7.4 跨学科实践：指南针 课件 ----2025-2026学年教科版物理九年级上学期

跨学科实践：指南针 第4节 第7章 磁与电 （教科版）九年级 上 大单元知识框架 学习目标 1.物理观念：理解磁性、磁化概念，明确指南针依托地磁场工作的原理。 2.科学思维：通过分析指南针进化史的史料，培养基于证据的推理能力，理解技术发展的阶段性逻辑。 3.科学探究：能模仿古代方法设计并制作简易指南针，体验人工磁化的实践过程。 4.科学态度与责任：认识指南针对航海及世界文明的影响，增强文化自信与科学史研究意识。 激趣导入 源远流长、辉煌灿烂的中国古代科技为人类文明作出了重要的贡献。四大发明之一的指南针，是中国古代磁学领域的创新成就。 任务一：追溯指南针的进化史 指南针是我国古代四大发明之一。早在战国时期，我们的祖先就发明了司南，是我国古代辨别方向用的一种仪器，也是世界上最早的指示方向的仪器。 司南是用天然磁铁矿石琢成一个杓形的东西，放在一个光滑的盘上，盘上刻着方位，利用磁铁指南的作用，可以辨别方向，是现在所用指南针的始祖。 此后 1 000 年中，司南被不断改进。首先被改为磁针；唐代末期，人们在司南的基础上发明 了水罗盘；北宋时期，出现了指南鱼、指南针。 新知探究 1962年我国邮电部发行了一套纪92《中国古代科学家》（第二组）纪念邮票，其中包括宋代科学家沈括 对于历史的认识，需要查阅大量的文献进行考证，这是一种有效的研究方法。 新知探究 我国最早发明了人工磁化制作指南装置的方法。11 世纪，在《武经总要》中，记载了将铁片加热，沿地磁场方向在水中“淬火”制作指南鱼的方法 加热后“淬火”制作的鱼形铁叶罗盘，选自《武经总要》 人 工磁化方法的发明，对指南针的应用和发展起了巨大作用 在《梦溪笔谈》中，记载了“方家以磁石摩针锋，则能指南”。这是一种利用天然磁石的磁场，使钢针磁化，制作指南针的方法。 装有磁石和针的漂浮木鱼，选自《事林广记》 新知探究 磁山文化的佐证 磁性应用初现 磁山文化的磁铁矿不仅为司南等指南工具提供了原料，更推动了战国时期磁性应用的初步发展，展现了古人对磁性的深刻洞察与巧妙利用。 磁山矿藏之谜 磁山文化遗址，位于河北邯郸，是古代磁石开采与应用的中心之一。其磁铁矿资源丰富，为司南等磁性指南工具的制造提供了宝贵的原料。 新知探究 指南针常用于航海、大地测量、军事及旅行 等方面。指南针为航海事业的发展创造了一种导航手 段，使人们获得了全天候航行的能力，对世界文明 的发展有重大的影响。 新知探究 VS 北宋朱彧《萍洲可谈》中，指南针在航海中首次亮相，成为关键导航工具。明代郑和七下西洋，更是紧密依赖罗盘技术，显著提升了远洋航行的安全性。 推动作用 宋代起，指南针广泛应用于航海，彻底改变了人们的海洋航行方式。其精准导航能力有效降低了航行风险，推动了海上贸易的繁荣，促进了全球经济的交流与发展。 首次应用 指南针的应用：航海革命与安全 新知探究 宋代时期，指南针这一伟大发明通过阿拉伯人的桥梁作用，成功传入欧洲，为欧洲大航海时代的到来奠定了坚实的基础，推动了全球地理文化的交流与融合。 传播路径 指南针的引入，彻底变革了欧洲人的航海观念与技术手段，使远程航海探险成为可能，加速了新旧大陆的链接，促进了文化、商品与观念的全球大交流。 深远影响 新知探究 指南针的广泛应用，不仅极大提升了航海安全与效率，还深刻推动了东西方文化的交流与融合，对全球经济的繁荣与发展产生了深远而持久的影响。 促进发展 作为中国古代科技的杰出代表，指南针不仅体现了中华民族对自然规律的深刻洞察与智慧利用，更成为连接东西方文明的桥梁，加速了全球一体化的进程。 指南针意义 新知探究 活动：自制指南针 任务二：自制指南针 利用实验室器材和生活用具（例如：条形磁铁、小磁针、缝衣针等），仿照古代通过淬火或摩擦的方法，设计制作指南针。 （a）放碗边沿上 （b）穿灯芯草浮在水面 （c）放在指甲上 （d）用蚕丝线悬挂 新知探究 沈括记载的指南针的4种使用方法： 展示自制指南针作品，与同学交流： 课堂小结 跨学科实践——指南针 （第一课时） 指南针进化史 时间线：战国→唐代→北宋 指南针的应用与影响 战国：司南（天然磁石+地盘支撑 唐代：水罗盘（磁化材料+浮水装置，适配航海场景） 北宋：指南鱼/指南针（人工磁化） 核心逻辑：技术随需求优化 应用领域：航海、大地测量、军事、旅行 航海革命：文献《萍洲可谈》最早航海记载、郑和下西洋 全球影响：推动大航海时代、促进东西方文化经济交流 自制指南针 器材：条形磁铁、缝衣针、小碗、水、灯芯草 方法：放碗边沿上;穿灯芯草浮在水面;放在指甲上;用蚕丝线悬挂 成果：作品展示交流、撰写探究报告 18 练习与应用 1.下列关于指南针进化顺序的表述，与课件内容一致的是（ ）A. 战国司南→唐代水罗盘→北宋指南鱼 B. 唐代水罗盘→战国司南→北宋指南针 C. 北宋指南鱼→唐代水罗盘→战国司南 D. 战国司南→北宋指南鱼→唐代水罗盘 A 练习与应用 2.“人工磁化方法”，哪一项记载于《武经总要》？（ ） 用磁石同一方向摩擦钢针 B. 将铁片加热后沿地磁场方向淬火 C. 用天然磁铁矿石琢成杓形 D. 穿灯芯草使磁针浮在水面 B 3.我国最早记载 “指南针应用于航海” 的文献是（ ） A. 《梦溪笔谈》 B. 《萍洲可谈》 C. 《武经总要》 D. 《鬼谷子》 B $