内容正文:
第4节 跨学科实践:指南针
初中物理
第7章 磁与电
九年级
1.了解我国古代指南针的发明对人类社会发展的贡献。
2.会利用生活物品制作指南针。
3.知道磁偏角的测量方法。
学习目标
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四大发明之一的指南针是中国古代磁学领域的创新成就。
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司南 司南是最早的指南针,古人将天然磁石磨成光滑的磁勺,把磁勺放在刻有方位的光滑青铜盘上,轻轻转动磁勺,勺柄就会自动指向南方。
追溯指南针的进化史
知识点一
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水浮式指南针 天然磁石的磁性较弱,磁勺与铜盘的摩擦影响其灵敏度,人们发现天然磁石可以使铁针磁化,于是将磁化的铁针穿过灯芯草,使其浮在水面上,制成水浮式指南针,指向更加精确。
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指南鱼 《武经总要》中记载:将薄铁片剪裁成鱼形,放在炭火中烧红,待烧红后取出,让鱼尾正对北方“淬火”,用时把水碗置于无风处,平放鱼在水面令其漂浮,鱼首则指向南方。
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罗盘 由位于盘中央的磁针和一系列同心圆组成,每一个圆圈都代表着中国古人对于宇宙系统中某一层次的理解。罗盘上各圈层之间所讲究的方位、间隔的配合,也暗含了“磁场”的规律。
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根据北宋地理学家朱彧在《萍洲可谈》中的记载,我国古人最早将指南针应用于航海。明代郑和利用水罗盘七下西洋,完成了古代世界规模最大的长时间远洋航行。
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1.磁化钢针
将钢针沿南北方向淬火或使用天然磁石摩擦钢针,使钢针磁化。
自制指南针
知识点一
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2.制作指南针
依照沈括在《梦溪笔谈》中记载的四种方法,制作指南针。
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3.测试指南针
将用以上四种方式制成的指南针放在无风的地方,等待指南针静止后,观察指南针的指向,轻轻拨动指南针,多进行几次实验,若每次都能大致指向南方,则指南针制作成功。
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4.活动注意事项
(1)操作时避开金属物体、电器(手机、电脑等),避免磁场干扰。
(2)针尖尖锐,小心受伤;使用淬火法使钢针磁化时,注意用火安全,避免烧伤或引燃其他物体造成事故。
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1.磁偏角
沈括最早通过实验证明了磁针“能指南,然常微偏东,不全南也”,即地磁的南北极与地理的南北极不完全重合,存在磁偏角,比哥伦布早了四百多年。磁偏角是指地球表面任一点的磁子午圈同地理子午圈的夹角。
测量磁偏角
知识点三
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2.测量磁偏角
(1)用自制的指南针确定地磁南极的位置。
(2)确定地理北极的位置
<m></m>.北极星法:在北半球的夜晚找到北极星(小熊座尾部最亮星),其方向近似地理北极。
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.太阳阴影法(白天) 垂直插入地面的木棍,标记正午时阴影最短的位置即为地理北极。
(3)测量磁偏角:根据测出的地磁南极和地理北极的方位,利用量角器测量所在地的磁偏角。
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