内容正文:
1.5制作小磁针同步训练
【知识巩固,练一练】
一、选择题
1.制作小磁针时,用磁铁的哪个部位摩擦钢针,磁化效果最好( )。
A.磁铁中间 B.磁铁两极 C.任意部位 D.磁铁边缘
2.检验自制小磁针磁性强弱的方法,最简便的是( )。
A.用眼睛看 B.用手摸
C.看能吸引多少回形针 D.放在桌面上观察
3.实验中,若想让钢针获得稳定的磁性,下列操作错误的是( )。
A.用磁铁N极从针头到针尾单向摩擦
B.摩擦时保持磁铁与钢针紧贴
C.摩擦30次后停止
D.先用N极摩擦,再用S极继续摩擦
4.为验证磁化小针时摩擦方向的影响,需如何改进实验?( )
A.固定摩擦15次,对比不同磁铁
B.固定摩擦30次,对比沿同一方向摩擦与沿不同方向来回摩擦
C.用南极重复摩擦15次实验
D.增加不同材质的钢针
5.磁化的本质是让原本没有磁性的物体( )。
A.失去质量 B.获得磁性 C.改变形状 D.变热
6.制作指南针时,磁化钢针的正确方法是( )。
A.用磁铁的同一磁极沿钢针同一方向摩擦多次
B.用磁铁的不同磁极交替摩擦钢针
C.用磁铁在钢针上随意摩擦
D.用磁铁的磁极快速敲击钢针
7.制作小磁针时,下列操作正确的是( )。
A.摩擦时用力过猛,避免针掉落 B.摩擦完成后,用手紧紧握住针不放
C.用磁铁摩擦针时,始终沿一个方向 D.摩擦后直接放在潮湿的桌面上
8.小明制作的小磁针,发现磁性很弱,无法吸引大头针,最可能的原因是( )。
A.钢针太粗
B.摩擦时方向不固定,来回摩擦
C.磁铁的磁力太强
D.摩擦次数太多
二、填空题
9.让没有磁性的物体获得磁性的过程叫_________。
10.制作指南针在磁化钢针这个步骤时,应该用磁铁______摩擦。
11.磁铁的磁性越强,磁针被磁化的程度______。
12.用一根磁铁沿着__________摩擦钢针,钢针就会被__________。
13.制作的小磁针磁性较弱,可能的原因是______,可以通过______的方法增强它的磁性。
三、判断题
14.在宋代,人们就已经掌握了多种磁化的方法。( )
15.自己制作的磁针也能指示南北方向。( )
16.钢针经过磁铁反复摩擦后可以变成磁针。( )
17.铜针也能被磁铁磁化制作成小磁针。( )
18.《梦溪笔谈》记载了磁石磨成磁针的方法。( )
【思维提升,探一探】
四、简答题
19.简述制作小磁针的基本操作步骤。
20.在相同磁化条件下磁铁的磁性强弱与磁针的磁性强弱有什么关系?
