2019-2020學(xué)年高中物理 第2章 1 指南針與遠(yuǎn)洋航海學(xué)案 新人教版選修1-1

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1、一、指南針與遠(yuǎn)洋航海 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 知 識(shí) 脈 絡(luò) 1.知道指南針在遠(yuǎn)洋航海中的作用． 2．理解磁感線的特點(diǎn)，知道磁感線上任一點(diǎn)的切線方向是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向．(重點(diǎn)) 3．掌握條形磁鐵、碲形磁鐵的磁感線的分布情況．(重點(diǎn)、難點(diǎn)) 4．知道地理南北極與地磁南北極相反并不重合，了解地磁偏角．(難點(diǎn)) 一、磁場(chǎng) 1．指南針是我國(guó)的四大發(fā)明之一．我國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家． 2．指南針為遠(yuǎn)洋航海作出了巨大貢獻(xiàn)． 3．磁場(chǎng) (1)磁體在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)． (2)磁體與磁體之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的． (3)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體或電流有力的作用．

2、 4．物理學(xué)上規(guī)定：小磁針北極受力的方向，也就是小磁針靜止時(shí)北極所指的方向，就是那一點(diǎn)磁場(chǎng)的方向． 5．磁感線 (1)磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的曲線．在這些曲線上，每一點(diǎn)的切線方向都與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致． (2)磁感線能夠形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向． (3)實(shí)驗(yàn)室常用鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化的現(xiàn)象來(lái)模擬磁感線的形狀． 二、磁性的地球 1．地球相當(dāng)于一個(gè)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并不重合，它們之間存在著一個(gè)夾角，這個(gè)角就是磁偏角． 2．火星不像地球那樣是個(gè)全球性的磁場(chǎng)，因此不能在火星上使用指南針． 1．思考判斷

3、 (1)磁場(chǎng)是假想的，實(shí)際不存在． (×) (2)磁場(chǎng)中，小磁針北極的受力方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向． (√) (3)用磁感線描述磁場(chǎng)時(shí)，沒(méi)有磁感線的地方就沒(méi)有磁場(chǎng)． (×) (4)地磁的北極(N極)在地理的南極附近． (√) (5)指南針用來(lái)指南的那一端是南極(S極)． (√) (6)在赤道平面上，地磁場(chǎng)的方向水平向南． (×) 2．(多選)關(guān)于磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的磁體和電流有力的作用 B．磁場(chǎng)看不見、摸不著，實(shí)際不存在，是人們假想出來(lái)的一種物質(zhì) C．磁場(chǎng)是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài) D．磁場(chǎng)的存在與否取決于人的思想，想其有則有

4、，想其無(wú)則無(wú) AC　[磁場(chǎng)的定義：磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，可以對(duì)其中的磁體和電流有力的作用，這種特殊物質(zhì)為磁場(chǎng)，故選項(xiàng)A、C正確．] 3．下列關(guān)于磁感線的說(shuō)法中正確的是(　　) A．磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)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(xì)鐵屑在磁鐵周圍排列的曲線，沒(méi)有細(xì)鐵屑的地方就沒(méi)有磁感線 D．沿磁感線的方向磁場(chǎng)逐漸減弱 A　[磁場(chǎng)是一種看不見的特殊物質(zhì)，人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枥L磁場(chǎng)而引入了磁感線這一假想的曲線，它可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向，選項(xiàng)A正確；磁感線都是閉合曲線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；磁感線是人們假想的曲線，與有無(wú)鐵屑無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

5、磁場(chǎng)的強(qiáng)弱由磁感線的疏密程度表示，而與磁感線的方向無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．] 4．下列說(shuō)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(jìn)行方向的判斷 D．英國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家 A　[由于地磁兩極與地理兩極并不完全重合，存在磁偏角，選項(xiàng)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(xiàng)B錯(cuò)誤；在沒(méi)有磁場(chǎng)的星球上，不能用指南針進(jìn)行方向的判斷，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；我國(guó)是最早在航海上使用指南針的國(guó)家，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．] 對(duì)磁感線的理解

6、1.磁感線的概念 磁感線是為了形象地描述磁場(chǎng)而人為引入的線，磁場(chǎng)中實(shí)際上并不存在磁感線． 2．磁感線的特點(diǎn) (1)在磁體外部，磁感線從北極發(fā)出，回到南極；在磁體內(nèi)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(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)；磁場(chǎng)方向在過(guò)該點(diǎn)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(chǎng)線的比較 兩種線 磁感線 電場(chǎng)線 相似點(diǎn) 意義 用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)方向和相對(duì)強(qiáng)弱而假想的線 用來(lái)形象地描述電場(chǎng)方向和相對(duì)強(qiáng)弱而假想的線 方向 線上某點(diǎn)的切線方向?yàn)榇艌?chǎng)方向，也是磁針N極的受力方向 線上某點(diǎn)的切

7、線方向?yàn)殡妶?chǎng)方向，也是正電荷受電場(chǎng)力的方向 疏密 表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱 表示電場(chǎng)強(qiáng)弱 特點(diǎn) 在空間不相交 在空間不相交 不同點(diǎn) 是閉合曲線 不是閉合曲線 【例1】　如圖所示為磁鐵旁邊靜止的小磁針?biāo)幍奈恢?，試判斷各圖中磁鐵的南、北極． 思路點(diǎn)撥：小磁針靜止時(shí)N極所指的方向?yàn)樵撎幋艌?chǎng)的方向，也是磁感線的切線方向． [解析]　在磁鐵內(nèi)部磁感線由S極到N極，在磁鐵外部，磁感線由N極到S極，根據(jù)小磁針靜止時(shí)N極指向，即可確定各磁鐵的南、北極． [答案]　(a)右端為S極，左端為N極　(b)左端為N極，右端為S極　(c)左端為N極，右端為S極　(d)左端為S極，右端為N極　(e)兩

8、端同為S極 1．一小磁針?lè)胖迷谀炒艌?chǎng)(未標(biāo)出方向)中，靜止時(shí)的指向如圖所示．下列分析正確的是(　　) A．N極指向該點(diǎn)磁場(chǎng)方向 B．S極指向該點(diǎn)磁場(chǎng)方向 C．該磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng) D．a(chǎn)點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向右 A　[小磁針靜止時(shí)的N極指向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也為磁感線上某點(diǎn)的切線方向，故A正確，B、D錯(cuò)誤；勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線為等間距的平行線，故C錯(cuò)誤．] 對(duì)地磁場(chǎng)的理解 1.地球的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè)． (1)地磁場(chǎng)的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近． (2)地磁場(chǎng)的水平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

9、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(diǎn)，磁場(chǎng)強(qiáng)弱相同，且方向水平向北． 2．地磁偏角的數(shù)值在地球上的不同地點(diǎn)是不同的，而且由于地球磁極的緩慢移動(dòng)，磁偏角也在緩慢變化． 3．地磁場(chǎng)的磁感線形狀如圖所示． 地理兩極與地磁兩極不重合 【例2】　地球是一個(gè)大磁體：①在地面上放置一個(gè)小磁針，小磁針的南極指向地磁場(chǎng)的南極；②地磁場(chǎng)的北極在地理南極附近；③赤道附近地磁場(chǎng)的方向和地面平行；④北半球地磁場(chǎng)方向相對(duì)地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁場(chǎng)方向都是和地面平行的．以上關(guān)于地磁場(chǎng)的描述正確的是(　　) A．①②④　B．②③④ C．①⑤ D．②③ D　[地球

10、的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，其特點(diǎn)主要有： (1)地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近． (2)地磁場(chǎng)的水平分量總是從地理南極指向北極，而豎直分量則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下． (3)在赤道正上方，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁場(chǎng)的強(qiáng)度相等，且方向水平向北． 故正確答案為D.] 2．關(guān)于地磁場(chǎng)，下列敘述正確的是(　　) A．地球的地磁兩極和地理兩極重合 B．我們用指南針確定方向，指南的一極是指南針的北極 C．地磁的北極與地理的南極重合 D．地磁的北極在地理的南極附近 D　[地球是一個(gè)大磁體，地球的地磁南(北)極與地理北(南)極并不重合．因

11、此A、C錯(cuò)誤．因?yàn)榈卮疟睒O在地理南極附近，故指南針指南的一極應(yīng)是指南針的南極．故B錯(cuò)誤，D正確．] 1．磁場(chǎng)中任一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，規(guī)定為小磁針在磁場(chǎng)中(　　) A．受磁場(chǎng)力的方向 B．北極受磁場(chǎng)力的方向 C．南極受磁場(chǎng)力的方向 D．轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 B　[規(guī)定磁場(chǎng)中小磁針N極受力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)方向，也就是小磁針靜止時(shí)N極的指向，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確．] 2．下列關(guān)于磁場(chǎng)和磁感線的說(shuō)法中正確的是(　　) A．磁感線總是從磁鐵的N極出發(fā)，到S極終止，所以是不閉合的 B．磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，是真實(shí)存在的 C．磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì) D．磁感線就是細(xì)鐵屑

12、在磁場(chǎng)周圍排列出的曲線 C　[磁感線在磁鐵的外部是從磁鐵的N極到S極，在磁鐵的內(nèi)部是從S極指向N極，磁鐵內(nèi)部的磁感線與外部的磁感線形成閉合曲線，故A錯(cuò)誤；磁感線可以形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，但不是真實(shí)存在的，故B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣，也是一種物質(zhì)，故C正確；細(xì)鐵屑在磁場(chǎng)周圍排列出的曲線可以形象的反應(yīng)磁場(chǎng)的分布，但不是磁感線，故D錯(cuò)誤．] 3．(多選)下圖表示磁場(chǎng)的磁感線，依圖分析磁場(chǎng)中a點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)的是(　　) AC　[磁感線的疏密可表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱．] 4．指南針的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了(　　) A．人們對(duì)太陽(yáng)磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí) B．人們對(duì)月球磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí) C．人們對(duì)地球磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí) D．人們對(duì)火星磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí) C　[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，受地磁場(chǎng)作用，勺尾指向南方，這是對(duì)地磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)，所以選項(xiàng)C正確．] - 7 -