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第1节 指南针为什么能指方向
学习目标：
知识精讲 有的放矢
核心考点一：磁现象
知识归纳
1、磁性：能够吸引 铁、钴、镍等物质的性质
2、磁体：具有磁性的物质（磁铁：铁质的磁体）
3、磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极，任何磁体都有两个磁极。
种类：如果磁体能自由转动，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N）
相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4、磁化：① 定义：使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。
磁铁吸引铁钉的原因是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极，异名磁极相互吸引的结果。21cnjy.com
②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料 。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。
典型例题 珠联璧合
【例题1】（2021秋 市南区期末）如图所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极，下列图象表示沿磁铁表面从O点经a点移动到b点的过程中磁性强弱变化情况，其中正确的是（ ）
ABCD
【答案】D
【解答】解：A、从左端到右端，磁性逐渐减弱。不符合题意。
B、从左端到右端，磁性最近增强。不符合题意。
C、从左端到右端，磁性不变。不符合题意。
D、从左端到右端，磁性先变弱再变强。符合题意。
故选：D。
【变式1】（2021 吉州区模拟）如图甲所示，桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A和B，放置在靠近铁屑的上方并吸附一定量的铁屑。如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，软铁棒由于被 ，相当于与A、B形成一个磁体，则被吸附的铁屑会 （选填“增加”“不变”或“减少”）。
【答案】磁化；减少
【解答】解：（1）软铁棒本身不显磁性，通过靠近A、B两块条形磁铁的方式使其显出磁性，该过程叫磁化；
（2）A、B相当于一个磁体，两端磁性最强，即磁极，中间磁性最弱，所以被吸附的铁屑会减少。
故答案为：磁化；减少
知识精讲 有的放矢
核心考点二：磁场
知识归纳
1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。
磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。
2、基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用，磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
3、方向规定：小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。
4、磁感线：在磁场中一些带箭头的曲线 。
①方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的 北极 出来，回到磁体的南极。
②说明：A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线，不是客观存在的。
B、用磁感线描述磁场的方法叫模型法。
C、磁感线是封闭 的曲线。
D、磁感线立体 的分布在磁体周围，而不是平面的。
E、磁感线不相交 。
F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 。
③熟练掌握条形磁铁磁感线的画法。
典型例题 珠联璧合
【例题2】在研究蹄形磁体周围磁场分布的实验中，将蹄形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上撒一层铁屑，如图所示。轻轻敲打玻璃，可以看到小铁屑有规则地排列起来，关于该实验的过程，下列说法正确的是（ ）21·cn·jy·com
A．可用小铝屑代替小铁屑进行实验，实验效果一样显著
B．利用这些小铁屑代替就完全可以确定蹄形磁体周围磁场的方向
C．轻敲有机玻璃的目的是为增强小铁屑的磁性，便于观察现象
D．在蹄形磁体周围放置小磁针可以确定磁场的方向，小磁针静止时N极的指向该点的磁场方向
【答案】D
【解答】解：A、撒在磁体周围的每个小铁屑都磁场磁化成一个个小磁针，小铝屑不能被磁化，若用小铝屑代替小铁屑进行实验，实验效果不显著，故A错误；
B、利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围的磁感线分布，不能确定磁场方向，故B错误；
C、实验中由于铁屑与有机玻璃的摩擦力太大，它不能自己转动，因此实验中通过轻敲有机玻璃来减小铁屑与有机玻璃的摩擦，故C错误；www-2-1-cnjy-com
D、磁场看不到，摸不着，通过放置周围的小磁针的偏转反映磁场的存在，小磁针静止时N极所指的方向就为该点的磁场方向，故D正确。【版权所有：21教育】
故选：D。
【变式2】（2021 泗洪县一模）如图是条形磁体周围铁屑的分布情况及小磁针的指向，图中各点小磁针有固定指向，说明磁体周围的磁场具有 ；铁屑在磁场中被磁化成 ，从而在磁场中有序排列。
【答案】方向；磁体。
【解答】解：（1）磁场是有方向的，在磁场的不同位置，其磁场方向一般不同，同一位置，磁场方向固定，所以图中各点小磁针有固定指向；
（2）铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁体，从而在磁场中有序地排列起来。
