第五单元 磁铁的奥秘（期末专项训练）三年级科学上学期（湘科版·新教材）

第五单元 磁铁的奥秘（期末专项训练） 参考答案（含解析） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C B B B B C B B 题号 11 12 答案 B B 1．C 【详解】A. 磁铁各部位的吸铁能力并不相同，两端磁性最强，中间最弱。A选项错误。 B. 磁铁中间的吸铁能力最弱，而非最强。B选项错误。 C. 磁铁两端的磁性最强，因此吸铁能力也最强。C选项正确。 D. 磁铁两端均能吸铁，中间无法吸铁，而非只有一端。D选项错误。 故选C。 2．C 【详解】A. 环形磁铁虽然没有明显的两极，但磁极位于环的两侧（如上下两面），因此存在两个磁极。A选项错误。 B. 马蹄形磁铁的两个磁极分别位于开口的两端，与条形磁铁类似，因此有两个磁极。B选项错误。 C. 所有磁铁无论形状如何，都必然存在两个磁极（南极和北极），这是磁铁的基本特性。C选项正确。 D. 条形磁铁只有两个磁极（两端各一个），不存在第三个磁极。D选项错误。 故选C。 3．C 【详解】A. 用磁铁不同部位吸大头针，通过计数吸住的数量可以直接比较各部位的磁性强弱，方法有效。 B. 平移磁铁靠近回形针时，磁性强的部位会先吸引回形针移动，通过观察顺序可判断磁性强弱，方法有效。 C. 橡皮不是铁磁性物质，磁铁无法吸引橡皮，因此无论磁铁哪个部位都无法吸住，无法验证吸铁能力。 D. 对比两端和中间吸住回形针的数量，可直接反映不同部位的磁性强弱，方法有效。 故选C。 4．B 【详解】磁铁的吸力大小与其磁性强度有关。当磁铁隔着同样厚度的字典时，页数越多意味着纸张层数越多。磁性越强的磁铁，穿透能力越强，能够吸住更多层纸张中的回形针。因此，能吸住的页数越多，说明磁铁的吸力越大。故选B。 5．B 【详解】磁铁具有指南北的性质，实验中需减少阻力使其自由转动。A选项固定磁铁无法转动，无法验证指向。B选项用细线悬挂且保持水平，减少摩擦，磁铁可灵活转向，正确。C选项粗糙桌面摩擦更大，更难转动。D选项靠近铁器会干扰磁场，影响结果。故选B。 6．B 【详解】A.司南由磁石制作，指南鱼和指南针可能使用磁化后的铁，并非天然磁石，因此A选项错误。 B.三者均能通过转动自由调整方向，最终静止时指示南北，符合共同特点，B选项正确。 C.司南为勺形，指南鱼为鱼形，指南针为针形，形状不同，C选项错误。 D.指南针可用于航海，并非仅限陆地，D选项错误。 故选B。 7．B 【详解】吉尔伯特是英国医生和科学家，他在磁学研究中提出地球本身是一个巨大的磁体，这一理论解释了指南针指南北的原因。故选B。 8．C 【详解】A.在指南针周围放置其他磁铁会干扰磁针的指向，导致结果不准确，因此错误。 B.指南针盒倾斜放置会导致磁针无法自由旋转，无法正确静止，因此错误。 C.磁针静止时才能准确指示南北方向，因此需等待静止后再确认方向，正确。 D.直接用手转动磁针会干扰其自然指向，影响准确性，因此错误。 故选C。 9．B 【详解】A.原型启发可以从自然、生活或科技等多个方面获取灵感，并非仅限现代科技，因此A选项错误。 B.原型启发指通过已有事物或现象的特征，找到解决问题的方法，例如鲁班受草叶启发发明锯子，因此B选项正确。 C.实际应用原型启发时需根据具体问题调整方法，不能完全照搬，因此C选项错误。 D.原型启发能为技术设计提供思路，例如仿生学应用，因此D选项错误。 故选B。 10．B 【详解】指南针依靠磁针在地磁场中自由转动来指示方向。小磁针必须能灵活转动才能准确指向南北，颜色、材料贵重程度和长度不影响指向功能。故选B。 11．B 【详解】指南针的功能依赖磁极指示方向，必须标明磁极（N/S）才能正确使用。A、C、D均为非必要信息，与使用无关。故选B。 12．B 【详解】A.用更细的细线悬挂可能使指南针更易摆动，无法减少风的影响，A选项错误。 B.将指南针放入透明玻璃瓶中可隔绝外部风力，同时不影响观察方向，B选项正确。 C.涂颜色仅改变外观，与抗风无关，C选项错误。 D.增加重量可能降低磁针灵敏度，无法有效解决风干扰问题，D选项错误。 故选B。 13．√ 【详解】磁铁上磁性最强的部分称为磁极，通常位于两端。例如条形磁铁的两端能吸引更多铁屑，而中间磁性较弱。题目描述符合这一科学事实，因此正确。 14．√ 【详解】磁铁的吸铁能力（磁力）越强，固定物体的效果越好；体积小巧便于使用和节省空间。制作磁图钉需要兼顾牢固性和便捷性，因此选择磁力强且体积小的磁铁是正确的。 15．× 【详解】科学实验中，单一方法可能受偶然因素或条件限制影响结果准确性。研究磁铁吸铁能力需考虑不同变量（如物体大小、形状、材质），仅用单一方法无法全面验证结论。多次实验或多种方法可减少误差，确保结论可靠。因此需多种方法验证。 16．× 【详解】磁铁指南北实验中，磁极需保持水平。地磁场方向接近水平，若磁极倾斜，转动时会受重力影响产生摩擦，阻碍自由旋转，导致无法准确指示南北方向。正确操作需确保磁铁水平转动，减少干扰。 17．× 【详解】沈括在《梦溪笔谈》中记载了指南针的多种使用方法，包括将磁针浮于水面、置于指甲或碗沿上，以及用丝线悬挂等。题目中“唯一”的描述与历史记载不符，因此错误。 18．√ 【详解】指南鱼是我国古代利用磁铁指极性制作的指南工具。制作时，将薄铁片剪成鱼形，通过高温加热后沿地球磁场方向冷却（磁化），使其具有磁性。磁化后的鱼形铁片放入水中漂浮，鱼头会受地磁作用指向南方。题目描述的制作方法符合这一原理，因此正确。 19．× 【详解】科学史上新观点被广泛接受往往需要时间验证。吉尔伯特提出地球类似磁体的假说虽具创新性，但受限于当时科学认知水平和证据不足，并未立即获得所有人认可。科学理论的认可通常需反复实验和证据积累，而非仅因观点新颖。 20．√ 【详解】磁铁都有两个磁极，磁极间的相互作用规律是同极相斥、异极相吸。无论磁铁是条形、环形还是马蹄形，这一规律均适用。不同形状的磁铁仅改变了磁极的位置分布，但磁极间的本质作用规律不变，因此题目描述正确。 21．× 【详解】磁铁具有同极相斥、异极相吸的性质。磁悬浮列车的悬浮原理是通过磁极间的排斥力使列车与轨道分离，从而减少摩擦。题目中“异极相吸”的描述不符合实际悬浮原理，正确应为“同极相斥”。因此判断为错误。 22．√ 【详解】分工合作能发挥不同成员的优势，缩短完成时间，同时通过交流讨论，更容易找到问题解决方法。自制指南针涉及多个步骤，如磁化、固定指针、测试方向等，分工可同步进行，提升效率；遇到困难时，集体智慧比个人更有效。 23．√ 【详解】磁针指示方向时需要减少摩擦阻力，悬挂法用细线吊起磁针，使磁针仅受细线牵引，接触面积小，摩擦力极小，因此转动更灵活。