北师大版九年级年级全一册 14.1 简单磁现象
一、单选题
1.小科在实验室发现一枚钢针,为能快速利用小磁针判断:①钢针是否有磁性,②若有磁性则磁极如何分布,小阳画出了思维导图如下,为了补充完整,下列关于(1)、(2)位置处需要填入的内容正确的是( )
A.(1)吸引 (2)有磁性 B.(1)吸引 (2)无磁性
C.(1)排斥 (2)有磁性 D.(1)排斥 (2)无磁性
2.一根钢条接近小磁铁,小磁铁的N极被吸向钢条;这一现象说明钢条原来
A.一定有磁性,接近磁极的一端是S极
B.一定有磁性,但不能确定它的极性
C.一定没有磁性
D.不一定有磁性
3.假如你是一名航天员,驾驶飞船登上月球,想探测月球表面附近是否有磁场,下列工具中最理想的是( )
A.灵敏电流表 B.灵敏电压表
C.灵敏温度计 D.灵敏指南针
4.在化学实验中,常用胶头滴管吸取药液,下列现象中,“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.拔火罐时玻璃罐“吸”在皮肤上
B.穿在身上的化纤衣服容易“吸“灰尘
C.磁铁可以“吸”引钉子、大头针等铁制品
D.若人站在安全线以内的区域候车,会被驶过的列车“吸”进铁轨
5.如图所示的“吸引现象”由分子间作用力引起的是( )
A. 磁铁吸引铁器
B. 吸盘吸在墙上
C. 摩擦后的气球吸引头发
D. 压紧的铅块互相吸引
6.无线吸尘器能够方便、轻松完成清扫任务。下列事例中与吸尘器“吸尘”物理原理相同的是( )
A.与头发摩擦过的橡胶棒“吸引”轻小物体
B.用吸管“吸”饮料
C.磁铁“吸引”铁钉
D.两个表面削干净、削平的铅柱压紧后“吸”在一起
7.如图所示,支架上的条形磁铁N极端的下方吸引了两根金属棒,两金属棒被磁化后下端张开,此现象说明两金属棒( )
A.可能是铝棒,下端是N极 B.可能是铜棒,下端是N极
C.可能是铁棒,下端是S极 D.可能是铁棒,下端是N极
8.小华同学在教室里擦黑板时,发现当板擦靠近黑板时,会被吸附在黑板上.为了探究是黑板具有磁性还是板擦具有磁性,他设计了下列实验,能得出正确结论的是( )
A.用小磁针分别靠近板擦和黑板,小磁针都发生了偏转,说明黑板擦和黑板都具有磁性
B.将板擦的正面和反面靠近黑板,板擦都能吸附在黑板上,说明板擦一定具有磁性
C.将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转,发现板擦静止时某侧边始终的指向东方,说明板擦一定具有磁性
D.将板擦用细线悬挂起来,发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向,说明黑板具有磁性
9.有两根大头针被磁铁吸引,悬在磁铁下方,如图所示的四幅图中能正确反映实际情况的是( )
A. B. C. D.
10.下列物体的作用力:①手握瓶子的压力②绳子对溜溜球的拉力③磁铁对大头针的吸引力④压缩的弹簧对手的推力⑤地面对课桌的支持力;属于弹力的是( )
A.①②③④ B.①②③⑤
C.①②④⑤ D.①②③④⑤
二、填空题
11.在铁屑、铜片、镍丝、玻璃板等材料中,当磁铁靠近这些材料时,能够被吸引的是________.
12.(1)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB。线段__________表示力F的力臂(选填“OA”、“AB” 或 “OB”);
(2)根据图如所示的小磁针静止时N极所指方向,判断出条形磁铁的A端是__________极(选填“N”或“S”)。
13.使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做________,________有保持磁性的性质.
14.请阅读《干簧管》并回答问题。
干簧管
干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路电路器件。如图为单触点干簧管的结构示意图。其外壳是一根密封的玻璃管,管中装有两个磁性材料制成的弹性磁簧片电板,还灌有惰性气体。平时,玻璃管中两个磁簧片的触点部位是分开的(如图甲)。当有磁性物质靠近玻璃管时,在合适的磁场的作用下,管内的两个磁簧片被磁化成为两个磁体,磁簧片的触点就会吸合在一起,使结点所接的电路连通(如图乙)。外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,电路就断开。干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料,它分为软磁性材料和硬磁性材料两种。软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质。硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性,但一旦获得磁性又很不容易失去的物质。磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似,如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时,这一端就会被磁化成S极,它的另一端则会被磁化成N极。
(1)单触点干簧管中的磁簧片是用______(选填“软”或“硬”)磁性材料制成的;
(2)单触点干簧管在电路中的作用相当于______(选填“电源”、“导线”、“开关”或“用电器”);
(3)单触点干簧管中的______也可以用铜来制作;(选填“磁簧片”或“触点部位”)
(4)单触点干簧管的玻璃外壳______用导体制作。(选填“可以”或“不可以”)
15.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、排斥.
三、综合题
16.请阅读《研究物理问题常用的方法》并回答问题。
研究物理问题常用的方法
在学习物理过程中,我们不仅学习到了具体的物理知识,还接触到了许多物理研究方法,其中控制变量法、模型法、类比法、等效替代法和转换法等是研究物理问题时常见的方法。比如在研究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,这是用了控制变量法; 在研究杠杆的平衡条件时,需要将实际的硬棒抽象为没有质量的杠杆模型,这是用了模型法;学习电流的概念时将电流与水流类比,这是用了类比法;耳熟能详的“曹冲称象”, 使大量石块对船的作用效果与大象对船的作用效果相同,从而通过称量石块的质量得出了大象的质量,这是用了等效替代法。
转换法在很多地方也有运用。将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象, 或者将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量,都是用了转换法。比 如通过微小压强计 U 形管两侧液面的高度差反映液体内部的压强的大小;通过电流的热效应和磁效应判断电流的存在;根据磁体吸引大头针数量的多少判断磁体磁性的强弱; 在电热丝加热煤油的实验中用煤油温度的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少等 等,都用到了转换法。
此外,很多测量仪器也利用了转换法。比如用实验室常见的液体温度计测温度时,我们是根据温度计中液柱的长短来识别温度高低的,这就是将温度的测量转化为长度的测量。同理,利用电流表测电流时,我们是在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的,这就是将电流的测量转化为角度的测量。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在研究同一直线上力的合成时,分别用两个力和一个力将皮筋拉到相同的位置,这里用到的方法是______;在研究液体内部压强大小与深度的关系时,需要在同一种液体中改变微小压强计探头的深度,保证这样的实验条件采用的研究方法是______; 在研究磁场时我们引入了磁感线来描述磁场的强弱和方向,这里用到的方法是______;(选填选项前的字母,每空只有一个选项正确)
A.控制变量法 B.等效替代法 C.转换法 D.模型法
(2)在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中,三个完全相同的木桩被从正上方静止释放的铁块撞击后,陷入沙坑中的情况如图所示。在此实验用到了转换法,实验中我们是通过______来反映各铁块对木桩做功的多少,从而比较各铁块的重力势能大小。
17.阅读短文,回答问题。
磁吸式手机充电线
市场上有一种磁吸式手机充电线,能通过磁铁公母对吸方式达到接通充电效果的充电线。在它的一端固定有磁铁,另一端固定有易磁化的物质,只要将两端靠近,就可以达到对吸充电。手机充电时,电池相当于用电器,拨打电话时,电能转化为光、声等其他形式的能量,接听电话时可按免提键将听筒发声转为扬声器发声。该磁吸式手机充电线主要应用于能穿戴类,如儿童智能手表、智能手环、智能书包、智能手套、智能鞋、蓝牙耳机等;虚拟现实设备(VR)、无人机设备、智能机器人设备等。
(1)在磁吸式手机充电线的另一端固定的物质可能是_____(选填“铜”“铁镍合金”或“铝”),判断的依据是_____;
(2)手机充电时,将电能转化为_____能;手机背面扬声器的工作原理与_____(选填“发电机”或“电动机”)相同,都是将电能转化为机械能;
(3)某款手机的充电器上标有“5V2.1A”字眼,电池充满电所储存的电能是113400J。若充电时以最大输出电流充电,要将空电池充满电需要_____h。
18.阅读短文,回答问题:
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝 费尔和彼得 格林贝格尔发现,在铁、铬相间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”.