故答案为：方向；磁体。
知识精讲 有的放矢
核心考点三：地磁场
知识归纳
定义：在地球产生的磁场 ，磁针指南北是因为受到地磁场的作用 。
磁极：地磁北极在地理南极附近 ，地磁南极在地理北极附近 。
磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现，地磁南北极与地理南北极不重合。
典型例题 珠联璧合
【例题3】小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体位置应在（ ）21*cnjy*com
A．磁体重心处 B．磁体的某磁极处
C．磁体重心的北侧 D．磁体重心的南侧
【答案】C
【解答】解：如图，地球是个大磁体，北京在北半球，北半球的磁感线是斜向下的。则条形磁体的上端是N极，向下微倾，要使质地均匀的条形磁体水平平衡，悬线系在磁体重心的北侧。【来源：21·世纪·教育·网】
故选：C。
【变式3】（2021秋 琼海期末）如图所示是我国古代四大发明之一的指南针（司南），静止时它的长柄（S极）指向地理的 方。指南针能够指南北，是因为指南针受到了 的作用。
【答案】南；地磁场。
【解答】：地磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，指南针本身有磁性，放入地磁场中，受到地磁场的作用，总是指南北；【出处：21教育名师】
因为指南针是根据地磁场的原理工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，根据异名磁极相互吸引，所以指南针指向南方（即地磁的北极）的一定是磁针的S（南）极。
故答案为：南；地磁场。
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【题1】如图所示，三个完全相同的环形磁铁a、b、c套在塑料支架的光滑杆上。静止时磁铁a、b悬浮在空中，c压在塑料支架底板上。若每个磁铁受的重力均为G，a磁铁上端为N极，下列说法不正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A．b 磁铁下端为 N 极
B．c 磁铁对底板压力为 3G
C．若在 ab 间插入一本物理书（不碰触磁铁和杆），ab 间距离会改变
D．这个实验装置可以用来说明不接触的物体间能产生力的作用
【答案】C
【解答】解：A、磁铁a的上表面是N极，则下表面是S极，磁铁b与a相互排斥，故b的上表面是S极，下表面是N极，故A正确；
B、a、b在c上悬浮，底板的磁力肯定支撑着a、b、c，力的作用是相互的，底板自然受到3G的向下压力，故B正确；
C、若在 ab 间插入一本物理书，则磁力的大小不会受到影响，故ab间的距离不会改变，故C错误；
D、由图可知，不接触的物体也能产生力的作用，故D正确。
故选：C。
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【题1】2021秋 鄄城县期末）关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（ ）
A．铜、铁和铝都能够被磁体所磁化
B．磁感线是磁场中真实存在的曲线
C．小磁针静止时指南北方向是因为受到地磁场的作用
D．小磁针在磁场中静止时，S极所指的方向就是该点磁场的方向
【答案】C
【解答】解：A、磁体能够吸引铁、钴、镍等物质，不能吸引铝，故A错误；
B、根据课本中的相关基础知识可知，为了描述看不见但又客观存在的磁场，人们利用建立模型的方法引入了磁感线，故B错误；
C、指南针在地磁场的作用下指南北，故C正确；
D、小磁针在磁场中静止时，N极所指的方向就是该点磁场的方向，故D错误。
故选：C。
【题2】一蛋糕盒里放有一条形磁铁，盒外均匀放有八个小磁针，小磁针静止时，指向如图所示，由此可以判定条形磁铁在盒内摆放方向为（ ）
A．沿1﹣5连线位置，N极在5，S极在1 B．沿2﹣6连线位置，N极在2，S极在6
C．沿3﹣7连线位置，N极在3，S极在7 D．沿4﹣8连线位置，N极在4，S极在8
【答案】A
【解答】解：从图可以看出，1处的磁感线向里的，5处磁感线向外，而其他位置都没有发出或进入的磁感线，故15应是磁场的两极，然后从5指向1，即：5为N极，1为S极。
故选：A。
【题3】（2021 佛山模拟）某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：
猜想1：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）
猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）；
猜想3：磁极呈里外分布（例如图丙，外侧为N极，内侧为S极）；
为了验证其他猜想，他们进行了如下实验：
（1）用细棉线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想 （1/2/3）是错误的；
（2）用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来（如图戊所示），结果观察到磁体只在特定位置能保持静止，这说明猜想 （1/2/3）是错误的；
（3）为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况，小李进行了以下实验：取两个完全相同的环形磁铁，将它们沿中心轴线互相靠近，发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转，结果它们相互吸引，则验证了另一猜想是正确的；
（4）若将这两个完全相同，重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上，静止时如图己所示（不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力），则磁铁a对底座的压力 ；
