大地电磁实验课 - 360文档中心

大地电磁测深一维正演——地电学实验报告讲诉

实验报告课程名称：地电学课题名称：大地电磁层状模型数值模拟实验专业：地球物理学姓名：xx班级：06xxxx完成日期：2016 年11月26日目录一、实验名称 (3)二、实验目的 (3)三、实验要求 (3)四、实验原理 (3)五、实验题目 (4)六、实验步骤 (4)七、实验整体流程图 (8)八、程序及运行结果 (9)九、实验结果分析及体会 (14)一、实验名称大地电磁层状模型数值模拟实验二、实验目的（1）学习使用Matlab编程，并设计大地电磁层状模型一层，二层，三层正演程序（2）在设计正演程序的基础上实现编程模拟（3）MATLAB软件基本操作和演示.三、实验要求（1）利用MT一维测深法及其相关公式，计算地面上的pc视电阻率和ph相位，绘制视电阻率正演曲线和相位曲线并分析。

（2）利用Matlab软件作为来实现该实验。

四、实验原理（一）、正演的概念：正演是反演的前提。

在实际地球物理勘探中，一些模型的参数是不容易确定的，如埋藏在地下的地质体模型的岩性、厚度、产状等参数，我们把这些描述未知模型的参数的集合定义为“模型空间”。

为了获得这些模型参数，可以利用那些可以直接观测的量来推测，而这些能够直接观测的量的集合则被称作“数据空间”。

如果把模型空间中的一个点定义为m，把数据空间中的一个点定义为d，按照物理定律，可以把两者的关系写成式中，G为模型空间到数据空间的一个映射。

我们把给定模型m求解数据d的过程称为正演问题。

（二）、MT一维正演模型简介大地电磁法作为一种电磁类勘探方法，它的模型参数为一组能够表征地球物理勘探目标体的电性参数，即目标体电阻率和相应层的层厚度。

所谓一维模型，即介质在三维空间中沿两个方向上模型参数是不变的，只在另一个方向上特征属性会变化。

在此一维模型即指水平层状一维介质，即介质只在沿垂直于地面上的方向上电性（电阻率）变化，在另外两个方向上保持不变的典型特征，所以就构成一组电阻率不同的电性层，抽象出来即是一组由电阻率及对应的层厚度构成的电性层数。

大地电磁学_chp3一维正演

3.1 电磁场基本方程式
• 物质方程：
D
E
(3 5)
Hj 1E
B
(3 6) (3 7)
• 为介质的介电常数（电容率），为导磁率，这些
参数较多地以相对介电常数 r 和相对导磁率 r形式
给出，它们是介质参数或和真空中相应的参数
0或0的比值。
0
1
36
109 法拉 /
米，0＝4
10－7亨利/
k为传播常数，亦称复波数。对磁场，类似地有 2H k 2，H 上 0式称为赫姆霍茨方程，它们是谐变场下的电磁场波动方程。
3.1 电磁场基本方程式
• 边界条件
与一般偏微分方程的求解一样，解大地电磁场的赫姆霍茨方程也需要给定它的边界条件，才能得到空间的电磁场解。
1. 无穷远边界条件：无穷远处电磁场为0。
– MT频谱成分丰富，在低频段（f<0.1Hz）和高频段（f>10.1Hz）能量强，而在1Hz附近的中频段（0.1Hz<f<10Hz）能量弱，为低能量窗口。
2. 二层介质里的电磁场和波阻抗
不妨设极化模式为TM，由电场波动方程可得第一层内的电
场的解为
E
1 x
A1e k1 z
B1ek1z , (0
0
它的一般解是：Hy Aekz，由Be于kz在无穷远处场值Hy=0，故
B为＝地0面。H磁y从场而AH的H幅0ye度，i。t H而又Hy在0由y 地于Ae面传k上z播，常z数=0：时，
，
因此，k
i i ,
2
Hy
H
0
eit
y
eiz
ez
,
2
为圆波数，为波长

