第01讲 指南针为什么能指方向（预习）-【寒假自学课】2025年八年级科学寒假提升精品讲义（浙教版）

第01讲 指南针为什么能指方向 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练 模块五 小试牛刀过关测 1.知道什么是磁性、磁体和磁极 2.知道磁体有吸铁性和指向性 3.知道磁极间相互作用 4.了解什么是磁化 1. 磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。 2. 磁体 （1）概念：具有磁性的物质叫做磁体。 （2）分类： 软磁体：软铁 硬磁体（永磁体）：钢 人造磁体：条形磁体、蹄型磁体、小磁体、环形磁体 天然磁体 3. 磁极：磁体上磁性最强的部分（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的） （1）两个磁极：南极（S）指南的磁极叫南极，北极（N）指北的磁极叫北极。 （2）磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 实验探究 把一个条形磁体悬挂起来，用另一个条形磁体的一端去接近它的其中一端，观察现象。换用磁体的另一端再去接近，观察现象。 实验现象 相同的两个磁极相互靠近时会相互排斥，不同的两个磁极相互靠近时会相互吸引。 归纳总结 磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互排斥。 （3）判断物体是否具有磁性的方法 方法一：根据磁体的磁性判断 将被测物体靠近没有磁性的铁、钴、镍等磁性材料，铁、钴、镍等若能被吸引，则说明该物体具有磁性；若不能被吸引，则说明该物体没有磁性。 方法二：根据磁体的指向性判断 用自由悬挂、自由悬浮等方式让被测物体能够在水平面内自由转动，若被测物体静止时总是大致指向南北方向，说明该物体具有磁性，否则没有磁性。 方法三：根据磁极间的相互作用规律判断 将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极，若发现有一端发生排斥现象，说明该物体具有磁性；若与小磁针两极都相互吸引，则说明该物体没有磁性。 注意：在利用磁极间相互作用规律判断两物体是否具有磁性时，要注意“斥定吸不定”原则，即如果两个物体相互排斥，则可以确定两者均有磁性，如果相互吸引，则可能两物体均有磁性或一个有磁性、一个没有磁性。 方法四：根据磁体各位置磁性强弱不同判断 外形相同的A、B棒 若两次都不吸引，则A、B都没有磁性 若两次都吸引，则A、B都有磁性 若只有甲吸引，则B有磁性，A没有磁性 若只有乙吸引，则A有磁性，B没有磁性 外形相同的A、B棒 若始终没有相互作用，则A、B都没有磁性 若吸引力保持不变，则A没有磁性，B有磁性 若吸引力由强→弱→强，则A有磁性，B没有磁性 若先吸引后排斥，或先排斥后吸引，则A、B都有磁性 4. 磁化 （1）概念：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 （2）方法：用一个磁体在磁性物体上沿同一方向摩擦，就可使这个物体变成磁体。 实验探究 （1）如图甲所示，在铁架台上固定一根铁棒，在铁棒的下方放一些铁屑，铁棒不吸引铁屑；如图乙所示，在铁棒的上方放一根条形磁体并靠近铁棒，发现铁棒能吸引铁屑；当把条形磁体拿开，铁屑几乎全部掉下来。 （2）换成钢棒后，开始时钢棒也不能吸引铁屑；当在钢棒上方放一条形磁体并靠近钢棒时，钢棒吸引铁屑；把磁体移开后，吸引到钢棒上铁屑几乎没有减少。 实验结论 当磁体靠近原来没有磁性的铁棒或钢棒时，铁棒或钢棒均能够获得磁性；移开磁体后，铁棒的磁性很快消失，而钢棒的磁性能够抽时间保持（常用钢棒做永磁体）。 归纳总结 一些物体在磁体（或电流）的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。 特别提醒： 利用磁化方法使钢棒的磁性长久保持，就成了人造永磁体。磁化时相接触或相靠近端是一对异名磁极。 5. 磁场 （1）概念：在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。 （2）基本性质：磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。 （3）磁场的方向： 规定——在磁场中的任意一点，小磁针静止时，N即所指的方向就是那点的磁场方向。 注意——在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。 6. 磁感线 （1）概念：为了形象地描述磁场，在物理学中，用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来，这些曲线就是磁感线。 （2）方向：为了让磁感线能反映磁场的方向，我们把磁感线上都标有方向，并且磁感线的方向就是磁场方向。 （3）特点：①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极。（北出南入） ②磁感线是有方向的，磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。 ③磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱，越密越强，反之越弱。 ④磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相交。 （4）几种常见类型磁体的磁场画法 特别提醒： 磁场是真实存在的，而磁感线是一些假想的曲线，是形象的研究磁场的一种方法。磁感线不会相交且是立体的。 7. 地磁场 （1）概念：地球周围存在着磁场叫做地磁场。 （2）地磁场的N极在地理的南极附近，磁场的S极在地理的北极附近。 （3）应用：鸽子、绿海龟（利用的磁场导航） （4）磁偏角：由我国宋代的沈括发现的。 教材习题01 画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线分布，分析它们的磁场有什么特点，并 写出两条以上的特点。 解题方法 ①条形磁体和蹄形磁体的磁感线都是需要记忆的，容易解答 …… 【答案】 教材习题02 用粗缝衣针自制一枚简易的指南针。用一块磁性较 强的条形磁体的一端沿同一方向摩擦一枚粗缝衣针 若干次，使缝衣针磁化。然后把这枚缝衣针穿过一 个泡沫球。在一盆水中滴入一滴洗洁精，放人这个 泡沫球，调整缝衣针的位置，直到缝衣针能在水面 水平地漂浮为止，如图1-18所示。缝衣针停止运动 后，指向哪一个方向？ 解题方法 ①根据地磁场，地理北极为地磁南极，来判断 …… 【答案】南北方向 一．磁性、磁体、磁极、磁化 1．（2024春•杭州期中）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。 2．（2024春•临海市期中）为了取出某一较深缝隙中的铁钉，小明想到了以下方案，其中不可行的是（　　） A．B． C． D． 【解答】解：铁棒是磁性材料，可以被磁化，所以A、B、C三种方法都能取出铁钉； 铜棒不是磁性材料，它不能被磁化，所以D方法不能取出铁钉。 故选：D。 3．（2024春•杭州期中）如图甲所示，一根条形磁铁摔断成两段，取右边的一段靠近小磁针，若小磁针静止时的指向如图乙所示，则乙图中裂纹处的磁极是 　 　极。若把这两段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），则这两段会相互 　 　（填“吸引”或“排斥”）。 【解答】解： 如图乙，由于异名磁极相互吸引，所以右边裂纹的磁极是N极。 如图甲，如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起，由于左边裂纹的磁极是S极、右边裂纹的磁极是N极，所以这两段会相互吸引。 故答案为：N；吸引。 4．（2024春•乐清市期中）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：　 。 【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。 二．磁场和磁感线及其特点 5．（2024春•鹿城区校级期中）如图所示为“磁悬浮抗震屋”，其在房屋的基座上增加了磁悬浮设备，当地震来临时，在短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。据此分析房屋悬浮的磁感线分布情况为（　　） A． B． C． D． 【解答】解：悬浮的房屋受到竖直向下的重力和竖直向上的磁力，要保持房屋悬浮状态，根据磁极间的相互作用规律可知房屋基座上的磁体与地面处的磁体靠近处应该是同名磁极，相互排斥的，符合要求的磁感线分布情况为A，故A正确。 故选：A。 6．（2024春•海曙区校级期中）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。 7．（2023春•西湖区校级期中）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。 【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。 一．选择题（共12小题） 1．（2024春•海曙区期中）将两枚一元硬币放在条形磁体下方，硬币的位置情况应为下列情况中的（　　） A． B． C． D． 【解答】解： 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。 故选：A。 2．（2023春•洞头区期中）下列关于磁体两极间磁感线的画法正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、图中磁体周围的磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极，故A错误； B、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，故B正确； C、图中磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的N极，故C错误； D、图中磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来，故D错误。 故选：B。 3．（2023春•西湖区校级期中）关于磁感线，下列说法中正确的是（　　） A．磁感线是磁场中实际存在的曲线 B．磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极 C．磁感线只分布在磁体外，不能分布在磁体内 D．小磁针的南极在某点所受磁场力的方向跟该点磁感线的方向相同 【解答】解：A、磁感线为人为虚拟的线，磁场中并没有这些线，A错。 B、磁感线是从N极指向S极，B对。 C、磁感线是闭合的，不论内外都有磁感线，C错。 D、磁场的方向是小磁针N极静止时所受力的方向。D错 故选：B。 4．