1.7制作指南针（知识点+同步训练)-2025-2026学年科学三年级下册教科版

1.7制作指南针(知识点+同步训练) 知识点： 1.在九百多年前，水浮式指南针已在我国海船上使用，为船只导航。 2.制作完成后，组内测试指南针，有针对性地修改。 3.制作水浮式指南针 （1）实验器材：针、泡沫塑料小球、水、圆纸、塑料小碗等。 （2）制作方法： ①磁化针，用条形磁铁的一端在针上沿同一方向摩擦； ②用针粗的一端接近指南针，确定已经磁化的针的磁极； ③将针穿过泡沫塑料小球，轻轻地放在盛满水的塑料小碗中； ④待针静止后，根据针的指向在纸上标出方位。 （3）成品评价：成品与设计方案一致，轻巧简便。指针旋转灵敏，能正确指示8个方向。 4.悬挂式指南针设计方案 （1）材料：细绳、针、条形磁铁、支架、指南针等。 （2）原型启发：指南针。 （3）设计原理：地球的磁场作用以及磁极间的相互作用。 （4）制作方法： ①磁化针，用条形磁铁的一端在针上沿同一方向摩擦； ②用针粗的一端接近指南针，确定已经磁化的针的磁极； ③用细绳系在针的中间位置，并将其悬挂在支架上，轻轻转动针； ④待针静止后，将方位盘的南北与针的南北极相对应。 同步训练： 一、选择题 1．下列材料中，不能用来制作简易指南针底座的是（    ）。 A．小木盒 B．纸盒子 C．铁钉 2．自制指南针不可缺少的是（   ）。 A．磁针 B．外壳 C．吊线 3．小明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 4．下列不适合作为设计指南针的评价标准的是（    ）。 A．设计材料的选择与成本 B．磁针能灵活转动，简便实用 C．设计速度快，用时短 5．在制作指南针时，以下小朋友的做法错误的是（   ）。 A．明明按照自己的设计方案，准备好材料，认真制作 B．方方自己带来了材料，她自己制作，不让其他同学使用她的材料 C．辰辰在制作指南针时，与同学们边制作，边修改不合适的地方 6．测试摩擦的钢针是否有磁性时，我们可以选用下面材料（   ）。 A．橡皮 B．大铁钉 C．大头针 7．在制作指南针时，下列行为正确的是（   ）。 A．我们要完全按照做好的设计图来制作指南针 B．在制作时觉得不合适的地方可以边修改边制作 C．制作指南针时只管自己做，不和其他同学商量 8．关于自制指南针的评价标准，下面说法正确的是（   ）。 A．材料越昂贵越好 B．表盘方向数量可随意设定 C．要兼顾轻巧简便和外观美观 9．下列磁化小磁针的过程中，做法正确的是（   ）。 A．手按住针尖，用条形磁铁的一端来回摩擦 B．手按住针尖，用条形磁铁的N极沿着一个方向摩擦 C．手拿着小磁针在条形磁铁上反复摩擦 10．小红制作的指南针静止后无法准确指南北，下列原因中最不可能的是（    ）。 A．钢针没有被成功磁化，不具有磁性 B．制作时用的是磁铁的中间部位摩擦钢针 C．指南针旁边放了一本语文书 二、填空题 11．我们制作的指南针是__________指南针，也可以制成__________指南针。 12．我们在制作指南针时，要保证磁针的旋转__________。 13．回顾制作指南针的过程，若遇到小磁针磁性弱的困难，可通过用磁铁的一极__________摩擦小磁针的方法克服。 14．检验钢针是否磁化，可以用它去吸引________或靠近______观察是否发生偏转。 15．制作指南针时，若使用的材料是钢针，磁化后需要检验磁性，检验的方法是________。 三、判断题 16．在利用磁铁摩擦钢针时，我们反复摩擦的次数越多，钢针磁性越强。( ) 17．根据自制指南针的评价标准，完成对指南针的评价。( ) 18．水浮式指南针简单方便，所以它在我们生活中应用很广泛。( ) 19．判断自制磁针的南北极时，可以用悬挂磁针的方法，观察它静止时的指向。( ) 20．我们制作指南针可以有多种形式，只要能指示南北方向就可以。( ) 四、简答题 21．小明制作指南针时，用磁铁来回摩擦钢针，最后发现钢针无法指示方向，你能说出原因吗？正确的做法应该是什么？ 22．为什么 “让磁针自由旋转” 是制作指南针的关键？请结合地球磁场的作用解释。 五、实验题 23．周末，小明带着自己在科学课上做的简易指南针，跟着爸妈去城市郊野公园露营，爬到小山坡上看日落，开始小磁针转动很慢，山风一吹，指南针被吹得滚来滚去，指针晃半天都静不下来。晚上回到家，开始改进。 (1)“风一吹，指南针就晃动”主要影响指南针的（   ）。 A．颜色 B．美观 C．材质 D．抗干扰性能 (2)“小磁针转动很慢”主要影响指南针的（   ）。 A．转动灵活性 B．硬度 C．大小 D．厚度 (3)解决风一吹就晃动最有效的改进方法是（   ）。 A．放入透明玻璃杯并盖紧杯盖 B．更换彩色材料 C．增大体积 D．增加重量 (4)改进后测试指南针效果，不需要测试的是（   ）。 A．是否准确指南北 B．受风干扰情况 C．转动灵活性 D．颜色是否好看 第2页，共4页 第1页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B C B C B C B C 1．C 【详解】指南针的磁针具有磁性，底座材料不能干扰磁针指向，应选用不被磁铁吸引的材料。小木盒和纸盒子不会被吸引，适合制作底座；铁钉是铁制品，会被磁针吸引，影响指南针正常工作。故选C。 2．A 【详解】指南针是利用磁铁能指示南北方向的性质制成的。制作指南针必须具备能被磁化且能自由转动的针，这样才能在磁力作用下指向南北。外壳用于保护，吊线用于悬挂，二者虽有用但非核心指示部件，唯有磁针是功能实现的关键。故选A。 3．B 【详解】A．用更细的细线悬挂会使指南针稳定性变差，更容易受风摆动。 B．将指南针挂进透明玻璃瓶中可以阻挡风吹，同时透明材质不影响观察方向。 C．给小磁针涂鲜艳颜色只能改变外观，不能起到防风的作用。 故选B。 4．C 【详解】A．材料选择与成本关系到制作的可行性和经济性，是合理的评价维度。 B．磁针灵活转动且简便实用是指南针的核心功能要求，是合理的评价维度。 C．设计速度快慢属于制作过程的表现，不能反映指南针本身的质量好坏，不适合作为产品评价标准，符合题意。 故选C。 5．B 【详解】A．依据设计计划准备素材并专注制作，符合规范，选项不符合题意； B．科学活动提倡合作分享，独占材料不利于共同进步，选项符合题意； C．制作中及时调整改进并与同伴协作，符合实践要求，选项不符合题意； 故选B。 6．C 【详解】A．橡皮属于橡胶制品，不能被磁铁吸引，无法用来检测磁性，选项不符合题意； B．大铁钉虽然能被磁铁吸引，但体积较大且重，摩擦后的钢针磁性较弱，可能无法吸起，不便于观察，选项不符合题意； C．大头针由铁制成且体积小、重量轻，容易被磁化后的钢针吸引，现象明显，适合用来检测，选项符合题意； 故选C。 7．B 【详解】A．设计图是制作的参考，实际操作中可能会遇到问题，完全照搬不利于成品完善。 B．制作过程中发现问题及时调整修改，符合工程制作中不断改进优化的原则。 C．制作过程中与同学交流商量可以集思广益，解决遇到的困难，只管自己不做交流不利于问题解决。 故选B。 8．C 【详解】A．制作指南针重在原理实现与实用性，成本高低不影响其功能，普通材料即可完成制作，选项不符合题意； B．指示方向需要准确的方位标识，通常分为东、南、西、北等固定方位，任意设定数量会导致功能失效，选项不符合题意； C．优秀的制作作品应当便于携带和操作，同时良好的外观设计能体现制作的精细程度，实用性与美观性相结合是合理的评价标准，选项符合题意； 故选C。 9．B 【详解】A. 来回摩擦会使钢针内部磁性排列混乱，无法获得稳定磁性，A 选项错误。 B. 用磁铁一极沿一个方向摩擦钢针，能使小磁针磁化，方法正确，B 选项正确。 C. 手持小磁针在磁铁上摩擦不易操作且方向难控制，无法有效磁化，C 选项错误。 故选B。 10．C 【详解】A．指南针依靠磁性指示方向，钢针若未磁化则没有磁性，无法指向南北，是可能造成故障的原因。 B．磁铁中间部位磁性最弱，在此处摩擦钢针难以使其带上磁性，是可能造成故障的原因。 C．语文书不是磁铁，也没有磁性，放在指南针旁边不会干扰其正常工作，不是造成故障的原因。 故选C。 11． 水浮式 悬挂式 【详解】根据让磁针自由转动的方法不同，小学生自制指南针最常见的两种就是：借助水的浮力让磁针转动的水浮式指南针，和用线悬挂磁针让磁针转动的悬挂式指南针。 12．自由 【详解】指南针是利用磁针受地磁场作用指示方向的。如果磁针旋转不自由，就无法准确指向南北。为了让磁针能自由地受到地磁场作用，在制作指南针时，要保证磁针的旋转自由。 13．沿同一方向 【详解】当我们制作指南针时，需要让钢针变成有磁性的“小磁针”，方法是用磁铁的一个磁极（比如N极或S极）沿着钢针同一个方向多次摩擦（例如总是从针尖向针尾摩擦，或者反过来，但方向要一致）。这样，钢针内部的微小磁粒会排列整齐，从而带上磁性，能像磁铁一样吸引铁屑或指向南北。这个过程就叫磁化。 14． 大头针 指南针 【详解】检验钢针是否磁化，有两种常用方法：用它去吸引铁制物品（如大头针），如果能吸引，说明钢针已经磁化；用它靠近指南针，观察小磁针是否发生偏转，若偏转则说明钢针有磁性。 15．用钢针靠近大头针，观察是否能吸引 【详解】磁体具有吸引铁制物品的性质，能吸引就说明钢针被磁化，有了磁性。 16．× 【详解】利用磁铁摩擦钢针，其磁性会随摩擦次数的增加而增强，但当钢针达到磁饱和状态后，其磁性将不再增强。 17．√ 【详解】在科学实践活动中，对自制指南针进行评价时，应先制定明确的评价标准，再依据这些标准从准确性、稳定性、制作工艺等方面对指南针进行客观评价，这样的操作流程符合科学探究的规范，因此题干的表述是正确的。 18．× 【详解】指南针是利用磁铁指示方向的仪器，水浮式是指南针的一种早期形式。虽然其结构简单易制作，但受容器和水体限制，携带不便且稳定性差，容易受外界环境干扰。现代生活中普遍使用的是便携式磁针指南针及电子导航系统，水浮式指南针并未得到广泛应用。 19．√ 【详解】地球本身具有磁场，磁针在自由悬挂状态下会受到磁场作用，静止时指向地理北方的一端是磁针的北极，另一端是磁针的南极。这种方法利用磁针与地球磁场的相互作用，可直接识别磁针的南北极方向。故题目表述正确。 20．√ 【详解】磁铁具有指示南北方向的特性，这是制作指南针的基本原理。只要装置能让磁针自由转动，不受过多摩擦阻力影响，无论是水浮、悬挂还是支撑方式，都能实现指示方向的功能。因此制作形式可以多样，核心在于能否准确指示南北。 21．原因：用磁铁来回摩擦钢针时，磁场方向相互抵消，钢针无法被有效磁化，因此不能指示方向。 正确做法：用磁铁的一个磁极沿钢针同一方向反复摩擦20-30次，完成磁化。 【详解】磁化的原理是让钢针内部的磁畴排列方向变得一致。来回摩擦：相当于一会沿一个方向摩擦，一会沿反方向摩擦，会让钢针内部的磁畴排列相互抵消、杂乱无章，无法形成稳定的磁极，所以钢针无法被有效磁化，也就不能指示方向。正确做法：用磁铁的一个磁极，沿钢针从一端到另一端，同一方向反复摩擦20-30次，这样才能让钢针内部磁畴排列整齐，被成功磁化。 22．“让磁针自由旋转”是关键，因为只有让磁针自由旋转，它才能在地球磁场的作用下自动指向北方，从而指示方向。 【详解】地球本身就像一个巨大的磁铁，会产生磁场，方向大致从南到北（磁北极在地理南极附近，磁南极在地理北极附近）。这个磁场会对其他磁铁产生作用力。 指南针的磁针是一个小磁铁，有北极和南极。当它自由旋转时（例如，放在光滑的轴上或浮在水面上），几乎没有摩擦，可以轻松移动。地球磁场的力量很微弱。如果磁针不能自由旋转，它会被固定住，无法在地球磁场的吸引下转动。只有自由旋转，磁针的北极才能被地球磁场的南极吸引（指向地理北方），南极被地球磁场的北极吸引（指向地理南方），这样磁针就能自动对齐地球磁场，为我们指示南北方向。 23．(1)D (2)A (3)A (4)D 【详解】（1）风属于外界干扰因素，风一吹指针就晃动，说明外界干扰容易影响指南针工作，因此这是影响了指南针的抗干扰性能。 故选D。 （2）小磁针转动慢，说明小磁针不能灵活转动，因此主要影响的是指南针的转动灵活性。 故选A。 （3）要解决风一吹就晃动的问题，核心是阻挡风直接吹到指南针，把指南针放入透明玻璃杯盖紧，就能隔绝风的影响，是最有效的方法；其他选项都不能解决风的干扰。 故选A。 （4）指南针的作用是指示方向，改进后只需要测试指示方向是否准确、是否还受风干扰、转动是否灵活，颜色好不好看不影响指南针的功能，不需要测试。 故选D。 答案第2页，共5页 答案第1页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $