内容正文:
1.4磁极与方向同步训练
【知识巩固,练一练】
一、选择题
1.一根自由转动的条形磁铁,停止转动后的方向一定是( )。
A.东西方向 B.南北方向 C.都有可能
2.地球磁场消失,将会带来的影响有( )。
A.天不下雨了 B.指南针失灵 C.太阳不会东升西落
3.小明用磁铁辨别方向时,发现磁铁总是一端指向北、一端指向南,这是因为磁铁具有( )。
A.磁性 B.指向性 C.吸铁性
4.用磁铁辨别方向时,下列物体影响其指向准确性的是( )。
A. B. C.
5.两块没有标识的磁铁,将它们的磁极互相接近时( )。
A.肯定会互相吸引
B.肯定会互相排斥
C.可能会互相吸引也可能互相排斥
6.下面没有利用磁极间相互作用的是( )。
A.冰箱门的封条 B.指南针 C.普通剪刀
7.关于磁铁的形状,下列说法错误的是( )。
A.磁铁有条形、环形、蹄形等常见形状
B.不同形状的磁铁,吸引物体的能力完全不同
C.不管磁铁形状如何,只要材料是磁铁,就能吸引铁制物体
8.辨认没有标识的条形磁铁磁极,最准确的方法是( )。
A.看磁铁颜色深浅 B.用手感受磁铁温度
C.用已知磁极的磁铁测试
二、填空题
9.地球是一个天然的大磁场,地磁的南极其实是在地球的地理__________附近。
10.悬挂着的磁铁的磁极指向特定的方向,是因为受到了________的作用。
11.两个磁铁的N极和S极相互靠近,会相互__________。N极和N极相互靠近,会相互__________。
12.人们将地球磁场叫“__________”,并测得地球磁场的两极就在地球的地理__________和__________附近。
13.利用磁铁辨别方向时,我们需要找到一条磁铁,确定它的________ 极和_______ 极,其中________极指向北方。
三、判断题
14.地球磁场很弱,不会影响我们的生活。( )
15.我们在用悬挂的条形磁铁指示方向时,不能用铁架台。( )
16.地磁的南极就在地球的南极。( )
17.一块磁铁靠近另一块磁铁时一定相互吸引。( )
18.所有磁铁静止后,都能准确指向南北方向。( )
【思维提升,探一探】
四、简答题
19.要怎样放置磁铁,它才可以准确指示方向?
20.生活中,人们在哪些地方运用了磁极的相互作用?
21.用条形磁铁指示方向时,若不小心靠近铁栏杆或其他磁铁,会发生什么现象?这对磁铁准确指示方向有影响吗?
五、综合题
22.磁悬浮列车
磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力来推动的列车,它通过电磁力实现列车与轨道之间无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。由于其轨道的磁力使之悬浮在空中,减少了摩擦力,行驶时不需要接触地面,只受来自空气的阻力,高速磁悬浮列车的速度可达每小时400千米以上。
(1)磁悬浮列车是一种靠______来推动的列车,由于其轨道的______使之悬浮在空中,减少了_______行驶时不同于其他列车需要接触地面,只受来自空气的______。
(2)明白磁悬浮列车的原理之后,梦梦将一个环形磁铁通过小木棒固定在水平桌面上,确保其N极朝上、S极朝下(如下图)。想要实现悬浮的效果,她应该将另一个环形磁铁的_______朝上,_______朝下放置在小木棒上。(均填“N极”或“S极”)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
B
B
C
C
C
B
C
1.B
【详解】磁铁具有指示南北的性质。地球是一个巨大的磁体,自由转动的条形磁铁静止时,一端指南,一端指北。这是磁铁的基本特性,因此停止转动后的方向一定是南北方向,不会是东西方向或不确定。故选B。
2.B
【详解】A.降雨属于气象变化,主要由水循环引起,与地球磁场无关,选项不符合题意;
B.指南针是利用地磁场指示方向的工具,磁场消失将无法指示南北,选项符合题意;
C.太阳东升西落是地球自转产生的现象,不受磁场影响,选项不符合题意;
故选B。
3.B
【详解】磁铁能够吸引铁制品的性质称为磁性。磁铁自由转动静止后,一端指南,一端指北,这种能够指示南北方向的性质称为指向性。描述的现象是磁铁指示南北,符合指向性的定义。故选B。
4.C
【详解】磁铁可以吸引铁制品,附近的铁制品会产生磁力干扰磁铁受地磁场指向的效果,影响辨别方向的准确性。 三个选项里:A橡皮、B木质铅笔(笔芯是石墨,不是铁)都不属于铁制品,不会影响磁铁指向;C回形针是铁制品,会被磁铁吸引,因此会干扰磁铁指向,影响准确性。
5.C
【详解】磁铁具有同极相斥、异极相吸的性质。两块磁铁没有标识,无法确定相互接近的是同名磁极还是异名磁极。若是异名磁极接近则互相吸引,若是同名磁极接近则互相排斥,因此两种情况都有可能发生。故选C。
6.C
【详解】A.利用了异名磁极相互吸引的原理,使冰箱门能紧密闭合。
B.利用了地磁场与磁针磁极间的相互作用(同名磁极相斥、异名磁极相吸)来指示方向。
C.是利用杠杆原理和刀刃的锋利度来工作的,与磁极间的相互作用无关。
7.B
【详解】A. 磁铁的形状有多种,如条形、环形、蹄形等,这是磁铁的基本特征,说法正确。
B. 磁铁吸引物体的能力(磁力强弱)主要取决于材料、大小和磁化程度,形状不同可能影响磁极分布,但不会导致能力"完全不同"。例如,同体积的条形和蹄形磁铁磁力可能相近,说法错误。
C. 磁铁的基本性质是吸引铁、镍等金属,与形状无关,只要材料是磁铁就具备这一特性,说法正确。
故选B。
8.C
【详解】磁铁具有同极相斥、异极相吸的性质。要判断无标识磁铁的磁极,需用已知磁极的磁铁靠近测试:若相互吸引,则接触端为异极;若相互排斥,则为同极。选项A的颜色深浅与磁极无关,无法判断;选项B的温度无法反映磁极特性。选项C的方法利用了磁极相互作用规律,科学准确。故选C。
9.北极
【详解】地球本身是一个巨大的天然磁体,地磁磁极和地理南北极位置是相反的:地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,这也是指南针能够指示南北方向的原理。
10.地磁场
【详解】地球本身是一个巨大的磁体,周围存在地磁场,悬挂起来的磁铁,在地磁场的作用下,静止后磁极就会指向固定的南北方向。
11. 吸引 排斥
【详解】当两个磁铁的N极和S极相互靠近时,属于异名磁极(N和S),根据磁极间的相互作用规律,异名磁极相互吸引,因此它们会相互吸引。当两个磁铁的N极相互靠近时,属于同名磁极(都是N极),根据磁极间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,因此它们会相互排斥。所以第一个空填“吸引”,第二个空填“排斥”。
12. 地磁场 北极 南极
【详解】地球本身是一个巨大的磁体,它产生的磁场被称为地磁场;地磁场的两极和地球地理的南北极不重合,地磁南极在地理北极附近、地磁北极在地理南极附近,因此地磁场的两极位于地理北极和南极附近。
13. 南 北 北
【详解】在利用磁铁辨别方向时,首先需要明确磁铁的两个磁极:南极和北极。根据磁铁的基本性质,磁铁在自由悬挂或旋转静止后,其北极(N极)会指向地理北方,而南极(S极)会指向地理南方。
14.×
【详解】地球周围存在地磁场,虽然磁力较弱,但对生物生存至关重要。地磁场能阻挡来自太空的有害辐射,保护地球环境。此外,指南针工作原理以及许多动物的迁徙导航都依赖于地磁场,这表明地磁场深刻影响着我们的日常生活。
15.√
【详解】磁铁具有吸引铁制品的性质,而铁架台是由铁制成的磁性材料。若使用铁架台悬挂条形磁铁,铁架台会对磁铁产生吸引作用,阻碍磁铁自由转动指向南北,导致指示方向不准确。因此在进行磁极指示方向的实验时,应避免使用铁质支架,防止磁性干扰影响实验结果。
16.×
【详解】地球本身是一个巨大的磁体,地磁南北极与地理南北极并不重合且位置相反。地磁南极实际上位于地理北极附近,地磁北极位于地理南极附近。题干中将地磁南极等同于地球南极,这与地磁场的实际分布情况不符。
17.×
【详解】磁铁具有南北两个磁极,磁极之间存在相互作用。同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。当两块磁铁靠近时,如果是同名磁极相对,会发生排斥现象;只有异名磁极相对时,才会相互吸引。所以磁铁靠近时不一定相互吸引。
18.×
【详解】磁铁具有指示南北方向的性质,但题干中“所有磁铁静止后”的表述过于绝对。例如,如果磁铁被固定或受到较大阻力无法旋转,即使静止也无法指向南北。只有在能够自由转动的前提下,磁铁才能受地磁场影响指向南北方向。因此,并非所有磁铁静止后都能准确指向南北。
19.(1)要保持磁铁的两个磁极在相同水平面上。
(2)要确保磁铁可以灵活自由转动。
(3)要排除外界干扰,远离磁性物品和铁制品,还要避免风干扰磁铁静止后的稳定性。
【详解】(1)保持两个磁极在相同水平面上 如果磁极不在同一水平面,磁铁会因为重力或倾斜影响,无法准确地在地磁场作用下指向南北,会出现方向偏差。
(2)确保磁铁可以灵活自由转动 磁铁只有能自由转动,才能在地磁场的作用下,让自身的N极指向地理北极、S极指向地理南极。如果转动受限,就无法准确指示方向。
(3)排除外界干扰,远离磁性物品和铁制品:这类物品会产生额外的磁场,干扰磁铁的指向。 - 避免风的干扰:风会吹动磁铁,导致其静止后无法稳定在正确的方向上。
20.磁悬浮列车、指南针
【详解】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。生活中磁铁的应用很多,比如磁悬浮列车、指南针是利用了磁铁的相互作用,同极相互排斥,异极相互吸引。
21.当条形磁铁靠近铁栏杆或其他磁铁时,其磁场会受到干扰,导致磁极方向发生偏转或吸附在铁质物体上。这会直接影响磁铁准确指示方向的能力,使其无法正确指向地磁南北极。
【详解】铁栏杆是由铁磁性材料制成,当条形磁铁靠近时,使铁栏杆被磁化,被磁化后的铁栏杆与条形磁铁之间会产生磁力作用而相互吸引。对于其他磁铁,根据磁极间相互作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,用条形磁铁指靠近其他磁铁时,会导致磁极方向发生偏转,这会直接影响磁铁准确指示方向的能力,使其无法正确指向地磁南北极。
22.(1) 磁悬浮力 磁力 摩擦力 阻力
(2) N极 S极
【详解】(1)磁悬浮列车的核心动力是磁悬浮力,轨道产生的磁力让列车悬浮起来,这样就大大减少了列车与轨道之间的摩擦力;因为列车不接触地面,所以行驶时只需要克服来自空气的阻力。
(2)根据 “同名磁极相互排斥” 的原理,下方的环形磁铁 N 极朝上,要让上方的环形磁铁悬浮,就需要让它的S 极朝上、N 极朝下,这样上下两个磁铁的同名磁极相对,产生排斥力,从而实现悬浮效果。
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