第1章 第1节 指南针为什么能指方向.docx

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第1章第1节指南针为什么能指方向

第1章　　　电与磁

第

节　指南针为什么能指方向

第1课时　磁体和磁极

知识点❶　磁体和磁极

1．2016·台州指南针是我国古代四大发明之一。

下列说法正确的是（　　）

A．指南针是一个磁体

B．指南针折断后只有一个磁极

C．指南针能吸引铜、铝等物质

D．指南针指向不会受附近铁块的影响

2．如图A1－1－1所示，在两个完全相同的磁体的不同磁极上吸着铁钉，如果让两个磁体相互靠近并接触，下列说法正确的是（　　）

图A1－1－1

A．两铁钉没有相互作用

B．两铁钉相互吸引，最后落下来

C．两铁钉相互排斥，最后落下来

D．无法判断

3.如图A1－1－2所示，四个小磁针静止时N极的指向（小磁针的黑色一端是N极）正确的是（　　）

图A1－1－2

4．如图A1－1－3所示，磁体吸住两根铁钉的一端，那么这两根铁钉的另一端将（　　）

图A1－1－3

A．互相吸引，如图甲所示

B．互相排斥，如图乙所示

C．既不吸引，也不排斥，如图丙所示

D．以上三种情况都有可能

5．如图A1－1－4所示，两根形状相同的钢棒，甲的一端靠近乙的一端时，乙转动起来，则可判断（　　）

图A1－1－4

A．甲棒有磁性，乙棒无磁性

B．乙棒有磁性，甲棒无磁性

C．甲、乙都有磁性

D．以上三种说法都有可能

知识点❷　磁化

6．方齐同学利用如图A1－1－5所示装置探究磁化过程，图中容器内装的是一些铁屑，架上所夹的是一根较长的软铁棒。

图A1－1－5

（1）比较甲、乙两图中的现象可知，当磁极靠近软铁棒时，软铁棒由于被________而显出________。

（2）方齐从图乙中拿开条形磁体，发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来，这说明铁棒获得的磁性________（填“能”或“不能”）保持。

（3）方齐用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验，发现当条形磁体拿开后，铁屑经过长时间后才掉下来，说明钢保持磁性的能力比较________。

（4）方齐用形状完全相同的铜棒重做上面的实验，发现甲、乙两图实验过程中，铁屑均不能被吸引上来，这说明铜________（填“是”或“不是”）铁磁性物质。

7．如图A1－1－6所示，一根条形磁体，左端为S极，右端为N极。

图A1－1－7是表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像，其中正确的是（　　）

图A1－1－6

图A1－1－7

8．为了判断一根钢棒是否有磁性，小明做了以下实验，其中不能达到目的的方法有（　　）

A．让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒具有磁性

B．用细线将钢棒悬吊，使之水平自由转动，若静止时总是指南北，则钢棒具有磁性

C．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性

D．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性

9．2015·杭州甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒（　　）

A．一定互相吸引

B．一定互相排斥

C．可能无磁力的作用

D．可能互相吸引，也可能相互排斥

10.2012·绍兴磁体都有两极，小敏想用实验证明：

断磁体A、B端仍有磁极，如图A1－1－8所示。

她设计了如图A1－1－9所示的四个方案，并进行了实验操作。

其中的现象不可能观察到的是（　　）

图A1－1－8

图A1－1－9

A．甲和乙B．乙和丙C．丙和丁D．丁和甲

11．如图A1－1－10所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了，实际上这张新钞票依然完好无损，这里应用了磁现象的有关知识。

原来，这支笔的笔杆（纸币的下方）与笔头（纸币的上方）可以互相分离，笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁体，则笔头内的材料可能含有________（填“铜”“铁”或“塑料”）。

