第一节 磁的奥秘（举一反三讲义）物理沪科版2024九年级全一册

第一节 磁的奥秘 目录 【学习目标】....................................................................1 【思维导图】....................................................................2 【知识梳理】....................................................................2 知识点1. 认识磁现象............................................................2 知识点2. 磁体的周围有什么......................................................7 知识点3. 磁感线—一种描述磁场的方法............................................11 知识点4. 地磁场...............................................................15 【方法技巧】...................................................................18 方法技巧1. 磁现象与电现象的对比方法 ..........................................18 方法技巧2. 判断物体是否具有磁性的方法.........................................18 方法技巧3. 五种常见磁场的磁感线描述方法.......................................19 方法技巧4. 认识磁感线，顺利解决相关问题的思维方法..............................19 【巩固训练】...................................................................20 【学习目标】 课节核心素养目标 物理观念：能认识磁极间的相互作用规律,能通过磁感线描述磁场,知道磁场的方向,知道地磁场。 科学思维：知道理想模型法含义，能体会用磁感线描述磁场的方法和意义。 科学探究: 通过实验探究及演示,了解磁极间的相互作用规律,了解铁屑在磁场中的分布情况。 科学态度与责任担当：能认识我国古代四大发明之一指南针在促进社会发展方面的价值;能感受磁场的奇妙,能对我国指南针的发明感到自豪。 课节重点难点 重点：知道磁体周围存在磁场,能通过磁感线描述磁场。 难点：了解用磁感线描述磁场的方法,会画常见磁体的磁感线。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1. 认识磁现象 实验一：用磁铁的一端分别靠近铁片、钢锯片、硬币、铜螺丝、回形针、玻璃片等。 实验现象：通过实验发现磁体能够吸引铁片、钢锯片、硬币和回形针，不能吸引铜螺丝、玻璃片。 1. 磁性：磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。 2. 磁体： （1）定义：具有磁性的物体叫做磁体。 （2）分类 ①按磁体形状分：条形磁体、蹄形磁体、磁针。 ②按磁体来源分：天然磁体（铁矿石）、人造磁体。 ③按磁性的保持时间分：硬磁体（永磁体）、软磁体。 3. 磁极 实验二：把细铁屑或大头针均匀地撒在一张白纸上，将条形磁体平放在铁屑中，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动，观察磁铁两端及中间部分吸引铁屑的多少。 实验现象：发现两端附近吸引的铁屑最多，而中间部位几乎不吸引。 磁体的两端磁性最强，中间部分磁性最弱，几乎没有磁性。我们把磁体上磁性最强的部位叫做磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。 实验三：用线吊起一个小条形磁体，使它在水平面内自由转动，发现小磁体静止的时候，大致停在南北方向上。即自由转动的磁体，静止后恒指南北. 【注意】一个磁体有且只有两个异名磁极。 4. 磁极间的相互作用 （1）演示或自己做一做 ①将一根条形磁铁甲用细线悬挂起来，用另一根条形磁铁乙的N极分别去靠近甲的N极（图1）和S极（图2）；再用乙的S极去靠近甲的S极（图3），观察现象，归纳结论。 ② 将两根条形磁铁的N、S极互相靠近时，感受之间的力； 将两根条形磁铁的N、N极互相靠近时，感受之间的力。 （2）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。 5. 磁化 如图甲所示，用磁体吸引大头针，会发现被磁体吸引的大头针又能吸引其他大头针，这表明它们能表现出磁性。 如图乙所示，当磁体不与回形针接触时，发现磁体对回形针仍然有力的作用。 （1）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。 （2）磁化的方法：将磁铁的一极靠近或接触磁性材料；或将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次；也可以利用充磁机对磁性材料充磁。 （3）磁化的危害：机械手表被磁化后走时不准，公交卡被磁化后不能使用等。 （4）磁化的应用：磁带和磁盘上都含有磁性物质，利用它上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。 （5）消磁：通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。 【例题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 【解析】A.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针，从铁屑在磁场中分布的情况可以研究磁场，但是不能显示磁场，因为磁场是看不到的。故A错误。 选项BCD选项都正确。 所以选A。 （变式训练1）地理的两极和地磁场的两极并不重合。世界上最早记录这一现象的人是（　　） A. 沈括 B. 伽利略 C. 托里拆利 D. 阿基米德 【答案】A 【解析】北宋学者沈括在《梦溪笔谈》记载了指南针指向“常微信东，不全南也”，即：地理的两极和地磁场的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，是第一位指出地磁偏角的科学家，故A符合题意，BCD不符合题意 （变式训练2）（2024•安徽六安期末）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 【解析】两个磁体合成一个磁体后，中间的磁性较弱，则铁钉由于重力作用会掉下来。 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。 （变式训练3）如图甲所示，软铁棒不能吸引铁粉，拿一个磁体靠近软铁棒，如图乙所示，软铁棒 ______（填“能”或“不能”）吸引铁粉，这时它______（填“有”或“没有”）磁性．原来没有表现出磁性的物体获得磁性的过程叫______。 【答案】能 有 磁化 【解析】由图乙可知，铁粉被软铁棒吸引，铁粉是铁磁性物质，说明软铁棒有磁性； 而磁体是通过磁场而发生作用的，使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化． 知识点2. 磁体的周围有什么 磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，磁铁的周围有什么？ 1. 磁场 【实验探究】 将铁屑均匀撒在玻璃板上，再将玻璃板放置在条形磁体上方，然后轻轻敲打玻璃板，观察铁屑的分布，看看是否与如图甲所示的铁屑分布类似。 如图乙所示，再用两条形磁体试试，看看当两磁体的磁极相对时，如N极与S极相对，磁体周围的铁屑会呈现怎样的分布。 如图丙所示，再用蹄形磁铁试试，看看磁体周围的铁屑会呈现怎样的分布。 【现象与分析】实验中的铁屑在不同磁体周围有不同的分布图像，这是因为不同磁体周围的磁场不同。铁屑在磁场中被磁化，一个铁屑相当于一个小磁针，它们在磁场作用下形成了不同的分布图像，这些铁屑的分布图像显示了磁体周围的磁场分布状况。 【探究归纳】 磁场：磁体的周围存在着一种看不见、摸不着的物质，人们将其称为磁场。磁体之间的相互作用正是通过磁场发生的。 2. 磁场的基本性质 对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。 3. 磁场的方向：物理学中将小磁针放在磁场中的某一点，小磁针静止时，N极所指的方向就是该点的磁场方向。磁场中各点的磁场方向一般不同。 【例题2】某同学研究磁体周围的磁场情况，将两根条形磁体放在水平桌面上，在它们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所示。下列说法正确的是（　　） A．图中所示的实验研究的是两个异名磁极之间的磁场分布 B．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断磁体周围各点的磁场方向 C．磁极周围的磁场是均匀分布的 D．磁极周围的磁场是真实存在的 【答案】D 【解析】A.图中所示是条形磁体周围的磁场分布情况，故A错误； 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，但不能判断磁体周围各点的磁场方向，故B错误； C.在磁体的周围，磁场一般是不均匀的，越是靠近磁极的地方，磁感线就越密集，磁性就越强，越是远离磁极的地方，磁感线就越稀，磁场就越弱，故C错误； D.磁场虽然看不到、摸不着，但客观存在于磁体周围空间，故D正确。故选：D。 （变式训练1）关于利用通电直导线和小磁针“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是法拉第 B．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场 C．通电直导线周围的磁场方向是由小磁针静止时N极的指向决定的 D．若只改变直导线中的电流大小，小磁针静止时N极的指向一定与原来相反 【答案】B 【解析】奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场；磁场的方向与电流的方向有关。 A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特，故A错误； B.小磁针偏转，能说明通电导线周围存在磁场，故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场，故B正确； C.通电直导线周围的磁场方向是由电流方向决定，小磁针是显示磁场的，不是决定因素，故C错误； D.磁场方向与电流方向有关，与电流的大小无关，改变直导线中电流的大小，小磁针N极的指向不会改变，故D错误。故选：B。 （变式训练2）如图所示，在一根条形磁铁上面放一块玻璃板，在玻璃板上撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃板，铁屑被条形磁铁 ，相当于一个个小磁针有规则地排列起来，显示出条形磁铁周围磁场的分布情况。请你写出用一个标有N、S极的小磁针，标记出条形磁铁上方A点处的磁场方向的方法： 。    【答案】磁化，见解析。 【解析】轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响，铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来。 将小磁针放置在A点处，小磁针静止时N极的指向标记为该点的磁场方向。 （变式训练3）古代行军时会用指南鱼辨别方向，指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化制作而成，可以浮在水面上，鱼头指南，下列说法正确的是（　　） A．指南鱼可以吸引铜和铁 B．指南鱼是利用同名磁极相互吸引的原理 C．指南鱼的鱼头应标记“N” D．指南鱼周围存在磁场 【答案】D 【解析】铜不是磁性材料，不能被磁体吸引；指南针利用异名磁极相互吸引指南的；指南的是S极；磁体的周围存在磁场。 【解析】A．指南鱼具有磁性可以吸引铁。但不能吸引铜，故A错误； B．指南鱼是利用异名磁极相互吸引指南的，故B错误； C．指南鱼的鱼头指向南方，与地磁的N吸引，应标记“S”，故C错误； D．指南鱼是磁体，磁体周围存在磁场，故D正确。故选：D。 知识点3. 磁感线—一种描述磁场的方法 1. 探究磁感线的分布 （1）磁感线的分布 如图所示，是条形磁体周围铁屑的分布，再在玻璃板上将一些小磁针放在铁屑排列的一条曲线上，观察这一组小磁针N极的指向有什么特点？ 【实验现象】可以看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。将一些小磁针放在铁屑排列的一条曲线上，可观察到小磁针的N极指向沿着曲线方向。 （2）磁感线的概念 如果按照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线，就可以形象地描述磁场。为了形象直观地描述磁场，物理学中人为地引入了磁感应线（简称磁感线），即用带箭头的曲线来描述磁场的某些特征和性质。 （3）磁感线的方向 如图所示，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。 （4）磁感线描述磁场的强弱 磁感线分布越密的地方，其磁场越强；磁感线分布越疏的地方，其磁场越弱。 （5）磁感线描述磁场的方向 磁感线上的箭头方向是由N极指向S极。磁感线上任何一点的切线方向，也是放在该点小磁针的N极指向，就是该点的磁场方向。 2. 磁感线的特点 （1）磁感线是一种物理模型。 磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在。 （2）磁感线是封闭的、立体的曲线。 在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。 （3）在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。 这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。 （4）磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。 【注意】磁场和磁感线的区别 磁场是真实存在的，而磁感线并不是真实存在的，只是为了描述磁场而创造出的一种人为假想的曲线。没有画磁感线的地方，不表示那里没有磁场。 【例题3】关于磁感线的概念，下面说法中错误的是（   ） A．磁感线上某点的切线方向就是此点的磁场方向 B．磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密 C．磁感线是一种假想的曲线，在磁体外部是从北极到南极 D．磁感线是磁场中确实存在的线 【答案】D 【解析】A．磁场方向的规定：磁针北极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致，磁感线上某点的切线方向就是此点的磁场方向，故A正确，不符合题意； B．磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，越密越强，反之越弱，磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密，故B正确，不符合题意； C．磁感线是一种假想的曲线，在磁体外部是从北极到南极，磁体内部是从南极到北极。故C正确，不符合题意； D．磁感线是一种假想的曲线，并不是客观存在，故D错误，符合题意。 （变式训练1）如图是条形磁体的磁场外布图，有以下说法其中正确的是（　　） ①该条形磁铁的右端为N极，左端为S极；②a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同；③置于a点的小磁针，静止时北极指向左侧；④磁感线是真实存在的一种物理模型 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 【答案】C 【解析】①在磁体外部，磁感线都是从N极出发，回到S极，因此，图中条形磁铁的右端为N极，左端为S极，故①正确； ②磁体中两极的磁性最强，中间的磁性最弱，因此，a处的磁场比b处的磁场弱，故②错误； ③由于磁场中某一点，小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，所以置于a点的小磁针，静止时北极指向左侧，故③正确； ④磁感线是为了便于研究，人们假想出来的， 是一种物理模型，但不是真实存在的，故④错误； 综上所述，①③正确，故ABD错误，C正确。所以选C。 （变式训练2）磁场是看不见的，但它是真实存在于磁体周围的一种特殊物质。在研究磁场的强弱和方向时，构建了磁感线模型。如图所示，我们忽略掉所画的磁感线的粗细等次要因素，抓住磁感线的__________这个主要因素来描述磁场的强弱，同时用磁感线的______描述磁场的方向。图中的小磁针静止时，小磁针的左端是___（选填“N”或“S”）极。 【答案】疏密程度 方向 S 【解析】磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密，磁场越强。 磁感线的方向与磁场的方向相同，所以用磁感线方向描述磁场的方向。 图中的小磁针静止时，小磁针N极的指向为磁场的方向，所以左端S极，右端是N极。 （变式训练3）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态。请在图中标出：①磁感线A点处的磁场方向；②小磁针的N极。 【答案】如图所示 【解析】在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极，故条形磁铁的磁感线由左侧指向右侧，A点处磁场方向指向S极；小磁针处于静止状态，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理，小磁针的左端为S极，右端为N极。 知识点4. 地磁场 把小磁针放在桌面上，静止时，观察它们的指向是怎样的？结果发现它们的指向有规律，即小磁针的N极总是指向北方。 为什么指南针在世界各地都能够指示南北呢？原来，我们生活的地球本身就是一个大磁体。 1. 地磁场 （1）地磁场概念 地球周围空间存在的磁场称为地磁场。地球是一个磁体，地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。 （2）地磁场的特点 地磁两极与地理两极相反。地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。 2. 磁偏角 地球这个巨大的磁体有两个磁极，分别称为地磁的南极（S）和地磁的北极（N），地磁的两极和地理的两极并不重合。地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，它们之间有一个偏差角度，我们称为磁偏角。 3. 地磁场的应用 （1）地磁场对人类的生产、生活都有重要意义 我们就处在地球这个大磁体所产生的磁场中。地磁场对人类的生产、生活都有重要意义。例如，行军、航海需要利用地磁场对指南针的作用来定向。再者，海龟的洄游、信鸽的飞翔也是依靠地磁场来定向。 （2）地磁场被称为地球生命的“保护伞” 因为，假如没有地磁场，来自宇宙空间的高速带电粒子流将直射地球，威胁生命。另外，在高能粒子的轰击下，地球周围的大气成分也可能发生改变，使得生命无法生存。所以，地磁场这顶“保护伞”对我们来说至关重要。 4. 指南针 中国是世界上最早有人开始研究磁现象的国家。约公元前4世纪，在《管子》一书中就有关于磁现象的记载。我国古人很早就发现了磁石的指向性。公元4世纪的西晋时代，人们将剪成鱼形的薄铁皮加热到通红，鱼头朝南、鱼尾朝北放入水中快速冷却，经地磁场磁化后，制成了指南鱼。后来，人们又找到了用天然磁石摩擦钢针使其磁化的方法，制作了指南针。 指南针是我国古代的四大发明之一。我国古代就利用司南来辨别方向，司南是现代所用的指南针的始祖。指南针这一伟大发明，在航海、探险、军事方面都具有重要的实用价值。 【物理学史】沈括 沈括（1031—1095），中国宋代著名学者，他在其著作《梦溪笔谈》中最早提及磁偏角：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。沈括—第一个发现磁偏角的学者。 【例题4】世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”的是（　　） A．沈括 B．焦耳 C．安培 D．