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2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
第二十章 磁现象磁场 专题20.1 磁现象 磁场
1．了解磁现象和相关的概念。
2．掌握磁极间的相互作用规律，能通过实验研究磁场的方向，进而会用磁感线描述磁场。
3．知道磁体周围存在磁场、磁场可用磁感线描述，知道磁感线方向的规定。
4．知道地磁场和磁偏角的存在。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 磁现象
1.磁性、磁体
（1）拿一块磁铁，分别让它去接触铁片、钢片、铜片、硬币、塑料片、纸片，发现磁铁可以吸引______片、______片、______。另外，磁铁还可以吸引金属______。
（2）磁铁能吸引 等物质，磁铁的这种性质叫______.具有磁性的物体叫做______.
（3）磁体的分类：
① 磁体按形状分为：______磁铁、______磁铁、______磁铁等。
②磁体按来源分为:______、______。
③依据磁性保持时间长短分为：______、______。
2.磁极
（1）磁体各个部分的磁性强弱______，磁体两端的磁性______，这两个部位叫______
（2）磁体静止时一端指______一端指______。悬吊着的磁体，静止时指南的那个磁极叫做______ ,又叫______极.静止时指北的那个磁极叫做______,又叫______极。任何一个磁体都有______个磁极。
3.磁体间的作用规律：异名磁极相互______，同名磁极相互______。
4.磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性。这种现象叫做______。
知识点2. 磁场
1磁场：大量的科学研究表明，磁体的周围空间确实存在着一种物质，物理学中把这种物质命名为“磁场”。它的基本性质是对放入其中的磁体产生______的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
2.磁场的方向
（1）规定：小磁针在磁场中某点静止时，______极所指方向为该点磁场方向。
（2）磁感线：我们把小磁针在磁场中的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。
；
磁感线的特点：
a.磁感线只是帮助我们描述磁场,是假想的物理______,实际并不存在；
b.磁体外部的磁感线都是从磁体的______极出发,回到______极.磁感线越密集,磁性越______；
C．任何两条磁感线都______相交；
d．磁感线是闭合曲线.磁感线布满______周围的整个空间；
e．磁感线上任意一点的方向与该点的______方向相同。
知识点3. 地磁场
1. 地球周围存在着磁场——地磁场，小磁针指南北就是因为受到______的作用。地球是一个巨大的磁体，地磁场的形状跟______的磁场相似。地磁的南极在地理的______附近,地磁的北极在地理的______附近。
2.地理的两极和地磁场的两极______, 因此小磁针所指的南北方向与正南、正北 有一个偏差角度，称之为______，世界上最早准确记述这一现象的是我国宋代学者______
3.画磁感线时应注意的问题：
①任何两条磁感线都不能相交；
②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱；
③磁感线可以用虚线画，也可以用实线画，但必须有方向。如图所示是两种常见磁体的磁场分布图。
考点1. 磁场
【例题1】（2023北京）条形磁体周围的磁场情况如图所示，则条形磁体的左端是_____极。
考点2. 磁性材料应用
【例题2】（2023福建省）在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（ ）
A. 指南针 B. 火药 C. 印刷术 D. 造纸术
考点3. 磁极间的作用
【例题3】（2023山西）在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 树叶尖端指向地磁南极
B. 指南针的“N”应标注在树叶尖端
C. 树叶周围存在磁场和磁感线
D. 若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引
考点4. 地磁场
【例题4】（2023深圳）下列现象中可以证明地磁场客观存在的是（ ）
A. 如图A两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引
B. 如图B“司南之杓，投之于地，其柢指南”
C. 如图C通电螺线管吸引铁钉
D. 如图D小白同学制作的手摇发电机
【演练1】（2022黑龙江牡丹江）下列展示的是我国古代劳动人民智慧的成果，其中说法不正确的
是（ ）
A. 桔槔提水利用杠杆原理
B. 编钟是利用敲击大小不同的钟改变音调
C. 日晷测量时间利用光沿直线传播
D. 司南静止时长柄指南是受到重力的作用
【演练2】（2022江苏常州）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态.请在图中标出：①磁感线点处的磁场方向；②小磁针的极。
1. 画磁感线时应注意的问题
①任何两条磁感线都不能相交；
②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱；
③磁感线可以用虚线画，也可以用实线画，但必须有方向。如图所示是两种常见磁体的磁场分布图。
2.课节记忆思维导图
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
一、选择题（本大题3小题，每小题10分，共30分）
1. 我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的是（ ）
A. 指南针 B.火药 C.造纸术 D.印刷术
2. 如图所示，在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙，松手后（ ）
A. 由于甲先对乙施加了斥力，然后乙再对甲施加斥力，所以乙先向右运动
B. 由于甲、乙两磁体间存在相互作用的引力，所以甲、乙相互靠近
C. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对平衡力
D. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对相互作用力
3. （2022广州）放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是（ ）
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
二、填空题（本大题4小题，6个空，每空6分，共36分）
1. （2022湖南株洲）如图是我国古代发明的指南针司南，能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的______极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为通电导体周围存在______。
2. 有一堆铁粉和一堆铅粉，用两根完全相同的磁铁分别插入其中，提起后情形如图所示，则甲和乙中，属于铅粉的是___________。
3. 如图所示，某物理小组在用做条形磁体“吸附”能力实验时，用酒精灯给条形磁体加热一段时间后，发现大头针纷纷下落。请根据这一现象提出一个可探究的科学问题： 。
4. 图中画出了两个磁极间的磁感线，这两个磁极都是______（选填“N”或“S”）极，图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向______（选填“上” 或“下”）。
三、作图题（本大题3小题，每小题5分，共15分）
1. （2022广西桂林）如图所示，小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态，请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
2. 如图所示，请用箭头标出A点的磁感线方向。
3.指南针是中国的四大发明之一，这是我国对人类所作出的巨大贡献，指南针是利用地磁场指示方向。如图所示，地球是一个大磁体，类似条形磁铁，请在图中标出地磁场的N、S极，静止小磁针N、S极，用箭头标出P点的地磁场方向。
四、简答题（本大题2小题，共19分）
1. （9分）两根外形完全相同的钢棒，其中的一根有磁性，另一根无磁性。没有别的器材，你如何把它们区别开来。
4.（10分）做实验并进行观察，地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方还是南方？你认为地球的磁北极位于地理北极附近还是地理南极附近？为什么？
指南针的发明者尚无定论
但据史料记载，中国古代已经使用了磁石指示方向。最早的文字记载是《吕氏春秋》中的一篇，称“有石可指南，不患迷途。”在中国古代，指南针被称为“磁石车”。在西方，指南针的发明者被认为是意大利的阿马尔菲海员弗拉维奥，他于13世纪发明了指南针。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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第二十章 磁现象磁场 专题20.1 磁现象 磁场
1．了解磁现象和相关的概念。
2．掌握磁极间的相互作用规律，能通过实验研究磁场的方向，进而会用磁感线描述磁场。
3．知道磁体周围存在磁场、磁场可用磁感线描述，知道磁感线方向的规定。
4．知道地磁场和磁偏角的存在。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 磁现象
1.磁性、磁体
（1）拿一块磁铁，分别让它去接触铁片、钢片、铜片、硬币、塑料片、纸片，发现磁铁可以吸引铁片、钢片、硬币。另外，磁铁还可以吸引金属钴。
（2）磁铁能吸引 铁、鈷、镍等物质，磁铁的这种性质叫磁性.具有磁性的物体叫做磁体.
（3）磁体的分类：
① 磁体按形状分为：磁针磁铁、条形磁铁、蹄形磁铁等。
②磁体按来源分为:天然磁体、 人造磁体。
③依据磁性保持时间长短分为：永磁体、软磁体。
2.磁极
（1）磁体各个部分的磁性强弱不同，磁体两端的磁性最强，这两个部位叫磁极。
（2）磁体静止时一端指 北 一端指 南 。悬吊着的磁体，静止时指南的那个磁极叫做 南极,又叫 S极.静止时指北的那个磁极叫做北极,又叫 N 极。任何一个磁体都有 2 个磁极。
3.磁体间的作用规律：异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥。
4.磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性。这种现象叫做磁化。
知识点2. 磁场
1磁场：大量的科学研究表明，磁体的周围空间确实存在着一种物质，物理学中把这种物质命名为“磁场”。它的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
2.磁场的方向
（1）规定：小磁针在磁场中某点静止时，N极所指方向为该点磁场方向。
（2）磁感线：我们把小磁针在磁场中的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。
；
磁感线的特点：
a.磁感线只是帮助我们描述磁场,是假想的物理模型,实际并不存在；
b.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极.磁感线越密集,磁性越强；
C．任何两条磁感线都不能相交；
d．磁感线是闭合曲线.磁感线布满磁体周围的整个空间；
e．磁感线上任意一点的方向与该点的磁场方向相同。
知识点3. 地磁场
1. 地球周围存在着磁场——地磁场，小磁针指南北就是因为受到地磁场的作用。地球是一个巨大的磁体，地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似。地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近。
2.地理的两极和地磁场的两极不重合, 因此小磁针所指的南北方向与正南、正北 有一个偏差角度，称之为磁偏角，世界上最早准确记述这一现象的是我国宋代学者沈括。
3.画磁感线时应注意的问题：
①任何两条磁感线都不能相交；
②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱；
③磁感线可以用虚线画，也可以用实线画，但必须有方向。如图所示是两种常见磁体的磁场分布图。
考点1. 磁场
【例题1】（2023北京）条形磁体周围的磁场情况如图所示，则条形磁体的左端是_____极。
【答案】N
【解析】条形磁体周围的磁场是从N极出发，回到S极，所以条形磁体的左端是N极。
考点2. 磁性材料应用
【例题2】（2023福建省）在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（ ）
A. 指南针 B. 火药 C. 印刷术 D. 造纸术
【答案】A
【解析】地球的周围存在磁场，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，由于异名磁极相互吸引，故指南针静止时指向南方的是它的S极，指向北方的是它的N极，指南针利用了磁性材料的特性：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；而火药、造纸术和印刷术都没有用到磁性材料，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
考点3. 磁极间的作用
【例题3】（2023山西）在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. 树叶尖端指向地磁南极
B. 指南针的“N”应标注在树叶尖端
C. 树叶周围存在磁场和磁感线
D. 若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引
【答案】D
【解析】A．对地球是一个大的磁体，地球和自制指南针的磁场相互作用，树叶尖端指向地磁北极，地理的南极，故A错误；
B．树叶尖端指向地理的南极，指南针的“S”应标注在树叶尖端，故B错误；
C．树叶上放有自制指南针，因此树叶周围存在磁场，磁感线是为了描述磁场而画出的线，实际并不存在，故C错误；
D．树叶的尖端是指南针的S极，若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引，故D正确。
故选D。
考点4. 地磁场
【例题4】（2023深圳）下列现象中可以证明地磁场客观存在的是（ ）
A. 如图A两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引
B. 如图B“司南之杓，投之于地，其柢指南”
C. 如图C通电螺线管吸引铁钉
D. 如图D小白同学制作的手摇发电机
【答案】B
【解析】A．两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引，证明异名磁极相吸引，故A不符合题意；
B．“司南之杓，投之于地，其柢指南”，杓的柄始终指南是受到地磁场的作用，证明地磁场客观存在，故B符合题意；
C．通电螺线管吸引铁钉，证明电流具有磁效应，故C不符合题意；
D．手摇发电机证利用电磁感应现象，证明导体切割磁感线，能产生感应电流，故D不符合题意。
故选B。
【演练1】（2022黑龙江牡丹江）下列展示的是我国古代劳动人民智慧的成果，其中说法不正确的
是（ ）
A. 桔槔提水利用杠杆原理
B. 编钟是利用敲击大小不同的钟改变音调
C. 日晷测量时间利用光沿直线传播
D. 司南静止时长柄指南是受到重力的作用
【答案】D
【解析】A．用桔槔提水，可以把桔槔看作杠杆，利用杠杆原理，故A说法正确；
B．敲击大小不同编钟，改变编钟的音调，故B说法正确；
C．日晷测量时间时，看指针在晷盘上的影子指的位置，所以利用了光沿直线传播，故C说法正确；
D．司南静止时长柄指南是受到地磁场的作用，故D说法错误。故选D。
【演练2】（2022江苏常州）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态.请在图中标出：①磁感线点处的磁场方向；②小磁针的极。
【答案】如图所示。
【解析】在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极，故条形磁铁的磁感线由左侧指向右侧，A点处磁场方向指向S极；小磁针处于静止状态，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理，小磁针的左端为S极，右端为N极，如图所示。
1. 画磁感线时应注意的问题
①任何两条磁感线都不能相交；
②磁感线的疏密程度表示磁场的强弱；
③磁感线可以用虚线画，也可以用实线画，但必须有方向。如图所示是两种常见磁体的磁场分布图。
2.课节记忆思维导图
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
一、选择题（本大题3小题，每小题10分，共30分）
1. 我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的是（ ）
A. 指南针 B.火药 C.造纸术 D.印刷术
【答案】A
【解析】指南针的本质是小磁针，能够在地磁场的作用下指示南北方向，利用的是磁性材料特性。而火药、造纸术、印刷术与磁现象无关，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
2. 如图所示，在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙，松手后（ ）
A. 由于甲先对乙施加了斥力，然后乙再对甲施加斥力，所以乙先向右运动
B. 由于甲、乙两磁体间存在相互作用的引力，所以甲、乙相互靠近
C. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对平衡力
D. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A．相互作用力是同时产生的。A选项错误，不符合题意；
B．相互靠近的都是N极，是相互排斥的。B错误，不符合题意；
C．这两个力分别作用在两个物体上，不是一对平衡力。C选项错误，不符合题意；
D．这两个力同时产生、同时消失，大小相等、方向相反，作用在同一直线上，分别作用在两个物体上，是一对相互作用力。D选项正确，符合题意。
3. （2022广州）放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是（ ）
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】A
【解析】由于磁场方向规定，小磁针静止时N极所指向的方向为磁感线的方向。
假设条形磁体左侧是N极，则磁感线由左端出发指向右侧，由图知道，甲丙左侧是N极，乙丁的右侧是N极，由图知道，假设不符合题意；
假设条形磁体右侧是N极，则磁感线由右端出发指向左侧，由图知道，甲丙的右侧是N极，乙丁的左侧是N极，由图知道，假设符合题意，且被涂黑S极的小磁针是甲，故A符合题意。故选A。
二、填空题（本大题4小题，6个空，每空6分，共36分）
1. （2022湖南株洲）如图是我国古代发明的指南针司南，能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的______极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为通电导体周围存在______。
【答案】 南 磁场
【解析】地球是一个大磁体，司南是一个小磁体，根据磁极间的作用判断地磁场的磁极，根据地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，指南针静止时它的南极指向地理的南方。
指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明受到磁场作用力，可以判断电流周围存在磁场。
2. 有一堆铁粉和一堆铅粉，用两根完全相同的磁铁分别插入其中，提起后情形如图所示，则甲和乙中，属于铅粉的是___________。
【答案】乙
【解析】磁体具有吸引铁钴镍的性质，磁体不吸引铅，由图可知乙是铅粉。
3. 如图所示，某物理小组在用做条形磁体“吸附”能力实验时，用酒精灯给条形磁体加热一段时间后，发现大头针纷纷下落。请根据这一现象提出一个可探究的科学问题： 。
【答案】磁体磁性强弱与温度是否有关？（磁体的“吸附”能力与温度是否有关？磁体磁性强弱与温度有什么关系？磁体磁性强弱与温度有关吗？温度是否影响磁体磁性强弱？）
【解析】磁体“吸附”的大头针越多，说明磁性越强；用酒精灯给条形磁体加热一段时间后，磁体温度升高，同时发现大头针纷纷下落。说明磁体的磁性减弱了。由此提出猜想：
磁体磁性强弱与温度是否有关？
4. 图中画出了两个磁极间的磁感线，这两个磁极都是______（选填“N”或“S”）极，图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向______（选填“上” 或“下”）。
【答案】 N 下
【解析】磁体外部的磁感线方向总是从N极出发回到S极，有图可知，两个磁极都是N极。
磁场中的小磁针的北极方向与所在位置磁感线方向相同，B点磁感线方向向下，故图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向下。
三、作图题（本大题3小题，每小题5分，共15分）
1. （2022广西桂林）如图所示，小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态，请标出小磁针的N极和条形磁铁磁感线的方向。
【答案】如图所示。
【解析】磁铁外部磁感线从磁铁的N极出发，回到S极，根据磁极间相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，小磁针左端为N极。
2. 如图所示，请用箭头标出A点的磁感线方向。
【答案】由图可知，磁体的左端为N极，在磁体的外部，磁感线是从N极出来回到S极的，如图所示：
【解析】在磁体的外部，磁感线是从N极出来回到S极的。
3.指南针是中国的四大发明之一，这是我国对人类所作出的巨大贡献，指南针是利用地磁场指示方向。如图所示，地球是一个大磁体，类似条形磁铁，请在图中标出地磁场的N、S极，静止小磁针N、S极，用箭头标出P点的地磁场方向。
【答案】如图所示。
【解析】地磁场的地磁南极在地理北极附近，地磁南极在地理北极附近；小磁针北极指向地理北极，磁感线的切线方向为该点的磁场方向，在在图中标出地磁场的N、S极，静止小磁针N、S极，用箭头标出P点的地磁场方向。
四、简答题（本大题2小题，共19分）
1. （9分）两根外形完全相同的钢棒，其中的一根有磁性，另一根无磁性。没有别的器材，你如何把它们区别开来。
【答案】见解析。
【解析】可根据条形磁体的磁极磁性最强而中间几乎没有磁性的特点来判断。任取其中的一根钢棒，将它的一端从另一根钢棒的左端向右端滑动。在滑动的过程中，若发现二者之间的吸引力大小不变，则说明该钢棒有磁性，另一根钢棒无磁性；若发现二者之间的吸引力大小有变化，则说明该钢棒无磁性，另一根钢棒有磁性。
4.（10分）做实验并进行观察，地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方还是南方？你认为地球的磁北极位于地理北极附近还是地理南极附近？为什么？
【答案】见解析。
【解析】地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方，地球的磁北极位于地理南极附近。因此根据异名磁极相互吸引的规律可知，指南针静止时N极所指的是地磁的南极，而由于实验可知，指南针静止时N极所指的是地理的北极，所以地球的磁南极位于地理的北极附近，而地球的磁北极位于地理的南极附近。
指南针的发明者尚无定论
但据史料记载，中国古代已经使用了磁石指示方向。最早的文字记载是《吕氏春秋》中的一篇，称“有石可指南，不患迷途。”在中国古代，指南针被称为“磁石车”。在西方，指南针的发明者被认为是意大利的阿马尔菲海员弗拉维奥，他于13世纪发明了指南针。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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