第五单元 磁铁的奥秘（期末知识清单）三年级科学上学期（湘科版·新教材）

该小学科学知识清单系统梳理了“磁铁的奥秘”单元内容，涵盖磁铁磁极特性、司南与指南针发展、磁极相互作用规律及指南针制作与改进等核心范畴，构建了从基础概念认知到实验探究实践再到工程改进应用的阶梯式学习支架。 清单以思维导图统领知识框架，知识巩固部分分课细化实验验证（如磁极磁性强弱探究、磁极相互作用规律验证）和生活应用，实验探究题设计水浮法指南针制作等实操任务，融入工程设计与改进思想（如针对磁针卡顿优化支撑面），培养学生科学思维与探究实践能力。参考答案详细解析实验原理，教师可直接用于课堂教学，学生能自主对照复习，提升学习效率。

第五单元 磁铁的奥秘（知识清单） 第一部分 思维导图 第二部分：知识巩固 第20课 磁铁的磁极 1.磁铁上磁性最强的部分叫磁极。任何磁铁都有两个磁极。 2.条形磁铁的磁极在两端，中间磁性最弱。 •实验验证：探究磁性强弱分布 ◦实验材料：条形磁铁、大头针若干、白纸。 ◦实验步骤：① 将条形磁铁平放在白纸上；② 均匀撒上大头针，轻轻晃动白纸；③ 观察磁铁不同部位吸引大头针的数量。 ◦实验现象：磁铁两端吸引的大头针数量最多，中间几乎没有大头针被吸引。 3.磁铁在生活中的应用：冰箱贴利用磁铁的磁性吸附在冰箱门上，方便固定便签；磁性文具盒通过磁铁吸合，能有效防止文具掉落；门吸借助磁铁的吸引力固定门体，避免门被风吹动碰撞；磁悬浮列车则利用强磁场实现悬浮与驱动，减少摩擦。 第21课 司南的启示 1.司南是世界上最早的指南针（中国古代发明），勺柄总指南。 2.磁铁能指示南北方向。自由旋转的磁铁，静止时一端指南（S极），一端指北（N极）。 3.指南针的发展：司南 → 指南鱼 → 现代指南针。 •司南：最早的磁性指向仪器，质地为天然磁石，使用时放在光滑的 “地盘” 上，勺柄指南，但体积较大，精度较低。 •指南鱼：宋代出现，将薄铁片磁化后制成鱼形，可浮在水面，指向更灵活，适用于航海等场景。 •现代指南针：由磁针、刻度盘和外壳组成，磁针采用人造磁铁，磁性更强、指向更准确，广泛应用于登山、航海、地质勘探等领域。 第22课 磁极的相互作用 1.磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 2.应用：磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥的原理使车身悬浮。 3.实验验证：探究磁极相互作用 ◦实验材料：两根条形磁铁（标明 N 极和 S 极）、支架。 ◦实验步骤：① 将一根磁铁用支架固定，使其能自由转动；② 用另一根磁铁的 N 极分别靠近固定磁铁的 N 极和 S 极；③ 用另一根磁铁的 S 极分别靠近固定磁铁的 N 极和 S 极；④ 观察两次靠近时的现象。 ◦实验现象：N 极与 N 极、S 极与 S 极相互推开（排斥）；N 极与 S 极相互靠近（吸引）。 4.生活应用：磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥的原理，使车身与轨道之间产生微小空隙（悬浮状态），大大减小了摩擦力，从而实现高速行驶；冰箱门的密封条内含有磁铁，利用异名磁极相互吸引的原理，使门体与箱体紧密贴合，起到保温作用。 第23课 做指南针（一） 1.指南针的制作原理：① 磁化（使铁制物体如缝衣针带有磁性）；② 能自由转动。 2.磁化方法：用磁铁的一个磁极沿同一方向多次摩擦缝衣针。 3.让磁针自由转动的方法： ◦水浮法：将磁化后的缝衣针穿在一小块泡沫塑料或软木塞上，放入盛有水的浅盘中，待其静止后，针尖或针尾会指向南北方向。 ◦悬挂法：用细线在磁化后的缝衣针中间位置系紧，悬挂在支架上（确保细线无扭转），待静止后，针的两端分别指向南北。 ◦顶置法：将磁化后的缝衣针放在光滑的碗口边缘或指甲盖上，使其能自由转动，静止后指示方向（操作时需保持手部稳定）。 4.工程设计流程：明确制作指南针的需求（如便携、准确）→ 设计制作方案（选择磁化方法和自由转动方式）→ 准备材料（缝衣针、磁铁、泡沫、细线等）→ 按方案制作 → 测试指南针的指向准确性，评估效果。 第24课 做指南针（二） 1.评估指南针的标准：转动是否灵活、指向是否准确、是否不易受干扰。 2.常见问题及改进： 问题 1：磁针转动卡顿，灵活性差。改进：检查支撑点是否光滑，水浮法可更换更轻薄的泡沫；悬挂法确保细线无缠绕，顶置法选择更光滑的支撑面。 ◦问题 2：指向不准确。改进：重新磁化缝衣针，确保磁化充分（增加摩擦次数）；排除附近其他磁铁的干扰（如远离磁性文具盒）。 ◦问题 3：易受气流干扰（水浮法）。改进：在浅盘上方加一个透明罩，阻挡气流影响；或改用悬挂法，减少空气流动的干扰。 ◦问题 4：磁性减弱，无法吸引小物体。改进：再次用磁铁沿同一方向摩擦磁针，增强磁性。 3.工程改进思想：针对测试中发现的问题，反复进行改进和优化。 第二部分：实验探究题 一、实验题 1．题目：根据教材第1张图“设计制作指南针”的步骤，设计并制作一个简易水浮法指南针，并写出实验步骤和预期现象。 ​实验材料：钢针、条形磁铁、塑料碗、水、灯芯草（或小纸片）、硬纸板（方位盘）。 ​实验步骤：① 磁化钢针：用磁铁的N极沿钢针 摩擦20次（避免来回摩擦）； ② 制作浮具：将 剪成小段，均匀撒在塑料碗的水面上； ③ 放置钢针：将磁化的钢针轻轻放在灯芯草上，确保钢针能 ； ④ 测试指向：保持环境安静，等待钢针 ，观察其指向； ⑤ 标记方位：用硬纸板制作 ，标注“东、南、西、北”，固定在碗边。 预期现象：钢针静止时，一端稳定指向 ，另一端指向 。 2．观察下图实验并回答问题。 （1）如上图做实验，图1会 （①相互吸引；②排斥排斥）图2会 （①相互吸引；②排斥排斥）。 （2）从实验中我们可以发现： 。 （3）我能判断出下图中磁铁的？处是 （①南极；②北极）。 二、综合题 3．小明将两个条形磁铁的磁极相互靠近，发现两个磁铁有时候会相互吸引，有时候会相互排斥，请你完成下面的实验记录表（相互排斥用“←→”表示，相互吸引用“→←”表示）。 磁极间的相互作用 实验方法 磁极间的相互作用 ① →← ② ③ ④ 我的发现：相同磁极间相互 ，不同磁极间相互 。 4．课上琪琪和同学一起研究磁铁的性质。 (1)琪琪发现回形针在（   ）受到的磁力最强。 A．两端 B．中间 C．两端和中间 D．任意位置 (2)琪琪根据发现判断磁铁的磁极在（   ）。 A．两端 B．中间 C．两端和中间 D．任意位置 (3)在研究磁铁时，下列行为错误的是（   ）。 A．一边观察一边记录 B．分工合作，认真观察 C．轻拿轻放 D．你一言我语，大声喧哗 (4)根据磁铁磁极的相互作用，标出右侧磁铁的磁极，用“N”“S”表示。 (5)请根据图中指南针所指示的方向，用东、西、南、北标出四个场所的方向。 医院 ；商店 ；体育馆 ；学校 。 5．小欣的爸爸给她买了一个指南针，请你教她如何使用指南针吧！ (1)观察上图这个指南针，它的刻度盘上有（　　）个方位。 A．2 B．4 C．8 (2)指南针刻度盘上的南方用字母（　　）表示 A．N B．S C．W (3)正确使用指南针时，磁针静止后，白色的一端指向（　　）方。 A．东 B．南 C．北 (4)如果指南针附近有铁制品，（　　）影响指南针正常工作。 A．会 B．不会 C．不一定 试卷第1页，共3页 第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． 同一方向 灯芯草 自由转动 静止 方位盘 北方（N极） 南方（S极） 【详解】这个实验是制作一个水浮式指南针，利用磁针和水的浮力来指示方向： （1）磁化钢针：用磁铁沿钢针同一方向多次摩擦（如总是从针尖向针尾），能让钢针变成小磁针（磁化），这样它才有指向南北的能力。 （2）制作浮具：灯芯草（或小纸片）很轻，能浮在水面上，为钢针提供一个平稳的“小船”，让钢针能自由漂动。 （3）放置钢针：将磁化钢针轻轻放在浮草上，要保证它不被水打湿或沉下去，并能自由转动（不受阻碍）。 （4）测试指向：等待钢针静止不动时，它会自动指向南北方向（因为地球磁场的作用）。 （5）标记方位：用方位盘标出方向（如N代表北，S代表南），方便我们读出具体方向。 预期现象：钢针静止后，一端（通常是N极）指向北方，另一端（S极）指向南方。这说明地球是个大磁体，而磁针总是指向南北！ 2． ② ① 磁铁同极相斥、异极相吸 ① 【分析】磁铁的性质有：磁铁能吸铁、磁性可以传递、磁铁两极的磁性最强、磁极可以指示南北方向、磁铁同极相斥、异极相吸等。 【详解】（1）根据磁铁同极相斥、异极相吸的原理可知，两块磁铁的实验相同的两个磁极（如S——S，N——N）靠近时会互相排斥；不同的两个磁极（如S——N，N——S）靠近时会互相吸引。 （2）根据题干实验现象可知，磁铁同极相斥、异极相吸； （3）根据磁铁同极相斥、异极相吸的原理可知，下图中磁铁的？处是南极。 3． ←→ →← ←→ 排斥 吸引 【详解】磁铁的性质有：磁铁能吸铁、磁性可以传递、磁铁两极的磁性最强、磁极可以指示南北方向、磁铁同极相斥、异极相吸等。根据磁铁同极相斥、异极相吸的原理可知，两块磁铁的磁极相同（如S——S，N——N）靠近时会互相排斥；不同的两个磁极（如S——N，N——S）靠近时会互相吸引。 4．(1)A (2)A (3)D (4) (5) 东 北 西 南 【详解】（1）磁铁的两端磁性最强，称为磁极，回形针在磁铁两端受到的磁力最强，所以选A。 （2）磁铁上磁力最强的部分叫磁极，磁铁有两个磁极，分别是磁铁的两端。所以选A。 （3）在研究磁铁时，应该保持安静，认真观察和记录等，“你一言我一语，大声喧哗”会影响实验和他人，是错误行为，所以选D。 （4）根据磁铁同极相斥、异极相吸的原理可知，两块磁铁的磁极相同（如S——S，N——N）靠近时会互相排斥；不同的两个磁极（如S——N，N——S）靠近时会互相吸引。因此第一个磁铁的磁极是S极，第二个磁铁的磁极是N极。 （5）指南针指示南北方向，图中指南针指针指向右边为北，那么左边为南，上面为西，下面为东。所以商店在东，体育馆在北，学校在西，医院在南。 5．(1)C (2)B (3)B (4)A 【分析】1、指南针的刻度盘上有东、西、南、北、东南、西南、东北、西北这8个方位。 2、指南针刻度盘上的N表示北方，S表示南方，E表示东方，W表示西方。 3、指南针的磁针静止后，红色的一端指向北方，白色的一端指向南方。 4、当指南针附近有铁制品或磁铁时，会吸引磁针，干扰磁针正常工作。 【详解】略 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $