第七章 磁与电 作业设计 2025-2026学年教科版物理九年级上册

第七章 磁与电 第7.1节 磁现象 设计教师 张佳慧 一、课标要求 认识磁场。知道地磁场。 二、教学目标 【物理观念】知道磁体、磁性、磁极等基本概念，理解磁极间相互作用的规律。 认识磁场是客观存在的特殊物质，知道磁场有方向。知道用磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向。知道地磁场。 【科学思维】通过“转换法”和“理想模型法”提高抽象能力和空间想象能力和分析问题、解决问题的能力。 【科学探究】通过观察磁铁吸铁的现象，经历，探究磁极间相互作用规律的探究，培养观察和动手能力，通过讨论磁性作用规律及判断物体是否具有磁性的问题，提高分析问题和归纳。总结的能力，通过实验认识磁场概念和建立磁场概念和建立过程，通过对磁场的描述提高观察能力。 【科学态度与责任】树立积极参与讨论、勇于发表主要观点的意识，培养尊重事实的科学态度，形成乐意探索自然的价值，增强民族自豪感。 三、重难点 重点是磁极间的作用规律、磁场的概念磁感线模型 难点是磁场、磁感线模型的抽象转化 四、知识点与作业对应表 知识点 目标要求 习题 类型 题目 数量 难易程度 （易、适中、难） 磁性、磁极 知道磁性概念和磁极间相互作用规律 填空题 选择题 2 易 磁场与磁感线 理解磁场存在，会用磁感线描述磁场 选择题 作图题 4 适中 地磁场 知道地磁场存在及特点，了解我国古代磁学成就 填空题 选择题 3 易、适中 综合应用 能运用磁场知识解释相关现象 选择题 简答题 2 难 巩固性作业 1. 能被磁铁吸引的物体是（ ） A. 铁钉 B.铜线 C.金币 D.铝箔 2.在两磁铁旁的小磁针的方向如图所示（小磁针黑色一端是N极），那么a、b两端的磁性应是（ ） 图1 图2 A.a端是N极，b端是S极 B.a端是S极，b端是N极 C.a、b两端都是N极 D.a、b两端都是S极 3.物体能够________钢铁、钴、镍一类物质（吸铁性）的性质叫_________。 4.磁体上____________的地方叫磁极，每个磁体都有________极和_______极。条形磁铁磁性最强的地方是__________，磁性最弱的地方是__________。 5.在磁体的周围有一种我们看不见的特殊物质，叫作________。磁体之间的吸引或排斥，正是通过________来实现的。 拓展性作业 6.如图2所示，固定有磁体的甲、乙两辆小车靠得较近，松手后两车各自向相反方向运动。对此现象，下列说法中正确的是（ ） A.两块磁体周围存在着磁感线 B.松手后两车都运动，是因为两车都具有惯性 C.磁体外部的磁感线都是从磁体的S极出发，回到N极 D.松手后两车都运动，是因为磁体间通过磁场产生了力的作用 7.关于磁场和磁感线，以下说法不正确的是（ ） A.磁感线分布在磁体周围的立体空间里 B.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的 D.磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向 8.下图3能正确表示条形磁铁磁场的磁感线的是（ ） 图3 9.如图4所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（　　） 图4 图5 A.将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥 B.将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引 C.将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引 D.将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引 10.明朝郑和下西洋时，航行中使用罗盘和星象来辨别方向，其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的________极，地磁场的北极在地理的________极附近。 探究性作业 11. 高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果，已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代，中国应如何继续领跑世界？未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。 高温超导体（-180.15℃）相对低温超导体（-268.95℃）能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置，可制造如图5所示的高温超导磁悬浮列车。 在高温超导磁悬浮列车研究中，我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术，利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性，如图甲所示，下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体，并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示，高温超导体上方放置的液氮用于冷却，使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体，成本极低。 磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力，但仍存在制约其速度提升的因素，当列车时速超过400千米时，空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢？基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生，真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。 目前，我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破，可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。 （1）应用高温超导________磁悬浮技术，能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。 （2）基于________的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。 （3）昆明到北京约3000km，若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要_______h。 跨学科作业 参考答案 题号 答案 做错原因 教师评价 1 A 2 A 3 吸引；磁性 4 磁性最强；N（北）；S（南）；磁体两端；磁体中间 5 磁场；磁场 6 D 7 A 8 C 9 A 10 南；南 11 （1）钉扎；（2）真空管道；（3）3 出题意图 第1题：本题旨在考查学生对磁性基本概念的理解，知道磁铁能够吸引铁、钴、镍等磁性材料。此题对应课标要求“了解物质的磁性”，属于基础性知识，帮助学生建立基本的物理观念。第2题：本题通过图示情境，重点考查学生对磁极间相互作用规律（同名磁极相斥，异名磁极相吸）的应用能力。此题需要学生具备一定的科学思维，能根据小磁针的指向推理出磁铁的磁极。第3、4、5题： 这组填空题旨在系统梳理和巩固本节的核心基础知识，包括磁性的定义、磁极的概念、磁场的定义及其作用。对应课标要求“了解磁体周围存在磁场”，帮助学生形成完整的知识框架。第6题： 本题为综合性选择题，主要考查学生对“力是物体间的相互作用”及“磁场是相互作用的媒介”这一核心观念的理解。同时辨析磁感线的模型性质，培养学生的科学思维。第7题： 本题旨在深化学生对磁感线这一物理模型的理解，知道磁感线是为描述磁场而假想的曲线，并掌握其基本特点（外部从N极到S极、小磁针N极指向等）。此题对应课标要求“会用磁感线描述磁场”，提升模型建构能力。 第8题： 本题通过图像辨析，考查学生对条形磁铁周围磁感线空间分布特征的掌握情况。需要学生具备良好的形象思维能力，对应“用磁感线描述磁体周围的磁场分布”的课标要求。第9题： 本题旨在考查学生运用磁极间相互作用规律解决实际问题的能力，区分物体是否具有磁性的方法。此题需要学生进行严谨的逻辑推理，是科学思维层面的高阶考查。 第10题： 本题重点考查地磁场的核心知识，即地磁南极在地理北极附近。同时融入我国古代科技成就，对应课标要求“知道地磁场”和“了解中国古代的磁学成就”，落实科学态度与责任的教育目标。第11题： 本题以我国领先的高温超导磁悬浮技术为背景，是一道跨学科、贴近科技前沿的题目。旨在考查信息提取能力的同时，激发学生的民族自豪感和对科学技术的兴趣，全面体现核心素养的要求。 第7.2节 电流的磁场 设计教师 张佳慧 一、课标要求 了解电流周围存在磁场，探究通电螺线管外部磁场的方向， 二、教学目标 【物理观念】了解电流周围存在磁场，且磁场的方向与电流的方向有关。了解通电螺线管周围磁场的方向，理解磁性的本质。 【科学思维】，通过比较通电螺旋管儿外部的磁场与条形磁。铁的磁场培养将已有知识和方法迁移运用到解决新问题上的能力。通过对指导线和通电螺旋管儿周围磁场的探究活动，进一步体会转换法儿和模型建构的研究方法儿。 【科学探究】，通过探究通电螺旋管儿外部磁场方向的实验，提升观察能力、语言表达能力以及逻辑思维和抽象思维 【科学态度与责任】通过学习奥斯特实验，感受敏锐的洞察力和持之以恒的精神。对物理研究的重要性，通过亲身体验奥斯特当年的实验，体会发现的乐趣，激发探究兴趣，勤于思考、勇于探索的科学素养。 三、重点与难点 重点是通电螺线管周围的磁场方向。 难点是磁体磁性的本质。 知识点 目标要求 习题 类型 题目 数量 难易程度 （易、适中、难） 电流的磁效应 知道奥斯特实验，认识电流周围存在磁场 选择题 填空题 2 易 通电螺线管的磁场 知道其磁场分布与条形磁铁相似，会用安培定则 选择题 作图题 5 适中 磁化现象 了解磁化的概念和微观原理 选择题 填空题 2 易、适中 综合应用 能综合运用安培定则等知识解决实际问题 选择题 探究题 2 难 巩固性作业 1.图1中所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线。当直导线中通过如图所示的电流时，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（ ） 图1 图2 A.首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是焦耳 B.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场 C.只改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向与图中所示相同 D.只改变直导线中的电流大小，小磁针偏转方向与图中所示相反 2.通电螺线管磁感线的分布如图2所示，则（ ） A.通电螺线管的右侧为N极 B.小磁针的左侧为S极 C.电源的左侧为负极 D.以上判断都不对 3.据物理学史记载，最先发现通电导线周围存在磁场的科学家是（ ） A.安培 B.欧姆 C.奥斯特 D.瓦特 4.我们虽然看不到空气，但可以通过它运动产生的效应——“树叶的摆动”来观察到它的存在。物理学中通过其效应对自然界中看不到的事物进行研究是物理学中一种重要的研究方法，这种方法叫_________，在初中物理学习中，我们就是通过小灯泡是否发光来判断灯丝中有无________通过；通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在________。 拓展性作业： 5.如图3是电磁铁和永磁体产生的磁场，由图可知，A的右端为_______极，电源的右端为________极（选填“正”或“负”）。 图3 图4 6.如图4，请将小磁针的N极涂黑，并标出磁感线的方向。 7.如图所示，根据小磁针静止时的指向，用箭头标出磁感线的方向，并在括号内标出电源的正负极（用“+”或“-”表示）。 图5 图6 8.小明在户外实践中，利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，最后将两者靠近，静止时位置关系如图6所示。下列说法正确的是（　　） A.铁钉的钉尖是S极 B.缝衣针的针尖是N极 C.地磁场N极在地理北极附近 D.移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为南 探究性作业 9.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中： （第9题图） （第10题图） （1）如图甲所示，在嵌入螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后，用手________纸板，观察到铁屑有规则地排列。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似。 （2）根据图甲中小磁针的N极指向，可知通电螺线管的左端为________极。将电源的正负极对调，小磁针的N极指向也改变了，说明通电螺线管外部的磁场方向与________方向有关。 （3）图乙是《事林广记》中所记载的“指南鱼”的复原图，“指南鱼”内部藏有磁石，能够指示南北方向，这是由于地球的周围存在_________。 10.在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： （1）闭合开关S前，小磁针均指向南北方向，说明地球周围存在________； （2）闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示（涂黑的一端为N极），由此可知：通电螺线管的右端为_______极，电源的右端为_______极； （3）对调电源两极，小磁针的指向也随之改变，说明通电螺线管的磁场方向与________方向有关； （4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是_________________（写出一条即可）。 跨学科作业 为你家的书房或卧室设计一个“智能灯光/风扇自动控制系统”。要求：使用一个光敏电阻（或温度传感器）和电磁继电器，实现“光线变暗自动开灯”或“温度升高自动开风扇”的功能。画出你的电路设计框图。 参考答案 题号 答案 做错原因 教师评价 1 B 2 B 3 C 4 转换法；电流；磁场 5 S；负 6 7 A 8 D 9 （1）轻敲；条形；（2）N；电流；（3）磁场 10 （1） 磁场；（2）N；正；（3）电流；（4） 增大电流、增加线圈匝数、插入铁芯等。 出题意图 第1题：通过奥斯特实验的情境，重点考查学生对“电生磁”这一物理学史重大发现的理解，以及转换法这一重要科学研究方法的认识。此题对应课标要求“通过实验，认识通电导线周围存在磁场”，旨在夯实学生的物理观念和科学思维基础。第2题：通过磁感线分布图，综合考查学生对通电螺线管磁场特点、安培定则以及磁极间相互作用规律的掌握情况。需要学生进行读图分析和逻辑推理，是对重点知识的综合应用，旨在提升学生的模型理解和空间想象能力。第3题：直接考查物理学史，确认奥斯特在发现电流磁效应方面的贡献。旨在引导学生关注科学本源，学习科学家精神，对应科学态度与责任的培养目标。第4题：明确点出“转换法”这一核心科学方法，并让学生举例，旨在深化学生对初中物理重要研究方法论的理解和迁移应用能力，这是科学探究素养的关键组成部分。第5题：在同一个图中呈现电磁铁和永磁体的磁场，需要学生综合运用安培定则和磁极间相互作用规律进行判断。旨在训练学生在复杂情境中提取信息、综合应用知识的能力。 第6、7题：这两道作图题是本节教学的重中之重，直接考查安培定则（右手螺旋定则）的应用。要求学生能根据磁极判断电流方向，或根据电流方向判断磁极和磁场方向，旨在突破本节课的空间思维难点，强化学生的模型建构与推理能力。第8题：以自制指南针为背景，将电磁铁、磁化、地磁场等多个知识点融合在一个生活化情境中，综合性较强。旨在考查学生灵活运用所学知识解释实际现象的能力，体现从物理走向生活的理念。第9、10题：这两道探究题完整再现了“探究通电螺线管外部磁场”的学生实验过程，涉及操作方法、现象观察、结论得出以及磁场增强方法等。旨在全面考查学生的科学探究能力，包括实验设计、证据收集、结论归纳等环节，对应课标的核心探究要求，并引导学生思考知识的应用与创新。 第7.3节 电磁铁 设计教师 张佳慧 一、课标要求 了解电磁铁在生产生活中的应用。 二、教学目标 【物理观念】了解电磁铁、电磁继电器的构造及原理，了解电磁铁磁性强弱可由电流的大小，线圈、匝数来控制，了解电磁铁，电磁继电器在现代生产生活中的广泛应用。 【科学思维】经历影响电磁铁磁性强弱的实验探究，通过观察到的实验现象，归纳总结影响电磁铁磁性强弱的影响因素，初步增强使用科学证据的意义。是熟练掌握控制变量法和转化法在实验探究中的应用， 【科学探究】通过实验探究找出控制天磁铁磁性强弱的方法，增强用实验的方法获得证据的意识，能除分析处理信息得出科学的结论， 【科学态度与责任】，经历由实验探究得出实验结论的过程，培养尊重科学、喜爱物理的情感，通过了解电磁继电器的的应用，明白科技的发展使人们的生活更加高效、便捷。 三、重点与难点 重点是电磁继电器的工作原理及磁性强弱的因素电磁继电器的构造及工作原理。 难点是探究影响线电磁铁磁性强弱的影响因素的实验设计与分析，理解电磁继电器在实际电路中的应用。 知识点 目标要求 习题 类型 题目 数量 难易程度 （易、适中、难） 电磁铁的构成与特性 知道电磁铁的构成和基本特性 填空题 选择题 2 易 电磁铁磁性强弱的影响因素 理解电流大小、线圈匝数对磁性的影响 选择题 探究题 4 适中 电磁继电器的工作原理 了解电磁继电器的构成和工作原理 填空题 选择题 3 适中 综合与应用 能分析含电磁铁、光敏/巨磁电阻等的复杂电路 选择题 探究题 2 难 巩固性作业 1. 在通电螺线管中插入铁芯，当有电流通过时，它会产生较强的 ，插入铁芯的螺线管叫做 __________。 2.如图1所示，电源、滑动变阻器与螺线管相连，闭合开关，在通电螺线管的右端放置一个小磁针，小磁针静止时N极指向水平向右。则下列说法正确的是（ ） 图1 图2 图3 A.电源左端为负极 B.通电螺线管的左端为N极 C.将滑动变阻器的滑片P向左移动，通电螺线管的磁性增强 D.若对调电源的正负极位置，闭合开关，则小磁针静止时其N极指向将改变 3.电磁继电器是利用__________控制工作电路通断的开关。它通过控制________电路的通断间接控制________电路的通断。 拓展性作业 4.如图2所示，是探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验电路。闭合开关S，下列说法正确的是（ ） A.乙螺线管的下端是S极 B.大头针的下端散开是因为异名磁极相互排斥 C.向左移动滑动变阻器的滑片P，甲、乙吸引大头针的个数均会增多 D.比较甲、乙吸引大头针的数量可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 5.巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。如图3是研究巨磁电阻特性的原理示意图，电源电压保持不变，当闭合S1、S2后，使滑片P向左滑动过程中：（ ） A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变大 C.电压表的示数与电流表的示数之比变小 D.指示灯变暗 6.如图4所示，电源、滑动变阻器与螺线管相连，闭合开关，在通电螺线管的右端放置一个小磁针，小磁针静止时N极指向水平向右。则下列说法正确的是（ ） 图4 图5 图6 A.电源左端为负极 B.通电螺线管的左端为N极 C.将滑动变阻器的滑片P向左移动，通电螺线管的磁性增强 D.若对调电源的正负极位置，闭合开关，则小磁针静止时其N极指向将改变 7.如图5，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（　　） A.电磁铁右端为S极 B.指示灯会变亮 C.巨磁电阻的阻值会变大 D.电磁铁上的线圈中的电流会变小 8.如图6所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（ ） A.电路工作时，电磁铁上端为N极 B.给路灯供电的电源应接在b、c两端 C.控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 D.电阻箱R的阻值调大后，傍晚时路灯比原来晚一些亮 探究性作业 9.为了探究“通电螺线管的磁性强弱与哪些因素”有关，小张找来了四节干电池、开关、滑动变阻器、两根大铁钉、很多大头针和一段较长的电阻丝，做了以下几次实验，实验现象如图所示。根据图示7现象回答下列问题： 图7 （1）实验中磁场的强弱是通过观察____________来进行比较，这就是物理中常用的转换法； （2）通过观察图甲中A与B两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时，通电螺线管线圈的匝数越少，它的磁性就越_______； （3）通过观察图甲中________两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，有铁芯的通电螺线管的磁性强；（选填“A、B”、“B、C”或“A、C”） （4）通过观察图乙与图丙，可以探究通电螺线管的磁性强弱与___________的关系； （5）结论：影响通电螺线管磁性强弱的因素有______________________________。 跨学科作业 10.简要调研你所在城市或你熟悉的一座大城市（如北京、上海）的主要交通方式及其面临的挑战（如拥堵、污染、成本）。分析磁悬浮技术与现有地铁、轻轨相比有何优势和劣势。 参考答案 题号 答案 做错原因 教师评价 1 磁场；电磁铁 2 D 3 电磁铁；低压；高压 4 C 5 C 6 D 7 B 8 c 9 （1）通电螺线管吸引大头针的数量；（2）弱；（3）B、C；（4）电流大小；（5）线圈的匝数、有无铁芯、通过螺线管的电流大小。 第7.4节 跨学科实践：指南针 设计教师 张佳慧 一、课标要求 了解指南针的原理及其在人类社会发展中的作用。 二、教学目标 【物理观念】了解指南针的计划是进一步了解指南针技术与应用，并尝试制作指南针会测量磁偏角，具有运用跨学科知识解决简单问题的能力。 【科学思维】在查阅资料了解指南针进化史的过程中，提升获得信息归纳总结的能力。在测量磁偏角的过程中，运用多学科知识和方法解决问题，发现创新思维。【科学探究】经历自制指南针测量磁温角儿的实践过程，提高获取证据并得出结论的能力。 【科学态度与责任】。通过了解指南针的进化史，激发民族自豪感和使命感。在自制指南针的实践过程中，激发求知欲和热情，提高团队意识和协作能力。重点 三、重难点 重点是通过跨学科实践活动了解指南针基础与应用，并制作指南针。 难点是测量磁偏角的实验设计。 四、知识点与作业对应表 知识点 目标要求 习题 类型 题目 数量 难易程度 （易、适中、难） 地磁场与指南针原理 知道地磁场特点，理解指南针指南北的原因 填空题 选择题 3 易、适中 古代磁学成就与应用 了解司南、指南针的发明、原理及历史意义 选择题 材料题 4 适中 磁化方法与实践 理解人工磁化方法，能设计制作简易指南针 选择题 探究题 2 难 巩固性作业 1.人类最早的磁化技术出现在我国宋代。如图的额、甲所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼指向南北,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,图的乙是它静止时的指向。下列判断正确的是 (　　) （第1题图） （第3题图） （第4题图） A.指南鱼不能吸引铁、钴、镍 B.指南鱼周围存在磁感线 C.指南鱼的腹部磁性最强 D.指南鱼鱼头应标注“N” 2.南宋民族英雄文天祥在诗中写道“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”。诗人用“磁针石指南”这一固有自然现象来表达他对国家的忠贞情怀。关于磁针石,下列说法正确的是( ) A.磁针石只有一个磁极 B.磁针石周围存在无数条磁感线 C.指南方的一端是磁针石的S极 D.磁针石指南,是由于受到地球引力的作用 3.在研究地磁场方向时,如图1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,指向地球磁场的　　　　极,下方的托盘应选用　　　　(选填“铁”或“铜”)制成,并将其表面磨制平滑。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。  拓展性作业 4.指南针是我国四大发明之一,《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”如图2所示的司南,是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上,“柢”指的是司南长柄。下列说法正确的是 (　　) A.司南“柢”与小磁针的南极相互排斥 B.司南只有一个磁极,该磁极指南 C.司南周围真实存在看不见的磁感线 D.把铜丝放在“地盘”上,会受到司南的引力 5.小明自己制作了一个指南针,当他将指南针和一块条形磁体放在一起时(指南针与条形磁体颜色深的一极为N极),下列四个指南针中指向正确的是 (　　) 图3 图4 6.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　　(选填“铝”“钢”或“铜”)。  探究性作业 7.阅读以下材料,回答问题。 指南针是我国古代的四大发明之一。司南是春秋战国时期发明的一种指南针,如图5甲图所示,它由青铜盘和磁勺组成,磁勺放置在光滑青铜盘的中心,可以自由转动。古文《论衡·是应篇》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”司南的作用:放在地上,它的勺柄静止时指向南方。磁勺能够指示方向,是利用了地磁场对磁勺的作用。 图5 图6 (1)若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,图乙和图丙所示的两个示意图中,能合理描述这块大磁铁的是图　　。  (2)司南的勺柄应为该磁体的　　(选填“N”或“S”)极。  (3)某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”,图丁所示为天然磁石的磁感线分布情况,则应将磁石的　　(选填“A”“B”“C”或“D”)处打磨成勺柄。  (4)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后,放在粗糙的木盘上,使磁勺水平自由转动直至最终静止,但磁勺的勺柄总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的 ( 　)影响了实验效果。  8.如图6所示,拿一条形磁铁在钢针AB上用图中所示的方式进行摩擦,若钢针被磁化后用来制作指南针,　　　　(选填“A”或“B”)端指向南。  跨学科作业 利用身边的材料，至少尝试两种不同方法制作指南针 参考答案 题号 答案 做错原因 教师评价 1 D 2 C 3 南　北　铜　不重合 4 A 5 C 6 地磁场 S 钢 7 (1)丙 (2)S( 3)C (4)摩擦力 8 B 出题意图： 第1题：以宋代“指南鱼”这一古代科技成就为背景，综合考查学生对磁性、磁极、磁化方法及地磁场方向的理解。旨在将物理观念（地磁场、磁性）与科学态度与责任（古代科技成就）相结合，引导学生体会古人的智慧。第2题：借助文天祥的诗句创设文化情境，考查磁极、磁感线模型等基本概念。旨在融合文学与物理，让学生在巩固物理观念的同时，感受科技与人文的交叉，增强民族自豪感。第3题：通过司南实物图，系统考查地磁场方向、磁极判断、磁性材料选择及磁偏角等核心知识。旨在训练学生从实物模型中提取物理信息的能力，并强化对我国古代最早发现磁偏角这一科学史实的认识。第4题：深入考查对司南原理的理解，涉及磁极相互作用、磁感线模型属性等易错点。旨在培养学生的科学思维，能够辨析物理模型（如磁感线）与客观存在（如磁场）的区别。第5题:创设了一个指南针与条形磁体相互作用的干扰情境，考查学生在地磁场与邻近磁场共同作用下判断指向的能力。难度较大，旨在训练学生的空间想象能力和综合应用能力，是科学思维的高层次考查。第6题：紧扣“自制指南针”的探究活动，考查地磁场作用、磁极判断及磁性材料选择。旨在引导学生将课堂所学知识与动手实践相结合，提升科学探究能力，并理解材料选择对实验成功的重要性。第7题：为材料阅读探究题，通过司南的历史记载和原理分析，全面考查地磁场模型、磁极判断、磁感线应用以及摩擦力对实验的影响。旨在培养学生的信息提取能力、模型建构能力和批判性思维，落实科学探究与科学态度的培养目标。第8题：具体考查磁化方法中磁极的判断。需要学生理解磁化时磁极的生成规律，是对磁化这一难点知识的直接应用，旨在巩固学生的物理观念和逻辑推理能力。 第七章《磁与电》章末复习与提升 设计教师 张佳慧 知识梳理 巩固性作业 1．下列关于磁场和磁感线的说法中错误的有（ ） ①地磁场的磁感线是从地球北极附近发出回到南极附近的 ②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 ③磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的 ④磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在 A.① B.①② C.①②③ D.①②③④ 2.如图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（ ） A. B. C. D. 3.北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋（　　） A.带上了电　　　　　　B.被磁化　　　　 C.温度升高　　　　 D.质量减小 4.小明从电动玩具上拆下一块电池。为了确定该电池的正负极，他设计了以下四种方案，其中可行的是（　　） A. B. C. D. 拓展性作业 5.法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔发现了巨磁电（GMR）效应，荣获2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应即磁场越强电阻越小，如图1，是探究巨磁电阻（GMR）特性原理示意图。