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八年级下册科学 核心概念专题集训
专题一 磁现象（教师版）
一、科学概念的理解与拓展
科学概念1　磁体和磁极
例1．图甲为干簧管开关的结构图，其中磁簧片是一种有弹性、易被磁化的软铁材料，被固定于玻璃管内。将条形磁体靠近并与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片触点就会闭合，电路接通如图乙所示；当条形磁体远离干簧管时，触点就会断开。则下列说法正确的是（　　）
A．根据需要软铁簧片可以用塑料片替换
B．触点相互接触利用的是同名磁极相互吸引的原理
C．利用条形磁体使软铁簧片被磁化，触点相互吸引使电路处于导通状态
D．条形磁体远离干簧管时，触点相互排斥使电路处于断路状态
【解答】解：A、塑料不能被磁化，故不可以把软磁铁换成塑料，故A错误；
B、触点相互接触利用的是异名磁极相互吸引的原理，故B错误；
C、利用条形磁体使软铁簧片被磁化，触点相互吸引使电路处于导通状态，故C正确；
D、条形磁体远离干簧管时，触点间没有作用力使电路处于断路状态，故D错误。
故选：C。
变式1 如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知和的重力分别为和，若弹簧测力计的示数为，则下列说法正确的是（　　）
A．所受的重力与对的吸引力是一对平衡力
B．对弹簧测力计的拉力大小为
C．对地面的压力为
D．对的吸引力大于对的吸引力
【答案】A
【详解】D．P对Q的吸引力和Q对P的吸引力是一对相互作用力，这两个力的大小相等，故D错误；
B．已知弹簧测力计的示数为4G，且弹簧测力计对P的拉力与P对弹簧测力计的拉力是一对相互作用力，所以P对弹簧测力计的拉力大小为4G，故B错误；
C．对P进行受力分析：P受到竖直向上的弹簧测力计的拉力F拉、Q对P的吸引力FQP、竖直向下的重力GP。由题可知，F拉=4G，根据力的平衡条件可得
FQP=F拉-GP=4G-G=3G
即Q对P的吸引力大小为3G。由于力的作用是相互的，所以P对Q的吸引力也是3G。对Q进行受力分析：Q受到竖直向下的重力GQ、竖直向上的支持力F支持、P对Q的吸引力FPQ；根据力的平衡条件可得地面对Q的支持力
F支持=GQ-FPQ=3G-3G=0
地面对Q的支持力为0，则Q对地面的压力也为0，故C错误；
A．此时Q静止在地面上，地面对Q的支持力为0，此时Q受到P对Q的吸引力和重力的作用，两个力的大小均为3G，方向相反，在同一条直线上，作用在同一物体上，这两个力是一对平衡力，故A正确。
故选A。
科学概念2 磁化
例2．以下四个用来比较条形磁铁的两端与中间磁性的强弱的实验，其中不能达到目的是（　　）
A．实验甲中将条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B．实验乙中将两根条形磁铁相互平移靠近
C．实验丙中将条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向左移动
D．实验丁中将放在一堆大头针上的条形磁铁提起
【解答】解：A、甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球，小球会跑到磁体的两极上，而中间部分没有，说明两端磁性强，中间弱，故A不符合题意；
B、乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近，由于越来越近，磁体之间的引力越来越大，但是感觉不到中间磁力和两端磁力的差异，故B符合题意；
C、丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动，弹簧测力计的示数先变小后变大，说明两端磁性强，中间磁性弱，故C不符合题意；
D、将丙实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起，磁体两端的大头针数目多，中间几乎没有，说明两端磁性强，中间磁性弱，故D不符合题意。
故选：B。
变式1 在项目化学习中，小科用条形磁体，大号缝衣针，硬卡纸，橡皮，大头针制作简易指南针，同时针对制作指南针的科学性设计了评价表，指南针制作过程如下：
步骤Ⅰ：取2枚大号钢质缝衣针，将缝衣针沿条形磁体的S﹣N方向摩擦10余次，使缝衣针磁化。
步骤Ⅱ：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，如图所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。
步骤Ⅲ：观察简易指南针静止时的指向，判断其是否具有指南北的性质。
步骤Ⅳ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。
“自制指南针”评价量表（节选）
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，能保持平衡 能指示南北方向，不能保持平衡 不能指示南北方向，不能保持平衡
（1）被磁化后的缝衣针的南北极怎样确定 　将条形磁铁S极靠近图中缝衣针针尖，缝衣针尖被排斥，则缝衣针针尖的磁极为S极，针尾为N极；缝衣针尖被吸引，则缝衣针针尖的磁极为N极，针尾为S极　（写出一种简易的推断方法）。
（2）在步骤Ⅲ中，怎样判断你制作的简易指南针是否具有指示南北的性质 　将自制的指南针多次转动，静止时指示的方向与地图确定的方向进行比较　？
（3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“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：　调整指南针的重心位置　。
【解答】解：（1）将条形磁铁S极靠近图中缝衣针针尖，缝衣针尖被排斥，则缝衣针针尖的磁极为S极，针尾为N极；缝衣针尖被吸引，则缝衣针针尖的磁极为N极，针尾为S极；
（2）将自制的指南针多次转动，静止时指示的方向与地图确定的方向进行比较，可知简易指南针是否指示南北；
（3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“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，可以调整指南针的重心位置。
故答案为：（1）将条形磁铁S极靠近图中缝衣针针尖，缝衣针尖被排斥，则缝衣针针尖的磁极为S极，针尾为N极；缝衣针尖被吸引，则缝衣针针尖的磁极为N极，针尾为S极；
（2）将自制的指南针多次转动，静止时指示的方向与地图确定的方向进行比较；
（3）调整指南针的重心位置。
科学概念3 磁场和磁感线
例3．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
【解答】解：A、磁体的周围存在磁场，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1 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。
活动一：理论绘图—磁感线分布
（1）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 　乙　。
活动二：实践检验—用铁屑显示磁感线
如图，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。
（2）从减小摩擦角度考虑，铁屑应撒在 　未贴　（选填“贴有”或“未贴”）白色书写纸面的玻璃板更合理。
活动三：优化创新—自制磁感线模型
（3）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　稍稍加热白色含蜡纸板，待蜡凝固后将排列整齐的铁屑的形状固定下来　。
【解答】解：（1）两个同名的N极相互排斥，磁场方向朝外，乙图正确。
（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。
（3）③稍稍加热白色含蜡纸板，待蜡凝固后将排列整齐的铁屑的形状固定下来。
故答案为：（1）乙；（2）未贴；（3）③稍稍加热白色含蜡纸板，待蜡凝固后将排列整齐的铁屑的形状固定下来。
科学概念4 地磁场
例4．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，指南针是利用磁场指示方向。
（1）我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相当于磁体的 　南极　。
（2）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，静止时小磁针N、S极，用箭头标出P点的地磁场方向。
【解答】解：（1）司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，“其柢指南”，静止时指向南方的是南极，用S表示。
（2）地磁场的N极在地理南极附近，其S极在地理北极附近；在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极；小磁针的N极指向地磁场的S极，地磁场磁感线的方向及小磁针的N极如下图所示
故答案为：（1）南极；（2）见解答。
变式1 如图所示，人们研究发现：一个放在磁场中的铁质球壳（截面有一定厚度），外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，极少部分进入球内空间，这种现象称为“磁屏蔽”，试回答下列问题：
（1）类比电流与电阻的关系，球内的空气与铁这两种物质，谁的导磁能力强？谁的“磁阻”大？
（2）人们从这一现象得到启发，为使精密仪器不受外面的影响，可以将仪器放在什么地方？
（3）有人为了研究地磁场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明了什么问题？
【答案】（1）空气的导磁能力强；铁的“磁阻”大． （2）可以放在铁盒子中．
（3）生物体的正常生理活动受到地磁场的影响；且是对生物有益的．
解析：（1）如图可知：空气与铁这两种物质，铁质球壳外的空气中磁场都能顺利“通过”，类比电流与电阻的关系可知，能“通过”磁场，即导磁能力强，而外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，极少部分进入球内空间，所以导磁能力弱；即铁的“磁阻”大；
（2）为使精密仪器不受外面磁场的影响，可以将仪器放在没有磁场“通过”的地方；因铁的“磁阻”大，所以可以放在铁盒子中；
（3）有人为了研究地磁场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明生物体的正常生理活动受到地磁场的影响；且是对生物有益的；
二、同步习题精编
1．小科不小心将有磁性的磁块和颜色形状大小与之相同的钢块混合到一起，于是他把甲、乙、丙三块物体悬挂起来，让它们彼此靠近时的情况如图所示，则一定是磁体的是（　　）
A．只有甲 B．只有乙 C．甲和乙 D．乙和丙
【解答】解：乙和丙相互排斥，说明乙和丙是同名磁极互相排斥，甲和乙相互吸引，甲可能与乙是异名磁极相互吸引，也可能甲是钢块，被乙磁化后相互吸引，故D正确，ABC错误。
故选：D。
2．如图所示，条形磁铁固定在水平地面上，用沿水平方向的拉力F把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极，对此过程中拉力F的大小，下列说法正确的是（　　）
A．始终不变 B．由大变小 C．由小变大 D．先变小再变大
【解答】解：当小铁块从磁铁一端匀速滑到另一端的过程中，因为条形磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱，因此磁铁对小铁块的吸引是先变小再变大。那么，小铁块对磁铁的压力相应的也是先减小再变大。而压力又影响到摩擦力的大小，所以摩擦力也是先变小再变大。又因为是匀速运动，拉力F和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以拉力F和摩擦力一样也是先减小后增大。
故选：D。
3．下列有关磁现象的分析正确的是（　　）
A．图甲中铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来一定具有磁性
B．图乙中小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右
C．图丙中从磁铁的最左端移到最右端过程中，弹簧测力计的示数逐渐减小
D．图丁中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的南极
【解答】解：A、铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来可能无磁性，故A错误；
B、小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右，故B正确；
C、从左端移到右端过程中，弹簧测力计的示数先减小再变大，因为中间磁性最弱，故C错误；
D、磁铁都具有指向性，图丁中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的北极，故D错误；
故选：B。
4．小科一家利用手机导航自驾前往森林公园，途中小科不禁好奇在没有导航的年代人们是如何利用指南针辨别方向的。通过查阅资料得知，指南针能够指示方向是因为地球是一个巨大的地磁场，如图所示是部分地磁场的示意图，根据图示，以下分析正确的是（　　）
A．由于磁场是实际存在的，所以磁感线也是实际存在的
B．A点磁场方向等于静止在该处的小磁针南极所指的方向
C．A点的磁场强度比B点的磁场强度弱
D．放在A、B两处的小磁针静止时所受磁场力的方向是不同的
【解答】解：A、磁场客观存在，磁感线是物理模型，实际不存在，故A错误；
B、A点磁场方向就是静止在该处的小磁针北极所指的方向，故B错误；
C、由图可知，A点的磁感线更密集一些，所以磁场强度更强一些，故C错误；
D、磁场中不同位置的方向一般是不同的，所以放在A、B两处的小磁针静止时所受磁场力的方向是不同的，故D正确。
故选：D。
5．如图所示，AB为一钢针，拿一条形磁铁用图中所示的方式进行摩擦，若钢针被磁化后，用来制作指南针，则下列说法中正确的是（　　）
A．A端指南
B．B端指南
C．可能是A端指南，也可能是B端指南
D．无法确定
【解答】解：拿磁体的N极在钢针上从左向右摩擦，相当于把部分小磁针方向调整至最终被N极吸引的方向，B应为S极，A是N极。
故选：B。
6．中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡 是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”。则勺柄应为该磁体的 　S　极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的 　D　（选填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨勺柄。
【解答】解：
（1）磁勺的勺柄指南，根据地理的南极正是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此，勺柄为该磁体S极；
（2）如所示，根据天然磁石的磁感线分布，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，故可判断D端是S极，也就是磁勺的勺柄。
故答案为：S；D。
7．小明同学列举了如下两种方法来检验铁棒是否有磁性。
（1）图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒 　无　（选填“有”或“无”）磁性。
（2）图乙，当铁块从铁棒左端开始水平向右移动至右端的过程中，弹簧测力计的示数先变小后变大，说明铁棒 　有　（选填“有”或“无”）磁性。
【解答】解：图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，如果有磁性，必然有一次是同名磁极相互排斥，故说明铁棒无磁性，吸引是小磁针具有磁性。
（2）图乙，当铁块从铁棒左端开始水平向右移动至右端的过程中，弹簧测力计的示数先变小后变大，说明铁棒两端磁性强，中间弱，故说明铁棒有磁性。
答案为：（1）无；（2）有。
8．在科学中，磁感线能形象、直观地描述磁场。
（1）图1为某磁极附近磁感线的方向和分布示意图，其中位置A和B处磁场更强的是 　B　。
（2）图1中，若在B处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的 　甲　。
【解答】解：（1）图1中越靠近磁极的位置磁感线越密集、磁场越强，越远离磁极的位置磁感线越稀疏、磁场越弱，因此，A和B处磁场更强的是B；
（2）图1中B处磁感线指向磁极，说明该磁极为S极，若将小磁针放在B处，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极应该向右，即图2中的甲是正确的。
故答案为：（1）B；（2）甲。
9．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 　N　极，写字的原理是 　异名磁极相互吸引　。
【解答】解：由图知磁画板上黑字为S极，要把黑字吸到表面，写黑字时笔尖为N极，写字的原理是：异名磁极相互吸引。
10．学习了“磁现象”的相关知识后，小科同学从实验室借了一些器材，请你和他一起完成下列实验。
（1）图甲桌面上放有一定量的铁屑，将两根完全相同的条形磁铁A和B，放置在靠近铁屑的上方并吸附一定量的铁屑。现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，如图乙所示。则被吸附的铁屑会 　减少　（选填“增加”“不变”或“减少”）。
（2）另取一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极，如图丙所示，下列图像能正确表示沿磁铁表面从O点经a点移动到b点的过程中磁性强弱变化情况的是 　A　。
A.B.C.D.
