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浙教版科学 八年级下册 1.1 指南针为什么能指方向
一、单选题
1.将两个完全相同的条形磁铁按图所示一个挨一个连接起来,最后出现的磁极个数为(?? )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识,她归纳整理如下,其中正确的有(?? )
①磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近
A.①④ B.②③ C.①② D.②④
3.实验表明,磁体能吸引1元硬币,对这种现象解释正确的是(?? )
A.硬币一定是铁做的,因为磁体能吸引铁
B.硬币一定是铝做的,因为磁体能吸引铝
C.磁体的磁性越强,能吸引的物质种类越多
D.硬币中含有磁性材料,磁化后能被吸引
4.橡皮泥具有很强的可塑性,深受小朋友们的喜爱。现在有一种爱“吞”磁铁的橡皮泥,把高强磁铁放在旁边,磁铁会被慢慢吞噬(如图所示)。磁铁会被吞噬的原因是(?? )
A.橡皮泥中含有磁性物质 B.橡皮泥有较强的粘连性
C.高强磁铁具有动能 D.橡皮泥受到磁铁的压力
第4题图 第6题图 第7题图
5.为了判断一根铁棒是否具有磁性,小明进行如下四个实验,根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是(?? )
A.将悬挂的铁棒多次转动,静止时总是南北指向
B.将铁棒一端靠近小磁针,相互吸引
C.将铁棒一端靠近大,头针,大头针被吸引
D.水平向右移动铁棒,弹, 簧测力计示数有变化
6.如图所示,在条形磁铁的一端吸引着两个大头针的针尖部,则这两个大头针的针帽将(?? )
A.互相排斥 B.互相吸引 C.既不排斥也不吸引 D.无法确定
7.为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性,甲、乙、丙、丁四位同学各自设计了一个实验,其中不能达到目的的是(?? )
A.甲将实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B.乙将实验中的两根条形磁铁相互平移靠近
C.丙将实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向右移动
D.丁将实验中放在一堆大头针中的条形磁铁提起
8.在地球表面的某位置,发现能在空间中自由转动的小磁针静止时沿竖直方向,且S极向下(提示:指向地心为下,远离地心为上),则小磁针所在位置在地球的(?? )
A.北磁极附近 B.南磁极附近 C.赤道附近 D.以上均有可能
9.在一根条形磁铁附近平行放置一根与磁铁形状完全相同的棒状物体XY后,其周围磁场磁感线的分布情况如图甲所示。将XY两端对调以后,磁感线分布情况未发生改变,如图乙所示。则棒状物体XY可能是(?? )
A.软铁棒 B.条形磁铁,其中X端为N极 C.铜棒 D.条形磁铁,其中Y端为N极
10.如图是我国早期的指南针﹣﹣司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。“柢”指的是司南长柄,下列说法中正确的是(??? )
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用 ②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近 ④司南长柄一端是磁石的北极
A.只有①②正确???B.只有①④正确????C.只有②③正确???? D.只有③④正确
第9题图 第10题图 第12题图
11.如图所示,磁感线正确的是(?? )
A.?B.C.D.
12.如图所示,当弹簧测力计吊着一磁铁沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端,此过程中测力计示数与水平位置的关系可表示为(?? )
A. B.C.D.?
二、填空题
13.如图所示,一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了。实际上这张新钞票依然完好无损,这里应用了磁现象的有关知识。原来,这支笔的笔杆(纸币的下方)与笔头(纸币的上方)可以互相分离,笔杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁,则笔头内的材料可能含有________(选填“铝”、“铁”或“塑料”)。若想探究笔头内材料是否有磁性,现提供下列器材:①小磁针、②大头针、③碎纸屑,其中可用来完成探究任务的有________(填序号)。
14.如图所示,已经画出了两个磁极间的磁感线,两个磁体的A端为________极,B端为________极。
15.如图所示是“悬空的磁环”示意图,假设甲、乙、丙三个磁环相同,中间塑料管是光滑的。若甲的上端为S极,则乙的上端为________极;当磁环都处于静止状态时,甲对乙的作用力为F1 , 丙对乙的作用力为F2 , 则F1________(填“<”“=”或“>”)F2。
第13题图 第14题图 第15题图
16.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________(填“吸引”或“排斥”)。
第16题图 第17题图 第18题图
17.如图所示的是用来描绘某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.小明同学用硬纸板和大头针制作底座,把两根缝衣针磁化后,穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,就制成了一个如图所示的指南针。指南针能指南北说明地球周围存在着________,该指南针静止后,针尖指南方,则针尖是指南针的________?(填“N”或“S”)极。?
19.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的N极和磁铁B的S极如甲图所示放置在靠近铁屑的上方,吸附一定量的铁屑.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________(选填“增加”、“不变”或“减少”);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”)。
三、实验探究题
20.磁铁具有吸引铁、钴、镍等磁性物质的性质,某小组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哪些因素有关.如图所示,他们选择厚度、面积相同,材料不同的物体,放入磁场的同一位置进行实验,通过比较吸引回形针的数量来判断磁体对回形针吸引力的大小,所得的实验数据如表所示.
物体材料 铁板 镍板 塑料板 铝板 玻璃板
回形针数量/个 2 2 4 4 4
(1)根据实验现象可初步判断:________________有关。
(2)有人用铁皮套保护磁卡使之免受外界磁场影响.根据本实验结果,请您对此做出评价,并简要说明理由:________________________________________。
21.如图为一种椭球体磁铁,该磁铁磁性最强的部位在哪里呢?小明认为在磁铁的两端。为了验证自己的猜想,他做了如下的实验:
步骤1:将两个磁铁按图甲放置,手拿住上面的磁铁,将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端,下面磁铁均掉落。
步骤2:将两个磁铁按图乙放置,手拿住上面的磁铁,下面的磁铁不会掉落。
(1)根据小明的实验,可判断出小明的猜想是________?(填“正确”或“错误”)的。
(2)要确定该磁铁磁性最强的部位,你还能想到的实验方案是________________________。
22.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:磁极呈上中下分布(例如图丙,上、下面为N极,中部为S极)。
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定猜想3是错误的。你认为他们判断的依据是________。
(2)为了验证其他猜想,他们用细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________是错误的。
(3)为了验证剩下的一个猜想是否正确,环形磁体可以________悬挂起来,如果出现的现象是________________,说明该猜想正确。还可以使用________证明该猜想正确与否。
23.利用材料A制造强力磁铁。
(1)加热材料A,温度一直低于其熔点,一段时间后,A质量不变、体积减小,此过程中,A处于________?(填“固态”“液态”或“固液混合态”),依据公式________,A的密度________?(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)如图甲所示,A的每个原子都有N、S极,相当于磁性很弱的“小磁铁”,“小磁铁”杂乱无章排列时,A对外不显磁性,当“小磁铁”按图乙所示同向排列时,A具有磁性(如图丙),强力磁铁不耐高温,高温加热会使磁性消失,从分子热运动的角度解释为什么高温会让强力磁铁磁性消失:________。
(3)对材料A进行磁化,使其由原来的无磁性到有磁性,请从微观角度对此现象解释:________。
四、解答题
24.如图1,根据放在两个磁极间小磁针的指向,标出两个磁极的名称及a、b两条磁感线的方向;在图2中画出磁感线的方向,并标明磁体的N 极和 S 极。
图1 图2
25.小明把一根条形磁铁放在玩具船上(船头方向为条形磁铁的S极),把船放在静水中,船头向着东方。松手后,小明惊奇的发现船头转动起来.
(1)小船为什么会转起来?
(2)猜一猜船头转动到什么方向时会静止下来,为什么?
27.小华同学在学习了“磁化”内容后,将一枚缝衣针在一块磁铁上按教科书上所述的方法来回摩擦,使缝衣针磁化而具有了磁性.他指南针检验,发现缝衣针的尖端为N极(即北极).
小华想,缝衣针是钢制成的,容易被磁化,但如何使已磁化的钢针失去磁性呢?于是,他将钢针按教科书上的方法反方向来回摩擦,结果缝衣针依然有磁性,并且尖端变为S极(即南极),他又想,经棒打、振动磁体后,钢针的磁性会不会消失呢?于是他将针往地上摔打,发现钢针仍能吸引大头针,钢针的磁性没有消失.
小华又想,如果将钢针放在火上加热后,钢针的磁性是变强、变弱,还是消失?
小华设计并做了实验.
他将已被磁化的钢针,用钳子夹着放在蜡烛火焰上加热和,几秒钟后取下来,发现钢针还吸引大头针.他又将这枚钢针放在蜡烛火焰上继续加热,直到钢针红了才取下来,冷却后,再用钢针吸引大头针时,一根大头针也吸不上去了.
请回答下列以下问题:
(1)根据上述叙述,你可以得出什么结论?
(2)你认为这一结论有什么应用?
参考答案
一、单选题
1.【答案】B
【解析】任何一个磁体都有两个磁极,将两个完全相同的磁体连接起来可以构成一个大磁体,因为每个磁体都有两个磁极,所以构成的大磁体也有且只有两个磁极,即一个是N极,一个是S极;故A、C、D错误,B正确;
2.【答案】A
【解析】①磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在,这是典型的转换法;故①正确;
②磁感线是不存在的,是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线;故②错误;
③磁感线是不存在的;故③错误;
④地球是一个巨大的磁体,地磁场的南极在地理北极附近,地磁场的北极在地理南极附近,故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近;故④正确;故B、C、D错误,A正确;
3.【答案】D
【解析】 A、硬币不一定是铁做的,含有铁、钴、镍的磁性材料都能被磁体吸引;故A错误;
B、硬币不是铝做的,因为磁体不能吸引铝;故B错误;
C、磁体的磁性越强,能吸引的物质数目越多;故C错误;
D、磁性材料是容易被磁化的物质,如铁、钴、镍,这些磁性材料都容易被磁体吸引。硬币中含有磁性材料,磁化后能被磁铁吸引;故D正确;
4.【答案】A
【解析】磁铁具有磁性,磁铁会被吞噬是由于受到力的作用,而橡皮泥与磁铁并未接触,这说明橡皮泥中含有磁性物质;故B、C、D错误,A正确;
5.【答案】B
【解析】A、受地磁场的作用,当铁棒静止时,铁棒总是指向南北方向,说明该铁棒具有磁性;故A正确;
B、小磁针靠近铁棒,即使铁棒没有磁性,小磁针也会吸引铁棒,所以不能确定铁棒是否具有磁性;故B错误;
C、铁棒能够吸引大头针,说明铁棒具有能够吸引铁、钴、镍等物质的性质,说明该铁棒具有磁性;故C正确;
D、将铁棒从挂有铁块的弹簧秤下向右移动,会发现铁棒两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大,即弹簧测力计示数有变化,说明该铁棒具有磁性;故D正确;
6.【答案】A
【解析】两个大头针被磁铁磁化,靠近磁体的被磁化成异名磁极,而距磁极较远的一端被磁化成同名的磁极;大头针的针帽部分均被磁化成了N极,利用同名磁极相互排斥的原理可知,这两个大头针的针帽将相互排斥;故B、C、D错误,A正确;
7.【答案】B
【解析】A、将甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球,会发现条形磁铁的两端对小铁球的作用力大,中间对小铁球的作用力小,即可判断条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性;故A正确;
B、将乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近,由于两个条形磁铁的两端磁性最强,在两端的磁力作用下整个条形磁铁一起对另一条形磁进行作用,不能分辨条形磁铁哪个部位磁性最强或者最弱;故B错误;
C、将丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向右移动,会发现条形磁铁两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大,即可判断条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性;故C正确;
D、将丁实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起,会发现条形磁铁两端吸引的大头针数目比较多,中间吸引的大头针数目比较少,即可判断条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性;故D正确;
8.【答案】A
【解析】小磁针的S极指向下,其指向应该是地磁的北极,所以小磁针位于地磁的北极附近,即地理的南极附近;故B、C、D错误,A正确;
9.【答案】A
【解析】将XY两端对调以后,磁感线分布情况未发生改变,说明把棒状物两端对调后,磁极发生了变化,同时说明此棒状物不是永磁体,而是由铁或钴镍制成的棒在条形磁铁的作用发生了磁化;故B、C、D错误,A正确;
10.【答案】A
【解析】(1)司南是一个磁体,所以指南北是由于它受到地磁场的作用,故①说法正确;
(2)地理南极就是地磁的北极,根据“司南之杓,投之于地,其柢指南”,“柢”指的是司南长柄”可知,司南长柄指的是地磁场的北极,故②说法正确;
(3)由地磁场图可知,地磁场的南极在地球地理的北极附近,故③说法错误;
(4)地理南极就是地磁的北极,根据“司南之杓,投之于地,其柢指南”,“柢”指的是司南长柄”可知,司南长柄指的是地磁场的北极,所以司南长柄一端是磁石的南极,故④说法错误。综上分析,①②正确,③④错误,选项A正确。
11.【答案】C
【解析】A、磁感线北出南进,A中磁感线进入北极,A错误;
B、磁感线北出南进,图中有部分磁感线进入南极,B错误;
C、图中磁感线北出南进,C正确;
D、磁感线从北极出,南极进,图中有一条磁感线从南极出北极进,D错误。
12.【答案】D
【解析】弹簧测力计的示数主要由所挂磁铁的重力和所挂磁铁所受到的力决定。当弹簧测力计位于A端时,根据同名磁极相互排斥可知,所挂的条形磁铁受到向上的斥力的作用。随弹簧测力计向B端移动受到向上的斥力逐渐减小,弹簧测力计示数增大,靠近B端时,同名磁极相互吸引,弹簧测力计示数增大,所以在A移到B的过程中弹簧测力计的示数始终增大,D选项正确。
二、填空题
13.【答案】铁;①②
【解析】根据磁性可知,只有铁钴镍等物质能被磁铁吸引,所以被笔杆内的小磁铁吸引的笔头内的材料可能含有铁。要探究笔头内材料是否有磁性。根据磁性能吸收铁钴镍等物质的性质,可让笔头去靠近铁质的物体,也可通过磁极间的相互作用。所以可用来完成探究任务的有①②。
14.【答案】N;N
【解析】由图可见,磁感线从a极和b极出发,并且互相排斥,因此a、b为同名磁极,都是N极;
15.【答案】N;<
【解析】若甲的上端为S极,则甲的下端为N极,因为甲、乙两个磁环相互排斥,所以乙的上端为N极;对乙磁环进行受力分析可知,乙磁环受到的向下的力有:竖直向下的重力G、甲对乙的作用力F1;向上的力只有丙对乙的作用力F2 , 因乙磁环处于静止状态即乙环所受到合外力为零,所以F2=G+F1 , 所以F1小于F2;
16.【答案】N;吸引
【解析】如图乙,利用同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的原理判断,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因为左边裂纹的磁极是S极、右边裂纹的磁极是N极,所以这两段会相互吸引;
17.【答案】强;P
【解析】从图中可以看出b点比a点磁感线密集,所以b点的磁场比a点的磁场强;小磁针静止时,北极所指的方向就是b点磁感线的方向,也就是磁感线的方向,所以S极指向P处;?
18.【答案】磁场;S
【解析】由分析可知,指南针能指南北说明地球周围存在着磁场。地球的磁场是由地理的南极指向地理的北极,所以小磁针静止时N极指向北极,S极指向南极,所以填S极。
19.【答案】减少;减少
【解析】如甲图,当A磁体的N极和B磁体的S极靠在一起时,AB两个磁体相当于一个大磁体,大磁体的中间磁极减弱,吸引的铁屑会减少.
如乙图,当A磁体的N极和B磁体的S极间放一个软铁棒时,软铁棒会被AB磁体磁化,两个磁体和被磁化的软铁棒相当于一个磁体,中间磁极减弱,吸引的铁屑会减少.
故答案为:减少;减少.
三、实验探究题
20.【答案】(1)物体对磁性屏蔽的效果与物体的材料
(2)铁对磁性屏蔽效果明显
【解析】(1)分析数据可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量较少,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;
从表中数据知道,铝、玻璃和塑料,吸引回形针的数量较多,说明铝、玻璃和塑料对吸引力的影响较小,即对磁性屏蔽效果不明显;说明物体对磁性屏蔽的效果与物体的材料有关;(2)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皮套中,磁性就能长时间保持了.
21.【答案】(1)错误
(2)利用铁屑,比较磁铁不同部位所吸引铁屑的多少
【解析】(1)根据步骤1和步骤2可知,这种椭球体磁铁磁性最强的部分在侧面,由磁铁的磁性最强部分位于磁极可知,侧面是磁极,所以小明的猜想是错误的;
(2)可以根据磁铁的不同部分的磁性强弱不同,磁极磁性最强。可以让磁铁去吸引铁质小物体,通过观察吸引的多少来判断磁极位置。所以实验方案是:利用铁屑,比较磁铁不同部位所吸引铁屑的多少。
22.【答案】(1)一个磁体只可能有两个磁极
(2)1
(3)竖直;磁体总停留在一个位置静止;铁屑
【解析】(1)每一个磁体有且仅有两个磁极,即一个N极,一个S极,即猜想3是错误的判断的依据是:一个磁体只可能有两个磁极;
(2)如果猜想1正确,用细线将环形磁体水平悬挂起来,由于地磁场的作用,磁体在特定位置才能保持静止,结果观察到磁体在任意位置都能保持静止,这说明猜想1是错误的;
(3)为验证猜想2是正确的,可以将环形磁铁竖直悬挂,由于地磁场的作用,环形磁铁会一端指南,一端指北,停留在一个位置,并不会指向其他方向;由于磁体的不同部位磁性不同,可以在磁铁的周围放置铁屑,吸引铁屑多的部位为磁极;
23.【答案】(1)固态;ρ=m/V;增大
(2)低温时,磁铁内原子的同名磁极是同向排列的,对外显磁性;高温加热时,分子运动加快,原子排列杂乱无章,对外不显磁性
(3)原来杂乱无章排列的原子在外力的作用下进行了同向有序的排列
【解析】(1)加热材料A,温度一直低于其熔点,一段时间后,A质量不变、体积减小,此过程中由于温度低于熔点所以A处于固态,依据公式ρ=m/V,物体的质量不变,体积减小了,所以A的密度增大;
(2)低温时,磁铁内原子的同名磁极是同向排列的,对外显磁性;高温加热时,分子运动加快,原子排列杂乱无章,对外不显磁性;
(3)对材料A进行磁化,使其由原来的无磁性到有磁性,请从微观角度对此现象解释:磁化使原来杂乱无章排列的原子在外力的作用下进行了同向有序的排列。
四、解答题
24.【答案】解:如图所示:
【解析】根据小磁针N极的方向可以确定磁感线的方向,由磁感线的方向可以确定磁铁的N、S极;由图可知:小磁针静止时N极指向的方向为该点磁感线的方向一致;再根据磁感线在磁体的周围是从N极出来,回到S极;
25.【答案】(1)条形磁铁的S极指向船头,船头向着东方.因地磁场沿南北方向,地球南极处为地磁场的N极,地球北极处为地磁场的 S 极;因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小船会转起来;
(2)因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,条形磁铁的 S 极指向船头,船头慢慢转向指南(地磁场的N极)的方向并静止下来
【解析】(1)条形磁铁的S极指向船头,船头向着东方.因地磁场沿南北方向,地球南极处为地磁场的N极,地球北极处为地磁场的S极;因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小船会转起来;
(2)因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,条形磁铁的S极指向船头,船头慢慢转向指南(地磁场的N极)的方向并静止下来。
27.【答案】(1)解:因为将磁化的钢针,火焰上加热几秒钟后,钢针还吸引大头针.但将这枚钢针放在火焰被烧红后,取下来,冷却后,一根大头针也吸不上去;所以由此可知磁体的磁性是可变的,当温度达到一定程度时,其磁性会消失
(2)解:可制作与温度有关的温度报警器,即当温度达到一定值时,磁体失去磁性,使开关闭合,电铃发出声响.
如:火灾自动报警装置、电饭锅的温控开关等等
【解析】(1)从材料中知,当钢针被烧红,冷却后,一根大头针也吸不上去,而在常温下,钢针吸引大头针小铁钉,加热几秒钟后取下来,钢针还吸引大头针;故可得出:磁体的温度达到一定程度时,其磁性会消失;
(2)可设计一个由磁体温度达到一定程度时,因磁性消失而使开关就闭合,能自动报警的装置器.
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