16.1 永磁体的磁场（高效培优讲义）物理新教材沪粤版九年级下册

本讲义聚焦“从永磁体谈起”核心内容，系统梳理磁体和磁场、磁化和去磁、磁感线、地磁场等知识点，以磁性概念为起点，递进讲解磁极作用规律、磁场描述方法及地磁场应用，构建完整知识支架。 资料通过“重难题型讲解+典例分析+跟踪训练”设计，结合易错提醒与探究归纳，助力学生建立磁感线模型（科学思维）、理解磁化实验原理（科学探究），深化磁场物理观念。课中辅助教师突破重难点，课后能力培优与中考链接帮助学生巩固提升，有效查漏补缺。

第1节 永磁体的磁场 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 磁体和磁场 1 题型2 磁化和去磁 3 题型3 磁感线 5 题型4 地磁场 11 【能力培优练】 15 【链接中考】 27 【重难题型讲解】 题型1 磁体和磁场 1、 叫做磁性。 叫磁体。 2、磁体的磁性分布是 的，磁体的磁性两端最 ，中间最 。 3、 叫做磁极；悬挂着的磁体静止时，总是一端指 ，一端指 ，指南的一端是磁体的 极，又叫 极，指北的一端是磁体的 极，又叫 极。 4、磁极间相互作用的规律是： 。 ★易错提醒 （1）不是所有的物质都能被磁体吸引，如铁、钴、镍等物质能被磁体吸引，而铜、铝、纸、木材不能被磁体吸引。 【探究归纳】我们在确定磁体磁极时，可以把磁体悬挂起来，指向北方的是N极、指向南方的是S极。 【典例1-1】如图所示，小明在四川科技馆用一根细线将一个磁极未知的条形磁铁悬挂在空中，静止时它的A端指向地理北极，则该条形磁铁的A端是（　　） A．N极 B．S极 C．N极和S极都有可能 D．无法确定是否具有磁性 【典例1-2】如图所示，将一软铁棒夹在铁架台上，它并不能吸引台上的大头针，说明软铁棒 (选填"有”或“没有”)磁性，把一条形磁体按图所示靠近软铁棒的A端，可观察到其B端能吸引大头针，这一现象叫做 ，B端应是 极。 跟踪训练1 放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是（　　） A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 跟踪训练2 如图所示，将一铁块挂在弹簧测力计下，从磁铁左端向右端移动的过程中，弹簧测力计的示数变化情况是： ，原因是 ． 题型2 磁化和去磁 1、磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做“ ”。 2、去磁：使原来具有磁性的物体失去磁性的过程叫做“ ”。 【典例2-1】如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是（ ） A. 图甲 B. 图乙 C. 图丙 D. 图乙和图丙 【典例2-2】用磁铁的N极在一根钢棒上沿同一方向摩擦几次，如图所示，那么磁化后，钢棒的左端将为 极，右端为 极．  跟踪训练1 如图所示，把条形磁体的一端靠近一根原来没有磁性的铁棒，铁棒获得了 ，吸起了下面的铁屑，这种原来没有 的物体获得 的过程叫做磁化．  跟踪训练2 一磁铁置于水平桌面上，将两枚硬币竖放在磁铁上，用手使硬币相互靠近，如图所示。松手后，两枚硬币的上端会分开，这是由于磁化后的硬币上端为同名磁极而相互 的缘故。     题型3 磁感线 1.磁感线 （1）定义：磁感线是为了 ；磁感线不是 的，但 的。 （2）特点： ① ； ②磁感线上各点的切线方向就是该点的 ，磁感线的疏密可以表示磁场的 。 【典例3-1】如图所示，条形磁体周围的磁场，E、F、P，Q四点中，磁场最强的是（　　） A．E点 B．F点 C．P点 D．Q点 【典例3-2】根据图中小磁针N极指向，标出磁体的磁极名称，并画出磁感线。 【典例3-3】下列说法中正确的是（   ）  A.磁场中不同点的磁场方向一定不同 B.磁感线可以是直线，也可以是曲线，但任意的两条磁感线都不会相交 C.磁感线总是从N极指向S极 D.不同的小磁针在磁场中的某一固定点，静止时N极指向可能不同 跟踪训练1 磁场： （1）磁感线：在磁场中画一些有______的______，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，这样的曲线叫做磁感线； （2）对磁感线的认识： ①磁感线是在磁场中的一些______，本身并______，作图时用虚线表示； 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______； ③磁感线的疏密可以反映磁场的______，磁性______的地方，磁感线______，磁性______的地方，磁感线______； ④磁感线在空间内不可能______。 跟踪训练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。 跟踪训练3下面关于磁感线的说法正确的是（   ）  A.磁场是由无数条磁感线组成的 B.在磁体周围，画了磁感线的地方有磁场，没有画磁感线的地方没有磁场 C.在磁场中，可通过磁感线的疏密程度看出磁场的强弱 D.在磁场中铁屑被磁化排成一条条曲线，这些曲线就是磁感线 题型4 地磁场 1、地磁场 （1）定义：在地球周围的空间里存在的磁场，叫做 。 （2）特点： ①地磁场类似于 ；地磁的北极在地理 ，地磁的南极在地理 。 ②地理的两极和地磁的两极并不重合， ，这个夹角叫磁偏角。 【典例4-1】根据指南针指南北的事实能够得出下列结论，其中错误的是（ ） A.地球的周围存在着磁场 B.地理的北极附近是地磁的南极 C.地磁南极与地理北极重合 D.地球本身是一个巨大的磁体 【典例4-2】《事林广记》中记载了“指南龟”（如图所示）的制法：先以木刻龟，在龟体上沿首尾方向开一洞，放入条形磁石，以黄蜡填满，在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连，将木龟支于竹针之上，使木龟转动，静止后，针指南。下列说法中正确的是（　　）     A.磁石靠近龟尾一端的是磁石的N极 B.“指南龟”周围存在磁感线 C.“针指南”是利用了异名磁极相互吸引的原理 D.“指南龟”周围的磁场是均匀的 跟踪训练1 关于地磁场 ， 下列说法错误的是（   ）  A . 地球是个大磁体，周围有磁场 B . 受地磁场作用，指南针才指南北 C . 地磁场的磁感线是从地理的北极出来 D . 地磁S极在地理北极附近 跟踪训练2 中国古代一位科学家在《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。结合上述材料，下列说法错误的是（　　） A.最早提出地磁偏角的是我国宋代科学家沈括 B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C.指南针能指南北是因为地磁场的作用 D.地球表面的地磁场的强弱处处相同 跟踪训练3 小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（ ） ①“司南”静止时长柄指向地磁场的北极 ②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 ③小磁针静止时南极的指向就是该点的磁场方向 ④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近 A.②③ B.①④ C.①② D.②④ 【能力培优练】 1．为了便于研究磁场，物理学中引入了“磁感线”来描述磁场的分布情况，下列研究问题的方法与此相同的是（　　） A．认识电流时，我们可以用水流来类比 B．用光线来描述光的传播路径和方向 C．研究串并联电路的总电阻与分电阻关系时，用一个电阻代替几个分电阻 D．研究阻力对物体运动的影响 2．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 3．世界上最早发现“地理两极和地磁两极并不重合”这一现象的是我国宋代学者（　　） A．沈括 B．张衡 C．祖冲之 D．毕升 4．下图能正确表示条形磁铁磁场的磁感线的是（　　） A．  B．   C． D．   5．司南是我国古代早期的指南针，如图所示。东汉学者王充在《论衡》中记载“司南之杓，投之于地，其柢指南。”意思是：放在水平且光滑的铜板表面上，自由转动的磁性杓子，静止时杓柄总是指南，其原因是（　　） A．由于杓柄带有负电 B．铜板表面具有磁性 C．杓子具有较小密度 D．杓子受地磁场作用 6．用易于观察的科学现象来显示不易观察的科学事实是科学研究中常用的一种方法，例如：我们可以用小磁针的偏转说明电流周围存在磁场，下面属于这种方法的是（　　） A．探究动能和哪些因素有关时，用木块移动的距离来显示钢球动能的大小 B．根据“探究阻力对物体运动的影响”实验，推理得出牛顿第一定律 C．研究电流时，用水流与电流对比 D．研究磁场时，用磁感线描述空间磁场的分布情况 7．如图所示，将载有条形磁铁的两辆小车紧靠在一起后再同时由静止释放，两小车将迅速分离。此现象说明： 相互排斥。    8．条形磁体周围的磁场情况如图所示，则条形磁体的左端是 极。    9．小磁针静止时N极会自动转向地球的 （选填“北”或“南”）方，因为地球本身就相当于一个巨大的磁体，它的形状跟条形的磁场相似，如图所示，是描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，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 （选填“P”或“Q”）。    10．如图，小磁针的 极指向地理北极。   11．为了探究磁极间的相互作用规律，探究小组选用两辆小车、两块条形磁体按如图所示方式开展科学探究，他们用手将装有条形磁体的两辆小车相互靠近后，A车不动，松开B车，观察到B车向右运动；复位后，使B车不动，松开A车，观察到A车向左运动。为了进一步证明其相互作用，你建议接下来的操作为： ，以上探究能得到的结论为： 。 12．如图甲所示是我国早期的指南针——司南，小明想用图乙的天然磁石仿制司南。根据图乙所示，该磁石的D端为 极；将该磁石的D端磨成勺柄，制成司南，放在水平光滑的“地盘”上，司南静止时，勺柄指向地球的 。 13．转换法是物理研究的常用方法之一，它主要是将不易观察、不易测量的物理量转换为容易观察、容易测量的物理量。下列实验都用到了转换法，请你完成下列问题： （1）如图甲所示是“探究水和食用油吸热能力”的实验，实验中选用相同质量的水和食用油，用相同规格的加热器加热，观察水和食用油温度升高的快慢来判断它们的吸热能力强弱，该实验中用 （选填“加热时间”或“水和食用油升高的温度”）来间接反映水和食用油吸收热量的多少； （2）如图乙所示为“奥斯特实验”的装置图，该实验中是通过小磁针的转动来间接反映通电导体周围是否存在磁场的。若将小磁针拿走，则通电直导线周围的磁场将 （选填“消失”或“仍然存在”）。 14．为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下方案进行探究。 （1）如图甲所示，小磁针与钢棒M端相互吸引，则钢棒的情况可能是 ； A．原来就具有磁性，M端为N极 B．原来就具有磁性，M端为S极 C．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了N极 D．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了S极 （2）如图乙所示，挂在弹簧测力计下的磁铁，下端为N极。水平向左移动钢棒的过程中，测力计示数持续变大，小明由此判断，钢棒原来一定具有磁性，且M端是 极（选填“N”或“S”）。本实验若把磁铁换成软铁块，情况又会怎样？ 。 【链接中考】 1．