一、指南针与远洋航海
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.知道指南针在远洋航海中的作用．
2．理解磁感线的特点，知道磁感线上任一点的切线方向是该点的磁场方向．(重点)
3．掌握条形磁铁、碲形磁铁的磁感线的分布情况．(重点、难点)
4．知道地理南北极与地磁南北极相反并不重合，了解地磁偏角．(难点)
一、磁场
1．指南针是我国的四大发明之一．我国是最早在航海上使用指南针的国家．
2．指南针为远洋航海作出了巨大贡献．
3．磁场
(1)磁体在空间产生磁场．
(2)磁体与磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的．
(3)磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用．
4．物理学上规定：小磁针北极受力的方向，也就是小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点磁场的方向．
5．磁感线
(1)磁场中画出的一些有方向的曲线．在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致．
(2)磁感线能够形象地描述磁场的强弱和方向．
(3)实验室常用铁屑在磁场中被磁化的现象来模拟磁感线的形状．
二、磁性的地球
1．地球相当于一个大磁体，磁体的北极(N极)在地理的南极附近，磁体的南极(S极)在地理的北极附近．地理两极与地磁两极并不重合，它们之间存在着一个夹角，这个角就是磁偏角．
2．火星不像地球那样是个全球性的磁场，因此不能在火星上使用指南针．
1．思考判断
(1)磁场是假想的，实际不存在． (×)
(2)磁场中，小磁针北极的受力方向就是该点的磁场方向． (√)
(3)用磁感线描述磁场时，没有磁感线的地方就没有磁场． (×)
(4)地磁的北极(N极)在地理的南极附近． (√)
(5)指南针用来指南的那一端是南极(S极)． (√)
(6)在赤道平面上，地磁场的方向水平向南． (×)
2．(多选)关于磁场，下列说法正确的是( )
A．磁场的基本性质是对放入其中的磁体和电流有力的作用
B．磁场看不见、摸不着，实际不存在，是人们假想出来的一种物质
C．磁场是客观存在的一种特殊的物质形态
D．磁场的存在与否取决于人的思想，想其有则有，想其无则无
AC [磁场的定义：磁体或电流周围存在一种特殊物质，可以对其中的磁体和电流有力的作用，这种特殊物质为磁场，故选项A、C正确．]
3．下列关于磁感线的说法中正确的是( )
A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱与方向
B．磁感线总是从磁铁的N极发出，到S极终止
C．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线
D．沿磁感线的方向磁场逐渐减弱
A [磁场是一种看不见的特殊物质，人们为了形象地描绘磁场而引入了磁感线这一假想的曲线，它可以表示磁场的强弱与方向，选项A正确；磁感线都是闭合曲线，选项B错误；磁感线是人们假想的曲线，与有无铁屑无关，选项C错误；磁场的强弱由磁感线的疏密程度表示，而与磁感线的方向无关，选项D错误．]
4．下列说法中正确的是( )
A．指南针指示的“北”不是真正的北，两者有一定的差别
B．地理两极与地磁两极不重合，地磁南极在地理南极附近，地磁北极在地理北极附近
C．在任何星球上都能利用指南针进行方向的判断
D．英国是最早在航海上使用指南针的国家
A [由于地磁两极与地理两极并不完全重合，存在磁偏角，选项A正确；地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，选项B错误；在没有磁场的星球上，不能用指南针进行方向的判断，选项C错误；我国是最早在航海上使用指南针的国家，选项D错误．]
对磁感线的理解
1.磁感线的概念
磁感线是为了形象地描述磁场而人为引入的线，磁场中实际上并不存在磁感线．
2．磁感线的特点
(1)在磁体外部，磁感线从北极发出，回到南极；在磁体内部从南极回到北极．因此，磁感线是闭合的曲线．
(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．
3．磁感线与电场线的比较
两种线
磁感线
电场线
相似点
意义
用来形象地描述磁场方向和相对强弱而假想的线
用来形象地描述电场方向和相对强弱而假想的线
方向
线上某点的切线方向为磁场方向，也是磁针N极的受力方向
线上某点的切线方向为电场方向，也是正电荷受电场力的方向
疏密
表示磁场强弱
表示电场强弱
特点
在空间不相交
在空间不相交
不同点
是闭合曲线
不是闭合曲线
【例1】 如图所示为磁铁旁边静止的小磁针所处的位置，试判断各图中磁铁的南、北极．
思路点拨：小磁针静止时N极所指的方向为该处磁场的方向，也是磁感线的切线方向．
[解析] 在磁铁内部磁感线由S极到N极，在磁铁外部，磁感线由N极到S极，根据小磁针静止时N极指向，即可确定各磁铁的南、北极．
[答案] (a)右端为S极，左端为N极 (b)左端为N极，右端为S极 (c)左端为N极，右端为S极 (d)左端为S极，右端为N极 (e)两端同为S极
1．一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
A [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；匀强磁场中的磁感线为等间距的平行线，故C错误．]
对地磁场的理解
1.地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其主要特点有三个．
(1)地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近．
(2)地磁场的水平分量总是从地球南极指向地球北极，而竖直分量在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下．
(3)赤道平面上，距离地球表面高度相等的点，磁场强弱相同，且方向水平向北．
2．地磁偏角的数值在地球上的不同地点是不同的，而且由于地球磁极的缓慢移动，磁偏角也在缓慢变化．
3．地磁场的磁感线形状如图所示．
地理两极与地磁两极不重合
【例2】 地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是( )
A．①②④ B．②③④ C．①⑤ D．②③
D [地球的磁场与条形磁铁的磁场相似，其特点主要有：
(1)地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近．
(2)地磁场的水平分量总是从地理南极指向北极，而竖直分量则南北相反，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，距离地球表面相等的各点，磁场的强度相等，且方向水平向北．
故正确答案为D.]
2．关于地磁场，下列叙述正确的是( )
A．地球的地磁两极和地理两极重合
B．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极
C．地磁的北极与地理的南极重合
D．地磁的北极在地理的南极附近
D [地球是一个大磁体，地球的地磁南(北)极与地理北(南)极并不重合．因此A、C错误．因为地磁北极在地理南极附近，故指南针指南的一极应是指南针的南极．故B错误，D正确．]
1．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．转动的方向
B [规定磁场中小磁针N极受力的方向为该点磁场方向，也就是小磁针静止时N极的指向，故A、C、D错误，B正确．]
2．下列关于磁场和磁感线的说法中正确的是( )
A．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止，所以是不闭合的
B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，是真实存在的
C．磁场和电场一样，也是一种物质
D．磁感线就是细铁屑在磁场周围排列出的曲线
C [磁感线在磁铁的外部是从磁铁的N极到S极，在磁铁的内部是从S极指向N极，磁铁内部的磁感线与外部的磁感线形成闭合曲线，故A错误；磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但不是真实存在的，故B错误；磁场和电场一样，也是一种物质，故C正确；细铁屑在磁场周围排列出的曲线可以形象的反应磁场的分布，但不是磁感线，故D错误．]
3．(多选)下图表示磁场的磁感线，依图分析磁场中a点的磁场比b点的磁场强的是( )
AC [磁感线的疏密可表示磁场的强弱．]
4．指南针的广泛应用，促进了( )
A．人们对太阳磁场的认识
B．人们对月球磁场的认识
C．人们对地球磁场的认识
D．人们对火星磁场的认识
C [最早的磁性指向器——司南，它由青铜盘和磁石磨的勺组成，勺头为磁体的北极，勺尾为南极．磁勺放置在盘的中心，受地磁场作用，勺尾指向南方，这是对地磁场的认识，所以选项C正确．]
课件37张PPT。第二章 磁场一、指南针与远洋航海航海指南针 磁场磁场力的作用北极静止 北极方向切线方向形象地磁化南极北极重合磁偏角不能
×√×√√×地理两极与地磁两极不重合点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(七) 指南针与远洋航海
(时间：40分钟 分值：100分)
[基础达标练]
1．(6分)(多选)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( )
A．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场是客观存在的特殊物质
B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致
C．磁感线总是从磁体的N极出发，到S极终止
D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
AB [磁感线是为了形象地描述磁场而假想的线，事实上并不存在，选项D错；磁感线是闭合的曲线，选项C错；选项A、B正确．]
2．(6分)以下四种器材中，不能用来指南北的是( )
D [司南是最早的磁性指向器，可以指南北，A正确；地磁场的N极在地理的南极附近，由于异名磁极相互吸引，小磁针的N极与地磁场的S极(地理的北极)吸引，即小磁针的N极指向地理的北极，可以指南北，B正确；罗盘因为受到地磁场的作用也能够指示南北，C正确；验电器用来粗略验证带电的多少，不能指南北，D错误．]
3．(6分)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
B [地球是一块巨大的磁体，地磁场的南极和北极分别位于地理的北极和南极，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．]
4．(6分)关于磁场和磁感线的描述，正确的是( )
A．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向就是该点的磁场方向
B．磁感线是从磁铁的N极指向S极
C．磁极与磁极之间是直接发生作用的
D．磁感线就是磁场中碎铁屑排成的曲线
A [由磁感线的特征可知选项A正确；由于磁感线是闭合曲线，B选项未明确说是在磁铁内部还是外部，笼统地说磁铁的磁感线是从N极指向S极，显然是错误的；磁极与磁极间的作用是通过磁场来发生的，选项C错误；利用铁屑在磁场中被磁化的现象可显示磁感线的形状，但碎铁屑排成的曲线本身不是磁感线，因为磁感线实际不存在，选项D错误．]
5．(6分)下列说法正确的是( )
A．磁场中真实存在磁感线
B．磁感线从磁体的N极出发到S极终止
C．磁感线可以表示磁场的强弱
D．磁感线方向不表示磁场方向
C [磁场客观存在但看不到，为了形象地描述磁场，人们在磁场中人为地画出一些有方向的曲线，曲线的疏密程度表示磁场的强弱，曲线上每点的切线方向即是这一点的磁场方向，所以磁感线不是真实存在的，选项A错；磁感线既可以表示磁场强弱又可以表示磁场方向，选项C对，选项D错；磁场中的任何一条磁感线都是闭合的曲线，例如条形磁铁，磁体外部磁感线从N到S，磁体内部磁感线从S到N，选项B错．]
6．(6分)下列四幅图表示的工具或装置，利用地磁场工作的是( )
磁卡 指南针 磁性黑板 电磁起重机
A B C D
B [磁卡是利用磁条工作，磁性黑板是利用黑板的磁性；电磁起重机是利用电磁体；只有指南针是利用地磁场工作，磁体的S极指向南方，故B正确，A、C、D错误．]
7．(6分)一个磁场的磁感线如图所示，一个小磁针被放入磁场中，则小磁针将( )
A．逆时针转动，直到S极指向右
B．顺时针转动，直到N极指向右
C．一直顺时针转动
D．一直逆时针转动
B [因为小磁针N极受磁场力的方向就是磁场的方向，故选项B正确．]
8．(6分)如图所示，小磁针放置在匀强磁场中，小磁针静止时的指向正确的是( )
B [小磁针静止时N极指的方向就是磁场的方向，也就是磁感线的方向，故选项B正确．]
[能力提升练]
9．(6分)(多选)假设能将小磁针移到地球球心附近，则小磁针的N极指向( )
A．可以根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”进行判定
B．应根据“小磁针N极所受的磁场力的方向与该处磁场方向相同”进行判定
C．指向地球的地理南极附近
D．指向地球的地理北极附近
BC [要分析小磁针的N极指向，关键在于确定小磁针所在处的磁场的方向，根据地磁场的特点将地球等效为“条形磁铁”，其磁感线分布显而易见，地球球心处磁场方向由地理北极附近指向地理南极附近，而小磁针N极所受的磁场力的方向与该处磁场方向相同，因此小磁针N极在地球球心处应指向地理南极附近．]
10．(6分)(多选)关于地球的磁场，下列说法正确的是( )
A．在地面上放置一个可自由转动的小磁针，静止时小磁针的南极指向地磁场的南极
B．地磁场的南极在地理北极附近
C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的
D．磁偏角的数值在地球上不同地点是不同的
BD [可自由转动的小磁针静止时南极指向地磁场的北极，A错误；地磁场的两极和地理两极是相反的，B正确；依据地磁场的空间分布，只有赤道上的磁场方向与地面平行，C错误；磁偏角的数值在地球上的不同地点是不同的，D正确．]
11．(6分)王爷爷退休后迷上了信鸽比赛，他饲养的信鸽小雪通体雪白，血统优秀，多次在“放飞—返回”比赛中获第一名．不知道让多少人羡慕！王爷爷也很得意，为奖励小雪，王爷爷给它戴上一个非常漂亮的磁性头套．这样做对小雪在比赛中将( )
A．不会影响它的导航
B．不利于它的导航
C．有助于它的导航
D．不能确定是否会最影响它的导航
B [鸽子体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向．如果给它戴上一个非常漂亮的磁性头套，产生的磁场将会干扰它的飞行方向，不利于它的导航．故B正确．]
12．(6分)如果你看过中央电视台体育频道的围棋讲座就会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来．原来，棋盘和棋子都是由磁性材料制成．棋子不会掉落是因为( )
A．质量小，重力可以忽略不计
B．受到棋盘对它向上的静摩擦力
C．棋盘对它的吸引力与重力平衡
D．它一方面受到棋盘的吸引，另一方面还受到空气的浮力
B [棋子受力如图所示，磁性棋子受到棋盘的吸引力而对棋盘产生压力，棋盘对棋子有向外的弹力．重力使得棋子有向下滑动的趋势，而棋子受到棋盘向上的静摩擦力，此力和重力平衡，使得棋子不会滑下来．由于空气浮力远小于重力，故可忽略不计．]
13．(14分)如图是几种常见磁场的磁感线分布示意图．
(1)图(a)中a端是磁铁的________极，b端是磁铁的______极．
(2)图(b)是两异名磁极的磁感线分布示意图，______端是S极，________端是N极．
[解析] 图(a)是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁感线是从磁铁的N极出来，进入磁铁的S极，图(b)是两异名磁极磁感线分布示意图，磁感线仍然是从N极出来，进入磁铁的S极．
[答案] (1)S N (2)c d
14．(14分)如图为某一磁场中画出的一条磁感线，能确定a、b两点磁场的强弱吗？为什么？
[解析] 不能确定．因为不知道空间其他位置磁感线的分布情况，从而磁感线的疏密程度无法得知，所以不能判断磁场的强弱．
[答案] 见解析