（2023春•文成县期中）五一期间小文一家人计划去铜铃山国家森林公园游玩，素有“壶穴奇观，华夏一绝”美誉的铜铃山国家森林公园，以“林茂、谷幽、穴奇、湖秀”为胜，是个远近闻名的森林氧吧。 小文一家利用手机导航自驾前往森林公园，途中小文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AB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．（2023春•鹿城区校级期中）科学研究中常引入符号和模型。模型可用来表达研究对象的特征信息，符号能简单明了地表示事物。请完成问题。磁感线模型可形象地描述磁体周围的磁场分布。下列磁感线描述正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，故A正确，BCD错误。 故选：A。 6．（2023春•鹿城区期中）如图所示是条形磁体的磁场分布图。将小磁针放置在磁场某处，静止时指向如图所示，小磁针黑色端为北极。关于该磁场，下列说法正确的是（　　） A．该条形磁体的左端为S极，右端为N极 B．a点没有磁感线经过，所以a点没有磁场 C．b点的磁场方向向左 D．c点的磁场比b点强 【解答】解：A、由图可知，小磁针的左端为N极，小磁针的N极靠近条形磁体的右端，由异名磁极相互吸引可知，该条形磁体的左端为N极，右端为S极，故A错误； B、磁体周围存在磁场，a点的磁感线虽然没有画出，但a点有磁场，故B错误； C、小磁针静止时北极所指的方向与该点的磁场方向一致，所以b点的磁场方向向右，故C错误； D、磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故c点的磁场比b点强，故D正确。 故选：D。 7．（2023春•苍南县期中）我国的文化博大精深，很早以前就有关于磁的记载。公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中写到“司南之杓，投之于地，其祗指南”。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》卷二十四中就有世界上关于地磁偏角的最早记载。其中写道：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。 磁体通过磁场发生相互作用，如图所示甲、乙、丙为条形磁体，虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是（　　） A．N、S、N、N B．S、N、S、S C．N、N、S、N D．S、S、N、N 【解答】解：AB、由图可知，A、B两磁极间磁感线相互排斥，说明A、B是同名磁极，故AB错误； C、由图可知，B、C是条形磁体的两极，所以B、C一定是异名磁极，由C、D间的磁感线形状可知，C、D是异名磁极，假设A是N极、B是N极、C是S极、D是N极，符合要求，故C正确； D、由C的分析可知，假设A是S极、B是S极、C是N极、D应该是S极，选项中D是N极，不符合要求，故D错误。 故选：C。 8．（2023春•临平区校级期中）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；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排斥的原理 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。 9．（2023春•江干区校级期中）有甲、乙、丙三个物体，如图所示，下列分析与图示情况符合的是（　　） A．甲物体有磁性，乙、丙两物体没有磁性 B．乙物体肯定有磁性，甲、丙两物体没有磁性 C．甲、乙、丙三个物体都有磁性 D．甲、乙、丙三个物体都没有磁性 【解答】解：由图可知，甲、乙和丙是排斥的，根据同名磁极相互排斥，甲、乙、丙三个物体都有磁性，故C正确。 故选：C。 10．（2023春•江干区校级期中）如图所示是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（　　） A．a点的磁场强度比b点的磁场强 B．置于a点的小磁针静止时S极指向左端 C．将该条形磁体水平悬挂起来自由转动，静止时左端指向地理南极 D．磁感线是假想曲线，图中画磁感线处有磁场，在磁感线间的空白处没有磁场 【解答】解：A、磁体周围，越靠近两极的位置其磁感线越密集，磁场越强，由图可知，b点更靠近磁极，磁感线更密集一些，所以磁场强度更强一些，故A错误； B、在磁体的外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，所以该条形磁体的右端为N极，左端为S极，小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，所以将一小磁针置于a点，其静止时N极指向左端，S极指向右端，故B错误； C、将该条形磁体水平悬挂起来自由转动，静止时左端的S极指向地理南极，故C正确； D、磁感线只是为了形象的描述磁场而假想的线，用疏密来表示强弱，只要有磁感线的区域内都有磁场存在，故D错误。 故选：C。 11．（2022春•鹿城区期中）“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 【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。 12．（2023春•平湖市期中）科学观点需要许多事实证据的支持，有时一个事实也可以作为多个观点的证据。