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1、第第二二章章 磁磁场场第第二二章章 磁磁场场第二章磁场指南针与远洋航海 我国是最早在航海上使用指南针的国家。郑和下西洋的宝船上装备着罗盘，导航时兼用罗盘和观星，二者互相补充、互相修正。指南针与远洋航海 用罗盘指引航向，探索航道，将船舶航向的变动与指南针指向变动的对应关系总结出来，画出的航线在古代称作“针路”或“针径”。利用“针路”，船能够靠指南针导航。东汉王充在论衡中写道：“司南之杓，投之于地，其柢指南”世界上最早的磁性指向仪器司南指南针与远洋航海1、磁性:磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，磁铁的这种性质。2、磁体：具有磁性的物体。3、磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。任
2、何磁铁都有两个磁极，一个叫南极（S极），一个叫北极（N极）。磁铁磁铁指南针与远洋航海1、磁场：磁体周围存在磁场2、磁场的基本性质：对磁体有力的作用同名磁极相斥，异名磁极相吸。3、作用过程：通过磁场实现。磁体是通过磁场 对铁一类物质发生作用的， 磁场和电场一样，是客观存在的。4、磁场的方向：规定小磁针北极受力的方向，也即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向一、磁场对比电场学习指南针与远洋航海5、磁感线：（1）目的：为形象地描述磁场而人为引入的假想曲线（2）定义：在磁场中画出一些有方向的曲线,在这些曲线上，每一点的切线方向，都跟该点的磁场方向相同。这样的曲线叫磁感线。磁感线的疏密表示磁
3、场强弱。指南针与远洋航海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，下面是几种常见的磁感线：指南针与远洋航海条形磁体磁感线模拟图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，下面是几种常见的磁感线：指南针与远洋航海蹄形磁体磁感线模拟图指南针与远洋航海蹄形磁体的磁感线条形磁体的磁感线 5 5、磁感线：、磁感线：（3 3）特点：）特点： a a、某点、某点 的切线方向就是该点磁场的方向。的切线方向就是该点磁场的方向。 b b、磁感线疏密程度表示磁场的强弱、磁感线疏密程度表示磁场的强弱指南针与远洋航海 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
4、的指向或极的指向或N极的受力方向。极的受力方向。NSc c、意两条磁感线不能相交。（讨论）、意两条磁感线不能相交。（讨论）d d、磁感线是封闭的曲线。、磁感线是封闭的曲线。e e、磁感线方向：、磁感线方向： 外部：外部：N N极极S S极，内部：极，内部：S S极极N N极极指南针与远洋航海蹄形磁体的磁感线条形磁体的磁感线指南针为什么能指南北指南针与远洋航海二、磁性的地球1 1、地磁场：、地磁场： 定义：地球是个磁体，具有磁场，叫地磁场地磁场定义：地球是个磁体，具有磁场，叫地磁场地磁场的分布大致上就像一个条形磁体的分布大致上就像一个条形磁体, ,各地磁感线近似各地磁感线近似平行地面平行地面.
5、.指南针与远洋航海 2 2、磁偏角：、磁偏角：（1 1）地地球球的的地地理理南南北北极极与与地磁场的南北相反地磁场的南北相反. .（2 2）地地球球的的地地理理两两极极与与地地磁磁场场的的两两极极并并不不重重合合，磁磁针针并并非非准准确确地地指指南南或或指指北北，有有个个夹夹角角，叫叫地地磁偏角，简称磁偏角磁偏角，简称磁偏角. .指南针与远洋航海 方家以磁石磨针锋，能指南，然常微偏东，不全南也。沈括梦溪笔谈杂志一指南针与远洋航海20122012有没有地磁倒转？有没有地磁倒转？【流言】在在在在20122012年年年年1212月月月月2121日，我们不仅能看到磁场的快速减日，我们不仅能看到磁场的快
6、速减日，我们不仅能看到磁场的快速减日，我们不仅能看到磁场的快速减弱，还能看到磁极快速倒转。如果这样的事情真的弱，还能看到磁极快速倒转。如果这样的事情真的弱，还能看到磁极快速倒转。如果这样的事情真的弱，还能看到磁极快速倒转。如果这样的事情真的发生了，随着地球磁极的倒转，地球磁场屏蔽宇宙发生了，随着地球磁极的倒转，地球磁场屏蔽宇宙发生了，随着地球磁极的倒转，地球磁场屏蔽宇宙发生了，随着地球磁极的倒转，地球磁场屏蔽宇宙射线的能力会大大减弱，我们将暴露在更多的太阳射线的能力会大大减弱，我们将暴露在更多的太阳射线的能力会大大减弱，我们将暴露在更多的太阳射线的能力会大大减弱，我们将暴露在更多的太阳辐射之中
7、。我们将与舰队失去通讯联络，军用卫星辐射之中。我们将与舰队失去通讯联络，军用卫星辐射之中。我们将与舰队失去通讯联络，军用卫星辐射之中。我们将与舰队失去通讯联络，军用卫星将从轨道上掉下来，地面陷入一片混乱。社会动荡、将从轨道上掉下来，地面陷入一片混乱。社会动荡、将从轨道上掉下来，地面陷入一片混乱。社会动荡、将从轨道上掉下来，地面陷入一片混乱。社会动荡、战争、饥荒和经济萧条都将随之而来。战争、饥荒和经济萧条都将随之而来。战争、饥荒和经济萧条都将随之而来。战争、饥荒和经济萧条都将随之而来。2 0 1 2有有没没有有地地磁磁倒倒转转 通通常常这这样样一一个个穿穿透透南南北北极极地地区区的的磁磁场场会会
8、稳稳定定存存在在很很久久。但但是是偶偶尔尔，地地磁磁场场会会发发生生倒倒转转或或者者强强度度发发生生改改变变。我我们们确确实实知知道道地地磁磁两两极极在在过过去去数数百百万万年年中中发发生生了了很很多多次次的的倒倒转转。根根据据铁铁磁磁沉沉积积物物的的记记录录，最最近近一一次次地地磁磁倒倒转转发发生生在在78万万年年前前 ， 那那 时时 直直 立立 人人 还还 在在 学学 习习 怎怎 么么 制制 造造 石石 头头 工工 具具 呢呢 。 在在过过去去1.6亿亿年年内内，地地磁磁倒倒转转发发生生得得非非常常没没规规律律。长长期期数数据据显显示示，历历史史上上稳稳定定的的地地磁磁场场最最长长大大概概
9、保保持持了了4000万万年年之之久久（在在6500万万年年前前的的白白垩垩纪纪），而而最最短短的的只只保保持持了了数数百百年年。 因因此此，地地磁磁倒倒转转并并不不具具有有固固定定的的发发生生周周期期，与与太太阳阳活活动动也也没没有有任任何何关关系系。我我们们无无法法预预言言下下一一次次地地磁磁倒倒转转会会在在什什么么时候发生，因为它在地球历史上看起来像是随机发生的。时候发生，因为它在地球历史上看起来像是随机发生的。2 0 1 2有有没没有有地地磁磁倒倒转转【地磁多久倒转一次】2012有没有地磁倒转n n地磁倒转终将到来，但是我们说的是在未来500年到数百万年内，而不是说两年之内2012没有地
10、磁倒转！没有地磁倒转！ 3 3、宇宙中的磁现象、宇宙中的磁现象宇宙中的许多天体都具有磁场。月球也有磁宇宙中的许多天体都具有磁场。月球也有磁场。但月球不象地球那样有一个全球性的磁场。场。但月球不象地球那样有一个全球性的磁场。火星也没有全球性的磁场，所以火星上指南针火星也没有全球性的磁场，所以火星上指南针不起作用。不起作用。指南针与远洋航海信鸽爱好者都知道，如果把鸽子放飞到数百公里以外，它们还会自动归巢。鸽子为什么有这么好的认家本领呢？原来，鸽子对地球的磁场很敏感，它们可以利用地球磁场的变化找到自己的家。如果在鸽子的头部绑上一块磁铁，鸽子就会迷航。如果鸽子飞过无线电发射塔，强大的电磁波干扰也会使它
11、们迷失方向。思考乘坐飞机时，在飞机即将起飞的时候，乘务员总会提醒乘乘坐飞机时，在飞机即将起飞的时候，乘务员总会提醒乘客将手机关闭。究竟为什么飞机上禁用手机呢？客将手机关闭。究竟为什么飞机上禁用手机呢？ 广州白云机场某次飞机降落，因为机上有四位乘客同时使用了手机，使飞机降落时偏离了航线，险些酿成事故。磁场在作怪磁场在作怪思考磁悬浮列车磁悬浮列车 上海的磁悬浮列上海的磁悬浮列车是全球唯一的车是全球唯一的一条商业运营磁一条商业运营磁悬浮列车悬浮列车 。磁现象在生活中的应用悬空陀螺磁现象在生活中的应用勘探矿床勘探矿床 由于所有物质均具有或强或弱的磁性，如由于所有物质均具有或强或弱的磁性，如果它们聚集在
12、一起，形成矿床，那么必然果它们聚集在一起，形成矿床，那么必然对附近区域的地磁场产生干扰，使得地磁对附近区域的地磁场产生干扰，使得地磁场出现异常情况。根据这一点，可以在陆场出现异常情况。根据这一点，可以在陆地、海洋或者空中测量大地的磁性，获得地、海洋或者空中测量大地的磁性，获得地磁图，对地磁图地磁图，对地磁图上磁场异常的区域上磁场异常的区域进行分析和进一步进行分析和进一步勘探，往往可以发勘探，往往可以发现未知的矿藏或者现未知的矿藏或者特殊的地质构造。特殊的地质构造。 磁现象在生活中的应用 普通的水雷或者地雷只能在接触目标时爆炸，因此作用有限。而如果在水雷或地雷上安装磁性传感器，由于坦克或者军舰都
13、是钢铁制造的，在它们接近（无须接触目标）时，传感器就可以探测到磁场的变化使水雷或地雷爆炸，提高了杀伤力。磁现象在生活中的应用 在现代战争中，制空权是夺得战役胜利的在现代战争中，制空权是夺得战役胜利的关键之一。但飞机在飞行过程中很容易被敌方关键之一。但飞机在飞行过程中很容易被敌方的雷达侦测到，从而具有较大的危险性。为了的雷达侦测到，从而具有较大的危险性。为了躲避敌方雷达的监测，可以在飞机表面涂一层躲避敌方雷达的监测，可以在飞机表面涂一层特殊的磁性材料吸波材料，它可以吸收雷达特殊的磁性材料吸波材料，它可以吸收雷达发射的电磁波，使得雷达电磁波很少发生反射，发射的电磁波，使得雷达电磁波很少发生反射，因此敌方雷达无法探测到雷达回波，不能发现因此敌方雷达无法探测到雷达回波，不能发现飞机，这就使飞机达到了隐飞机，这就使飞机达到了隐身的目的。这就是大名鼎鼎身的目的。这就是大名鼎鼎的的“隐形飞机隐形飞机”。 隐身技术是目前世界军隐身技术是目前世界军事科研领域的一大热点。美事科研领域的一大热点。美国的国的F117F117隐形战斗机便是一隐形战斗机便是一个成功运用隐身技术的例子。个成功运用隐身技术的例子。 磁现象在生活中的应用The End！