（2024·四川绵阳·中考真题）指南针是我国的四大发明之一，“指南鱼”是它的一种形态。将一块形状像鱼的薄铁片磁化后，浮在水面上，它静止时的指向如图所示。下列判断正确的是（　　） A．指南鱼能指南北是因为其受到地磁场的作用 B．指南鱼鱼尾所指的方向为该点的地磁场方向 C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最强 2．（2024·四川乐山·中考真题）下列有关磁现象的说法错误的是（　　） A．      条形磁体两端磁性强、中间磁性弱 B．磁体周围的磁感线是真实存在的 C．  地理的两极和地磁的两极并不重合 D．  司南静止时长柄指向南方是受地磁场的作用 3．（2024·黑龙江大庆·中考真题）关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（　　） A．铁和铝都能够被磁体吸引 B．磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极 C．磁感线是磁场中真实存在的曲线 D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 4．（2024·山东济宁·中考真题）小强用实验探究“磁体间相互作用规律”，当甲磁体不动，乙磁体逐渐靠近甲磁体时，他观察到悬挂乙磁体的细线与竖直方向的夹角也随之变化，如图所示。请你根据实验现象，提出一个值得探究的科学问题 ；对于该问题，你的猜想是 。 5．（2024·黑龙江哈尔滨·中考真题）磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。 （1）如图，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量，显示磁体对铁钉吸引力的大小； 铁钉的放置有图中的甲、乙两种方法，依据 的原理，铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中 的方法； （2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的铁钉个数，多次实验后将数据记录在下表中； 磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 陶瓷板 玻璃板 塑料板 吸引铁钉数量/个 4 1 1 3 3 3 3 ①分析数据，可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引铁钉的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响 ，即对磁性屏蔽效果明显； ②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 ； ③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题： ； （3）他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸住的铁钉数量越少； （4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法： 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 永磁体的磁场 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 磁体和磁场 1 题型2 磁化和去磁 3 题型3 磁感线 5 题型4 地磁场 11 【能力培优练】 15 【链接中考】 27 【重难题型讲解】 题型1 磁体和磁场 1、物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，这种性质叫做磁性。具有磁性的物体叫磁体。 2、磁体的磁性分布是不均匀的，磁体的磁性两端最强，中间最弱。 3、磁体中磁性最强的部分叫做磁极；悬挂着的磁体静止时，总是一端指南，一端指北，指南的一端是磁体的南极，又叫S极，指北的一端是磁体的北极，又叫N极。 4、磁极间相互作用的规律是：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 ★易错提醒 （1）不是所有的物质都能被磁体吸引，如铁、钴、镍等物质能被磁体吸引，而铜、铝、纸、木材不能被磁体吸引。 【探究归纳】我们在确定磁体磁极时，可以把磁体悬挂起来，指向北方的是N极、指向南方的是S极。 【典例1-1】如图所示，小明在四川科技馆用一根细线将一个磁极未知的条形磁铁悬挂在空中，静止时它的A端指向地理北极，则该条形磁铁的A端是（　　） A．N极 B．S极 C．N极和S极都有可能 D．无法确定是否具有磁性 【答案】A 【解析】可自由转动的条形磁铁，由于受地磁场的影响，静止时，S极总是指向地理的南极方向，N极总是指向地理的北极方向，磁铁静止时A端总是指向地理北方，则A端是磁铁的N极；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【典例1-2】如图所示，将一软铁棒夹在铁架台上，它并不能吸引台上的大头针，说明软铁棒 (选填"有”或“没有”)磁性，把一条形磁体按图所示靠近软铁棒的A端，可观察到其B端能吸引大头针，这一现象叫做 ，B端应是 极。 【答案】没有 磁化 S 【详解】】只将铁棒靠近大头针，不能吸引大头针，则软铁棒没有磁性，当条形磁体靠近软铁棒的A端，此时软铁棒的B端能吸引大头针，则软铁棒有磁性，是磁化现象，由于软铁棒的A端靠近磁铁的S极，根据磁极间相互作用，A端是B极，B端应是S极。 