A．等于G B．小于2G C．等于2G D．大于2G
（5）若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），则相邻两个磁铁间的距离Lab Lbc（大于/等于/小于）。
【答案】（1）1；（2）3；（3）C；（4）小于。Fa对b小于Fc对b。
【解答】解：（1）当按图丁的放置方法悬挂起来时，若猜想1是正确的，则环形磁体不会静止在任何位置，只会停留在一个方向：N极在北面，S极在南面，故猜想1是错误的；
（2）当按图戊的方法用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来，如果猜想3正确，由于地磁场的作用，不会在任何位置保持静止，结果观察到磁体在特定位置能保持静止，这说明猜想3是错误的。21教育网
（3）设磁铁a对底座的压力为F1；a对b的排斥力为F2，对于磁铁b，受到重力和磁铁a的排斥力F2，根据平衡条件可得F2＝G，
以b和a整体为研究对象，因为磁铁a对底座的压力F1与底座对a和b的支持力是一对相互作用力，所以磁铁a对底座的压力等于它们的总重力，即F1＝2G，
故选C。
（5）若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），此时b磁铁受到3个力的作用，如图所示：
b磁铁静止时，由力的平衡条件可得Fa对b＝G+Fc对b，所以Fa对b＞Fc对b，即a对b的排斥力更大，说明a、b间的距离更小，则相邻两个磁铁间的距离Lab小于Lbc。
故答案为：（1）1；（2）3；（3）C；（4）小于。
【题4】小磁针静止时N极所指是地磁的 （选填“南极”或“北极”）：如图甲所示。一个条形磁铁摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这处裂纹的磁极是 极。如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），这两段会相互 （选填“吸引”或“排斥”）。
【解答】解：
小磁针静止时它的N极指向地理北极附近即指向地磁的南极；
如图乙，由于异名磁极相互吸引，所以右边裂纹的磁极是N极。
如图甲，如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起，由于左边裂纹的磁极是S极、右边裂纹的磁极是N极，所以这两段会相互吸引。2·1·c·n·j·y
故答案为：南极；N；吸引。
【题5】磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。
①如图，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量，显示磁体对铁钉吸引力的大小。
铁钉的放置有图中的甲、乙两种方法，依据 的原理，铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中 的方法。
②选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的铁钉个数，多次实验后将数据记录在表中。
磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 陶瓷板 玻璃板 塑料板
吸引铁钉数量/个 4 1 1 3 3 3 3
A分析数据，可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引铁钉的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响 ，即对磁性屏蔽效果明显。
B铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 。
C铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题：
③他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸住的铁钉数量越少。
【解答】解：①铁钉受到两个力的作用：重力和磁体的吸引力，处于静止状态，所以这两个力是一对平衡力，应用的原理是二力平衡；甲图中，铁钉受到的磁力和重力不在一条直线上，所以不是平衡力。因此选择乙图；
②A、分析数据可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引铁钉的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显；
B、铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不是磁性物质，不能被磁化；
C、铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同，铁、镍、铝都是导体，它们对吸引力影响效果却不同，因此提出的问题是：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关，
③要研究屏蔽效果与磁体面积的关系，必须保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，观察铁钉被吸起的数目多少。
故答案为：①二力平衡；乙；②较大；铝不能被磁化；磁体屏蔽的效果与哪些因素有关；③厚度。
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【题1】．（2021秋 潜江期末）“磁选”是对沙子进行处理的工序之一，“磁选”是选走沙子中的（ ）
A．粗沙子和小石块 B．铁钉、铁片
C．玻璃和塑料碎片 D．铜、铝碎片
【解答】解：“磁选”就是利用磁铁的磁性，将铁钴镍等物质从别的物质中选出来，然后根据各个选项里的物体，结合分析，只有用铁制成的物体（铁钉和铁片）才可以被磁体吸引。
故选：B。
【题2】．如图所示，新能源汽车电动机的永磁体，是将稀土加其它金属一起进行熔化、冷却、破碎、烧结，再用强大的电流进行磁化而制成的。由此可知永磁体（ ）
A．不耐高温 B．磁性很弱
C．没有经过电流磁场磁化 D．经历熔化和凝固的过程
【解答】解：
AB、在高温下也能产生很强的永久磁场，说明耐高温并且磁性很强，故AB错误；
C、利用强大电流进行磁化制成的永磁体，说明利用电流获得磁性，故C错误；
D、由稀土原材料与其他金属一起经过熔化、冷却、破碎、烧结等复杂工艺形成毛坯，说明制作过程中经历了熔化和凝固过程，故D正确。
故选：D。
【题3】．（2021 滦州市模拟）当悬挂的A、B、C三个钢棒互相靠近时，出现的现象如图所示，则（ ）21·世纪*教育网
A．A、B棒有磁性，C棒没有磁性
B．A棒没有磁性，B，C棒有磁性
C．A棒可能有磁性也可能没有磁性，B、C棒有磁性
D．A、C棒有磁性，B棒可能有磁性也可能没有磁性
【解答】解：根据三棒的平衡态进行受力分析可知，由图可知BC之间存在斥力，则BC一定有磁性；AB之间相互吸引知A可能有磁性也可能无磁性，故C正确。
故选：C。
【题4】．如图所示的各图中，描述磁场正确的是（ ）
A．B．C．D．
【解答】解：
在磁体周围磁感线从磁体的N极出来，回到S极，A、B、D中都是从S到N极，故A、B、D错误；
地球是一个大磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以磁感线从地磁北极出来，回到地磁南极，故C正确。www.21-cn-jy.com
故选：C。
【题5】．（2021春 富阳区期末）如图所示，这是一个自制的小指南针。用硬纸板和大头针制作指南针的底座，使缝衣针磁化后，穿过按扣的两孔，放在底座的针尖上，当小指南针静止后，针尖指向北方。则下列说法中正确的是（ ）
A．针尖能指北，是受到地球周围磁感线的作用
B．针尖是指南针的S极，针尾是指南针的N极
C．制作缝衣针的材料可以是金属铜
D．若自制指南针静止时明显偏离南北方向，说明该空间存在除地磁场以外的其他磁场
【解答】解：A、针尖能指北，是受到地球周围磁场的作用，故A错误。
B、地球是一个大磁体，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；当小指南针静止后，针尖指向北方，针尖是指南针的N极，故B错误；21教育名师原创作品
C、制作的材料缝衣针要磁性材料，不可以是金属铜，故C错误；
D、指南针静止时明显偏离南北方向，该空间存在除地磁场以外更强的其他磁场，指南针不只受地磁场影响。故D正确。
故选：D。
【题6】．（2021秋 成武县期末）如图所示，磁悬浮地球仪是利用 名磁极相互排斥的原理制成的。
【解答】解：图中的地球仪悬浮在空中，是利用同名磁极相互排斥的结果。
故答案为：同。
【题7】．（2021 沈丘县二模）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图甲、乙所示的两个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是 图，可见地磁两极和地理两极不重合，存在着磁偏角，若在我市中心某位置放置一小磁针，它的N极指向 （选填“南”或“北”）【来源：21cnj*y.co*m】
【解答】解：
（1）地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。所以假想的大磁铁N极朝南，S极朝北，即乙图。
（2）地球上的小磁针N极指向自然是地理北极，也可以从地球作为大磁体，S极在北，小磁针受其作用，其N极自然靠近大磁铁S极，也就是指向北方。
故答案为：乙；北。
【题8】．（2022春 海淀区期末）为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下实验进行探究。
（1）根据图甲所示的小磁针与钢棒相互吸引的实验现象， （选填“能”或“不能”）判断钢棒原来一定具有磁性。2-1-c-n-j-y
（2）如图乙所示的实验中，水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大，则 （选填“能”或“不能”）判断钢棒原来一定具有磁性，理由是 。
【解答】解：（1）由于异名磁极相互吸引，同时磁体也可以吸引磁性物质，所以凭图中的实验不能判断钢棒是否有磁性；
（2）磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样，磁体两端（磁极）磁性最强，而中间磁性最弱，因而钢棒在条形磁体的两极处受到的吸引力最大，在正中处受到的吸引力最小，所以从左开始，弹簧测力计的示数是先变小，到中间位置时，是最小的示数，然后再变大。
故答案为：（1）不能；（2）能；磁体两端磁性最强，中间最弱。
【题9】．对于磁针的装置方法，我国宋代学者 做了四种实验：将磁针横贯灯芯浮在水上，将磁针架在碗沿或指甲上，用丝线将磁针悬挂起来。他指出悬丝法最优。小磁针静止时N极总是指向地理 （选填“北”或“南”）方，这说明地球周围存在 ，同时他还发现了地磁偏角。
【解答】解：我国宋代学者沈括是世界上最早记录磁偏角的人。指南针在地磁场的作用下指南北，磁针静止时N极总是指向北方，这说明地球周围存在磁场。
故答案为：沈括；北；磁场。
【题10】．1998年阿尔贝费尔和彼得 格林贝格尔发现，用铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中一种，另一种是不易被磁化的其他金属，组成的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时。用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如乙图所示。1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是 。
A．铜、银 B．铁、镍 C．铜、铝 D．铁、铜
（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.7nm时，这种复合膜电阻 （选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”。
（3）“新型读出磁头”可将微弱的 信息转化为电信息。
（4）铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R0 （选填“大”或“小”）得多。
（5）丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域。将“新型读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是图中的 。
【解答】解：
（1）由题意知，组成层膜的两种金属有一种是易磁化的金属铁钴镍中的其中一种，另一种是不易被磁化的，故选D；
（2）由图知：当d＝1.7nm时，远小于1，即在施加磁场前后，复合膜的阻值变化较大，符合“巨磁电阻效应”，即此时复合膜具有“巨磁电阻效应”；
（3）“新型读出磁头”将磁场对复合膜阻值的影响转化为电流，即将磁场的变化（磁信息）转化电流的变化（电信息）；21*cnjy*com
（4）同（2），由图知：当复合膜发生“巨磁电阻效应”时，＜1，即：R＜R0，因此电阻R要比R0小的多；
（5）在“硬盘的磁信息”中，左数第一、四、五格均为有磁区域，由“巨磁电阻效应”知，此时电阻要变小，相应的电流要变大；而左数第二、三格为无磁区域，电阻没有变化，电流较小；根据上面的分析知，只有B图符合上述要求，故选B。
故答案为：（1）D；（2）具有；（3）磁；（4）小；（5）B。
【知识与技能】
1.知道什么是磁性、磁体和磁极
2.知道磁体有吸铁性和指向性
3.知道磁极间相互作用
4.了解什么是磁化
【过程与方法】
通过动手实验及观察实验
【情感态度与价值观】
体会科学知识在生活中的广泛运用，细心观察，我们会发现生活中处处存在科学
【重点难点】
【重点】
1.磁极间的相互作用
2.磁铁有吸铁性和指向性等
【难点】
磁化的概念
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第1节 指南针为什么能指方向
学习目标：
知识精讲 有的放矢
核心考点一：磁现象
知识归纳
1、磁性：能够吸引 _____、_____、_____等物质的性质
2、磁体：_______________（磁铁：铁质的磁体）
3、磁极：定义：______________________________，任何磁体都有两个磁极。
种类：如果磁体能自由转动，指南的磁极叫__________，指北的磁极叫__________
相互作用规律：_______________，____________________。
4、磁化：① 定义：使原来没有磁性的物体_________________________。
磁铁吸引铁钉的原因是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成_____磁极，_____磁极相互吸引的结果。21cnjy.com
②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为__________。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为__________ 。所以制造永磁体使用_____，制造电磁铁的铁芯使用_____。
典型例题 珠联璧合
【例题1】（2021秋 市南区期末）如图所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极，下列图象表示沿磁铁表面从O点经a点移动到b点的过程中磁性强弱变化情况，其中正确的是（ ）
ABCD
【变式1】（2021 吉州区模拟）如图甲所示，桌面上放有一定量的铁屑，现将两根完全相同的条形磁铁A和B，放置在靠近铁屑的上方并吸附一定量的铁屑。如图乙所示，将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，软铁棒由于被 ，相当于与A、B形成一个磁体，则被吸附的铁屑会 （选填“增加”“不变”或“减少”）。
知识精讲 有的放矢
核心考点二：磁场
知识归纳
1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种_______________的特殊物质。
磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是__________。
2、基本性质：_____________________________________________，磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
3、方向规定：______________________________就是该点磁场的方向。
4、磁感线：在磁场中一些______________________________ 。
①方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的 _____出来，回到磁体的_____。
②说明：A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线，不是客观存在的。
B、用磁感线描述磁场的方法叫__________。
C、磁感线是_____的曲线。
D、磁感线_____的分布在磁体周围，而不是平面的。
E、磁感线_____。
F、磁感线的疏密程度表示_________________________。
③熟练掌握条形磁铁磁感线的画法。
典型例题 珠联璧合
【例题2】在研究蹄形磁体周围磁场分布的实验中，将蹄形磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上撒一层铁屑，如图所示。轻轻敲打玻璃，可以看到小铁屑有规则地排列起来，关于该实验的过程，下列说法正确的是（ ）21·cn·jy·com
A．可用小铝屑代替小铁屑进行实验，实验效果一样显著
B．利用这些小铁屑代替就完全可以确定蹄形磁体周围磁场的方向
C．轻敲有机玻璃的目的是为增强小铁屑的磁性，便于观察现象
D．在蹄形磁体周围放置小磁针可以确定磁场的方向，小磁针静止时N极的指向该点的磁场方向
【变式2】（2021 泗洪县一模）如图是条形磁体周围铁屑的分布情况及小磁针的指向，图中各点小磁针有固定指向，说明磁体周围的磁场具有 ；铁屑在磁场中被磁化成 ，从而在磁场中有序排列。
知识精讲 有的放矢
核心考点三：地磁场
知识归纳
定义：在地球产生的磁场 ，磁针指南北是因为______________________________。
磁极：地磁北极在地理南极附近 ，地磁南极在地理北极附近 。
磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现，地磁南北极与地理南北极不重合。
典型例题 珠联璧合
【例题3】小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体位置应在（ ）21*cnjy*com
A．磁体重心处 B．磁体的某磁极处
C．磁体重心的北侧 D．磁体重心的南侧
【变式3】（2021秋 琼海期末）如图所示是我国古代四大发明之一的指南针（司南），静止时它的长柄（S极）指向地理的 方。指南针能够指南北，是因为指南针受到了 的作用。
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【题1】如图所示，三个完全相同的环形磁铁a、b、c套在塑料支架的光滑杆上。静止时磁铁a、b悬浮在空中，c压在塑料支架底板上。若每个磁铁受的重力均为G，a磁铁上端为N极，下列说法不正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A．b 磁铁下端为 N 极
B．c 磁铁对底板压力为 3G
C．若在 ab 间插入一本物理书（不碰触磁铁和杆），ab 间距离会改变
D．这个实验装置可以用来说明不接触的物体间能产生力的作用
巩固训练 初露锋芒
【题1】2021秋 鄄城县期末）关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（ ）
A．铜、铁和铝都能够被磁体所磁化
B．磁感线是磁场中真实存在的曲线
C．小磁针静止时指南北方向是因为受到地磁场的作用
D．小磁针在磁场中静止时，S极所指的方向就是该点磁场的方向
【题2】一蛋糕盒里放有一条形磁铁，盒外均匀放有八个小磁针，小磁针静止时，指向如图所示，由此可以判定条形磁铁在盒内摆放方向为（ ）
A．沿1﹣5连线位置，N极在5，S极在1 B．沿2﹣6连线位置，N极在2，S极在6
C．沿3﹣7连线位置，N极在3，S极在7 D．沿4﹣8连线位置，N极在4，S极在8
【题3】（2021 佛山模拟）某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：
猜想1：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）
猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）；
猜想3：磁极呈里外分布（例如图丙，外侧为N极，内侧为S极）；
为了验证其他猜想，他们进行了如下实验：
（1）用细棉线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想 （1/2/3）是错误的；
（2）用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来（如图戊所示），结果观察到磁体只在特定位置能保持静止，这说明猜想 （1/2/3）是错误的；
（3）为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况，小李进行了以下实验：取两个完全相同的环形磁铁，将它们沿中心轴线互相靠近，发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转，结果它们相互吸引，则验证了另一猜想是正确的；
（4）若将这两个完全相同，重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上，静止时如图己所示（不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力），则磁铁a对底座的压力 ；
A．等于G B．小于2G C．等于2G D．大于2G
（5）若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），则相邻两个磁铁间的距离Lab Lbc（大于/等于/小于）。
【题4】小磁针静止时N极所指是地磁的 （选填“南极”或“北极”）：如图甲所示。一个条形磁铁摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则右边这处裂纹的磁极是 极。如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），这两段会相互 （选填“吸引”或“排斥”）。
【题5】磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。
①如图，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量，显示磁体对铁钉吸引力的大小。
铁钉的放置有图中的甲、乙两种方法，依据 的原理，铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中 的方法。
②选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的铁钉个数，多次实验后将数据记录在表中。
磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 陶瓷板 玻璃板 塑料板
吸引铁钉数量/个 4 1 1 3 3 3 3
A分析数据，可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引铁钉的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响 ，即对磁性屏蔽效果明显。
B铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 。
C铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题：
③他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸住的铁钉数量越少。
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【题1】．（2021秋 潜江期末）“磁选”是对沙子进行处理的工序之一，“磁选”是选走沙子中的（ ）
A．粗沙子和小石块 B．铁钉、铁片
C．玻璃和塑料碎片 D．铜、铝碎片
【题2】．如图所示，新能源汽车电动机的永磁体，是将稀土加其它金属一起进行熔化、冷却、破碎、烧结，再用强大的电流进行磁化而制成的。由此可知永磁体（ ）
A．不耐高温 B．磁性很弱
C．没有经过电流磁场磁化 D．经历熔化和凝固的过程
【题3】．（2021 滦州市模拟）当悬挂的A、B、C三个钢棒互相靠近时，出现的现象如图所示，则（ ）21·世纪*教育网
A．A、B棒有磁性，C棒没有磁性
B．A棒没有磁性，B，C棒有磁性
C．A棒可能有磁性也可能没有磁性，B、C棒有磁性
D．A、C棒有磁性，B棒可能有磁性也可能没有磁性
【题4】．如图所示的各图中，描述磁场正确的是（ ）
A．B．C．D．
【题5】．（2021春 富阳区期末）如图所示，这是一个自制的小指南针。用硬纸板和大头针制作指南针的底座，使缝衣针磁化后，穿过按扣的两孔，放在底座的针尖上，当小指南针静止后，针尖指向北方。则下列说法中正确的是（ ）
A．针尖能指北，是受到地球周围磁感线的作用
B．针尖是指南针的S极，针尾是指南针的N极
C．制作缝衣针的材料可以是金属铜
D．若自制指南针静止时明显偏离南北方向，说明该空间存在除地磁场以外的其他磁场
【题6】．（2021秋 成武县期末）如图所示，磁悬浮地球仪是利用 名磁极相互排斥的原理制成的。
【题7】．（2021 沈丘县二模）若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，图甲、乙所示的两个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是 图，可见地磁两极和地理两极不重合，存在着磁偏角，若在我市中心某位置放置一小磁针，它的N极指向 （选填“南”或“北”）【来源：21cnj*y.co*m】
【题8】．（2022春 海淀区期末）为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下实验进行探究。
（1）根据图甲所示的小磁针与钢棒相互吸引的实验现象， （选填“能”或“不能”）判断钢棒原来一定具有磁性。2-1-c-n-j-y
（2）如图乙所示的实验中，水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大，则 （选填“能”或“不能”）判断钢棒原来一定具有磁性，理由是 。
【题9】．对于磁针的装置方法，我国宋代学者 做了四种实验：将磁针横贯灯芯浮在水上，将磁针架在碗沿或指甲上，用丝线将磁针悬挂起来。他指出悬丝法最优。小磁针静止时N极总是指向地理 （选填“北”或“南”）方，这说明地球周围存在 ，同时他还发现了地磁偏角。
【题10】．1998年阿尔贝费尔和彼得 格林贝格尔发现，用铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中一种，另一种是不易被磁化的其他金属，组成的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时。用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如乙图所示。1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是 。
A．铜、银 B．铁、镍 C．铜、铝 D．铁、铜
（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.7nm时，这种复合膜电阻 （选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”。
（3）“新型读出磁头”可将微弱的 信息转化为电信息。
（4）铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R0 （选填“大”或“小”）得多。
（5）丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域。将“新型读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是图中的 。
【知识与技能】
1.知道什么是磁性、磁体和磁极
2.知道磁体有吸铁性和指向性
3.知道磁极间相互作用
4.了解什么是磁化
【过程与方法】
通过动手实验及观察实验
【情感态度与价值观】
体会科学知识在生活中的广泛运用，细心观察，我们会发现生活中处处存在科学
【重点难点】
【重点】
1.磁极间的相互作用
2.磁铁有吸铁性和指向性等
【难点】
磁化的概念
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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