11指南針為什么能指方向(原卷版)

1.1指南針為什么能指方向1、磁性：磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)，磁鐵的這種性質(zhì)叫做磁性。2、磁體（1）概念：具有磁性的物質(zhì)叫做磁體。（2）分類：軟磁體：軟鐵硬磁體（永磁體）：鋼人造磁體：條形磁體、蹄型磁體、小磁體、環(huán)形磁體天然磁體3、磁極：磁體上磁性最強(qiáng)的部分（任一個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極且是不可分割的）（1）兩個(gè)磁極：南極（S）指南的磁極叫南極，北極（N）指北的磁極叫北極。（2）磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。4、磁化（1）概念：使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體獲得磁性的過(guò)程。（2）方法：用一個(gè)磁體在磁性物體上沿同一方向摩擦，就可使這個(gè)物體變成磁體。5、磁場(chǎng)（1）概念：在磁體周圍存在的一種物質(zhì)，能使磁針偏轉(zhuǎn)，這種物質(zhì)看不見(jiàn)，摸不到，我們把它叫做磁場(chǎng)。（2）基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)放入磁場(chǎng)中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。（3）磁場(chǎng)的方向：規(guī)定——在磁場(chǎng)中的任意一點(diǎn)，小磁針靜止時(shí)，N即所指的方向就是那點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。注意——在磁場(chǎng)中的任意一個(gè)位置的磁場(chǎng)方向只有一個(gè)。6、磁感線（1）概念：為了形象地描述磁場(chǎng)，在物理學(xué)中，用一些有方向的曲線把磁場(chǎng)的分布情況描述下來(lái)，這些曲線就是磁感線。（2）方向：為了讓磁感線能反映磁場(chǎng)的方向，我們把磁感線上都標(biāo)有方向，并且磁感線的方向就是磁場(chǎng)方向。（3）特點(diǎn)：①磁體外部的磁感線從N極出發(fā)回到S極。（北出南入）②磁感線是有方向的，磁感線上任何一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致。③磁感線的分布疏密可以反映磁場(chǎng)磁性的強(qiáng)弱，越密越強(qiáng)，反之越弱。④磁感線是空間立體分布，是一些閉合曲線，在空間不能斷裂，任意兩條磁感線不能相交。（4）幾種常見(jiàn)類型磁體的磁場(chǎng)畫(huà)法：7、地磁場(chǎng)（1）概念：地球周圍存在著磁場(chǎng)叫做地磁場(chǎng)。（2）地磁場(chǎng)的N極在地理的南極附近，磁場(chǎng)的S極在地理的北極附近。（3）應(yīng)用：鴿子、綠海龜（利用的磁場(chǎng)導(dǎo)航）（4）磁偏角：由我國(guó)宋代的沈括發(fā)現(xiàn)的。（2023?臺(tái)州）模型可以幫助人們認(rèn)識(shí)和理解一些不能直接觀察到的事物。下列磁感線模型正確的是（）A． B． C． D．（2022?溫州）如圖是某同學(xué)發(fā)明的“鐵皮自動(dòng)分開(kāi)裝置”。將強(qiáng)磁鐵靠近一疊鐵皮，被磁化后的鐵皮會(huì)自動(dòng)分開(kāi)。鐵皮分開(kāi)的原因是（）A．同名磁極相互吸引 B．異名磁極相互吸引 C．同名磁極相互排斥 D．異名磁極相互排斥（2022?金華）司南是我國(guó)早期的指南針。小科將條形磁體置于塑料勺內(nèi)，在勺下墊泡沫，一起置于裝水的紙盤中，漂浮在水面上，能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而得到一個(gè)仿制“司南”（如圖所示）。下列說(shuō)法正確的是（）A．“司南”靜止時(shí)勺柄指南，標(biāo)為N極 B．“司南”能指南北是受地磁場(chǎng)的作用 C．“司南”的紙盤換成鐵盤后也能正常使用 D．“司南”勺柄的指向與勺內(nèi)磁體的磁極方向無(wú)關(guān)（2020?杭州）有外形相同的兩根鋼條M、N，按圖甲、圖乙兩種方式接觸時(shí)，它們之間都有較大吸引力。則下列推斷正確的是（）A．M無(wú)磁性、N無(wú)磁性 B．M無(wú)磁性、N有磁性 C．M有磁性、N無(wú)磁性 D．M有磁性、N有磁性（2020?