跟踪训练1 放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是（　　） A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 【答案】A 【详解】根据同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引的原理，确定条形磁体的磁性。乙、丙、丁N极都被条形磁体的左侧吸引，说明条形磁体的左端为S极，右端为N极。再根据条形磁体的极性，确定甲小磁针的极性。甲被条形磁体的右端吸引，说明甲的左端为S极。 故选A。 跟踪训练2 如图所示，将一铁块挂在弹簧测力计下，从磁铁左端向右端移动的过程中，弹簧测力计的示数变化情况是： ，原因是 ． 【答案】 先变小再变大 磁体两端磁性最强，中间最弱 【详解】磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样，磁体两端（磁极）处的磁性最强，而中间的磁性最弱，因而铁块在条形磁体的N极和S极处受到的吸引力最大，在正中处受到的吸引力最小，所以从左开始，弹簧测力计的示数是先变小，到中间位置时，是最小的示数，然后再变大。 题型2 磁化和去磁 1、磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做“磁化”。 2、去磁：使原来具有磁性的物体失去磁性的过程叫做“去磁”。 【典例2-1】如图所示，其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是（ ） A. 图甲 B. 图乙 C. 图丙 D. 图乙和图丙 【答案】C 【详解】甲图、乙图中靠近磁铁N极的大头针帽被磁化后为S极，大头针尖都为N极，同名磁极相排斥，甲图不正确，丙图正确。乙图大头针尖磁化后都为S极，应相互排斥，乙图不正确。故答案为C。 故选C。 【典例2-2】用磁铁的N极在一根钢棒上沿同一方向摩擦几次，如图所示，那么磁化后，钢棒的左端将为 极，右端为 极．  【答案】 N S 【详解】遊铁和钢棒最后接触的位置上，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以钢棒右侧会形成S极，左侧会形成N极。 跟踪训练1 如图所示，把条形磁体的一端靠近一根原来没有磁性的铁棒，铁棒获得了 ，吸起了下面的铁屑，这种原来没有 的物体获得 的过程叫做磁化．  【答案】磁性 磁性 磁性 【详解】图甲中软铁棒不能吸引铁屑，表明软铁棒没有磁性。图乙中，当条形磁体的一端靠近软铁棒后，软铁棒能够吸引铁屑，表明软铁棒获得了磁性。磁化是指原来没有磁性的物体在接触磁体后获得磁性的过程。软铁棒在接触条形磁体后，从没有磁性变为具有磁性，这一过程即为磁化。 跟踪训练2 一磁铁置于水平桌面上，将两枚硬币竖放在磁铁上，用手使硬币相互靠近，如图所示。松手后，两枚硬币的上端会分开，这是由于磁化后的硬币上端为同名磁极而相互 的缘故。     【答案】 排斥 【详解】当硬币被磁化后，硬币的两端会形成与磁铁两端相同的磁极。根据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。当两硬币都放在磁体N极上时，会被磁体磁化，具有相同的磁极。由于同名磁极相互排斥，因此他们会相互分开。 题型3 磁感线 1.磁感线 （1）定义：磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线；磁感线不是客观存在的，但磁场是客观存在的。 （2）特点： ①磁体外部的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极，是一条封闭的曲线； ②磁感线上各点的切线方向就是该点的磁场方向，磁感线的疏密可以表示磁场的强弱。 【典例3-1】如图所示，条形磁体周围的磁场，E、F、P，Q四点中，磁场最强的是（　　） A．E点 B．F点 C．P点 D．Q点 【答案】C 【详解】C 【解析】磁感线的疏密程度可以表示磁场的强弱，由图可知，P点的磁感线最密集，所以P点的磁场最强，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【典例3-2】根据图中小磁针N极指向，标出磁体的磁极名称，并画出磁感线。 【答案】 【解析】由小磁针的指向可知磁感线的方向，即可知磁极的分布。图一小磁针指向外，故两磁铁应为同名磁极相对，且为N极；图二小磁针N极向右，故磁体左侧为N极，右侧为S极；图三中小磁针N极指向左侧磁极，故右侧磁铁的左端为N极，左侧磁铁的右端为S极，如下图所示： 。 【典例3-3】下列说法中正确的是（   ）  A.磁场中不同点的磁场方向一定不同 B.磁感线可以是直线，也可以是曲线，但任意的两条磁感线都不会相交 C.磁感线总是从N极指向S极 D.不同的小磁针在磁场中的某一固定点，静止时N极指向可能不同 【答案】B 【详解】A、在物理学中，把小磁针静止时N极所指的方向定为该点的磁场方向，而小磁针在不同点时指向可以相同也可以不同，因此磁场中不同点的磁场方向可以相同也可以不同，故A选项错误； B、磁感线是为了描述磁场的方向和强弱而引入的一条条假想的线，可以是直线也可以是曲线，但任意两条磁感线都不会相交，故B选项正确； C、在磁场外部，磁感线总是从磁场的N极指向S极；在磁场内部，磁感线是从磁场的S极指向N极的，故C选项错误； D、在磁场中的某一固定点，小磁针静止时N极的指向不变，故 D选项错误。 故选：B. 跟踪训练1 磁场： （1）磁感线：在磁场中画一些有______的______，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，这样的曲线叫做磁感线； （2）对磁感线的认识： ①磁感线是在磁场中的一些______，本身并______，作图时用虚线表示； 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______； ③磁感线的疏密可以反映磁场的______，磁性______的地方，磁感线______，磁性______的地方，磁感线______； ④磁感线在空间内不可能______。 【答案】方向   曲线   假想曲线   不存在   N极    S极   相反  强弱   越强     越密     越弱     越稀     相交 【详解】（1）[1][2]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[3][4]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[5][6][7]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[8][9][10][11][12]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[13]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。 跟踪训练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 【详解】[1]磁感线的疏密程度能表示磁场的强弱，磁感线越密，磁场越强。 [2]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。 [3]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。 跟踪训练3下面关于磁感线的说法正确的是（   ）  A.磁场是由无数条磁感线组成的 B.在磁体周围，画了磁感线的地方有磁场，没有画磁感线的地方没有磁场 C.在磁场中，可通过磁感线的疏密程度看出磁场的强弱 D.在磁场中铁屑被磁化排成一条条曲线，这些曲线就是磁感线 【答案】C 【详解】A，磁场是真实存在的，而磁感线不是真实存在的线；故A错误。 B，磁体周围有任何地方都有磁场，只要有磁场的地方就有磁感线；故B错误。 C，离磁体越远的地方，磁场越弱；磁感线是形象表示磁场的；故磁场越弱的地方，磁感线也越疏；故C正确。 D，铁屑被磁化排成一条条曲线是真实存在的；而磁感线不是真实存在的；故D错误。 故选：C。 题型4 地磁场 1、地磁场 （1）定义：在地球周围的空间里存在的磁场，叫做地磁场。 （2）特点： ①地磁场类似于条形磁体；地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近。 ②地理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向稍有偏离，这个夹角叫磁偏角。 【典例4-1】根据指南针指南北的事实能够得出下列结论，其中错误的是（ ） A.地球的周围存在着磁场 B.地理的北极附近是地磁的南极 C.地磁南极与地理北极重合 D.地球本身是一个巨大的磁体 【答案】D 【详解】A、指南针受到地磁场的作用而指南北，这可以说明地球的周围存在着磁场，故A正确，A不符合题意。 BD、地球周围存在磁场，地球本身是一个巨大的磁体，地理的北极附近是地磁的南极，地理的南极附近是地磁的北极，故BD正确，BD不符合题意； C、地理南北极和地磁的北南极之间存在一定的夹角，即地磁偏，所以地磁南极与地理北极不重合，故C错误，C符合题意。 故选C。 【典例4-2】《事林广记》中记载了“指南龟”（如图所示）的制法：先以木刻龟，在龟体上沿首尾方向开一洞，放入条形磁石，以黄蜡填满，在龟尾部敲入一铁针与磁石一端相连，将木龟支于竹针之上，使木龟转动，静止后，针指南。下列说法中正确的是（　　）     A.磁石靠近龟尾一端的是磁石的N极 B.“指南龟”周围存在磁感线 C.“针指南”是利用了异名磁极相互吸引的原理 D.“指南龟”周围的磁场是均匀的 【答案】C 【详解】AC，地球是一个大磁体，指南龟就是一个磁铁，它指南北的原因是由于受到了地磁场的作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以指南龟静止时，指向南的一端是磁体的南(S)极，指向地理南极附近，是地磁的北极；指向北的一端是磁体的北(N)极，所以龟尾端为磁石的S极，故A错误，C正确； B，指南龟被磁化后，周围存在磁场，而磁感线实际不存在，是为了描述磁场的分布假想的曲线，故B错误； D，指南龟周围的磁场是不均匀的，磁极位置磁性最强，中间位置磁性最弱。 故选：C。 跟踪训练1 关于地磁场 ， 下列说法错误的是（   ）  A . 地球是个大磁体，周围有磁场 B . 受地磁场作用，指南针才指南北 C . 地磁场的磁感线是从地理的北极出来 D . 地磁S极在地理北极附近 【答案】C 【详解】A，地球是个大磁体，周围有磁场，A正确； B，指南针是小的磁体，静止时它的N极指向北方，S极指向南方，就是因为它受到地球磁场的作用，B正确； C，地理南北极与地磁南北极相反，地磁场的磁感线是从地磁的北极出来，C错误； D，地磁S极在地理北极附近，D正确。 故选C。 跟踪训练2 中国古代一位科学家在《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。结合上述材料，下列说法错误的是（　　） A.最早提出地磁偏角的是我国宋代科学家沈括 B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C.指南针能指南北是因为地磁场的作用 D.地球表面的地磁场的强弱处处相同 【答案】D 【详解】A，地磁偏角是指地磁场的磁感线方向与地理南北方向的夹角。最早提出地磁偏角的是我国宋代科学家沈括，他在《梦溪笔谈》中有所记载，A正确； B，地球内部确实存在磁场，地磁南极位于地理北极附近，这是由于地球内部的磁性物质分布和地球自转共同作用的结果，B正确； C，指南针能够指南北是因为地磁场的作用，地磁场对指南针的磁针产生力的作用，使其指向地磁的南北极，C正确； D，地球表面的地磁场的强弱并非处处相同，地磁场的强度在地球的不同位置有所差异，这与地球内部的磁性物质分布和地球的自转等因素有关，D错误。 故选D。 跟踪训练3 小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（ ） ①“司南”静止时长柄指向地磁场的北极 ②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 ③小磁针静止时南极的指向就是该点的磁场方向 ④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近 A.②③ B.①④ C.①② D.②④ 【答案】B 【详解】①④地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近。 根据对"司南"的认识可知，"司南"静止时长柄指向地磁场的北极，即地理的南极，故①④正确； ②磁感线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②错误； ③小磁针静止时北极的指向就是该点的磁场方向，故③错误。 故选：B。 【能力培优练】 1．为了便于研究磁场，物理学中引入了“磁感线”来描述磁场的分布情况，下列研究问题的方法与此相同的是（　　） A．认识电流时，我们可以用水流来类比 B．用光线来描述光的传播路径和方向 C．研究串并联电路的总电阻与分电阻关系时，用一个电阻代替几个分电阻 D．研究阻力对物体运动的影响 【答案】B 【详解】由于磁感线是不存在的，所以通过磁感线来形象直观描述磁场的分布，这是一种模型法。 A．通过水流来初步认识电流，即利用的类比法，故A不符合题意； B．光线是不存在的，所以我们研究光的传播时，引入光线，是利用的模型法，故B符合题意； C．研究串并联电路的总电阻与分电阻关系时，用一个电阻代替几个分电阻，这是利用的等效替代法，故C不符合题意； D．研究阻力对物体运动的影响，利用的是控制变量法，故D不符合题意。 故选B。 2．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 【详解】①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，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。 3．世界上最早发现“地理两极和地磁两极并不重合”这一现象的是我国宋代学者（　　） A．沈括 B．张衡 C．祖冲之 D．毕升 【答案】A 【详解】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”，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。 故选A。 4．下图能正确表示条形磁铁磁场的磁感线的是（　　） A．  B．   C． D．   【答案】C 【详解】因为磁感线在磁体的周围是从N极出来，回到S极，故C符合题意；ABD不符合题意。 故选C。 5．司南是我国古代早期的指南针，如图所示。东汉学者王充在《论衡》中记载“司南之杓，投之于地，其柢指南。”意思是：放在水平且光滑的铜板表面上，自由转动的磁性杓子，静止时杓柄总是指南，其原因是（　　） A．由于杓柄带有负电 B．铜板表面具有磁性 C．杓子具有较小密度 D．杓子受地磁场作用 【答案】D 【详解】地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场。静止时杓柄总是指南是由于受到地磁场的作用，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．用易于观察的科学现象来显示不易观察的科学事实是科学研究中常用的一种方法，例如：我们可以用小磁针的偏转说明电流周围存在磁场，下面属于这种方法的是（　　） A．探究动能和哪些因素有关时，用木块移动的距离来显示钢球动能的大小 B．根据“探究阻力对物体运动的影响”实验，推理得出牛顿第一定律 C．研究电流时，用水流与电流对比 D．研究磁场时，用磁感线描述空间磁场的分布情况 【答案】A 【详解】我们可以用小磁针的偏转说明电流周围存在磁场，小磁针的偏转，这是易于观察的科学现象，电流周围存在磁场，这是不易观察的科学事实，这采用的方法为转换法。 A．探究动能和哪些因素有关时，用木块移动的距离来显示钢球动能的大小，木块移动的距离，是易于观察的科学现象，钢球动能的大小，是不易观察的科学事实，这采用的方法为转换法，故A符合题意； B．“探究阻力对物体运动的影响”的实验，这是在实验的基础上，加上推理，得知牛顿第一定律，这是采用了推理法，故B不符合题意； C．研究电流时，用水流和它作对比，进行研究，这是用到了类比法，故C不符合题意； D．研究磁场时，用磁感线描述空间磁场的分布情况，而磁感线不是真实存在的，它可以直接、形象地表现磁场的特点，这是用到了模型法，故D不符合题意。 故选A。 7．如图所示，将载有条形磁铁的两辆小车紧靠在一起后再同时由静止释放，两小车将迅速分离。此现象说明： 相互排斥。    【答案】同名磁极 【详解】两辆小车上装有磁铁，磁铁中间的磁极是S极，同名磁极相互排斥，两个小车受到排斥力的作用而迅速分离。 8．条形磁体周围的磁场情况如图所示，则条形磁体的左端是 极。    【答案】N 【详解】条形磁体周围的磁场是从N极出发，回到S极，所以条形磁体的左端是N极。 9．小磁针静止时N极会自动转向地球的 （选填“北”或“南”）方，因为地球本身就相当于一个巨大的磁体，它的形状跟条形的磁场相似，如图所示，是描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，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 （选填“P”或“Q”）。    【答案】北 Q 【详解】[1]我们把能够自由转动磁体静止时指南的那个磁极叫南极（或S），指北的那个磁极叫北极（或N），所以小磁针静止时N极会自动转向地球北方。 [2]因为地球本身就相当于一个巨大的磁体，它的形状跟条形磁体的磁场相似，其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；磁体间力的作用是通过磁场发生的；根据图示的磁感线方向可知，b点的磁场方向指向Q，也就是小磁针静止在该点时北极所指的方向，即N极指向Q点。 10．如图，小磁针的 极指向地理北极。   【答案】北/N 【详解】地理两极和地磁两极相反，地磁场的N极在地理的南极附近，磁感线是从N极出来回到S极的，故小磁针静止时，其N极指向地理北极附近。 11．为了探究磁极间的相互作用规律，探究小组选用两辆小车、两块条形磁体按如图所示方式开展科学探究，他们用手将装有条形磁体的两辆小车相互靠近后，A车不动，松开B车，观察到B车向右运动；复位后，使B车不动，松开A车，观察到A车向左运动。为了进一步证明其相互作用，你建议接下来的操作为： ，以上探究能得到的结论为： 。 【答案】复位后，同时松开两车，观察两车的运动情况 同名磁极相互排斥 【详解】[1]为了进一步证明其相互作用，接下来的操作为：复位后，同时松开两车，观察两车的运动情况。 [2]由图可知，A、B车上相邻的两个磁极都是N极，以上探究能得到的结论为：同名磁极相互排斥。 12．如图甲所示是我国早期的指南针——司南，小明想用图乙的天然磁石仿制司南。根据图乙所示，该磁石的D端为 极；将该磁石的D端磨成勺柄，制成司南，放在水平光滑的“地盘”上，司南静止时，勺柄指向地球的 。 【答案】 S 南极 【详解】[1][2]根据图乙所示，该磁石的D端为S极；将该磁石的D端磨成勺柄，制成司南，放在水平光滑的“地盘”上，司南静止时，勺柄指向地球的南极。 13．转换法是物理研究的常用方法之一，它主要是将不易观察、不易测量的物理量转换为容易观察、容易测量的物理量。下列实验都用到了转换法，请你完成下列问题： （1）如图甲所示是“探究水和食用油吸热能力”的实验，实验中选用相同质量的水和食用油，用相同规格的加热器加热，观察水和食用油温度升高的快慢来判断它们的吸热能力强弱，该实验中用 （选填“加热时间”或“水和食用油升高的温度”）来间接反映水和食用油吸收热量的多少； （2）如图乙所示为“奥斯特实验”的装置图，该实验中是通过小磁针的转动来间接反映通电导体周围是否存在磁场的。若将小磁针拿走，则通电直导线周围的磁场将 （选填“消失”或“仍然存在”）。 【答案】 加热时间 仍然存在 【详解】（1）[1]相同规格的电加热器在相同的时间内放出的热量相等，而此时水和食用油吸收的热量也相同。因此可以通过加热时间来间接反映水和食用油吸收热量的多少。这是转换法的使用。 （2）[2]磁场是一种看不见、摸不着，但又实际存在的一种物质。可以通过小磁针的转动来间接反映通电导体周围磁场的存在。若将小磁针拿走，则通电直导线周围的磁场将仍然存在。 14．为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下方案进行探究。 （1）如图甲所示，小磁针与钢棒M端相互吸引，则钢棒的情况可能是 ； A．原来就具有磁性，M端为N极 B．原来就具有磁性，M端为S极 C．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了N极 D．原来没有磁性，被小磁针磁化后，M端成了S极 （2）如图乙所示，挂在弹簧测力计下的磁铁，下端为N极。水平向左移动钢棒的过程中，测力计示数持续变大，小明由此判断，钢棒原来一定具有磁性，且M端是 极（选填“N”或“S”）。本实验若把磁铁换成软铁块，情况又会怎样？ 。 【答案】 AC N 水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大 【详解】（1）[1]根据知识点磁体能够吸引铁、钴、镍等物质；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；小磁针的S极与钢棒M端互相吸引，则钢棒如果原来有磁性，M端应该是N极，如果原来没有磁性，钢棒被磁化后，M端是N极，故BD不符合题意，AC符合题意。 故选AC。 （2）[2]根据知识点条形磁体的两端磁性最强，中间磁性最弱；同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引；挂在弹簧测力计下端的磁体受到重力、拉力、磁力，三个力平衡；水平向左移动钢棒，磁体受到的磁力先变小后变大；弹簧测力计的示数持续变大，则钢棒的M端是N极；从M端到中间，磁体受到的斥力逐渐减小；从中间到右端，磁体受到的引力逐渐增大。 [3]若把磁铁换成软铁块，软铁块和钢棒之间无磁性，水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大 【链接中考】 1．（2024·四川绵阳·中考真题）指南针是我国的四大发明之一，“指南鱼”是它的一种形态。将一块形状像鱼的薄铁片磁化后，浮在水面上，它静止时的指向如图所示。下列判断正确的是（　　） A．指南鱼能指南北是因为其受到地磁场的作用 B．指南鱼鱼尾所指的方向为该点的地磁场方向 C．指南鱼周围存在磁感线 D．指南鱼的腹部磁性最强 【答案】A 【详解】A．地球本身就是一个巨大的磁体，指南针能指南北，是因为受到地磁场的作用，故A正确； B．“指南鱼”静止时鱼头指向南方，是地磁的北极，故指南鱼鱼头所指的方向为该点的地磁场方向，故B错误； C．磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，故C错误； D．磁铁两端磁性最强，指南鱼的腹部磁性最弱，故D错误。 故选A。 2．（2024·四川乐山·中考真题）下列有关磁现象的说法错误的是（　　） A．      条形磁体两端磁性强、中间磁性弱 B．磁体周围的磁感线是真实存在的 C．  地理的两极和地磁的两极并不重合 D．  司南静止时长柄指向南方是受地磁场的作用 【答案】B 【详解】A．由图可知，条形磁体两端磁性强、中间磁性弱，故A正确，不符合题意； B．磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线，所以磁感线不是真实存在的，磁场是真实存在的，故B错误，符合题意； C．我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概念，指出地理的两极和地磁的两极并不重合，故C正确，不符合题意； D．司南受地磁场的作用，静止时长柄指向南方，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．（2024·黑龙江大庆·中考真题）关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（　　） A．铁和铝都能够被磁体吸引 B．磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极 C．磁感线是磁场中真实存在的曲线 D．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 【答案】D 【详解】A．磁体能够吸引铁、钴、镍等物质，不能吸引铝，故A错误； B．在磁体的外部，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，故B错误； C．根据课本中的相关基础知识可知，为了描述看不见但又客观存在的磁场，人们利用建立模型的方法引入了磁感线，故C错误； D．磁体周围存在磁场，磁体对处于其磁场内的磁性物质有磁力的作用，磁体之间的相互作用就是通过磁场实现，故D正确。 故选D。 4．（2024·山东济宁·中考真题）小强用实验探究“磁体间相互作用规律”，当甲磁体不动，乙磁体逐渐靠近甲磁体时，他观察到悬挂乙磁体的细线与竖直方向的夹角也随之变化，如图所示。请你根据实验现象，提出一个值得探究的科学问题 ；对于该问题，你的猜想是 。 【答案】 见解析 见解析 【详解】[1][2]联想到磁体间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故研究甲、乙两块磁铁相互吸引时，磁体间作用力与距离的关系；由图中实验现象，可得到即：磁体间的距离越近，作用力越大。 5．（2024·黑龙江哈尔滨·中考真题）磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。 （1）如图，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量，显示磁体对铁钉吸引力的大小； 铁钉的放置有图中的甲、乙两种方法，依据 的原理，铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中 的方法； （2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的铁钉个数，多次实验后将数据记录在下表中； 磁体与纸片之间放入的物体 不放物体 铁板 镍板 铝板 陶瓷板 玻璃板 塑料板 吸引铁钉数量/个 4 1 1 3 3 3 3 ①分析数据，可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引铁钉的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响 ，即对磁性屏蔽效果明显； ②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 ； ③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题： ； （3）他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板。发现铁板面积越大，吸住的铁钉数量越少； （4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法： 。 【答案】 二力平衡 乙 较大 铝不能被磁化 磁体屏蔽的效果与哪些因素有关 厚度 磁卡放入铁盒中 【详解】（1）[1][2]回形针受到两个力的作用：重力和磁体的吸引力，处于静止状态，所以这两个力是一对平衡力，应用的原理是二力平衡；甲图中，回形针受到的磁力和重力不在一条直线上，所以不是平衡力，因此选择乙图。 （2）①[3]分析数据可以得出，在其它条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显。 ②[4]铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不是磁性物质，不能被磁化。 ③[5]铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同，铁、镍、铝都是导体，它们对吸引力影响效果却不同，因此提出的问题是：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关。 （3）[6]要研究屏蔽效果与铁板面积的关系，必须保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，观察回形针被吸起的数目多少。 （4）[7]由于含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显，所以可以将磁卡放在铁盒中，磁性就能长时间保持了。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $