寒假预习版 八下第三章 第1节 磁体的磁场 举一反三(含解析)

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寒假预习版 八下第三章 第1节 磁体的磁场 举一反三(含解析)

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第1节 磁体的磁场
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,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
变式1: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
变式2: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
变式3: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.
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: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
变式1: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:方齐利用如图装置探究磁化过程,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3: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”
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:如图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.
变式1: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.
变式2: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。
变式3: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。
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: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.
变式1:如图甲为一森林俯视图。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
变式2: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。
变式3: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   。
1.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
2.下列用磁感线描述磁体外部磁场中不正确的是
A. B. C. D.
3.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.
4.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
5.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
6.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
7.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   。
8.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   。
9.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。
10.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   。
11.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   。
12.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   。
13.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
14.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 。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第1节 磁体的磁场
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,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。
变式1: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。
变式2: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。
变式3: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。
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: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。
变式1: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:方齐利用如图装置探究磁化过程,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3: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。
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:如图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。
变式1: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。
变式2: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。
变式3: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。
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: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。
变式1:如图甲为一森林俯视图。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。
变式2: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。
变式3: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。
1.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。
2.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。
3.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。
4.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。
5.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。
6.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。
7.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。
8.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。
9.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。
10.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。
11.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。
12.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。
13.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。
14.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。
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