更多的实验发现,并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”.组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“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)的关系如图乙所示.
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、铜;C.铜、铝;D.铁、镍.
(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)如图丁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_____.
19.一天小明同学在炉子旁边,不小心将一包铜钉和一包铁钉混在一起了,他找来一条形磁体很快将它们分离出来了,他突然想到,如果将磁铁放入火中烧红后,还能将铜钉和铁钉分离吗?他将磁体烧红后,去靠近铜钉和铁钉,发生的现象如图甲所示,他还发现,待到磁铁的温度降下来后,磁体仍能将铁钉吸起来,如图乙所示
(1)根据小明同学的探究过程,可得出的实验结论是__________________________________.
(2)科学家把磁体和磁石完全消失磁性的温度称为“居里温度”,钢铁的“居里温度”为770 ℃,不同金属的“居里温度”不同,当磁体的温度低于它们的“居里温度”时,它们又可以恢复磁性,磁体的这一特性在我们实际生活中也得到了应用.请列举一事例. _________________________.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
由思维导图可知,当钢针的a端靠近小磁针的N极时,存在吸引和排斥两种情况,则(1)处应为排斥,根据同名磁极相互排斥可知钢针有磁性,且a端为N极,若吸引则无法判断是否有磁性,因为当钢针无磁性或a端为S极时,小磁针都可以吸引钢针,因此可使钢针的a端靠近小磁针的S极,再次观察,若依然吸引则说明钢针无磁性,若排斥则说明钢针有磁性,且a端为S极,故选D。
2.D
根据异名磁极吸引和磁体吸引铁质物品的性质解答。
【详解】
小磁铁与钢条吸引,有两种可能:①钢条有磁性,且与小磁铁靠近的是钢条的S极。
②钢条没有磁性,由于小磁铁具有磁性,所以能够吸引铁钴镍等物质,故小磁铁吸引钢条。
故ABC错误,D正确。
故选D。
【点睛】
重点是磁极间的相互作用规律和磁性可以吸引铁质物品的性质,本题中要清楚小磁铁是具有磁性的,所以钢条没有磁性也是和磁针相互吸引的。
3.D
【详解】
磁场的基本性质是对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。要探测月球表面附近是否有磁场,可以使用一个灵敏指南针,拨动灵敏指南针,静止时若南极指南(固定方向),北极指北(固定方向),就说明月球表面存在磁场,反之则说明月球表面没有磁场。
故选D。
4.A
【详解】
用胶头滴管吸取化学药液,要先把滴管橡胶内的空气挤出,在外界大气压的作用下,药液就被压进滴管里。
A.拔火罐时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,使罐内气体温度升高,等到罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,所以这是由于大气压引起的,故A符合题意;
B.穿在身上的化纤衣服容易“吸”灰尘,是因为化纤衣服摩擦起电后带静电,会吸引轻小物体,与大气压无关,故B不符合题意;
C.磁铁具有磁性,它能吸引钉子、大头针等铁制品,不是大气压引起的,故C不符合题意;
D.当列车驶进铁轨时,会带动车周围的空气流动,根据流体压强与流速的关系可知,列车周围空气流速大、压强小,而安全线外的区域空气流速小、压强大,而会产生一个向列车的压强差,将人“吸”进铁轨,易出现危险,故D不符合题意。
故选A。
5.D
【详解】
A.磁铁能够吸引铁钉,是由于磁体具有吸引铁钴镍等物质的性质,属于磁体对物体的作用力,故A不符合题意;
B.吸盘要固定在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,故B不符合题意;
C.摩擦后的气球带上了电荷,能吸引不带电的头发,是由静电引起的,故C不符合题意;
D.两个压紧的铅块互相吸引,是由于分子间存在相互作用的引力而使两铅块粘在一起,不易分开,故D符合题意。
故选D。
6.B
【详解】
吸尘器是利用电机将吸尘器内的空气抽走,使内部气压小于大气压,灰尘等垃圾在大气压的作用下被压人吸尘器内。
A.与头发摩擦过的橡胶棒“吸引”轻小物体,属于带电体能有吸引轻小物体的性质,故A不符合题意;
B.用吸管“吸”饮料,人吸走饮料瓶内的气体,使内部气压小于大气压,饮料的大气压的作用下,被“压”进嘴里,故B符合题意;
C.磁铁“吸引”铁钉,根据的磁铁具有吸引铁、钴、镍的性质,故C不符合题意;
D.两个表面削干净、削平的铅柱压紧后“吸”在一起,说明分子间存在相互作用的引力,故D不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】
两金属棒被磁化后吸附在磁铁上,则金属棒可能是铁棒,不可能是铝棒;根据异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥可知,两金属棒的上端是S极,下端是N极。
故选D。
8.C
【详解】
ABD.因为力的作用是相互的,所以,当小磁针分别靠近板擦和黑板时,或者板擦和黑板相互靠近时,它们之间的相互吸引,都只能说明两物体中至少有一个物体具有磁性,而无法判断哪个具有磁性,故ABD不符合题意。
C.将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转,发现板擦静止时某侧边始终的指向东方,则一定有某侧边始终指向南方,所以可以说明板擦一定具有磁性,故C符合题意。
故选C。
9.B
【详解】
大头针被磁化后近N极端都为N极,远N极端都为S极,近S极端都为S极,远S极端都为N极,即两大头针下端为异名磁极,由于异名磁极相互吸引,故可知ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
10.C
【详解】
①手握瓶子的压力,是手发生形变产生的对瓶子的力,故是弹力;
②绳子对溜溜球的拉力,是绳子发生形变,而恢复形变产生的力,故也是弹力;
③磁铁对大头针的吸引力,是磁场力,不是弹力;
④压缩的弹簧对手的推力,是弹簧发生形变,恢复形变产生的力,故是弹力;
⑤地面对课桌的支持力,地面发生弹性形变,对课桌产生的力,故是弹力。
综上所述①②④⑤是弹力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.铁屑和镍丝
磁性是磁体指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质,不是所有物体都能被吸引.
【详解】
磁性是指磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质,因此铜、铝、塑料、玻璃不在此范围中.故答案为铁屑和镍丝.
12. OA N
【详解】
(1)[1]力臂是支点到力的作用线的距离,力F的力臂应是支点O到力F作用线的距离,因为线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB,所以OA是力F的力臂。
[2]根据磁极间相关作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以A端是条形磁铁的N极。
13. 磁化 硬磁体(硬磁材料)
(1)磁化是指没有磁性的物体获得磁性的过程;
(2)带有磁性的物体称为磁体,磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的特性,称为磁性.
【详解】
原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化;
被磁化后磁性能长久保持的材料称为硬磁体(硬磁材料),被磁化后磁性容易消失的材料,称为软磁体(软磁材料).
14. 软 开关 触点部位 不可以
【详解】
(1)[1]软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质。硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性,但一旦获得磁性又很不容易失去的物质。根据题意可知,当有磁性物质靠近玻璃管时,在合适的磁场的作用下,管内的两个磁簧片被磁化成为两个磁体,磁簧片的触点就会吸合在一起,使结点所接的电路连通(如图乙)。外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,电路就断开。所以单触点干簧管中的磁簧片是用软磁性材料制成的。
(2)[2]由题干可知,单触点干簧管平时玻璃管中两个磁簧片的触点部位是分开的(如图甲)。当有磁性物质靠近玻璃管时,在合适的磁场的作用下,管内的两个磁簧片被磁化成为两个磁体,磁簧片的触点就会吸合在一起,使结点所接的电路连通(如图乙)。外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,电路就断开。故单触点干簧管在电路中的作用相当于开关。
(3)[3]干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料,而铜不是被磁铁吸引的材料,故单触点干簧管中的磁簧片不能由铜来制作,但铜是导体,故触点部位也可以用铜来制作。
(4)[4]因单触点干簧管的外壳与电路中的磁簧片接触,若干簧管的外壳用导体制作,外壳会带电,有触电的危险,故当不可以用导体制作。
15. N 吸引
【详解】
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.
16. B A D 木桩陷入沙坑的深度
【详解】
(1)[1]在研究同一直线上力的合成时,分别用两个力和一个力将皮筋拉到相同的位置用两个力的合力代替了一个力的效果,这种方法是等效替代法。
[2]在研究液体内部压强大小与深度的关系时,需要在同一种液体中改变微小压强计探头的深度,都是控制要研究的因素改变,保证其它因素不变,使用了控制变量法。
[3]磁感线并不是真实存在的,它只是为了研究磁场引入的一中理想化的物理模型,用的方法是模型法。
(2)[4]探究物体的重力势能与哪些因素有关实验中,是通过木桩陷入沙坑的深度来间接知道重力势能大小,这种方法称为转换法。
17. 铁镍合金 铁镍合金是磁性材料,能被磁铁吸引,铝和铜不能被磁铁吸引 化学 电动机 3
【详解】
(1)[1][2]磁吸式手机充电线的一端固定有磁铁,另一端固定有易磁化的物质,铁镍合金是磁性材料,铁镍合金能被磁铁吸引,铝和铜不能被磁铁吸引。
(2)[3]给手机充电时,消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,将电能转化为化学能。
[4]手机中的扬声器的原理与电动机的原理相同,在工作时利用磁场对电流的作用,将电能转化为机械能
(3)[5]要将空电池充满电需要的时间
t===10800s=3h
18. B 具有 磁 小 B
【详解】
(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B;(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).
(4)同(2),由图知:当复合膜发生“巨磁电阻效应”时,<<1,即:R<(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.
【点睛】
本题为信息给予题,答案都可以在短文中找出.由题意知:组成三层膜的两种金属中,给出的四组物质中,只需找到一个是磁性物质,而另一种是非磁性金属即可.从图中可以看出,在发生“巨磁电阻效应”时,R、R0的比值远小于1,由这个不等式可判断出R、R0的大小关系.由“巨磁电阻效应”知,“新型读出磁头”在磁场的影响下,阻值会变小,相应的电流会变大,可根据这个特点来判断正确的图象.
19. 磁体的磁性强弱与温度有关,温度升高时,磁性减弱 电饭锅的温控装置
【详解】
(1)从材料中知,当磁铁被烧红时,小铁钉纷纷落下,而在常温下,小铁钉是能被磁铁吸住的,可见当温度变得高时,磁铁的磁性变弱;
可得结论:磁体的磁性强弱与温度有关,温度升高时,磁性减弱.
(2)科学家把磁体和磁石完全消失磁性的温度称为“居里温度”,当磁体的温度低于它们的“居里温度”时恢复磁性.
这一特性是生活中的典型应用是电饭锅的温控装置,其温度控制在103℃左右,做饭时温度达到此温度时,说明水已烧干,电饭锅中的磁体失去磁性,加热开关断开,自动进入保温状态.
答案第1页,共2页
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