【解答】解：（1）如图，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。
（2）磁体的左端和右端是磁极，磁性最强，并且磁性强弱相同，中间磁性最弱，几乎没有磁性。
A、图像表示从左端到右端，磁性先变弱再变强，符合题意。
B、图像表示从左端到右端，磁性不变，不符合题意。
C、图像表示从左端到右端，磁性逐渐减弱，不符合题意。
D、图像表示从左端到右端，磁性逐渐增强，符合题意。
故应选：A。
故答案为：减少；A。
11．如图1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2所示同向排列时，A具有磁性（如图3）。强力磁铁不耐高温、高温加热会使磁性消失，从微粒热运动的角度解释为：低温时，磁铁内的原子是 　同向　排列的，对外显磁性；高温加热时，原子运动 　更剧烈，速度加快　，原子排列杂乱无章，对外不显磁性。
【解答】解：低温时，磁铁内的原子是同向排列的，对外显磁性；高温加热时，原子运动更剧烈，速度加快，原子排列杂乱无章，对外不显磁性。
故答案为：同向；更剧烈，速度加快。
12．干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁控开关。如图为单触点干簧管的结构示意图。平时，如图甲，开关断开。当有磁性物质靠近玻璃管时，管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触，如图乙开关闭合。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路就断开。
当条形磁铁按下图所示的方式从A移动到B，下列能反映电路中的电流随时间变化的图象是 　A　。
【解答】解：当磁铁在AB两点时，电路接通，电路产生电流；在中间时，电路断开，电路没有电流；故选A。
故答案为：A。
13．磁现象普遍存在，请回答下列问题。
（1）地磁北极在地理 　南　极附近。鸽子是靠地磁场辨别方向的，将一块小磁体绑在鸽子的翼下，鸽子 　会　（选填“会”或“不会”）迷失方向。
（2）如图，在铁屑盒上方适当位置固定一根铁棒，观察到铁屑没有被吸引上来，说明铁棒 　没有　磁性。将一根条形磁铁从上方靠近铁棒，观察到铁棒把铁屑吸引上来，这种得到磁性的过程叫做 　磁化　。
【解答】（1）地磁两极和地理两极交错分布，即地磁北极在地理南极附近；鸽子是靠地磁场辨别方向的，将一块小磁体绑在鸽子的翼下，这个小磁铁的磁场会将微弱的地磁场覆盖，鸽子会迷失方向。
（2）如图，在铁屑盒上方适当位置固定一根铁棒，观察到铁屑没有被吸引上来，说明铁棒没有磁性；将一根条形磁铁从上方靠近铁棒，观察到铁棒把铁屑吸引上来，这种得到磁性的过程叫做磁化。
14．小金同学想探究磁体对回形针的吸引力的太小是否与放入它们之间物体的种类有关，设计了如图甲所示的装置，他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，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中。
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，说期该材料对吸引力的影响　较大　。
（2）铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是　铝不能被磁化　。
（3）他们在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板。目的是要探究　屏蔽效果与磁体面积的关系　。
（4）其实小金同学所研究的现象叫“磁屏障”，如图乙所示，一个放在磁场中的铁质球壳（截面有一定厚度），外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，只有极少部分会进入球内空间，从此现象想到，为使精密仪器不受外面的影响，可以将仪器放在什么地方？答：　可以放在铁盒子中　。
【解答】解：（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；
（2）铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不是磁性物质，不能被磁化。
（3）要研究屏蔽效果与磁体面积的关系，必须保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，观察回形针被吸起的数目多少；
（4）为使精密仪器不受外面磁场的影响，可以将仪器放在没有磁场“通过”的地方；因空气的“磁阻”大，所以可以放在铁盒子中；
故答案为：（1）较大；（2）铝不能被磁化；（3）屏蔽效果与磁体面积的关系；（4）可以放在铁盒子中。
15．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：磁极呈里外分布（例如图丙，外侧为N极，内侧为S极）。
为了验证其他猜想，他们进行了如下实验：
（1）用细棉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 　1　（填“1”“2”或“3”）是错误的。
（2）为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况，小李进行了以下实验：取两个完全相同的环形磁铁，将它们沿中心轴线互相靠近（如图戊），发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转，结果它们相互吸引，则验证了猜想 　2　是正确的（填“1”“2”或“3”）。
（3）若将这两个完全相同，重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上，静止时如图己所示（不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力），则磁铁a对底座的压力 　C　。
A．等于GB．小于2GC．等于2GD．大于2G
（4）若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），则相邻两个磁铁间的距离Lab　小于　Lbc（填“大于”“等于”或“小于”）。
【解答】解：（1）当按图丁的放置方法悬挂起来时，若猜想1是正确的，则环形磁体不会静止在任何位置，只会停留在一个方向：N极在北面，S极在南面，故猜想1是错误的；
（2）当按图戊的方法用细棉线将环形磁体竖直悬挂起来，如果猜想3正确，由于地磁场的作用，不会在任何位置保持静止，结果观察到磁体在特定位置能保持静止，这说明猜想3是错误的，2是正确的。
（3）设磁铁a对底座的压力为F1；a对b的排斥力为F2，对于磁铁b，受到重力和磁铁a的排斥力F2，根据平衡条件可得F2＝G，
以b和a整体为研究对象，因为磁铁a对底座的压力F1与底座对a和b的支持力是一对相互作用力，所以磁铁a对底座的压力等于它们的总重力，即F1＝2G，
故选C。
（4）若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），此时b磁铁受到3个力的作用，如图所示：
b磁铁静止时，由力的平衡条件可得Fa对b＝G+Fc对b，所以Fa对b＞Fc对b，即a对b的排斥力更大，说明a、b间的距离更小，则相邻两个磁铁间的距离Lab小于Lbc。
故答案为：（1）1；（2）2；（4）C；（5）小于。
16．常用的电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置。它产生的电压L随磁场的增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，并以此来控制开关K的通断。如图甲所示，当U1小于U0时，Uk＝1V，开关K闭合；当U1大于U0时，Uk＝0，开关K断开。正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间发生周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约10000次。U0不同，每次开关K闭合与断开时间的比值就不同，电动机的转速与每次K闭合或断开时间的比值相对应。
（1）控制电压Uk＝1V时，电动机中 　有　（填“有”或“无”）电流通过。
（2）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是 　先减小后增大　。
（3）U1的变化周期T约为 　B　。（填字母）
A.6×10﹣6 B.6×10﹣3 C.6×10﹣2 D.6×10﹣1
【解答】解：（1）由材料可知UK＝0，K断开，则UK＝1V时，开关K闭合，即电动机工作，有电流通过。
（2）已知条形磁铁的磁性是两端最强，中间弱；则霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近过程中，根据磁场的磁性是由强变弱，然后由弱变强，所以根据U0随磁场增强而增大的特点可知霍尔传感器产生电压U0变化是先减小后增大。
（3）已知控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约一万次，则变化周期T6×10﹣3s，故选B。
故答案为：（1）有；（2）先减小后增大；（3）B。
17．阅读关于“巨磁电阻效应”材料，并回答下列问题：
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能发生“巨磁电阻效应”的是 　B　。
A.铝、银 B.铁、铜 C.铜、锌 D.钴、镍
（2）据图可知，对铁、铬组成的复合膜，当膜层的厚度是1.7nm时，这种复合膜的电阻将 　具有　（选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”。
（3）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　小　（选填“大”或“小”）得多。
【解答】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）由图知：当复合膜发生“巨磁电阻效应”时，远小于1，即：R＜R0，因此电阻R要比R0小的多。
故答案为：（1）B；（2）具有；（3）小。
18．在科学上，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象、直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强。
（1）图甲为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知，该磁极为 　N　极；
（2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻，某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图乙所示。根据图线可知，该磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 　增大　（选填“增大”或“减小”）；
（3）利用该磁敏电阻的R﹣B特性曲线可以测量磁场中各处的磁感应强度。
实验数据 1 2 3
U/V 1.50 3.00 4.50
I/mA 3.00 6.00 9.00
①将该磁敏电阻R放置在图甲磁场中的位置1处，小吴设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，并连接成如图丙所示的实验电路，其中磁敏电阻所处的磁场未画出。
②正确接线后，测得的数据如表所示。根据该磁敏电阻的R﹣B特性曲线（图乙）可知，位置1处的磁感应强度为 　1.0　T。
【解答】解：
（1）由图甲可知，磁感线从下端发出，故该磁极为N极；
（2）由图可以看出，磁场增强时，磁敏电阻的阻值增大。
（3）②由I可得，该磁敏电阻的测量值为：R500Ω；
由图丙可知，当R＝500Ω时，磁感应强度为1.0T。
故答案为：（1）N；（2）增大；（3）②1.0。
19．有一种磁性非金属材料叫铁氧体，某同学研究铁氧体的磁性与温度的关系。他在恒温箱顶部固定一个铁氧体，然后在铁氧体下方放一磁铁，实验现象如图甲（a）所示，然后改变恒温箱的温度，观察到的现象如图甲（b）、（c）所示。
（1）根据图甲（a）、（b）和（c）及相关条件可以归纳得出结论：　在一定温度范围内，温度越高，铁氧体的磁性越弱　。
（2）自动电饭锅就应用到了以上结论，图乙为自动电饭锅的原理图。
信息1：煮饭时，按下开关通过传动杠杆推动永磁体向 上移动，且使电饭锅电源开关闭合（触点接触）电路接通，电饭锅开始发热工作；
信息2：当锅内米饭煮熟后，会自动切断电源（两触点彼此分离），从而停止加热，防止饭烧焦。
请你根据题中信息、结合所学知识，解释此电饭锅在米饭煮熟前能持续加热，米饭煮熟后，能自动停止加热的原理。
【解答】解：（1）由图可知铁氧体与磁铁有吸引现象，温度升高后，磁铁下路，说明磁性变弱，由此可判断；在一定温度范围内，温度越高，铁氧体的磁性越弱；
（2）自动电饭锅，安装在发热盘（锅底）中央的温控器内部装有铁氧体、永磁体、弹簧等元件。煮米饭时，按下开关通过传动杠杆推动永磁体向 上移动，且使电饭锅电源开关闭合（触点接触）电路接通，电饭锅开始发热工作；当锅底的温度升高到某温度时，铁氧体磁性减弱到吸不住永磁体，永磁体向下落下推动杠杆，弹簧片被弹回后，金属触电分开，加热元件停止工作。
故答案为：（1）在一定温度范围内，温度越高，铁氧体的磁性越弱；
（2）煮米饭时，按下开关通过传动杠杆推动永磁体向上移动，两个金属触点接触，加热元件工作；当锅底的温度升高到某温度时，铁氧体磁性减弱，永磁体与铁氧体分开，弹簧片被弹回后，金属触电分开，加热元件停止工作。
20．磁控防盗装置都装有干簧管，它在电路中起到开关的作用。干簧管由两个磁簧片和玻璃管组成，磁簧片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时（如图乙所示）磁簧片被磁化，触点连接。
（1）磁化后，能长期保持磁性的物质叫硬磁体，不能长期保持磁性的物质叫软磁体。干簧管的磁簧片材料应该选用 　软磁铁　（填软磁体或硬磁体）。
（2）图丙是门上磁控防盗装置的设计图，装置内有一个竖直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁所示；在门框上安装有条形磁铁。当盗贼打开门时该装置能实现电铃报警。
①在图丁的电路中，电阻起到了 　保护电路　的作用。
②说明门在关闭时，电铃不响的原因：　夜间关上门，门上的条形磁铁靠近干簧管，干簧管触点处于闭合状态，对电铃短路，所以报警电铃不响　。
【解答】解：（1）干簧管中的磁簧片通电时有磁性，断电时无磁性，所以是软磁性材料制成的；
（2）由电路图可知：干簧管和电铃并联后与电阻串联，电阻、开关在干路上，夜间关上门，闭合开关S，门上的条形磁铁靠近干簧管，干簧管触点处于闭合状态，对电铃短路，所以报警电铃不响，此时干路中的电阻起到保护电路的作用；当盗贼打开门时，干簧管远离磁体，干簧管退磁，触点在弹力作用下分开，干簧管触点处于断开状态，电流通过电铃，则电铃响起。
故答案为：（1）软磁铁；（2）①保护电路；②夜间关上门，门上的条形磁铁靠近干簧管，干簧管触点处于闭合状态，对电铃短路，所以报警电铃不响。
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八年级下册科学 核心概念专题集训
专题一 磁现象
一、科学概念的理解与拓展
科学概念1　磁体和磁极
例1．图甲为干簧管开关的结构图，其中磁簧片是一种有弹性、易被磁化的软铁材料，被固定于玻璃管内。将条形磁体靠近并与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片触点就会闭合，电路接通如图乙所示；当条形磁体远离干簧管时，触点就会断开。则下列说法正确的是（　　）
A．根据需要软铁簧片可以用塑料片替换
B．触点相互接触利用的是同名磁极相互吸引的原理
C．利用条形磁体使软铁簧片被磁化，触点相互吸引使电路处于导通状态
D．条形磁体远离干簧管时，触点相互排斥使电路处于断路状态
变式1 如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知和的重力分别为和，若弹簧测力计的示数为，则下列说法正确的是（　　）
A．所受的重力与对的吸引力是一对平衡力
B．对弹簧测力计的拉力大小为
C．对地面的压力为
D．对的吸引力大于对的吸引力
科学概念2 磁化
例2．以下四个用来比较条形磁铁的两端与中间磁性的强弱的实验，其中不能达到目的是（　　）
A．实验甲中将条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B．实验乙中将两根条形磁铁相互平移靠近
C．实验丙中将条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向左移动
D．实验丁中将放在一堆大头针上的条形磁铁提起
变式1 在项目化学习中，小科用条形磁体，大号缝衣针，硬卡纸，橡皮，大头针制作简易指南针，同时针对制作指南针的科学性设计了评价表，指南针制作过程如下：
步骤Ⅰ：取2枚大号钢质缝衣针，将缝衣针沿条形磁体的S﹣N方向摩擦10余次，使缝衣针磁化。
步骤Ⅱ：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，如图所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。
步骤Ⅲ：观察简易指南针静止时的指向，判断其是否具有指南北的性质。
步骤Ⅳ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。
“自制指南针”评价量表（节选）
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，能保持平衡 能指示南北方向，不能保持平衡 不能指示南北方向，不能保持平衡
（1）被磁化后的缝衣针的南北极怎样确定 　 　（写出一种简易的推断方法）。
（2）在步骤Ⅲ中，怎样判断你制作的简易指南针是否具有指示南北的性质 　 ？
（3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“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：
　 　。
科学概念3 磁场和磁感线
例3．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1 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。
活动一：理论绘图—磁感线分布
（1）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 　 　。
活动二：实践检验—用铁屑显示磁感线
如图，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。
（2）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。
活动三：优化创新—自制磁感线模型
（3）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　 　。
科学概念4 地磁场
例4．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，指南针是利用磁场指示方向。
（1）我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相当于磁体的 　 　。
（2）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，静止时小磁针N、S极，用箭头标出P点的地磁场方向。
变式1 如图所示，人们研究发现：一个放在磁场中的铁质球壳（截面有一定厚度），外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，极少部分进入球内空间，这种现象称为“磁屏蔽”，试回答下列问题：
（1）类比电流与电阻的关系，球内的空气与铁这两种物质，谁的导磁能力强？谁的“磁阻”大？
（2）人们从这一现象得到启发，为使精密仪器不受外面的影响，可以将仪器放在什么地方？
（3）有人为了研究地磁场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明了什么问题？
二、同步习题精编
1．小科不小心将有磁性的磁块和颜色形状大小与之相同的钢块混合到一起，于是他把甲、乙、丙三块物体悬挂起来，让它们彼此靠近时的情况如图所示，则一定是磁体的是（　　）
A．只有甲 B．只有乙 C．甲和乙 D．乙和丙
2．如图所示，条形磁铁固定在水平地面上，用沿水平方向的拉力F把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极，对此过程中拉力F的大小，下列说法正确的是（　　）
A．始终不变 B．由大变小 C．由小变大 D．先变小再变大
3．下列有关磁现象的分析正确的是（　　）
A．图甲中铁棒能吸引小磁针，则铁棒原来一定具有磁性
B．图乙中小磁针黑色为N极，则b处磁场的方向向右
C．图丙中从磁铁的最左端移到最右端过程中，弹簧测力计的示数逐渐减小
D．图丁中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的南极
4．小科一家利用手机导航自驾前往森林公园，途中小科不禁好奇在没有导航的年代人们是如何利用指南针辨别方向的。通过查阅资料得知，指南针能够指示方向是因为地球是一个巨大的地磁场，如图所示是部分地磁场的示意图，根据图示，以下分析正确的是（　　）
A．由于磁场是实际存在的，所以磁感线也是实际存在的
B．A点磁场方向等于静止在该处的小磁针南极所指的方向
C．A点的磁场强度比B点的磁场强度弱
D．放在A、B两处的小磁针静止时所受磁场力的方向是不同的
5．如图所示，AB为一钢针，拿一条形磁铁用图中所示的方式进行摩擦，若钢针被磁化后，用来制作指南针，则下列说法中正确的是（　　）
A．A端指南 B．B端指南
C．可能是A端指南，也可能是B端指南
D．无法确定
6．中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡 是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”。则勺柄应为该磁体的 　　极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的 　 　（选填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨勺柄。
7．小明同学列举了如下两种方法来检验铁棒是否有磁性。
（1）图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒 　 　（选填“有”或“无”）磁性。
（2）图乙，当铁块从铁棒左端开始水平向右移动至右端的过程中，弹簧测力计的示数先变小后变大，说明铁棒 　 　（选填“有”或“无”）磁性。
8．在科学中，磁感线能形象、直观地描述磁场。
（1）图1为某磁极附近磁感线的方向和分布示意图，其中位置A和B处磁场更强的是 　 　。
（2）图1中，若在B处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的 　 　。
9．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
　 　。
10．学习了“磁现象”的相关知识后，小科同学从实验室借了一些器材，请你和他一起完成下列实验。
（1）图甲桌面上放有一定量的铁屑，将两根完全相同的条形磁铁A和B，放置在靠近铁屑的上方并吸附一定量的铁屑。现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，如图乙所示。则被吸附的铁屑会 　 　（选填“增加”“不变”或“减少”）。
（2）另取一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极，如图丙所示，下列图像能正确表示沿磁铁表面从O点经a点移动到b点的过程中磁性强弱变化情况的是 　 　。
A.B.C.D.
11．如图1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2所示同向排列时，A具有磁性（如图3）。强力磁铁不耐高温、高温加热会使磁性消失，从微粒热运动的角度解释为：低温时，磁铁内的原子是 　 　排列的，对外显磁性；高温加热时，原子运动 　 　，原子排列杂乱无章，对外不显磁性。
12．干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件，也叫磁控开关。如图为单触点干簧管的结构示意图。平时，如图甲，开关断开。当有磁性物质靠近玻璃管时，管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触，如图乙开关闭合。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路就断开。
当条形磁铁按下图所示的方式从A移动到B，下列能反映电路中的电流随时间变化的图象是 　 　。
13．磁现象普遍存在，请回答下列问题。
（1）地磁北极在地理 　 　极附近。鸽子是靠地磁场辨别方向的，将一块小磁体绑在鸽子的翼下，鸽子 　 　（选填“会”或“不会”）迷失方向。
（2）如图，在铁屑盒上方适当位置固定一根铁棒，观察到铁屑没有被吸引上来，说明铁棒 　 　磁性。将一根条形磁铁从上方靠近铁棒，观察到铁棒把铁屑吸引上来，这种得到磁性的过程叫做 　 　。
14．小金同学想探究磁体对回形针的吸引力的太小是否与放入它们之间物体的种类有关，设计了如图甲所示的装置，他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，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中。
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，说期该材料对吸引力的影响　 　。