相比之下，其他支撑方式（如水浮法）可能因接触面大或液体阻力导致灵活性不足。题目描述的“转动灵活”符合悬挂法的特点，故正确。 24．× 【详解】任何工具或设备改进后都需要通过实际测试验证效果。指南针的改进可能涉及磁针灵敏度、指向准确性等，未经测试无法确认是否真正成功。科学实验中，验证是必要步骤，确保改进达到预期目标。因此必须测试后才能认定改进有效。 25．× 【详解】说明书的作用是指导使用者正确操作工具，语言需简洁易懂。若使用复杂表述，可能导致误解或操作错误。指南针作为常用工具，其说明书应确保不同年龄和文化水平的用户都能理解，因此题目说法错误。 26．【小题1】 磁化操作：用磁铁一极沿同一方向摩擦缝衣针，不来回摩擦。检验：靠近回形针，能吸引则已磁化。 【小题2】淘汰“碗唇法”因磁针难稳定易掉落；选“水浮法”因材料易获、操作简单。“碗唇法”优点无额外漂浮物，缺点不稳定易掉；“水浮法”优点转动灵活、材料易获，缺点受水流或泡沫倾斜干扰。 【小题3】原理：利用小磁针指南北且能灵活转动的性质。无法指南北原因：缝衣针未磁化或磁化不充分；小磁针无法灵活转动；制作环境有磁性干扰。 【解析】【小题1】磁化操作：用磁铁的一极沿同一方向摩擦缝衣针，不能来回摩擦。这样能让缝衣针内部的磁畴有序排列，从而获得磁性。 检验方法：将摩擦后的缝衣针靠近回形针，若能吸引回形针，说明缝衣针已被磁化成为小磁针。原理是磁体具有吸引铁制品的性质，若能吸引回形针，证明缝衣针具备了磁性。 【小题2】淘汰“碗唇法”的原因：“碗唇法”中，磁针在碗边很难稳定旋转，容易掉落，可行性差；而“水浮法”材料（如泡沫、水）易获取，操作相对简单。 优缺点对比： “碗唇法”：优点是无需额外漂浮物；缺点是磁针不稳定、易掉落，难以持续准确指南北。 “水浮法”：优点是磁针转动灵活，材料易获取；缺点是易受水流干扰（或泡沫倾斜影响），导致指向不够精准。 【小题3】设计原理：利用小磁针指南北的性质，且小磁针需能灵活转动（这样才能在地球磁场作用下自由指向南北）。 无法指南北的原因： 缝衣针未成功磁化（或磁化不充分）：若磁化操作不当，缝衣针没有获得足够磁性，就无法在地球磁场作用下指向南北。 小磁针无法灵活转动：如泡沫卡住、细线缠绕等，会阻碍磁针的自由旋转，使其无法准确指南北。 制作环境有干扰：如靠近铁器、磁铁等磁性物质，这些物质的磁场会干扰地球磁场对小磁针的作用，导致指向错误。 27．（1）环形磁铁吸铁能力最强的部位在边缘；说明环形磁铁有两个磁极。​ （2）这种说法不对。理由：不同形状磁铁磁极数量相同（都有两个），但磁极分布不同，如条形磁铁磁极在两端，环形磁铁磁极在边缘，马蹄形磁铁磁极也在两端。​ （3）推荐选择环形磁铁或小条形磁铁。理由：环形磁铁面积适中，吸在课桌上更稳固；小条形磁铁体积小巧，制作挂件时方便搭配装饰，且吸铁能力能满足需求。 【解析】【小题1】一般环形磁铁边缘吸回形针数量相对较多，所以吸铁能力最强的部位在边缘。磁体有两个磁极，这是磁体的基本性质，环形磁铁也不例外，吸铁能力最强的部位就是它的磁极所在位置，所以说明环形磁铁有两个磁极。 【小题2】首先明确所有磁体的基本特征是都有两个磁极（N极和S极），所以从磁极数量上来说，不同形状的磁铁磁极数量是相同的。然后看磁极分布，不同形状的磁铁由于形状不同，其磁极的位置也不同，比如条形磁铁是两端为磁极，环形磁铁是边缘为磁极，马蹄形磁铁也是两端为磁极，所以磁极分布是不同的，因此小明的说法不对。 【小题3】环形磁铁：面积适中，在吸附在铁质课桌上时，与桌面的接触面积相对较大，能提供较好的稳定性，不容易轻易晃动或掉落，所以适合作为吸在课桌上的小挂件的磁铁。 小条形磁铁：体积小巧，在制作小挂件时，不会占据过多空间，方便搭配各种装饰材料进行装饰，同时它的磁性强弱也能满足吸在课桌上固定挂件的需求 。而条形磁铁如果太大可能不太方便制作小巧的挂件，其他形状可能在稳定性或装饰搭配方面不如环形和小条形磁铁有优势。 ( 答案 第 1 页 共 7 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五单元 磁铁的奥秘（期末专项训练） 三年级科学上学期（湘科版） 第一部分：知识回归 一、磁铁的基本认知 1. 常见的磁铁类型 生活中常见的磁铁形状多样，主要有条形磁铁、马蹄形（U形）磁铁、圆形磁铁、环形磁铁和磁针等。不同形状的磁铁用途不同，例如条形磁铁常用于实验探究，磁针则是指南针的核心部件。 2. 磁铁的基本属性 磁铁是一种能够吸引铁、钴、镍等金属的物体，这种性质被称为“磁性”。需要注意的是，磁铁不能吸引铜、铝、塑料、木头等非铁磁性材料。 3. 磁铁的“磁极” 磁铁上磁性最强的部分叫做磁极，任何磁铁都有两个磁极，分别是南极（用“S”表示）和北极（用“N”表示）。条形磁铁的磁极在两端，中间部分磁性最弱，几乎不能吸引小铁钉等轻小铁制品。 二、磁铁的重要性质 1. 磁极间的相互作用 磁极间的相互作用规律是“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”。例如，用磁铁的N极靠近另一个磁铁的N极，会感受到排斥力；用N极靠近S极，则会产生吸引力。这是磁铁最基本也是最重要的性质之一。 2. 磁铁的指向性 当把条形磁铁或磁针水平悬挂起来，让它能够自由转动时，最终磁铁会停止在南北方向上。其中，指向北方的磁极是北极（N极），指向南方的磁极是南极（S极）。利用磁铁的这一性质，人们发明了指南针，用于辨别方向。 3. 磁性的传递与磁化 （1）磁性可以传递：当用磁铁靠近一根铁钉，铁钉会暂时获得磁性，进而吸引其他小铁钉，这种现象说明磁性能够从磁铁传递给铁制品。但当磁铁离开后，铁钉的磁性会逐渐消失。 （2）磁化：使没有磁性的铁磁性材料获得磁性的过程叫做磁化。生活中，钢针经过磁化后可以制成简易指南针。需要注意的是，钢被磁化后磁性不易消失，而铁被磁化后磁性容易消失。 4. 磁铁磁性的特点 （1）磁铁的磁性不会无缘无故消失，但剧烈撞击、高温加热等情况可能会使磁铁的磁性减弱或消失。 （2）磁铁的磁性是客观存在的，即使将磁铁分成若干小块，每一小块依然具有两个磁极，不会出现只有单个磁极的“单极磁体”。 三、指南针的原理与应用 1. 指南针的发明与构成 指南针是我国古代四大发明之一，最早的指南针叫做“司南”。现代简易指南针通常由磁针、支架和刻度盘组成，磁针的N极始终指向北方，S极始终指向南方。 2. 指南针的工作原理 地球本身是一个巨大的磁体，地球的北极附近是地磁的南极，地球的南极附近是地磁的北极。根据“异名磁极相互吸引”的规律，指南针的N极会被地磁的南极吸引，从而指向地理北极；指南针的S极会被地磁的北极吸引，指向地理南极。 3. 指南针的使用方法 使用指南针时，首先要将指南针水平放置，待磁针静止后，观察磁针N极所指的方向，结合刻度盘上的“北、南、东、西、东北、东南、西北、西南”八个基本方向，就能确定所处位置的方向。在户外探险、航海等活动中，指南针是重要的导航工具。 四、磁铁在生活中的应用 磁铁在生活中的应用十分广泛，常见的有： •文具用品：如磁性黑板、磁贴、磁性文具盒等，利用磁铁的吸引力固定物品。 •生活用品：如冰箱门磁条，利用磁铁的吸引力使冰箱门紧密闭合，保持低温；磁性挂钩，可吸附在铁门、冰箱等表面悬挂物品。 •科技产品：如耳机、喇叭、手机中的振动马达，利用磁极间的相互作用实现功能；磁悬浮列车则利用“同名磁极相互排斥”的原理，使列车悬浮在轨道上，减少摩擦，提高速度。 •工业领域：如电磁起重机，利用通电线圈产生磁性吸引钢铁，断电后磁性消失放下钢铁，用于搬运钢铁材料。 五、科学探究方法总结 本单元在探究磁铁性质时，常用到以下科学方法： 1.观察法：通过观察磁铁吸引物体的现象、磁针转动的方向等，获取直观的实验信息。 2.实验法：通过设计对比实验（如用不同材料测试磁铁的吸引力、改变磁铁的放置方式观察指向性等），验证猜想，得出结论。 3.归纳法：通过多次实验现象，归纳出磁铁的共同性质，如磁极间的相互作用规律、磁性的传递特点等。 第二部分：提升训练 一、选择题 1．下列关于磁铁吸铁能力的描述，正确的是（    ）。 A．磁铁所有部位吸铁能力相同 B．磁铁中间吸铁能力最强​ C．磁铁两端吸铁能力最强 D．磁铁只有一端能吸铁​ 2．关于不同形状磁铁磁极的说法，正确的是（    ）。 A．环形磁铁没有磁极 B．马蹄形磁铁只有一个磁极​ C．所有磁铁都有两个磁极 D．条形磁铁有三个磁极​ 3．探究条形磁铁不同部位吸铁能力时，下列方法中不能验证的是（    ）。 A．用磁铁不同部位吸大头针，计数吸住的数量​ B．将磁铁平移靠近回形针，观察回形针移动顺序​ C．用磁铁不同部位吸橡皮，观察是否能吸住​ D．对比磁铁两端和中间吸住回形针的多少​ 4．比较不同磁铁的吸力大小时，若隔着同样厚度的字典，能吸住回形针的字典页数越多，说明磁铁的吸力（    ）。 A．越小 B．越大 C．和页数无关 D．无法判断 5．验证环形磁铁是否能指南北时，初始实验指向不固定，改进的正确方法是（    ）。 A．将环形磁铁固定在桌面 B．用细线悬挂环形磁铁，确保磁极水平且灵活转动​ C．把环形磁铁放在粗糙桌面 D．让环形磁铁靠近铁器​ 6．下列关于司南、指南鱼、指南针的共同特点，描述正确的是（    ）。​ A．都用磁石制作 B．都能灵活转动且指南北​ C．形状都相同 D．都只能在陆地上使用​ 7．英国医生吉尔伯特的重要发现是（    ）。​ A．磁极有相互排斥的作用 B．地球是一个巨大的磁体​ C．指南针能吸铁 D．磁浮列车的工作原理​ 8．规范使用指南针时，下列做法正确的是（    ）。 A．在指南针周围放置其他磁铁 B．把指南针盒倾斜放置​ C．待磁针静止后再确定方向 D．直接用手转动磁针​ 9．下列关于“原型启发”的说法，正确的是（    ）。 A．只能从现代科技中获取灵感 B．从已有事例中找解决问题的方法 C．不需要结合实际情况调整 D．对技术设计没有帮助 10．自制简易指南针时，让小磁针能够准确指南北的关键条件是（    ）。 A．小磁针的颜色鲜艳 B．小磁针能灵活转动 C．制作材料越贵重越好 D．小磁针的长度足够长 11．编写自制指南针简易说明书时，必须包含的内容是（    ）。​ A．制作指南针的具体时间 B．指南针小磁针的磁极标识（N极、S极）​ C．购买制作材料的商店名称 D．小组成员的名字​ 12．第3小组制作的悬挂式指南针受风干扰大，下列改进方法最合理的是（    ）。​ A．用更细的细线悬挂 B．将指南针挂进透明玻璃瓶中​ C．给小磁针涂鲜艳颜色 D．增加小磁针的重量​ 二、判断题 13．磁铁的两端磁性最强，我们把这两个部位叫做磁极。( ) 14．制作磁图钉时，选择吸铁能力强且体积小巧的磁铁更合适，方便固定和使用。( )​ 15．研究磁铁吸铁能力时，只用一种实验方法就能得出准确结论，不需要多种方法验证。( ) 16．做磁铁指南北实验时，只要保证磁铁能转动就行，不用考虑磁极是否水平。( ) 17．沈括在《梦溪笔谈》中记载的指南针，其唯一的使用方法是将磁针浮于水面上。( ) 18．指南鱼最初是用薄铁片剪成鱼形，磁化后浮在水面上制作而成的。( ) 19．吉尔伯特推测地球是巨大磁体时，因为观点新颖，立刻得到了所有人的认可。( )​ 20．不管是条形磁铁、环形磁铁还是马蹄形磁铁，磁极间的相互作用都遵循“同极相斥、异极相吸”的规律。( )​ 21．磁浮列车利用“异极相吸”的原理悬浮，这样能减少列车与轨道之间的摩擦。( )​ 22．自制指南针时，小组分工合作能提高制作效率，还能更好地解决制作中遇到的问题。( ) 23．《梦溪笔谈》中记载的“缕悬法”，是用细线悬挂小磁针，这种方法的优点是磁针转动灵活。( ) 24．改进后的指南针不需要再次测试效果，直接认定改进成功即可。( ) 25．编写指南针说明书时，语言可以复杂一些，不用考虑使用者是否能看懂。( ) 三、实验题 26．小明所在小组开展“自制简易指南针”活动，过程如下：​ ①讨论制作思路：如何让缝衣针变成小磁针？如何让小磁针指南北？​ ②设计方案：借鉴《梦溪笔谈》中的方法，初步选择“水浮法”和“碗唇法”两种方案；​ ③评估方案：分析两种方案的优缺点，最终确定用“水浮法”制作；​ ④动手制作：准备材料，分工合作完成制作，检验指南针是否能指南北。​ （1）小明小组第一步中，将缝衣针变成小磁针的正确操作是什么？如何检验缝衣针是否已磁化？​ （2）小组评估方案时，为什么会淘汰“碗唇法”选择“水浮法”？请分别说明两种方案的主要优缺点。​ （3）结合所学知识，说说自制指南针的设计原理是什么？如果制作的指南针无法指南北，可能的原因有哪些？（至少写2点） 27．小明和同学一起探究 “不同形状磁铁的磁极”，实验过程如下： ①准备条形磁铁、环形磁铁、马蹄形磁铁各一块，以及足量回形针； ②用 “吸回形针” 的方法，分别测试三种磁铁不同部位吸住回形针的数量，标记吸铁能力最强的部位； ③记录实验结果并交流归纳。 （1）小明在测试环形磁铁时，发现它吸铁能力最强的部位在哪里？这种现象说明环形磁铁有几个磁极？ （2）实验结束后，小明总结 “不同形状的磁铁，磁极数量和分布都相同”，这种说法对吗？为什么？ （3）如果要用实验中的磁铁制作一个能吸在教室铁质课桌上的小挂件，你会推荐选择哪种形状的磁铁？请说明理由。 答案第2页，共7页 第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $