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第1节 指南针为什么能指方向
考点一、磁体和磁极
(一)磁性:吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
(二)磁体
①按照形状分:条形磁体、针形磁体、蹄形磁体等。
②按照来源分:天然磁体(铁矿石)和入造磁体。
③按照保持磁性时间长短分:硬磁体(又叫永磁体)和软磁体。
(三)磁极
(1)概念:磁体各部分的磁性强弱不同,磁体上磁性最强的部位叫做磁极。每个磁体都有两个磁极,分别为南极(S极)和北极(N极)。条形磁体的两端就是它的两个磁极,故条形磁体两端磁性最强,中间磁性最弱。
(2)位置:磁极一般位于磁体的两端。自然界中不存在只有单个磁极的磁体,磁极总是成对出现的,而且任何磁体都有两个磁极。
(3)磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
(4)判断物体是否具有磁性的方法
①根据磁体的吸铁性判断:将被测物体靠近铁类物质(如铁屑),若能够吸引铁类物质,说明该物体具有磁性,否则便没有磁性。
②根据磁体的指向性判断:将被测物体用细线吊起,使其能够在水平面内自由转动,若静止时总是指南北方向,说明该物体具有磁性,否则便没有磁性。
③根据磁极间的相互作用规律判断:将被测物体一端分别靠近静止小磁针的两极,若发现有一端发生排斥现象,说明该物体具有磁性;若与小磁针的两极均表现为相互吸引,则说明该物体没有磁性。
④根据磁极的磁性最强判断:若有A、B两个外形完全相同的钢棒,已知一个有磁性,另一个没有磁性,区分它们的方法:将A的一端从B的左端向右移动,若在移动过程中发现吸引力的大小不变,则说明A有磁性;若发现吸引力由大变小再变大,则说明B有磁性。
典例1:如图所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁体的表面N极滑到S极。在此过程中,小铁块对磁体的压力大小的变化情况是 。
变式1:(2024八下·长兴月考)把同样的三个条形磁铁按下图位置一个紧挨一个地连接起来,最后将出现磁极是( )
A.两个 B.四个 C.六个 D.无法确定
变式2:(2024八下·杭州期中)小宇参加了学校“研究性学习小组”,探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的 课题。他做的实验如下:将一条形磁体的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒 精灯给磁体加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁体被烧红时。发现铁钉纷纷落下。
(1)从小宇的实验可得出的初步结论是 。
(2)根据这一结论,小宇大胆设计了一个温度报警器,如图乙所示,请简述它的工作原理: 当温度逐渐升高时,磁体的磁性 ,无法 (选填“排斥”或“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)根据这一现象。你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱,应注意什么
变式3:(2023八下·黄岩期末)小黄学习了”电与磁”后进行了如下两图的实验。请回答下列问题:
(1)图甲实验中,悬挂的钢棒在某一次转动后,静止时一端指南,一端指北,由此判断钢棒 (选填”一定有”、”一定没有或”可能有”)磁性。
(2)图乙实验中,弹簧测力计下端悬挂一条形磁铁,沿着另一条形磁铁自左向右水平方向移动时,弹簧测力计的示数将______。(选填字母)
A.逐渐减少 B.逐渐增大 C.保持不变
考点二、磁化
(一)概念:使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。
(二)磁性材料
(1)能被磁化的物质叫做磁性材料。如铁、钢等。
(2)不能被磁化的物质叫做非磁性材料。如铜、铝、玻璃等。
(三)对磁化的说明
(1)铁棒被磁化后,其磁性很容易消失,称为软磁体。钢棒被磁化后,其磁性能长期保持,称为硬磁体或永磁体。因为钢棒被磁化后有长期保持磁性的性质,所以永磁体常用钢来制作。
(2)任何磁体靠近没有磁性的铁棒或钢棒总是相互吸引,说明物体被磁化后,靠近磁体某一磁极的那端被磁化为异名磁极,远离磁体磁极的那端被磁化为同名磁极。
(3)并不是所有的物体都能被磁化。例如:磁体不能吸引铜、铝、玻璃等,说明这些物体不能被磁化,不是磁体。
典例1:方齐同学利用如图所示装置探究磁化过程,图中容器内装的是一些铁屑,架上所夹的是一根软铁棒。
(1)比较甲、乙两图中的现象可知,当磁体靠近软铁棒时,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,这说明软铁棒获得的磁性 (填“能”或“不能”)长久保持。
(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,铁屑经过很长时间才掉下来,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述实验,发现甲、乙两图所示实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜 (填“是”或“不是”)磁性物质。
变式1:(2023八下·越城期末)将两枚一元硬币放在条形磁体下方,硬币静止时情形应为( )
A. B. C. D.
变式2:(2023八下·海曙期末)为了取出某一较深缝隙中的铁钉,小曙想到了以下方案,其中不可行的是( )
A. B. C. D.
变式3:(2023八下·吴兴期末)如图所示,用条形磁铁N端,在一根钢棒上从左向右沿同一方向摩擦几次,钢棒具有磁性的情况是
A.钢棒无磁性 B.钢棒左端为N极
C.钢棒右端为N极 D.无法确定钢棒某端的极性
考点三、磁场和磁感线
(一)磁场
(1)定义:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质,叫做磁场。磁体间的相互作用就是通过磁体周围的磁场发生的。
(2)性质:磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用,我们常用小磁针是否受到磁力的作用来检验小磁针的周围是否存在磁场。
(3)方向:科学上把小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。
(二)磁感线
(1)概念:仿照铁屑的排列情况,在磁场中画些带箭头的曲线,使曲线上任何一点的切线方向和放在该点的小磁针的北极所指的方向一致,这样的曲线就称为磁感线。
(2)方向:磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。
(3)强弱:磁场的强弱可以用磁感线的密疏来表示,磁感线密的地方磁场强,磁感线疏的地方磁场弱。
典例1:1852年,法拉第经过深入的思考和大量的尝试,建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了力线,依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。
小科进行了如下实验:①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。②把玻璃板放在条形磁铁上,观察细铁屑的分布情况。③轻敲玻璃板,再观察细铁屑的分布情况。请回答:
(1)如图所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你在答题卷对应的位置上画出经过A点的磁感线。
(2)实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来,而步骤③中轻敲玻璃板“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么?
变式1:(2024八下·嘉兴期末)使用磁吸式双面玻璃清洁器时,玻璃内外两块清洁器总是合在一起。下列磁感线模型能正确表示这一工作原理的是( )
A. B.
C. D.
变式2:(2024八下·杭州期末)a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示,下列说法正确的是( )
A.P点所在位置没有磁场
B.磁感线是真实存在的
C.磁体周围的磁场方向都相同
D.Q点的小磁针静止后N极指向右边
变式3:(2024八下·长兴期末)两辆小车分别绑上一块磁铁,甲车右端紧靠乙车左端,松开时,甲、乙两车同时向相反方向运动,如图1所示。
(1)该现象说明:同名磁极相互 (选填“吸引”或“排斥”);
(2)如图2所示是某一磁体周围的部分磁感线,磁感线 (选填“是”或“不是”)客观存在的。若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 (选填“P”或“Q”)处。
考点四、地磁场
1.概念:地球是一个大磁体,地球产生的磁场叫地磁场。
2.特点:地磁场与条形磁体磁场相似,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。
3.磁偏角:地磁的南北极与地理的南北极并不重合,它们之间的夹角叫磁偏角。我国宋代学者沈括最早发现了这一现象。
典例1:(2024八下·浙江期中)如图是我国早期的指南针——司南,由勺形的指南器具和外方内圆的底座组成。
(1)东汉学者王充在《论衡》中记载: “司南之村,投之于地,其柢指南”,其“柢”应该为磁体的 极。
(2)铜、铝、铁三种金属中,适合做司南底座的有 。
变式1:(2024八下·临海期末)在班级组织的“自制指南针”活动中,小科同学将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上,多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶尖端总是指向南方(如图)。下列说法正确的是( )
A.树叶周围存在磁场和磁感线
B.树叶尖端指向的是地磁北极
C.指南针的“N”应该标注在树叶尖端处
D.条形磁铁S极靠近树叶尖端会相互吸引
变式2:(2024八下·奉化期末)据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼。当指南鱼静止时,它的鱼头指向北方,这是由于受到 的作用,指南鱼鱼头应标注 (填“南”或“北”)极。
变式3:(2023八下·金东期末)在项目化学习中,小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮和大头针制作简易指南针,制作过程如下:
①取2枚大号钢质缝衣针,分别将条形磁体沿同方向摩擦10余次(如图甲),使缝衣针磁化。
②将1张硬壳卡纸折成直角,将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧,用1块橡皮和1枚大头针做成支座,将插有缝衣针的卡纸支起,如图乙。
③确定简易指南针能否指示南北方向。
④在老师的指导下,针对制作指南针的科学性设计了评价表。
“自制指南针”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 指针磁性强,且能自由转动 指针磁性强,不能自由转动 指针磁性弱,不能自由转动
指标二 能准确指示南北方向,能保持水平平衡 能指示南北方向,不能保持水平平衡 不能指示南北方向,不能保持水平平衡
(1)将条形磁铁S极靠近图乙中缝衣针针尖,缝衣针被排斥,则缝衣针针尖的磁极为 极;
(2)在不添加器材情况下,若要确定简易指南针是否能够指示南北,应如何操作 ;
(3)根据评价量表进行测试评价,小科制作的指南针”指标-”被评为”优秀”,”指标二”被评为”合格”。为使该指南针的”指标二”达到优秀水平,请你对该指南针提出合理的改进建议 。
1.(2024八下·长兴期中)如图甲,圆纸盒里藏着一个条形磁铁,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甲所示,则能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是( )
A. B. C. D.
2.(2023八下·海曙期末)如图是某条形磁体附近磁感线的示意图,若在靠近S极的P点放一个小磁针(按虚线指示放置,小磁针深颜色的一端为N极),当小磁针静止时,选项中能正确表示P点小磁针N极指向的是( )
A. B. C. D.
3.(2024八下·杭州期中)将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上,下图中能够表示其静止时的示意图的是
A. B. C. D.
4.如图甲所示为一森林俯视图。某探险小组进入森林后在Q处迷失方向,为走出森林,他们借助指南针来辨别方向,指南针指向如图乙所示,那么他们正确的前进方向应沿着指南针所在位置的( )
A.E方向 B.F方向 C.G方向 D.H方向
5.如图所示,两个外形相同的钢棒A、B相互吸引,则 ( )
A.A棒一定有磁性 B.A棒一定没有磁性
C.B棒不一定有磁性 D.B棒一定有磁性
6.(2024九上·定海开学考)下列用磁感线描述磁体外部磁场中不正确的是
A. B. C. D.
7.(2024八下·柯桥期末)经科学家研究发现:在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体,它们相当于一个个微小磁针。实验证明:在只有地磁场而没有其它磁场作用时,小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动,并聚集在小水滴北面的边缘。上文中提到的磁生小体N极指向( )
A.北方 B.南方 C.西方 D.东方
8.(2024八下·嵊州期末)据《武经总要》记载,古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼,多次将指南鱼轻轻旋转,静止后,观察到鱼尾总是指向南方。下列说法正确的是
A.鱼尾是指南鱼的N极
B.指南鱼的鱼尾指向地磁南极
C.指南鱼周围存在大量的磁感线
D.用磁体的N极靠近鱼尾,会相互吸引
9.(2024八下·苍南期末)如图为家用窗帘磁扣,绳子两端的珍珠球中各含有磁铁.将两个珍珠球靠近便吸合在一起,此时两磁铁磁极的分布情况可能是( )
A. B. C. D.
10.(2024八下·慈溪月考)如图所示的三个钢块,正确的判断是 ( )
A.都是磁体
B.都不是磁体
C.只有两个是磁体
D.可能都是磁体,也可能只有两个是磁体
11.(2024八下·余杭期中)在研究“磁极间的相互作用规律”时,实验小组的同学设计了下列四个方案,其中不可
行的是( )
A.图甲中,手拿一块条形磁铁,逐渐靠近悬挂在铁架台上的另一个磁铁的磁极
B.图乙中,将一条形磁铁放在小车上,手拿另一条形磁铁相互靠近
C.图丙中,两人各拿一块条形磁铁,并将各自的一个磁极相互靠近
D.图丁中,手拿条形磁铁,将磁极靠近小磁针的磁极
12.(2024八下·慈溪期末)在“探究蹄形磁铁周围磁场”的实验中,小科将玻璃板平放在磁体上并均匀地撒上一层铁屑,轻敲玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,如图所示。下列说法正确的是( )
A.撒铁屑可以将原来不存在的磁场显现
B.可以通过铁屑判断磁体磁场的方向
C.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
D.蹄形磁铁周围磁场的分布是均匀的
13.(2024八下·海曙期末)对下列四幅图解释错误的是( )
A.图甲两个磁极靠近时有排斥作用,说明同名磁极相互排斥
B.图乙中小磁针放在磁体周围不同位置,小磁针N极指向一定不变
C.图丙中地磁场的南极在地理北极的附近
D.图丁中铁粉的排列显示出磁铁周围磁场的分布情况
14.(2023八下·吴兴期中)如图所示,在水平地面上的磁铁上方,有挂在弹簧测力计上的磁体或铁块。小明提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的磁体或铁块下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B。则图中能反映图中弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
A. B. C. D.
15.(2023八下·鄞州期末)如图所示是能写红黑双色的磁画板截面,按下写字笔黑色按钮写出黑色的字,按下红色按钮写出红色的字,刷子左右移动则字消失。写黑字时笔尖为 极,写字的原理是 。
16.(2021八下·拱墅期中)小娴不小心将甲、乙两磁铁棒各摔成两半,破裂情况如图所示。若将两磁铁棒按原状自然接合,则甲棒两半将互相 ,乙棒两半将互相 。
17.如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,b点的磁场比a点的磁场 (填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其S极指向 (填“P”或“Q”)处。
18.(2023八下·椒江期末)如图甲,司南是我国古代发明的指南针。指示方向的磁勺放置在光滑的底盘中心,可以自由转动。
(1)制作司南底盘的材料应该选用 (选填”铁”或”铜')。
(2)假想地球内有一块大磁铁,图乙、丙两个示意图中,合理的是 。
19.(2024八下·金东期末)地球的周围存在 (填“磁场”或“磁感线”), 其分布情况与 (填“条形”或“蹄形”)磁体相似,地磁南极在地理 附近。
20.(2024八下·苍南期中)如图所示,小灵用条形磁铁顺着一个方向反复摩擦缝衣针,再将其放在水中漂浮的一片树叶上,制成一个简易指南针。他多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到针尖总是指向南方。
(1)简易指南针的 (选填“针尖”或“针尾”)为南极。
(2)简易指南针能自动指示方向,这是因为受到 对其的磁力作用。
21.(2022八下·临海月考)桌面上放有一定量的铁屑,如甲图所示,将两根完全相同的条形磁铁A的N 极和磁铁B 的S 极放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑。如乙图所示,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,则被吸附的铁屑会 (选填“增加”“不 变”或“减少”)。若将吸附有铁屑的两极靠在一起,则吸附在连接处的铁屑会减少,原因是 。
22.(2023八下·武义期末)为辨别钢棒是否有磁性,小科设计实验进行探究。
(1)如图甲所示,当钢棒靠近小磁针时,若观察到小磁针与钢棒相互 ,则判断钢棒原来一定具有磁性;
(2)如图乙所示,若钢棒有磁性,将钢棒从图示位置水平向左移动到铁块左侧的过程中,弹簧测力计示数的变化情况是 。
23.(2023八下·黄岩期末)小黄学习了”电与磁”后进行了如下两图的实验。请回答下列问题:
(1)图甲实验中,悬挂的钢棒在某一次转动后,静止时一端指南,一端指北,由此判断钢棒 (选填”一定有”、”一定没有或”可能有”)磁性。
(2)图乙实验中,弹簧测力计下端悬挂一条形磁铁,沿着另一条形磁铁自左向右水平方向移动时,弹簧测力计的示数将______。(选填字母)
A.逐渐减少 B.逐渐增大 C.保持不变
24.为辨别钢棒是否有磁性,小明设计了以下方案进行探究。
(1)根据甲图实验现象, (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
(2)乙图实验中,悬挂的钢棒某一次转动后,静止时一端指南一端指北,由此判断钢棒 (填“一定”或“不一定”)具有磁性。
(3)根据丙图实验现象, (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
(4)丁图实验中,水平向右移动钢棒,弹簧测力计示数有变化, (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性,理由是 。
25.(2024八下·苍南期中)根据题目的具体要求作图。
(1)根据图甲中小磁针N极的指向,标出磁体的N极和S极,并用箭头画出a点和b点的磁感线方向。
(2)磁体旁小磁针静止时所指的方向如图乙所示,画出通过小磁针中心的一条磁感线,并标出磁体的N、S极。
(3)在丙的括号中标出磁体的磁极(用“N”或“S”表示)和在 A 点标出磁感线方向。
26.(2023八下·拱墅期末)小乐听说银行卡靠近核磁共振机器会被消磁,于是她想选择某种材料制作保护卡套防止银行卡被消磁。为了完成任务,小乐设计了如图甲所示装置来探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的种类是否关。她保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入形状、面积和厚度相同,材料不同的板材,观察吸引回形针的个数,实验数据如表所示。
磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 塑料板
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3
(1)分析数据可知,吸引回形针数量越少,说明该材料对吸引力的影响 。(选填“越大”“越小”或“相同”)
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性强弱的影响不明显,原因可能是 。
(3)如图乙所示,可以解释以上现象产生的原因,把卡放在磁场中的铁质壳内,外部磁场绝大部分沿铁质球壳壁“通过”,几乎不会进入球内空间,因此,内部物体不受外部磁场影响。给如图乙所示现象选择最合适的名字______。
A.“超磁现象” B.“磁屏蔽现象” C.“消磁现象” D.“磁化现象”
27.(2024八下·义乌期末)项目化学习小组分三个阶段开展了“永磁体磁场分布研究系列活动”。通过理论联系实践加深了对相关知识的理解,学习能力也获得了有效的提升。
(1)活动一:理论绘图—磁感线分布
根据磁极间的相互作用规律,两个条形磁铁靠近时,虚框范围内的磁感线分布正确的是 ;
甲 乙 丙
(2)活动二:实践检验—用铁屑显示磁感线
如右图,一块光滑透明的玻璃板,在一个表面贴上白色书写纸(作为背景,便于观察),将条形磁铁放在玻璃板的下表面,然后在玻璃板上面均匀撒上铁屑,如图所示。用手轻敲玻璃板,使铁屑沿磁感线走向分布,实践结果与理论绘图一致、效果很理想。
从减小摩擦角度考虑,铁屑应撒在 (选填“贴有”或“未贴”)白色书写纸面的玻璃板更合理;
(3)活动三:优化创新—自制磁感线模型
同学们利用熔化的蜡烛液、电熨斗(通电后靠近物体使其升温)等器材进行如下操作,制成了“固定的铁屑磁感线”模型(如右图)。请将操作补充完整:
①将一张白色书写纸放入熔化的蜡烛液中浸渍均匀后取出晾干,使纸质表面覆盖一层蜡,打磨光滑后成一张白色含蜡纸板;
②将蜡纸放在玻璃板上,再均匀撒上铁屑,条形磁铁放在玻璃板下面轻敲玻璃板使铁屑沿磁感线走向分布;
③ 。
28.(2024八下·海曙期末)小曙用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针,制作过程如下:
①取2枚大号钢质缝衣针, ? ,使缝衣针磁化。
②将1张硬壳卡纸折成直角,将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧,用1块橡皮和1枚大头针做成支座,将插有缝衣针的卡纸支起。
③确定简易指南针能否指向南北方向。
④在老师的指导下,小曙针对自制指南针设计了评价量表。
“自制指南针”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 指针磁性强,且能自由转动 指针磁性强,不能自由转动 指针磁性弱,不能自由转动
指标二 能准确指示南北方向,能保持水平平衡 能指示南北方向,不能保持水平平衡 不能指示南北方向,不能保持水平平衡
(1)请将①中的实验步骤“ ”补充完整: 。
(2)将条形磁铁S极靠近图中缝衣针针尖,缝衣针被排斥,则缝衣针针尖的磁极为 极。将自制的指南针多次转动,针尖的指向始终为同一个方向,原因是 。
(3)根据评价量表进行测试评价,小曙制作的指南针“指标一”被评为“优秀”,“指标二”被评为“合格”,为使该指南针的“指标二”达到优秀水平,请你对该指南针提出合理的改进建议 。
思维导图
举一反三
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
典例分析
举一反三
课后巩固
典例分析
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第1节 指南针为什么能指方向
考点一、磁体和磁极
(一)磁性:吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
(二)磁体
①按照形状分:条形磁体、针形磁体、蹄形磁体等。
②按照来源分:天然磁体(铁矿石)和入造磁体。
③按照保持磁性时间长短分:硬磁体(又叫永磁体)和软磁体。
(三)磁极
(1)概念:磁体各部分的磁性强弱不同,磁体上磁性最强的部位叫做磁极。每个磁体都有两个磁极,分别为南极(S极)和北极(N极)。条形磁体的两端就是它的两个磁极,故条形磁体两端磁性最强,中间磁性最弱。
(2)位置:磁极一般位于磁体的两端。自然界中不存在只有单个磁极的磁体,磁极总是成对出现的,而且任何磁体都有两个磁极。
(3)磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
(4)判断物体是否具有磁性的方法
①根据磁体的吸铁性判断:将被测物体靠近铁类物质(如铁屑),若能够吸引铁类物质,说明该物体具有磁性,否则便没有磁性。
②根据磁体的指向性判断:将被测物体用细线吊起,使其能够在水平面内自由转动,若静止时总是指南北方向,说明该物体具有磁性,否则便没有磁性。
③根据磁极间的相互作用规律判断:将被测物体一端分别靠近静止小磁针的两极,若发现有一端发生排斥现象,说明该物体具有磁性;若与小磁针的两极均表现为相互吸引,则说明该物体没有磁性。
④根据磁极的磁性最强判断:若有A、B两个外形完全相同的钢棒,已知一个有磁性,另一个没有磁性,区分它们的方法:将A的一端从B的左端向右移动,若在移动过程中发现吸引力的大小不变,则说明A有磁性;若发现吸引力由大变小再变大,则说明B有磁性。
典例1:如图所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁体的表面N极滑到S极。在此过程中,小铁块对磁体的压力大小的变化情况是 。
【答案】先变小后变大
【解析】根据条形磁体磁场的分布规律确定铁块受到吸引力的大小变化,再根据压力F=G+F吸的知识分析铁块对磁体压力的大小变化。
【解答】根据图片可知,条形磁铁的两端磁场最强,中间磁性最弱,也铁块受到的吸引力先变小后变大。根据F=G+F吸可知,铁块对磁体的压力先变小后变大。
变式1:(2024八下·长兴月考)把同样的三个条形磁铁按下图位置一个紧挨一个地连接起来,最后将出现磁极是( )
A.两个 B.四个 C.六个 D.无法确定
【答案】A
【解析】让一个磁铁的N极紧接另一个磁铁的S极,它们之间相互吸引构成一个大磁体,而每个磁体都只有两个磁极,一个是N极,一个是S极。
【解答】任何一个磁体都有两个磁极,把同样的三个条形磁铁一个紧挨一个地连接起来构成一个大磁体,但只要是一个磁体就只有两个磁极,一个是N极,一个是S极。
故选:A。
变式2:(2024八下·杭州期中)小宇参加了学校“研究性学习小组”,探究了“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”的 课题。他做的实验如下:将一条形磁体的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,用酒 精灯给磁体加热,如图甲所示,经过一段时间后,当磁体被烧红时。发现铁钉纷纷落下。
(1)从小宇的实验可得出的初步结论是 。
(2)根据这一结论,小宇大胆设计了一个温度报警器,如图乙所示,请简述它的工作原理: 当温度逐渐升高时,磁体的磁性 ,无法 (选填“排斥”或“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)根据这一现象。你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱,应注意什么
【答案】(1)温度越高,磁体的磁性越弱
(2)减弱;吸引
(3)不让磁体靠近高温热源
【解析】通过磁体吸引铁钉的多少说明磁体磁性的强弱;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。由于温度越高,磁性越弱,为了不减弱磁性,不让磁体靠近高温热源。
【解答】(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,说明没有了磁性。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)由于温度越高,磁性越弱,为了不减弱磁性,可以不让磁体靠近高温热源;
变式3:(2023八下·黄岩期末)小黄学习了”电与磁”后进行了如下两图的实验。请回答下列问题:
(1)图甲实验中,悬挂的钢棒在某一次转动后,静止时一端指南,一端指北,由此判断钢棒 (选填”一定有”、”一定没有或”可能有”)磁性。
(2)图乙实验中,弹簧测力计下端悬挂一条形磁铁,沿着另一条形磁铁自左向右水平方向移动时,弹簧测力计的示数将______。(选填字母)
A.逐渐减少 B.逐渐增大 C.保持不变
【答案】(1)可能有(2)B
【解析】(1)根据物体有无磁性的判断方法解答;
(2)首先根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受到磁力的方向,再根据二力平衡的知识分析测力计的示数变化。
【解答】(1)将钢棒悬挂起来,用手拨动多次后,总是一端指南一端北,这才说明钢棒有磁性。只做一次具有偶然性,因此这个钢棒可能有磁性。
(2)根据乙图可知,从左端到中间时,条形磁铁受到向上的排斥力,且磁力越来越小,则测力计的示数逐渐增大。从中间到右端时,条形磁铁受到向下的吸引力,且磁力越来越大,则测力计的示数增大。那么测力计的示数将逐渐增大。故选B。
考点二、磁化
(一)概念:使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。
(二)磁性材料
(1)能被磁化的物质叫做磁性材料。如铁、钢等。
(2)不能被磁化的物质叫做非磁性材料。如铜、铝、玻璃等。
(三)对磁化的说明
(1)铁棒被磁化后,其磁性很容易消失,称为软磁体。钢棒被磁化后,其磁性能长期保持,称为硬磁体或永磁体。因为钢棒被磁化后有长期保持磁性的性质,所以永磁体常用钢来制作。
(2)任何磁体靠近没有磁性的铁棒或钢棒总是相互吸引,说明物体被磁化后,靠近磁体某一磁极的那端被磁化为异名磁极,远离磁体磁极的那端被磁化为同名磁极。
(3)并不是所有的物体都能被磁化。例如:磁体不能吸引铜、铝、玻璃等,说明这些物体不能被磁化,不是磁体。
典例1:方齐同学利用如图所示装置探究磁化过程,图中容器内装的是一些铁屑,架上所夹的是一根软铁棒。
(1)比较甲、乙两图中的现象可知,当磁体靠近软铁棒时,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,这说明软铁棒获得的磁性 (填“能”或“不能”)长久保持。
(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,铁屑经过很长时间才掉下来,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述实验,发现甲、乙两图所示实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜 (填“是”或“不是”)磁性物质。
【答案】(1)磁化;磁性 (2)不能 (3)强 (4)不是
【解析】(1)使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化;
(2)不能保持磁性的铁磁性材料叫软铁;
(3)铁屑能够被吸引,说明钢棒存在磁性。
(4)只有铁、钴、镍等铁磁性物质才能被磁化,据此分析解答。
【解答】(1)比较甲、乙两图中的现象可知,当磁体靠近软铁棒时,软铁棒由于被磁化而显出磁性。
(2)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,这说明软铁棒获得的磁性不能长久保持。
(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,铁屑经过很长时间才掉下来,说明钢保持磁性的能力比较强。
(4)方齐用形状完全相同的铜棒重做上述实验,发现甲、乙两图所示实验过程中,铁屑均不能被吸引上来,这说明铜不是磁性物质。
变式1:(2023八下·越城期末)将两枚一元硬币放在条形磁体下方,硬币静止时情形应为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】磁化后的硬币,变成了磁体,通过磁极间的相互作用来进行判断。
【解答】当两个硬币都放在磁体的N极时,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,因此两个硬币的S极会吸引在磁体的N极上,两个硬币的下侧都为N极。
由于同名磁极相互排斥,两个硬币的下侧会张开,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
变式2:(2023八下·海曙期末)为了取出某一较深缝隙中的铁钉,小曙想到了以下方案,其中不可行的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】AB.条形磁铁吸引下面的铁钉,同时吸引上面的铁棒,于是铁钉被带出来,故A、B正确不合题意;
条形磁铁将铁棒磁化,铁棒变成一个磁体,铁棒再吸引铁钉,于是铁钉被带出来,故C正确不合题意;
条形磁铁不能将铜棒磁化,因此铜棒不会吸引下面的铁钉,那么铁钉不能被带出来,故D错误符合题意。
变式3:(2023八下·吴兴期末)如图所示,用条形磁铁N端,在一根钢棒上从左向右沿同一方向摩擦几次,钢棒具有磁性的情况是
A.钢棒无磁性 B.钢棒左端为N极
C.钢棒右端为N极 D.无法确定钢棒某端的极性
【答案】C
【解析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,根据磁极之间的作用规律分析。
【解答】根据题意可知,条形磁铁的S极每次都是停留在钢棒的右端,根据“异名磁极相互吸引”可知,钢棒的右端为N极,左端为S极。故C正确,而A、B、D错误。
考点三、磁场和磁感线
(一)磁场
(1)定义:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质,叫做磁场。磁体间的相互作用就是通过磁体周围的磁场发生的。
(2)性质:磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用,我们常用小磁针是否受到磁力的作用来检验小磁针的周围是否存在磁场。
(3)方向:科学上把小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。
(二)磁感线
(1)概念:仿照铁屑的排列情况,在磁场中画些带箭头的曲线,使曲线上任何一点的切线方向和放在该点的小磁针的北极所指的方向一致,这样的曲线就称为磁感线。
(2)方向:磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。
(3)强弱:磁场的强弱可以用磁感线的密疏来表示,磁感线密的地方磁场强,磁感线疏的地方磁场弱。
典例1:1852年,法拉第经过深入的思考和大量的尝试,建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了力线,依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。
小科进行了如下实验:①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。②把玻璃板放在条形磁铁上,观察细铁屑的分布情况。③轻敲玻璃板,再观察细铁屑的分布情况。请回答:
(1)如图所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你在答题卷对应的位置上画出经过A点的磁感线。
(2)实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来,而步骤③中轻敲玻璃板“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么?
【答案】(1)
(2)把撤有细铁屑的玻璃板放在条形磁铁上后,每一颗细铁屑都会被磁化,磁体会对细铁屑产生磁力的作用。由千细铁屑与玻璃表面之间存在摩擦,离磁极较近的细铁屑会被吸引到磁极附近,而离磁极较远的细铁屑受到的磁力较小,不足以克服摩擦而改变位置或排列方向,所以细铁屑排布尚无规律。轻轻敲动玻璃板,玻璃板受力而振动,细铁屑由于惯性保持静止状态,使细铁屑与玻璃板间弹力减小,甚至短暂分离,此,被磁化的每一颗细铁屑在磁力的作用下,会围绕磁铁呈辐射状有规律地排列起来,把磁体周围的磁场在一个平面上的分布情况形象地模拟出来。
【解析】(1)在磁体外部,磁感线总是从N极出来,然后回到磁体的S极,据此完成作图。
(2)①所有的铁屑都会被磁化,从而变成无数个小磁铁;
②铁屑受到磁力,但是小于摩擦力,因此不能规律排列;
③铁屑跳起时,摩擦力短暂消失,在磁力作用下规律排列,据此分析解答。
【解答】(1)从条形磁铁的N极按照铁屑排列形状画出一条曲线通过A点,然后回到磁体的S极,如下图所示:
变式1:(2024八下·嘉兴期末)使用磁吸式双面玻璃清洁器时,玻璃内外两块清洁器总是合在一起。下列磁感线模型能正确表示这一工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】在磁体周围,磁感线从磁体的N极出来,回到S极,据此分析判断。
【解答】使用磁吸式双面玻璃清洁器时,玻璃内外两块清洁器总是合在一起 ,说明它们为异名磁极。在磁极外部,磁感线从N极出来回到S极,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
变式2:(2024八下·杭州期末)a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示,下列说法正确的是( )
A.P点所在位置没有磁场
B.磁感线是真实存在的
C.磁体周围的磁场方向都相同
D.Q点的小磁针静止后N极指向右边
【答案】D
【解析】A.磁体周围存在磁场;
B.根据磁感线的定义判断;
C.磁体周围不同位置磁场方向不变;
D.当小磁针静止时,N极所指的方向就是该点磁场的方向。
【解答】A.磁体的周围存在磁场,因此P点有磁场,故A错误;
B.为了形象地描述磁场的性质,物理学中引入了磁感线,但磁感线不是真实存在的,故B错误;
C.磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向,则图中水平磁感线上各点的磁场方向都相同(即水平向右),而磁感线为曲线时,各点的磁场方向不同,故C错误;
D.由图可知,Q点的磁场方向水平向右,Q点放置小磁针静止后,由于小磁针N极的指向与磁场方向相同,所以N极指向右边,故D正确。
故选D。
变式3:(2024八下·长兴期末)两辆小车分别绑上一块磁铁,甲车右端紧靠乙车左端,松开时,甲、乙两车同时向相反方向运动,如图1所示。
(1)该现象说明:同名磁极相互 (选填“吸引”或“排斥”);
(2)如图2所示是某一磁体周围的部分磁感线,磁感线 (选填“是”或“不是”)客观存在的。若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 (选填“P”或“Q”)处。
【答案】(1)排斥 (2)不是;Q
【解析】(1)根据小车的移动方向确定受到磁力的方向即可;
(2)磁感线并不存在,是人为引入的,用于描述磁场的分布。当小磁针静止时N极所指的方向就是磁场方向。
【解答】(1)根据图1可知,两个N极靠近时小车反向运动,则受到排斥力,那么得到:同名磁极相互排斥。
(2)如图2所示是某一磁体周围的部分磁感线,磁感线不是客观存在的。根据图2可知,磁感线从左向右,那么b点的磁场方向指向Q点,则在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向Q处。
考点四、地磁场
1.概念:地球是一个大磁体,地球产生的磁场叫地磁场。
2.特点:地磁场与条形磁体磁场相似,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。
3.磁偏角:地磁的南北极与地理的南北极并不重合,它们之间的夹角叫磁偏角。我国宋代学者沈括最早发现了这一现象。
典例1:(2024八下·浙江期中)如图是我国早期的指南针——司南,由勺形的指南器具和外方内圆的底座组成。
(1)东汉学者王充在《论衡》中记载: “司南之村,投之于地,其柢指南”,其“柢”应该为磁体的 极。
(2)铜、铝、铁三种金属中,适合做司南底座的有 。
【答案】(1)S (2)铜、铝
【解析】司南是用天然磁石磨制成的勺子,其本质就是一块磁铁。
【解答】(1)根据题干:司南之杓,投之于地, 其柢指南 ,司南的长柄指的是地理的南极,所以其“柢”应该为磁体的S极。
(2)铁是磁性材料,用铁制作司南底座,由于有摩擦而影响司南指向南方的准确性、 铜铝不是磁性材料、铜铝制作司南底座。
变式1:(2024八下·临海期末)在班级组织的“自制指南针”活动中,小科同学将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上,多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶尖端总是指向南方(如图)。下列说法正确的是( )
A.树叶周围存在磁场和磁感线
B.树叶尖端指向的是地磁北极
C.指南针的“N”应该标注在树叶尖端处
D.条形磁铁S极靠近树叶尖端会相互吸引
【答案】B
【解析】指南针在水平位置静止指南的是S极,指北的是N极。磁体周围存在磁场,但是磁感线不是真实存在的。同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
【解答】A、树叶周围存在磁场,不存在磁感线,故A错误;
B、树叶尖端指向地理南极,即地磁北极,故B正确;
C、指南针的“S”应标注在树叶尖端,故C错误;
D、若用磁体的S极靠近树叶尖端(S极),不是异名磁极,不会相互吸引,故D错误。
故答案为:B。
变式2:(2024八下·奉化期末)据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼。当指南鱼静止时,它的鱼头指向北方,这是由于受到 的作用,指南鱼鱼头应标注 (填“南”或“北”)极。
【答案】磁力(或地磁场);北
【解析】指南针(指南鱼)是由于地磁场的作用指示南北方向的。
【解答】古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼头尾指向南北,然后将其放入水中冷却,依靠地磁场获得磁性,再将其放入水中漂浮,制成指南鱼。图中是它静止时的指向,鱼头应标注北极。
故答案为:地磁场;北。
变式3:(2023八下·金东期末)在项目化学习中,小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮和大头针制作简易指南针,制作过程如下:
①取2枚大号钢质缝衣针,分别将条形磁体沿同方向摩擦10余次(如图甲),使缝衣针磁化。
②将1张硬壳卡纸折成直角,将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧,用1块橡皮和1枚大头针做成支座,将插有缝衣针的卡纸支起,如图乙。
③确定简易指南针能否指示南北方向。
④在老师的指导下,针对制作指南针的科学性设计了评价表。
“自制指南针”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 指针磁性强,且能自由转动 指针磁性强,不能自由转动 指针磁性弱,不能自由转动
指标二 能准确指示南北方向,能保持水平平衡 能指示南北方向,不能保持水平平衡 不能指示南北方向,不能保持水平平衡
(1)将条形磁铁S极靠近图乙中缝衣针针尖,缝衣针被排斥,则缝衣针针尖的磁极为 极;
(2)在不添加器材情况下,若要确定简易指南针是否能够指示南北,应如何操作 ;
(3)根据评价量表进行测试评价,小科制作的指南针”指标-”被评为”优秀”,”指标二”被评为”合格”。为使该指南针的”指标二”达到优秀水平,请你对该指南针提出合理的改进建议 。
【答案】(1)S(2)多次转动简易指南针,观察能否恢复到南北方向(合理即可)
(3)在大头针上移动卡纸位置,直到能够保持水平平衡
【解析】磁极间相互作用关系:同名磁极互相排斥,异名磁极相互吸引。指南针指示南北是因为受到地磁场的作用。指南针的重心刚好在支架上时可以保持平衡。
【解答】(1) 缝衣针被 条形磁铁S极排斥 ,说明两者是同名磁极,则缝衣针针尖的磁极为S极;
(2)为了防止摩擦力等其他因素干扰实验,应多次转动简易指南针,观察能否恢复到南北方向;
(3)指南针不能保持水平平衡 ,说明它的重心不在支架上,所以在大头针上移动卡纸位置,直到能够保持水平平衡 。
1.(2024八下·长兴期中)如图甲,圆纸盒里藏着一个条形磁铁,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甲所示,则能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】小磁针静止时,北极所指的方向即为该点的磁场方向(或磁感线方向)。磁感线从磁体的北极出来回到南极。
【解答】根据磁感线方向的规定,从北极出来回到南极。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C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
2.(2023八下·海曙期末)如图是某条形磁体附近磁感线的示意图,若在靠近S极的P点放一个小磁针(按虚线指示放置,小磁针深颜色的一端为N极),当小磁针静止时,选项中能正确表示P点小磁针N极指向的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】首先根据磁感线的方向确定条形磁铁的磁极方向,再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向。
【解答】根据图片可知,磁感线从左端出来回到右端,则条形磁铁的左端为N极,右端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知,小磁针的左端为N极,右端为S极。由于P点与S极正对,因此小磁针沿水平方向,故B正确,而A、C、D错误。
3.(2024八下·杭州期中)将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上,下图中能够表示其静止时的示意图的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】地理北极附近是地磁南极,地理南极附近是地磁北极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理分析。
【解答】小磁针的北极(N极)应指向地磁南极,即指向地理北极附近;小磁针的南极(s 极)应指向地
磁北极极,即指向地理南极附近。另外,地磁两极连线与地理两极连线存在夹角(磁偏角), 所以小磁针的指向不会与地理两极连线重合。
故答案为:C。
4.如图甲所示为一森林俯视图。某探险小组进入森林后在Q处迷失方向,为走出森林,他们借助指南针来辨别方向,指南针指向如图乙所示,那么他们正确的前进方向应沿着指南针所在位置的( )
A.E方向 B.F方向 C.G方向 D.H方向
【答案】B
【解析】根据地理方向的相对位置,结合小磁针的指向判断东方所在的方向即可。
【解答】根据图片可知,上北下南左西右东,则出口在东方。当小磁针静止时,它的N极指向北,S极指向南。根据图乙可知,H为北,G为南,E为西,F为动,因此出口在F方向。
5.如图所示,两个外形相同的钢棒A、B相互吸引,则 ( )
A.A棒一定有磁性 B.A棒一定没有磁性
C.B棒不一定有磁性 D.B棒一定有磁性
【答案】D
【解析】根据物体是否具有磁性的判断方法解答。
【解答】如果A为磁体,那么A的中间磁性最弱。将B放在A的中间时相互吸引,则B肯定为磁体。
如果A不是磁体,则A没有磁性。将B放在A的中间时相互吸引,则B肯定为磁体。
故D正确,而A、B、C错误。
6.(2024九上·定海开学考)下列用磁感线描述磁体外部磁场中不正确的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的。
【解答】A、磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的,图中磁感线画法正确,故A正确;
B、图中磁感线符合同名磁极相互排斥的磁感线特点,故B正确;
C、地理的北极附近是地磁的S极,图中磁感线画法符合磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极,故C正确;
D、图中磁感线不符合同名磁极相互排斥的磁感线特点,形状如B选项所示,箭头指向S,故D错误。
故答案为:D。
7.(2024八下·柯桥期末)经科学家研究发现:在某些细菌的细胞质中有一些磁生小体,它们相当于一个个微小磁针。实验证明:在只有地磁场而没有其它磁场作用时,小水滴中的一些细菌会持续不断地向北游动,并聚集在小水滴北面的边缘。上文中提到的磁生小体N极指向( )
A.北方 B.南方 C.西方 D.东方
【答案】A
【解析】磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的。一个磁体无论多么小都有两个磁极,可以在水平面内自由转动的磁体,静止时总是一个磁极指向南方,另一个磁极指向北方,指向南的叫做南极(S极),指向北的叫做北极(N极)。之间呈现同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的现象。
【解答】我们把小磁针静止时,N极 的方向定义为北极;由于受到地磁场的作用,所以这些小细菌的北极指向北极;
故答案为:A
8.(2024八下·嵊州期末)据《武经总要》记载,古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼,多次将指南鱼轻轻旋转,静止后,观察到鱼尾总是指向南方。下列说法正确的是
A.鱼尾是指南鱼的N极
B.指南鱼的鱼尾指向地磁南极
C.指南鱼周围存在大量的磁感线
D.用磁体的N极靠近鱼尾,会相互吸引
【答案】D
【解析】AB磁体静止下来时,指南的一端为南极,指北的一端为北极;
C.磁体周围存在磁场,但是磁感线不是真实存在的;
D.同名磁极互相排斥、异名磁极相互吸引。
【解答】A.地球是一个大的磁体,地球和指南鱼的磁场相互作用,鱼尾指向地磁北极,地理的南极,故A错误;
B.地磁场的南极在地球的北极附近,地磁场的北极在地球的南极附近,如图所示,指南鱼鱼尾指向南方,根据异名磁极相互吸引,指南鱼尾头应标注“S”,故B错误;
C.指南鱼周围存在磁场,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.异名磁极相互吸引,指南鱼的鱼尾是S极,若用磁体的N极靠近鱼尾,会相互吸引,故D正确。故选D。
9.(2024八下·苍南期末)如图为家用窗帘磁扣,绳子两端的珍珠球中各含有磁铁.将两个珍珠球靠近便吸合在一起,此时两磁铁磁极的分布情况可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据磁极之间的相互作用规律分析判断。
【解答】根据“异名磁极相互吸引”的规律可知,两个珍珠靠近的位置应该是异名磁极,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
10.(2024八下·慈溪月考)如图所示的三个钢块,正确的判断是 ( )
A.都是磁体
B.都不是磁体
C.只有两个是磁体
D.可能都是磁体,也可能只有两个是磁体
【答案】D
【解析】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;磁体具有吸引铁、钴、镍的性质。
【解答】由图可知,B、C钢块相互排斥,故B、C钢块一定有磁性,且B、C相对的磁极为同名磁极。而B吸引A,则A有两种情况:①异名磁极相互吸引,A和B相对的磁极为异名,A有磁性,那么ABC都是磁体;②B能够吸引铁钴镍,A为铁钴镍中的一种,则A不是磁体,只有两个是磁体。故答案为:D。
11.(2024八下·余杭期中)在研究“磁极间的相互作用规律”时,实验小组的同学设计了下列四个方案,其中不可
行的是( )
A.图甲中,手拿一块条形磁铁,逐渐靠近悬挂在铁架台上的另一个磁铁的磁极
B.图乙中,将一条形磁铁放在小车上,手拿另一条形磁铁相互靠近
C.图丙中,两人各拿一块条形磁铁,并将各自的一个磁极相互靠近
D.图丁中,手拿条形磁铁,将磁极靠近小磁针的磁极
【答案】C
【解析】根据图片分析描述的实验过程和现象,哪个与磁极之间的相互作用规律无关,哪个就是正确选项。
【解答】A.图甲中,手拿一块条形磁铁,逐渐靠近悬挂在铁架台上的另一个磁铁的磁极,此时左边的条形磁铁要么靠近右边的磁铁,要么远离右边的磁铁,故A正确不合题意;
B.图乙中,将一条形磁铁放在小车上,手拿另一条形磁铁相互靠近,则小车受力后要么靠近,要么远离,故B正确不合题意;
C.图丙中,两人各拿一块条形磁铁,并将各自的一个磁极相互靠近,由于手对磁体的力,因此无法看到明显的吸引或排斥,故C错误符合题意;
D.图丁中,手拿条形磁铁,将磁极靠近小磁针的磁极,则小磁针的指向发生偏转,故D正确不合题意。故选C。
12.(2024八下·慈溪期末)在“探究蹄形磁铁周围磁场”的实验中,小科将玻璃板平放在磁体上并均匀地撒上一层铁屑,轻敲玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,如图所示。下列说法正确的是( )
A.撒铁屑可以将原来不存在的磁场显现
B.可以通过铁屑判断磁体磁场的方向
C.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
D.蹄形磁铁周围磁场的分布是均匀的
【答案】C
【解析】①在磁体周围空间存在一种特殊的物质,这种物质能对放入其中的磁体产生力的作用,这就是磁场。
②在磁体或电流的作用下,使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。
【解答】A、磁体周围始终存在磁场,借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点,但不是将原来不存在的磁场显示出来,故A错误。
B、可以通过铁屑判断磁体磁场大致分布,由于铁屑不能显示磁极,因而不能判读磁场方向,故B错误。
C、铁屑原来没有磁性,但在磁场的作用下能够获得磁性,说明铁屑被磁化了,故C正确。
D、由图可知,铁屑的分布是不均匀的,即条形磁体周围的磁场分布也是不均匀的,故D错误。
故答案为:C。
13.(2024八下·海曙期末)对下列四幅图解释错误的是( )
A.图甲两个磁极靠近时有排斥作用,说明同名磁极相互排斥
B.图乙中小磁针放在磁体周围不同位置,小磁针N极指向一定不变
C.图丙中地磁场的南极在地理北极的附近
D.图丁中铁粉的排列显示出磁铁周围磁场的分布情况
【答案】B
【解析】磁体是指能够产生磁场的物质或材料。是一种奇特的物质,它有一种无形的力,既能吸引一些物质,又能排斥一些物质。一般分为永磁体和软磁体。 磁体具有两极性,磁性北极N,磁性南极S,斩断后仍是两极N级、S极。单个磁极不能存在。同时,磁体具有指向性,如果把一个磁体悬挂起来,就会发现它的南极指向地理南极左右,北极指向北极左右。磁极间具有相互作用,同名磁极相斥、异名磁极相吸。磁体周围存在着一种物质,能使磁针偏转,这种物质在物理学上被称作磁场。磁场的分布通常用磁感来表示。
【解答】A. 图甲两个磁极靠近时有排斥作用,说明同名磁极相互排斥 ,A正确;
B. 图乙中小磁针放在磁体周围不同位置,小磁针N极指向会发生改变,小磁针静止时N极的方向表示磁场方向,放在此题不同的位置,磁场的方向发生改变,所以B错误;
C. 图丙中地磁场的南极在地理北极的附近 ,C正确;
D. 图丁中铁粉的排列显示出磁铁周围磁场的分布情况 ,D正确;
故答案为:B
14.(2023八下·吴兴期中)如图所示,在水平地面上的磁铁上方,有挂在弹簧测力计上的磁体或铁块。小明提着弹簧测力计向右缓慢移动,挂在弹簧测力计上的磁体或铁块下端,沿图示水平路线从A缓慢移到B。则图中能反映图中弹簧测力计示数F随位置变化的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,和“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”的规律分析。
【解答】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
A.当挂着的磁体向右移动时,相互吸引力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互排斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的,故A不合题意;
B.当挂着的磁体向右移动时,相互排斥力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互吸引力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变大的,故B符合题意;
CD.当挂着的磁体向右移动时,两端的引力较大,中间的引力较小,故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是先变小后变大,故C、D不合题意。
15.(2023八下·鄞州期末)如图所示是能写红黑双色的磁画板截面,按下写字笔黑色按钮写出黑色的字,按下红色按钮写出红色的字,刷子左右移动则字消失。写黑字时笔尖为 极,写字的原理是 。
【答案】N;异名磁极相互吸引
【解析】每个磁体都有两级,分别为北极(N)和南极(S),同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
【解答】从图中可以看出黑色端是磁体的S极,想要把S极吸上来需要笔尖是N极,所以写黑字时笔尖为N极,写字的原理是异名磁极相互吸引。
16.(2021八下·拱墅期中)小娴不小心将甲、乙两磁铁棒各摔成两半,破裂情况如图所示。若将两磁铁棒按原状自然接合,则甲棒两半将互相 ,乙棒两半将互相 。
【答案】吸引;排斥
【解析】如甲图摔断后,上面磁铁的下端产生一个S极,下面磁铁的上端产生一个N极。将二者靠近后,根据“异名磁极相互吸引”可知,二者相互吸引;
如乙图中摔断后,左右两部分的上端都为N极,下端都为S极,根据“同名磁极相互排斥”可知,两半相互排斥。
17.如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,b点的磁场比a点的磁场 (填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其S极指向 (填“P”或“Q”)处。
【答案】强;P
【解析】(1)在磁铁周围,磁感线越稠密,则磁场越强;磁感线越稀疏,则磁场越弱。
(2)在磁场中,小磁针静止时N极所指的方向为磁场方向。
【解答】(1)根据图片可知,b点的磁感线比a点更稠密,因此b点磁场比a点磁场强。
(2)根据图片可知,b点磁场方向指向Q,则小磁针的N极指向Q,S极指向P。
18.(2023八下·椒江期末)如图甲,司南是我国古代发明的指南针。指示方向的磁勺放置在光滑的底盘中心,可以自由转动。
(1)制作司南底盘的材料应该选用 (选填”铁”或”铜')。
(2)假想地球内有一块大磁铁,图乙、丙两个示意图中,合理的是 。
【答案】(1)铜(2)丙
【解析】(1)铁磁性材料包括铁、钴、镍等;(2)根据地球的磁场分布规律判断。
【解答】(1)根据甲图可知,司南本身为一个磁体,它在地磁场的作用下实现指南北的功能,而下面的底盘不能对其产生影响,因此底盘不能是铁磁性材料,古选用铜。
(2)地磁两极和地理两极交错分布,即地磁南极在地理北极附近,而地磁北极在地理南极附近,古选丙。
19.(2024八下·金东期末)地球的周围存在 (填“磁场”或“磁感线”), 其分布情况与 (填“条形”或“蹄形”)磁体相似,地磁南极在地理 附近。
【答案】磁铁;条形;北极
【解析】地球确实是个大磁体。地球产生的磁场叫地磁场。
【解答】】地球是一个大磁体,其周围存在磁场, 其分布情况与条形磁铁相似,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,地理的南北极与地磁的南北极并不重合。
20.(2024八下·苍南期中)如图所示,小灵用条形磁铁顺着一个方向反复摩擦缝衣针,再将其放在水中漂浮的一片树叶上,制成一个简易指南针。他多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到针尖总是指向南方。
(1)简易指南针的 (选填“针尖”或“针尾”)为南极。
(2)简易指南针能自动指示方向,这是因为受到 对其的磁力作用。
【答案】(1)针尖(2)地磁场
【解析】(1)指南针在水平位置静止指南的是S极,指北的是N极。
(2)磁体周围存在磁场,但是磁感线不是真实存在的。
(3)在对针进行磁化时,最终离开的部位与最终离开的磁极磁性是相反的。
【解答】(1)从图中可以看出,对针进行磁化时,针尖为S极,针尾为N极,则简易指南针的针尖为南极;
(2)简易指南针能够指示方向,是因为受到地磁场对其的磁力的作用。
故答案为:(1)针尖;(2)地磁场。
21.(2022八下·临海月考)桌面上放有一定量的铁屑,如甲图所示,将两根完全相同的条形磁铁A的N 极和磁铁B 的S 极放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑。如乙图所示,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,则被吸附的铁屑会 (选填“增加”“不 变”或“减少”)。若将吸附有铁屑的两极靠在一起,则吸附在连接处的铁屑会减少,原因是 。
【答案】减少;当磁铁 A 的 N 极和磁铁 B 的 S 极靠在一起时, AB 两个磁铁相当于一个大磁铁, 中间 的磁性减弱, 吸附连接处铁屑会减少
【解析】条形磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱,据此分析解答。
【解答】(1)如甲图所示,将两根完全相同的条形磁铁A的N 极和磁铁B 的S 极放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑。如乙图所示,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,此时这三者可以看作一个大的条形磁铁。由于条形磁体中间磁性最弱,那么被媳妇的铁屑会减少。
(2)若将吸附有铁屑的两极靠在一起,则吸附在连接处的铁屑会减少,原因是:当磁铁 A 的 N 极和磁铁 B 的 S 极靠在一起时, AB 两个磁铁相当于一个大磁铁, 中间的磁性减弱, 吸附连接处铁屑会减少。
22.(2023八下·武义期末)为辨别钢棒是否有磁性,小科设计实验进行探究。
(1)如图甲所示,当钢棒靠近小磁针时,若观察到小磁针与钢棒相互 ,则判断钢棒原来一定具有磁性;
(2)如图乙所示,若钢棒有磁性,将钢棒从图示位置水平向左移动到铁块左侧的过程中,弹簧测力计示数的变化情况是 。
【答案】(1)排斥(2)先变小再变大
【解析】磁极间的相互作用关系:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,同时磁体也可以吸引磁性物质。每个磁体有两个磁极,而磁极的磁性最强,对于条形磁体来说,两端分别是两个磁极,中间的磁性最弱。
【解答】(1)由于异名磁极相互吸引,同时磁体也可以吸引磁性物质,所以图中的实验若观察到小磁针与钢棒相互靠近,则不能判断钢棒原来一定具有磁性;但由于同名磁极相互排斥,若观察到小磁针与钢棒相互排斥,则能判断钢棒原来一定具有磁性;
(2)磁体上的不同部位的磁性强弱不一样,磁体两端磁性最强,而中间磁性最弱,因而铁块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,所以当钢棒水平向左移动的过程中,弹簧测力计的示数先变小再变大。
23.(2023八下·黄岩期末)小黄学习了”电与磁”后进行了如下两图的实验。请回答下列问题:
(1)图甲实验中,悬挂的钢棒在某一次转动后,静止时一端指南,一端指北,由此判断钢棒 (选填”一定有”、”一定没有或”可能有”)磁性。
(2)图乙实验中,弹簧测力计下端悬挂一条形磁铁,沿着另一条形磁铁自左向右水平方向移动时,弹簧测力计的示数将______。(选填字母)
A.逐渐减少 B.逐渐增大 C.保持不变
【答案】(1)可能有(2)B
【解析】(1)根据物体有无磁性的判断方法解答;
(2)首先根据磁极之间的相互作用规律确定条形磁铁受到磁力的方向,再根据二力平衡的知识分析测力计的示数变化。
【解答】(1)将钢棒悬挂起来,用手拨动多次后,总是一端指南一端北,这才说明钢棒有磁性。只做一次具有偶然性,因此这个钢棒可能有磁性。
(2)根据乙图可知,从左端到中间时,条形磁铁受到向上的排斥力,且磁力越来越小,则测力计的示数逐渐增大。从中间到右端时,条形磁铁受到向下的吸引力,且磁力越来越大,则测力计的示数增大。那么测力计的示数将逐渐增大。故选B。
24.为辨别钢棒是否有磁性,小明设计了以下方案进行探究。
(1)根据甲图实验现象, (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
(2)乙图实验中,悬挂的钢棒某一次转动后,静止时一端指南一端指北,由此判断钢棒 (填“一定”或“不一定”)具有磁性。