寧波）1852年，法拉第經(jīng)過(guò)深入的思考和大量的嘗試，建立了“力線”的概念。他認(rèn)為在磁極周圍充滿了力線，依靠力線將磁極間的作用聯(lián)系起來(lái)。他還利用細(xì)鐵屑把這種所謂的“力線”形象地呈現(xiàn)出來(lái)。小科進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①在玻璃板上均勻地撒上一層薄薄的細(xì)鐵屑。②把玻璃板放在條形磁鐵上，觀察細(xì)鐵屑的分布情況。③輕敲玻璃板，再觀察細(xì)鐵屑的分布情況。請(qǐng)回答：（1）如圖所示為實(shí)驗(yàn)步驟③得到的細(xì)鐵屑分布情況。請(qǐng)你畫(huà)出經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的磁感線。（2）實(shí)驗(yàn)步驟②中未敲玻璃板“力線”未能通過(guò)細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來(lái)，而步驟③中輕敲玻璃板“力線”能通過(guò)細(xì)鐵屑呈現(xiàn)出來(lái)。上述原因分別是什么？（2023春?上城區(qū)校級(jí)期中）為了取出某一縫隙中的鐵釘，小明想到了以下方案，其中不可行的是（）A．B． C． D．（2023春?鹿城區(qū)期中）如圖所示是條形磁體的磁場(chǎng)分布圖。將小磁針?lè)胖迷诖艌?chǎng)某處，靜止時(shí)指向如圖所示，小磁針黑色端為北極。關(guān)于該磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．該條形磁體的左端為S極，右端為N極 B．a(chǎn)點(diǎn)沒(méi)有磁感線經(jīng)過(guò)，所以a點(diǎn)沒(méi)有磁場(chǎng) C．b點(diǎn)的磁場(chǎng)方向向左 D．c點(diǎn)的磁場(chǎng)比b點(diǎn)強(qiáng)（2023春?永嘉縣期中）某項(xiàng)日化學(xué)習(xí)小組要自制一枝小磁針，并利用這枝針完成電和磁相關(guān)實(shí)驗(yàn)。第二階段：磁化過(guò)程，小組同學(xué)將一塊條形磁體的N極沿從左到右方向摩擦這枚針若干次，使該針被磁化，如圖所示，磁化后小磁針A端為（）A．N極 B．S極 C．N極或S極 D．無(wú)磁極顯示（2023春?蒼南縣期中）我國(guó)的文化博大精深，很早以前就有關(guān)于磁的記載。公元1世紀(jì)初，東漢學(xué)者王充在《論衡》中寫到“司南之杓，投之于地，其祗指南”。宋代科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》卷二十四中就有世界上關(guān)于地磁偏角的最早記載。其中寫道：“方家以磁石磨針?shù)h，則能指南，然常微偏東，不全南也”。磁體通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，如圖所示甲、乙、丙為條形磁體，虛線是表示磁極間磁場(chǎng)分布情況的磁感線。則可以判斷圖中A、B、C、D四個(gè)磁極依次是（）A．N、S、N、N B．S、N、S、S C．N、N、S、N D．S、S、N、N（2023春?拱墅區(qū)期末）如圖所示為某磁體周圍磁場(chǎng)的部分磁感線，則下列說(shuō)法正確的是（）A．這些可能是條形磁鐵周圍磁場(chǎng)的磁感線 B．圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)的磁場(chǎng)一樣強(qiáng) C．圖中C點(diǎn)沒(méi)有磁場(chǎng) D．圖中D點(diǎn)處的小磁針黑色一端為S極（2023春?拱墅區(qū)期末）小樂(lè)聽(tīng)說(shuō)銀行卡靠近核磁共振機(jī)器會(huì)被消磁，于是她想選擇某種材料制作保護(hù)卡套防止銀行卡被消磁。為了完成任務(wù)，小樂(lè)設(shè)計(jì)了如圖甲所示裝置來(lái)探究磁體對(duì)回形針的吸引力的大小與放入它們之間物體的種類是否有關(guān)。她保持磁體和紙片間的距離一定，在紙片上放入形狀、面積和厚度相同，材料不同的板材，觀察吸引回形針的個(gè)數(shù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。磁體與紙片之間放入的物體不放物體鐵板鎳板鋁板塑料板吸引回形針數(shù)量/個(gè)41133（1）分析數(shù)據(jù)可知，吸引回形針數(shù)量越少，說(shuō)明該材料對(duì)吸引力的影響。（選填“越大”“越小”或“相同”）（2）鐵、鎳、鋁都是導(dǎo)體，而鋁對(duì)磁性強(qiáng)弱的影響不明顯，原因可能是。（3）如圖乙所示，可以解釋以上現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，把卡放在磁場(chǎng)中的鐵質(zhì)殼內(nèi)，外部磁場(chǎng)絕大部分沿鐵質(zhì)球殼壁“通過(guò)”，幾乎不會(huì)進(jìn)入球內(nèi)空間，因此，內(nèi)部物體不受外部磁場(chǎng)影響。給如圖乙所示現(xiàn)象選擇最合適的名字。A．“超磁現(xiàn)象” B．“磁屏蔽現(xiàn)象” C．“消磁現(xiàn)象” D．“磁化現(xiàn)象”（2023春?江干區(qū)校級(jí)期末）在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中，小科用條形磁體、大號(hào)縫衣針、硬卡紙、橡皮、大頭針制作簡(jiǎn)易指南針，指南針制作過(guò)程如下：步驟Ⅰ：取2枚大號(hào)鋼質(zhì)縫衣針，分別將條形磁體沿同一方向摩擦縫衣針10余次（如圖甲），使縫衣針磁化。步驟Ⅱ：將1張硬殼卡紙折成直角，將2枚被磁化的縫衣針對(duì)稱地穿在卡紙兩側(cè)，如圖乙所示，用1塊橡皮和1枚大頭針做成支座，將插有縫衣針的卡紙水平支起。步驟Ⅲ：用當(dāng)?shù)氐牡貓D確定簡(jiǎn)易指南針?biāo)傅姆较?。步驟Ⅳ：在老師的指導(dǎo)下，針對(duì)制作指南針的科學(xué)性設(shè)計(jì)了評(píng)價(jià)表?！白灾浦改厢槨痹u(píng)價(jià)量表（節(jié)選）評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)秀合格待改進(jìn)指標(biāo)一指針磁性強(qiáng)，且能自由轉(zhuǎn)動(dòng)指針磁性強(qiáng)，不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)指針磁性弱，不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)指標(biāo)二能準(zhǔn)確指示南北方向，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）將條形磁鐵的S極靠近圖乙中縫衣針的針尖，縫衣針被排斥，則縫衣針針尖位置應(yīng)標(biāo)為極。（2）在不添加器材情況下，若要確定簡(jiǎn)易指南針是否能夠指示南北，應(yīng)如何操作。（3）根據(jù)評(píng)價(jià)量表進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)，小科制作的指南針“指標(biāo)一”被評(píng)為“優(yōu)秀”，“指標(biāo)二”被評(píng)為“合格”。為使該指南針的“指標(biāo)二”達(dá)到優(yōu)秀水平，請(qǐng)你對(duì)該指南針提出合理的改進(jìn)建議：。（2022春?柯橋區(qū)期末）小桐同學(xué)參加了學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組開(kāi)展的“探究磁體磁性強(qiáng)弱是否與溫度有關(guān)”的課題。[作出假設(shè)]假設(shè)一：溫度越高，磁體的磁性越強(qiáng)假設(shè)二：假設(shè)三：磁體的磁性隨溫度升高變化不大[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]小柯將一條形磁鐵的一端固定在鐵架臺(tái)上，另一端吸看一些小鐵釘，用酒精燈給磁鐵加熱，如圖甲所示。（1）加熱段時(shí)間后出現(xiàn)，則假設(shè)二成立；（2）根據(jù)這一結(jié)論，小柯大膽設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度報(bào)警器，如圖乙所示，請(qǐng)簡(jiǎn)述它的工作原理：當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)，磁鐵的磁性減弱，無(wú)法吸引彈簧開(kāi)關(guān)，彈簧開(kāi)關(guān)（選填“向下”或“向上”）恢復(fù)原狀，這樣下面的電路就被接通，從而使電鈴報(bào)警。（3）同組的小明同學(xué)卻認(rèn)為小柯設(shè)計(jì)的溫度報(bào)警器有不足之處，請(qǐng)指出。一．選擇題（共11小題）1．（2023春?鹿城區(qū)校級(jí)期中）科學(xué)研究中常引入符號(hào)和模型。模型可用來(lái)表達(dá)研究對(duì)象的特征信息，符號(hào)能簡(jiǎn)單明了地表示事物。請(qǐng)完成問(wèn)題。磁感線模型可形象地描述磁體周圍的磁場(chǎng)分布。下列磁感線描述正確的是（）A． B． C． D．2．（2023春?鹿城區(qū)校級(jí)期中）小溫為探究圖甲所示磁體周圍的磁場(chǎng)分布情況，做了如圖乙、圖丙所示的實(shí)驗(yàn)，其中圖乙是小磁針（黑色端為N極）靜止時(shí)的指向，圖丙是鐵屑靜止時(shí)的分布情況。下列選項(xiàng)中，能正確描述圖甲磁體周圍磁感線分布情況的是（）A． B． C． D．3．（2023春?臨平區(qū)校級(jí)期中）圖甲為干簧管開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)圖，其中磁簧片是一種有彈性、易被磁化的軟鐵材料，被固定于玻璃管內(nèi)。將條形磁體靠近并與干簧管平行放置時(shí)，干簧管的磁簧片觸點(diǎn)就會(huì)閉合，電路接通如圖乙；當(dāng)條形磁體遠(yuǎn)離干簧管時(shí)，觸點(diǎn)就會(huì)斷開(kāi)。則下列說(shuō)法正確的是（）A．根據(jù)需要軟鐵簧片可以用塑料片替換 B．觸點(diǎn)相互接觸利用的是同名磁極相互排斥的原理 C．利用條形磁體使軟鐵簧片被磁化，觸點(diǎn)相互吸引使電路處于導(dǎo)通狀態(tài) D．條形磁體遠(yuǎn)離干簧管時(shí)，觸點(diǎn)相互排斥使電路處于斷路狀態(tài)4．（2023春?江干區(qū)校級(jí)期中）有甲、乙、丙三個(gè)物體，如圖所示，下列分析與圖示情況符合的是（）A．甲物體有磁性，乙、丙兩物體沒(méi)有磁性 B．乙物體肯定有磁性，甲、丙兩物體沒(méi)有磁性 C．甲、乙、丙三個(gè)物體都有磁性 D．甲、乙、丙三個(gè)物體都沒(méi)有磁性5．（2023春?文成縣期中）五一期間小文一家人計(jì)劃去銅鈴山國(guó)家森林公園游玩，素有“壺穴奇觀，華夏一絕”美譽(yù)的銅鈴山國(guó)家森林公園，以“林茂、谷幽、穴奇、湖秀”為勝，是個(gè)遠(yuǎn)近聞名的森林氧吧。小文一家利用導(dǎo)航自駕前往森林公園，途中小文不禁好奇在沒(méi)有導(dǎo)航的年代人們是如何利用指南針辨別方向的，通過(guò)查閱資料得知，指南針能夠指示方向是因?yàn)榈厍蚴且粋€(gè)巨大的地磁場(chǎng)，如圖所示是部分地磁場(chǎng)的示意圖，根據(jù)圖示，以下分析正確的是（）A．由于磁場(chǎng)是實(shí)際存在的，所以磁感線也是實(shí)際存在的 B．A點(diǎn)磁場(chǎng)方向等于靜止在該處的小磁針南極所指的方向 C．A點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度弱 D．放在A、B兩處的小磁針靜止時(shí)所受磁場(chǎng)力的方向是不同的6．（2023春?柯橋區(qū)期中）如圖，某品牌擦窗器由內(nèi)外兩部分構(gòu)成，內(nèi)部均裝有磁鐵，可吸附在玻璃兩側(cè)，B磁鐵固定，A磁鐵沿圖中箭頭方向左右移動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)吸力大小。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．若磁鐵A右側(cè)為N極，則磁鐵B左側(cè)為N極 B．若磁鐵A向右移動(dòng)，擦窗器吸力將增大 C．將磁鐵B換成鐵塊，擦窗器將無(wú)法工作 D．遇到厚玻璃，應(yīng)將磁鐵A向左移動(dòng)7．（2023春?椒江區(qū)校級(jí)期中）梳理“磁場(chǎng)和磁感線”相關(guān)知識(shí)，整理歸納如下，其中錯(cuò)誤的是（）①磁場(chǎng)看不見(jiàn)摸不著，但是可以借助小磁針感知它的存在②磁感線是磁體周圍空間實(shí)際存在的曲線③磁感線是鐵屑組成的④地磁場(chǎng)的磁感線是從地球南極附近發(fā)出回到北極附近⑤磁感線有疏密之分，可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱且可以相交A．①③ B．①④ C．②④ D．②③⑤8．（2023春?蘭溪市校級(jí)期中）一根鋼棒接近一根懸掛的磁針，當(dāng)它靠近磁針S極時(shí)，磁針被吸向鋼棒，如圖所示，據(jù)現(xiàn)象可以得出（）A．鋼棒原來(lái)一定不具有磁性 B．鋼棒原來(lái)不一定具有磁性 C．鋼棒原來(lái)一定具有磁性，接近磁針的一端是N極 D．鋼棒原來(lái)一定具有磁性，接近磁針的一端是S極9．（2023春?玉環(huán)市期末）《晉書(shū)?馬隆傳》講述了名將馬隆在一次戰(zhàn)役中，命士兵將大批磁石堆壘在一條狹窄的小路上，身穿鐵甲的敵軍被磁石吸住，而馬隆的兵將身穿犀甲，行動(dòng)如常，敵軍以為馬隆的兵是神兵，故而大敗。下列說(shuō)法正確的是（）A．磁石能吸引各種金屬盔甲 B．磁石各部分磁性強(qiáng)弱相同 C．磁石周圍不同位置，磁場(chǎng)方向不同 D．磁石周圍存在磁場(chǎng)，所以磁石周圍的小路布滿磁感線10．（2022春?吳興區(qū)期末）如圖所示是多個(gè)磁力超強(qiáng)的巴克球的隨意組合。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．巴克球周圍存在的磁場(chǎng)分布是均勻的 B．巴克球周圍的磁場(chǎng)的磁感線真實(shí)存在 C．巴克球周圍各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向都是豎直向下的 D．巴克球?qū)χ車承┙饘儆辛Φ淖饔?1．（2022春?諸暨市期末）“磁懸浮地漏”相對(duì)于傳統(tǒng)地漏具有較多優(yōu)點(diǎn)，圖甲所示為不排水時(shí)管道密封，磁體A下端為N極，圖乙是排水速度可隨積水深度自動(dòng)調(diào)節(jié)的示意圖。下列說(shuō)法正確的是（）A．磁鐵B的上端應(yīng)為S極 B．甲圖中兩磁鐵間的作用力和乙圖相等 C．甲圖中磁鐵A和磁鐵B相鄰兩極互相排斥 D．乙圖中磁鐵A和磁鐵B相鄰兩極互相吸引二．填空題（共2小題）12．（2023春?西湖區(qū)校級(jí)期中）中國(guó)人發(fā)明的司南是世界上最早利用地磁場(chǎng)指示方向的儀器。古文《論衡?是應(yīng)篇》中記載：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”。則勺柄應(yīng)為該磁體的極；某物理研究所嘗試?yán)靡粔K天然磁石制作一具“司南”，圖乙所示為天然磁石的磁感線分布情況，則應(yīng)將磁石的（選填“B”、“C”、“D”或“E”）處打磨勺柄。13．（2023春?東陽(yáng)市校級(jí)期中）學(xué)習(xí)了“磁現(xiàn)象”的相關(guān)知識(shí)后，小科同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室借了一些器材，請(qǐng)你和他一起完成下列實(shí)驗(yàn)。（1）圖甲桌面上放有一定量的鐵屑，將兩根完全相同的條形磁鐵A和B，放置在靠近鐵屑的上方并吸附一定量的鐵屑。現(xiàn)將一根長(zhǎng)度略大于兩磁鐵間距的軟鐵棒，輕輕擱在兩磁鐵上，如圖乙所示。則被吸附的鐵屑會(huì)（選填“增加”“不變”或“減少”）。（2）另取一根條形磁鐵，左端為S極，右端為N極，如圖丙所示，下列圖像能正確表示沿磁鐵表面從O點(diǎn)經(jīng)a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中磁性強(qiáng)弱變化情況的是。A.B.C.D.三．實(shí)驗(yàn)探究題（共1小題）14．（2022春?南潯區(qū)期末）在科學(xué)上，磁感應(yīng)強(qiáng)度（用字母B表示，國(guó)際單位是特斯拉，符號(hào)是T）表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)；磁感線形象、直觀描述磁場(chǎng)，磁感線越密，磁場(chǎng)越強(qiáng)。（1）圖甲為某磁極附近磁感線的方向和分布的示意圖。由圖可知，該磁極為極；（2）如果電阻的大小隨磁場(chǎng)的強(qiáng)弱變化而變化，則這種電阻叫磁敏電阻，某磁敏電阻R的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的圖象如圖乙所示。根據(jù)圖線可知，該磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增大而（選填“增大”或“減小”）；（3）利用該磁敏電阻的R﹣B特性曲線可以測(cè)量磁場(chǎng)中各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)123U/V1.503.004.50I/mA3.006.009.00①將該磁敏電阻R放置在圖甲磁場(chǎng)中的位置1處，小吳設(shè)計(jì)了一個(gè)可以測(cè)量該磁敏電阻R的電路，并連接成如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中磁敏電阻所處的磁場(chǎng)未畫(huà)出。②正確