21.若你制作的小磁针无法吸引大头针,可能是什么原因?请写出2种原因。
五、实验题
22.实验名称:制作小磁针的实验
实验材料:钢针、条形磁铁、大头针(检验磁性用)
(1)实验步骤:用磁铁的北极(N极)从钢针的一端________摩擦到另一端,重复________次左右,注意不能________摩擦。
(2)检验结果:用磁化后的钢针去靠近________,如果能吸引,说明钢针已经变成了小磁针。
(3)拓展应用:磁化后的针头是________级和针尾是________极。
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
D
B
B
A
C
B
1.B
【详解】磁铁的两极磁性最强,摩擦钢针时能更有效地传递磁性,使钢针获得最佳磁化效果。因此,用磁铁的两极部位摩擦效果最好。故选B。
2.C
【详解】A. 用眼睛看无法检测磁场的强度,因为磁场是肉眼不可见的。A选项错误。
B. 用手摸不能感知磁力的大小,且这种方法不准确也不安全。B选项错误。
C. 磁铁吸引回形针的数量与磁性强弱直接相关,吸引越多表明磁性越强,操作简单易行。C选项正确。
D. 放在桌面上观察无法提供磁性强弱的有效信息,缺乏测试依据。D选项错误。
故选C。
3.D
【详解】A.用磁铁N极单向摩擦钢针可以使钢针内部磁畴有序排列,从而获得磁性,操作合理。
B.保持磁铁与钢针紧贴确保摩擦过程有效传递磁性,避免磁力减弱,操作合理。
C.多次单向摩擦可以增强钢针的磁性,操作合理。
D.先后使用不同磁极摩擦,会使钢针内已排列好的磁畴方向被打乱,无法获得稳定磁性,操作错误。
故选D。
4.B
【详解】A. 该方案通过固定摩擦次数并更换磁铁进行对比,但未涉及摩擦方向的调整,无法验证方向对磁化的影响。A选项错误。
B. 该方案固定摩擦次数,并比较单向摩擦与来回摩擦的效果,直接针对摩擦方向进行变量控制,能有效检验其影响。B选项正确。
C. 该方案仅改变磁极重复实验,未调整摩擦方向,无法验证方向因素的作用。C选项错误。
D. 该方案增加不同材质的钢针,关注材料差异而非摩擦方向,与验证目标无关。D选项错误。
故选B。
5.B
【详解】磁化的本质是指在磁场的作用下,原本没有磁性的铁磁性材料获得磁性的过程。故选B。
6.A
【详解】磁化钢针时,需用磁铁的同一磁极沿钢针同一方向多次摩擦,使钢针内部磁极有序排列,形成稳定磁性。若用不同磁极交替摩擦(B)或随意摩擦(C),磁极方向混乱,无法有效磁化;快速敲击(D)可能产生短暂磁性但不稳定。故选A。
7.C
【详解】A.用力过猛可能导致针损坏或操作不安全,不利于磁化过程,因此错误。
B.用手紧握针会传递热量或油脂,可能减弱磁性,因此错误。
C.沿一个方向摩擦有助于针获得磁性,符合磁化原理,因此正确。
D.潮湿桌面可能导致针生锈或磁性减弱,因此错误。
故选C。
8.B
【详解】磁化钢针时,单向摩擦可使磁畴排列一致,增强磁性;来回摩擦会导致磁畴混乱,磁性减弱。题干中小磁针磁性弱,无法吸引大头针,最可能的原因是摩擦方向不固定。故选B。
9.磁化
【详解】磁化就是让原本没有磁性的物体(如钢针、铁钉等铁制物品),通过与磁铁接触、摩擦等方式获得磁性的过程。 我们制作小磁针,用磁铁摩擦钢针,利用的就是磁化原理。
10.沿同一个方向
【详解】只有用磁铁沿同一个方向反复摩擦钢针,才能让钢针带上稳定的磁性;如果来回无序摩擦,钢针无法获得稳定的磁性,不能正常起到指南作用。
11.越强
【详解】在相同的磁化条件下,磁铁的磁性越强,传递给钢针(小磁针)的磁性就越多,磁针被磁化的程度就越强。
12. 一个方向 磁化
【详解】磁化钢针时,磁铁要沿着一个方向摩擦钢针。因为如果来回摩擦,磁力方向混乱,不利于钢针获得稳定磁性。经过上述正确摩擦方式,钢针就会被磁化,获得磁性。