大地电磁场课件：EM6-频率域电磁法

，之间存在看形式上的类比现象。 p kr 2 2 r
17
时间域
频率域
2 r 2 远区/近区： u 107 t r
p kr 2 2 r
20t (km)
10T (km)
勘探深度：
z 503 2t (m) 503 (m)
2
f
1262 t (m)
非常重要！！！
18
19变种方法工作场合频率域电磁法频率域电磁剖面法被动源法音频天然电场法地面航空甚低频法主动源法不接地大地面航空水平线圈法倾角法频率域电磁测深法被动源法大地电磁测深法地面海洋音频大地电磁法主动源法频率测深法可控源音频大地电磁法时间域电磁法瞬变电磁剖面法地面航空瞬变电磁测深法地面20变种方法工作场合频率域电磁法频率域电磁剖面法被动源法音频天然电场法地面航空甚低频法主动源法不接地大地面航空水平线圈法倾角法频率域电磁测深法被动源法大地电磁测深法地面海洋音频大地电磁法主动源法频率测深法可控源音频大地电磁法时间域电磁法瞬变电磁剖面法地面航空瞬变电磁测深法地面什么是频率域电磁剖面法
3 随着工作频率的增高，浅部覆盖层干扰异常叠加到有用异常上形成了复合异常其幅度随频率增高而增大。
二、电磁偶极剖面法电磁偶极剖面法一般指发射和接收装置采用两个相近尺度的小型多匝线框，沿剖面发射和观测磁场分量，获取地下介质的横向电阻率分布信息，以达到勘查目的的一系列地球物理方法。
在不接地回线法中根据观测参数的不同，又有实、虚分量法、振幅比-相位差法等多种方法。
不接地回线法中，发射机是由固定频率的交流发电机或信号发生器向回线馈送谐波电流。
接收机则因视观测参数的不同而有很大差别。当只观测振幅时，由接收线圈、选频放大和指示器组成；当观测实、虚分量时，尚需增加移相器和参考线。

大地电磁学

MT噪声分析与去噪
静态校正方法研究
常用反演方法一维反演模拟退火法 Occam反演共轭梯度法二维反演 Occam方法应用与成像分析
RRI快速反演
成像反演二维、三维概率成像
1.4 MT资料处理解释方法简介
大地电磁测深处理与解释软件
1.4 MT资料处理解释方法简介
复杂模型反演效果－2D
1.2 大地电磁法的发展
• 法国学者卡尼尔（L Cagniard）论证了场源为垂直入射的平面波在水平均匀层状介质条件下的大地电磁场的解，并 2 把阻抗响应变换成习惯的视电阻率形式
Hy为地面上相互正交的电磁场分量的振幅谱。地面阻抗Z 是地下介质电阻率分布和信号周期T的函数。 • 以上两篇论文奠定了早期大地电磁法的理论基础，所论述的模型成为吉洪诺夫－卡尼尔模型，此后，MT法引起广大地球物理工作者的重视，成为研究地球内部构造的一种重要方法。
TE
-2
-2
TM
-2 -4 -4
TE/TM
-4
-6
-6
-6
-8
-8
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-10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
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-10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
-2
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1.2 大地电磁法的发展
• 大地电磁理论方面的发展大地电磁的基本原理：MT是研究地壳和上地幔构造的一种地球物理探测方法，它以天然交变电磁场为场源。当电磁波在地下介质中传播时，由于电磁感应的作用，地面电磁场的观测值将包含有地下介质电阻率分布的信息，而且由于电磁场的集肤效应，不同周期电磁信号具有不同的穿透深度，故研究大地对天然电磁场的频率响应，可获得地下不同深度介质电阻率分布信息。

大地电磁测深一维正演——地电学实验报告讲诉

实验报告课程名称：地电学课题名称：大地电磁层状模型数值模拟实验专业：地球物理学姓名：xx班级：06xxxx完成日期：2016 年11月26日目录一、实验名称 (3)二、实验目的 (3)三、实验要求 (3)四、实验原理 (3)五、实验题目 (4)六、实验步骤 (4)七、实验整体流程图 (8)八、程序及运行结果 (9)九、实验结果分析及体会 (14)一、实验名称大地电磁层状模型数值模拟实验二、实验目的（1）学习使用Matlab编程，并设计大地电磁层状模型一层，二层，三层正演程序（2）在设计正演程序的基础上实现编程模拟（3）MATLAB软件基本操作和演示.三、实验要求（1）利用MT一维测深法及其相关公式，计算地面上的pc视电阻率和ph相位，绘制视电阻率正演曲线和相位曲线并分析。

（2）利用Matlab软件作为来实现该实验。

四、实验原理（一）、正演的概念：正演是反演的前提。

在实际地球物理勘探中，一些模型的参数是不容易确定的，如埋藏在地下的地质体模型的岩性、厚度、产状等参数，我们把这些描述未知模型的参数的集合定义为“模型空间”。

为了获得这些模型参数，可以利用那些可以直接观测的量来推测，而这些能够直接观测的量的集合则被称作“数据空间”。

如果把模型空间中的一个点定义为m，把数据空间中的一个点定义为d，按照物理定律，可以把两者的关系写成式中，G为模型空间到数据空间的一个映射。

我们把给定模型m求解数据d的过程称为正演问题。

（二）、MT一维正演模型简介大地电磁法作为一种电磁类勘探方法，它的模型参数为一组能够表征地球物理勘探目标体的电性参数，即目标体电阻率和相应层的层厚度。

所谓一维模型，即介质在三维空间中沿两个方向上模型参数是不变的，只在另一个方向上特征属性会变化。

在此一维模型即指水平层状一维介质，即介质只在沿垂直于地面上的方向上电性（电阻率）变化，在另外两个方向上保持不变的典型特征，所以就构成一组电阻率不同的电性层，抽象出来即是一组由电阻率及对应的层厚度构成的电性层数。

电磁场理论实验指导书1301

电磁场理论实验指导书叶明钟顺时施燕晨上海大学通信与信息工程学院2013-01-19注意事项一、实验前应完成各项预习任务。

二、实验内容含基础性验证实验和设计性实验。

三、开启仪器前先熟悉实验仪器的使用方法。

四、实验过程中应仔细观察实验现象，认真做好实验结果记录。

五、培养踏实、严谨、实事求是的科学作风。

自主完成实验和报告。

六、爱护公共财产，当发生仪器设备损坏时，必须认真检查原因并按规定处理。

七、保持实验室内安静、整洁和良好的秩序，实验后应切断所用仪器的电源,并将仪器整理好。

协助保持实验室清洁卫生, 带出自己所产生的赃物。

八、不迟到，不早退，不无故缺席。

按时交实验报告。

九、实验报告中应包括：1、实验名称。

2、实验目的。

3、实验内容、步骤，实验数据记录和处理。

4、实验中实际使用的仪器型号、数量等。

5、实验结果与讨论，并得出结论，也可提出存在问题。

6、思考题。

实验内容目录（具体实验内容按指导教师安排）1．实验一电磁波的反射与折射2．实验二电磁波辐射能量的分布和电磁波的极化3．实验三电磁波检测天线的设计制作与测试4．实验四电磁波传播特性实验基础性实验目的：学生通过实验观测加深对电磁场理论课中所述现象和结论的理解, 从而有助于对课程相关知识点的掌握。

实验一电磁波的反射与折射1. 实验目的1、研究电磁波在良导体表面上的反射。

2、研究电磁波在理想介质表面上的反射与折射。

3、研究电磁波无反射的条件。

2. 实验原理1). 均匀平面电磁波斜入射到两种不同媒质分界面上的反射与折射当平面电磁波以入射角1θ斜入射于媒质分界面上时，一般既有反射又有折射。

今以平行极化波为例，如图1-1所示。

图 1-1 平行极化波的斜入射图1-2 平面波对平面夹层的垂直入射入射场为：)cos sin (1)cos sin (011111111ˆ)sin ˆcos ˆ(θθθθηθθz x jk i z x jk i e E ye E z x+-+-=-=i i H E反射场为：)cos sin (1)cos sin (0'1'1'1'11'1'11ˆ)sin ˆcos ˆ(θθθθηθθz x jk r z x jk r e E ye E z x +---=+-=r r H E折射场为：)cos sin (220)cos sin (2022222222ˆ)sin ˆcos ˆ(θθθθηθθz x jk z x jk eE ye E z x +-+-=-=22H E各场量的关系可利用边界条件确定。

