7.4 跨学科实践：指南针任务型导学案 2026-2027学年教科版九年级上册物理

7.4 跨学科实践：指南针 1.结合磁现象、地磁场知识，了解指南针的工作原理，学会结合地理方位分析磁体指向特性，认识指南针的发展与跨学科应用。 2.阅读课本P132—P134内容，自主探究“跨学科实践：指南针”小节基础知识内容，并根据阅读内容填写本节预习任务，把握本课重难点。 旧知温故 1.电磁铁磁性强弱与线圈匝数和电路中________大小有关。 2.磁体间的相互作用是通过________发生的。 3.同名磁极相互排斥，异名磁极相互________。 4.奥斯特实验揭示了电流周围存在________。 5.力可以改变物体的________状态。 6.物理探究多个因素影响时，一般采用________法。 新知填空 1.四大发明之一的______，是中国古代磁学领域的创新成就；最早提到“司南”一词的古代典籍是《______》，东汉______在《论衡》中所描述的“司南勺”已被公认为最早的磁性指南器具。 2.司南是用天然______琢成一个杓形的东西，放在一个光滑的、刻着方位的______上，利用磁铁______的作用可以辨别方向，是现在所用指南针的始祖。 3.唐代末期，人们在司南的基础上发明了______；北宋时期，出现了______、指南针。 4.我国最早发明了人工磁化制作指南装置的方法：11世纪《武经总要》记载了将铁片加热，沿______方向在水中“淬火”制作指南鱼的方法；《梦溪笔谈》记载“方家以磁石______，则能指南”，这是利用天然磁石的磁场使钢针______的方法。 5.自制简易指南针有两种方式：漂浮式——将磁化后的钢针穿过小块泡沫（灯草）放在______上；悬挂式——用______把磁针水平悬挂起来，静止后都可指示南北。 6.测试指南针：将指南针放在______（选填“有风”或“无风”）的地方，操作时应避开金属物体、电器（手机、电脑等），避免______；轻轻拨动指南针，若每次都能大致指向______方，则制作成功。 7.我国宋代学者______最早在《梦溪笔谈》中记载了磁针“常微偏东，不全南也”的______现象，这个发现比西方早了______多年；磁偏角是指磁子午圈同______的夹角，可以用磁偏测量仪测出来。 8.指南针之所以能指示南北方向，是因为它受到______的作用；地磁的北极（N极）在地理______附近，地磁的南极（S极）在地理______附近。 【课堂探究】（结合实验与思考，小组交流后作答） 1.小明利用磁化后的缝衣针制作了一个简易指南针，静止时针尖指向北方。下列说法正确的是（　　） A．缝衣针的针尖是简易指南针的南极 B．简易指南针的周围存在磁感线 C．简易指南针只有一个磁极 D．简易指南针能指向北方是因为受地磁场作用 　答：__________________________________________ 2.小华将磁化后的缝衣针穿过泡沫放入水碗中制成指南针，发现置于教室不同位置时指南针指向会有微小偏差。产生偏差的原因是（　　） A．缝衣针磁性太弱　B．受到了地磁场的影响 C．指南针两端的极性发生了变化　D．受到周围环境中铁质物品或电流的干扰 　答：__________________________________________ 3.小红将磁化后的钢针固定在浮于水面的树叶上制成“树叶指南针”，静止后树叶尖端总是指向南方。下列说法正确的是（　　） A．树叶尖端是该指南针的N极 B．该指南针外部的磁感线都是从树叶尖端出发，回到树叶末端的 C．用另一个磁体的S极靠近树叶尖端将会相互排斥 D．该指南针能够吸引铁、铜、铝等物质 　答：__________________________________________ 4.科学世界（土圭之法）：我国古代在水平地面上竖直立一直杆，以杆为圆心画一个圆，观察杆影，将日出和日落时杆影顶端恰好落在圆周上的两点记录下来。