(3)根据丙图实验现象, (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
(4)丁图实验中,水平向右移动钢棒,弹簧测力计示数有变化, (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性,理由是 。
【答案】(1)不能 (2)不一定 (3)不能 (4)能;磁体两端磁性最强,中间最弱
【解析】(1)根据甲图可知,钢棒将大头针吸引起来。如果钢棒没有磁性,而大头针有磁性,那么也会出现这样的情形,则甲图实验不能判断钢棒有磁性。
(2)悬挂的钢棒只进行了一次转动,那么它静止下来的指向具有一定的偶然性,由此判断钢棒不一定具有磁性。
(3)根据丙图可知,钢棒吸引小磁针。小磁针本身有磁性,如果钢棒没有磁性,那么也会出现这样的情况,则无法判断钢棒有磁性。
(4)根据丁图可知,当悬挂的铁块水平向右移动时,弹簧测力计的示数发生改变,说明下面的钢棒肯定对铁块产生了力的作用,且大小不断变化,可以判断钢棒有磁性,理由是:磁体两端磁性最强,中间最弱。
25.(2024八下·苍南期中)根据题目的具体要求作图。
(1)根据图甲中小磁针N极的指向,标出磁体的N极和S极,并用箭头画出a点和b点的磁感线方向。
(2)磁体旁小磁针静止时所指的方向如图乙所示,画出通过小磁针中心的一条磁感线,并标出磁体的N、S极。
(3)在丙的括号中标出磁体的磁极(用“N”或“S”表示)和在 A 点标出磁感线方向。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】由于磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致,故可标出磁感线的方向。
【解答】(1)如图甲所示,小磁针北极指向为磁感线方向,磁感线指向S极,所以右端为N极、左端为S极;磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,磁感线方向如图所示:
;
(2)如图乙所示,小磁针北极指向为磁感线方向,磁感线指向S极,所以左端为N极、右端为S极;;
(3)如图丙所示,磁感线从N极出,小磁针N极指向与磁感线方向相同,所以A点标出磁感线方向向右,如图所示:。
26.(2023八下·拱墅期末)小乐听说银行卡靠近核磁共振机器会被消磁,于是她想选择某种材料制作保护卡套防止银行卡被消磁。为了完成任务,小乐设计了如图甲所示装置来探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的种类是否关。她保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入形状、面积和厚度相同,材料不同的板材,观察吸引回形针的个数,实验数据如表所示。
磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 塑料板
吸引回形针数量/个 4 1 1 3 3
(1)分析数据可知,吸引回形针数量越少,说明该材料对吸引力的影响 。(选填“越大”“越小”或“相同”)
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性强弱的影响不明显,原因可能是 。
(3)如图乙所示,可以解释以上现象产生的原因,把卡放在磁场中的铁质壳内,外部磁场绝大部分沿铁质球壳壁“通过”,几乎不会进入球内空间,因此,内部物体不受外部磁场影响。给如图乙所示现象选择最合适的名字______。
A.“超磁现象” B.“磁屏蔽现象” C.“消磁现象” D.“磁化现象”
【答案】(1)越大(2)铝不是磁性物质,不能被磁化(3)B
【解析】(1)回形针的数量越少,说明磁力减小越多,那么该材料对吸引力的影响越大;
(2)磁体吸引铁、钴、镍等金属的性质叫磁性,只有铁磁性物质才能被磁化;
(3)根据题目的描述选择合适的名称即可。
【解答】(1)分析数据可知,吸引回形针数量越少,说明该材料对吸引力的影响越大;
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性强弱的影响不明显,原因可能是:铝不是磁性物质,不能被磁化。
(3)根据“外部磁场绝大部分沿铁质球壳壁“通过”,几乎不会进入球内空间”可知,此时磁场并没有增大,也没有消失,只是形成了一个没有磁场的内部空间,应该为磁屏蔽现象,故B正确,而A、C、D错误。
27.(2024八下·义乌期末)项目化学习小组分三个阶段开展了“永磁体磁场分布研究系列活动”。通过理论联系实践加深了对相关知识的理解,学习能力也获得了有效的提升。
(1)活动一:理论绘图—磁感线分布
根据磁极间的相互作用规律,两个条形磁铁靠近时,虚框范围内的磁感线分布正确的是 ;
甲 乙 丙
(2)活动二:实践检验—用铁屑显示磁感线
如右图,一块光滑透明的玻璃板,在一个表面贴上白色书写纸(作为背景,便于观察),将条形磁铁放在玻璃板的下表面,然后在玻璃板上面均匀撒上铁屑,如图所示。用手轻敲玻璃板,使铁屑沿磁感线走向分布,实践结果与理论绘图一致、效果很理想。
从减小摩擦角度考虑,铁屑应撒在 (选填“贴有”或“未贴”)白色书写纸面的玻璃板更合理;
(3)活动三:优化创新—自制磁感线模型
同学们利用熔化的蜡烛液、电熨斗(通电后靠近物体使其升温)等器材进行如下操作,制成了“固定的铁屑磁感线”模型(如右图)。请将操作补充完整:
①将一张白色书写纸放入熔化的蜡烛液中浸渍均匀后取出晾干,使纸质表面覆盖一层蜡,打磨光滑后成一张白色含蜡纸板;
②将蜡纸放在玻璃板上,再均匀撒上铁屑,条形磁铁放在玻璃板下面轻敲玻璃板使铁屑沿磁感线走向分布;
③ 。
【答案】(1)乙
(2)未贴
(3)用电熨斗靠近纸板,使蜡烛变软后,立即移走电熨斗,待蜡液冷却凝固后粘住铁屑。
【解析】(1)根据磁体周围磁感线的环绕方向判断;
(2)接触面越粗糙,则受到的摩擦力越大,越不利于铁屑的自由移动,从而呈现磁体周围磁场的分布规律;
(3)用电熨斗对蜡烛加热,它会熔化成液态,当其凝固时就能将铁屑的位置固定住,从而保持铁屑的相对位置。
【解答】(1)磁体周围的磁感线,总是从N极出来,然后回到S极,则两个N极的磁感线箭头向外,且呈顶牛之势,故选乙。
(2)从减小摩擦角度考虑,铁屑应撒在未贴白色书写纸面的玻璃板更合理,因为玻璃板表面更光滑,摩擦力更小;
(3)步骤③的内容如下:
③用电熨斗靠近纸板,使蜡烛变软后,立即移走电熨斗,待蜡液冷却凝固后粘住铁屑。
28.(2024八下·海曙期末)小曙用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针,制作过程如下:
①取2枚大号钢质缝衣针, ? ,使缝衣针磁化。
②将1张硬壳卡纸折成直角,将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧,用1块橡皮和1枚大头针做成支座,将插有缝衣针的卡纸支起。
③确定简易指南针能否指向南北方向。
④在老师的指导下,小曙针对自制指南针设计了评价量表。
“自制指南针”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 指针磁性强,且能自由转动 指针磁性强,不能自由转动 指针磁性弱,不能自由转动
指标二 能准确指示南北方向,能保持水平平衡 能指示南北方向,不能保持水平平衡 不能指示南北方向,不能保持水平平衡
(1)请将①中的实验步骤“ ”补充完整: 。
(2)将条形磁铁S极靠近图中缝衣针针尖,缝衣针被排斥,则缝衣针针尖的磁极为 极。将自制的指南针多次转动,针尖的指向始终为同一个方向,原因是 。
(3)根据评价量表进行测试评价,小曙制作的指南针“指标一”被评为“优秀”,“指标二”被评为“合格”,为使该指南针的“指标二”达到优秀水平,请你对该指南针提出合理的改进建议 。
【答案】(1)将缝衣针沿磁铁的S-N方向摩擦10余次
(2)S;针尖的指向始终为同一个方向是因为受到地磁场的作用
(3)调整指南针的重心位置
【解析】(1)根据磁化的方法解答;
(2)根据磁极之间的相互作用规律分析解答。由于地磁场的作用,所有的磁体都有指南北的性质。
(3)只有指南针的重力作用线从支点的位置经过,指南针才能保持平衡,据此分析解答。
【解答】(1)①中的步骤是将缝衣针磁化,则方法为: 将缝衣针沿磁铁的S-N方向摩擦10余次 。
(2)将条形磁铁S极靠近图中缝衣针针尖,缝衣针被排斥,根据“同名磁极相互排斥”可知,缝衣针针尖的磁极为S极。
自制的指南针多次转动,针尖的指向始终为同一个方向,原因是:针尖的指向始终为同一个方向是因为受到地磁场的作用。
(3)根据表格可知,指标二的优秀和合格的区别就在于是否能保持平衡,那么为了使指标二达到优秀水平,合理的建议为: 调整指南针的重心位置 。
思维导图
举一反三
典例分析
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典例分析
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课后巩固
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