3.利用磁铁辨别方向 一课一练-2025-2026学年科学三年级下册教科版

**基本信息** 该同步练习通过基础认知、理解应用、综合探究三层递进设计，覆盖磁铁指向性、地磁场等核心知识点，从概念记忆到实际情境应用，培养科学观念与探究实践能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|磁铁旋转方式、磁石、磁极名称等概念|填空题（如磁铁自由旋转方式）、选择题（磁极指向）、判断题（实验操作正误），夯实科学观念| |理解应用层|地磁场原理、磁极作用规律|简答题（磁极判断方法）、实验题（磁极辨别实验），训练科学思维与推理论证| |综合探究层|磁铁辨向实际应用|综合题（郊外徒步辨向），结合真实情境，提升探究实践与问题解决能力|

三年级科学下册（教科版·新教材）一课一练 3.利用磁铁辨别方向 上课铃声响起，三年级同学们快速坐好，准备开始科学课。 老师：同学们，上节课我们学习了利用太阳、树木、苔藓等自然物辨别方向。但大家想一想，如果遇到大雾、暴雨、阴天，或者在室内、山洞里，看不到太阳和树木，我们还能辨别方向吗？ 老师：没错！古人早就发现了一种神奇的工具——磁铁。磁铁有一个特殊的本领，自由转动静止后，能稳稳指向南北方向，这也是指南针的工作原理。今天这节课，我们就通过全套练习题，巩固磁铁的指向性、指南针原理、磁铁辨向实验的核心知识，弄懂磁铁为什么能指路、怎么正确用磁铁辨别方向。请大家拿出练习纸，我们逐题梳理、认真作答。 一、填空题 1.能让磁铁自由旋转的方式有__________、__________、__________等。 2.古人在两千五百多年前发现了一种能吸引铁的特殊石头，即______________。 3.要让包有白纸的磁铁自由旋转，可以用细线__________磁铁，也可以让磁铁__________在水面上，还可以把磁铁放置在可以自由旋转的__________上。 4.悬挂起来的条形磁铁可以稳定地指示方向，是___________在吸引它。 5.指南针能指示南北是因为地球是个“________”，由于磁极的相互作用，指南针的磁极会分别指向________。 6.水平自由旋转的条形磁铁停止转动后，总是指向南北方向，我们把指向南方的一端叫作_________，指向北方的一端叫作_________，这一特性是因为地球像一块巨大的磁铁，存在_________。 二、选择题 7.琦琦用指南针辨别方向时，发现红色磁性指针指向北方。她知道，红色部分是磁针的（ ）。 A.南极 B.北极 C.赤道 8.下列方法可能让条形磁铁指示方向的是（ ）。 A．放入水中 B．竖直悬挂 C．水平悬挂 9.科学课上，同学们用不同形状的磁铁做指示方向实验。下列说法错误的是（ ）。 A.只有条形磁铁能指方向 B.悬挂时磁铁要能自由转动 C.各种形状磁铁都能指南北 10.下列关于磁铁的说法，错误的是（ ）。 A.磁铁能吸引铁等金属 B.磁铁摔碎后，每一小块仍然有两个磁极 C.磁铁的磁性永远不会消失 11.外出迷路可以用指南针辨别方向，这是利用磁铁（ ）的性质。 A.吸铁 B.指南北 C.有颜色 12.用细线悬挂条形磁铁，待磁铁静止后，下列说法中正确的是（ ）。 A.磁铁两端会指向任意方向 B.磁铁N极指向南方 C.磁铁一端指向南方，一端指向北方 13.科科用环形磁铁指示方向时，按实际方向把纸放好后，环形磁铁的状态应该是（ ）。 A． B． C． 14.水平方向能自由转动的条形磁铁不能正确指示方向，最可能的原因是（ ）。 A.条形磁铁用细线悬挂 B.条形磁铁附近有铁 C.条形磁铁被白纸完全包裹（但磁铁仍可自由转动） 三、判断题 15.漂浮法实验中，将磁铁直接放入水中即可完成实验。（ ） 16.悬挂法实验中，细线系在磁铁的一端也能让磁铁水平自由旋转。（ ） 17.利用磁铁指示方向时要让磁铁自由转动。（ ） 18.在用条形磁铁指示方向时，不能靠近铁制物体。（ ） 19.我们在做“用条形磁铁指示方向”的实验时，先要把磁铁用白纸包裹起来，并在两端写上数字或（字母），便于观察。（ ） 20.磁铁只要处于静止状态，就能准确指示南北方向。（ ） 21.把磁铁悬挂静止后，指向北方的磁极叫作N极。（ ） 四、简答题 22.如何利用 “同极相斥、异极相吸” 的规律，需使用一块已知磁极的磁铁或指南针作为参照。请说明具体方法。 五、实验题 23.小明在家里找到了一块磁铁，但是这个磁铁磨损了，磁极标志看不清楚了，为了了解磁铁的磁极，他开始了探究。 （1）实验时，我们知道磁铁的A端被条形磁铁所吸引，那A端应该是什么极呢？请填写在上面括号里。 （2）磁铁指向南边的应该是（   ）。 A.N端 B.S端 C.F端 （3）下列哪样东西不会被磁铁所吸引？（   ） A.铁钥匙 B.不锈钢碗 C.木桶 六、综合题 24.巧用磁铁辨方向 周末，小轩跟着爸爸去郊外徒步游玩。走到一处陌生的林间小路，两人分不清方位了。爸爸拿出了几块磁铁，打算借助磁铁来辨别方向。结合课堂上学到的科学知识，一起来完成下面的问题吧。 （1）磁铁辨别方向的核心原理是什么？ （2）写出两种利用磁铁辨别方向的常用方法，并简要描述操作要点； （3）对比磁铁辨别方向和利用影子辨别方向的方法，说说磁铁辨别方向的优势。 参考答案 1．悬挂式 水浮式 支架式 【解析】能让磁铁自由旋转的方式有悬挂式、水浮式、支架式这三种，其中悬挂式是用绳子将磁铁悬挂起来，使磁铁在重力和拉力的作用下能够在水平方向自由转动；水浮式是把磁铁固定在泡沫、木块等漂浮物上，让它漂浮在水面，借助水的浮力实现自由旋转；支架式是将磁铁放置在支架的尖端，利用支架的支撑让磁铁可以绕顶端自由转动，同时减少摩擦力的影响。 2．磁石 【解析】磁石是天然存在的、具有磁性的矿石，能天然吸引铁制品。早在两千五百多年前的春秋时期，我国古人就发现了磁石吸铁的特性。 3．悬挂 漂浮 支架 【解析】让磁铁自由旋转，以探究磁极指向性的三种典型实验方法： ①悬挂：用细线把包有白纸的磁铁悬挂起来，磁铁不受外力约束，能自由转动，最终会停在南北方向上。 ②漂浮：让包有白纸的磁铁，整体漂浮于水面上，水的阻力很小，磁铁可以自由旋转，同样会指向南北。 ③支架：把磁铁放置在可以自由旋转的支架上（如尖顶支架），磁铁能绕支点自由转动，以此观察它的指向。 这三种方法的核心都是让磁铁在几乎不受阻碍的情况下自由旋转，从而验证磁铁具有指示南北方向的特性。 4.地球磁场（或地磁场） 【解析】地球本身就是一个巨大的天然磁体，周围存在地磁场。自由悬挂的条形磁铁能在地磁场的磁力作用下，自动转动并静止指向南北方向，所以是地磁场吸引并指引磁铁定向。 5.大磁铁 南北 【解析】地球内部具有磁性，相当于一块巨大的磁铁，其地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。根据“异极相吸”的规律，指南针的N极（指北极）会指向地磁南极（即地理北极附近），S极（指南极）会指向地磁北极（即地理南极附近），从而帮助我们辨别方向。 6.南极 北极 地磁场 【解析】磁铁具有指示南北的特性。地球本身是一个巨大的磁体，周围存在地磁场。当磁铁能够自由旋转时，在地磁场的作用下，静止后磁铁的一端会指向地理北极附近，另一端指向地理南极附近。我们把指向南方的一端叫作南极，指向北方的一端叫作北极。 7．B 【解析】指南针是利用磁铁指示南北方向的仪器。磁针静止时，指向北方的一端称为北极，指向南方的一端称为南极，通常红色端标记为北极。题目中红色磁性指针指向北方，因此红色部分是磁针的北极。故选B。 8．C 【解析】A．将条形磁铁放入水中，条形磁铁下并没有漂浮物，水会对磁铁产生浮力、阻力等影响，并且磁铁在水中不能自由地在水平面上转动，所以不能指示方向； B．竖直悬挂条形磁铁，磁铁沿竖直方向，受重力影响无法自由转动到水平状态，不能指示方向； C．水平悬挂的条形磁铁可以在水平面内自由转动，静止后会一端指南一端指北，能够指示方向。 故选C。 9．A 【解析】磁铁具有指示南北的性质，这是所有磁铁的共同特点，和形状无关，所以各种形状的磁铁都能指南北。实验时，磁铁需要能自由转动，这样才能在地球磁场的作用下指向正确的方向。 选项A说“只有条形磁铁能指方向”，这是错误的；选项B和C的说法都是正确的。故选A。 10．C 【解析】A．磁铁具有磁性，能够吸引铁、镍、钴等金属材料，该说法符合磁铁的基本性质，说法正确； B．磁铁断裂后，断裂处的两端会形成新的磁极，每一小块依然具备南北两个磁极，说法正确； C．磁铁的磁性并非永久存在，受到高温、剧烈撞击或不当存放等影响时，磁性会减弱甚至消失，该说法过于绝对，说法错误。 故选C。 11．B 【解析】磁铁具有指示南北的性质，自由转动的磁针静止时总能一端指南、一端指北。指南针利用这一特性来确定方位，帮助人们辨别方向。吸铁性质用于吸引铁制品，颜色属于外观特征，两者均无法实现辨别方向的功能。故选B。 12．C 【解析】A. 磁铁具有指向性，静止时指向固定方向，不会指向任意方向，A选项错误； B. 磁铁静止时，N极指向北方，S极指向南方，B选项错误； C. 磁铁具有指南北的性质，静止时一端指向南方，一端指向北方，C选项正确。 故选C。 13．A 【解析】地球本身是一个大磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，因此自由转动的磁铁静止后，磁铁的N极（北极）会指向地理北方，S极（南极）会指向地理南方，这是磁铁指示方向的基本规律。 A中环形磁铁涂色端为N极（北极），此时N极指向了北方，符合“N极指向北，S极指向南”的指示方向规律，该选项状态正确。 B中环形磁铁整体是浅色，没有区分南北极，无法满足指示南北方向的要求，状态不符合题目要求，该选项错误。 C中涂色端N极朝向了西侧，不符合磁铁静止后N极指向北的规律，因此该选项错误。 故选A。 14．B 【解析】A．细线悬挂是为了减小摩擦，使磁铁能自由转动，有利于指示南北方向，A选项错误。 B．磁铁能吸引铁，附近有铁制品会干扰磁铁，导致无法正确指示方向，B选项正确。 C．白纸不能被磁铁吸引，包裹磁铁不会影响其磁性及指向，C选项错误。 故选B。 15．× 【解析】磁铁的密度通常大于水，直接放入水中会下沉，无法漂浮。在漂浮法实验中，应将磁铁放置在软木片、泡沫塑料等可漂浮的物体上，才能使其浮在水面指示方向。 16．× 【解析】磁铁悬挂法实验要求磁铁悬挂在重心位置才能水平自由旋转。细线系在磁铁一端会导致重心偏移，磁铁倾斜无法保持水平，因此不能自由旋转。故表述错误。 17．√ 【解析】磁铁具有指示南北的性质。地球周围存在磁场，当磁铁能够自由转动时，在地磁场的作用下，静止后一端指南，一端指北。如果磁铁受到阻碍无法自由转动，就无法准确指示方向，所以使用时必须让磁铁自由转动。 18．√ 【解析】磁铁具有磁性，能够吸引铁制品，且在地磁场作用下可指示南北方向。铁制物体靠近时会干扰磁场，吸引磁铁导致其偏离南北指向。为避免干扰确保指示准确，操作时需远离铁制物体。 19．√ 【解析】验证磁铁指示方向特性时，需排除原有磁极标识的干扰。包裹白纸遮盖原有符号，并用数字或字母重新标记两端，既能区分磁铁两头，又能避免已知信息影响观察，确保通过静止后的指向客观判断南北极，该操作步骤正确。 20．× 【解析】磁铁能够指示南北方向是因为地球本身是一个大磁体，磁铁在自由旋转时会受到地球磁场的作用而指向磁南北极。但题目中提到的“静止状态”并不保证磁铁能自由旋转，如果磁铁被固定或放置在有干扰的环境中，即使静止也无法准确指示方向。因此，该说法错误。 21．√ 【解析】磁铁具有指示南北方向的性质。自由悬挂静止时，指向北方的磁极被称为北极，用字母N表示；指向南方的磁极被称为南极，用字母S表示。依据这一科学定义，指向北方的磁极叫作N极的说法是正确的。 22．方法： ①准备一块已知磁极的条形磁铁（或指南针）； ②用已知磁铁的N极靠近无标识磁铁的一端，若相互吸引，说明该端是S极，若相互排斥，则是N极； ③用同样方法测试无标识磁铁的另一端，标注对应的N极或S极； 核心是利用 “同极相斥、异极相吸” 的规律，借助已知磁极的磁铁作为 “参照物”，步骤需清晰可操作。 【解析】准备参照物：取一块已知南北极的条形磁铁（或指南针）。指南针本身具有明确的N极和S极，其N极指向地理北极，S极指向地理南极，可作为天然的磁极参照。 靠近测试：将未知磁铁的一端缓慢靠近已知磁铁的N极。 若相互吸引，说明该端为S极（异极相吸）。 若相互排斥，说明该端为N极（同极相斥）。 确定另一极：一旦确定一端的磁极，另一端自然为其 opposite 极（即若一端为N极，另一端必为S极）。 23．(1)S（南） (2)B (3)C 【解析】（1）磁铁的基本性质是异名磁极相互吸引，图中条形磁铁靠近A端的是N极（北极），A被N极吸引，因此A端是S极（南极）。 （2）自由静止的磁铁，S极（南极）天然指向地理南方，N极（北极）指向地理北方。 故选B。 （3）磁铁只能吸引铁、钴、镍这类铁磁性材料，铁钥匙、不锈钢碗都含铁，可以被吸引；木桶由木材制成，不含可被磁铁吸引的材料。 故选C。 24.(1）磁铁辨别方向核心原理是地球是大磁体有地磁场，磁铁磁极受地磁场作用，同名磁极相斥、异名磁极相吸，使磁铁N极指向地磁南极（地理北极附近），S极指向地磁北极（地理南极附近）。 （2）①悬挂法：细线系磁铁中间悬挂，静止后根据磁极指向辨别。 ②水浮法：磁铁放泡沫塑料上再放入水，静止后根据磁极（一般标N、S极）指向辨别。 （3）磁铁辨别方向的优势：不受时间限制（影子法依赖太阳，夜晚不可用，磁铁法任何时间都行）；不受天气限制（影子法阴天等不可用，磁铁法无论天气如何都能用）。 【解析】（1）地球本身是一个大磁体，存在地磁场。磁铁具有磁性，其磁极会受到地磁场的作用。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），磁铁的北极（N极）会指向地球的地磁南极（地理北极附近），磁铁的南极（S极）会指向地球的地磁北极（地理南极附近）。 （2）水浮法操作要点：把一块条形磁铁放在泡沫塑料上，然后将泡沫塑料放入水中。待泡沫塑料和磁铁静止后，根据磁铁的磁极指向来辨别方向（一般磁铁上会标注N、S极）。因为水的浮力使磁铁能自由转动，从而受地磁场作用指向南北。 悬挂法操作要点：用一根细线系在条形磁铁的中间位置，将磁铁悬挂起来。让磁铁自由转动，当磁铁静止时，根据磁铁的磁极指向辨别方向。这种方法能使磁铁在水平方向上自由转动，进而在地磁场作用下稳定指向南北。 （3）不受时间限制，利用影子辨别方向依赖于太阳的位置，不同时间影子方向不同，且夜晚无法使用。而磁铁辨别方向基于地磁场，任何时间都能进行。 不受天气限制 ，影子辨别方向在阴天等看不到太阳的天气无法准确使用。磁铁辨别方向只与地磁场有关，无论晴天、阴天、雨天等天气条件都能发挥作用。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 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