请说明怎样由这两点确定南北方向。 　答：__________________________________________ 1.宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”图中符合上述说法的是(      ) A. B. C. D. 2.科技小制作活动中，小明自制了一个指南针，用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法正确的是(      ) A.指南针的“S”应标注在树叶尖端 B.树叶尖端指向地磁南极 C.树叶周围存在磁场和磁感线 D.若用磁体的S极靠近树叶，会相互吸引 3.古诗《扬子江》中，有诗句“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，下列关于诗中所说的“磁针石”说法正确的是(      ) A.磁针石只有一个磁极 B.磁针石静止时，其S极指向地理北极附近 C.磁针石周围客观存在磁感线 D.磁针石“指南方”是受到地磁场的作用 地磁场里的方向密码：从司南到现代磁传感 指南针的原理是小磁针在地磁场作用下，静止时指向南北。我国古人很早就发现磁石的指向性，战国造出司南；北宋沈括在《梦溪笔谈》中，还率先记载了磁偏角—— 磁针指向并非严格正对地理南北，这是重要的物理发现。 北宋时期，水浮式指南针广泛用于航海。郑和远航的船队依靠罗盘，在阴天看不到日月星辰时辨别航向，推动了远洋交流。 今天，传统指南针进化成微型磁传感器。手机、无人机、自动驾驶设备里的电子罗盘，同样依靠地磁场判断朝向。地质勘探人员用高精度磁测仪器，探测地下岩层磁场变化，寻找矿产资源。 地磁场看不见摸不着，却始终存在。一枚小小的磁针，串联起古代发明与现代导航技术。 把预习中发现的问题记录一下吧 ... 参考答案 任务一 温故知新·基础填空 旧知温故 1.电流 2.磁场 3.吸引 4.磁场 5.运动 6.控制变量 新知填空 1.指南针；鬼谷子；王充 2.磁铁矿石；铜盘；指南 3.水罗盘；指南鱼 4.地磁场；摩（磨）针锋；磁化 5.水面；细线 6.无风；磁场干扰；南 7.沈括；磁偏角；400；地理子午圈 8.地磁场；南极；北极 【课堂探究】 1.答案：D。针尖指向北方即指向地磁的南极附近（异名磁极相吸），针尖是北极，A错；磁感线是假想曲线并不存在，B错；任何磁体都有两个磁极，C错。 2.答案：D。磁性太弱会导致指向不明显而非微小偏差，A错；地磁场是指南针指向南北的原因，B错；无强磁场干扰时磁化后极性稳定，C错；周围铁质物品或电流的磁场会造成微小偏差，D对。 3.答案：C。尖端指南方即指向地磁北极附近，尖端是S极，A错；磁体外部磁感线从N极出发回到S极，即从树叶末端出发回到尖端，B错；同名磁极相互排斥，S极靠近S极会排斥，C对；磁体只能吸引铁、钴、镍，不能吸引铜、铝，D错。 4.连接日出、日落时杆影顶端落点两点的直线为东西方向；与这条直线相垂直的直线就是南北方向。（再结合指南针可进一步校正精确方向。） 任务二 基础过关·课前自测 1.答案：C 解析：图中小磁针S极应该指向南方，略偏向东方，小磁针N极应该指向北方，略偏向西方，故只有C符合题意。 2.答案：A 解析：由题中树叶的尖端总是指向南方可知，指南针的“S”应标注在树叶尖端，树叶尖端指向地磁的北极，故A正确，B错误；磁感线是人们假想出来的曲线，不是真实存在的，故C错误；树叶的尖端是S极，若用磁体的S极靠近树叶尖端，会相互排斥，故D错误。故选A。 3.答案：D 解析：磁针石是磁体，具有两个磁极，故A错误；磁针石静止时，其S极指向地磁北极，地磁北极在地理南极附近，故B错误；磁感线是为了描述磁场而引入的物理模型，不是客观存在的，故C错误；由于磁针石受到地磁场的作用，因此静止时会指向南方，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $