第1节 磁场（高效培优讲义）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

第1节 磁场 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 磁体的特性 1 题型2 磁体间的相互作用 5 题型3 磁场的描述 8 题型4 地球周围的磁场 12 【能力培优练】 15 【链接中考】 23 【重难题型讲解】 题型1 磁体的特性 1、磁性：我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。铁、钴、镍等物质称为铁磁性物质（磁性材料）。 2、磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 磁体的特点：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料时，不必与这些物体直接接触，如隔着薄木板，磁体也能吸引铁块。 ★特别提醒 磁体具有吸铁性和指南性：人工沙滩先经过磁选，就是利用吸铁性把铁钉铁片去除，选矿时把含铁矿石 和不含铁矿石分开；指南针就是利用指南性。 3、磁极：条形磁体的两端磁性最强，中间部位磁性最弱。磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极。 （1）能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）。 （2）磁极间的相互作用：大量实验表明，磁体间存在相互作用。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 （3）磁极总是成对出现：如图所示，如果将一块磁体分成多块小磁体，会发现不论分成多少块，每一块小磁体均有两个磁极。迄今为止，还未发现仅有N极或S极的磁体。 4、磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。 磁化有三种方式： （1）将能够被磁化的物体放入强磁体周围。 （2）将能够被磁化的物体放入强电流周围。 （3）用磁体的南极或北极，沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次。 （4）磁化在生活中的相关现象：磁带和磁卡利用了它们能够被磁化的原理；磁性材料在高温条件下，有去磁的现象；磁带、磁盘、磁卡等物体不适合在磁场环境和高温环境保存．彩色电视显像管被磁化后颜色失真；机械手表被磁化后走时不准。 ★特别提醒 （1）只有磁性材料才能被磁化，如铁、钴、镍；其他材料是不能被磁化的。 （2）磁性材料被磁化时，遵循同名磁极相排斥、异名磁极相吸引的规则；铁钉离磁体近的部分被磁化成异名磁极，离磁体远的部分被磁化成同名磁极。 （3）有些材料磁化后的磁性不容易保留，另一些材料磁化后的磁性则能长期保留。能长期保留磁性的磁 体叫做永磁体，如条形磁体。有些磁性材料通过加热或猛烈撞击后，磁性会减弱甚至消失。而橡胶、塑料、铝、铜、金、银等材料既不能被磁化，也不能被磁体吸引。 5、判断物体是否具有磁性的方法 （1）利用磁体的指向性来判断：把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动，静止时总是一端指南一端指北，则是磁体，静止时指向无规律则不是磁体。 （2）利用磁体的吸铁性来判断：把被检物体靠近铁钉，如果吸引则是磁体，如果不吸引则不是磁体。 （3）利用磁极间作用规律来判断：把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近，如果一次吸引一次排斥则是磁体，如果两次都吸引则不是磁体。 （4）利用磁极磁性最强来判断：若A、B两根外形相同的钢棒，已知其中一根具有磁性，另一根没有磁性，具体的区分方法是，将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。 【探究归纳】磁现象探究可总结为：磁体具有磁性，能吸引铁、钴、镍等物质，其两端磁性最强（为磁极，分 N 极和 S 极），且磁极间遵循 “同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引” 的规律，磁体周围存在传递磁场力的磁场，磁场具有方向性（可用磁感线描述，在磁体外部从 N 极指向 S 极）。 【典例1-1】两个相同的条形磁铁的两端互相吸引在一起，成为一个新的磁铁，那么新的磁铁的磁极有（    ） A．两个 B．四个 C．无数个 D．零个 【答案】A 【详解】任何磁体都有且只有两个磁极，即N极和S极。两个相同的条形磁铁两端互相吸引在一起后，会形成一个新的磁体，这个新磁体仍然只有两个磁极，左端为S极，右端为N极。 故选A。 【典例1-2】如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了。实际上这张新钞票依然完好无损，这里应用了磁现象的有关知识。原来，这支笔的笔杆（纸币的下方）与笔头（纸币的上方）可以互相分离，笔杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有 （选填“铜”、“铁”或“塑料”）。若想探究笔头内材料是否有磁性，现提供下列器材：①铝棒、②大头针、③碎纸屑，其中可用来完成探究任务的有 （填序号）。    【答案】 铁 ② 【详解】[1]笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，笔头内的材料会被小磁铁吸引，说明该材料为磁性材料，可能含有铁。 [2]若想探究笔头内材料是否有磁性，可以用②大头针：将笔头靠近大头针，若出现相互吸引的情况，则说明笔头里面有磁体，具有磁性；可用来完成探究任务； 不能用：①铝棒和③碎纸屑，因为它们都属于非磁性材料，因此将笔头靠近铝棒或碎纸屑，不会出现相互吸引、相互排斥的情况，不能用来完成探究任务；所以可用来完成探究任务的有②，根据笔头能否吸引大头针的现象判断出笔头内的材料是否有磁性。 跟踪训练1将一根金属棒的一端靠近磁针的N、S极都被吸引，则它（　　） A．一定是磁体 B．可能是不带磁性的铁棒 C．可能是铜棒 D．无法判断 【答案】B 【详解】A．如果金属棒是磁体，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，它靠近磁针的N极或S极时，必然会与其中一个磁极排斥，不可能N、S极都被吸引，所以金属棒一定不是磁体，故A不符合题意； B．铁属于磁性材料，不带磁性的铁棒会被磁针吸引，所以金属棒可能是不带磁性的铁棒，故B符合题意； C．铜不是磁性材料，磁针不能吸引铜棒，所以金属棒不可能是铜棒，故C不符合题意； D．通过前面的分析，我们可以判断出结果，并非无法判断，故D不符合题意。 故选B。 跟踪训练2如图，用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，发现条形磁铁被吸引。该铁棒有没有磁性呢？下列说法正确的是（　　）    A．可以确定有磁性，且A端是S极 B．不确定有无磁性，只需要将B端靠近S极，观察现象就可以判断 C．不确定有无磁性，只需要将B端靠近N极，观察现象就可以判断 D．不确定有无磁性，若将A端靠近S极，观察现象仍然无法判断 【答案】C 【详解】假如铁棒有磁性，异名磁极相互吸引，铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，铁棒和条形磁铁的N极相吸引，说明铁棒的A端是S极；假如铁棒没有磁性，磁体可以吸引磁性材料，条形磁铁具有磁性，可以吸引没有磁性的铁棒，所以铁棒是否具有磁性不能确定；将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁铁的N极，磁铁远离铁棒，由于只有同名磁极相互排斥，因此铁棒一定有磁性，并且B端为N极，则A端为S极。故C正确，ABD错误。 故选C。 跟踪训练3磁体旁的小磁针静止时如图所示，请标出磁体的N、S极。（小磁针黑端为N极） 【答案】 【详解】根据磁感线在磁体的周围是从N极出来，回到S极，可知条形磁体左侧为S极，右侧为N极，如图所示 题型2 磁体间的相互作用 1、磁场：磁体周围存在着某种物质，这种物质叫做磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场（特殊物质）发生的。 ★特别提醒 （1）磁场虽然看不见，摸不着，但是它是客观存在的。磁体间的相互吸引或排斥就是通过磁场实线的。 （2）磁场看不见、摸不着，我们可以通过磁场对磁体的作用使磁场“显形”。在物理学中，许多看不见、摸不着的物质，都可以通过它对其他物体的作用来认识。 2、磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用。 3、磁场的方向：物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是改点磁场的方向。 ★特别提醒 （1）在磁场中某一点，磁场方向是一定的，在磁场中的不同地方，磁场的方向一般不同，即磁场具有方向性。 （2）在磁场的不同位置，小磁针静止时N极的指向不同，反映了这些位置的磁场方向不同。 【探究归纳】磁场是磁体周围客观存在的特殊物质，其基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，磁场方向可通过小磁针静止时N极指向确定，且磁体外部磁场由N极指向S极。 【典例2-1】下列关于磁场的说法错误的是（　　） A．磁体周围的磁场看不见、摸不着，是一种真实存在的物质 B．磁体通过磁场对放入其中的小磁针产生力的作用 C．磁体周围铁屑的排列情况反映了磁场的分布情况 D．磁体周围没有小磁针、铁屑时，磁场就不存在 【答案】D 【详解】AB．磁体周围的磁场看不见、摸不着，但磁场对放入其中的磁体有力的作用，因此在磁场中放入小磁针，磁场对放入其中的小磁针产生力的作用，说明磁场是一种真实存在的物质，故AB正确，不符合题意； C．磁体周围铁屑被磁化后相当于小磁针，铁屑的排列情况反映了磁场的分布情况，故C正确，不符合题意； D．磁场是真实存在，磁体周围没有小磁针、铁屑时，磁场也存在，故D错误，符合题意。 故选D。 【典例2-2】磁体周围有什么 (1)磁场：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，正是通过磁场来实现的。 (2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体有 。 (3)磁场的方向：物理学中规定，小磁针在磁场中某一点静止时， 极的指向即为该点磁场的方向。 【答案】(1)磁场 (2)力的作用 (3)北/N 【详解】（1）磁体周围存在着一种看不见的特殊物质，叫做磁场，磁体之间的相互作用力正是通过磁场来实现的。 （2）磁场是一种由磁体产生的特殊物质，它对放入其中的磁体会产生力的作用。具体来说，磁场的基本性质是它对放入其中的磁体有力的作用。这种力可以是吸引力或排斥力，取决于磁体的极性和相对位置。 （3）磁场有方向，磁体周围不同的位置磁场方向不同，物理学中规定：小磁针在磁场中的某点静止时，N极的指向即为该点磁场的方向。 跟踪训练1如图所示，这是小伟同学从某废旧电器中拆下的圆形磁铁。下列有关此圆形磁铁的说法正确的是（　　） A．圆形磁铁周围存在磁场，对周围磁体的作用通过磁场实现 B．圆形磁铁只存在一个磁极 C．圆形磁铁周围的磁场方向都是向一个方向的 D．圆形磁铁周围的磁场分布是均匀的 【答案】A 【详解】A．磁极间的相互作用就是通过磁场发生的，故A正确； B．圆形磁铁有二个磁极，N极和S极，故B错误； C．圆形磁铁周围的磁场方向各有不同，故C错误； D．圆形磁铁周围的磁场分布是不均匀的，磁极附近磁性更强，故D错误。 故选A。 跟踪训练2军事著作《武经总要》中记载的“指南鱼”在静止漂浮时，其鱼头始终指向北方，如图所示。将两条完全相同的“指南鱼”靠近摆放，画出磁感线，其中标注磁场方向正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】已知 “指南鱼” 静止漂浮时鱼头始终指向北方，根据磁体的性质，磁体静止时指向北方的一端为 N 极，所以鱼头为 N 极，鱼尾为 S 极。在磁体外部，磁感线是从 N 极出发，回到 S 极的。 A．两条 “指南鱼” 鱼头（N 极）相对，此时磁感线应从 N 极出发，而图中磁感线方向是指向鱼头，不符合 “磁感线从 N 极出发” 的规律，故 A 错误； B．两条 “指南鱼” 鱼尾（S 极）相对，磁感线应回到 S 极，图中磁感线方向是指向鱼尾，不符合 “磁感线回到 S 极” 的规律，故 B 错误； C．左侧 “指南鱼” 鱼尾（S 极）与右侧 “指南鱼” 鱼头（N 极）相对，磁感线从 N 极（右侧鱼头）出发，回到 S 极（左侧鱼尾），符合 “磁体外部磁感线从 N 极出发，回到 S 极” 的规律，故C正确； D．左侧 “指南鱼” 鱼头（N 极）与右侧 “指南鱼” 鱼尾（S 极）相对，磁感线从 N 极（左侧鱼头）出发，回到 S 极（右侧鱼尾），但图中磁感线方向是从 S 极指向 N 极，不符合规律，故D错误。 故选 C。 跟踪训练3在条形磁体周围的A、B两点分别放置一个小磁针，小磁针静止时北极指向如图所示，则条形磁体周围A点的磁场方向 ，B点的磁场方向 。（均选填“向左”或“向右”） 【答案】 向左 向右 【详解】[1][2]磁场中静止的小磁针N极指示的方向为该点磁场方向，故A点磁场方向向左，B点磁场方向向右。 题型3 磁场的描述 1、处于磁场中的铁屑：把铁屑均匀地撒在玻璃板上，将玻璃板放在条形磁体上，轻轻敲击玻璃板，可以看到铁屑有规则地排列起来，如图所示。试着在白纸上用一些曲线描画出铁屑的排列情况。 撒在磁体周围的铁屑被磁化后，相当于一个个“小磁针”，这些“小磁针”在磁体周围磁场的作用下规则地排列，形象地反映了磁场的分布情况。 2、磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，使曲线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致，就可以形象地描述磁场了，这样的曲线叫做磁感线。 （1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分布情况而引入带有方向的曲线，它并不是真实存在的。正如探究光时，引入光线的概念一样。这在物理学上称为模型法。 （2）磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示磁体两极处的磁场最强。 （3）磁感线是有方向的，磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的。 （4）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；在磁体内部，磁感线从磁体的S极出发回到N极，形成一条条闭合曲线。 （5）在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的分布是立体的，在磁体周围空间都分布有磁场。 （6）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。 （7）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。 ★特别提醒 （1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线并不存在。 （2）磁感线是有方向的，在磁体外部总是从N极到S极。 （3）磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱。 （4）磁体周围磁感线的分布是立体的。 （5）任何两条磁感线绝不会相交。 【归纳总结】磁感线是描述磁场的假想曲线，并非真实存在，切线方向为该点磁场方向，疏密反映磁场强弱；磁体外部磁感线从N极出发回到S极，内部从S极到N极，形成闭合曲线，可直观呈现条形磁体、蹄形磁体等的磁场分布，帮助理解磁场特性。 【典例3-1】关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（   ） A．磁体周围的磁感线是从磁体的南极出来，回到它的北极 B．磁场对放入其中的磁体有力的作用，当没放入磁体时，则既无力的作用也不存在磁场 C．在磁场中画出磁感线处存在磁场，在磁感线间的空白处不存在磁场 D．磁场虽然看不见，摸不到，在磁体周围确实存在着磁场 【答案】D 【详解】A．磁感线在磁体外部从北极出发回到南极，内部由南极到北极，故A错误； B．磁场对放入其中的磁体有力的作用，且磁场与放出其中的磁体无关。当没放入磁体时，无力的作用，但磁场仍是存在的，故B错误； C．磁感线分布的密疏可以表示磁场的强弱，磁场存在于磁体的周围，并不是没画磁感线的地方就没有磁场存在，故C错误； D．磁场虽然看不见，摸不到，但是客观存在的，可以通过磁体在磁场中的是否受力来检验磁场的存在，故D正确。 故选D。 【典例3-2】如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点，可知，a点的磁场比b点的磁场 （选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 处（选填“P”或“O”），没有标磁感线的地方 （选填“有”或“没有”）磁场。 【答案】 弱 O 有 【详解】[1]磁体周围磁感线的分布特点是，磁场越强的地方磁感线越密，b点的磁感线密，所以a点的磁场比b点的磁场弱。 [2]磁体外部某一点磁场方向，与该点磁感线方向一致，与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致。若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向O处。 [3]磁体周围任何地方都有磁场，只要有磁场的地方就可以画出几条磁感线来描述磁场，因此磁体附近没有画磁感线的地方也有磁场。 【典例3-3】如图所示，请在图中用箭头标出a点的磁感线方向。 【答案】 【详解】已知条形磁铁左端为S极，右端为N极，因外部磁感线由N极指向S极，而内部则是从S极到N极。所以，磁感线方向如下图; 跟踪训练1下列关于磁感线的说法，正确的是（　　） A．磁感线分布越密的地方，表示该处磁场越弱 B．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟 C．磁体周围的磁感线从磁体的S极出发，回到磁体的N极，构成闭合曲线 D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向相同 【答案】D 【详解】AB．磁感线是为了描述磁场而引入的线，磁感线不是真实存在的，磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故AB错误； C．在磁体的外部，磁感线从磁体的N极发出，回到S极，构成闭合曲线，故C错误； D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，故D正确。 故选D。 跟踪训练2如图1所示，铁屑在条形磁体周围有规律地分布着。这说明磁体周围存在着 （选填“磁场”“电场”）。磁体两端的铁屑比较密，说明其磁性 （选填“强”“弱”）。仿照这个规律，人们画成了如图2。图中的曲线叫 （选填“磁感线”“电力线”）。 【答案】 磁场 强 磁感线 【详解】[1]磁体周围存在磁场，细铁屑在磁力作用下在条形磁体周围有规律地分布。 [2]磁体两端是磁体的磁极，磁性强，对铁屑的吸引力越大，所以磁极周围的铁屑分布较密。 [3]为了更直观的表示磁场的分布情况，人们引入磁感线来反映磁场。 跟踪训练3如图所示，请在图中虚线框内标出磁体右端的磁极用“N”或“S”表示和A点磁感线的方向。 【答案】 【详解】如图，磁感线是相互排斥的。且右侧磁体的左端是S极，则左侧磁体的右端为S极，再根据磁体外部磁感线从N极出发，回到S极，则A点磁感线方向指向右侧磁体的左端。如图如示： 题型4 地球周围的磁场 1、地磁场：地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场。 小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近（如图所示）。 2、磁偏角：地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角。历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概念。 【归纳总结】地磁场是地球周围存在的磁场，其地磁北极接近地理南极、地磁南极接近地理北极（存在磁偏角），能使小磁针静止时 N 极指向地理北极，磁感线分布类似条形磁体外部，对指南针等仪器的工作起决定性作用。 【典例4-1】指南针是我国古代四大发明之一，早期的指南针叫司南。司南的长柄静止时总是指向南方，如图所示。关于司南下列说法正确的是（   ） A．司南周围存在磁场，不存在磁感线 B．司南只有一个磁极，在其勺柄上 C．地球周围各点的磁场方向都相同 D．地球是磁体，它的S极在地球南极 【答案】A 【详解】A．磁场是真实存在的一种物质，而磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场的分布和方向而假想出来的曲线，司南作为一个磁体，其周围确实存在磁场，但磁感线本身并不真实存在，故A正确； B．任何一块完整的磁体都有两个磁极，即北极（N极）和南极（S极），对于司南来说，它的勺柄指向南方，因此勺柄是磁体的S极，那么与勺柄相对的勺子前端就是N极，故B错误； C．地球磁场在不同位置，其方向是不同的，指南针在不同地方指向不同，正是利用了地磁场方向因地点而异的特性，故C错误； D．地球是磁体，地磁的南极在地理北极附近，故D错误。 故选A。 【典例4-2】我国古代民间有一种指南鱼，如图。用薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，像一只小船，磁化后浮在水面，就能指南北。鱼首指向南方，则鱼首为磁体的 极。世界上最早记录磁偏角现象的是我国宋代学者 。 【答案】 南 沈括 【详解】[1]地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近。指南鱼磁化后浮在水面能指南北，鱼首指向南方，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，鱼首为磁体的S（南）极。 [2]世界上最早记录磁偏角现象的是我国宋代学者沈括。 跟踪训练1关于地磁场的叙述中，下列说法错误的是（　　） A．地球本身相当于一个条形磁体 B．地磁场的北极在地理的南极附近 C．指南针的南极指向地理的北极 D．沈括首先发现地理的两极与地磁两极并不完全重合 【答案】C 【详解】A．地球本身是一个天然的巨大磁体，相当于一个条形磁体，地磁北极（N极）在地理南极附近，地磁南极（S极）在地理北极附近，磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，故A正确，不符合题意； B．地理的南北极与地磁的南北极并不重合，地磁场的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，故B正确，不符合题意； C．根据磁极间相互作用规律，异名磁极相互吸引可知，指南针静止时，其N极（北极）指向地理北极附近，其S极（南极）应指向地理南极附近。因此“指南针的南极指向地理的北极”的说法错误，故C错误，符合题意。 D．世界上第一个清楚的、准确的论述磁偏角的是沈括，沈括是中国历史上最卓越的科学家之一，他发现了地磁偏角的存在，比欧洲发现地磁偏角早了四百多年，故D正确，不符合题意。 故选C。 跟踪训练2小明在《梦溪笔谈》中读道：“以磁石磨针锋，则能指南。”于是将缝衣针在磁铁上摩擦后，穿过扣子的两孔，放在支架上，使其轻轻转动，待它静止时发现针尖指南，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．磁针能指南北是因为地磁场有磁感线 B．磁针只有针尖位置磁性最强 C．针尖是磁针的S极 D．磁针针尖所指的方向为地磁场的南极 【答案】C 【详解】A．磁针能指南北是因为受到地磁场的作用，而磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，实际并不存在，不是因为地磁场有磁感线磁针才指南北，故A错误； B．磁体上磁性最强的部分叫磁极，每个磁体都有两个磁极，即磁针的针尖和针尾磁性都最强，并非只有针尖位置磁性最强，故B错误； C．地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，当磁针静止时，指向地理南极的一端是磁体的南（S）极，已知针尖指南，所以针尖是磁针的S极，故C正确； D．磁针针尖指南，即指向地理南极，而地理南极附近是地磁的北极，所以磁针针尖所指的方向为地磁场的北极，不是南极，故D错误。 故选C。 跟踪训练3在研究地磁场方向时，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 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 沈括 不重合 【详解】[1]地球本身是一个大磁体，司南的实质是一块磁铁，在地球磁场中会受到磁力作用。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。司南长柄静止时指向地理南方，根据磁极间 “同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引” 的规律，能指向地球南方（地磁北极附近）的是磁体的南极，用S表示，所以长柄相当于指南针的南极。 [2][3]我国宋代学者沈括最早发现地磁场的磁极与地理两极并不重合，这是一个重要的科学发现。 【能力培优练】 1．实践展示课上，小明手拿一块永磁体靠近橡皮泥，发现橡皮泥被永磁体吸走了，其奥秘是橡皮泥中掺入了一种金属粉。下列材料中，能充当这种金属粉的是（　　） A．铝 B．铁 C．银 D．铜 【答案】B 【详解】磁体有吸引铁、钴、镍等物体的性质，因此橡皮泥能够被永磁体吸走，说明橡皮泥中掺入的金属粉是选项中的铁，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．研究发现，某些候鸟在迁徙时利用地磁场导航。在北半球的春季，这些候鸟通常会向北迁徙。根据地磁场的分布，候鸟体内的磁性颗粒会受到地磁场的作用，使其飞行方向与地磁场的磁感线方向一致。因此，在北半球，候鸟迁徙的主要方向为（　　） A．由南向北 B．由北向南 C．由西向东 D．由东向西 【答案】A 【详解】地球本身是一个大磁体，地磁场的磁感线是从地理南极附近（地磁北极）指向地理北极附近（地磁南极），大致是由南向北的方向。题目中说候鸟飞行方向与地磁场的磁感线方向一致，且在北半球春季候鸟通常向北迁徙，所以候鸟迁徙的主要方向为由南向北，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 3．将固定磁体的小车向固定铁块的小车靠近，至一定距离后释放（a、b两点表示小车的初位置）下列情形正确的是（    ） A．固定磁体的小车和固定铁块的小车均静止在初位置 B．固定磁体的小车向固定铁块的小车靠拢 C．固定铁块的小车向固定磁体的小车靠拢 D．固定磁体的小车和固定铁块的小车向彼此靠拢 【答案】D 【详解】磁体可以吸引铁块，产生力的作用，因力的作用是相互的，所以两辆小车相互靠拢，故D正确，ABC错误。 故选D。 4．下列说法中正确的是（   ） A．用磁感线可以描述磁场的强弱 B．磁感线是磁场中客观存在的线 C．磁体外部的磁感线从磁体的S极出发，回到磁体的N极 D．磁体周围不画磁感线的地方一定不存在磁场 【答案】A 【详解】A．磁感线的疏密可以描述磁场的强弱，故A正确； B．磁感线是为了形象描述磁场而假想的线，不是客观存在的，故B错误； C．磁体外部的磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极，故C错误； D．磁体周围即使不画磁感线，也存在磁场，磁感线只是描述磁场的一种方式，故D错误。 故选 A。 5．在图甲所示实验中，小球从斜面顶端滚下，在水平桌面上沿直线AB运动；若在小球运动路径旁放一块磁体，小球在桌面上的运动路径变成曲线AC，如图乙。下列分析正确的是（　　） A．小球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力 B．图甲中，小球受到的力使其运动速度一直变大 C．图乙中，磁力改变了小球的运动状态 D．图乙中，小球不受磁力后在桌面上仍将保持曲线运动 【答案】C 【详解】A．小球在桌面上继续运动是由于小球具有惯性，要保持原来的运动状态，而不是受到向前的作用力，故A错误； B．小球在桌面上继续运动是由于小球具有惯性，不受到向前的作用力，故B错误； C．原本小铁球沿直线AB运动，放置磁体后，运动路径变成曲线AC，运动方向发生了改变，说明磁力改变了小球的运动状态，故C正确； D．图乙中，小球不受磁力后在桌面上做直线运动，不会保持曲线运动，故D错误。 故选C。 6．学科月活动时，小石同学自制磁力小车。如下图所示，在玩具小车的车头固定了一块磁铁，将一根木棍一端固定一块磁铁，另一端固定在玩具车上，使两块磁铁的异名磁极相对。关于此磁力小车说法正确的是（    ） A．磁铁A对磁铁B的作用力与磁铁B对磁铁A的作用力是一对相互作用力 B．只要A、B磁铁有磁性，该小车可以一直运动下去 C．改变磁力小车的运动状态，不需要受到外力的作用 D．若磁力小车正常行驶，则小车轮胎和地面之间的摩擦力属于滑动摩擦力 【答案】A 【详解】A．磁铁A对磁铁B的作用力与磁铁B对磁铁A的作用力，大小相等，方向相反，作用在两个物体上，且作用在同一直线上，满足相互作用力的条件，它们是一对相互作用力，故A正确； B．两个磁体A、B都在小车上，由于物体间力的作用是相互的，两个磁体之间的作用力是小车内部的作用力，小车整体受到的合力为0，因此此时小车不能运动。所以，只要A、B磁铁有磁性，若没有外力的作用，该小车不能运动。故B错误； C．力是改变物体运动状态的原因，改变磁力小车的运动状态，一定需要受到外力的作用，故C错误； D．若磁力小车正常行驶，小车轮胎在地面上滚动，小车轮胎和地面之间的摩擦力属于滚动摩擦力，故D错误。 故选A。 7．人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如“科学推理法”“等效替代法”“类比法”“理想模型法”等。下面是初中科学中的几个研究实例：①研究电流时，把电流比作水流；②研究磁场时，引入“磁感线”；③研究光的传播时，引入“光线”；④研究牛顿第一定律。其中，采用了相同研究方法的是（　　） A．①和② B．①和③ C．②和③ D．③和④ 【答案】C 【详解】①研究电流时，把电流比作水流，这是运用了类比法；②研究磁场时，引入“磁感线”，这是运用了理想模型法；③研究光的传播时，引入“光线”，这是运用了理想模型法；④研究牛顿第一定律，运用了科学推理法。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．下列有趣的“吸引”现象，和大气压强有关的是（　　） A．磁铁吸引大头针 B．摩擦后的气球吸引头发 C．吸盘吸在墙壁上 D．压紧的铅块互相吸引 【答案】C 【详解】A．磁铁吸引大头针是由于磁力作用，故A不符合题意； B．摩擦后的气球吸引头发是因为带电体具有吸引轻小物体的性质，故B不符合题意； C．吸盘吸在墙壁上是因为吸盘内部空气被排空，内部气压小于外界大气压，在大气压作用下吸盘被紧紧压在墙壁上，故C符合题意； D．压紧的铅块互相吸引是因为分子间有引力，故D不符合题意。 故选C。 9．小明同学玩磁铁时，不小心磁铁掉到硬地上摔断了，如图所示，AC段比BD段稍短些，则C端磁极的极性为 ，D端磁极的极性为 。 【答案】 S N 【详解】[1][2]如图所示，原来的条形磁铁断开后形成两个新的条形磁铁，A端与B端的磁极不发生变化，因为一个磁体只有一对N极和S极，所以可知C端是S极，D端是N极。 10．用丝绸摩擦过的玻璃棒带 （选填“正”或“负”）电，将玻璃棒靠近铁粉，发现铁屑 （选填“能”或“不能”）被吸引。将磁铁靠近铁粉，铁粉被吸引，因为磁体周围存在 。 【答案】 正 能 磁场 【详解】[1]由于丝绸比玻璃棒束缚电子的能力强，所以丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电。 [2]由于带电体可以吸引轻小物体，所以玻璃棒带了电可以吸引轻小物体，则铁屑能被吸引过来。 [3]磁体周围存在着看不见、摸不着的磁场，磁体间的相互作用都是通过看不见而又客观存在的磁场而发生的。 11．在一个圆纸盒里放一个条形磁铁，在圆纸盒外放一些小磁针，各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示，则条形磁铁是沿 （ 选填“AC” 或“BD”）方向放置的， （用字母表示）端为条形磁铁的N极，条形磁铁对小磁针有力的作用是通过 产生的。 【答案】 BD D 磁场 【详解】[1][2]根据磁感线方向的规定，从N极出发，回到S极；由小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向，可以确定条形磁体是沿BD方向放置的，磁体B端为S极，D端为N极。 [3]磁体周围存在磁场，根据磁场的性质可知，条形磁铁对小磁针有力的作用是通过磁场产生的。 12．如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G，若弹簧测力计的示数为2G，P对Q的吸引力为 ，地面对Q的支持力为 。 【答案】 G 2G 【详解】[1] 铁块受到三个力：竖直向下的重力、竖直向下的对的吸引力、竖直向上的弹簧测力计拉力。 根据平衡条件：，代入数据得： 则，根据力的作用是相互的，对的吸引力 [2]条形磁铁受到三个力：竖直向下的重力、地面对竖直向上的支持力、竖直向上的对的吸引力。根据平衡条件： 代入数据得： 则。 13．小明购买一环形磁铁玩具，为了解其是否具有磁性，请帮他写出辨别过程。所选器材 ，辨别方法 。在确认该磁铁有磁性后，为了解该磁铁的磁极分布，他猜想：①可能呈横向分布（如图甲），外侧为N极，内侧为S极；②可能呈纵向分布（如图乙），上端为N极，下端为S极。于是他将两个大小相同的环形磁铁沿中心轴线相互靠近（如图丙），发现它们相互排斥。再将其中一个环形磁铁翻转180°，若它们相互 ，则猜想①是正确的；若它们相互 ，则猜想②是正确的。 【答案】 铁屑（或大头针） 见解析 排斥 吸引 【详解】[1]需选用能被磁体吸引的轻小铁磁性物体，例如大头针、回形针或铁屑。这些器材可直观显示磁体是否存在磁性。 [2]将环形磁铁靠近大头针或铁屑，观察是否被吸引。若大头针或铁屑被吸引，则说明环形磁铁具有磁性，否则说明环形磁铁不具有磁性。 [3] 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。如果磁极呈横向分布，将它们按图丙那样沿中心轴线互相靠近时，则无论环形磁铁翻转还是不翻转，都会互相排斥，因为翻转之后，环形磁铁的外侧还是N极，内侧仍为S极，与另一个环形磁铁对应的部位都是同名磁极，所以始终相互排斥。故若翻转后两磁铁相互排斥，则猜想①是正确的。 [4] 如果磁极呈轴向分布，将它们按图丙那样沿中心轴线互相靠近时，可能有两种情况：两个环形磁铁靠近的一端可能都是N极（或S极），则此时它们会相互排斥；若把其中一个环形磁铁翻转，则靠近的一端就变成了异名磁极，异名磁极相互吸引。故若翻转后两磁铁相互吸引，则猜想②是正确的。 14．请在图中画出条形磁铁周围的磁感线，要求：至少画出三条磁感线。 【答案】 【详解】磁体外部的磁感线是从磁体的N极发出，回到S极，并用箭头表示磁感线的方向，如图所示 15．请在图中虚线框内标出“S”或“N”极和磁感线A点的方向。 【答案】 【详解】由作出的磁感线知，图中的两个磁极相互排斥，而同名磁极相互排斥，所以左侧方框内应标出的是S极，而磁感线由N极出来，回到S极，所以A点的磁感线方向指向右侧的S极，如图所示： 16．标出磁感线的方向及磁铁的N极和S极。 【答案】 【详解】根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可判断出磁体的N、S极；再根据磁体的外部磁感线从N极出发，回到S极，判断出磁感线方向。如图所示： 【链接中考】 1．（2025·内蒙古·中考真题）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 【答案】B 【详解】用磁石摩擦钢针时，钢针会被磁化，获得磁性，成为小磁体。磁体具有指南北的性质，因此针锋能指南。带电无法使针指南，温度升高与磁性无关，质量减小不影响磁性，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．（2025·贵州·中考真题）如图所示，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（　　） 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 【答案】A 【详解】A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥，根据磁极间的相互作用可知，铁棒一定具有磁性，故A符合题意； B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等金属，因此不能判定出铁棒具有磁性，故B不符合题意； C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等金属，且对铁棒均吸引，说明铁棒一定不具有磁性，故C不符合题意； D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等金属，且对铁棒均吸引，说明铁棒一定不具有磁性，故D不符合题意。 故选A。 3．（2025·四川宜宾·中考真题）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。 【答案】 南 南 【详解】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近。罗盘小磁针静止时，小磁针的北极（N 极）指向地理北极，实际上是指向地磁场的南极。 4．（2025·福建·中考真题）将回形针掰直，磁化后放在树叶上，漂浮于水面，如下图，回形针在地球 的作用下，静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方，进一步推测A端是回形针磁体的 极。 【答案】 磁场 S 【详解】[1][2]地球是一个巨大的磁体，磁化后的回形针具有磁性，将其放在树叶上，漂浮于水面，则回形针在地球磁场的作用下，静止后会指南北两个方向。小草的影子偏向北方，根据影子的形成原理可知太阳在南方，地理南方附近是地磁北极，根据磁极间的相互作用规律可知回形针磁体指南方的是S极，即可以推测A端是回形针磁体的S极。 5．（2025·安徽·中考真题）在“探究磁体周围的磁场分布”实验中，小丁同学正确描绘出某蹄形磁体磁极附近的磁感线分布如图所示，则该蹄形磁体下端的磁极是 极。 【答案】S 【详解】磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，根据图中磁感线方向可知该蹄形磁体下端的磁极是S极。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 磁场 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 磁体的特性 1 题型2 磁体间的相互作用 5 题型3 磁场的描述 8 题型4 地球周围的磁场 12 【能力培优练】 15 【链接中考】 23 【重难题型讲解】 题型1 磁体的特性 1、磁性：我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。铁、钴、镍等物质称为铁磁性物质（磁性材料）。 2、磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 磁体的特点：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料时，不必与这些物体直接接触，如隔着薄木板，磁体也能吸引铁块。 ★特别提醒 磁体具有吸铁性和指南性：人工沙滩先经过磁选，就是利用吸铁性把铁钉铁片去除，选矿时把含铁矿石 和不含铁矿石分开；指南针就是利用指南性。 3、磁极：条形磁体的两端磁性最强，中间部位磁性最弱。磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极。 （1）能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）。 （2）磁极间的相互作用：大量实验表明，磁体间存在相互作用。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 （3）磁极总是成对出现：如图所示，如果将一块磁体分成多块小磁体，会发现不论分成多少块，每一块小磁体均有两个磁极。迄今为止，还未发现仅有N极或S极的磁体。 4、磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。 磁化有三种方式： （1）将能够被磁化的物体放入强磁体周围。 （2）将能够被磁化的物体放入强电流周围。 （3）用磁体的南极或北极，沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次。 （4）磁化在生活中的相关现象：磁带和磁卡利用了它们能够被磁化的原理；磁性材料在高温条件下，有去磁的现象；磁带、磁盘、磁卡等物体不适合在磁场环境和高温环境保存．彩色电视显像管被磁化后颜色失真；机械手表被磁化后走时不准。 ★特别提醒 （1）只有磁性材料才能被磁化，如铁、钴、镍；其他材料是不能被磁化的。 （2）磁性材料被磁化时，遵循同名磁极相排斥、异名磁极相吸引的规则；铁钉离磁体近的部分被磁化成异名磁极，离磁体远的部分被磁化成同名磁极。 （3）有些材料磁化后的磁性不容易保留，另一些材料磁化后的磁性则能长期保留。能长期保留磁性的磁 体叫做永磁体，如条形磁体。有些磁性材料通过加热或猛烈撞击后，磁性会减弱甚至消失。而橡胶、塑料、铝、铜、金、银等材料既不能被磁化，也不能被磁体吸引。 5、判断物体是否具有磁性的方法 （1）利用磁体的指向性来判断：把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动，静止时总是一端指南一端指北，则是磁体，静止时指向无规律则不是磁体。 （2）利用磁体的吸铁性来判断：把被检物体靠近铁钉，如果吸引则是磁体，如果不吸引则不是磁体。 （3）利用磁极间作用规律来判断：把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近，如果一次吸引一次排斥则是磁体，如果两次都吸引则不是磁体。 （4）利用磁极磁性最强来判断：若A、B两根外形相同的钢棒，已知其中一根具有磁性，另一根没有磁性，具体的区分方法是，将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。 【探究归纳】磁现象探究可总结为：磁体具有磁性，能吸引铁、钴、镍等物质，其两端磁性最强（为磁极，分 N 极和 S 极），且磁极间遵循 “同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引” 的规律，磁体周围存在传递磁场力的磁场，磁场具有方向性（可用磁感线描述，在磁体外部从 N 极指向 S 极）。 【典例1-1】两个相同的条形磁铁的两端互相吸引在一起，成为一个新的磁铁，那么新的磁铁的磁极有（    ） A．两个 B．四个 C．无数个 D．零个 【典例1-2】如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了。实际上这张新钞票依然完好无损，这里应用了磁现象的有关知识。原来，这支笔的笔杆（纸币的下方）与笔头（纸币的上方）可以互相分离，笔杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有 （选填“铜”、“铁”或“塑料”）。若想探究笔头内材料是否有磁性，现提供下列器材：①铝棒、②大头针、③碎纸屑，其中可用来完成探究任务的有 （填序号）。    跟踪训练1将一根金属棒的一端靠近磁针的N、S极都被吸引，则它（　　） A．一定是磁体 B．可能是不带磁性的铁棒 C．可能是铜棒 D．无法判断 跟踪训练2如图，用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，发现条形磁铁被吸引。该铁棒有没有磁性呢？下列说法正确的是（　　）    A．可以确定有磁性，且A端是S极 B．不确定有无磁性，只需要将B端靠近S极，观察现象就可以判断 C．不确定有无磁性，只需要将B端靠近N极，观察现象就可以判断 D．不确定有无磁性，若将A端靠近S极，观察现象仍然无法判断 跟踪训练3磁体旁的小磁针静止时如图所示，请标出磁体的N、S极。（小磁针黑端为N极） 题型2 磁体间的相互作用 1、磁场：磁体周围存在着某种物质，这种物质叫做磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场（特殊物质）发生的。 ★特别提醒 （1）磁场虽然看不见，摸不着，但是它是客观存在的。磁体间的相互吸引或排斥就是通过磁场实线的。 （2）磁场看不见、摸不着，我们可以通过磁场对磁体的作用使磁场“显形”。在物理学中，许多看不见、摸不着的物质，都可以通过它对其他物体的作用来认识。 2、磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用。 3、磁场的方向：物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是改点磁场的方向。 ★特别提醒 （1）在磁场中某一点，磁场方向是一定的，在磁场中的不同地方，磁场的方向一般不同，即磁场具有方向性。 （2）在磁场的不同位置，小磁针静止时N极的指向不同，反映了这些位置的磁场方向不同。 【探究归纳】磁场是磁体周围客观存在的特殊物质，其基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，磁场方向可通过小磁针静止时N极指向确定，且磁体外部磁场由N极指向S极。 【典例2-1】下列关于磁场的说法错误的是（　　） A．磁体周围的磁场看不见、摸不着，是一种真实存在的物质 B．磁体通过磁场对放入其中的小磁针产生力的作用 C．磁体周围铁屑的排列情况反映了磁场的分布情况 D．磁体周围没有小磁针、铁屑时，磁场就不存在 【典例2-2】磁体周围有什么 (1)磁场：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，正是通过磁场来实现的。 (2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体有 。 (3)磁场的方向：物理学中规定，小磁针在磁场中某一点静止时， 极的指向即为该点磁场的方向。 跟踪训练1如图所示，这是小伟同学从某废旧电器中拆下的圆形磁铁。下列有关此圆形磁铁的说法正确的是（　　） A．圆形磁铁周围存在磁场，对周围磁体的作用通过磁场实现 B．圆形磁铁只存在一个磁极 C．圆形磁铁周围的磁场方向都是向一个方向的 D．圆形磁铁周围的磁场分布是均匀的 跟踪训练2军事著作《武经总要》中记载的“指南鱼”在静止漂浮时，其鱼头始终指向北方，如图所示。将两条完全相同的“指南鱼”靠近摆放，画出磁感线，其中标注磁场方向正确的是（    ） A． B． C． D． 跟踪训练3在条形磁体周围的A、B两点分别放置一个小磁针，小磁针静止时北极指向如图所示，则条形磁体周围A点的磁场方向 ，B点的磁场方向 。（均选填“向左”或“向右”） 题型3 磁场的描述 1、处于磁场中的铁屑：把铁屑均匀地撒在玻璃板上，将玻璃板放在条形磁体上，轻轻敲击玻璃板，可以看到铁屑有规则地排列起来，如图所示。试着在白纸上用一些曲线描画出铁屑的排列情况。 撒在磁体周围的铁屑被磁化后，相当于一个个“小磁针”，这些“小磁针”在磁体周围磁场的作用下规则地排列，形象地反映了磁场的分布情况。 2、磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，使曲线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致，就可以形象地描述磁场了，这样的曲线叫做磁感线。 （1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分布情况而引入带有方向的曲线，它并不是真实存在的。正如探究光时，引入光线的概念一样。这在物理学上称为模型法。 （2）磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示磁体两极处的磁场最强。 （3）磁感线是有方向的，磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的。 （4）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；在磁体内部，磁感线从磁体的S极出发回到N极，形成一条条闭合曲线。 （5）在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的分布是立体的，在磁体周围空间都分布有磁场。 （6）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。 （7）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。 ★特别提醒 （1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线并不存在。 （2）磁感线是有方向的，在磁体外部总是从N极到S极。 （3）磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱。 （4）磁体周围磁感线的分布是立体的。 （5）任何两条磁感线绝不会相交。 【归纳总结】磁感线是描述磁场的假想曲线，并非真实存在，切线方向为该点磁场方向，疏密反映磁场强弱；磁体外部磁感线从N极出发回到S极，内部从S极到N极，形成闭合曲线，可直观呈现条形磁体、蹄形磁体等的磁场分布，帮助理解磁场特性。 【典例3-1】关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（   ） A．磁体周围的磁感线是从磁体的南极出来，回到它的北极 B．磁场对放入其中的磁体有力的作用，当没放入磁体时，则既无力的作用也不存在磁场 C．在磁场中画出磁感线处存在磁场，在磁感线间的空白处不存在磁场 D．磁场虽然看不见，摸不到，在磁体周围确实存在着磁场 【典例3-2】如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点，可知，a点的磁场比b点的磁场 （选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向 处（选填“P”或“O”），没有标磁感线的地方 （选填“有”或“没有”）磁场。 【典例3-3】如图所示，请在图中用箭头标出a点的磁感线方向。 跟踪训练1下列关于磁感线的说法，正确的是（　　） A．磁感线分布越密的地方，表示该处磁场越弱 B．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线，还可以通过实验来模拟 C．磁体周围的磁感线从磁体的S极出发，回到磁体的N极，构成闭合曲线 D．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向相同 跟踪训练2如图1所示，铁屑在条形磁体周围有规律地分布着。这说明磁体周围存在着 （选填“磁场”“电场”）。磁体两端的铁屑比较密，说明其磁性 （选填“强”“弱”）。仿照这个规律，人们画成了如图2。图中的曲线叫 （选填“磁感线”“电力线”）。 跟踪训练3如图所示，请在图中虚线框内标出磁体右端的磁极用“N”或“S”表示和A点磁感线的方向。 题型4 地球周围的磁场 1、地磁场：地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场。 小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近（如图所示）。 2、磁偏角：地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角。历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概念。 【归纳总结】地磁场是地球周围存在的磁场，其地磁北极接近地理南极、地磁南极接近地理北极（存在磁偏角），能使小磁针静止时 N 极指向地理北极，磁感线分布类似条形磁体外部，对指南针等仪器的工作起决定性作用。 【典例4-1】指南针是我国古代四大发明之一，早期的指南针叫司南。司南的长柄静止时总是指向南方，如图所示。关于司南下列说法正确的是（   ） A．司南周围存在磁场，不存在磁感线 B．司南只有一个磁极，在其勺柄上 C．地球周围各点的磁场方向都相同 D．地球是磁体，它的S极在地球南极 【典例4-2】我国古代民间有一种指南鱼，如图。用薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，像一只小船，磁化后浮在水面，就能指南北。鱼首指向南方，则鱼首为磁体的 极。世界上最早记录磁偏角现象的是我国宋代学者 。 跟踪训练1关于地磁场的叙述中，下列说法错误的是（　　） A．地球本身相当于一个条形磁体 B．地磁场的北极在地理的南极附近 C．指南针的南极指向地理的北极 D．沈括首先发现地理的两极与地磁两极并不完全重合 跟踪训练2小明在《梦溪笔谈》中读道：“以磁石磨针锋，则能指南。”于是将缝衣针在磁铁上摩擦后，穿过扣子的两孔，放在支架上，使其轻轻转动，待它静止时发现针尖指南，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．磁针能指南北是因为地磁场有磁感线 B．磁针只有针尖位置磁性最强 C．针尖是磁针的S极 D．磁针针尖所指的方向为地磁场的南极 跟踪训练3在研究地磁场方向时，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 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 沈括 不重合 【详解】[1]地球本身是一个大磁体，司南的实质是一块磁铁，在地球磁场中会受到磁力作用。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。司南长柄静止时指向地理南方，根据磁极间 “同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引” 的规律，能指向地球南方（地磁北极附近）的是磁体的南极，用S表示，所以长柄相当于指南针的南极。 [2][3]我国宋代学者沈括最早发现地磁场的磁极与地理两极并不重合，这是一个重要的科学发现。 【能力培优练】 1．实践展示课上，小明手拿一块永磁体靠近橡皮泥，发现橡皮泥被永磁体吸走了，其奥秘是橡皮泥中掺入了一种金属粉。下列材料中，能充当这种金属粉的是（　　） A．铝 B．铁 C．银 D．铜 2．研究发现，某些候鸟在迁徙时利用地磁场导航。在北半球的春季，这些候鸟通常会向北迁徙。根据地磁场的分布，候鸟体内的磁性颗粒会受到地磁场的作用，使其飞行方向与地磁场的磁感线方向一致。因此，在北半球，候鸟迁徙的主要方向为（　　） A．由南向北 B．由北向南 C．由西向东 D．由东向西 3．将固定磁体的小车向固定铁块的小车靠近，至一定距离后释放（a、b两点表示小车的初位置）下列情形正确的是（    ） A．固定磁体的小车和固定铁块的小车均静止在初位置 B．固定磁体的小车向固定铁块的小车靠拢 C．固定铁块的小车向固定磁体的小车靠拢 D．固定磁体的小车和固定铁块的小车向彼此靠拢 4．下列说法中正确的是（   ） A．用磁感线可以描述磁场的强弱 B．磁感线是磁场中客观存在的线 C．磁体外部的磁感线从磁体的S极出发，回到磁体的N极 D．磁体周围不画磁感线的地方一定不存在磁场 5．在图甲所示实验中，小球从斜面顶端滚下，在水平桌面上沿直线AB运动；若在小球运动路径旁放一块磁体，小球在桌面上的运动路径变成曲线AC，如图乙。下列分析正确的是（　　） A．小球在桌面上继续运动是由于受到向前的作用力 B．图甲中，小球受到的力使其运动速度一直变大 C．图乙中，磁力改变了小球的运动状态 D．图乙中，小球不受磁力后在桌面上仍将保持曲线运动 6．学科月活动时，小石同学自制磁力小车。如下图所示，在玩具小车的车头固定了一块磁铁，将一根木棍一端固定一块磁铁，另一端固定在玩具车上，使两块磁铁的异名磁极相对。关于此磁力小车说法正确的是（    ） A．磁铁A对磁铁B的作用力与磁铁B对磁铁A的作用力是一对相互作用力 B．只要A、B磁铁有磁性，该小车可以一直运动下去 C．改变磁力小车的运动状态，不需要受到外力的作用 D．若磁力小车正常行驶，则小车轮胎和地面之间的摩擦力属于滑动摩擦力 7．人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如“科学推理法”“等效替代法”“类比法”“理想模型法”等。下面是初中科学中的几个研究实例：①研究电流时，把电流比作水流；②研究磁场时，引入“磁感线”；③研究光的传播时，引入“光线”；④研究牛顿第一定律。其中，采用了相同研究方法的是（　　） A．①和② B．①和③ C．②和③ D．③和④ 8．下列有趣的“吸引”现象，和大气压强有关的是（　　） A．磁铁吸引大头针 B．摩擦后的气球吸引头发 C．吸盘吸在墙壁上 D．压紧的铅块互相吸引 9．小明同学玩磁铁时，不小心磁铁掉到硬地上摔断了，如图所示，AC段比BD段稍短些，则C端磁极的极性为 ，D端磁极的极性为 。 10．用丝绸摩擦过的玻璃棒带 （选填“正”或“负”）电，将玻璃棒靠近铁粉，发现铁屑 （选填“能”或“不能”）被吸引。将磁铁靠近铁粉，铁粉被吸引，因为磁体周围存在 。 11．在一个圆纸盒里放一个条形磁铁，在圆纸盒外放一些小磁针，各小磁针静止时N极指向如图中箭头所示，则条形磁铁是沿 （ 选填“AC” 或“BD”）方向放置的， （用字母表示）端为条形磁铁的N极，条形磁铁对小磁针有力的作用是通过 产生的。 12．如图所示，弹簧测力计下挂着铁块P，其正下方的水平地面上放着条形磁铁Q，P和Q均处于静止状态。已知P和Q的重力分别为G和3G，若弹簧测力计的示数为2G，P对Q的吸引力为 ，地面对Q的支持力为 。 13．小明购买一环形磁铁玩具，为了解其是否具有磁性，请帮他写出辨别过程。所选器材 ，辨别方法 。在确认该磁铁有磁性后，为了解该磁铁的磁极分布，他猜想：①可能呈横向分布（如图甲），外侧为N极，内侧为S极；②可能呈纵向分布（如图乙），上端为N极，下端为S极。于是他将两个大小相同的环形磁铁沿中心轴线相互靠近（如图丙），发现它们相互排斥。再将其中一个环形磁铁翻转180°，若它们相互 ，则猜想①是正确的；若它们相互 ，则猜想②是正确的。 14．请在图中画出条形磁铁周围的磁感线，要求：至少画出三条磁感线。 15．请在图中虚线框内标出“S”或“N”极和磁感线A点的方向。 16．标出磁感线的方向及磁铁的N极和S极。 【链接中考】 1．（2025·内蒙古·中考真题）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 2．（2025·贵州·中考真题）如图所示，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（　　） 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 3．（2025·四川宜宾·中考真题）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。 4．（2025·福建·中考真题）将回形针掰直，磁化后放在树叶上，漂浮于水面，如下图，回形针在地球 的作用下，静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方，进一步推测A端是回形针磁体的 极。 5．（2025·安徽·中考真题）在“探究磁体周围的磁场分布”实验中，小丁同学正确描绘出某蹄形磁体磁极附近的磁感线分布如图所示，则该蹄形磁体下端的磁极是 极。 / 学科网（北京）股份有限公司 $