Урок физики в 8 классе "Магнитное поле Земли"

«Зудиловская средняя
общеобразовательная школа»

понятия, вызывающие у вас, пока еще, затруднения

положение в пространстве он займёт.


Вывод: полоска из данного минерала

занимает в пространстве всегда
определённое положение
- в направлении с севера на юг.

Практическая работа

линий
  магнитного поля Земли?
Как расположены полюса
магнитного поля

Земли?
Что является источником
магнитного поля Земли?
Каковы свойства магнитного
  поля Земли?
Каковы экспериментальные
исследования магнитного 
поля Земли?
Какое влияние оказывает
магнитное поле Земли
на живые организмы?

(Парацельс)

Теофраст Парацельс 
1493 -1541),
швейцарский
естествоиспытатель, врач
и философ эпохи Возрождения

стрелку
упрямо возвращаться к направлению
примерно на север — юг.

Древняя летопись повествует, что более
4000 лет назад в Китае использовалась
повозка, на которой, поворачиваясь на
оси, стояла магнитная фигурка человека,
показывающего рукой на юг.
В китайской энциклопедии находят
и первое упоминание об использовании
магнитной стрелки на кораблях в 262
—419 гг. н. э. Позже ее стали применять
индийцы, арабы, греки, помещая магнит
на плавающий в воде тростник.

В 1302 году итальянец Флавий Джойя ввел в употребление
компас с картушкой (шкалой). Она была связана с магнитом и разделена
на 32 части (румбы). В таком виде без значительных изменений компас
сохранился и до наших дней. Слово «компас», по-видимому, происходит
от старинного английского слова compas, означавшего в XIII—XIV вв.
«круг».В морских путешествиях компас играл чрезвычайно важную роль,
позволяя определять курс корабля в открытом море.

Магнитное склонение

Угол, на который отклоняется магнитная стрелка
от направления север — юг, называют
магнитным склонением (угол D на рис.).

Христофор Колумб открыл,
что магнитное склонение
не остается постоянным,
а претерпевает изменения
с изменением
географических координат

1492 год

наклонением
называют угол, на который стрелка
под действием магнитного поля

Земли отклоняется
от горизонтальной плоскости вниз
или вверх (угол I на рис.).
В северном полушарии северный
конец стрелки отклоняется вниз.

Земли:
сведения о нем были нужны мореплавателям.


В 1600 г английский

ученый Уильям Гильберт,
придворный врач королевы Елизаветы,
впервые показал, что Земля является магнитом,
ось которого не совпадает с осью вращения Земли.

Гильберт подтвердил свое предположение на опыте: он выточил из естественного магнита большой шар и,
приближая к поверхности шара магнитную стрелку,
показал, что она всегда устанавливается так же,
как стрелка компаса на 3емле. Следовательно, вокруг Земли, как и около
любого магнита, существует магнитное поле.

более увеличивалось.

Земли неоднородно.
Магнитные полюса Земли – точки, где сходятся
силовые

линии магнитного поля Земли

Возле магнитных полюсов  стрелка 
компаса устанавливается  вертикально. 

Магнитное поле Земли неоднородно по поверхности вследствие
различных МАГНИТНЫХ АНОМАЛИЙ

Сильные магнитные аномалии создаются железорудными породами. Некоторые
вещества, например медь, золото, каменная соль и др., под действием магнитного
поля намагничиваются в направлении, обратном этому полю. Залежи таких
веществ вызывают ослабление магнитного поля Земли,
то есть отрицательные магнитные аномалии.

Открытие магнитных полюсов Земли и обнаружение
постоянных магнитных аномалий в различных точках
земного шара подтвердили гипотезу
о существовании магнитного поля Земли

с координатами
около 75° северной широты и 99°
западной долготы,

т. е. в 2100 км
от северного географического полюса.
Северный магнитный полюс
находится вблизи Южного
географического полюса, в точке
с координатами около 66° южной широты
и 140° восточной долготы (данные 1970 г.)
Магнитная стрелка, таким образом,
лишь приблизительно
показывает направление на север.

(магниторазведка), является главным при поисках
железных руд.
Курская магнитная аномалия

(КМА) была обнаружена
в 1784 г. академиком П. Б. Иноходцевым,
а с 1896 г. в течение 14 лет ее исследовал Э. Е. Лейст.

сегодня нет единой точки зрения на механизм
возникновения магнитного поля

планет.
Для объяснения происхождения основного геомагнитного поля выдвигалось
много различных гипотез, в том числе даже гипотезы о существовании
фундаментального закона природы, согласно которому всякое вращающееся
тело обладает магнитным моментом.

Делались попытки объяснить основное геомагнитное поле
присутствием ферромагнитных материалов в коре Земли или в её ядре.

позволяют рассчитывать только вековые изменения. Краткосрочные возмущения, вызываемые

изменяющейся Солнечной активностью этими моделями не учитываются, но учитывая то, что вековым изменениям подвержены как раз самые значимые составляющие, точность моделей очень высокая. 

Согласно сегодняшним представлениям,
магнитное поле Земли является комбинацией нескольких магнитных полей,
порождаемыми различными источниками.

Главное поле
Более 90% общего
магнитного поля
порождается во
внешнем жидком ядре
планеты.
Главное поле меняется
очень медленно
(вековые вариации)

Магнитные
аномалии
земной коры,
вызванные
остаточной
намагниченностью
горных пород
Изменения очень
медленные.

Электрические
токи в коре и
внешней
мантии,
возбуждаемые
изменениями
внешних полей.
Изменения
быстрые.

 Влияние
океанических
течений

Внешние поля,
порожденные
токами
в ионосфере и
магнитосфере
Земли.
Изменения очень
скоротечные.

Земли образуется электропроводящий слой — ионосфера. Под влиянием Солнца и

Луны в ней возникают приливные движения, аналогичные тем, какие имеют место в океанах и морях. Так как в проводниках, движущихся в магнитном поле, возникают электрические токи, то под действием геомагнитного поля они возбуждаются в ионосфере. В свою очередь электрические токи сопровождаются магнитным полем. Магнитное поле электрических токов в ионосфере и заставляет магнитную стрелку на Земле испытывать непрерывные колебания

Если внимательно смотреть в течение
некоторого времени на чувствительную
магнитную стрелку, легко обнаружить, что
она не остается неподвижной, а непрерывно
Отклоняется в ту или другую сторону.
Наибольшего отклонения к востоку стрелка
достигает около 8 ч утра, а к западу — днем,
затем стрелка возвращается в начальное
положение. Такие колебания стрелки, обычно с наибольшим отклонением в 15—20',
совершаются изо дня в день. Их называют суточными вариациями магнитного поля Земли. Суточные вариации магнитного поля Земли обусловлены действием излучения Солнца. Часть солнечного излучения носит ультрафиолетового.
Проникая в верхние слои атмосферы,
ультрафиолетовое излучение ионизирует ее.

Серьезное влияние на состояние магнитосферы
Земли оказывает солнечный ветер.

Ах, как играет этот север!
Ах, как играет надо мной
Разнообразных радуг веер,
В его короне ледяной!
Ему, наверно, по натуре
Холодной страсти красота,
Усилием магнитной бури
Преображённая в цвета...

Но где ж, натура, твой закон? С полночных стран встает заря! Не солнце ль ставит там свой трон? Не льдисты ль мещут огнь моря? Се хладный пламень нас покрыл! Се в ночь на землю день вступил!.. Что зыблет ясный ночью луч? Что тонкий пламень в твердь разит? Как молния без грозных туч Стремится от земли в зенит? Как может быть, чтоб мерзлый пар Среди зимы рождал пожар?        ( М.В. Ломоносов 
«Вечернее размышление…») 

Искажение магнитного поля Земли под действием солнечного ветра

линиям магнитного
поля Земли, что объясняется
наличием в них маленьких

ферромагнитных частиц.

Ботаники установили 
восприимчивость
растений
к магнитным полям. Оказывается сильное
магнитное поле
влияет на рост
растений.

Мухи и другие насекомые "садятся"
предпочтительно в направлении
поперек или вдоль магнитных линий
магнитного поля Земли. Например,  
термиты располагаются на отдых
так, что оказываются головами
в одном направлении: в одних
группах —параллельно,
в других — перпендикулярно
линиям магнитного поля.  ___

Ориентиром для перелетных
птиц также служит магнитное
поле Земли. Недавно ученые
узнали, что у птиц в области
глаз располагается маленький
магнитный "компас" —
крохотное тканевое поле,
в котором расположены кристаллы
магнетита, обладающие
способностью намагничиваться
в магнитном поле.

Коровы принимают
за ориентир магнитные
полюса Земли. Находясь
на пастбище, они стоят
предпочтительно либо
с юга на север или с севера
на юг. Причём направление
это именно на магнитный,
а не на географический
полюс планеты.

Ориентиром для черепахи
является магнитное поле.
Многие животные
используют магнитное
поле Земли: крысы,
летучие мыши, кроты,
лососи. Эти исследования
продолжаются.

Земные обитатели прекрасно чувствуют магнитное поле, хотя его увидеть нельзя.
Магнитное поле Земли служит многим живым организмам для ориентации в пространстве.

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Изучением различных факторов погодных условий на организм здорового и больного человека занимается специальная дисциплина - биометрология.

Ученые установили, что магнитные бури
вносят разлад в работу сердечно -сосудистой,
дыхательной и нервной системы,
а также изменяют вязкость крови;
у больных атеросклерозом и тромбофлебитом
она становится гуще и быстрее свёртывается,
а у здоровых людей, напротив, повышается…»

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
ЗЕМЛИ НА ЧЕЛОВЕКА

нас и весь
органичный мир. Не будь у Земли магнитного

поля, защищающего её от
солнечной радиации, наша планета превратилась бы в выжженную
пустыню, а живые существа погибли бы.