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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
基础聚焦
1.指南针是我国古代四大发明之一。下列说法正确的是（▲）
A.指南针的N极指向地理北极 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
【答案】A
【解析】（1）磁铁具有两个磁极；（2）明确指南针的原理，知道它是利用地磁场对磁极的作用来工作的，再根据磁极间的相互作用明确附近磁体的影响；（3）物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，物体具有磁性。
【分析】本题考查地磁场的性质，要注意明确地球是一个大磁体，地球周围存在地磁场，这是客观存在的，地磁场与地理的南北极相反，并且磁极和南北极之间存在磁偏角。
【详解】A、指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，地磁场是南北指向的，故A正确；B、任何磁体都有两个极，所以指南针折断后仍有两个磁极，故B错误；C、具有磁性的物体吸引铁、钴、镍，不能吸引铜、铝，故C错误；D、指南针的指向会受到附近铁块的干扰，是由于铁块被磁化后干扰了附近的地磁场，故D错误。故选：A。
2.下列选项中的设备，没有应用磁性物质的是（▲）
A.指南针 B.悬浮地球仪 C.门吸 D.玻璃吸盘
【答案】D
【解析】【分析】【详解】略
3.小科将数枚一元硬币按如图所示放在两根竖直放置的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是（▲）
A.“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性 B.“硬币桥”中间磁性最强
C.两枚硬币相邻的部分是同名磁极 D.“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
【答案】D
【解析】【分析】本题考查了磁化现象、磁体间相互作用规律等，属于基础题。
【详解】当硬币都放在磁体的N极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，由于异名磁极相互吸引，因此硬币的S极会吸引在磁体的N极上，最外侧的硬币也有磁性；同理，当硬币都放在磁体的S极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，由于异名磁极相互吸引，两枚硬币的相邻部分是异名磁极，相当于条形磁铁，并且中间磁性最弱，因此硬币的N极会吸引在磁体的S极上；所以搭成了一座漂亮的“硬币桥”，故ABC错误，C正确。故选：D。
4.如图所示，A是铁棒，B是小磁针，用磁铁的N极靠近铁棒，发现小磁针原靠近铁棒下端的一极被
排斥，而另一极被吸引过来。分析这一现象可知，下列符合实验事实的是（▲）
A.铁棒A被磁化时上端为N极，小磁针被吸引的一极为N极
B.铁棒A被磁化时上端为N极，小磁针被吸引的一极为S极
C.铁棒A被磁化时上端为S极，小磁针被吸引的一极为N极
D.铁棒A被磁化时上端为S极，小磁针被吸引的一极为S极
【答案】D
【解析】【分析】【详解】略
5.用磁铁的一极在一根缝衣针上沿同一方向摩擦几次，如图所示，则摩擦后的缝衣针（▲）
A.可以被磁化，且磁化后A端为S极 B.可以被磁化，且磁化后A端为N极
C.可以被磁化，但不能确定A端的磁极 D.不能被磁化，所以不会出现磁极
【答案】B
【解析】根据异名磁极互相吸引，在N极从左向右移动时，跟着它走的是S极。所以S极就被带到了右面，则左面就是N极了。
【分析】此题考查的是磁化的特点，难度较大。
【详解】注意磁铁是吸引钢棒的，摩擦到另一端的时候还处于吸引状态，在外力的作用下依依不舍地离开的，所以磁铁和钢棒最后“说再见”的“另一端”当然处于异名磁极（即问题中的S极），于是A端就是N极。故选：B。
6.为判断铁棒是否具有磁性，小明进行如图所示的四个实验，根据实验现象能确定铁棒具有磁性的是（▲）
① ② ③ ④
①将悬挂的铁棒多次转动，静止时总指向南北
②将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引
③将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
④水平向右移动铁棒，弹簧测力计示数无变化
A.①② B.③④ C.①③ D.②③
【答案】C
【解析】铁棒有磁性，就是具有了吸引铁、钴、镍等磁性物质的性质；有磁性的铁棒具有指向性，能发生磁极间的相互作用规律等，据此判断。
【分析】磁铁磁性的有无与强弱无法直接观察，要通过磁铁的性质、对磁性材料的作用来反映，这是一种转换法。
【详解】①磁体由于受到地磁场的作用，当其自由静止时，总会指向南北方向，即磁体的指向性，故①说明铁棒具有磁性；②铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，故②不能确定铁棒是否具有磁性；③铁棒能够吸引大头针，说明了铁棒具有磁体才具有的性质：能够吸引铁钴镍等物质，即铁棒有磁性，故③说明铁棒具有磁性；④将铁棒从挂有铁块的弹簧秤下向右移动，由于磁体两端磁极的磁性比较强，如果铁棒有磁性，弹簧测力计的示数会有变化，如果弹簧测力计示数无变化，说明铁棒无磁性，故④可以确定铁棒没有磁性。综上所述，根据实验现象能确定铁棒具有磁性的是①③。故选：C。
7.圆圆利用如图所示的装置探究磁化过程，图中容器内装的是一些铁屑，铁架台支架上所夹的是一根较长的软铁棒。
（1）比较甲、乙两图中的现象可知：当磁极靠近软铁棒时，软铁棒由于被磁化而显出 ▲ 。
（2）圆圆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，这说明软铁棒获得的磁性 ▲ （选填“能够”或“不能够”）保持。
（3）圆圆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，铁屑经过较长的时间后才掉下来，这说明钢保持磁性的能力比软铁 ▲ 。
（4）圆圆用形状完全相同的铜棒重做上述实验，发现甲、乙两图实验过程中，铁屑均不能被吸引上去，这说明铜 ▲ （选填“是”或“不是”）磁性材料。
【答案】（1）磁性 （2）不能够 （3）强 （4）不是
【解析】（1）能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性；具有磁性的物体叫磁体；原来没有磁性的物体靠近磁体（或与磁体摩擦）后具有磁性的现象是磁化。（2）如果移走磁体，被磁化的物体磁性消失，这说明被磁化的物体不能保持磁性。（3）被磁化的物体磁性消失的越慢，说明该物质保持磁性的能力越强。（4）具有磁性或能够被磁体吸引的物质是铁磁性物质，否则不是铁磁性物质。
【分析】本题考查了磁化、磁性的有关知识，掌握基础知识、根据基础知识分析清楚图示情景即可正确解题。
【详解】（1）由两图示情景可知：当磁极靠近软铁棒时，软铁棒由于被磁化而显出磁性。（2）拿开条形磁铁，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，当条形磁铁拿开后，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。
故答案为：（1）磁性 （2）不能够 （3）强 （4）不是。
思维拓展
8.如图所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极。下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像正确的是（▲）
A B C D
【答案】D
【解析】【分析】【详解】解题的关键是明确条形磁铁的磁性强弱分布情况和弄清图象的横、纵坐标所表示的物理意义。条形磁铁两端的磁性最强，中间的磁性最弱，几乎没有磁性。从条形磁铁S极到N极磁性强弱的变化情况是先弱后强，故选D。
9.如图所示，将几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上。下列关于甲、乙两图中桌面受到的压力大小，说法正确的是（▲）
A.图甲中桌面受到的压力比图乙大 B.图乙中桌面受到的压力比图甲大
C.两图中桌面受到的压力相等 D.无法确定
【答案】C
【解析】置于水平面上的物体对水平面的压力等于其重力。
【分析】此题考查压力及重力与压力的区别，难度不大，条形磁体叠放在一起，彼此之间存在引力和斥力，是较为迷惑人的地方，但物体间力的作用是相互的，所以不需要考虑。易错题。
【详解】几个完全相同的条形磁体，则重力相等，如图所示，叠放在水平桌面上，其对桌面的压力等于重力，故两图中桌面受到的压力相等。故选：C。
10.现有形状和大小相同的两根钢条M、N，按图甲、乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力，则M、N都有磁性，请说明判断依据。
【答案】磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。图甲中M中间磁性最弱，而题目告知吸引力较大，所以N有磁性。同理可得图乙中M有磁性。所以M、N都有磁性
【解析】磁体具有吸引铁、钴、镍的性质，任何磁体都具有两个磁极，磁北极N,磁南极S,磁体中磁极部分磁性最强，中间部分磁性最弱。
【分析】本题考查了学生对物体是否具有磁性判断方法的掌握与应用，是一道较为简单的应用题。
【详解】磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。图甲中M中间磁性最弱，而题目告知吸引力较大，所以N有磁性。同理可得图乙中M有磁性。所以M、N都有磁性。
创新应用
11.方方和圆圆想探究磁体对大头针的吸引力大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，进行了一系列探究实验。
（1）如图甲所示，保持磁体和纸片之间距离不变，在纸片上放不同的物体时，通过比较纸片下面 ▲ ，来显示磁体对大头针的吸引力大小。大头针放置方法如图乙所示。
（2）他们在纸片上分别放入形状、面积、厚度相同，材料不同的各种板，观察能吸引大头针的数量，反复实验，数据记录如表所示：
放入物体 不放 铁板 镍板 铝板 玻璃板 塑料板 陶瓷板
吸引个数 8 1 1 6 6 6 6
（3）分析实验数据可以得出，在其他条件相同时，放入铁板和镍板，吸引大头针的数量 ▲ 。说明铁和镍对磁性有明显屏蔽效果。
（4）请根据本实验所得的结论，写出一种日常生活中保护磁卡尽量少受外界磁场干扰的做法： ▲ 。
【答案】（1）吸引大头针的数量多少 （3）较少 （4）将磁卡放人铁盒子里保存（合理即可）
【解析】（1）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大头针数量，显示磁体对大头针吸引力的大小；（3）磁体吸引大头针的数量多少从统计数据可以直接得到；根据大头针被吸起的数目多少，分析铁板和镍板对吸引力的影响。(4）根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质确定保护磁卡磁性的方法。
【分析】【详解】（1）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大头针数量，显示磁体对大头针吸引力的大小。（3）磁体吸引大头针的数量多少从统计数据可以直接得到；根据大头针被吸起的数目多少，分析铁板和镍板对吸引力的影响。（4）由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显，所以可以将磁卡放在铁盒中，磁性就能长时间保持了。故答案为:（1）吸引大头针的数量多少 （3）较少 （4）将磁卡放人铁盒子里保存（合理即可）。
12.小金与同学们一起探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的实验。如图甲所示，将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端下方吸引着一些铁钉，用酒精灯给磁铁加热，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）从该实验中得出的初步结论是 ▲ 。
（2）根据这一结论，小金他们设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理： ▲ 。
（3）该温度报警器的不足之处是 ▲ 。
【答案】（1）高温可消磁 （2）当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警
（3）难以设定报警的具体温度
【解析】（1）通过磁体吸引铁钉的多少说明磁体磁性的强弱。（2）根据实验现象得出结论：温度影响磁性强弱，利用这一结论解释问题。（3）通过实验设计进行对比找到存在的问题。
【分析】（1）掌握磁体的磁性强弱和温度有关，利用这一特点设计成自动报警装置。（2）利用转换法能判断磁体的磁性强弱。
【详解】（1）如图甲所示，开始上磁体的右端吸引了很多的铁钉，说明磁体的磁性很强，加热一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下，说明磁体没有磁性了。实验表明温度影响磁体的磁性，温度越高，磁性越弱，高温下可以消磁。（2）如图乙所示，开始时磁体吸引弹簧开关，当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。（3）温度升高时，温度计的水银柱上升，当上升到设定温度位置时，水银柱与温度计上方的导体接通，线圈通电，电磁铁产生磁性，吸引右侧的开关，右侧电路被接通，电铃响；温度下降到设定温度以下时，水银柱与温度计上方的导体断开，线圈不通电，电磁铁磁性消失，不能再吸引右侧的开关，右侧电路被断开，电铃不响。通过对比乙丙实验设计可知，乙图设计难以设定具体的报警温度。
故答案为：（1）高温可消磁 （2）当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警
（3）难以设定报警的具体温度。
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第1节 指南针为什么能指方向
第1课时磁体和磁极
基础聚焦
1.指南针是我国古代四大发明之一。下列说法正确的是（ ）
A.指南针的N极指向地理北极 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.下列选项中的设备，没有应用磁性物质的是（ ）
A.指南针 B.悬浮地球仪 C.门吸 D.玻璃吸盘
3.小科将数枚一元硬币按如图所示放在两根竖直放置的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是（ ）
A.“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性 B.“硬币桥”中间磁性最强
C.两枚硬币相邻的部分是同名磁极 D.“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
4.如图所示，A是铁棒，B是小磁针，用磁铁的N极靠近铁棒，发现小磁针原靠近铁棒下端的一极被排斥，而另一极被吸引过来。分析这一现象可知，下列符合实验事实的是（ ）
A.铁棒A被磁化时上端为N极，小磁针被吸引的一极为N极
B.铁棒A被磁化时上端为N极，小磁针被吸引的一极为S极
C.铁棒A被磁化时上端为S极，小磁针被吸引的一极为N极
D.铁棒A被磁化时上端为S极，小磁针被吸引的一极为S极
5.用磁铁的一极在一根缝衣针上沿同一方向摩擦几次，如图所示，则摩擦后的缝衣针（ ）
A.可以被磁化，且磁化后A端为S极 B.可以被磁化，且磁化后A端为N极
C.可以被磁化，但不能确定A端的磁极 D.不能被磁化，所以不会出现磁极
6.为判断铁棒是否具有磁性，小明进行如图所示的四个实验，根据实验现象能确定铁棒具有磁性的是（ ）
① ② ③ ④
①将悬挂的铁棒多次转动，静止时总指向南北
②将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引
③将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引
④水平向右移动铁棒，弹簧测力计示数无变化
A.①② B.③④ C.①③ D.②③
7.圆圆利用如图所示的装置探究磁化过程，图中容器内装的是一些铁屑，铁架台支架上所夹的是一根较长的软铁棒。
（1）比较甲、乙两图中的现象可知：当磁极靠近软铁棒时，软铁棒由于被磁化而显出 。
（2）圆圆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，这说明软铁棒获得的磁性 （选填“能够”或“不能够”）保持。
（3）圆圆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，铁屑经过较长的时间后才掉下来，这说明钢保持磁性的能力比软铁 。
（4）圆圆用形状完全相同的铜棒重做上述实验，发现甲、乙两图实验过程中，铁屑均不能被吸引上去，这说明铜 （选填“是”或“不是”）磁性材料。
思维拓展
8.如图所示，一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极。下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像正确的是（ ）
A B C D
9.如图所示，将几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上。下列关于甲、乙两图中桌面受到的压力大小，说法正确的是（ ）
A.图甲中桌面受到的压力比图乙大 B.图乙中桌面受到的压力比图甲大
C.两图中桌面受到的压力相等 D.无法确定
10.现有形状和大小相同的两根钢条M、N，按图甲、乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力，则M、N都有磁性，请说明判断依据。
创新应用
11.方方和圆圆想探究磁体对大头针的吸引力大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，进行了一系列探究实验。
（1）如图甲所示，保持磁体和纸片之间距离不变，在纸片上放不同的物体时，通过比较纸片下面 ，来显示磁体对大头针的吸引力大小。大头针放置方法如图乙所示。
（2）他们在纸片上分别放入形状、面积、厚度相同，材料不同的各种板，观察能吸引大头针的数量，反复实验，数据记录如表所示：
放入物体 不放 铁板 镍板 铝板 玻璃板 塑料板 陶瓷板
吸引个数 8 1 1 6 6 6 6
（3）分析实验数据可以得出，在其他条件相同时，放入铁板和镍板，吸引大头针的数量 。说明铁和镍对磁性有明显屏蔽效果。
（4）请根据本实验所得的结论，写出一种日常生活中保护磁卡尽量少受外界磁场干扰的做法： 。
12.小金与同学们一起探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的实验。如图甲所示，将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端下方吸引着一些铁钉，用酒精灯给磁铁加热，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）从该实验中得出的初步结论是 。
（2）根据这一结论，小金他们设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理： 。
（3）该温度报警器的不足之处是 。
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