可以用細鐵屑來顯示，因而是真實存在的 答案　AB 解析　磁感線是為了形象描

15、述磁場而假想的一些有方向的閉合的曲線，實際上并不存在，在磁體內部，磁感線由S極指向N極，所以選項C、D錯誤；磁場是客觀存在的特殊物質，所以選項A正確；磁感線上每一點的切線方向表示磁場方向，磁感線疏密程度表示磁場的強弱，小磁針北極受力方向、靜止時北極指向均為磁場方向，所以選項B正確. 9.關于磁感線，下列說法中正確的是(　　) A.兩條磁感線可以相交 B.磁感線是磁場中實際存在的線 C.磁感線總是從N極出發(fā)，到S極終止 D.磁感線的疏密程度反映磁場的強弱 答案　D 解析　兩條磁感線可以相交代表相交處的磁場方向存在兩個方向，不符合實際.磁感線是人們想象出來用于表示磁場強弱的曲線，并不真實存在.磁感線在磁體的外部總是從N極出發(fā)，到S極終止，在磁體內部從S極出發(fā)，到N極終止，是閉合的曲線. 10.把小磁針放入水平向右的勻強磁場B中.下列圖中小磁針靜止時N極指向正確的是(　　) 答案　D 解析　小磁針在磁場中靜止時，N極的指向應為磁感線的切線方向，故只有D正確.