若想探究笔头内的材料是否有磁性，现提供下列器材：

①小磁针、②大头针、③碎纸屑，其中可用来完成探究任务的有________（填序号）。

　图A1－1－10

1．用磁体吸引光滑水平桌面上的铁钉，铁钉受到吸引而没有与磁体接触，处于静止状态，如图A1－1－11所示。

则磁体对铁钉作用力的方向是（　　）

图A1－1－11

A．向右上方

B．向左上方

C．竖直向上

D．竖直向下

2．在“悬空的磁环”实验中，若所用的磁环都一样，中间的塑料管是光滑的。

当甲、乙两个磁环处于静止状态时，它们之间的距离为h1，如图A1－1－12所示。

再往乙的正上方套入丙磁环，当丙悬空并静止后，甲、乙之间的距离变为h2，乙、丙之间的距离为h3。

已知磁环间的斥力随它们距离的减小而增大，

图A1－1－12

则h1、h2、h3之间的大小关系满足（　　）

A．h1＞h2＞h3

B．h1＞h2，h2＜h3

C．h1＜h2＝h3

D．h1＜h2＜h3

第2课时　磁场和磁感线

知识点❶　磁场和磁感线

1．磁场的基本性质是指（　　）

A．能使放入其中的小磁针发生偏转

B．能够吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质

C．能够产生磁感线

D．能够对放入其中的磁体产生磁力的作用

2．下列关于磁场的叙述，其中不正确的是（　　）

A．在磁体周围放入小磁针，磁体产生磁场，取走小磁针，磁体周围的磁场就消失了

B．某一点的磁场方向就是放在该点的小磁针静止时北极所指的方向

C．磁感线是有方向的，在磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到南极

D．磁场虽看不见，但是真实存在的

3.如图B1－1－1所示是四位同学根据小磁针静止时的指向画出的磁极和磁感线的方向，其中正确的是（　　）

图B1－1－1

4．如图B1－1－2所示是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（　　）

图B1－1－2

A．该条形磁体的左端为N极，右端为S极

B．a点的磁场强弱与b点的磁场强弱相同

C．置于a点的小磁针，静止时南极指向左侧

D．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线

知识点❷　地磁场

5．能够在水平方向自由转动的小磁针，它静止时总是指向南北方向，这是由于（　　）

A．地球是一个导体

B．地球的内部有铁、镍等矿物质

C．地球本身是一个大磁体

D．地球有地理南极和北极

6．若假想地磁场是由地球内部一块大磁体产生的，如图B1－1－3所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁体的是（　　）

图B1－1－3

7．在图B1－1－4中标出地磁场磁感线的方向及地磁南、北极。

图B1－1－4

8．关于磁场，下列说法中正确的是（　　）

A．磁体周围的磁感线从磁体N极发出，回到磁体S极

B．磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的

C．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线

D．地磁场的N极在地理北极附近，S极在地理南极附近，与地球两极并不完全重合

9．一个能绕中心转动的小磁针在图B1－1－5所示位置保持静止，某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场，磁感线方向如图所示，则小磁针在磁场出现后（　　）

图B1－1－5

A．两极所受的力是平衡力，所以不会发生转动

B．两极所受的力方向相反，所以会持续转动

C．只有N极受力，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右

D．两极所受的力方向相反，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右

10．在一个圆纸盒里藏放着一条形磁体，在盒子周围放置一些小磁针（小磁针涂黑端为N极），这些小磁针静止时的指向如图B1－1－6所示，则图B1－1－7中能正确反映盒中条形磁体放置情况的是（　　）

图B1－1－6

图B1－1－7

11．小敏设计了如图B1－1－8所示的实验。

在桌子边上放一条形磁体，用细线系一回形针缠在桌边适当位置的石头上，使回形针被磁体吸引但与磁体保持一段距离。

将被探究的物体放在回形针与条形磁体之间，如果出现______________现象，说明该物质能阻断磁场的传播。

小敏想探究的问题是______________________________________________________。

图B1－1－8

12．如图B1－1－9所示，根据小磁针静止时的指向，标出磁体的N、S极和A点的磁场方向（用箭头表示）。

图B1－1－9

13.如图B1－1－10所示，某同学在水平桌面上做“测试磁体不同部位磁性强弱”的实验。

他在磁体上选择了A、B、C、D、E五个被测部位，测A部位磁性强弱时，将磁体的A部位与纸上的某条线对齐，推曲别针向A部位移近，当曲别针离A部位约4.5行时刚好被吸动。

他记下了行数，用以表示A部位的磁性强度。

图B1－1－10

（1）依据现有器材，请简要说明该同学测B部位磁性强度的方法。

（2）请你在下面记录表左侧第一列的两个空格内分别填入适当的项目名称。

________

A

B

C

D

E

________

4.5

如图B1－1－11所示，人们研究发现：

一个放在磁场中的铁质球壳（截面有一定厚度），外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，极少部分进入球内空间，这种现象称为“磁屏蔽”，试回答下列问题。

图B1－1－11

（1）类比电流与电阻的关系，球内的空气与铁这两种物质，谁的导磁能力强？

谁的“磁阻”大？

（2）人们从这一现象得到启发，为使精密仪器不受外界磁场的影响，可以将仪器放在什么地方？

（3）有人为了研究地磁场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明了什么问题？

教师详答

第1章　电与磁

第1节　指南针为什么能指方向

第1课时　磁体和磁极

1．A

2．B　[解析]两个相同磁体不同磁极吸引铁钉，铁钉的一端被吸引，另一端被磁化为相反磁极，所以两个铁钉会吸引。

但是当两个磁体相互接触后，接触部位变为新磁体的中间部分，磁性最弱，所以铁钉下落。

就像一个条形磁体的中间部位磁性最弱吸引不了东西一样。

3．B

4．B　[解析]由图可知：

铁钉是吸在磁体的N极上，铁钉会在磁体磁场的作用下被磁化，从而获得了磁性。

靠近磁体的一端都是S极，远离磁体的一端都是N极，由于同名磁极互相排斥，所以铁钉另一端如图乙所示，故选B。

5．D

6．

（1）磁化　磁性　

（2）不能　（3）强　（4）不是

[解析]

（1）由两图所示情景可知：

当磁体靠近软铁棒时，软铁棒由于被磁化而显出磁性。

（2）拿开条形磁体，发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉下来，这说明铁棒获得的磁性不能保持。

（3）钢棒被磁化后，当条形磁体拿开后，铁屑经过长时间后才掉下来，说明钢保持磁性的能力比较强。

（4）用形状完全相同的铜棒重做上面的实验，发现甲、乙两图实验过程中，铁屑均不能被吸引上来，这说明铜不是铁磁性物质。

7．D　[解析]磁体的磁性，两极最强，中间最弱。

8．D　[解析]在钢棒没有磁性的情况下，磁体也会吸引钢棒。

9．D　[解析]用甲铁棒去靠近小磁针，甲能吸引小磁针，说明甲可能没有磁性，也可能具有磁性；乙铁棒能排斥小磁针，说明乙一定有磁性，且和小磁针靠近端的磁极的磁性相同。

所以甲、乙铁棒相互靠近，可能相互吸引，也可能相互排斥。

10．B　[解析]磁体断了以后，每一个断了的磁体都有一个N极和S极。

而断开处一端为N极，另一端则为S极，所以用同一个磁体的一端去靠近它们时，一端被排斥，另一端被吸引，而不可能两端都被吸引。

11．铁　①②

[解析]根据物质是否易被磁化分为磁性材料和非磁性材料，常温下铁、小磁针、大头针等都是磁性材料，铜、玻璃、酒精、水银、塑料、碎纸屑等不属于磁性材料。

[拓展培优]

1．C　[解析]铁钉受到的力有重力、支持力、磁体对铁钉的作用力，铁钉处于静止状态，所以这三个力彼此平衡。

这三个力中，重力的方向是竖直向下，根据二力平衡的条件可知磁体对铁钉作用力的方向是竖直向上的，磁体对铁钉的作用力与桌面对铁钉的支持力之和等于重力。

2．B　[解析]设每个磁环的重力为G，则当甲、乙两磁环处于静止状态时，甲、乙之间的力的大小为G，此时所对应的距离为h1；

当丙磁环套在乙上方，甲、乙、丙都处于静止状态时，乙、丙之间力的大小为G，对应的距离为h3，甲、乙之间的力的大小为2G，对应的距离为h2，根据磁环间的斥力随距离的减小而增大的原理可知：

h1>h2，h2

教师详答

第2课时　磁场和磁感线

1．D

2．A　[解析]磁体周围存在着一种物质，叫做磁场，取走小磁针，磁体周围的磁场不会消失，故A说法不正确。

3．D

4．D　[解析]磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线，由图知该条形磁体的右端为N极，左端为S极；磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故a点磁场比b点弱；小磁针静止时北极所指的方向与该点的磁感线方向一致，所以a处的小磁针静止时南极应指向右侧；磁感线不是真实存在的，而是为了研究方便假想的线。

5．C　[解析]小磁针自由静止时可以指南北，是受地球这个大磁体的磁场力的作用，故选C。

6．B　[解析]

（1）地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，地磁场的形状与条形磁体产生的磁场相似。

（2）地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。

7．如图所示

[解析]地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。

8．A　[解析]磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极的，磁体内部的磁感线是从S极出发，回到磁体N极的；磁极间的相互作用是通过磁场而发生的；磁感线是科学家为了研究起来形象、直观，是通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的；地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的两极与地理的两极相反，且并不完全重合。

9．D　[解析]磁场的基本性质：

对放入其中的磁体有磁力的作用；小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向（N极受力方向与该点的磁场方向相同，S极受力方向与该点磁场方向相反）。

10．C　[解析]磁感线从磁体北极出来回到南极。

而小磁针静止时北极所指的方向为磁场的方向，从而确定磁体的南北极，故选C。

11．回形针掉落　什么物质可以阻断磁场（其他合理答案均可）

12．如图所示

13．

（1）如图所示

移动磁体，将磁体的B部位（或磁体长边）与纸上某条线对齐，将曲别针逐渐向B部位移近，至被吸引为止，记下曲别针距磁体B部位的行数。

（2）如表所示

磁体（被测）部位

A

B

C

D

E

磁性强度（弱）/行

4.5

[解析]

（1）将磁体的B部位与纸上的某条线对齐，将曲别针逐渐向B部位移近至被吸动为止，记下曲别针刚好被吸动时距磁体B部位的行数。

（2）本实验研究的是磁体上不同部位的磁性强弱，表格第一行已经写出A、B、C、D、E五个部位，表头应该是“被测部位”或“磁体部位”；表格第二行给出了提示4.5行，这是曲别针刚能被A部位吸动时的最大行数，表示了被研究点的磁性强弱，所以表头应该填“磁性强弱”或“磁性强度”等。

[拓展培优]

（1）铁的导磁能力强；空气的“磁阻”大。

（2）为使精密仪器不受外界磁场的影响，可以将仪器放在铁盒子中。

（3）生物体的正常生理活动受到地磁场的影响，且是对生物有益的。

[解析]

（1）由图可知：

空气与铁这两种物质，铁质球壳外的空气中磁场都能顺利“通过”，类比电流与电阻的关系可知，能“通过”磁场，即导磁能力强，而外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，极少部分进入球内空间，所以空气导磁能力弱，即空气的“磁阻”大。

（2）为使精密仪器不受外界磁场的影响，可以将仪器放在没有磁场“通过”的地方；因空气的“磁阻”大，所以可以放在铁盒子中。

（3）有人为了研究地磁场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明生物体的正常生理活动受到地磁场的影响，且是对生物有益的。