地球磁场课堂实录

地球磁场课堂实录地球磁场是地球上一种复杂而神秘的自然现象，它对地球和人类的生存环境有着重要的影响。

为了更好地了解地球磁场的形成、变化以及其在生活中的应用，我们在物理课上进行了一次关于地球磁场的课堂实录。

实验目的：了解地球磁场的形成和性质，探究其在导航、环境保护和科学研究等方面的应用。

实验器材：磁力计、地磁仪、指南针、地图等。

实验时间：2019年11月15日上午9:00-10:00实验过程：1. 导师首先向同学们介绍了地球磁场的概念和形成原理。

地球磁场是由地球内部液态铁的对流形成的，地球的外核是一个巨大的电流环，由地球自身的自转产生的旋转电流形成了地球的磁场。

2. 同学们手持指南针，导师示范如何判断指南针的指向。

通过观察指南针在不同位置的方向变化，我们可以推测地球磁场的方向。

3. 导师引导同学们利用磁力计测量地球磁场的强度和方向。

磁力计是一种测量磁场强度的仪器，通过在不同位置进行测量并比较结果，可以了解到不同位置地球磁场的变化。

4. 实验还包括测量地磁仪的使用。

地磁仪是一种专门测量地球磁场的仪器，通过在不同地点测量地磁仪的指示值，可以了解到地球磁场的强度和方向。

实验结果：通过实验测量和观察，我们得到了以下实验结果：1. 地球磁场大致指向地理北极，并在不同地点有细微的变化。

2. 地球磁场的强度在不同地点会有些许差异，且在赤道附近较弱，在极地附近较强。

实验讨论：同学们在实验过程中进行了讨论，一起思考了地球磁场的原因和应用。

1. 怎样解释地球磁场的形成原理？同学A认为地球的自转产生的旋转电流形成了地球的磁场。

同学B则提出了更详细的解释，称地球内部的液态铁的对流形成了地球磁场。

2. 地球磁场有什么应用？同学C认为地球磁场对于导航十分重要，指南针是利用地球磁场进行定位和导航的工具。

同学D提到地球磁场的变化可以用来研究地壳运动和行星演化。

同学E则指出地球磁场的变化对环境保护的重要性，它能够帮助我们预测和监测地球的磁场健康状态。

电磁场与电磁波试验指导书

《电磁场与电磁波》实验指导书中国农业大学信息与电气工程学院2010年 12月“电磁场与电磁波”是工科电子类专业一门重要的专业基础课。

由于该课程核心的基本概念、基本理论和分析方法都非常重要，而且系统性、理论性很强，为此在学习本课程时，开设必要的实验，使抽象的概念和理论形象化、具体化，增强学生学习本门课程的兴趣，对学生加深理解和深入掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题和解决问题、设计实验方案的能力等方面，具有极大的好处。

做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学辅助环节。

在做每个实验前，请务必阅读实验指导书和教材，弄懂实验原理，认真完成实验预习报告；做完实验后，请务必写出详细的实验报告，包括实验方法、实验过程和结果、心得和体会等。

目录实验一静电场仿真实验二恒定电场的仿真实验三恒定磁场的仿真实验四电磁波反射与折射实验一静电场仿真1．实验目的建立静电场中电场及电位空间分布的直观概念。

2．实验仪器计算机一台3．基本原理当电荷的电荷量及其位置均不随时间变化时，电场也就不随时间变化，这种电场称为静电场。

点电荷q 在无限大真空中产生的电场强度E 的数学表达式为204q E r rπε=（r 是单位向量）（1-1）真空中点电荷产生的电位为04q rϕπε=（1-2）其中，电场强度是矢量，电位是标量，所以，无数点电荷产生的电场强度和电位是不一样的，电场强度为1221014nin i i i q E E E E r r πε==+++=∑ （i r 是单位向量）（1-3）电位为121014nin i i q r ϕϕϕϕπε==+++=∑ （1-4）本章模拟的就是基本的电位图形。

4．实验内容及步骤（1）点电荷静电场仿真题目：真空中有一个点电荷-q ，求其电场分布图。

分析：真空中负点电荷的电位是：04q rϕπε=-场强是：204q E r r πε=-假设其在坐标原点，则半径为r ，用x ，y 的坐标求出r 进而求出x ，y 与电位ϕ之间的关系，则可以做出图形。

地电学课程实验大纲

教师给出问题，学生组织讨论。教师进行引导，通过讲解和演示，解答普遍性问题。
4、考核内容与方法
考核内容：①地电学的基本原理、方法、技术所形成的独有特点、方法技术及解释理论；
②各类方法及各种装置获得的参数，以及这些参数在解决金属与非金属矿产勘探、工程及环境问题中的意义和使用；
考核方法：①笔试：
②查阅近三年出版的论文，写出读书报告（要求：通过对论文中使用的方法、基本原理、参数获取等的理解，评价地电效果、指出存在问题、建议解决办法等），进行讲解和答辩。
序号
实验
实验内容
学时分配
1
实验准备
仪器操作学习
2
2
实验一
中间梯度法测量
2
3
实验二
联合剖面法的测量
2
4
实验三
对称四极法的测量
2
5
实验四
偶极─偶极剖面法的测量
2
6
实验五
对称四极电测深法的测量
2
7
实验六
高密度电阻率法的测量
2
8
实验七
学习与地电学相关的处理软件
2
9
实验八
激发极化法中梯的测量
2
合计
18
地电学课程实验大纲
前言
地电学或电法勘探（简称电法）是利用地壳中多种岩石、矿石电学性质间之差异来实现地质目标的。它是基于观测和研究电场（天然存在的或人工形成的）空间和时间分布规律以勘查地质构造和寻找有用矿产的一类勘探方法。
《地电学》是高等学校理科《地球物理学》专业的专业课程，目的在于向学生传播有关固体地球内部电场的性质、成因、分布规律等基础知识，以及研究地球电场基本方法的基础理论、工作方法、资料处理、解释及应用。为学生今后从事地电场的科学研究打下坚实的基础。目前我校地球物理学类的两个专业《地球物理学》和《勘查技术工程》中课程名称分别为“地电学”和“电法勘探”。

《课题：探究本地地磁场》课堂实录

《课题：探究本地地磁场》课堂实录湖北兴山县第一中学鲁军陈光旭探究式教学是“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的”；强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。

探究式教学符合新形势下的教学理念、素质教育的创新精神，已广泛地受到各位教育同仁的认可和重视。

在学习《电磁感应》后，我们确定了“探究本地地磁场”的课题，在探究式教学上做了一些有益的尝试。

下面就这次活动做一简单回顾，同时也希望各位同行给以指正。

确定课题：我们在“电磁感应现象”这一节备课时，就想到了这一个问题：有哪些方式可以实现磁生电？而为实现这个目的，在很大程度上取决于磁场提供的方式；而磁场提供方式常见的有磁体和电流的磁场。

但我们在查阅资料时，发现有教师利用地磁场来研究电磁感应现象的方法。

随后，我们就进行了实验，用导线做绳让学生集体做跳绳的游戏，用灵敏电流计检测出在跳绳时导线中确实有电流产生。

通过这个实验不仅让学生大开了眼界，也增添了不少乐趣，这个实验给我们留下了深刻印象。

做完以上实验后，有教师就提出：能不能测出本地的地磁场的强弱呢？当时我们就想到这肯定比较难，我们查阅了很多资料后发现在现今的中学物理中几乎没人涉足这一问题，我们在准备放弃时忽然意识到这是一个很好的探究课题。

特别是探究式教学中的“重过程轻结果”及让学生体会探究的科学过程的意义远胜于知识灌输的观念大大激发和鼓励了我们，于是我们决定把地磁场作为高二学生在学完《电磁感应》后的一个探究课题，并且还决定不要求结果有多准确，关键要学生好好体会一下探究的方法和在探究过程中科学素养的培养。

当即我们确定如下目标：1．通过探究让学生感受、认识地磁场；2．通过对本地地磁场的磁感强度测量，培养学生动手实验，解决实际问题及综合应用能力；3．提高学生对磁场，电磁感应、运动学知识的理解能力；4．培养学生的创新精神和探究思想；5．通过对地磁场的探索过程，培养学生学习物理的兴趣，以及对物理实验的自觉性。

《电磁学实验教案》

《电磁学实验教案》一、引言1. 课程背景本节课主要通过电磁学实验，让学生了解和掌握电磁学的基本概念和原理，培养学生的实验技能和科学思维。

2. 教学目标学生能理解电磁学的基本概念，掌握电磁学实验的操作方法，培养观察、分析问题的能力。

二、实验原理1. 奥斯特实验验证电流周围存在磁场，了解电流磁效应。

2. 电磁铁实验探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数、电流大小的关系。

3. 电磁感应实验验证法拉第电磁感应定律，了解电磁感应现象。

三、实验器材与步骤1. 奥斯特实验器材：直导线、电流表、磁针、光屏、底座。

步骤：(1) 将直导线固定在底座上，连接电流表。

(2) 将磁针放置在导线附近，观察磁针偏转。

(3) 改变电流方向，观察磁针偏转情况。

2. 电磁铁实验器材：电磁铁、铁钉、电流表、滑动变阻器、电源。

步骤：(1) 将电磁铁固定在铁钉上方，连接电流表和滑动变阻器。

(2) 调节滑动变阻器，改变电流大小，观察电磁铁磁性强弱。

(3) 改变电磁铁线圈匝数，观察磁性强弱变化。

3. 电磁感应实验器材：闭合电路、导体棒、磁铁、电流表、滑动变阻器、电源。

步骤：(1) 将导体棒放在磁铁上方，连接电流表和滑动变阻器。

(2) 调节滑动变阻器，使电路中的电流达到一定值。

(3) 迅速移开导体棒，观察电流表指针偏转。

四、实验注意事项1. 操作过程中，注意安全，防止触电。

2. 实验过程中，要观察仔细，认真记录数据。

3. 分析实验现象时，要结合理论知识进行解释。

五、实验总结1. 学生总结实验现象和结论。

2. 教师进行点评，解答学生疑问。

3. 布置课后作业，巩固实验知识和技能。

六、评估与反馈1. 学生自评：学生在实验报告中对自己的实验操作、数据记录和实验总结进行自我评估。

2. 同伴评价：学生之间相互评价，指出实验过程中的优点和不足。

3. 教师评价：教师根据学生的实验表现、实验报告和课堂讨论，对学生的实验技能、观察能力和科学思维进行评价。

七、拓展与探究1. 研究电磁波的产生和传播：引导学生深入研究电磁波的产生机制和传播特性。

地理磁场课程教学教案详解教案

地理磁场是地球磁场的一部分，它是指地球固有磁场产生的效应。

地理磁场的研究是地球内部物理过程的重要体现，它不仅有助于我们了解地球磁场的演化和分布规律，也为全球定位系统和地球物理研究提供了基础。

在地理磁场的教学中，教师需要合理安排教学内容，提高教学效果。

本文将详细介绍地理磁场课程的教学教案，以帮助教师更好地进行教学。

一、课程概述本课程主要涉及地球磁场的基本概念、磁场强度和方向、地球磁极等内容。

通过本课程的学习，学生将掌握地球内部物理过程的基本知识，了解磁场对生物、气候、空间天气等方面的影响，为进一步地球物理研究奠定基础。

二、教目标1.了解地球磁场的基本概念和特征。

2.了解磁场的强度和方向的测量方法。

3.掌握地球磁极的特点及其演化过程。

4.了解地球磁场对生物、气候、空间天气等的影响。

三、教学内容本课程主要包括以下内容：1.地球磁场的产生和基本特征。

2.磁场的强度和方向的测量方法。

3.地球磁极的特点和演化。

4.地球磁场对生物、气候、空间天气等的影响。

四、教学方法本课程采用多种教学方法，如讲授、讨论、实验、案例分析等。

其中，实验和案例分析是本课程的重点。

1.实验：通过实验来直观地展示地球磁场的产生和特征、磁场强度和方向的测量等内容。

2.案例分析：通过案例分析来探讨地球磁极的特点及其演化过程，以及地球磁场对生物、气候、空间天气等的影响。

五、教学安排1.第一节课：地球磁场的产生和基本特征。

2.第二节课：磁场的强度和方向的测量方法。

3.第三节课：地球磁极的特点和演化。

4.第四节课：地球磁场对生物、气候、空间天气等的影响。

六、评估方法本课程采用多种评估方法，包括考试、作业、实验报告等。

其中，实验报告是本课程的重点评估内容。

学生需要完成一次实验，并撰写实验报告，该实验将占该课程总分的30%。

七、教学参考书目1.地球物理学基本导论（第3版）（陈专岗，杨启元，张立平等，中国地质大学出版社）2.地球磁场学（赵万勇，高等教育出版社）。

地磁场高中物理教案

地磁场高中物理教案
一、地磁场的概念
地磁场是地球周围具有磁性的一种空间场，它由地球内部的磁性物质（主要是岩浆）所产生。

地磁场具有磁场大小和磁场方向两个重要特征，它在地球的不同位置和不同高度都有
不同的数值。

二、地磁场的产生原理
1. 地球内部的磁性物质（主要是液态外核）在地球自转的影响下，形成一个类似巨大磁体
的磁场，这就是地球主磁场。

2. 地球内部的岩石经历了凝固、旋转等过程，形成了磁性留痕，使得地球具有了永久磁性，这就是地球的永久磁场。

三、地磁场的影响因素
地磁场的大小和方向受到地球的自转、地球内部的磁性物质、太阳风等因素的影响。

例如，地球的自转会产生地球主磁场的磁场大小和方向的变化，地球内部的磁性物质的运动也会
对地磁场产生影响。

四、实验教学
通过实验，可以让学生更直观地认识地磁场的产生原理和基本特征。

可以设置以下实验内容：
1. 利用磁力计测量地磁场的大小和方向，比较不同位置和不同高度的地磁场数值。

2. 利用简易的制作磁罗盘实验仪，让学生感受地磁场对磁罗盘指针的作用。

五、讨论与总结
1. 讨论地磁场对地球生态系统和人类活动的重要性，如对动物迁徙、导航等的影响。

2. 总结地磁场的基本特征、产生原理及影响因素，并引导学生探讨地磁场的保护和利用问题。

通过本教案的设计和实施，可以让学生对地磁场有更深入的理解，培养学生的观察、实验
和探究能力，提高学生的科学素养和综合能力。

实验五地磁场测定之欧阳文创编

实验五地磁场测定一．概述地磁场作为一种天然磁源，在军事、航空、航海、工业、医学、探矿等科研中有着重要用途。

本仪器采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场的重要参量，通过实验可以掌握磁阻传感器定标以及测量地磁场水平分量和磁倾角的方法，了解测量弱磁场的一种重要手段和实验方法，本仪器与其他地磁场实验仪(如正切电流计测地磁场实验仪)相比具有以下优点：1．实验转盘经过精心设计，可自由转动，方便地调节水180，具有两组游标，这样既提高了平和铅直。

内转盘相隔测量精度，又消除了偏心差。

2．新型磁阻传感器的灵敏度高达50V/T，分辨率可达-T，稳定性好。

用本仪器做实验，便于学生掌握新型710810-~传感器定标，及用磁阻传感器测量弱磁场的方法，测量地磁场参量准确度高；3．本仪器不仅可测地磁场水平分量，而且能测出地磁场的大小与方向，这是正切电流计等地磁场实验仪所不能达到的。

本仪器可用于高校、中专的基础物理实验、综合性设计性物理实验及演示实验。

二．仪器技术要求1．磁阻传感器工作电压 6V，灵敏度50V/T 2．亥姆霍兹线圈单只线圈匝数N=500匝，半径10cm.3．直流恒流源输出电流0—200.0mA 连续可调4．直流电压表量程0—19.99mV，分辨率0.01mV 5．测量地磁场水平分量不确定度小于3%6．测量磁倾角不确定度小于3%7．仪器的工作电压 AC 220±10V三．仪器外型FD-HMC-2型磁阻传感器与地磁场实验仪(以下实验讲义和实验结果由复旦大学物理实验教学中心提供)一．简介10 T量级，但在直流磁场测地磁场的数值比较小，约5量，特别是弱磁场测量中，往往需要知道其数值，并设法消除其影响，地磁场作为一种天然磁源，在军事、工业、医学、探矿等科研中也有着重要用途。

本实验采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场磁感应强度及地磁场磁感应强度的水平分量和垂直分量；测量地磁场的磁倾角，从而掌握磁阻传感器的特性及测量地磁场的一种重要方法。

音频大地电磁(AMT)实习

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地球物理学院
音频大地电磁测深（AMT）
第 1 章实习目的与意义
在本次生产实习中，我们需要了解 MT （大地电磁法）及 AMT （音频大地电磁法）的基本原理，初步掌握 AMT 法在实际生产过程中的操作流程和相关仪器及数据处理软件的使用，熟悉 AMT 法在实际应用中的特点及其适用范围，并将理论与实践结合，加深对课本上的知识的了解，对于此方法有进一步的认识。
学生（签名）：
指导教师评语成绩评定：指导教师（签名）：年
1 1
月
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实习类型生产音频大地电磁测深amt实习报告学院名称地球物理学院专业名称勘查学生姓名学生学号指导教师实习地点实习成绩二一五年九月二一五年十一月地球物理学院21amtmt简介22基本原理实习目的与意义在本次生产实习中我们需要了解mt大地电磁法amt音频大地电磁法的基本原理初步掌握amt法在实际生产过程中的操作流程和相关仪器及数据处理软件的使用熟悉amt法在实际应用中的特点及其适用范围并将理论与实践结合加深对课本上的知识的了解对于此方法有进一步的认音频大地电磁amt原理amt是电法勘探中的一种重要方法其测量原理与大地电磁mt是一样的

(1)
在上式中，为电阻率（）， f 为频率（ Hz ），Zs 为测深。由该式可以知道穿透深度与频率以及电阻率的关系。当介质电阻率随深度变化时，当介质层数趋于 1 时，所求出的电阻率为平均值。由于地层为多层甚至更为复杂的构造，所以视电阻率 s 能代表地层的平均电阻率，而并非实际的介质电阻率。根据电磁场的趋肤效应，低频信号计算出的电阻率较深部介质的电阻率高，所以高频信号则用于计算浅层或者第一层的电阻率值。
图 4-4 Robust 参数处理界面 5、数据处理。点击 “Process”键，进入数据处理流程，Robust 数据处理界面为 Dos 界面，中间不需要人工干预，处理结束后完成代号为 0 是成功处理数据的标志。如图 4-5 所示。

大自然宇宙磁场教案

大自然宇宙磁场教案教案标题：探索大自然宇宙磁场教案目标：1. 了解大自然宇宙磁场的基本概念和特征。

2. 探索大自然宇宙磁场对地球和生物的影响。

3. 培养学生的科学观察和实验设计能力。

4. 激发学生对大自然的好奇心和探索欲望。

教案步骤：引入活动：1. 通过展示一张地球磁场示意图，向学生介绍地球磁场的存在和作用。

2. 引导学生思考：大自然中是否还存在其他磁场？它们对我们有什么影响？知识讲解：3. 讲解大自然宇宙磁场的概念和特征，包括太阳磁场、星系磁场等。

4. 介绍大自然宇宙磁场对地球和生物的影响，例如地球磁场保护生物免受太阳风暴的影响。

实验探究：5. 分组进行实验，设计一个简单的实验来探究大自然宇宙磁场。

a. 实验材料：磁罗盘、磁铁、铁钉、纸、铁砂等。

b. 实验步骤：- 将磁罗盘放置在平稳的表面上，观察指针的指向。

- 在磁罗盘旁边放置磁铁，观察指针的变化。

- 使用铁钉和纸制作一个简单的罗盘，观察指针的指向。

- 将铁砂撒在磁罗盘上，观察铁砂的排列方式。

c. 引导学生分析实验结果，讨论大自然宇宙磁场对实验结果的影响。

拓展应用：6. 鼓励学生进一步思考和探索大自然宇宙磁场的其他应用和影响，例如导航系统、动物迁徙等。

7. 分组或个人进行小研究项目，调查和报告大自然宇宙磁场在特定领域的应用。

总结：8. 总结大自然宇宙磁场的基本概念和特征，以及对地球和生物的影响。

9. 引导学生思考：为什么了解大自然宇宙磁场对我们有重要意义？评估：10. 设计一份简答题或选择题的测验，考察学生对大自然宇宙磁场的理解和应用能力。

教学资源：- 地球磁场示意图- 磁罗盘、磁铁、铁钉、纸、铁砂等实验材料- 小组或个人研究项目的指导手册或提示教案扩展：1. 邀请专家或科学家到课堂上进行讲座，分享关于大自然宇宙磁场的最新研究成果。

2. 组织学生参观科学实验室或天文观测站，亲身体验大自然宇宙磁场的研究和观测过程。

3. 鼓励学生进行科学写作或绘画比赛，以展示他们对大自然宇宙磁场的理解和想象力。