20.1磁现象 磁场 初中物理九年级全同步讲义(人教版2024)(原卷版+解析版)

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20.1磁现象 磁场 初中物理九年级全同步讲义(人教版2024)(原卷版+解析版)

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20.1磁现象 磁场
题型1 磁性和磁体 题型2 磁极
题型3 磁极间的相互作用 题型4 磁化
题型5 磁性材料 题型6 物体是否具有磁性的判断方法
题型7 永磁体和软磁体 题型8 磁场的概念
题型9 磁场的基本性质 题型10 研究磁场的方向
题型11 磁场的强弱 题型12 磁感线及其特点
题型13 常见磁体的磁感线分布 题型14 地磁场及其分布、磁偏角
题型15 指南针的工作原理 题型16 关于磁现象的作图
题型17 磁现象与力学综合
题型1 磁性和磁体
解|题|知|识 (1)磁性:物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性. (2)磁体:具有磁性的物体叫磁体. (3)磁体的分类:①天然磁体、人造磁体;②条形磁体、蹄形磁体、磁针;③硬磁体、软磁体.
【典例1】如图所示,两根完全相同的铁块A和B,如图甲所示放置时B被吸住掉不下来:如图乙所示放置时,A不能被吸住而掉下来此现象说明(  )
A.A、B都是磁体 B.A、B都不是磁体
C.A是磁体,B不是磁体 D.A不是磁体,B是磁体
【答案】D
【解答】解:磁体上磁性最强的部分叫磁极,位于磁体的两端,磁性最弱的部分在磁体的中间,这个位置几乎没有磁性;
用B的一端靠近A的中间部分时,B被吸起,由此可以确定铁棒B有磁性,不能确定A磁性的有无;若A有磁性,当用A的一端即磁性最强的部位去靠近B的中间部分时,应该吸引B,而实际上没有吸引,说明了铁棒A没有磁性。
故选:D。
【变式1】小明用水平放置的一根条形磁针的一端吸起一根较小的铁钉,如图所示,若他用一根同样的条形磁铁的S极与原来的磁铁N极靠近合并时,将看到的现象是(  )
A.铁钉的尖端被吸向右端磁铁
B.铁钉将落下
C.铁钉的尖端被吸向左端磁铁
D.铁钉被吸得更牢
【答案】B
【解答】解:当两个磁体靠近合并后,相当于成为一个磁体,而条形磁体两端磁性较强,中间磁性较弱,铁钉由于重力作用会掉下来。
故选:B。
【变式2】利用弹簧测力计可完成多个物理实验,请结合以下实验操作按要求回答问题。
如图乙,物块逐渐浸入水中的过程中,弹簧测力计示数变小,说明物块所受浮力  
  (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)如图丙,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计从竖直位置旋转到虚线位置时,弹簧测力计的示数     (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)如图丁,玻璃板下表面与水面接触,用弹簧测力计将玻璃板慢慢提起,玻璃板未离开水面时弹簧测力计的示数比离开水面后的示数大,原因是     。
(4)如图戊,铁棒挂在弹簧测力计下。铁棒从A上方水平匀速运动到B上方的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是     。
【答案】(1)变大;(2)变大;(3)分子间存在引力;(4)先变小后变大。
【解答】解:(1)图乙中物块逐渐浸入水中的过程中,物块排开水的体积逐渐变大,根据阿基米德浮力公式可知,物块所受浮力变大;
(2)图丙中,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计从竖直位置旋转到虚线位置的过程中,阻力、阻力臂不变,弹簧测力计拉力的力臂变小,根据杠杆平衡条件可得,动力变大,因此弹簧测力计的示数变大;
(3)由于玻璃和水接触在一起,向上提起弹簧测力计时,水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,所以玻璃板未离开水面时弹簧测力计的示数比离开水面后的示数大;
(4)条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,当挂着的铁棒向右移动时,相互吸引力逐渐减小,而过了磁体中点后,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端是先变小后变大的。
故答案为:(1)变大;(2)变大;(3)分子间存在引力;(4)先变小后变大。
题型2 磁极
解|题|知|识 (1)磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极. (2)水平方向能够自由转动的磁体,静止时指南的一端叫南极,又叫S极,指北的一端叫北极,又叫N极.
【典例1】关于下面这些图片,下列说法正确的是(  )
A.梳子能吸引碎纸屑,说明利用摩擦的方法可使塑料带有磁性
B.图中“水果电池”两端电压为0.6V,锌片为水果电池的正极
C.用图中的测电笔在辨别火线、零线时,手不能接触笔上的任何金属体
D.图中的小磁针在地磁场作用下静止时,小磁针指南的那个磁极是小磁针的南极
【答案】D
【解答】解:A.梳子摩擦后会带上电,成为带电体,可以吸引轻小物体,故A错误;
B.电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,因此铜片为正极,锌片是电源负极,由图知道,电压表的量程为0﹣3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.6V,故B错误;
C.使用测电笔时,手要与笔尾金属体接触,这样在接触火线时才能构成通路,氖管才能发光,故C错误;
D.地球是一个巨大的磁体,地磁的磁极与地理的南北极相反,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,小磁针静止时南极大致指向地理的南极附近,故D正确。
故选:D。
【变式1】如图所示。在两个完全相同的磁体的不同磁极上吸着铁钉,如果让两个磁体相互靠近并接触,下列说法正确的是(  )
A.两铁钉没有相互作用
B.两铁钉相互吸引,最后落下来
C.两铁钉相互排斥,最后落下来
D.无法判断
【答案】B
【解答】解:在两个完全相同的磁体的不同磁极上吸着铁钉,两个磁体相互靠近时两铁钉会相互吸引,当两个磁体合在一起时,中间的磁性最弱,铁钉会由于重力作用而掉下来。
故选:B。
题型3 磁极间的相互作用
解|题|知|识 磁极间的相互作用规律:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
【典例1】有两根大头针被磁体的一端吸引,悬在磁体下方,如图所示的四幅图能正确反映实际情况的有    。
【答案】乙、丁。
【解答】解:观察甲、乙两图,大头针被磁化后近N极端都为S极,远N极端都为N极,近S极端都为N极,远S极端都为S极,即两根大头针下端为异名磁极,由于异名磁极相互吸引,故乙符合实际情况,甲不符合实际情况;
观察丙、丁两图,大头针被磁化后近S极端都为N极,远S极端都为S极,因为同名磁极相互排斥,故丁符合实际情况、丙不符合实际情况。
故答案为:乙、丁。
【变式1】a、b两个磁极之间有一个小磁针,小磁针静止时的指向如图所示,则磁极a是   极,b是   极。
【答案】S;N。
【解答】解:小磁针静止时,其N极指向磁极a,根据异名磁极相互吸引可知,磁极a是S极;小磁针静止时,其S极指向磁极b,根据异名磁极相互吸引可知,磁极b是N极。
故答案为:S;N。
题型4 磁化
解|题|知|识 (1)一些物质在磁体或电流的作用下获得磁性,叫做磁化. (2)被磁化的物质如果离开磁体或电流仍长时间具有磁性,叫硬磁性材料,例如钢;如果很短的时间磁性就消失,叫软磁性材料,例如铁.
【典例1】如图,两枚铁质大头针的针尖吸在条形磁铁的S极,发现两枚大头针的针帽互相排斥,这是因为(  )
A.磁化后两大头针针帽端都是N极
B.磁化后两大头针针帽端都是S极
C.两大头针针帽端被磁铁S极吸引
D.两大头针针帽端被磁铁N极吸引
【答案】B
【解答】解:大头针被磁化后近S端都为N极,远S极端都为S极,即针帽端都是S极,针帽端由于同名磁极相互排斥而分开。
故选:B。
【变式1】下列几种物质不能被磁化的是(  )
A.碳钢 B.铸铁 C.铜棒 D.镍片
【答案】C
【解答】解:
能被磁铁吸引或磁化的物质称为磁性材料,如铁、钴、镍。
生活中具有磁性材料的物体,都容易被磁铁吸引,因此碳钢、铸铁、镍片都能够被磁化;但是铜不是磁性材料,因此铜棒不能被磁化。
故选:C。
题型5 磁性材料
解|题|知|识 磁性材料,是古老而用途十分广泛的功能材料,而物质的磁性早在3000年以前就被人们所认识和应用,例如中国古代用天然磁铁作为指南针.现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中的铁心材料,作为存储器使用的磁光盘,计算机用磁记录软盘等.可以说,磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关.而通常认为,磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质.
【典例1】下列常见的物体中,能被磁铁吸引的是(  )
A.铝块 B.铁钉 C.木块 D.橡皮
【答案】B
【解答】解:能吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性,磁性材料是指由铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质,因此ACD不能被磁铁吸引,B可以被磁铁吸引。
故选:B。
【变式1】如图甲为一种家用门磁防盗报警器,由磁条和主机组成,门窗均可使用。乙图为其简化示意图。安装时,将磁条固定在门框上,主机安装在与其等高的门板边缘,门关上时,两者刚好靠近在一起。当主机开关闭合时,若门被打开,磁条与主机分离,主机内的触发器就会工作,带动报警器发出报警声。下列有关说法正确的是(  )
A.触发器内是一个开关,当主机与磁条靠近时,开关是断开的
B.触发器可以由铜制成
C.磁条的两极对调后,该报警器不能正常工作
D.本装置是利用电流的磁效应工作的
【答案】A
【解答】解:
A、门关上时,磁条与触发器刚好靠近在一起,此时报警器不工作,说明电路是断开的;当主机开关闭合时,若门被打开磁条与主机分离,主机内的触发器就会工作,带动报警器发出报警声,说明此时开关是闭合的。此选项正确;
B、触发器与磁条之间存在磁力的作用,所以触发器不可能是铜制成的,因为铜没有磁性。此选项错误;
C、磁条无论哪个磁极靠近触发器,都存在磁力作用,所以两极对调后,该报警器仍能正常工作。此选项错误;
D、本装置利用的是磁体能够吸引磁性物体的特点。此选项错误。
故选:A。
题型6 物体是否具有磁性的判断方法
解|题|知|识 (1)利用磁体的指向性来判断:把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动,静止时总是一端指南一端指北,则是磁体,静止时指向无规律则不是磁体. (2)利用磁体的吸铁性来判断:把被检物体靠近铁钉,如果吸引则是磁体,如果不吸引则不是磁体. (3)利用磁极间作用规律来判断:把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近,如果一次吸引一次排斥则是磁体,如果两次都吸引则不是磁体. (4)利用磁极磁性最强来判断:若A、B两根外形相同的钢棒,已知其中一根具有磁性,另一根没有磁性,具体的区分方法是,将A的一端从B的左端向右滑动,若发现吸引力的大小不变,则说明A有磁性;若吸引力由大变小再变大,则说明B有磁性.
【典例1】当悬挂的A、B、C三个钢棒互相靠近时,出现的现象如图所示,则(  )
A.A、B棒有磁性,C棒没有磁性
B.A棒没有磁性,B,C棒有磁性
C.A棒可能有磁性也可能没有磁性,B、C棒有磁性
D.A、C棒有磁性,B棒可能有磁性也可能没有磁性
【答案】C
【解答】解:根据三棒的平衡态进行受力分析可知,由图可知BC之间存在斥力,则BC一定有磁性;AB之间相互吸引知A可能有磁性也可能无磁性,故C正确。
故选:C。
【变式1】一根锯条的A端靠近磁针的N极时,磁铁N极被吸引过来,则(  )
A.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为N极
B.锯条一定没有磁性
C.锯条可能有磁性,也可能没有磁性
D.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为S极
【答案】C
【解答】解:锯条AB的A端靠近小磁针N极时发现小磁针被吸引,锯条可能是磁体,锯条和磁针的接触端是异名磁极相互吸引。锯条也可能不具有磁性,被磁体吸引造成的。
故选:C。
题型7 永磁体和软磁体
解|题|知|识 (1)钢被磁化后磁性不容易消失,这种能长期保留磁性的磁体叫永磁体(硬磁体) (2)铁被磁化后磁性容易消失,这种不能长期保持磁性的磁体叫作软磁体。
【典例1】磁记录
铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁,当磁体靠近它或者与它接触时,它便有了吸引钢铁的性质,也就是被磁化了。软铁被磁化后,磁性很容易消失,称为软磁性材料。而钢等物质在磁化以后,磁性能够保持,成为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体,还可以用来记录信息。
录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒。
录音时,声音先转变成强弱变化的电流,这样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的磁场。磁带划过磁头时,磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
请回答:
(1)磁性材料分为哪两类?磁记录应选用哪一类磁性材料?
答:    。
(2)哪些地方用到了磁记录?
答:    。
【答案】见试题解答内容
【解答】答:(1)磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材料,磁记录应选用硬磁性材料。
(2)磁卡、磁盘、磁带、收音机里面的天线磁棒、录音机的磁头等都用到了磁记录。
题型8 磁场的概念
解|题|知|识 磁场:磁体周围存在着一种物质,能使磁针偏转,这种物质看不见、摸不着,我们把它叫作磁场。 磁场虽然看不见,摸不着,但是它是客观存在的。磁体间的相互吸引或排斥就是通过磁场实线的。
【典例1】如图所示的各图中,描述磁场正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:
在磁体周围磁感线从磁体的N极出来,回到S极,A、B、D中都是从S到N极,故A、B、D错误;
地球是一个大磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,所以磁感线从地磁北极出来,回到地磁南极,故C正确。
故选:C。
【变式1】甲、乙为两个条形磁体的两个磁极,根据如图所示的小磁针静止时的指向,可以判断(  )
A.甲是N极,乙是S极 B.甲、乙都是N极
C.甲、乙都是S极 D.甲是S极,乙是N极
【答案】B
【解答】解:由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,两磁极均为N极,小磁针所在处磁场向下,故小磁针S极在上、N极在下,故B正确,ACD错误。
故选:B。
题型9 磁场的基本性质
解|题|知|识 磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用,磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。我们通常用小磁针是否受到磁场的作用力来检验小磁针所在的空间是否存在磁场。
【典例1】对实验现象、实验数据进行分析、论证,是科学探究过程中的重要环节。下列对实验现象的分析不合理的选项是(  )
序号 现象 分析
甲 一个开关同时控制两盏灯的亮、灭 两盏灯是串联的
乙 水与酒精混合后,总体积变小 分子之间存在着空隙
丙 小磁针靠近磁体时发生偏转 磁体周围存在着磁场
丁 发声体置于玻璃罩内,抽气过程中听到的声音越来越小 可推测真空不能传声
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【解答】解:A、一个开关同时控制两盏灯的亮、灭,两灯可以串联,还可以并联,此时开关在干路上,故A不合理;
B、将一定量水与酒精混合后,总体积变小,说明分子间存在间隙(空隙),故B合理;
C、将小磁针靠近磁体,小磁针指向改变,说明磁体周围有磁场,故C合理;
D、将发声体放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,由于空气(介质)的减少,听到的声音的响度也会减小;由此推理,当玻璃罩内被抽成真空,将听不到声音,这表明声音的传播需要介质,真空不能传声,故D合理。
故选:A。
题型10 研究磁场的方向
解|题|知|识 (1)实验器材:条形磁体、蹄形磁体、菱形小磁针、铁屑。 (2)实验步骤: ①在条形磁体的周围放一些小磁针,观察小磁针N极的指向。 ②在蹄形磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上均匀撒上铁屑,观察铁屑的分布情况。 (3)实验现象: ①条形磁体周围小磁针的排列是有规律的,某一点附近的小磁针的N极都指向同 个方向。 ②蹄形磁体周围铁屑的排列也是有规律的,蹄形磁体周围的每个小铁屑都被磁化,相当于小磁针,蹄形磁体周围某一点附近的小屑铁的N极也都指向同一个方向。 (4)实验结论: 磁场是有方向的,小磁针北极所指的方向就是该点的场方向。
【典例1】在探究蹄形磁体周围磁场的实验中,老师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。对实验中有关现象的分析不正确的是(  )
A.撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来
B.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C.轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离
D.轻敲玻璃板,铁屑与玻璃板分离后,不受摩擦力,铁屑在磁力作用下排列有序
【答案】A
【解答】解: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、铁屑原来没有磁性,但在磁场的作用下能够获得磁性,说明被磁化了。故B正确;
C、铁屑质量较小,惯性小,运动状态容易改变。所以轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离。故C正确;
D、铁屑受到磁场的作用,轻敲玻璃板,铁屑与玻璃板分离后,不受摩擦力,铁屑逐渐有序排列。故D正确。
故选:A。
【变式1】某同学研究磁体周围的磁场情况,将一根条形磁体放在水平桌面上,在它周围放置一些小磁针,小磁针的指向情况如图甲所示;将小磁针拿掉之后,在条形磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上均匀撒一层铁屑,轻轻敲打玻璃,可以看到铁屑的分布情况如图乙所示;根据甲图和乙图所示的实验现象,用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法正确的是(  )
A.图甲所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B.图乙所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C.图丙所示的条形磁体周围的磁感线,是人们为了描述磁场建立的物理模型
D.由图丙可知,条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
【答案】ABC
【解答】解:
A、图中,小磁针放在条形磁体的周围,条形磁体的周围存在磁场,小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,故A正确;
B、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,故B正确;
CD、磁感线是人们利用建模的方法画出来的,并不真实存在的曲线,故C正确,D错误;
故选:ABC。
题型11 磁场的强弱
解|题|知|识 磁场强弱,指的是磁场周围的磁场大小,物体所具有的能量越大磁性就越强,能量越低磁性越弱;密度越大磁场强度越强,密度越小磁场强度越弱。
【典例1】弹簧测力计下竖直悬挂着一铁块,当条形磁体的S极从图中位置向左匀速运动到铁块正下方的过程中,能反映弹簧测力计示数随时间变化情况的图像是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样,磁体两端(磁极)处的磁性最强,而中间的磁性最弱,因而铁块在条形磁体的N极和S极处受到的吸引力最大,在正中处受到的吸引力最小,所以从左开始,弹簧测力计的示数是先变小,到中间位置时,是最小的示数,然后再变大。
故选:A。
题型12 磁感线及其特点
解|题|知|识 (1)用带箭头的曲线来形象、方便地描述磁场,这叫磁感线. 为了便于研究磁场,我们引入了磁感线的概念,磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线,这种研究方法叫建立理想模型法. (2)磁感线的疏密表示磁性强弱;箭头方向表示磁场方向. (3)在磁体外部,磁感线从N极出发,到S极进入;在磁体内部是从S到N.磁感线没有交叉的.
【典例1】如图所示是条形磁体的磁感线分布图,下列说法正确的是(  )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.P和Q两处的磁场强弱相同
C.没有磁感线的区域就没有磁场
D.该条形磁体的左端为S极,右端为N极
【答案】D
【解答】解:A.磁感线不是真实存在的,而是为了便于研究磁场假想的曲线,故A不符合题意;
B.磁感线既能描述磁场方向也能描述磁场强弱,磁感线的疏密表示磁场强弱,P和Q两处的磁感线的疏密不同,磁场强弱不同,故B不符合题意;
C.在磁体的周围,即使没有画上磁感线,也是存在磁场的,故C不符合题意;
D.由图可知,小磁针的左端为N极,小磁针的N极靠近条形磁体的左端,由异名磁极相互吸引可知,该条形磁体的左端为S极,右端为N极,故D符合题意。
故选:D。
【变式1】下列关于磁场和磁感线的说法中错误的是(  )
A.磁感线用来描述磁场的分布情况
B.磁感线越密的地方磁场磁性越强
C.磁极间的相互作用是通过磁场完成的
D.磁场和磁感线都是真实存在的
【答案】D
【解答】解:A.磁感线是为了描述磁场的分布而引入的,是假想的,不是真实存在的,故A正确;
B.磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱,磁感线越密越强,反之越弱,故B正确;
C.磁体周围存在磁场,磁体之间相互作用,比如同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引是通过磁场实现的,故C正确;
D.磁场是真实存在的,磁感线是假想的,不是真实存在的,故D错误。
故选:D。
题型13 常见磁体的磁感线分布
解|题|知|识 条形磁体 蹄形磁体 同名磁极S极 同名磁极N极 异名磁极
【典例1】物理学是美的,许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美。如图优美的曲线中,用磁感线描述磁体外部磁场正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解答】解:根据课本知识可知,磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【变式1】如图四幅图中,磁感线的方向、磁极名称标注均正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:在磁体外部,磁感线的方向从N极到S极,小磁针静止时,N极所指方向就是磁感线方向。根据图示可知:B是正确的。
故选:B。
题型14 地磁场及其分布、磁偏角
解|题|知|识 (1)地球是一个大磁体,地球周围存在的磁场叫地磁场. (2)磁偏角:磁场的N极在地理的南极附近,磁场的S极在地理的北极附近。
【典例1】人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁烧红,将铁鱼朝南北放置,如图甲所示,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,图乙中它静止时鱼头指向北方。下列判断不正确的是(  )
A.指南鱼不能用铜制作
B.指南鱼的腹部磁性最强
C.指南鱼鱼头应标注“N”
D.地磁场对鱼形铁有力的作用
【答案】B
【解答】解:A.铜不是易磁化物质,铜不能被磁化,所以指南鱼不能用铜制作,故A正确;
B.磁体的磁极磁性最强,指南鱼的鱼头与鱼尾磁性最强,故B错误;
C.将做好的指南鱼放入水盆中,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,指南鱼的N极指向地磁场的南极,即地理的北极,则指南鱼鱼头应标注“N”,故C正确;
D.鱼形铁被磁化后获得磁性,在地磁场中会受到力的作用,故D正确。
故选:B。
【变式1】在班级组织的“自制指南针”活动中,小伟同学将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上,针尖指向树叶尖,待树叶静止后,树叶尖总是指向南方,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.缝衣针尖端是S极
B.树叶周围存在磁感线
C.若用条形磁铁N极靠近树叶尖,会相互排斥
D.缝衣针尖端指向地磁场的南极
【答案】A
【解答】解:A、小磁针静止时,指向南方的是小磁针的南极,将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上,待树叶静止后,树叶尖总是指向南方,所以缝衣针尖端是S极,故A正确;缝衣针尖端指向地磁场的北极,故A正确,D错误;
B、树叶周围存在磁场,磁感线是假想的线,本身并不存在,故B错误;
C、树叶尖是S极,若用条形磁铁N极靠近树叶尖,会相互吸引,故C错误;
D、缝衣针尖端是S极,缝衣针尖端指向地磁场的北极,故D错误。
故选:A。
【变式2】世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”这一现象的人是(  )
A.沈括 B.奥斯特 C.安培 D.欧姆
【答案】A
【解答】解:世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”这一现象的人是沈括,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【变式3】地球表面任一点的磁子午圈同地理子午圈的夹角叫做地磁偏角,历史上最早发现它的科学家是(  )
A.奥斯特 B.法拉第 C.张衡 D.沈括
【答案】D
【解答】解:中国宋代的沈括是最早研究地磁偏角的科学家,故ABC错误,D正确。
故选:D。
题型15 指南针的工作原理
解|题|知|识 能水平自由转动的磁针就是指南针。指南针静止时,其N极总是指向北方。根据磁场的性质可知,指南针一定是处于一个磁场中,这个磁场就是地磁场。正是由于地磁场的作用,指南针才能指示南北。
【典例1】西晋张华所著的《博物志》中写道:“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声。”意思是说,人在梳头、脱衣服时通过摩擦使物体带了    。指南针是中国四大发明之一,指南针静止时   极指向地理南极。
【答案】电;S。
【解答】解:人们梳头、脱衣服时,梳子与头发,外衣与里面的衣服摩擦,使它们带有异种电荷,电荷放电,看到小火星和听到微弱响声,所以属于摩擦起电;
地球周围存在地磁场,地磁场的N极在地球的地理南极附近,地磁场的S极在地球的地理北极附近,因为异名磁极互相吸引,因此指南针静止时S极指向地理南极。
故答案为:电;S。
【变式1】用橡皮和大头针制作底座,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,制成一个指南针。指南针能指南北是因为受到     的作用;若静止时针尖指向南方,则针尖是指南针的     极;此实验中缝衣针所用的材料最好是    (填“铝”“钢”或“铜”)。
【答案】地磁场;S;钢。
【解答】解:指南针能指南北是因为受到地磁场的作用;若静止时针尖指向南方,则针尖是指南针的S极;此实验中缝衣针所用的材料最好是钢,因为铝和铜都不能被磁化。
故答案为:地磁场;S;钢。
【变式2】用毛皮摩擦过得橡胶棒带    电。我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中明确指出,指南针所指的方向“常微偏东,不全南也”人们把指南针指南的磁极叫    极,地磁场的    极在地理的南极附近。
【答案】负;南;北。
【解答】解:毛皮与橡胶棒摩擦时橡胶棒所带的电荷规定为负电荷;
地球是一个巨大的天然磁体,地球周围存在地磁场,人们把指南针指南的磁极叫南极,地磁场的北极在地球的地理南极附近,地磁场的南极在地球的地理北极附近。
故答案为:负;南;北。
【变式3】如图是我国早期的指南针——司南。“柢”是长柄,它永远指南方,是因为受到地磁场的作用,“柢”相当于磁体的    极。
【答案】南。
【解答】解:由于地球周围存在着地磁场,且地磁场的两极与地理的两极相反,所以受地磁场的作用,司南的“柢”永远指向南方,这也说明,“柢”相当于磁体的南极。
故答案为:南。
题型16 关于磁现象的作图
解|题|知|识 (1)“三向归一”是指磁场方向、磁感线方向以及小磁针静止时N极所指的方向一致 (2)已知小磁针静止时N极指向,可按相同方向画出磁感线的方向,然后根据磁体外部的磁感线由N极到S极,确定磁体的N、S极 (3)若题目中已知磁体的N,S极,可先画出磁感线的方向,然后根据该点小磁针静止时N极指向与磁感线方向相同,画出小磁针的指向。
【典例1】图中画出了两个磁极间的磁感线。请在图中 (  )里分别标出磁体和小磁针的磁极。
【答案】
【解答】解:磁体周围的磁感线从N极出发,回到S极,据此可知左侧磁极为N极;同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,因此小磁针的上端为S极,下端为N极。据此作图如下:
【变式1】如图所示,小磁针静止在通电螺线管左侧,请标出磁感线方向及小磁针的N极。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)已知电源正负极,根据安培定则可知,螺线管的右端为N极,左端为S极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可判定小磁针的左端为S极、右端为N极。
(2)根据磁感线都是从磁体外部的N极出发,回到S极,可以标出磁感线的方向向左,如图所示。
【变式2】请按要求作图:(作图时请用刻度尺)请在图中标出静止的小磁针的N极,并用箭头标出a点的磁感线方向。
【答案】见解析。
【解答】解:根据磁极间的相互作用可知,小磁针左侧为S极,右侧为N极,在磁体外部,磁感线从磁体的N极出来回到S极,如图所示:
【变式3】如图,当闭合开关S后,用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引,请在图中虚线上标出磁感线的方向,并在括号内标出条形磁体左端的极性。
【答案】
【解答】解:电流从螺线管的右端流入,左端流出,根据安培定则可知,螺线管的右端为S极,左端为N极,根据在磁体外部,磁感线都是从N极出发回到S极可标出磁感线的方向,根据异名磁极相互吸引可知,条形磁铁的左端为N极,如图所示:
题型17 磁现象与力学综合
解|题|知|识 此类题目一般有两种情况:一种是弹簧测力计下端悬挂条形磁体,一种是弹簧测力计下悬挂铁块或铁球。在解答时要注意:
①悬挂条形磁体时,要注意观察题图,明确相靠近的事同名还是异名磁极。
②悬挂铁制物体时,要注意条形磁体不同部位的磁性强弱的不同。
1.在图中,根据小磁针静止时的指向,标出A、B两个磁极的名称。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”知,左端磁极是N极,右端磁极是S极。
故答案为:
。
2.“磁悬浮地漏”是一种新产品,其工作原理如图所示,当密封盖上方无水时,在磁体B的作用下,磁铁A将密封盖顶起。该“磁悬浮地漏”的工作原理是(  )
A.异名磁极相互吸引 B.异名磁极相互排斥
C.同名磁极相互吸引 D.同名磁极相互排斥
【答案】D
【解答】解:磁体A需要受到磁体B向上的排斥力才能密封住排水口,根据物体间力的作用是相互的,磁体B受到向下的排斥力,故该“磁悬浮地漏”的工作原理是同名磁极相互排斥,故ABC错误,D正确。
故选:D。
3.如图为某款运动手表和其匹配的圆形磁吸充电器,手表内和充电器内均有磁体,只有转动手表至特定的位置时,手表和充电器之间才能相互“吸附”,给手表充电。这种相互“吸附”的原理是     ,手表充电时将电能转化为    能储存在手表电池中。
【答案】异名磁极相互吸引;化学。
【解答】解:(1)手表和充电器之间才能相互“吸附”的原理是异名磁极相互吸引;
(2)手表充电时将电能转化为化学能储存在手表电池中。
故答案为:异名磁极相互吸引;化学。
4.如图所示的四个实验中,能确定钢棒具有磁性的是(  )
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
【答案】B
【解答】解:
图①中小磁针与钢棒相互吸引可以使小磁针偏转,排斥也可以使小磁针偏转,吸引不能说明有磁性,排斥能说明有磁性,题中没有说明是吸引还是排斥,所以不能说明钢棒是否具有磁性;
图②中钢棒指南北,这是磁体的基本性质,说明钢棒具有磁性;
图③说明铁芯能使通电螺线管的磁性增强,不能说明钢棒具有磁性;
图④中导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,说明钢棒具有磁性。
能确定钢棒具有磁性的是②④。
故选:B。
5.如图所示的三个钢块,正确的判断是(  )
A.都是磁体
B.只有两个磁性
C.可能都是磁体,也可能只有两个磁性
D.都不是磁体
【答案】C
【解答】解:由图知,钢块B、C相互排斥,由同名磁极相互排斥知,B、C一定有磁性,即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由异名磁极相互吸引,则A与B相对的磁极为异名,A有磁性;
②由于磁体能吸引钢块,由于B有磁性,故A可能为不带磁性的钢块。
可见B、C必然有磁性,但是A可能有磁性,也可能没有磁性。
故选:C。
6.下列关于磁场的描述,正确的是(  )
A.位于磁场中可自由转动的小磁针静止时,N极所指的方向即为该点的磁场方向
B.磁感线是磁场中真实存在的曲线
C.磁体周围的磁感线从磁体S极出来,回到磁体N极
D.地磁的N极在地理北极附近,地磁的S极在地理的南极附近
【答案】A
【解答】解:
A、磁场是有方向的,人们规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时,N极所指的方向就是该点的磁场方向,故A正确;
B、磁感线是科学家为了研究起来形象、直观,是通过想象而描绘出来的,所以不是真实存在的,故B错误;
C、磁体外部的磁感线是从N极出发,回到S极的,但磁体内部的磁感线是从S极出发,回到磁体N极的,故C错误;
D、地磁的N极在地理南极附近,地磁的S极在地理的北极附近,故D错误。
故选:A。
7.关于磁场和磁感线,下列说法正确的是(  )
A.地磁场的北极在地理的北极附近
B.由电磁铁能使小磁针发生偏转可推测出电磁铁周围存在磁感线
C.静止在磁场中的小磁针南极所指的方向为该点的磁场方向
D.地磁场的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似
【答案】D
【解答】解:A.地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,故A错误,不符合题意;
B.小磁针放到电磁铁周围,小磁针会发生偏转,可推测出电磁铁周围存在磁场,磁感线实际上并不存在,是为了研究的方便,人们在磁体周围画出来的,故B错误,不符合题意;
C.静止在磁场中的小磁针北极所指的方向为该点的磁场方向,故C错误,不符合题意;
D.地磁场的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似,磁场的N极在地理的南极附近,磁场的S极在地理的北极附近,故D正确,符合题意。
故选:D。
8.下列关于磁感线的说法,正确的是(  )
A.磁感线分布越密的地方,表示该处磁场越弱
B.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,还可以通过实验来模拟
C.磁体周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极,构成闭合曲线
D.磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向相同
【答案】D
【解答】解:A、磁感线分布越密的地方,其磁场越强,故A错误;
B、磁感线不是真实存在的,而是一些假想的线,故B错误;
C、在磁体的外部,磁感线从磁体的北极出来,回到南极;在磁体的内部,磁感线是从S极回到N极,故C错误;
D、磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致,与南极所指的方向相反,故D正确。
故选:D。
9.小冬学习磁学知识后,想研究橄榄形磁体周围的磁场分布情况,做了如图所示的实验,其中图乙是小磁针(黑色为N极)静止时的指向,图丙是铁屑静止时的分布。图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:在该实验中,铁屑静止时的分布情况能反映磁体周围磁场的分布情况,且小磁针静止时N极的指向与该点磁场方向相同;
所以,由图乙、丙可知,橄榄形磁体上端的磁感线由左侧发出、回到右侧,其下端的磁感线也是由左侧发出、回到右侧,即橄榄形磁体的左侧为N极、右侧为S极,故C正确,ABD错误。
故选:C。
10.关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是(  )
A.铜、铁和铝都能够被磁体所吸引
B.磁感线是磁场中真实存在的曲线
C.磁场对放入其中的物体产生力的作用
D.物理学中,把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向
【答案】D
【解答】解:A、铜和铝都不是磁性材料,磁体都不能吸引,故A错误。
B、磁感线在磁场中不是真实存在的,只是为了便于研究磁场,人为画的一些曲线,故B错误。
C、磁场对放入其中的磁体产生力的作用,故C错误。
D、物理学中,把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向,故D正确。
故选:D。
11.学校在举行消防演练灭火时,灭火器在使用过程中二氧化碳对外做功,内能  (选填“增大”“不变”或“减小”);某单缸四冲程汽油机工作时每秒做功10次,则飞轮的转速为   r/min;短路和    是造成家庭电路中电流过大的原因:用磁感线表示磁场时,磁体外部的磁感线都是从   极出发,回到另一磁极。
【答案】减小;1200;总功率过大;北。
【解答】解:灭火器在使用过程中二氧化碳对外做功,物体对外界做功,物体内能减小,所以二氧化碳的内能减小。
某单缸四冲程汽油机工作时每秒做功10次,因为四冲程汽油机工作时1个工作循环对外做功1次,所以四冲程汽油机工作时1s完成了10个工作循环;因为四冲程汽油机工作时1个工作循环曲轴飞轮转2圈,所以四冲程汽油机工作时1s飞轮转20圈,即飞轮的转速为
家庭电路电流过大,易引发家庭电路起火,电流过大的原因有短路和总功率过大。
在磁体外部的磁感线都是从北极出发回到南极的。
故答案为:减小;1200;总功率过大;北。
12.自制的一个电磁秋千玩具如图甲所示,闭合开关,推动一下装有永磁体的卡通小人,它在电磁铁排斥作用下来回摆动。图乙是其原理简图,请在螺线管的上端画出两条磁感线来示意磁场的分布。图乙中电源的正极在    (选填“上端”、“下端”)。
【答案】;上端。
【解答】解:如图乙所示,永磁铁下端为S极,永磁体在电磁铁排斥作用下来回摆动,根据磁极之间的相互作用可知,电磁铁上端为S极,下端为N极;在磁体的外部,磁感线从N极出发,回到S极,因图乙中电磁铁上端为S极,磁感线应该是回到S极,如下图所示:
根据安培定可知,电流从上端流入,下端流出,所以电源上端为正极,下端为负极。
故答案为:;上端。
13.我国古代劳动人民的生活生产中蕴含着丰富的物理知识,下列说法正确的是(  )
A.图甲:司南,勺柄指南,利用了地磁场对磁勺(天然磁石制成)的作用
B.图乙:铸釜,匠人将铁水倒入范(模具)中固结成型,凝固过程中要吸收热量
C.图丙:透火焙干,利用烤火的墙面使湿纸张快速变干,是因为液体温度越高蒸发越快
D.图丁:走马灯,利用蜡烛燃烧产生热气流推动叶轮转动,其原理与内燃机的做功冲程相同
【答案】ACD
【解答】解:A、地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,静止时长柄指向南方(指向地理南极),故A正确;
B、匠人将铁水倒入范(模具)中固结成型,凝固过程中要放出热量,故B错误;
C、透火焙干时,水分的温度升高,蒸发加快,湿纸张能够快速变干,故C正确;
D、走马灯利用蜡烛燃烧后产生的热气流推动叶轮转动,热空气的内能转化为叶轮的机械能,其原理与内燃机的做功冲程相同,故D正确。
故选:ACD。
14.东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”司南即指南针,如图所示,“柢”为指南针的    极。指南针之所以指南北,是因为它受到     的作用。
【答案】S;地磁场。
【解答】解:柢”为指南针的S极。指南针之所以指南北,是因为它受到地磁场的作用。
故答案为:S;地磁场。
15.指南针是我国古代四大发明之一,如图是我国早期的指南针——司南,其用天然磁石琢磨成一个勺子的形状,放在一个光滑的“地盘”上制成,盘上刻着方位,静止时它的长柄指向南方。司南能指示南北方向,是受到地磁场的作用,司南静止时它的长柄指向地磁的   (选填“南”或“北”)极附近,你认为下面光滑的“地盘”的材质    (选填“是”或“不是”)铁。
【答案】北;不是。
【解答】解:地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。由题意,司南静止时长柄指向地理南方,所以指向地磁的北极附近。
光滑的“地盘”材质不是铁,通常采用的是不会被磁化的材料,如铜、漆木等。因为如果“地盘”是铁制的,司南的磁石会与铁发生磁化作用,产生强大的吸引力,导致勺子无法自由转动,从而失去指示方向的功能。
故答案为:北;不是。
16.人类最早的磁化技术出现在我国宋代。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,依靠     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     (N/S)极。
【答案】地磁场;N。
【解答】解: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N极。
故答案为:地磁场;N。
17.小伟用磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上,成为一个“自制指南针”。他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:(判断正误)
(1)树叶尖端应标注“S”极。   
(2)树叶尖端指向的是地磁南极。   
(3)树叶周围存在磁场和磁感线。   
(4)树叶尖端会排斥磁体的N极。   
【答案】(1)√;(2)×;(3)×;(4)×。
【解答】解:(1)指南针静止时,指南的一端是南极,即S极。树叶尖端总是指向南方,所以应标注“S”极。故正确。
(2)地球本身是一个巨大的磁体,地磁的N极在地理南极附近,地磁的S极在地理北极附近。树叶尖端指向地理南极,实际上是指向地磁北极。故错误。
(3)树叶上放有磁化后的缝衣针,缝衣针周围存在磁场,所以树叶周围存在磁场。但磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线,实际并不存在。故错误。
(4)树叶尖端是指南针的S极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的原理,它会吸引磁体的N极,而不是排斥。故错误。
故答案为:(1)√;(2)×;(3)×;(4)×。
18.我国是最早用文字记载磁现象的国家之一,下列说法正确的是(  )
A.“慈(磁)石召铁,或引之也”,说明磁石没有磁性
B.罗盘周围的磁感线真实存在且可见
C.司南静止时长柄所指的方向是地理的南方
D.鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
【答案】C
【解答】解:A.“慈(磁)石召铁,或引之也”——意思是磁石吸引铁,说明磁石有磁性,故A错误;
B.磁感线是为了描述磁场假想的曲线,故B错误;
C.司南是最早的指南针,司南静止时长柄(勺柄)指向地理的南方,磁体S极在长柄端,而地磁北极在地理南极附近,在地磁场的作用下指南,故C正确;
D.任何磁体都有两个磁极(N 和 S),指南鱼被磁化后仍然有两个磁极,故D错误。
故选:C。
19.指南针是我国的四大发明之一,其不断发展的过程中出现过多种形态,北宋时期曾出现过如图所示的“指南鱼”。“指南鱼”用一块薄薄的铁片做成,形状很像一条鱼,将其磁化后,浮在水面上,其静止时鱼头指向南方。关于“指南鱼”,下列说法正确的是(  )
A.“指南鱼”能指南是因为其受到地磁场的作用
B.“指南鱼”被磁化后,只有N极一个磁极
C.“指南鱼”鱼头端为该鱼型磁体的N极
D.“指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的S极
【答案】A
【解答】解:A、“指南鱼”能指南是因为其受到地磁场的作用,A正确;
B、“指南鱼”被磁化后,都有两个磁极,B错误;
C、“指南鱼”静止时鱼头指向南方,是地磁的北极,故鱼头为S极;C错误;
D、“指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的N极,故D错误;
故选:A。20.1磁现象 磁场
题型1 磁性和磁体 题型2 磁极
题型3 磁极间的相互作用 题型4 磁化
题型5 磁性材料 题型6 物体是否具有磁性的判断方法
题型7 永磁体和软磁体 题型8 磁场的概念
题型9 磁场的基本性质 题型10 研究磁场的方向
题型11 磁场的强弱 题型12 磁感线及其特点
题型13 常见磁体的磁感线分布 题型14 地磁场及其分布、磁偏角
题型15 指南针的工作原理 题型16 关于磁现象的作图
题型17 磁现象与力学综合
题型1 磁性和磁体
解|题|知|识 (1)磁性:物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性. (2)磁体:具有磁性的物体叫磁体. (3)磁体的分类:①天然磁体、人造磁体;②条形磁体、蹄形磁体、磁针;③硬磁体、软磁体.
【典例1】如图所示,两根完全相同的铁块A和B,如图甲所示放置时B被吸住掉不下来:如图乙所示放置时,A不能被吸住而掉下来此现象说明(  )
A.A、B都是磁体 B.A、B都不是磁体
C.A是磁体,B不是磁体 D.A不是磁体,B是磁体
【变式1】小明用水平放置的一根条形磁针的一端吸起一根较小的铁钉,如图所示,若他用一根同样的条形磁铁的S极与原来的磁铁N极靠近合并时,将看到的现象是(  )
A.铁钉的尖端被吸向右端磁铁
B.铁钉将落下
C.铁钉的尖端被吸向左端磁铁
D.铁钉被吸得更牢
【变式2】利用弹簧测力计可完成多个物理实验,请结合以下实验操作按要求回答问题。
如图乙,物块逐渐浸入水中的过程中,弹簧测力计示数变小,说明物块所受浮力  
  (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)如图丙,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计从竖直位置旋转到虚线位置时,弹簧测力计的示数     (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)如图丁,玻璃板下表面与水面接触,用弹簧测力计将玻璃板慢慢提起,玻璃板未离开水面时弹簧测力计的示数比离开水面后的示数大,原因是     。
(4)如图戊,铁棒挂在弹簧测力计下。铁棒从A上方水平匀速运动到B上方的过程中,弹簧测力计的示数变化情况是     。
题型2 磁极
解|题|知|识 (1)磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极. (2)水平方向能够自由转动的磁体,静止时指南的一端叫南极,又叫S极,指北的一端叫北极,又叫N极.
【典例1】关于下面这些图片,下列说法正确的是(  )
A.梳子能吸引碎纸屑,说明利用摩擦的方法可使塑料带有磁性
B.图中“水果电池”两端电压为0.6V,锌片为水果电池的正极
C.用图中的测电笔在辨别火线、零线时,手不能接触笔上的任何金属体
D.图中的小磁针在地磁场作用下静止时,小磁针指南的那个磁极是小磁针的南极
【变式1】如图所示。在两个完全相同的磁体的不同磁极上吸着铁钉,如果让两个磁体相互靠近并接触,下列说法正确的是(  )
A.两铁钉没有相互作用
B.两铁钉相互吸引,最后落下来
C.两铁钉相互排斥,最后落下来
D.无法判断
题型3 磁极间的相互作用
解|题|知|识 磁极间的相互作用规律:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
【典例1】有两根大头针被磁体的一端吸引,悬在磁体下方,如图所示的四幅图能正确反映实际情况的有    。
【变式1】a、b两个磁极之间有一个小磁针,小磁针静止时的指向如图所示,则磁极a是   极,b是   极。
题型4 磁化
解|题|知|识 (1)一些物质在磁体或电流的作用下获得磁性,叫做磁化. (2)被磁化的物质如果离开磁体或电流仍长时间具有磁性,叫硬磁性材料,例如钢;如果很短的时间磁性就消失,叫软磁性材料,例如铁.
【典例1】如图,两枚铁质大头针的针尖吸在条形磁铁的S极,发现两枚大头针的针帽互相排斥,这是因为(  )
A.磁化后两大头针针帽端都是N极
B.磁化后两大头针针帽端都是S极
C.两大头针针帽端被磁铁S极吸引
D.两大头针针帽端被磁铁N极吸引
【变式1】下列几种物质不能被磁化的是(  )
A.碳钢 B.铸铁 C.铜棒 D.镍片
题型5 磁性材料
解|题|知|识 磁性材料,是古老而用途十分广泛的功能材料,而物质的磁性早在3000年以前就被人们所认识和应用,例如中国古代用天然磁铁作为指南针.现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中的铁心材料,作为存储器使用的磁光盘,计算机用磁记录软盘等.可以说,磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关.而通常认为,磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质.
【典例1】下列常见的物体中,能被磁铁吸引的是(  )
A.铝块 B.铁钉 C.木块 D.橡皮
【变式1】如图甲为一种家用门磁防盗报警器,由磁条和主机组成,门窗均可使用。乙图为其简化示意图。安装时,将磁条固定在门框上,主机安装在与其等高的门板边缘,门关上时,两者刚好靠近在一起。当主机开关闭合时,若门被打开,磁条与主机分离,主机内的触发器就会工作,带动报警器发出报警声。下列有关说法正确的是(  )
A.触发器内是一个开关,当主机与磁条靠近时,开关是断开的
B.触发器可以由铜制成
C.磁条的两极对调后,该报警器不能正常工作
D.本装置是利用电流的磁效应工作的
题型6 物体是否具有磁性的判断方法
解|题|知|识 (1)利用磁体的指向性来判断:把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动,静止时总是一端指南一端指北,则是磁体,静止时指向无规律则不是磁体. (2)利用磁体的吸铁性来判断:把被检物体靠近铁钉,如果吸引则是磁体,如果不吸引则不是磁体. (3)利用磁极间作用规律来判断:把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近,如果一次吸引一次排斥则是磁体,如果两次都吸引则不是磁体. (4)利用磁极磁性最强来判断:若A、B两根外形相同的钢棒,已知其中一根具有磁性,另一根没有磁性,具体的区分方法是,将A的一端从B的左端向右滑动,若发现吸引力的大小不变,则说明A有磁性;若吸引力由大变小再变大,则说明B有磁性.
【典例1】当悬挂的A、B、C三个钢棒互相靠近时,出现的现象如图所示,则(  )
A.A、B棒有磁性,C棒没有磁性
B.A棒没有磁性,B,C棒有磁性
C.A棒可能有磁性也可能没有磁性,B、C棒有磁性
D.A、C棒有磁性,B棒可能有磁性也可能没有磁性
【变式1】一根锯条的A端靠近磁针的N极时,磁铁N极被吸引过来,则(  )
A.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为N极
B.锯条一定没有磁性
C.锯条可能有磁性,也可能没有磁性
D.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为S极
题型7 永磁体和软磁体
解|题|知|识 (1)钢被磁化后磁性不容易消失,这种能长期保留磁性的磁体叫永磁体(硬磁体) (2)铁被磁化后磁性容易消失,这种不能长期保持磁性的磁体叫作软磁体。
【典例1】磁记录
铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁,当磁体靠近它或者与它接触时,它便有了吸引钢铁的性质,也就是被磁化了。软铁被磁化后,磁性很容易消失,称为软磁性材料。而钢等物质在磁化以后,磁性能够保持,成为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体,还可以用来记录信息。
录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒。
录音时,声音先转变成强弱变化的电流,这样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的磁场。磁带划过磁头时,磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
请回答:
(1)磁性材料分为哪两类?磁记录应选用哪一类磁性材料?
答:    。
(2)哪些地方用到了磁记录?
答:    。
题型8 磁场的概念
解|题|知|识 磁场:磁体周围存在着一种物质,能使磁针偏转,这种物质看不见、摸不着,我们把它叫作磁场。 磁场虽然看不见,摸不着,但是它是客观存在的。磁体间的相互吸引或排斥就是通过磁场实线的。
【典例1】如图所示的各图中,描述磁场正确的是(  )
A. B.
C. D.
【变式1】甲、乙为两个条形磁体的两个磁极,根据如图所示的小磁针静止时的指向,可以判断(  )
A.甲是N极,乙是S极 B.甲、乙都是N极
C.甲、乙都是S极 D.甲是S极,乙是N极
题型9 磁场的基本性质
解|题|知|识 磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用,磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。我们通常用小磁针是否受到磁场的作用力来检验小磁针所在的空间是否存在磁场。
【典例1】对实验现象、实验数据进行分析、论证,是科学探究过程中的重要环节。下列对实验现象的分析不合理的选项是(  )
序号 现象 分析
甲 一个开关同时控制两盏灯的亮、灭 两盏灯是串联的
乙 水与酒精混合后,总体积变小 分子之间存在着空隙
丙 小磁针靠近磁体时发生偏转 磁体周围存在着磁场
丁 发声体置于玻璃罩内,抽气过程中听到的声音越来越小 可推测真空不能传声
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
题型10 研究磁场的方向
解|题|知|识 (1)实验器材:条形磁体、蹄形磁体、菱形小磁针、铁屑。 (2)实验步骤: ①在条形磁体的周围放一些小磁针,观察小磁针N极的指向。 ②在蹄形磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上均匀撒上铁屑,观察铁屑的分布情况。 (3)实验现象: ①条形磁体周围小磁针的排列是有规律的,某一点附近的小磁针的N极都指向同 个方向。 ②蹄形磁体周围铁屑的排列也是有规律的,蹄形磁体周围的每个小铁屑都被磁化,相当于小磁针,蹄形磁体周围某一点附近的小屑铁的N极也都指向同一个方向。 (4)实验结论: 磁场是有方向的,小磁针北极所指的方向就是该点的场方向。
【典例1】在探究蹄形磁体周围磁场的实验中,老师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。对实验中有关现象的分析不正确的是(  )
A.撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来
B.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C.轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离
D.轻敲玻璃板,铁屑与玻璃板分离后,不受摩擦力,铁屑在磁力作用下排列有序
【变式1】某同学研究磁体周围的磁场情况,将一根条形磁体放在水平桌面上,在它周围放置一些小磁针,小磁针的指向情况如图甲所示;将小磁针拿掉之后,在条形磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上均匀撒一层铁屑,轻轻敲打玻璃,可以看到铁屑的分布情况如图乙所示;根据甲图和乙图所示的实验现象,用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法正确的是(  )
A.图甲所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B.图乙所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C.图丙所示的条形磁体周围的磁感线,是人们为了描述磁场建立的物理模型
D.由图丙可知,条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
题型11 磁场的强弱
解|题|知|识 磁场强弱,指的是磁场周围的磁场大小,物体所具有的能量越大磁性就越强,能量越低磁性越弱;密度越大磁场强度越强,密度越小磁场强度越弱。
【典例1】弹簧测力计下竖直悬挂着一铁块,当条形磁体的S极从图中位置向左匀速运动到铁块正下方的过程中,能反映弹簧测力计示数随时间变化情况的图像是(  )
A. B.
C. D.
题型12 磁感线及其特点
解|题|知|识 (1)用带箭头的曲线来形象、方便地描述磁场,这叫磁感线. 为了便于研究磁场,我们引入了磁感线的概念,磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线,这种研究方法叫建立理想模型法. (2)磁感线的疏密表示磁性强弱;箭头方向表示磁场方向. (3)在磁体外部,磁感线从N极出发,到S极进入;在磁体内部是从S到N.磁感线没有交叉的.
【典例1】如图所示是条形磁体的磁感线分布图,下列说法正确的是(  )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.P和Q两处的磁场强弱相同
C.没有磁感线的区域就没有磁场
D.该条形磁体的左端为S极,右端为N极
【变式1】下列关于磁场和磁感线的说法中错误的是(  )
A.磁感线用来描述磁场的分布情况
B.磁感线越密的地方磁场磁性越强
C.磁极间的相互作用是通过磁场完成的
D.磁场和磁感线都是真实存在的
题型13 常见磁体的磁感线分布
解|题|知|识 条形磁体 蹄形磁体 同名磁极S极 同名磁极N极 异名磁极
【典例1】物理学是美的,许多物理现象都具有对称美、平衡美和曲线美。如图优美的曲线中,用磁感线描述磁体外部磁场正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
【变式1】如图四幅图中,磁感线的方向、磁极名称标注均正确的是(  )
A. B.
C. D.
题型14 地磁场及其分布、磁偏角
解|题|知|识 (1)地球是一个大磁体,地球周围存在的磁场叫地磁场. (2)磁偏角:磁场的N极在地理的南极附近,磁场的S极在地理的北极附近。
【典例1】人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁烧红,将铁鱼朝南北放置,如图甲所示,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,图乙中它静止时鱼头指向北方。下列判断不正确的是(  )
A.指南鱼不能用铜制作
B.指南鱼的腹部磁性最强
C.指南鱼鱼头应标注“N”
D.地磁场对鱼形铁有力的作用
【变式1】在班级组织的“自制指南针”活动中,小伟同学将磁化后的缝衣针放在水中漂浮的树叶上,针尖指向树叶尖,待树叶静止后,树叶尖总是指向南方,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.缝衣针尖端是S极
B.树叶周围存在磁感线
C.若用条形磁铁N极靠近树叶尖,会相互排斥
D.缝衣针尖端指向地磁场的南极
【变式2】世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”这一现象的人是(  )
A.沈括 B.奥斯特 C.安培 D.欧姆
【变式3】地球表面任一点的磁子午圈同地理子午圈的夹角叫做地磁偏角,历史上最早发现它的科学家是(  )
A.奥斯特 B.法拉第 C.张衡 D.沈括
题型15 指南针的工作原理
解|题|知|识 能水平自由转动的磁针就是指南针。指南针静止时,其N极总是指向北方。根据磁场的性质可知,指南针一定是处于一个磁场中,这个磁场就是地磁场。正是由于地磁场的作用,指南针才能指示南北。
【典例1】西晋张华所著的《博物志》中写道:“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声。”意思是说,人在梳头、脱衣服时通过摩擦使物体带了    。指南针是中国四大发明之一,指南针静止时   极指向地理南极。
【变式1】用橡皮和大头针制作底座,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,制成一个指南针。指南针能指南北是因为受到     的作用;若静止时针尖指向南方,则针尖是指南针的     极;此实验中缝衣针所用的材料最好是    (填“铝”“钢”或“铜”)。
【变式2】用毛皮摩擦过得橡胶棒带    电。我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中明确指出,指南针所指的方向“常微偏东,不全南也”人们把指南针指南的磁极叫    极,地磁场的    极在地理的南极附近。
【变式3】如图是我国早期的指南针——司南。“柢”是长柄,它永远指南方,是因为受到地磁场的作用,“柢”相当于磁体的    极。
题型16 关于磁现象的作图
解|题|知|识 (1)“三向归一”是指磁场方向、磁感线方向以及小磁针静止时N极所指的方向一致 (2)已知小磁针静止时N极指向,可按相同方向画出磁感线的方向,然后根据磁体外部的磁感线由N极到S极,确定磁体的N、S极 (3)若题目中已知磁体的N,S极,可先画出磁感线的方向,然后根据该点小磁针静止时N极指向与磁感线方向相同,画出小磁针的指向。
【典例1】图中画出了两个磁极间的磁感线。请在图中 (  )里分别标出磁体和小磁针的磁极。
【变式1】如图所示,小磁针静止在通电螺线管左侧,请标出磁感线方向及小磁针的N极。
【变式2】请按要求作图:(作图时请用刻度尺)请在图中标出静止的小磁针的N极,并用箭头标出a点的磁感线方向。
【变式3】如图,当闭合开关S后,用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引,请在图中虚线上标出磁感线的方向,并在括号内标出条形磁体左端的极性。
题型17 磁现象与力学综合
解|题|知|识 此类题目一般有两种情况:一种是弹簧测力计下端悬挂条形磁体,一种是弹簧测力计下悬挂铁块或铁球。在解答时要注意:
①悬挂条形磁体时,要注意观察题图,明确相靠近的事同名还是异名磁极。
②悬挂铁制物体时,要注意条形磁体不同部位的磁性强弱的不同。
1.在图中,根据小磁针静止时的指向,标出A、B两个磁极的名称。
2.“磁悬浮地漏”是一种新产品,其工作原理如图所示,当密封盖上方无水时,在磁体B的作用下,磁铁A将密封盖顶起。该“磁悬浮地漏”的工作原理是(  )
A.异名磁极相互吸引 B.异名磁极相互排斥
C.同名磁极相互吸引 D.同名磁极相互排斥
3.如图为某款运动手表和其匹配的圆形磁吸充电器,手表内和充电器内均有磁体,只有转动手表至特定的位置时,手表和充电器之间才能相互“吸附”,给手表充电。这种相互“吸附”的原理是     ,手表充电时将电能转化为    能储存在手表电池中。
4.如图所示的四个实验中,能确定钢棒具有磁性的是(  )
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
5.如图所示的三个钢块,正确的判断是(  )
A.都是磁体
B.只有两个磁性
C.可能都是磁体,也可能只有两个磁性
D.都不是磁体
6.下列关于磁场的描述,正确的是(  )
A.位于磁场中可自由转动的小磁针静止时,N极所指的方向即为该点的磁场方向
B.磁感线是磁场中真实存在的曲线
C.磁体周围的磁感线从磁体S极出来,回到磁体N极
D.地磁的N极在地理北极附近,地磁的S极在地理的南极附近
7.关于磁场和磁感线,下列说法正确的是(  )
A.地磁场的北极在地理的北极附近
B.由电磁铁能使小磁针发生偏转可推测出电磁铁周围存在磁感线
C.静止在磁场中的小磁针南极所指的方向为该点的磁场方向
D.地磁场的磁场分布与条形磁体的磁场分布相似
8.下列关于磁感线的说法,正确的是(  )
A.磁感线分布越密的地方,表示该处磁场越弱
B.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,还可以通过实验来模拟
C.磁体周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极,构成闭合曲线
D.磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向相同
9.小冬学习磁学知识后,想研究橄榄形磁体周围的磁场分布情况,做了如图所示的实验,其中图乙是小磁针(黑色为N极)静止时的指向,图丙是铁屑静止时的分布。图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是(  )
A. B.
C. D.
10.关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是(  )
A.铜、铁和铝都能够被磁体所吸引
B.磁感线是磁场中真实存在的曲线
C.磁场对放入其中的物体产生力的作用
D.物理学中,把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向
11.学校在举行消防演练灭火时,灭火器在使用过程中二氧化碳对外做功,内能  (选填“增大”“不变”或“减小”);某单缸四冲程汽油机工作时每秒做功10次,则飞轮的转速为   r/min;短路和    是造成家庭电路中电流过大的原因:用磁感线表示磁场时,磁体外部的磁感线都是从   极出发,回到另一磁极。
12.自制的一个电磁秋千玩具如图甲所示,闭合开关,推动一下装有永磁体的卡通小人,它在电磁铁排斥作用下来回摆动。图乙是其原理简图,请在螺线管的上端画出两条磁感线来示意磁场的分布。图乙中电源的正极在    (选填“上端”、“下端”)。
13.我国古代劳动人民的生活生产中蕴含着丰富的物理知识,下列说法正确的是(  )
A.图甲:司南,勺柄指南,利用了地磁场对磁勺(天然磁石制成)的作用
B.图乙:铸釜,匠人将铁水倒入范(模具)中固结成型,凝固过程中要吸收热量
C.图丙:透火焙干,利用烤火的墙面使湿纸张快速变干,是因为液体温度越高蒸发越快
D.图丁:走马灯,利用蜡烛燃烧产生热气流推动叶轮转动,其原理与内燃机的做功冲程相同
14.东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”司南即指南针,如图所示,“柢”为指南针的    极。指南针之所以指南北,是因为它受到     的作用。
15.指南针是我国古代四大发明之一,如图是我国早期的指南针——司南,其用天然磁石琢磨成一个勺子的形状,放在一个光滑的“地盘”上制成,盘上刻着方位,静止时它的长柄指向南方。司南能指示南北方向,是受到地磁场的作用,司南静止时它的长柄指向地磁的   (选填“南”或“北”)极附近,你认为下面光滑的“地盘”的材质    (选填“是”或“不是”)铁。
16.人类最早的磁化技术出现在我国宋代。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,依靠     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     (N/S)极。
17.小伟用磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上,成为一个“自制指南针”。他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:(判断正误)
(1)树叶尖端应标注“S”极。   
(2)树叶尖端指向的是地磁南极。   
(3)树叶周围存在磁场和磁感线。   
(4)树叶尖端会排斥磁体的N极。   
18.我国是最早用文字记载磁现象的国家之一,下列说法正确的是(  )
A.“慈(磁)石召铁,或引之也”,说明磁石没有磁性
B.罗盘周围的磁感线真实存在且可见
C.司南静止时长柄所指的方向是地理的南方
D.鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
19.指南针是我国的四大发明之一,其不断发展的过程中出现过多种形态,北宋时期曾出现过如图所示的“指南鱼”。“指南鱼”用一块薄薄的铁片做成,形状很像一条鱼,将其磁化后,浮在水面上,其静止时鱼头指向南方。关于“指南鱼”,下列说法正确的是(  )
A.“指南鱼”能指南是因为其受到地磁场的作用
B.“指南鱼”被磁化后,只有N极一个磁极
C.“指南鱼”鱼头端为该鱼型磁体的N极
D.“指南鱼”静止时鱼头指向的是地磁场的S极

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