奥斯特 【答案】A 【解析】根据物理学史可知，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符合题意，BCD不符合题意。故选A。 （变式训练1）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。地磁场的磁感线 ______（选填“是”或“不是”）真实存在的，地磁场的N极在地理的_____（选填“南”或“北”）极附近。 【答案】不是 南 【解析】磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，地磁场的磁感线不是真实存在的，地磁场是真实存在的。 地理的南北极和地磁的南北极并不重合，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。 （变式训练2）我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中记述，地理的两极和地磁场的两极并不重合，地球的磁北极位于地理 极附近。地球上指南针静止时N极所指的是地理的 方。（均选填“北”或“南”） 【答案】 南 北 【解析】我国宋代学者沈括最早准确记录了磁针所指南北方向不是地理的正南正北方向的现象，即地理的两极和地磁场的两极并不重合，地球的磁北极位于地理南极附近。地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方。 （变式训练3）请在图中将小磁针的北极涂黑，并以“N”表示。 【答案】如图所示。 【解析】由于磁体周围磁感线从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，故根据磁感线的方向，可标出小磁针的N极，如图所示。 【方法技巧】 方法技巧1. 磁现象与电现象的对比方法 方法技巧2 判断物体是否具有磁性的方法 （1）根据磁体的磁性判断：将被测物体靠近没有磁性的铁屑，铁屑若能被吸引，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。 （2）根据磁体的指向性判断：用自由悬挂、自由漂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南北方向，说明该物体具有磁性，否则没有磁性。 （3）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（但属于磁性材料）。 （4）根据磁体不同部位磁性强弱不同且磁极的磁性最强的性质。 方法技巧3. 五种常见磁场的磁感线描述方法 ①条形磁铁的磁感线 ②蹄形磁铁的磁感线 ③同名磁极（N极与N极）的磁感线 ④同名磁极（S极与S极）的磁感线 ⑤异名磁极的磁感线 方法技巧4. 认识磁感线，顺利解决相关问题的思维方法 从磁场的物质性、方向和磁感线的特点、常见磁体磁感线的分布、地磁场的特点五个维度进行把握是解决问题的关键： （1）磁场的物质性：磁场是真实存在的看不见摸不着的物质，它的存在可通过其基本性质来体现； （2）磁场的方向：任一点磁场方向跟放在该点小磁针静止时北极指向一致； （3）磁感线的特点：在磁体外部，磁感线从北极出发回到南极；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁极处磁感线最密； （4）地球本身是一个巨大的磁体，地磁场的形状与条形磁体相似；地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近；我国宋代的沈括最早发现了磁偏角。 注意：磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线，并不真实存在，属于建立的物理模型;磁场中任何一点的方向都具有唯一性，故任何两条磁感线都不相交。 【巩固训练】 一、认识磁现象 1. 下列物质中，不能被磁铁吸引的是（　　） A．钢 B．铁 C．钴 D．镍 【答案】A 【解析】磁铁具有磁性，磁铁能吸引铁、镍、钴等物质，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．下列常用电器中有磁体的是（　　） A．电熨斗 B．电暖手宝 C．电水壶 D．电吹风机 【答案】D 【解析】A．电熨斗是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意； B．电暖手宝是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意； C．电水壶是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意； D．电吹风机的构造中有电动机，电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，所以电吹风机中有磁体，故D符合题意。故选D。 3．我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么，司南的“柢”相当于磁体的（    ） A．S极 B．N极 C．可能S极 D．可能N极 【答案】A 【解析】司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，“其柢指南”，静止时指向南方的是南极，用S表示，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 4. 在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（  ） A．指南针 B．火药 C．印刷术 D．造纸术 【答案】A 【解析】地球的周围存在磁场，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，由于异名磁极相互吸引，故指南针静止时指向南方的是它的S极，指向北方的是它的N极，指南针利用了磁性材料的特性：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；而火药、造纸术和印刷术都没有用到磁性材料，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 5.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. 司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用 D. 鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极 【答案】C 【解析】A．磁石是磁体的一种，具有磁性，故A错误； B．磁感线是假象的分布在磁体周围的曲线，不是真实存在的，故B错误； C．地球本身是一个巨大的磁体，指南针能指南北，是因为受到地磁场的作用，故C正确； D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼也是磁体的一种，任何磁体都有两个磁极，故D错误。故选C。 6. 放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，小磁针涂黑的一端为N极，其中只有一个小磁针的指向是错误的，则该小磁针是（　　）    A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】A 【解析】因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，由图知，乙、丙、丁小磁针的N极都指向条形磁体的左侧，则条形磁体的左侧为S极，右侧为N极，小磁针甲的N极应指向右侧，故A不符合题意，BCD符合题意。故选A。 7．如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是（　　） A. 同名磁极相互吸引 B. 异名磁极相互吸引 C. 同名磁极相互排斥 D. 异名磁极相互排斥 【答案】C 【解析】将强磁铁靠近一叠铁皮，铁皮会被磁化为一个新的磁体，根据磁极间的相互作用规律可知，铁皮相互排斥，所以被磁化后的铁皮会自动分开。故选C。 8. 我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的是（ ） A. 指南针 B.火药 C.造纸术 D.印刷术 【答案】A 【解析】指南针的本质是小磁针，能够在地磁场的作用下指示南北方向，利用的是磁性材料特性。而火药、造纸术、印刷术与磁现象无关，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 9. 如图所示，在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙，松手后（　　） A. 由于甲先对乙施加了斥力，然后乙再对甲施加斥力，所以乙先向右运动 B. 由于甲、乙两磁体间存在相互作用的引力，所以甲、乙相互靠近 C. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对平衡力 D. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对相互作用力 【答案】D 【解析】A．相互作用力是同时产生的。A选项错误，不符合题意； B．相互靠近的都是N极，是相互排斥的。B错误，不符合题意； C．这两个力分别作用在两个物体上，不是一对平衡力。C选项错误，不符合题意； D．这两个力同时产生、同时消失，大小相等、方向相反，作用在同一直线上，分别作用在两个物体上，是一对相互作用力。D选项正确，符合题意。 10. 有一堆铁粉和一堆铅粉，用两根完全相同的磁铁分别插入其中，提起后情形如图所示，则甲和乙中，属于铅粉的是___________。 【答案】乙 【解析】磁体具有吸引铁钴镍的性质，磁体不吸引铅，由图可知乙是铅粉。 11. （2025安徽芜湖一模）如图甲所示，一根条形磁体摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则图乙中靠近小磁针的一侧是磁体的 极。    【答案】N 【解析】如图乙，由于异名磁极相互吸引，所以右边裂纹的左端的磁极是N极。 12.如图所示，某物理小组在用做条形磁体“吸附”能力实验时，用酒精灯给条形磁体加热一段时间后，发现大头针纷纷下落。请根据这一现象提出一个可探究的科学问题：　 　。 【答案】磁体磁性强弱与温度是否有关？（磁体的“吸附”能力与温度是否有关？磁体磁性强弱与温度有什么关系？磁体磁性强弱与温度有关吗？温度是否影响磁体磁性强弱？） 【解析】磁体“吸附”的大头针越多，说明磁性越强；用酒精灯给条形磁体加热一段时间后，磁体温度升高，同时发现大头针纷纷下落。说明磁体的磁性减弱了。由此提出猜想： 磁体磁性强弱与温度是否有关？ 二、磁体的周围有什么 13. 下列说法正确的是（ ） A.磁场是一种物质，不是真实存在的。 B.磁场对放入其中的磁体没有作用。 C.磁场这种物质是看不见、摸不着的。 D.磁体周围不存在磁场。 【答案】C 【解析】A.磁场是一种物质，是真实存在的。 B.磁场对放入其中的磁体有力作用。 C.磁场这种物质是看不见、摸不着的。 D.磁体周围存在磁场。 14. （2025江苏徐州一模）如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向______方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将_______，说明通电导线周围存在________。 【答案】 北 发生偏转 磁场 【解析】由于地球的周围存在地磁场，地球周围的小磁针都要受到地磁场的作用而指向南北方向，小磁针指向北的一端为N极。当开关闭合时，通电导线的周围产生了磁场，则导线下方的小磁针在磁场的作用下会发生偏转。 三、磁感线—一种描述磁场的方法 15．电磁铁通常弯成U形，这样做的目的是（ ） A．使用方便 B．形状美观 C．加强磁性 D．便于操作 【答案】C 【解析】在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极．磁感线越密集，磁性越强． 电磁铁通常弯成U形，它的两个极是异名磁极，磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，磁感线比较密集，磁场比较强，两极都可以产生磁力，这样做的目的是加强磁性．故选C． 16．（2024•河南新乡期末）如图所示是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（　　） A．该条形磁体的左端为N极 B．该条形磁体的右端为S极 C．磁场是为了分析小磁针的偏转情况假想出来的 D．磁感线是为了研究方便引入的假想曲线 【答案】D 【解析】（1）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； （2）磁感线是为了方便研究磁场而引入的假想曲线。 AB．磁感线从磁体N极发出，从S极回，由图可得，条形磁体的右端为N极，左端为S极，故AB不符合题意； C．磁场是真实存在的，故C不符合题意； D．磁感线是为方便研究磁场而引入的假想曲线，并非真实存在的曲线，故D符合题意。故选：D。 17. 关于磁体、磁场和磁感线，下列说法正确的是（　　） A．看不见的磁场是现实存在的 B．磁感线是由磁场中的铁屑被磁化后形成的 C．磁体周围的磁感线，都是从磁体的S极出来，回到N极 D．磁体周围存在着大量的磁感线，没有磁感线的地方不存在磁场 【答案】A 【解析】A．磁场是客观存在物质，看不见的磁场是现实存在的，故A正确； B．磁感线是为了描述磁场人们想象出来的曲线，磁场中的铁屑被磁化后排列显示了磁场的分布，不是磁感线，故B错误； C、磁体周围的磁感线，都是从磁体的N极出来，回到S极，故C错误； D、磁场存在于磁体的周围。在没有磁感线的地方仍存在磁场，故D错误。 故选：A。 18. 如图所示的磁铁，它们的外部磁场用磁感线描述正确的是（　　） A B C D 【答案】A 【解析】在磁体外部磁感线的方向是从磁体的N极出来，回到磁体的S极，磁感线不能交叉，在磁体的内部与外部，磁感线构成一个封闭的回路，故A正确，BCD错误。故选A。 19. 我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：①研究电流时，把它比作水流；②研究磁场时，引入磁感线；③在探究动能与速度关系时，控制质量相同；④用光线来描述光的传播路径和方向。其中，运用了相同研究方法的是（　　） A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②③ 【答案】B 【解析】①研究电流时把它与水流相比，采用是类比法； ②研究磁场时，引入“磁感线”，采用的是模型法； ③研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变，采用的是控制变量法； ④研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法，故②④相同，故ACD不符合题意，B符合题意。 20．图中绘出了磁体旁小磁针静止时所指方向的图示（小磁针蓝色端表示 N极），错误的是（   ） 【答案】D 【解析】磁体周围的磁感线从N极出发回到S极，且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，ABC中小磁针N极与磁感线的方向相同，D中N极与磁感线的方向相反，ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 21. 直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方，直导线通电的瞬间（   ） A. 若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转 B. 若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转 C. 若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转 D. 若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转 【答案】 D 【解析】由图知，判断通电直导线周围磁场方向用到了右手螺旋定则，即：用右手握住直导线，使大拇指指向电流的方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向； A.若电流方向从南向北，如下图（即图中电流从左到右），根据上面的方法可知，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，而纸的里面是西，则小磁针的N极指向也指向西面（如图中红色磁针），小磁针的N极原来指向北面（如图中蓝色磁针），所以，小磁针从北往西转动，俯视时，会发现小磁针逆时针转动，A不符合题意。 B.若电流方向从北向南，即下图中电流从左到右，根据上面的方法可知，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是东，小磁针N极指向也指向东面（如图中红色磁针），小磁针的N极原来指向北面（如图中蓝色磁针），所以，小磁针从北往东转动，俯视时，会发现小磁针顺时针转动。B不符合题意。 C.若电流方向从东向西，即下图中电流从左到右，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是南，小磁针N极指向也指向南面如图中红色磁针，小磁针原来指向北面如图中蓝色磁针，所以小磁针会转动到相反的方向，C不符合题意。 D.若电流方向从西向东，即下图中电流从左到右，通电直导线下面的磁场指向纸的里面，纸的里面是北，小磁针N极指向也指向北面如图蓝色磁针，小磁针原来指向北面（如图蓝色磁针），所以小磁针不转动。D符合题意。 22．磁体旁的小磁针静止时所指方向如图所示，画出通过小磁针中心的一条磁感线，并标出磁体的N极。    【答案】如图所示    【解析】小磁针静止时，左端为N极，由同名磁极相排斥，异名磁极相吸引可知，磁体左端为S极，右端为N极，由于磁场方向从磁铁的N极出发，回到S极，所以通过小磁针中心的磁感线方向向左，如下图所示：    23．如图所示是条形磁铁的磁场分布图，下列说法正确的是（　　） A．该条形磁铁的左端为N极，右端为S极 B．P和Q两处的磁场强弱相同 C．条形磁铁周围的磁感线方向从右端发出，回到左端 D．置于Q点的小磁针，静止时南极指向右侧 【答案】C 【解析】A．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极指左，所以左端为磁铁的S极，右端为磁铁的N极，故A错误； B．磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故P处磁场比Q处弱，故B错误； C．由小磁针的指向可知，该条形磁体的右端为N极，左端为S极，磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，故C正确； D．磁体的左端为S极，当置于Q点的小磁针，根据磁极间的相互作用可知，其静止时南极指向左侧，故D错误。 24. 如图，是有关“磁场和磁感线”的实验。通过实验获得的物理观念，符合物理规律的是（　　） ①借助小磁针感知磁场的存在，运用的科学方法是转换法； ②磁场的方向是没有规律的； ③磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线； ④磁感线越密集的位置，磁场越强。    A．①④ B．②④ C．①② D．②③ 【答案】A 【解析】①磁场看不见摸不着，但可借助小磁针感知它的存在，这是转换法，故①正确； ②磁体周围的磁感线从N极发出，回到磁体S极，磁场的方向是有规律的，故②错误； ③磁感线是不存在的，是为了研究方便假想的一些有方向的曲线，故③错误； ④磁感线能表示磁场的强弱，磁体周围的磁感线越密集的地方说明磁场越强，故④正确。 故选A。 25．如图所示，小磁针处于静止状态，则关于甲、乙两磁极及磁感线方向的判断正确的是（　　） A．甲是N极，乙是S极，磁感线从甲、乙出发 B．甲是S极，乙是N极，磁感线从甲、乙出发 C．甲是S极，乙是S极，磁感线进入甲、乙 D．甲是N极，乙是N极，磁感线从甲、乙出发 【答案】C 【解析】由图中磁感线可知，甲、乙为同名磁极；小磁针的N极指向上方，说明磁感线向上，进入甲、乙两磁极，所以甲、乙都是S极，故C正确，ABD错误。故选C。 26．人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，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。下列判断正确的是（　　） A. 鱼形铁不能被磁体吸引 B. 指南鱼周围存在磁感线 C. 指南鱼鱼头应标注“N” D. 指南鱼的腹部磁性最强 【答案】C 【解析】指南鱼是个磁体，两端的磁性最强；与其他磁体会有力的作用，故能被磁体吸引；周围存在磁场，静止时鱼头指北方向，应标注“N”；所以ABD错误，选项C正确。 27. （2025安徽合肥二模）环形导线可看作通电螺线管的一匝，能产生磁场，其磁感线分布如图所示。若将两个完全相同的小磁针分别放在甲、乙两处，则 （选填“甲”或“乙”）处的小磁针受到的作用力较强。    【答案】乙 【解析】磁感线的疏密表示磁场的强弱，由图可知乙处的磁感线比甲处密，所以乙处的磁场较强，则乙处的小磁针受到的作用力较强。 28. 对磁感线的认识： ①磁感线是在磁场中的一些假想曲线，本身 （选填“不存在”或“存在”）； ②在磁体外部，磁感线都是从磁体的 出发，回到 ；在磁体内部正好相反； ③磁感线的疏密可以反映磁场的 ，磁性越强的地方，磁感线越 ，磁性越弱的地方，磁感线越稀疏； ④磁感线在空间内______相交（选填“不可能”或“可能”）。 【答案】（1）方向，曲线；（2）不存在；N极，S极；强弱，密集；不可能。 【解析】（1）为方便、形象的描述磁场，在磁场中画一些带有箭头的曲线，这样的曲线叫磁感线，箭头表示磁场的方向，而任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。 （2）①磁感线是人们为形象描述磁场而假想的曲线，实际不存在，是一种模型法，作图时用虚线表示。 ②根据磁场方向的规定可知，在磁体的外部，磁感线是从磁体的N极出发，最后回到磁体的S极；而磁体内部正好相反，磁感线是从S极到N极，磁感线是封闭的曲线。 ③磁感线的疏密程度反应了磁场的强弱，磁性越强的地方，磁感线越密集；而磁性越弱的地方，磁感线越稀疏。 ④磁感线在空间内不可能相交，如果相交意味着该点磁场方向有多个，这是违背事实的。 29. 如图所示，请根据两磁极间磁感线的方向标出N极。    【答案】如图所示      【解析】在磁体外部，磁感线的方向是由磁体的N极出发回到磁体的S极，则由图可知左端磁极为N极，右端为S极。如图所示：    30. 小磁针静止时指的方向（小磁针红端为N极）如图所示，请画出图中磁感线的方向，并标出磁体的N、S极。 【答案】如图所示 【解析】小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，磁感线从磁体的N极出来回到S极的，则磁体的右端为N极，左端为S极。 31．磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向。 【答案】如图所示 【解析】根据磁极之间的相互作用规律可知，小磁针左侧磁体为N极，右侧磁体为S极，磁感线从N极指向S极，如图所示. 32．如图所示，小磁针处于静止状态。请在图中甲、乙处标出磁极极性（用 N 或 S 表示），并画出磁感线 ( 每个磁极画两条 )。 【答案】如图所示 【解析】由图可知，小磁针N极指上，而小磁针N极指的方向为该点磁感线的方向，故该点磁感线向上，即左右磁铁的磁极都是S极。 33. 如图所示，根据磁感线的方向，请标出两个磁体的磁极名称并将小磁针的N极涂黑。 【答案】如图所示 【解析】磁体周围的磁感线从磁体的北极出发，回到磁体的南极。根据图中的磁感线方向，两磁体相对的磁极均为S极。放入磁场中的小磁针北极所指的方向与磁感线的方向一致，则小磁针下端为N极。 34．学习磁场知识后，某同学在一个圆纸盒里放一个条形磁体，盒外放了一些小磁针，磁针N极的指向如图所示。请你画出圆纸盒里磁体的合理位置并标出 N、S 极。 【答案】如图所示 【解析】根据图中小磁针N极的指向及其变化规律，可以看出，磁场的方向是从左下角指向右上角，故条形磁体的位置如图所示。 35. 请你收集关于指南针的资料（上网或进图书馆查找），简述指南针发明的意义和价值。 【答案】见解析 【解析】指南针及磁偏角理论在远洋航行中发挥了巨大的作用，使人们获得了全天候航行的能力，人类第一次得到了在茫茫大海中航行的自由。从此开辟了许多新的航线，缩短了航程，加速了航运的发展，促进了各国人民之间的文化交流与贸易往来。中国使用指南针导航不久，就被阿拉伯海船采取，并经阿拉伯人把这一伟大发明传到欧洲。中国人首先将指南针应用于航海比欧洲人至少早80年。北宋著名科学家沈括在其著作《梦溪笔谈》中最早提及磁偏角。指南针及磁偏角理论在远洋航行中发挥了巨大的作用，使人们获得了全天候航行的能力，人类第一次得到了在茫茫大海中航行的自由。从此开辟了许多新的航线，缩短了航程，加速了航运的发展，促进了各国人民之间的文化交流与贸易往来。 36．小明利用如图所示的装置探究磁化的过程，图中容器内装的是一些铁屑，铁架台架上所夹的是一根软铁棒。 （1）比较甲、乙两图中的现象可知：当条形磁铁靠近软铁棒时，软铁棒由于 而显出磁性。 （2）小明从图乙中拿开条形磁铁，发现软铁棒下端的铁屑纷纷落下来，这说明软铁棒获得的磁性 （选填“能够”或“不能够”）保持。 【答案】（1）被磁化；（2）不能够. 【解析】（1）软铁棒被磁体磁化后具有了吸引铁屑的性质，所以具有磁性； （2）磁体离开软铁棒后，它就不具有吸铁屑的性质了，所以磁性不能够保持． 四、地磁场 37．关于地磁场，下列说法中正确的是（　　） A．磁感线是磁场中真实存在的曲线 B．地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S极出发回到地磁N极 C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理南极 D．指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用 【答案】D 【解析】A．磁感线是为了描述磁场而引入的，不存在，故A错误； B．磁体外部磁感线都是从N极出发，回到S极，地磁场的磁感线也一样，故B错误； C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针的磁场与地磁场相互作用，静止时，小磁针的N极指向地理北极，故C错误； D．指南针是我国古代四大发明之一，指南针能够指南北，为我们辨别方向，是因为指南针的磁场和地磁场的相互作用，使指南针受到地磁场给的力的作用，静止时针尖指向地理南方，故D正确。故选D。 38．伟大的物理学家们是全世界的财富，下列关于物理学家及其贡献的说法中正确的是（　　） A．牛顿总结了电流与电压、电阻的关系 B．奥斯特发明了发电机 C．法拉第研究了电流的磁效应 D．我国的沈括最早记录了地磁偏角现象 【答案】D 【解析】A.欧姆总结了电流与电压、电阻的关系，故A错误； B.奥斯特发现了电流的磁效应，故B错误； C.法拉第发现了电磁感应现象，故C错误； D.我国的沈括最早记录了地磁偏角现象，故D正确。故选：D。 39.（2024·江苏常州）美国《发现》网站于2023年10月报道：“牛能感知地球磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行（如图所示）”。为求证真伪，同学们设计如下实验方案：在四周无明显差异的草地上，多次观察牛吃草、休息时的身体朝向，若报道真实，则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的（    ） A．①和② B．③和④ C．①和③ D．②和④ 【答案】A 【解析】地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；地磁场的磁感线从地磁的北极附近出来，回到地磁的南极附近，牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行，所以牛的身体朝向是南北方向，故①②符合题意。故选A。 40．某同学用图乙所示的天然磁石仿制图甲所示的司南，他以该磁石的D端为勺柄打磨成司南，再用细线将其悬挂，如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．天然磁石的D端是S极 B．天然磁石的B端是S极 C．天然磁石B、D两端磁性最弱 D．图丙司南静止时，勺柄指向地球的北方 【答案】A 【解析】AB．磁体周围的磁感线，总是从磁体的N极出发，最后回到S极，由图乙可知，天然磁石的D端是S极，故A正确，B错误； C．磁体的磁极部分磁性最强，天然磁石B、D两端磁性最强，C错误； D．地球是一个大磁场，地磁南极在地理北极附近，图丙中，勺柄是S极，根据磁极间相互作用规律，司南静止时，勺柄指向地磁的北极即地球的南方，D错误。 故选A。 41. （2025·广西一模）在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的 极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极 （选填“重合”或“不重合”）的现象。 【答案】 南/S 不重合 【解析】司南能够自由转动，静止后司南的长柄静止时总是指向南方，地理的南极是地磁的N极，由异名磁极相互吸引可知，长柄相当于指南针的南极。 我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极不重合的现象，即存在磁偏角。 42. 如图所示是我国早期的指南针——司南，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，司南指南北是由于它受到___的作用，司南长柄指的是地理的___极。 【答案】 地磁场；南 【解析】地球存在磁场，叫做地磁场，磁极的南极在地理的北极，磁极的北极在地理的南极，利用磁铁可以指示南北两个方向。 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，则司南长柄一端是磁石的南极。 43. 小磁针能够指南北是因为受到了 的作用；地理的两极和地磁的两极并 ，磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有 ，世界上最早记述这一现象的人是我国宋代的学者 。 【答案】地磁场；不重合，偏离，沈括。 【解析】地球本身是个大磁体，小磁针指南北是受到地磁场的作用。 地理的南北两极与地磁的南北两极并不重合，稍有偏差；我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中记载“以磁石磨针，则能指南，然常微偏东，不全南也”。 44．太阳风是太阳发出的高速带电粒子流，部分带电粒子通过地球附近磁场时，其运动轨迹如图所示，此过程中地球磁场对太阳风的力改变了带电粒子的 ；同时地球的磁场也被压缩了，说明太阳风和地球磁场之间力的作用是 。 【答案】 运动状态（或“运动方向”） 相互的 【解析】太阳风是太阳发出的高速带电粒子流，部分带电粒子通过地球附近磁场时，磁场对电流有力的作用，其运动轨迹如图所示是曲线，说明运动方向发生了改变，即运动状态发生了改变。所以此过程中地球磁场对太阳风的力改变了带电粒子的运动状态。 同时地球的磁场也被压缩了，地球的磁场发生了形变，说明太阳风对磁场发生了力的作用，太阳风和地球磁场之间力的作用是相互的。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一节 磁的奥秘 目录 【学习目标】....................................................................1 【思维导图】....................................................................2 【知识梳理】....................................................................2 知识点1. 认识磁现象............................................................2 知识点2. 磁体的周围有什么......................................................7 知识点3. 磁感线—一种描述磁场的方法...........................................10 知识点4. 地磁场...............................................................13 【方法技巧】...................................................................16 方法技巧1. 磁现象与电现象的对比方法 ..........................................16 方法技巧2. 判断物体是否具有磁性的方法.........................................16 方法技巧3. 五种常见磁场的磁感线描述方法.......................................16 方法技巧4. 认识磁感线，顺利解决相关问题的思维方法..............................17 【巩固训练】...................................................................17 【学习目标】 课节核心素养目标 物理观念：能认识磁极间的相互作用规律,能通过磁感线描述磁场,知道磁场的方向,知道地磁场。 科学思维：知道理想模型法含义，能体会用磁感线描述磁场的方法和意义。 科学探究: 通过实验探究及演示,了解磁极间的相互作用规律,了解铁屑在磁场中的分布情况。 科学态度与责任担当：能认识我国古代四大发明之一指南针在促进社会发展方面的价值;能感受磁场的奇妙,能对我国指南针的发明感到自豪。 课节重点难点 重点：知道磁体周围存在磁场,能通过磁感线描述磁场。 难点：了解用磁感线描述磁场的方法,会画常见磁体的磁感线。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1. 认识磁现象 实验一：用磁铁的一端分别靠近铁片、钢锯片、硬币、铜螺丝、回形针、玻璃片等。 实验现象：通过实验发现磁体能够吸引铁片、钢锯片、硬币和回形针，不能吸引铜螺丝、玻璃片。 1. 磁性：磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。 2. 磁体： （1）定义：具有磁性的物体叫做磁体。 （2）分类 ①按磁体形状分：条形磁体、蹄形磁体、磁针。 ②按磁体来源分：天然磁体（铁矿石）、人造磁体。 ③按磁性的保持时间分：硬磁体（永磁体）、软磁体。 3. 磁极 实验二：把细铁屑或大头针均匀地撒在一张白纸上，将条形磁体平放在铁屑中，然后用手轻轻将磁体提起，并轻轻抖动，观察磁铁两端及中间部分吸引铁屑的多少。 实验现象：发现两端附近吸引的铁屑最多，而中间部位几乎不吸引。 磁体的两端磁性最强，中间部分磁性最弱，几乎没有磁性。我们把磁体上磁性最强的部位叫做磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。 实验三：用线吊起一个小条形磁体，使它在水平面内自由转动，发现小磁体静止的时候，大致停在南北方向上。即自由转动的磁体，静止后恒指南北. 【注意】一个磁体有且只有两个异名磁极。 4. 磁极间的相互作用 （1）演示或自己做一做 ①将一根条形磁铁甲用细线悬挂起来，用另一根条形磁铁乙的N极分别去靠近甲的N极（图1）和S极（图2）；再用乙的S极去靠近甲的S极（图3），观察现象，归纳结论。 ② 将两根条形磁铁的N、S极互相靠近时，感受之间的力； 将两根条形磁铁的N、N极互相靠近时，感受之间的力。 （2）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。 5. 磁化 如图甲所示，用磁体吸引大头针，会发现被磁体吸引的大头针又能吸引其他大头针，这表明它们能表现出磁性。 如图乙所示，当磁体不与回形针接触时，发现磁体对回形针仍然有力的作用。 （1）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。 （2）磁化的方法：将磁铁的一极靠近或接触磁性材料；或将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次；也可以利用充磁机对磁性材料充磁。 （3）磁化的危害：机械手表被磁化后走时不准，公交卡被磁化后不能使用等。 （4）磁化的应用：磁带和磁盘上都含有磁性物质，利用它上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。 （5）消磁：通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。 【例题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 【解析】A.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁针，从铁屑在磁场中分布的情况可以研究磁场，但是不能显示磁场，因为磁场是看不到的。故A错误。 选项BCD选项都正确。 所以选A。 （变式训练1）地理的两极和地磁场的两极并不重合。世界上最早记录这一现象的人是（　　） A. 沈括 B. 伽利略 C. 托里拆利 D. 阿基米德 （变式训练2）（2024•安徽六安期末）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 （变式训练3）如图甲所示，软铁棒不能吸引铁粉，拿一个磁体靠近软铁棒，如图乙所示，软铁棒 ______（填“能”或“不能”）吸引铁粉，这时它______（填“有”或“没有”）磁性．原来没有表现出磁性的物体获得磁性的过程叫______。 知识点2. 磁体的周围有什么 磁铁不接触铁钉就可以吸引铁钉，磁铁的周围有什么？ 1. 磁场 【实验探究】 将铁屑均匀撒在玻璃板上，再将玻璃板放置在条形磁体上方，然后轻轻敲打玻璃板，观察铁屑的分布，看看是否与如图甲所示的铁屑分布类似。 如图乙所示，再用两条形磁体试试，看看当两磁体的磁极相对时，如N极与S极相对，磁体周围的铁屑会呈现怎样的分布。 如图丙所示，再用蹄形磁铁试试，看看磁体周围的铁屑会呈现怎样的分布。 【现象与分析】实验中的铁屑在不同磁体周围有不同的分布图像，这是因为不同磁体周围的磁场不同。铁屑在磁场中被磁化，一个铁屑相当于一个小磁针，它们在磁场作用下形成了不同的分布图像，这些铁屑的分布图像显示了磁体周围的磁场分布状况。 【探究归纳】 磁场：磁体的周围存在着一种看不见、摸不着的物质，人们将其称为磁场。磁体之间的相互作用正是通过磁场发生的。 2. 磁场的基本性质 对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。 3. 磁场的方向：物理学中将小磁针放在磁场中的某一点，小磁针静止时，N极所指的方向就是该点的磁场方向。磁场中各点的磁场方向一般不同。 【例题2】某同学研究磁体周围的磁场情况，将两根条形磁体放在水平桌面上，在它们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所示。下列说法正确的是（　　） A．图中所示的实验研究的是两个异名磁极之间的磁场分布 B．利用撒在磁体周围的铁屑可以判断磁体周围各点的磁场方向 C．磁极周围的磁场是均匀分布的 D．磁极周围的磁场是真实存在的 【答案】D 【解析】A.图中所示是条形磁体周围的磁场分布情况，故A错误； 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，但不能判断磁体周围各点的磁场方向，故B错误； C.在磁体的周围，磁场一般是不均匀的，越是靠近磁极的地方，磁感线就越密集，磁性就越强，越是远离磁极的地方，磁感线就越稀，磁场就越弱，故C错误； D.磁场虽然看不到、摸不着，但客观存在于磁体周围空间，故D正确。故选：D。 （变式训练1）关于利用通电直导线和小磁针“探究通电直导线周围是否存在磁场”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是法拉第 B．小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场 C．通电直导线周围的磁场方向是由小磁针静止时N极的指向决定的 D．若只改变直导线中的电流大小，小磁针静止时N极的指向一定与原来相反 （变式训练2）如图所示，在一根条形磁铁上面放一块玻璃板，在玻璃板上撒一层铁屑，轻轻敲打玻璃板，铁屑被条形磁铁 ，相当于一个个小磁针有规则地排列起来，显示出条形磁铁周围磁场的分布情况。请你写出用一个标有N、S极的小磁针，标记出条形磁铁上方A点处的磁场方向的方法： 。    （变式训练3）古代行军时会用指南鱼辨别方向，指南鱼是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化制作而成，可以浮在水面上，鱼头指南，下列说法正确的是（　　） A．指南鱼可以吸引铜和铁 B．指南鱼是利用同名磁极相互吸引的原理 C．指南鱼的鱼头应标记“N” D．指南鱼周围存在磁场 知识点3. 磁感线—一种描述磁场的方法 1. 探究磁感线的分布 （1）磁感线的分布 如图所示，是条形磁体周围铁屑的分布，再在玻璃板上将一些小磁针放在铁屑排列的一条曲线上，观察这一组小磁针N极的指向有什么特点？ 【实验现象】可以看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。将一些小磁针放在铁屑排列的一条曲线上，可观察到小磁针的N极指向沿着曲线方向。 （2）磁感线的概念 如果按照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线，就可以形象地描述磁场。为了形象直观地描述磁场，物理学中人为地引入了磁感应线（简称磁感线），即用带箭头的曲线来描述磁场的某些特征和性质。 （3）磁感线的方向 如图所示，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。 （4）磁感线描述磁场的强弱 磁感线分布越密的地方，其磁场越强；磁感线分布越疏的地方，其磁场越弱。 （5）磁感线描述磁场的方向 磁感线上的箭头方向是由N极指向S极。磁感线上任何一点的切线方向，也是放在该点小磁针的N极指向，就是该点的磁场方向。 2. 磁感线的特点 （1）磁感线是一种物理模型。 磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在。 （2）磁感线是封闭的、立体的曲线。 在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。 （3）在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。 这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。 （4）磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。 【注意】磁场和磁感线的区别 磁场是真实存在的，而磁感线并不是真实存在的，只是为了描述磁场而创造出的一种人为假想的曲线。没有画磁感线的地方，不表示那里没有磁场。 【例题3】关于磁感线的概念，下面说法中错误的是（   ） A．磁感线上某点的切线方向就是此点的磁场方向 B．磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密 C．磁感线是一种假想的曲线，在磁体外部是从北极到南极 D．磁感线是磁场中确实存在的线 【答案】D 【解析】A．磁场方向的规定：磁针北极在某点所受的磁力方向跟该点的磁感线方向一致，磁感线上某点的切线方向就是此点的磁场方向，故A正确，不符合题意； B．磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，越密越强，反之越弱，磁体周围越接近磁极的地方磁感线越密，故B正确，不符合题意； C．磁感线是一种假想的曲线，在磁体外部是从北极到南极，磁体内部是从南极到北极。故C正确，不符合题意； D．磁感线是一种假想的曲线，并不是客观存在，故D错误，符合题意。 （变式训练1）如图是条形磁体的磁场外布图，有以下说法其中正确的是（　　） ①该条形磁铁的右端为N极，左端为S极；②a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同；③置于a点的小磁针，静止时北极指向左侧；④磁感线是真实存在的一种物理模型 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ （变式训练2）磁场是看不见的，但它是真实存在于磁体周围的一种特殊物质。在研究磁场的强弱和方向时，构建了磁感线模型。如图所示，我们忽略掉所画的磁感线的粗细等次要因素，抓住磁感线的__________这个主要因素来描述磁场的强弱，同时用磁感线的______描述磁场的方向。图中的小磁针静止时，小磁针的左端是___（选填“N”或“S”）极。 （变式训练3）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态。请在图中标出：①磁感线A点处的磁场方向；②小磁针的N极。 知识点4. 地磁场 把小磁针放在桌面上，静止时，观察它们的指向是怎样的？结果发现它们的指向有规律，即小磁针的N极总是指向北方。 为什么指南针在世界各地都能够指示南北呢？原来，我们生活的地球本身就是一个大磁体。 1. 地磁场 （1）地磁场概念 地球周围空间存在的磁场称为地磁场。地球是一个磁体，地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。 （2）地磁场的特点 地磁两极与地理两极相反。地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。 2. 磁偏角 地球这个巨大的磁体有两个磁极，分别称为地磁的南极（S）和地磁的北极（N），地磁的两极和地理的两极并不重合。地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，它们之间有一个偏差角度，我们称为磁偏角。 3. 地磁场的应用 （1）地磁场对人类的生产、生活都有重要意义 我们就处在地球这个大磁体所产生的磁场中。地磁场对人类的生产、生活都有重要意义。例如，行军、航海需要利用地磁场对指南针的作用来定向。再者，海龟的洄游、信鸽的飞翔也是依靠地磁场来定向。 （2）地磁场被称为地球生命的“保护伞” 因为，假如没有地磁场，来自宇宙空间的高速带电粒子流将直射地球，威胁生命。另外，在高能粒子的轰击下，地球周围的大气成分也可能发生改变，使得生命无法生存。所以，地磁场这顶“保护伞”对我们来说至关重要。 4. 指南针 中国是世界上最早有人开始研究磁现象的国家。约公元前4世纪，在《管子》一书中就有关于磁现象的记载。我国古人很早就发现了磁石的指向性。公元4世纪的西晋时代，人们将剪成鱼形的薄铁皮加热到通红，鱼头朝南、鱼尾朝北放入水中快速冷却，经地磁场磁化后，制成了指南鱼。后来，人们又找到了用天然磁石摩擦钢针使其磁化的方法，制作了指南针。 指南针是我国古代的四大发明之一。我国古代就利用司南来辨别方向，司南是现代所用的指南针的始祖。指南针这一伟大发明，在航海、探险、军事方面都具有重要的实用价值。 【物理学史】沈括 沈括（1031—1095），中国宋代著名学者，他在其著作《梦溪笔谈》中最早提及磁偏角：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。沈括—第一个发现磁偏角的学者。 【例题4】世界上最早记录了“地理的两极和地磁场的两极并不重合”的是（　　） A．沈括 B．焦耳 C．安培 D．奥斯特 【答案】A 【解析】根据物理学史可知，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符合题意，BCD不符合题意。故选A。 （变式训练1）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。地磁场的磁感线 ______（选填“是”或“不是”）真实存在的，地磁场的N极在地理的_____（选填“南”或“北”）极附近。 （变式训练2）我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中记述，地理的两极和地磁场的两极并不重合，地球的磁北极位于地理 极附近。地球上指南针静止时N极所指的是地理的 方。（均选填“北”或“南”） （变式训练3）请在图中将小磁针的北极涂黑，并以“N”表示。 【方法技巧】 方法技巧1. 磁现象与电现象的对比方法 方法技巧2 判断物体是否具有磁性的方法 （1）根据磁体的磁性判断：将被测物体靠近没有磁性的铁屑，铁屑若能被吸引，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。 （2）根据磁体的指向性判断：用自由悬挂、自由漂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南北方向，说明该物体具有磁性，否则没有磁性。 （3）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（但属于磁性材料）。 （4）根据磁体不同部位磁性强弱不同且磁极的磁性最强的性质。 方法技巧3. 五种常见磁场的磁感线描述方法 ①条形磁铁的磁感线 ②蹄形磁铁的磁感线 ③同名磁极（N极与N极）的磁感线 ④同名磁极（S极与S极）的磁感线 ⑤异名磁极的磁感线 方法技巧4. 认识磁感线，顺利解决相关问题的思维方法 从磁场的物质性、方向和磁感线的特点、常见磁体磁感线的分布、地磁场的特点五个维度进行把握是解决问题的关键： （1）磁场的物质性：磁场是真实存在的看不见摸不着的物质，它的存在可通过其基本性质来体现； （2）磁场的方向：任一点磁场方向跟放在该点小磁针静止时北极指向一致； （3）磁感线的特点：在磁体外部，磁感线从北极出发回到南极；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁极处磁感线最密； （4）地球本身是一个巨大的磁体，地磁场的形状与条形磁体相似；地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近；我国宋代的沈括最早发现了磁偏角。 注意：磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线，并不真实存在，属于建立的物理模型;磁场中任何一点的方向都具有唯一性，故任何两条磁感线都不相交。 【巩固训练】 一、认识磁现象 1. 下列物质中，不能被磁铁吸引的是（　　） A．钢 B．铁 C．钴 D．镍 2．下列常用电器中有磁体的是（　　） A．电熨斗 B．电暖手宝 C．电水壶 D．电吹风机 3．我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么，司南的“柢”相当于磁体的（    ） A．S极 B．N极 C．可能S极 D．可能N极 4. 在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（  ） A．指南针 B．火药 C．印刷术 D．造纸术 5.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. 司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用 D. 鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极 6. 放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，小磁针涂黑的一端为N极，其中只有一个小磁针的指向是错误的，则该小磁针是（　　）    A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 7．如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是（　　） A. 同名磁极相互吸引 B. 异名磁极相互吸引 C. 同名磁极相互排斥 D. 异名磁极相互排斥 8. 我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的是（ ） A. 指南针 B.火药 C.造纸术 D.印刷术 9. 如图所示，在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙，松手后（　　） A. 由于甲先对乙施加了斥力，然后乙再对甲施加斥力，所以乙先向右运动 B. 由于甲、乙两磁体间存在相互作用的引力，所以甲、乙相互靠近 C. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对平衡力 D. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对相互作用力 10. 有一堆铁粉和一堆铅粉，用两根完全相同的磁铁分别插入其中，提起后情形如图所示，则甲和乙中，属于铅粉的是___________。 11. （2025安徽芜湖一模）如图甲所示，一根条形磁体摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的指向如图乙所示，则图乙中靠近小磁针的一侧是磁体的 极。    12.如图所示，某物理小组在用做条形磁体“吸附”能力实验时，用酒精灯给条形磁体加热一段时间后，发现大头针纷纷下落。请根据这一现象提出一个可探究的科学问题：　 　。 二、磁体的周围有什么 13. 下列说法正确的是（ ） A.磁场是一种物质，不是真实存在的。 B.磁场对放入其中的磁体没有作用。 C.磁场这种物质是看不见、摸不着的。 D.磁体周围不存在磁场。 14. （2025江苏徐州一模）如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向______方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将_______，说明通电导线周围存在________。 三、磁感线—一种描述磁场的方法 15．电磁铁通常弯成U形，这样做的目的是（ ） A．使用方便 B．形状美观 C．加强磁性 D．便于操作 16．（2024•河南新乡期末）如图所示是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（　　） A．该条形磁体的左端为N极 B．该条形磁体的右端为S极 C．磁场是为了分析小磁针的偏转情况假想出来的 D．磁感线是为了研究方便引入的假想曲线 17. 关于磁体、磁场和磁感线，下列说法正确的是（　　） A．看不见的磁场是现实存在的 B．磁感线是由磁场中的铁屑被磁化后形成的 C．磁体周围的磁感线，都是从磁体的S极出来，回到N极 D．磁体周围存在着大量的磁感线，没有磁感线的地方不存在磁场 18. 如图所示的磁铁，它们的外部磁场用磁感线描述正确的是（　　） A B C D 19. 我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：①研究电流时，把它比作水流；②研究磁场时，引入磁感线；③在探究动能与速度关系时，控制质量相同；④用光线来描述光的传播路径和方向。其中，运用了相同研究方法的是（　　） A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②③ 20．图中绘出了磁体旁小磁针静止时所指方向的图示（小磁针蓝色端表示 N极），错误的是（   ） 21. 直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方，直导线通电的瞬间（   ） A. 若电流方向从南向北，则小磁针顺时针偏转 B. 若电流方向从北向南，则小磁针逆时针偏转 C. 若电流方向从东向西，则小磁针不发生偏转 D. 若电流方向从西向东，则小磁针不发生偏转 22．磁体旁的小磁针静止时所指方向如图所示，画出通过小磁针中心的一条磁感线，并标出磁体的N极。    23．如图所示是条形磁铁的磁场分布图，下列说法正确的是（　　） A．该条形磁铁的左端为N极，右端为S极 B．P和Q两处的磁场强弱相同 C．条形磁铁周围的磁感线方向从右端发出，回到左端 D．置于Q点的小磁针，静止时南极指向右侧 24. 如图，是有关“磁场和磁感线”的实验。通过实验获得的物理观念，符合物理规律的是（　　） ①借助小磁针感知磁场的存在，运用的科学方法是转换法； ②磁场的方向是没有规律的； ③磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线； ④磁感线越密集的位置，磁场越强。    A．①④ B．②④ C．①② D．②③ 25．如图所示，小磁针处于静止状态，则关于甲、乙两磁极及磁感线方向的判断正确的是（　　） A．甲是N极，乙是S极，磁感线从甲、乙出发 B．甲是S极，乙是N极，磁感线从甲、乙出发 C．甲是S极，乙是S极，磁感线进入甲、乙 D．甲是N极，乙是N极，磁感线从甲、乙出发 26．人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载，如图所示，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。下列判断正确的是（　　） A. 鱼形铁不能被磁体吸引 B. 指南鱼周围存在磁感线 C. 指南鱼鱼头应标注“N” D. 指南鱼的腹部磁性最强 27. （2025安徽合肥二模）环形导线可看作通电螺线管的一匝，能产生磁场，其磁感线分布如图所示。若将两个完全相同的小磁针分别放在甲、乙两处，则 （选填“甲”或“乙”）处的小磁针受到的作用力较强。    28. 对磁感线的认识： ①磁感线是在磁场中的一些假想曲线，本身 （选填“不存在”或“存在”）； ②在磁体外部，磁感线都是从磁体的 出发，回到 ；在磁体内部正好相反； ③磁感线的疏密可以反映磁场的 ，磁性越强的地方，磁感线越 ，磁性越弱的地方，磁感线越稀疏； ④磁感线在空间内______相交（选填“不可能”或“可能”）。 29. 如图所示，请根据两磁极间磁感线的方向标出N极。    30. 小磁针静止时指的方向（小磁针红端为N极）如图所示，请画出图中磁感线的方向，并标出磁体的N、S极。 31．磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向。 32．如图所示，小磁针处于静止状态。请在图中甲、乙处标出磁极极性（用 N 或 S 表示），并画出磁感线 ( 每个磁极画两条 )。 33. 如图所示，根据磁感线的方向，请标出两个磁体的磁极名称并将小磁针的N极涂黑。 34．学习磁场知识后，某同学在一个圆纸盒里放一个条形磁体，盒外放了一些小磁针，磁针N极的指向如图所示。请你画出圆纸盒里磁体的合理位置并标出 N、S 极。 35. 请你收集关于指南针的资料（上网或进图书馆查找），简述指南针发明的意义和价值。 36．小明利用如图所示的装置探究磁化的过程，图中容器内装的是一些铁屑，铁架台架上所夹的是一根软铁棒。 （1）比较甲、乙两图中的现象可知：当条形磁铁靠近软铁棒时，软铁棒由于 而显出磁性。 （2）小明从图乙中拿开条形磁铁，发现软铁棒下端的铁屑纷纷落下来，这说明软铁棒获得的磁性 （选填“能够”或“不能够”）保持。 四、地磁场 37．关于地磁场，下列说法中正确的是（　　） A．磁感线是磁场中真实存在的曲线 B．地球周围的地磁场的磁感线是从地磁S极出发回到地磁N极 C．教室里水平放置、能自由转动的小磁针静止时N极指向地理南极 D．指南针是我国古代四大发明之一，它能指南北是因为受到地磁场的作用 38．伟大的物理学家们是全世界的财富，下列关于物理学家及其贡献的说法中正确的是（　　） A．牛顿总结了电流与电压、电阻的关系 B．奥斯特发明了发电机 C．法拉第研究了电流的磁效应 D．我国的沈括最早记录了地磁偏角现象 39.（2024·江苏常州）美国《发现》网站于2023年10月报道：“牛能感知地球磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行（如图所示）”。为求证真伪，同学们设计如下实验方案：在四周无明显差异的草地上，多次观察牛吃草、休息时的身体朝向，若报道真实，则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的（    ） A．①和② B．③和④ C．①和③ D．②和④ 40．某同学用图乙所示的天然磁石仿制图甲所示的司南，他以该磁石的D端为勺柄打磨成司南，再用细线将其悬挂，如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．天然磁石的D端是S极 B．天然磁石的B端是S极 C．天然磁石B、D两端磁性最弱 D．图丙司南静止时，勺柄指向地球的北方 41. （2025·广西一模）在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的 极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极 （选填“重合”或“不重合”）的现象。 42. 如图所示是我国早期的指南针——司南，东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。“柢”指的是司南长柄，司南指南北是由于它受到___的作用，司南长柄指的是地理的___极。 43. 小磁针能够指南北是因为受到了 的作用；地理的两极和地磁的两极并 ，磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有 ，世界上最早记述这一现象的人是我国宋代的学者 。 44．太阳风是太阳发出的高速带电粒子流，部分带电粒子通过地球附近磁场时，其运动轨迹如图所示，此过程中地球磁场对太阳风的力改变了带电粒子的 ；同时地球的磁场也被压缩了，说明太阳风和地球磁场之间力的作用是 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$