如图所示实验不能支持的观点是（　　） A．磁体能吸引铁、钴、镍等物质 B．力能改变物体的运动状态 C．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 D．物体间不相互接触，也可以发生力的作用 【解答】解：由题目中知：条形磁体N极靠近小磁针S极时，小磁针向条形磁体方向偏转，条形磁体S极靠近小磁针S极时，小磁针向远离条形磁体方向偏转。由此可以看出：（1）异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥；（2）物体间不接触也能发生力的作用；（3）力能改变物体的运动状态，如图中小磁针由静止到运动。即A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 二．实验探究题（共1小题） 13．（2024春•吴兴区期中）小桐同学参加了学校研究性学习小组开展的“探究磁体磁性强弱是否与温度有关的课题。 [作出假设]假设一：温度越高，磁体的磁性越强； 假设二：温度越高，磁体的磁性越弱； 假设三：磁体的磁性随温度升高变化不大。 [设计实验]小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸看一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示。 （1）加热段时间后出现 　 　，则假设二成立。 （2）根据这一结论，小柯大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱，无法吸引弹簧开关，弹簧开关 　 　（选填“向下”或“向上”）恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。 （3）同组的小明同学却认为小柯设计的温度报警器有不足之处，请指出 　 　。 【解答】解：（1）加热一段时间后磁铁的温度升高，如果假设二成立，应该是小铁钉受到的磁力减弱，小铁钉纷纷落下； （2）如图乙所示，开始时磁体吸引弹簧开关，当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱直至消失，无法吸引弹簧开关，弹簧开关向下恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警； （3）由图可知，乙图设计难以设定具体的报警温度。 故答案为：（1）小铁钉纷纷落下；（2）向下；（3）难以设定具体的报警温度。 三．解答题（共1小题） 14．（2024春•洞头区期中）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。 【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。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第01讲 指南针为什么能指方向 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练 模块五 小试牛刀过关测 1.知道什么是磁性、磁体和磁极 2.知道磁体有吸铁性和指向性 3.知道磁极间相互作用 4.了解什么是磁化 1. 磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。 2. 磁体 （1）概念：具有磁性的物质叫做磁体。 （2）分类： 软磁体：软铁 硬磁体（永磁体）：钢 人造磁体：条形磁体、蹄型磁体、小磁体、环形磁体 天然磁体 3. 磁极：磁体上磁性最强的部分（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的） （1）两个磁极：南极（S）指南的磁极叫南极，北极（N）指北的磁极叫北极。 （2）磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 实验探究 把一个条形磁体悬挂起来，用另一个条形磁体的一端去接近它的其中一端，观察现象。换用磁体的另一端再去接近，观察现象。 实验现象 相同的两个磁极相互靠近时会相互排斥，不同的两个磁极相互靠近时会相互吸引。 归纳总结 磁极间相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互排斥。 （3）判断物体是否具有磁性的方法 方法一：根据磁体的磁性判断 将被测物体靠近没有磁性的铁、钴、镍等磁性材料，铁、钴、镍等若能被吸引，则说明该物体具有磁性；若不能被吸引，则说明该物体没有磁性。 方法二：根据磁体的指向性判断 用自由悬挂、自由悬浮等方式让被测物体能够在水平面内自由转动，若被测物体静止时总是大致指向南北方向，说明该物体具有磁性，否则没有磁性。 方法三：根据磁极间的相互作用规律判断 将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极，若发现有一端发生排斥现象，说明该物体具有磁性；若与小磁针两极都相互吸引，则说明该物体没有磁性。 注意：在利用磁极间相互作用规律判断两物体是否具有磁性时，要注意“斥定吸不定”原则，即如果两个物体相互排斥，则可以确定两者均有磁性，如果相互吸引，则可能两物体均有磁性或一个有磁性、一个没有磁性。 方法四：根据磁体各位置磁性强弱不同判断 外形相同的A、B棒 若两次都不吸引，则A、B都没有磁性 若两次都吸引，则A、B都有磁性 若只有甲吸引，则B有磁性，A没有磁性 若只有乙吸引，则A有磁性，B没有磁性 外形相同的A、B棒 若始终没有相互作用，则A、B都没有磁性 若吸引力保持不变，则A没有磁性，B有磁性 若吸引力由强→弱→强，则A有磁性，B没有磁性 若先吸引后排斥，或先排斥后吸引，则A、B都有磁性 4. 磁化 （1）概念：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 （2）方法：用一个磁体在磁性物体上沿同一方向摩擦，就可使这个物体变成磁体。 实验探究 （1）如图甲所示，在铁架台上固定一根铁棒，在铁棒的下方放一些铁屑，铁棒不吸引铁屑；如图乙所示，在铁棒的上方放一根条形磁体并靠近铁棒，发现铁棒能吸引铁屑；当把条形磁体拿开，铁屑几乎全部掉下来。 （2）换成钢棒后，开始时钢棒也不能吸引铁屑；当在钢棒上方放一条形磁体并靠近钢棒时，钢棒吸引铁屑；把磁体移开后，吸引到钢棒上铁屑几乎没有减少。 实验结论 当磁体靠近原来没有磁性的铁棒或钢棒时，铁棒或钢棒均能够获得磁性；移开磁体后，铁棒的磁性很快消失，而钢棒的磁性能够抽时间保持（常用钢棒做永磁体）。 归纳总结 一些物体在磁体（或电流）的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。 特别提醒： 利用磁化方法使钢棒的磁性长久保持，就成了人造永磁体。磁化时相接触或相靠近端是一对异名磁极。 5. 磁场 （1）概念：在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。 （2）基本性质：磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。 （3）磁场的方向： 规定——在磁场中的任意一点，小磁针静止时，N即所指的方向就是那点的磁场方向。 注意——在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。 6. 磁感线 （1）概念：为了形象地描述磁场，在物理学中，用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来，这些曲线就是磁感线。 （2）方向：为了让磁感线能反映磁场的方向，我们把磁感线上都标有方向，并且磁感线的方向就是磁场方向。 （3）特点：①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极。（北出南入） ②磁感线是有方向的，磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。 ③磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱，越密越强，反之越弱。 ④磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相交。 （4）几种常见类型磁体的磁场画法 特别提醒： 磁场是真实存在的，而磁感线是一些假想的曲线，是形象的研究磁场的一种方法。磁感线不会相交且是立体的。 7. 地磁场 （1）概念：地球周围存在着磁场叫做地磁场。 （2）地磁场的N极在地理的南极附近，磁场的S极在地理的北极附近。 （3）应用：鸽子、绿海龟（利用的磁场导航） （4）磁偏角：由我国宋代的沈括发现的。 教材习题01 画出条形磁体和蹄形磁体周围的磁感线分布，分析它们的磁场有什么特点，并 写出两条以上的特点。 解题方法 ①条形磁体和蹄形磁体的磁感线都是需要记忆的，容易解答 …… 【答案】 教材习题02 用粗缝衣针自制一枚简易的指南针。用一块磁性较 强的条形磁体的一端沿同一方向摩擦一枚粗缝衣针 若干次，使缝衣针磁化。然后把这枚缝衣针穿过一 个泡沫球。在一盆水中滴入一滴洗洁精，放人这个 泡沫球，调整缝衣针的位置，直到缝衣针能在水面 水平地漂浮为止，如图1-18所示。缝衣针停止运动 后，指向哪一个方向？ 解题方法 ①根据地磁场，地理北极为地磁南极，来判断 …… 【答案】南北方向 一．磁性、磁体、磁极、磁化 1．（2024春•杭州期中）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 2．（2024春•临海市期中）为了取出某一较深缝隙中的铁钉，小明想到了以下方案，其中不可行的是（　　） A．B． C． D． 3．（2024春•杭州期中）如图甲所示，一根条形磁铁摔断成两段，取右边的一段靠近小磁针，若小磁针静止时的指向如图乙所示，则乙图中裂纹处的磁极是 　 　极。若把这两段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），则这两段会相互 　 　（填“吸引”或“排斥”）。 4．（2024春•乐清市期中）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：　 。 二．磁场和磁感线及其特点 5．（2024春•鹿城区校级期中）如图所示为“磁悬浮抗震屋”，其在房屋的基座上增加了磁悬浮设备，当地震来临时，在短时间内房屋就会自动脱离地面悬浮在空中从而减小危害。据此分析房屋悬浮的磁感线分布情况为（　　） A． B． C． D． 6．（2024春•海曙区校级期中）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 7．（2023春•西湖区校级期中）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。 一．选择题（共12小题） 1．（2024春•海曙区期中）将两枚一元硬币放在条形磁体下方，硬币的位置情况应为下列情况中的（　　） A． B． C． D． 2．（2023春•洞头区期中）下列关于磁体两极间磁感线的画法正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（2023春•西湖区校级期中）关于磁感线，下列说法中正确的是（　　） A．磁感线是磁场中实际存在的曲线 B．磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极 C．磁感线只分布在磁体外，不能分布在磁体内 D．小磁针的南极在某点所受磁场力的方向跟该点磁感线的方向相同 4．（2023春•文成县期中）五一期间小文一家人计划去铜铃山国家森林公园游玩，素有“壶穴奇观，华夏一绝”美誉的铜铃山国家森林公园，以“林茂、谷幽、穴奇、湖秀”为胜，是个远近闻名的森林氧吧。 小文一家利用手机导航自驾前往森林公园，途中小文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．（2023春•鹿城区校级期中）科学研究中常引入符号和模型。模型可用来表达研究对象的特征信息，符号能简单明了地表示事物。请完成问题。磁感线模型可形象地描述磁体周围的磁场分布。下列磁感线描述正确的是（　　） A． B． C． D． 6．（2023春•鹿城区期中）如图所示是条形磁体的磁场分布图。将小磁针放置在磁场某处，静止时指向如图所示，小磁针黑色端为北极。关于该磁场，下列说法正确的是（　　） A．该条形磁体的左端为S极，右端为N极 B．a点没有磁感线经过，所以a点没有磁场 C．b点的磁场方向向左 D．c点的磁场比b点强 7．（2023春•苍南县期中）我国的文化博大精深，很早以前就有关于磁的记载。公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中写到“司南之杓，投之于地，其祗指南”。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》卷二十四中就有世界上关于地磁偏角的最早记载。其中写道：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。 磁体通过磁场发生相互作用，如图所示甲、乙、丙为条形磁体，虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是（　　） A．N、S、N、N B．S、N、S、S C．N、N、S、N D．S、S、N、N 8．（2023春•临平区校级期中）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；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排斥的原理 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 9．（2023春•江干区校级期中）有甲、乙、丙三个物体，如图所示，下列分析与图示情况符合的是（　　） A．甲物体有磁性，乙、丙两物体没有磁性 B．乙物体肯定有磁性，甲、丙两物体没有磁性 C．甲、乙、丙三个物体都有磁性 D．甲、乙、丙三个物体都没有磁性 10．（2023春•江干区校级期中）如图所示是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（　　） A．a点的磁场强度比b点的磁场强 B．置于a点的小磁针静止时S极指向左端 C．将该条形磁体水平悬挂起来自由转动，静止时左端指向地理南极 D．磁感线是假想曲线，图中画磁感线处有磁场，在磁感线间的空白处没有磁场 11．（2022春•鹿城区期中）“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 12．（2023春•平湖市期中）科学观点需要许多事实证据的支持，有时一个事实也可以作为多个观点的证据。如图所示实验不能支持的观点是（　　） A．磁体能吸引铁、钴、镍等物质 B．力能改变物体的运动状态 C．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 D．物体间不相互接触，也可以发生力的作用 二．实验探究题（共1小题） 13．（2024春•吴兴区期中）小桐同学参加了学校研究性学习小组开展的“探究磁体磁性强弱是否与温度有关的课题。 [作出假设]假设一：温度越高，磁体的磁性越强； 假设二：温度越高，磁体的磁性越弱； 假设三：磁体的磁性随温度升高变化不大。 [设计实验]小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸看一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示。 （1）加热段时间后出现 　 　，则假设二成立。 （2）根据这一结论，小柯大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱，无法吸引弹簧开关，弹簧开关 　 　（选填“向下”或“向上”）恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。 （3）同组的小明同学却认为小柯设计的温度报警器有不足之处，请指出 　 　。 三．解答题（共1小题） 14．（2024春•洞头区期中）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。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$