电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，在保证各元件安全的情况下，当滑片P向左端移动过程中，下列说法正确的是（　　） 图1 图2 A.电磁铁磁性减弱 B.巨磁电阻阻值变大 C.电流表示数变大 D.电压表示数变大 6.如图2是汽车启动原理图，汽车启动时需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于闭合开关），根据电路图，下列说法正确的是（ ） A.电磁铁是根据电磁感应原理制成的 B.工作时，电磁铁的上端为S极 C.电动机的工作电压比电磁铁的工作电压低 D.电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，触点A、B接触，汽车启动 7.工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上，抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板，这是利用__________的作用；电磁铁安装在吊车上，通电后“吸”起大量钢铁，这是利用电流的________效应。 8.如图3所示，探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，A、B两电磁铁串联的目的是______________；由图中实验现象可知，电磁铁磁性的强弱与__________有关。 图3 图4 9.如图4所示，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，R0为电阻箱，RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。 （1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在___________，其上端为___________极。 （2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 探究性作业 10.小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，设计如下电路。 图5 图6 （1）开关闭合前，小磁针指向如图所示，当开关闭合，小磁针_________（选填“顺时针”或“逆时针”）偏转； （2）小磁针的作用（任写一条）：_____________________________________； （3）调换电源的正负极，闭合开关，小磁针偏转方向与原来________（选填“相同”或“相反”），说明通电螺线管外部的磁场方向与____________有关。 11.（1）物理学中，对自然界中看不到的事物通过其效应进行研究，使现象变明显，是物理学中的一种重要方法，称为_________。例如，我们虽然看不到空气，但可以通过它运动产生的效应——树叶的摆动“观察”到它的存在。在初中物理学习中，通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在_________； （2）为描述磁场，引入了磁感线这一物理模型。通过研究发现：通电直导线周围的磁感线的形状是___________________________； （3）关于磁现象的研究，丹麦物理学家奥斯特功不可没，他曾经做过如图所示的实验。 比较甲、丙两图，得到的结论是_________________________________________。奥斯特实验第一次把电和磁联系在一起，使得电磁学成为一门新学科发展起来。 题号 答案 做错原因 教师评价 1 C 2 A 3 B 4 C 5 C 6 D 7 大气压；磁 8 控制电流相同；线圈匝数 9 （1）磁场；S；（2）变大； （3）减小 9 磁场 S 变大 10 逆时针；检验磁场的存在（判断磁场的方向）；相反；电流方向 11 转换法；磁场；以导线为圆心排列的系列同心圆；电流周围的磁场方向与电流方向有关 出题意图 第1题：本题为综合性辨析题，旨在考查学生对磁场、磁感线、地磁场等核心概念的深层理解。题目将多个易混淆的命题组合在一起，要求学生不仅知其然，更能知其所以然，有效检测其对物理观念（如磁场的物质性、方向性）的掌握程度，并培养其科学思维中的批判性思维和逻辑辨析能力。第2题：本题通过图形辨析的方式，考查学生对不同磁体周围磁感线空间分布模型的掌握情况。旨在强化学生利用磁感线这一物理模型描述磁场的能力，要求其能够将抽象的磁场概念转化为形象的图像表征，是模型建构思维的重要训练。第3题：本题以《梦溪笔谈》的记载为背景，将物理学史与核心概念“磁化”相结合。旨在考查学生对指南针原理——即磁性来源的理解，同时渗透我国古代科技成就，引导学生关注科学本源，增强民族自豪感和文化自信，落实科学态度与责任的目标。第4题： 本题创设了一个真实的问题情境，考查学生灵活运用“电生磁”知识（安培定则）解决实际问题的能力。旨在引导学生将物理知识学以致用，从解题走向解决实际问题，培养其创新思维和实践能力，是科学探究与科学思维的综合体现。第5题：本题以诺贝尔奖成果“巨磁电阻（GMR）效应”为背景，将电磁铁磁性控制、动态电路分析、新材料特性等知识点融合考查。旨在训练学生在复杂的新情境中提取有效信息、进行逻辑推理和综合分析的能力，体现了物理与现代科技的紧密联系，有助于激发学生的探索兴趣。第6题：本题以汽车启动电路为原型，综合考查电磁铁工作原理、安培定则、电路设计逻辑等知识。旨在帮助学生建立物理知识与工程技术应用之间的桥梁，理解电磁继电器在自动化控制中的关键作用，培养其模型建构和系统分析的科学思维。第7题：本题通过对比“吸盘”（大气压）和“电磁铁”（磁现象）两种不同的“吸”的方式，旨在辨析不同物理现象的本质。帮助学生厘清易混淆的物理概念，巩固大气压和电流磁效应等基本物理观念，培养严谨的科学态度。第8题：本题直接指向“探究影响电磁铁磁性强弱因素”这一核心实验，考查控制变量法的具体应用。旨在强化学生对科学探究方法的理解，明确实验中控制电流相同的设计目的，并能从现象中归纳出线圈匝数对磁性的影响规律。 第9题：本题以自动换气系统为情境，构建了一个包含敏感电阻的电磁继电器控制电路。旨在综合考查电流的磁效应、安培定则、电路动态分析以及运用图像获取信息的能力。题目贴近生活，引导学生关注物理在环境监测与智能控制中的应用，培养其科学建模和解决实际工程问题的综合素养。第10题：本题重现了“探究通电螺线管外部磁场”的关键实验步骤，全面考查电流的磁效应、磁场方向判断（安培定则）以及科学探究中的转换法。旨在评估学生对整个探究过程的掌握情况，强化其通过实验现象归纳物理规律的能力。第11题：本题作为本章的总结性题目，系统梳理了“转换法”、“磁感线模型”等物理学重要方法，并通过回顾奥斯特实验的历史意义，强调了电与磁的联系。旨在提升学生的科学方法论素养，帮助其构建完整的知识体系，并从物理学史中领悟科学探索的精神。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七章 磁与电 第7.1节 磁现象 巩固性作业 1. 能被磁铁吸引的物体是（ ） A. 铁钉 B.铜线 C.金币 D.铝箔 2.在两磁铁旁的小磁针的方向如图所示（小磁针黑色一端是N极），那么a、b两端的磁性应是（ ） 图1 图2 A.a端是N极，b端是S极 B.a端是S极，b端是N极 C.a、b两端都是N极 D.a、b两端都是S极 3.物体能够________钢铁、钴、镍一类物质（吸铁性）的性质叫_________。 4.磁体上____________的地方叫磁极，每个磁体都有________极和_______极。条形磁铁磁性最强的地方是__________，磁性最弱的地方是__________。 5.在磁体的周围有一种我们看不见的特殊物质，叫作________。磁体之间的吸引或排斥，正是通过________来实现的。 拓展性作业 6.如图2所示，固定有磁体的甲、乙两辆小车靠得较近，松手后两车各自向相反方向运动。对此现象，下列说法中正确的是（ ） A.两块磁体周围存在着磁感线 B.松手后两车都运动，是因为两车都具有惯性 C.磁体外部的磁感线都是从磁体的S极出发，回到N极 D.松手后两车都运动，是因为磁体间通过磁场产生了力的作用 7.关于磁场和磁感线，以下说法不正确的是（ ） A.磁感线分布在磁体周围的立体空间里 B.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的 D.磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向 8.下图3能正确表示条形磁铁磁场的磁感线的是（ ） 图3 9.如图4所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性（　　） 图4 图5 A.将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥 B.将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引 C.将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引 D.将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引 10.明朝郑和下西洋时，航行中使用罗盘和星象来辨别方向，其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的________极，地磁场的北极在地理的________极附近。 探究性作业 11. 高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果，已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代，中国应如何继续领跑世界？未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。 高温超导体（-180.15℃）相对低温超导体（-268.95℃）能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置，可制造如图5所示的高温超导磁悬浮列车。 在高温超导磁悬浮列车研究中，我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术，利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性，如图甲所示，下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体，并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示，高温超导体上方放置的液氮用于冷却，使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体，成本极低。 磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力，但仍存在制约其速度提升的因素，当列车时速超过400千米时，空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢？基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生，真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。 目前，我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破，可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。 （1）应用高温超导________磁悬浮技术，能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。 （2）基于________的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。 （3）昆明到北京约3000km，若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要_______h。 跨学科作业 参考答案 题号 答案 做错原因 教师评价 1 A 2 A 3 吸引；磁性 4 磁性最强；N（北）；S（南）；磁体两端；磁体中间 5 磁场；磁场 6 D 7 A 8 C 9 A 10 南；南 11 （1）钉扎；（2）真空管道；（3）3 第7.2节 电流的磁场 巩固性作业 1.图1中所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线。当直导线中通过如图所示的电流时，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（ ） 图1 图2 A.首次通过本实验发现电、磁间有联系的科学家是焦耳 B.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场 C.只改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向与图中所示相同 D.只改变直导线中的电流大小，小磁针偏转方向与图中所示相反 2.通电螺线管磁感线的分布如图2所示，则（ ） A.通电螺线管的右侧为N极 B.小磁针的左侧为S极 C.电源的左侧为负极 D.以上判断都不对 3.据物理学史记载，最先发现通电导线周围存在磁场的科学家是（ ） A.安培 B.欧姆 C.奥斯特 D.瓦特 4.我们虽然看不到空气，但可以通过它运动产生的效应——“树叶的摆动”来观察到它的存在。物理学中通过其效应对自然界中看不到的事物进行研究是物理学中一种重要的研究方法，这种方法叫_________，在初中物理学习中，我们就是通过小灯泡是否发光来判断灯丝中有无________通过；通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在________。 拓展性作业： 5.如图3是电磁铁和永磁体产生的磁场，由图可知，A的右端为_______极，电源的右端为________极（选填“正”或“负”）。 图3 图4 6.如图4，请将小磁针的N极涂黑，并标出磁感线的方向。 7.如图所示，根据小磁针静止时的指向，用箭头标出磁感线的方向，并在括号内标出电源的正负极（用“+”或“-”表示）。 图5 图6 8.小明在户外实践中，利用随身所带物品制作了简易指南针。他首先利用电池、带绝缘皮的导线、铁钉制成电磁铁，然后将缝衣针磁化并用细线水平悬挂，最后将两者靠近，静止时位置关系如图6所示。下列说法正确的是（　　） A.铁钉的钉尖是S极 B.缝衣针的针尖是N极 C.地磁场N极在地理北极附近 D.移开电磁铁后，缝衣针静止时针尖所指方向为南 探究性作业： 9.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中： （第9题图） （第10题图） （1）如图甲所示，在嵌入螺线管的硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后，用手________纸板，观察到铁屑有规则地排列。实验结果表明：通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似。 （2）根据图甲中小磁针的N极指向，可知通电螺线管的左端为________极。将电源的正负极对调，小磁针的N极指向也改变了，说明通电螺线管外部的磁场方向与________方向有关。 （3）图乙是《事林广记》中所记载的“指南鱼”的复原图，“指南鱼”内部藏有磁石，能够指示南北方向，这是由于地球的周围存在_________。 10.在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中： （1）闭合开关S前，小磁针均指向南北方向，说明地球周围存在________； （2）闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示（涂黑的一端为N极），由此可知：通电螺线管的右端为_______极，电源的右端为_______极； （3）对调电源两极，小磁针的指向也随之改变，说明通电螺线管的磁场方向与________方向有关； （4）为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是_________________（写出一条即可）。 跨学科作业 为你家的书房或卧室设计一个“智能灯光/风扇自动控制系统”。要求：使用一个光敏电阻（或温度传感器）和电磁继电器，实现“光线变暗自动开灯”或“温度升高自动开风扇”的功能。画出你的电路设计框图。 参考答案： 题号 答案 做错原因 教师评价 1 B 2 B 3 C 4 转换法；电流；磁场 5 S；负 6 7 A 8 D 9 （1）轻敲；条形；（2）N；电流；（3）磁场 10 （1） 磁场；（2）N；正；（3）电流；（4） 增大电流、增加线圈匝数、插入铁芯等。 第7.3节 电磁铁 巩固性作业 1. 在通电螺线管中插入铁芯，当有电流通过时，它会产生较强的 ，插入铁芯的螺线管叫做 __________。 2.如图1所示，电源、滑动变阻器与螺线管相连，闭合开关，在通电螺线管的右端放置一个小磁针，小磁针静止时N极指向水平向右。则下列说法正确的是（ ） 图1 图2 图3 A.电源左端为负极 B.通电螺线管的左端为N极 C.将滑动变阻器的滑片P向左移动，通电螺线管的磁性增强 D.若对调电源的正负极位置，闭合开关，则小磁针静止时其N极指向将改变 3.电磁继电器是利用__________控制工作电路通断的开关。它通过控制________电路的通断间接控制________电路的通断。 拓展性作业 4.如图2所示，是探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验电路。闭合开关S，下列说法正确的是（ ） A.乙螺线管的下端是S极 B.大头针的下端散开是因为异名磁极相互排斥 C.向左移动滑动变阻器的滑片P，甲、乙吸引大头针的个数均会增多 D.比较甲、乙吸引大头针的数量可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 5.巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。如图3是研究巨磁电阻特性的原理示意图，电源电压保持不变，当闭合S1、S2后，使滑片P向左滑动过程中：（ ） A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变大 C.电压表的示数与电流表的示数之比变小 D.指示灯变暗 6.如图4所示，电源、滑动变阻器与螺线管相连，闭合开关，在通电螺线管的右端放置一个小磁针，小磁针静止时N极指向水平向右。则下列说法正确的是（ ） 图4 图5 图6 A.电源左端为负极 B.通电螺线管的左端为N极 C.将滑动变阻器的滑片P向左移动，通电螺线管的磁性增强 D.若对调电源的正负极位置，闭合开关，则小磁针静止时其N极指向将改变 7.如图5，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（　　） A.电磁铁右端为S极 B.指示灯会变亮 C.巨磁电阻的阻值会变大 D.电磁铁上的线圈中的电流会变小 8.如图6所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚路灯亮起。下列说法正确的是（ ） A.电路工作时，电磁铁上端为N极 B.给路灯供电的电源应接在b、c两端 C.控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 D.电阻箱R的阻值调大后，傍晚时路灯比原来晚一些亮 探究性作业 9.为了探究“通电螺线管的磁性强弱与哪些因素”有关，小张找来了四节干电池、开关、滑动变阻器、两根大铁钉、很多大头针和一段较长的电阻丝，做了以下几次实验，实验现象如图所示。根据图示7现象回答下列问题： 图7 （1）实验中磁场的强弱是通过观察____________来进行比较，这就是物理中常用的转换法； （2）通过观察图甲中A与B两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时，通电螺线管线圈的匝数越少，它的磁性就越_______； （3）通过观察图甲中________两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，有铁芯的通电螺线管的磁性强；（选填“A、B”、“B、C”或“A、C”） （4）通过观察图乙与图丙，可以探究通电螺线管的磁性强弱与___________的关系； （5）结论：影响通电螺线管磁性强弱的因素有______________________________。 跨学科作业 10.简要调研你所在城市或你熟悉的一座大城市（如北京、上海）的主要交通方式及其面临的挑战（如拥堵、污染、成本）。分析磁悬浮技术与现有地铁、轻轨相比有何优势和劣势。 参考答案 题号 答案 做错原因 教师评价 1 磁场；电磁铁 2 D 3 电磁铁；低压；高压 4 C 5 C 6 D 7 B 8 c 9 （1）通电螺线管吸引大头针的数量；（2）弱；（3）B、C；（4）电流大小；（5）线圈的匝数、有无铁芯、通过螺线管的电流大小。 第7.4节 跨学科实践：指南针 巩固性作业 1.人类最早的磁化技术出现在我国宋代。如图的额、甲所示,古人先将鱼形铁烧红,令铁鱼指向南北,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,图的乙是它静止时的指向。下列判断正确的是 (　　) （第1题图） （第3题图） （第4题图） A.指南鱼不能吸引铁、钴、镍 B.指南鱼周围存在磁感线 C.指南鱼的腹部磁性最强 D.指南鱼鱼头应标注“N” 2.南宋民族英雄文天祥在诗中写道“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”。诗人用“磁针石指南”这一固有自然现象来表达他对国家的忠贞情怀。关于磁针石,下列说法正确的是( ) A.磁针石只有一个磁极 B.磁针石周围存在无数条磁感线 C.指南方的一端是磁针石的S极 D.磁针石指南,是由于受到地球引力的作用 3.在研究地磁场方向时,如图1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,指向地球磁场的　　　　极,下方的托盘应选用　　　　(选填“铁”或“铜”)制成,并将其表面磨制平滑。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。  拓展性作业 4.指南针是我国四大发明之一,《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”如图2所示的司南,是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上,“柢”指的是司南长柄。下列说法正确的是 (　　) A.司南“柢”与小磁针的南极相互排斥 B.司南只有一个磁极,该磁极指南 C.司南周围真实存在看不见的磁感线 D.把铜丝放在“地盘”上,会受到司南的引力 5.小明自己制作了一个指南针,当他将指南针和一块条形磁体放在一起时(指南针与条形磁体颜色深的一极为N极),下列四个指南针中指向正确的是 (　　) 图3 图4 6.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　　(选填“铝”“钢”或“铜”)。  探究性作业 7.阅读以下材料,回答问题。 指南针是我国古代的四大发明之一。司南是春秋战国时期发明的一种指南针,如图5甲图所示,它由青铜盘和磁勺组成,磁勺放置在光滑青铜盘的中心,可以自由转动。古文《论衡·是应篇》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”司南的作用:放在地上,它的勺柄静止时指向南方。磁勺能够指示方向,是利用了地磁场对磁勺的作用。 图5 图6 (1)若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的,图乙和图丙所示的两个示意图中,能合理描述这块大磁铁的是图　　。  (2)司南的勺柄应为该磁体的　　(选填“N”或“S”)极。  (3)某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”,图丁所示为天然磁石的磁感线分布情况,则应将磁石的　　(选填“A”“B”“C”或“D”)处打磨成勺柄。  (4)把天然磁石按照正确方法打磨成磁勺后,放在粗糙的木盘上,使磁勺水平自由转动直至最终静止,但磁勺的勺柄总不能正确指南。将粗糙木盘换成较光滑的青铜盘才略有改善。这是因为磁勺和盘子之间的 ( 　)影响了实验效果。  8.如图6所示,拿一条形磁铁在钢针AB上用图中所示的方式进行摩擦,若钢针被磁化后用来制作指南针,　　　　(选填“A”或“B”)端指向南。  跨学科作业 利用身边的材料，至少尝试两种不同方法制作指南针 参考答案 题号 答案 做错原因 教师评价 1 D 2 C 3 南　北　铜　不重合 4 A 5 C 6 地磁场 S 钢 7 (1)丙 (2)S( 3)C (4)摩擦力 8 B 第七章《磁与电》章末复习与提升 设计教师 张佳慧 知识梳理 巩固性作业 1．下列关于磁场和磁感线的说法中错误的有（ ） ①地磁场的磁感线是从地球北极附近发出回到南极附近的 ②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 ③磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的 ④磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在 A.① B.①② C.①②③ D.①②③④ 2.如图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（ ） A. B. C. D. 3.北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载：“方家以磁石磨针锋，则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋（　　） A.带上了电　　　　　　B.被磁化　　　　 C.温度升高　　　　 D.质量减小 4.小明从电动玩具上拆下一块电池。为了确定该电池的正负极，他设计了以下四种方案，其中可行的是（　　） A. B. C. D. 拓展性作业 5.法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔发现了巨磁电（GMR）效应，荣获2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应即磁场越强电阻越小，如图1，是探究巨磁电阻（GMR）特性原理示意图。电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，在保证各元件安全的情况下，当滑片P向左端移动过程中，下列说法正确的是（　　） 图1 图2 A.电磁铁磁性减弱 B.巨磁电阻阻值变大 C.电流表示数变大 D.电压表示数变大 6.如图2是汽车启动原理图，汽车启动时需将钥匙插入钥匙孔并旋转（相当于闭合开关），根据电路图，下列说法正确的是（ ） A.电磁铁是根据电磁感应原理制成的 B.工作时，电磁铁的上端为S极 C.电动机的工作电压比电磁铁的工作电压低 D.电磁铁通电时，吸引上方的衔铁，触点A、B接触，汽车启动 7.工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上，抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板，这是利用__________的作用；电磁铁安装在吊车上，通电后“吸”起大量钢铁，这是利用电流的________效应。 8.如图3所示，探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，A、B两电磁铁串联的目的是______________；由图中实验现象可知，电磁铁磁性的强弱与__________有关。 图3 图4 9.如图4所示，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，R0为电阻箱，RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。 （1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在___________，其上端为___________极。 （2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 探究性作业 10.小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中，设计如下电路。 图5 图6 （1）开关闭合前，小磁针指向如图所示，当开关闭合，小磁针_________（选填“顺时针”或“逆时针”）偏转； （2）小磁针的作用（任写一条）：_____________________________________； （3）调换电源的正负极，闭合开关，小磁针偏转方向与原来________（选填“相同”或“相反”），说明通电螺线管外部的磁场方向与____________有关。 11.（1）物理学中，对自然界中看不到的事物通过其效应进行研究，使现象变明显，是物理学中的一种重要方法，称为_________。例如，我们虽然看不到空气，但可以通过它运动产生的效应——树叶的摆动“观察”到它的存在。在初中物理学习中，通过小磁针是否偏转来判断某个空间是否存在_________； （2）为描述磁场，引入了磁感线这一物理模型。通过研究发现：通电直导线周围的磁感线的形状是___________________________； （3）关于磁现象的研究，丹麦物理学家奥斯特功不可没，他曾经做过如图所示的实验。 比较甲、丙两图，得到的结论是_________________________________________。奥斯特实验第一次把电和磁联系在一起，使得电磁学成为一门新学科发展起来。 题号 答案 做错原因 教师评价 1 C 2 A 3 B 4 C 5 C 6 D 7 大气压；磁 8 控制电流相同；线圈匝数 9 （1）磁场；S；（2）变大； （3）减小 9 磁场 S 变大 10 逆时针；检验磁场的存在（判断磁场的方向）；相反；电流方向 11 转换法；磁场；以导线为圆心排列的系列同心圆；电流周围的磁场方向与电流方向有关 学科网（北京）股份有限公司 $