1.1 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

【思維導(dǎo)圖】

【知識點全掌握】

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：磁體上磁性最強的部分（任一個磁體都有兩個磁極且是不可分割的）

（1）兩個磁極：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：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。

（2）方法：用一個磁體在磁性物體上沿同一方向摩擦，就可使這個物體變成磁體。

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5.磁場

（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，摸不到，我們把它叫做

磁場。

（2）基本性質(zhì)：磁場對放入磁場中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。

（3）磁場的方向：

規(guī)定——在磁場中的任意一點，小磁針靜止時，N即所指的方向就是那點的磁場方向。

注意——在磁場中的任意一個位置的磁場方向只有一個。

6.磁感線

（1）概念：為了形象地描述磁場，在物理學(xué)中，用一些有方向的曲線把磁場的分布情況描述下來，

這些曲線就是磁感線。

（2）方向：為了讓磁感線能反映磁場的方向，我們把磁感線上都標有方向，并且磁感線的方向就是

磁場方向。

（3）特點：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，磁感線上任何一點的切線方向與該點的磁場方向一致。

③磁感線的分布疏密可以反映磁場磁性的強弱，越密越強，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）幾種常見類型磁體的磁場畫法：

7.地磁場

（1）概念：地球周圍存在著磁場叫做地磁場。

（2）地磁場的N極在地理的南極附近，磁場的S極在地理的北極附近。

（3）應(yīng)用：鴿子、綠海龜（利用的磁場導(dǎo)航）

（4）磁偏角：由我國宋代的沈括發(fā)現(xiàn)的。

【例題精析】

[例題1]（2022?溫州）如圖是某同學(xué)發(fā)明的“鐵皮自動分開裝置”。將強磁鐵靠近一疊鐵皮，被磁

化后的鐵皮會自動分開。鐵皮分開的原因是（）

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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

[例題2]（2022?寧波）如圖所示為課本中的一個實驗：“把一段通電導(dǎo)線彎成圓環(huán)，形成環(huán)形電流，

讓圓環(huán)導(dǎo)線穿過一塊與圓環(huán)平面垂直的平板。利用鐵粉觀察它周圍的磁場分布。”如果導(dǎo)線內(nèi)電

流方向如箭頭所示，當(dāng)置于平板上A點的磁針（黑色端為N極）靜止時，下列圖中磁針指向正

確的是（）

A．B．

C．D．

[例題3]（2022?金華）司南是我國早期的指南針。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，從而得到一個仿制“司南”（如圖所示）。

下列說法正確的是（）

A．“司南”靜止時勺柄指南，標為N極

B．“司南”能指南北是受地磁場的作用

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)磁體的磁極方向無關(guān)

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[例題4]（2021?金華）甲、乙為不同條形磁鐵的兩個磁極，弧線是部分未標方向的磁感線，如圖所

示。根據(jù)圖中小磁針靜止時的指向判斷甲、乙的磁極，下列描述正確的是（）

A．甲、乙都是N極B．甲、乙都是S極

C．甲是N極，乙是S極D．甲是S極，乙是N極

[例題5]（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，它們之間都

有較大吸引力。則下列推斷正確的是（）

A．M無磁性、N無磁性B．M無磁性、N有磁性

C．M有磁性、N無磁性D．M有磁性、N有磁性

[例題6]（2021?寧波）科學(xué)方法是開啟大自然奧秘之門的鑰匙。

（1）如圖所示，用鼓錘分別重敲和輕敲鼓面，銅鼓發(fā)出的聲音的響度不同，同時可以通過乒乓

球反彈的高度，來顯示出鼓面振動的情況。通過實驗可知：鼓面振動的越大，響度越大。

（2）為了便于描述光的傳播路徑和方向，科學(xué)上引入了光線的概念，實際上光線并不存在。為

了形象地表示磁體周圍磁場分布的強弱和方向，科學(xué)上引入了的概念，實際上它也并不

存在。

[例題7]（2020?寧波）1852年，法拉第經(jīng)過深入的思考和大量的嘗試，建立了“力線”的概念。

他認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。他還利用細鐵屑把這種所

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謂的“力線”形象地呈現(xiàn)出來。小科進行了如下實驗：