13. 摩擦次数少 增加摩擦次数
【详解】摩擦次数少:磁化需要足够多的摩擦次数(通常20~30次以上)才能使磁畴充分排列。次数不足则磁性微弱。增加摩擦次数可以使钢针内部更多的磁畴取向变得一致,从而增强磁性。
14.√
【详解】我国古代在磁学领域成就显著,早在战国时期就已利用天然磁石制成司南。发展至北宋,沈括在《梦溪笔谈》中记录了用天然磁石摩擦钢针使其获得磁性的方法,标志着人工磁化技术的成熟。除了摩擦法,当时还存在利用地磁场进行磁化等其他技艺,用于制作不同形式的指南针。历史记载表明宋代在磁体制作技术上已达到较高水平,具备了多种磁化技艺。
15.√
【详解】自己制作的磁针经过磁化后,就具有了磁铁的性质。地球本身相当于一个巨大的磁体,会对磁针产生作用,所以制作好的磁针静止后,也能够指示南北方向。
16.√
【详解】钢针属于磁性材料,具有被磁化的特性。通过磁铁沿同一方向反复摩擦,钢针能获得磁性变成磁针。
17.×
【详解】磁铁能够磁化的材料通常是铁、镍、钴等铁磁性物质。铜属于非铁磁性材料,不具有被磁化的特性,因此无法通过磁铁磁化制作成小磁针。
18.×
【详解】《梦溪笔谈》记载的制作磁针方法是“以磁石磨针锋”,即用磁石摩擦铁针使其磁化,并非将磁石直接磨成磁针,故题干说法错误。
19.1.准备好缝衣铁针、条形磁铁等材料;
2.用手按住铁针的针头,将条形磁铁的一极从针尖往针尾方向沿一个方向反复摩擦多次;
3.用回形针检测铁针是否被磁化,能吸引回形针即制作出小磁针。
【详解】制作小磁针的原理是物体磁化的过程,即让没有磁性的物体获得磁性。选择一块磁铁和能被磁化的物体,例如小铁针等。用手按住针头,用磁铁的一极从针尖往针尾方向沿一个方向反复摩擦多次。最后再用大头针或回形针检测铁针是否被磁化,如果能吸引则说明小磁针制作成功。
20.磁铁的磁性越强,在相同磁化条件(摩擦方向、次数等)下,小磁针获得的磁性越强;反之,磁铁磁性越弱,小磁针的磁性也越弱。
【详解】二者是正相关的关系: 用磁铁给小磁针磁化时,磁铁相当于给小磁针传递磁性。 磁铁磁性越强,传递给小磁针的磁性就越多,小磁针获得的磁性就越强; 磁铁磁性越弱,传递给小磁针的磁性就越少,小磁针的磁性就越弱。
21.①摩擦方向不固定,来回摩擦。 ②摩擦次数少。
【详解】磁化的关键在于沿同一方向反复摩擦,使钢针内部的磁畴有序排列,从而形成稳定的北极和南极。摩擦方向不固定,来回摩擦:磁铁在钢针上来回摩擦时,磁畴会被反复打乱,无法形成统一的磁化方向,导致磁性无法建立或被抵消。摩擦次数太少:磁化需要足够多的摩擦次数(通常20~30次以上)才能使磁畴充分排列。次数不足则磁性微弱,不足以吸引大头针。
22.(1) 同一方向 20-30 来回
(2)大头针
(3) 南极(S极) 北极(N极)
【详解】(1)用磁铁的北极(N 极)从钢针的一端顺着同一方向摩擦到另一端,重复20~30 次左右,注意不能来回摩擦。单向摩擦的目的是让钢针内部的磁畴按照统一方向排列,从而获得稳定的磁性;如果来回摩擦,磁畴的方向会被打乱,导致磁化效果减弱甚至抵消,无法让钢针有效磁化。
(2)用磁化后的钢针去靠近大头针,如果能吸引,说明钢针已经变成了小磁针。这是因为磁化后的钢针具有了磁性,而大头针是铁制物品,根据 “磁体能够吸引铁、钴、镍等物质” 的性质,若钢针能吸引大头针,就证明它已经具备了磁体的基本特征,成功变成了小磁针。
(3)化后的针头是南(S)极,针尾是北(N)极。这是因为在磁化过程中,根据 “异名磁极相互吸引” 的原理,当用磁铁的 N 极单向摩擦钢针时,靠近磁铁 N 极的针头会被感应出相反的 S 极,而远离磁铁的针尾则会感应出 N 极,从而形成了稳定的磁极分布。
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