内容正文:
1.5制作小磁针(知识点+同步训练)
知识点:
1.被磁铁吸引过的回形针会带一些磁性,也可以吸引一些回形针。
2.磁化是让没有磁性的物体获得磁性的过程。
3.同一根条形磁铁,两端的磁性比中间的磁性强得多。即磁极的磁性最强。
4.在摩擦针时,用手按住针头,用磁铁的北极(N 极),从针头往针尾方向摩擦,磁化后针尾的磁极为南极(S极)。制作磁针要小心,防止扎手!
5.使针获得更强磁性的方法:
(1)用磁性强的磁铁摩擦;
(2)摩擦的次数尽量多一些;
(3)摩擦时,沿着同一个方向摩擦。
6.检测磁针磁性强弱的方法
(1)用磁针的一端吸引铁屑,记录吸引的铁屑数量。吸引的铁屑越多,说明磁针的磁性越强。
(2)将磁针用细线悬挂,使其自由旋转。用手拨动磁针旋转,记录停止所需时间。所需时间越短,磁性越强。
(3)用大头针或回形针从远处缓慢靠近磁针的一端。记录大头针或回形针刚好被吸引时与磁针的距离。距离越长,磁性越强。
7.在宋代,人们就已经掌握了多种人工磁化的方法,使铁制品获得磁性。比如,在《梦溪笔谈》中有记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南。”其中还记述了“水浮多荡摇,指爪及碗唇上皆可为之,运转尤速,但坚滑易坠,不若缕悬为最善······”。
8.磁铁的磁性强弱与磁针的磁性强弱的关系:磁铁的磁性越强,磁针获得的磁性也会越强。
9.摩擦次数和方向与磁针的磁性强弱的关系:摩擦次数多、沿着一个方向摩擦的磁针磁性强;摩擦次数少、来回摩擦的磁针磁性弱。
10.用磁化后的针尖靠近指南针的S极,指南针若发生偏转,说明针尖是S极,针头是N极。若没有明显现象,说明针尖是N极,针头是S极。
同步训练:
一、选择题
1.下列材料中,能用来制作小磁针的是( )。
A.塑料针 B.铜针 C.缝衣钢针 D.木针
2.制成的小磁针具有的基本特性是( )。
A.能吸引塑料 B.能指示南北方向 C.能发光发热 D.能变长变短
3.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
4.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
5.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
6.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
7.下列因素中,会让小磁针磁性变强的是( )。
A.用磁铁中间摩擦B.减少摩擦次数C.用磁铁两极多摩擦几次 D.来回摩擦
8.宋代《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋,则能指南。”这里制作磁针的方法是( )。
A.磁铁吸针 B.磁石磨针 C.火烧铁针 D.铁针打磨
9.检测钢针是否被磁化的简单方法是( )。
A.看钢针的颜色变化
B.用钢针靠近大头针,观察是否吸引
C.将钢针放入水中,看是否漂浮
D.用手摸钢针,感受是否有磁性
10.下列哪种方法能成功磁化缝衣针,制成小磁针?( )
A.用磁铁的一极沿同一方向摩擦缝衣针多次
B.用磁铁在缝衣针上随意来回摩擦
C.把缝衣针放在纸上暴晒
D.用手反复摩擦缝衣针
二、填空题
11.制作指南针在磁化钢针这个步骤时,应该用磁铁______摩擦。
12.小华要制作小磁针,他可以用______去摩擦钢针,让______获得磁性。
13.自由转动的小磁针静止后,一端总是指向______方,另一端指向______方。
14.磁化后的钢针能吸引大头针,说明钢针获得了__________。
15.让没有磁性的物体获得磁性的过程叫_________。
三、判断题
16.制作小磁针,摩擦钢针的次数越少,磁性越强。( )
17.不同小组做磁铁指示方向的实验,结果应该是一样的。( )
18.把制作好的小磁针放在桌面上,就能直接判断出它的南北极。( )
19.制作小磁针的关键是让缝衣针获得磁性,这个过程叫摩擦。( )
20.制作小磁针时,来回摩擦钢针会让小磁针的磁性更强。( )
四、简答题
21.制作小磁针时,手按住针头,用磁铁的北极,从针头往针尾方向摩擦。磁化后的针头和针尾分别是哪一极?可以怎样判断?
22.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?
五、综合题
23.我国古代先民很早就与磁石结下不解之缘:早在战国时期,《韩非子·有度》就记载了“先王立司南以端朝夕”,先民们在狩猎、农耕、行军的实践中偶然发现天然磁石既能吸铁,还能不受外力干扰时稳稳指向南北,由此发明了世界上最早的地磁定向工具,开启了人类定向技术的先河。结合这段历史,完成下列题目:
(1)把天然磁石打磨后自由悬挂,静止后总会稳定指向( )方向。
A.东西 B.南北 C.随机
(2)先民们观察到磁石静止时总有一端指向南方,这一端在现代物理学中被称为磁石的( )。
A.北极 B.南极 C.东极
(3)无论古人把磁石雕琢成勺形、磨成针形还是铸为条形,它始终具备的基本属性是( )。
A.没有磁极 B.只有1个磁极 C.有2个磁极
(4)两千多年前,我国古代先民利用天然磁石指示南北的核心定向工具,正是《韩非子》中记载的( )。
A.司南 B.浑天仪 C.风车
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
B
A
B
C
B
B
A
1.C
【详解】小磁针需要能被磁化的材料,如铁或钢。选项中,塑料针、铜针和木针均不能被磁化,而缝衣钢针由钢制成,可以被磁化并保持磁性,因此适合制作小磁针。故选C。
2.B
【详解】A.塑料不是磁性材料,磁铁不能吸引塑料,因此A选项错误。
B.小磁针具有磁性,可以自由转动并指向地球的磁极,因此能指示南北方向,B选项正确。
C.磁铁本身不会发光或发热,因此C选项错误。
D.磁铁没有改变形状的特性,因此D选项错误。
故选B。
3.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。
4.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。
5.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。
6.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。
7.C
【详解】A. 磁铁中间磁性较弱,用中间摩擦小磁针无法有效传递磁性,无法增强磁性。A选项错误。
B. 减少摩擦次数会减弱磁化作用,磁性不会变强。B选项错误。
C. 磁铁两极磁性最强,多次摩擦能充分磁化小磁针,增强其磁性。C选项正确。
D.来回摩擦会使小磁针内部的磁畴排列混乱,相当于反复磁化和退磁,无法使其获得稳定的磁性,甚至会使其磁性减弱。D选项错误。
故选C。
8.B
【详解】磁铁能使铁制品磁化,具有磁性。题干“以磁石磨针锋”指用磁石摩擦针尖来制作指南针,该方法直接对应选项B“磁石磨针”。其他选项如A“磁铁吸针”可能无法有效磁化,C“火烧铁针”和D“铁针打磨”与磁化过程无关。故选B。
9.B
【详解】A.磁化不会改变物体的颜色,无法通过观察颜色变化来判断磁性。
B.磁化的钢针具有磁性,能够吸引铁质物体如大头针,这是检测磁性的有效方法。
C.磁化不影响物体在水中的浮沉状态,钢针放入水中通常会下沉,与磁性无关。
D.磁性无法通过触摸感知,因为磁力不是可触摸的性质。
故选B。
10.A
【详解】磁化铁质物体时,用磁铁的一极沿同一方向多次摩擦可使物体内部磁畴有序排列,从而获得磁性。选项A的方法符合这一原理;选项B随意来回摩擦会导致磁畴混乱,无法有效磁化;选项C暴晒仅涉及热效应,与磁性无关;选项D手摩擦无磁性材料参与,不能磁化。故选A。
11.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。
12. 条形磁铁 钢针
【详解】制作小磁针时,常用条形磁铁沿同一方向反复摩擦钢针,这个过程叫磁化。钢针是铁质材料,容易被磁化,摩擦后就能获得磁性,变成可以指示方向的小磁针。
13. 南 北
【详解】地球本身是一个巨大的磁体,会对小磁针产生磁力作用。 小磁针静止时,一端总是指向南方,另一端指向北方,这就是指南针能指示方向的原理。
14.磁性
【详解】磁性的重要特征是能吸引铁、钴、镍等铁磁性物体,钢针吸引大头针是其具有磁性的直接表现。
15.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。
16.×
【详解】磁化钢针时,摩擦次数增加会使磁性增强,因为更多摩擦能更好地排列钢针内部的磁性粒子;反之,摩擦次数减少则磁性减弱。题目中的说法与这一规律相反。
17.√
【详解】磁铁指示方向的原理是磁铁在磁场中会指向特定方向,地球本身具有稳定的磁场,磁铁会指向地球的磁北极和磁南极。因此,无论哪个小组进行实验,只要实验条件相同,磁铁指示的方向结果都会相同。
18.×
【详解】小磁针需要能够自由转动才能指示南北方向。把小磁针直接放在桌面上,由于受到较大的摩擦力,它可能无法自由转动,因此不能直接判断出它的南北极。故该说法错误。
19.×
【详解】题目涉及磁化过程的知识。让缝衣针获得磁性的过程称为磁化,摩擦只是实现磁化的一种方式,因此题干中“这个过程叫摩擦”的说法不准确。
20.×
【详解】制作小磁针时,应沿同一方向摩擦钢针,使内部磁畴的排列方向一致,从而使钢针磁化。来回摩擦会使钢针内部的磁畴排列混乱,不能使其获得磁性或磁性很弱,故题干说法错误。
21.针头是南极(S极),针尾是北极(N极)。
利用已知磁极的磁铁靠近磁化后的小磁针: 若磁铁北极吸引针头,说明针头是南极(S极);若磁铁北极排斥针尾,说明针尾是北极(N极)。
【详解】用磁铁的北极沿同一方向摩擦物体时,摩擦的起点(接触磁铁的一端)会形成相反的磁极;摩擦的终点会形成相同的磁极。这里用磁铁的北极从针头往针尾方向摩擦:摩擦的起点是针头(最先接触磁铁北极),因此针头会被磁化为南极(S极);摩擦的终点是针尾(最后离开磁铁北极),因此针尾会被磁化为北极(N极)。
判断磁极可以利用磁极间的相互作用来验证,若是异名磁极则相吸,若是同名磁极则相斥。
22.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。
23.(1)B
(2)B
(3)C
(4)A
【解析】【小题1】天然磁石具有地磁指向性,自由悬挂时会受地球磁场的异名磁极吸引,稳定指向南北方向。
【小题2】磁石的南极S极会稳定指向北方。
【小题3】任何磁体无论形状、大小,都必然存在两个相互对应的磁极(北极和南极),不存在单磁极磁体。
【小题4】司南是世界上已知最早的地磁定向工具,以天然磁石雕琢成勺形,放置在光滑铜盘上静止时勺柄指向南方;浑天仪是古代天文观测仪器,用于测量天体位置;风车是利用风力的动力工具,均与磁石定向无关。
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