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 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 1．指南針是我國的四大發(fā)明之一．我國是最早在航海上使用指南針的國家． 2．指南針為遠(yuǎn)洋航海作出了巨大貢獻(xiàn)． 3．磁場 (1)磁體在空間產(chǎn)生磁場． (2)磁體與磁體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的． (3)磁場的基本性質(zhì)是對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北極所指的方向，就是那一點(diǎn)磁場的方向． 5．磁感線 (1)磁場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)的磁場方向一致． (2)磁感線能夠形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向． (3)實(shí)驗(yàn)室常用鐵屑在磁場中被磁化的現(xiàn)象來模擬磁感線的形狀． 二、磁性的地球 1．地球相當(dāng)于一個大磁體，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夾角，這個角就是磁偏角． 2．火星不像地球那樣是個全球性的磁場，因此不能在火星上使用指南針． 1．思考判斷

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

4、，想其無則無 AC　[磁場的定義：磁體或電流周圍存在一種特殊物質(zhì)，可以對其中的磁體和電流有力的作用，這種特殊物質(zhì)為磁場，故選項(xiàng)A、C正確．] 3．下列關(guān)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(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，沒有細(xì)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 A　[磁場是一種看不見的特殊物質(zhì)，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(qiáng)弱與方向，選項(xiàng)A正確；磁感線都是閉合曲線，選項(xiàng)B錯誤；磁感線是人們假想的曲線，與有無鐵屑無關(guān)，選項(xiàng)C錯誤；

5、磁場的強(qiáng)弱由磁感線的疏密程度表示，而與磁感線的方向無關(guān)，選項(xiàng)D錯誤．] 4．下列說法中正確的是(　　) 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．英國是最早在航海上使用指南針的國家 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錯誤；在沒有磁場的星球上，不能用指南針進(jìn)行方向的判斷，選項(xiàng)C錯誤；我國是最早在航海上使用指南針的國家，選項(xiàng)D錯誤．] 對磁感線的理解

6、1.磁感線的概念 磁感線是為了形象地描述磁場而人為引入的線，磁場中實(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的強(qiáng)弱，磁感線越密的地方磁場越強(qiáng)；磁場方向在過該點(diǎn)的磁感線的切線上． (3)磁感線不相交，不相切，也不中斷． 3．磁感線與電場線的比較 兩種線 磁感線 電場線 相似點(diǎn) 意義 用來形象地描述磁場方向和相對強(qiáng)弱而假想的線 用來形象地描述電場方向和相對強(qiáng)弱而假想的線 方向 線上某點(diǎn)的切線方向?yàn)榇艌龇较?，也是磁針N極的受力方向 線上某點(diǎn)的切

7、線方向?yàn)殡妶龇较?，也是正電荷受電場力的方? 疏密 表示磁場強(qiáng)弱 表示電場強(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)幍奈恢茫嚺袛喔鲌D中磁鐵的南、北極． 思路點(diǎn)撥：小磁針靜止時N極所指的方向?yàn)樵撎幋艌龅姆较?，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 1．一小磁針放置在某磁場(未標(biāo)出方向)中，靜止時的指向如圖所示．下列分析正確的是(　　) A．N極指向該點(diǎn)磁場方向 B．S極指向該點(diǎn)磁場方向 C．該磁場是勻強(qiáng)磁場 D．a(chǎn)點(diǎn)的磁場方向水平向右 A　[小磁針靜止時的N極指向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場方向，也為磁感線上某點(diǎn)的切線方向，故A正確，B、D錯誤；勻強(qiáng)磁場中的磁感線為等間距的平行線，故C錯誤．] 對地磁場的理解 1.地球的磁場與條形磁鐵的磁場相似，其主要特點(diǎn)有三個． (1)地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近． (2)地磁場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，磁偏角也在緩慢變化． 3．地磁場的磁感線形狀如圖所示． 地理兩極與地磁兩極不重合 【例2】　地球是一個大磁體：①在地面上放置一個小磁針，小磁針的南極指向地磁場的南極；②地磁場的北極在地理南極附近；③赤道附近地磁場的方向和地面平行；④北半球地磁場方向相對地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁場方向都是和地面平行的．以上關(guān)于地磁場的描述正確的是(　　) A．①②④　B．②③④ C．①⑤ D．②③ D　[地球

10、的磁場與條形磁鐵的磁場相似，其特點(diǎn)主要有： (1)地磁場的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近． (2)地磁場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，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錯誤，D正確．] 1．磁場中任一點(diǎn)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(zhuǎn)動的方向 B　[規(guī)定磁場中小磁針N極受力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場方向，也就是小磁針靜止時N極的指向，故A、C、D錯誤，B正確．] 2．下列關(guān)于磁場和磁感線的說法中正確的是(　　) 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的強(qiáng)弱和方向，是真實(shí)存在的 C．磁場和電場一樣，也是一種物質(zhì) D．磁感線就是細(xì)鐵屑

12、在磁場周圍排列出的曲線 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錯誤；磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向，但不是真實(shí)存在的，故B錯誤；磁場和電場一樣，也是一種物質(zhì)，故C正確；細(xì)鐵屑在磁場周圍排列出的曲線可以形象的反應(yīng)磁場的分布，但不是磁感線，故D錯誤．] 3．(多選)下圖表示磁場的磁感線，依圖分析磁場中a點(diǎn)的磁場比b點(diǎn)的磁場強(qiáng)的是(　　) AC　[磁感線的疏密可表示磁場的強(qiáng)弱．] 4．指南針的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了(　　) A．人們對太陽磁場的認(rèn)識 B．人們對月球磁場的認(rèn)識 C．人們對地球磁場的認(rèn)識 D．人們對火星磁場的認(rèn)識 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，受地磁場作用，勺尾指向南方，這是對地磁場的認(rèn)識，所以選項(xiàng)C正確．] - 7 -