（2）铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是　 　。
（3）他们在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板。目的是要探究　 　。
（4）其实小金同学所研究的现象叫“磁屏障”，如图乙所示，一个放在磁场中的铁质球壳（截面有一定厚度），外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，只有极少部分会进入球内空间，从此现象想到，为使精密仪器不受外面的影响，可以将仪器放在什么地方？答：　 　。
15．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：磁极呈里外分布（例如图丙，外侧为N极，内侧为S极）。
为了验证其他猜想，他们进行了如下实验：
（1）用细棉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 　 　（填“1”“2”或“3”）是错误的。
（2）为进一步确定这种环形磁铁磁极的分布情况，小李进行了以下实验：取两个完全相同的环形磁铁，将它们沿中心轴线互相靠近（如图戊），发现它们相互排斥。接着将其中一个环形磁铁翻转，结果它们相互吸引，则验证了猜想 　 　是正确的（填“1”“2”或“3”）。
（3）若将这两个完全相同，重均为G的环形磁铁a、b串在木制支架上，静止时如图己所示（不考虑环形磁铁与木杆间的摩擦力），则磁铁a对底座的压力 　 　。
A．等于G B．小于2G C．等于2G D．大于2G
（4）若再放上一个完全相同的磁铁c（b、c间也排斥），则相邻两个磁铁间的距离Lab　 　Lbc（填“大于”“等于”或“小于”）。
16．常用的电动自行车调速系统主要由磁铁、霍尔传感器、控制器和开关K四部分组成。霍尔传感器是将磁信号转变成电信号的装置。它产生的电压L随磁场的增强而增大。在转动电动自行车手柄旋转套时，旋转套中磁铁与固定在手柄中的霍尔传感器的距离发生改变，使U0发生变化。
控制器的作用是将自身产生的电压U1与霍尔传感器的电压U0比较后，输出控制电压UK，并以此来控制开关K的通断。如图甲所示，当U1小于U0时，Uk＝1V，开关K闭合；当U1大于U0时，Uk＝0，开关K断开。正常行驶时，电动自行车U1的大小随时间发生周期性变化，如图乙所示，控制器输出的UK使开关交替通断，每分钟约10000次。U0不同，每次开关K闭合与断开时间的比值就不同，电动机的转速与每次K闭合或断开时间的比值相对应。
（1）控制电压Uk＝1V时，电动机中 　 　（填“有”或“无”）电流通过。
（2）如图丙所示，将霍尔传感器从条形磁铁的S极附近水平移动到N极附近。在此过程中，霍尔传感器产生电压的变化情况是 　 　。
（3）U1的变化周期T约为 　 　。（填字母）
A.6×10﹣6 B.6×10﹣3 C.6×10﹣2 D.6×10﹣1
17．阅读关于“巨磁电阻效应”材料，并回答下列问题：
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能发生“巨磁电阻效应”的是 　 　。
A.铝、银 B.铁、铜 C.铜、锌 D.钴、镍
（2）据图可知，对铁、铬组成的复合膜，当膜层的厚度是1.7nm时，这种复合膜的电阻将 　 　（选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”。
（3）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。
18．在科学上，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象、直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强。
（1）图甲为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知，该磁极为 　 　极；
（2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻，某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图乙所示。根据图线可知，该磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而
　 　（选填“增大”或“减小”）；
（3）利用该磁敏电阻的R﹣B特性曲线可以测量磁场中各处的磁感应强度。
实验数据 1 2 3
U/V 1.50 3.00 4.50
I/mA 3.00 6.00 9.00
①将该磁敏电阻R放置在图甲磁场中的位置1处，小吴设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，并连接成如图丙所示的实验电路，其中磁敏电阻所处的磁场未画出。
②正确接线后，测得的数据如表所示。根据该磁敏电阻的R﹣B特性曲线（图乙）可知，位置1处的磁感应强度为 　 　T。
19．有一种磁性非金属材料叫铁氧体，某同学研究铁氧体的磁性与温度的关系。他在恒温箱顶部固定一个铁氧体，然后在铁氧体下方放一磁铁，实验现象如图甲（a）所示，然后改变恒温箱的温度，观察到的现象如图甲（b）、（c）所示。
（1）根据图甲（a）、（b）和（c）及相关条件可以归纳得出结论：　 　。
（2）自动电饭锅就应用到了以上结论，图乙为自动电饭锅的原理图。
信息1：煮饭时，按下开关通过传动杠杆推动永磁体向 上移动，且使电饭锅电源开关闭合（触点接触）电路接通，电饭锅开始发热工作；
信息2：当锅内米饭煮熟后，会自动切断电源（两触点彼此分离），从而停止加热，防止饭烧焦。
请你根据题中信息、结合所学知识，解释此电饭锅在米饭煮熟前能持续加热，米饭煮熟后，能自动停止加热的原理。
20．磁控防盗装置都装有干簧管，它在电路中起到开关的作用。干簧管由两个磁簧片和玻璃管组成，磁簧片的触点在弹力的作用下处于断开状态。当磁体靠近干簧管时（如图乙所示）磁簧片被磁化，触点连接。
（1）磁化后，能长期保持磁性的物质叫硬磁体，不能长期保持磁性的物质叫软磁体。干簧管的磁簧片材料应该选用 　 　（填软磁体或硬磁体）。
（2）图丙是门上磁控防盗装置的设计图，装置内有一个竖直放置的干簧管，其内部简化电路如图丁所示；在门框上安装有条形磁铁。当盗贼打开门时该装置能实现电铃报警。
①在图丁的电路中，电阻起到了 　 　的作用。
②说明门在关闭时，电铃不响的原因：　 　。
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