①在玻璃板上均勻地撒上一層薄薄的細鐵屑。

②把玻璃板放在條形磁鐵上，觀察細鐵屑的分布情況。

③輕敲玻璃板，再觀察細鐵屑的分布情況。

請回答：

（1）如圖所示為實驗步驟③得到的細鐵屑分布情況。請你畫出經(jīng)過A點的磁感線。

（2）實驗步驟②中未敲玻璃板“力線”未能通過細鐵屑呈現(xiàn)出來，而步驟③中輕敲玻璃板“力

線”能通過細鐵屑呈現(xiàn)出來。上述原因分別是什么？

【習(xí)題鞏固】

一．選擇題（共9小題）

1．下列關(guān)于磁場、磁感線的敘述，其中正確的是（）

A．在磁體周圍放入小碰針，磁體產(chǎn)生磁場，取走小磁針，磁體周圍的磁場就消失了

B．某一點的磁場方向就是放在該點的小磁針靜止時北極所指的方向

C．磁感線是有方向的，在磁體周圍的磁感線都是從磁體的南極出來，回到北極

D．磁感線越密集，表示此處磁場越弱

2．如圖，兩個相同的紡錘形磁鐵由于磁極間相互吸引而緊緊貼在一起，下列各圖能正確表示紡錘形

磁鐵周圍的磁感線分布特點的是（）

A．B．

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C．D．

3．如圖所示，甲、乙是沒有磁性且靠得較近的鐵塊，它們之間沒有力的作用。若在它們下面放一個

磁體，發(fā)現(xiàn)甲、乙還是靜止不動，則甲和乙之間（）

A．有力的作用，相互排斥

B．有力的作用，相互吸引

C．仍然沒有力的作用

D．把甲、乙換成銅塊可能實驗現(xiàn)象會不一樣

4．科學(xué)觀點需要許多事實證據(jù)的支持，有時一個事實也可以作為多個觀點的證據(jù)。如圖所示實驗不

能支持的觀點是（）

A．磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)

B．力能改變物體的運動狀態(tài)

C．同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引

D．物體間不相互接觸，也可以發(fā)生力的作用

5．巴克球是一種磁力超強的小球，很多個小球可任意變換組合形狀，有極高的創(chuàng)造性，是許多人喜

愛的玩具。如圖所示的幾個巴克球隨意組合，下列有關(guān)巴克球的說法正確的是（）

A．巴克球周圍存在磁場，不存在磁感線

B．巴克球?qū)χ車械慕饘俣加辛Φ淖饔?/p>

C．巴克球周圍各點的磁場方向都是豎直向下的

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D．巴克球周圍的磁場分布是均勻的

6．有甲、乙兩根外形完全相同的鋼棒，一根有磁性，另一根沒有磁性，用圖中的哪種方法可以一次

把它們區(qū)分開來（）

A．B．C．D．

7．磁力片是一種能拼出各種造型的玩具。每塊磁力片每條塑料邊內(nèi)有一個可旋轉(zhuǎn)的圓柱形磁體，如

圖所示。任意兩塊磁力片的塑料邊靠近均能相互吸引。下列關(guān)于該磁體磁極分布最合理的是（）

A．B．C．D．

8．如圖甲所示，水平地面上有一條形磁體，其上方有一塊掛在彈簧測力計上的小磁體，小金提著彈

簧測力計沿虛線所示的水平路線從條形磁體A端上方緩慢移到C端上方，在不同位置時記錄彈簧

測力計的讀數(shù)，數(shù)據(jù)如表所示，下列分析不正確的是（）

小磁體位置A端上方B處上方C端上方

測力計讀數(shù)1.3N1N0.7N

A．條形磁體A端為S極

B．條形磁體A、B、C三處中，B處磁性最弱

C．小磁體在A端上方時，受到條形磁體的吸引力為1.3N

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D．小磁體在C端上方時，受到條形磁體的排斥作用

9．“磁懸浮地漏”相對于傳統(tǒng)地漏具有較多優(yōu)點，圖甲所示為不排水時管道密封，磁體A下端為N

極，圖乙是排水速度可隨積水深度自動調(diào)節(jié)的示意圖。下列說法正確的是（）

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）

10．A，B，C三根金屬棒中有兩根具有磁性的磁棒，另一根是鐵棒，它們互相靠近時的情形如圖所

示，則棒是鐵棒。

11．如圖所示的是用來描繪某一磁體周圍磁場的部分磁感線，由磁感線的分布特點可知，a點的磁場

比b點的磁場（選填“強”或“弱”）；若在b點放置一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針，則小磁

針靜止時，其N極指向處（選填“P”或“Q”）。

三．實驗探究題（共2小題）

12．為辨別鋼棒是否有磁性，小明設(shè)計了以下實驗進行探究。

（1）根據(jù)圖甲所示的小磁針與鋼棒相互吸引的實驗現(xiàn)象，（選填“能”或“不能”）判

斷鋼棒原來一定具有磁性。

（2）如圖乙所示的實驗中，水平向左移動鋼棒的過程中，彈簧測力計示數(shù)先變小后變大，則

（選填“能”或“不能”）判斷鋼棒原來一定具有磁性，理由是。

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13．小桐同學(xué)參加了學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組開展的“探究磁體磁性強弱是否與溫度有關(guān)”的課題。

[作出假設(shè)]假設(shè)一：溫度越高，磁體的磁性越強

假設(shè)二：

假設(shè)三：磁體的磁性隨溫度升高變化不大

[設(shè)計實驗]小柯將一條形磁鐵的一端固定在鐵架臺上，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)計了一個溫度報警器，如圖乙所示，請簡述它的工作原理：當(dāng)

溫度逐漸升高時，磁鐵的磁性減弱，無法吸引彈簧開關(guān)，彈簧開關(guān)（選填“向下”或

“向上”）恢復(fù)原狀，這樣下面的電路就被接通，從而使電鈴報警。

（3）同組的小明同學(xué)卻認為小柯設(shè)計的溫度報警器有不足之處，請指出。

四．解答題（共2小題）

14．小寧用圖（a）（b）（c）所示裝置研究電與磁的關(guān)系。

（1）由圖（a）（b）（c）實驗現(xiàn)象可知：電流周圍存在磁場，且磁場方向與有關(guān)。

（2）小寧推理：若一束電子沿著水平方向平行地飛過小磁針上方，如圖（d）所示，小磁針