5.制作小磁针 一课一练-2025-2026学年科学三年级下册教科版
2026-06-09
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摘要:
**基本信息**
聚焦“制作小磁针”核心知识点,通过基础巩固、实验应用、历史综合三层设计,实现科学观念建构与探究实践能力递进。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|磁化概念、制作步骤、指南针结构|填空题(如“磁化定义”)、选择题(如“摩擦方向”)直接考查核心概念,夯实科学观念|
|进阶层|实验操作、磁极判断、磁化效果影响因素|实验题(如“小磁针制作与检测”)结合动手过程,培养探究实践能力|
|拓展层|古代指南针发展、技术迭代与实际应用|综合题(如“司南到旱罗盘演变”)融合历史情境,提升科学思维与态度责任|
内容正文:
三年级科学下册(教科版·新教材)一课一练 5.制作小磁针
上课铃声响起,同学们坐姿端正,准备开始科学课。
老师:同学们,之前我们认识了天然磁铁、指南针和地磁场。但大家有没有思考过,普通的钢针、缝衣针本来没有磁性,为什么能变成可以指南北的小磁针呢?今天我们就来学习磁化现象、自制小磁针、指南针制作工艺的相关知识,了解古人制作指南针的智慧,掌握人工磁化的科学方法。
老师:这节课的练习题会带我们回顾磁化的概念、正确操作方法、实验注意事项和古代指南针的发展历史,大家跟着老师的引导,认真思考、完成练习。
上课铃声响起,三年级同学们迅速坐端正,准备开启新一节科学巩固课。
老师:同学们,上节课我们认识了磁铁可以自由旋转、指示南北方向,也了解了简单的指南针用法。今天我们继续深入学习,重点弄懂地磁场、磁极相互作用、指南针工作原理、生活中的磁应用这些核心知识。
老师:大家知道吗?古人航海、出行辨别方向,全靠指南针!磁铁之所以能稳稳指南北,根本原因是我们的地球自带磁场。这节课我们通过全套练习题,一步步吃透知识点,大家认真审题、静心思考。
一、填空题
1.使没有磁性的物体获得磁性的过程叫作______________。
2.制作指南针时,用磁铁的一极沿一个方向摩擦钢针,能让钢针磁化,获得_______。
3.标准指南针一般包括________、________、支架和外壳四部分。
4.利用人工磁化的方法制作小磁针时,我们发现,磁铁的磁性越强,小磁针被磁化后的磁性越___________。
5.______是让没有磁性的物体获得磁性的过程。
6.我们制作小磁针时,要用磁铁的磁极在钢针上沿________方向摩擦,重复 20~30 次。
二、选择题
7.沈括在《梦溪笔谈》中有记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南。”描述的现象被称为( )。
A.磁化 B.消磁 C.换磁
8.科科发现,被磁铁吸引过的回形针也能吸引其他回形针。这种现象叫作( )。
A.磁化 B.消磁 C.导电
9.小明用磁铁摩擦缝衣针后,缝衣针具有磁性,这种现象叫( )。
A.磁化 B.摩擦 C.消磁
10.小华在列车上读宋朝科学家沈括所写的《梦溪笔谈》时发现里面记载着“方家,以磁石磨针锋,则能指南。”说明很早之前人们就会通过( )的方法让没有磁性的针具有磁性。
A.磁石和钢针相互接触
B.磁石和钢针相互接触并摩擦
C.用磁石敲击钢针
11.如果把两块磁铁合在一起,异极相吸时,磁力会( )。
A.减弱 B.增强 C.不变
12.制作小磁针时,下列最佳的摩擦方向是( )。
A.来回摩擦 B.沿一个方向摩擦 C.随机摩擦
13.为了操作方便,常用条形磁铁代替磁石进行模拟实验。用条形磁铁吸引回形针,( )吸起的数量最多。
A.中间 B.两端 C.侧面中部
14.下列说法中,正确的是( )。
A.用钢针制作磁针时,应该用磁铁的磁极在钢针上来回摩擦
B.用钢针制作磁针时,检测钢针是否制成的方法是用钢针靠近指南针,看看能否吸引
C.用钢针制作磁针时,检测钢针是否制成的方法是用钢针靠近指南针,看看能否排斥
15.制作指南针时,需要对铁针进行磁化处理,下列操作中,能让铁针磁性最强的是( )。
A.用磁铁的N极随意来回摩擦铁针
B.用磁铁的S极沿同一方向摩擦铁针30次
C.用磁铁的N极和S极同时从铁针两端向中间摩擦
三、判断题
16.磁铁磁性的强弱与制作的磁针磁性强弱没有关系。( )
17.制作小磁针时,用磁铁的磁极沿同一个方向摩擦钢针,磁化效果比来回摩擦更好。( )
18.制作小磁针时我们要根据自己的设计,小组合作完成。( )
19.小磁针的磁性是永久存在的,不会消失。( )
20.在宋代,人们就已经掌握了多种磁化的方法。( )
21.制作指南针时,钢针被磁化后,就有了南北极。( )
22.磁化是让没有磁性的物体获得磁性的过程。( )
四、简答题
23.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、实验题
24.某科学小组的同学们准备了针、磁铁、指南针、吹塑纸、细线来自制指南针,实验过程如下所示。请你分析并回答下列问题:
(1)第一步:制作一根小磁针
我们要拿着磁铁的一端( )摩擦针20~30次。
A.来回反复 B.沿一个方向 C.随意方向
(2)第二步:检测小磁针的磁极
用小磁针靠近磁铁,结果如下图所示。
据图观察,发现小磁针的大头和磁铁的S极靠近,由此判断,小磁针的大头为____________极。
(3)第三步:安装小磁针
将小磁针安装在吹塑纸上,用细线悬挂起来,结果如下图所示。
小头指示的方向是地磁的____________极,也就是地球的地理南极。
六、综合题
25.战国诸侯争霸,行军作战、出使外交急需精准定向。先民从深山采集天然磁石,打磨成形似青铜汤勺的“司南”。到了宋代,海上丝绸之路空前繁荣,远洋商船在茫茫大海上航行数月,靠观星辨向极易受阴雨天气干扰。工匠用磁石沿同一方向反复摩擦钢针,让钢针获得稳定且强劲的磁性,将磁化钢针穿在轻质灯芯草上,浮于盛满清水的瓷碗中,即便商船在海浪中颠簸,磁针也能随波转动、精准指南。元代陆上丝绸之路复兴,商队穿越戈壁沙漠时,水浮罗盘易打翻、冬季还会结冰失效。工匠给磁针装上铜质支撑轴,下方配上刻有二十四方位的木质刻度盘,制成“旱罗盘”,旱罗盘通过阿拉伯商人传入欧洲,为15世纪大航海时代的到来埋下了关键伏笔。
(1)战国司南无法用于野外行军的核心原因是( )。
A.天然磁石磁性弱,怕震动
B.底盘太光滑
C.勺柄指向不准
(2)在海上,选择水浮法指南针而不是司南的原因是( )。
A.磁针自由转动 B.磁针固定 C.重量更重
(3)宋代人工磁化钢针的正确方法是( )。
A.用磁石单向反复摩擦
B.来回摩擦
C.用磁铁中间摩擦
(4)元代旱罗盘解决了水浮磁针的哪有不足( )。
A.怕颠簸 B.易打翻结冰 C.磁性弱
参考答案
1.磁化
【解析】原本没有磁性的钢、铁等物体,靠近或接触磁铁后就能带上磁性,这种让无磁性物体变成有磁性物体的过程,科学上就叫作磁化。
2.磁性
【解析】原本不带磁性的钢针,被磁铁沿同一方向摩擦后会发生磁化,磁化的结果就是让钢针获得磁性,获得磁性的钢针才能在地磁场作用下指示南北,用来制作指南针。
3.磁针 刻度盘
【解析】指南针的核心原理是利用磁针在地球磁场中自由转动来指示方向。磁针是指南针的核心部件,负责指示方向;支架用于支撑磁针,确保它能自由转动,不受过多摩擦影响。刻度盘和外壳是辅助部件。
4.强
【解析】用磁铁摩擦钢针人工磁化时,磁铁磁性越强,对钢针的磁化效果越好,做成的小磁针磁性也就越强。
5.磁化
【解析】原本没有磁性的物体获得磁性的过程就叫作磁化,比如用磁铁摩擦原本不带磁的钢针,让钢针带上磁性,这个过程就是磁化。
6.同一
【解析】我们在制作小磁针时,要用磁铁的磁极在钢针上沿着同一方向摩擦,并且重复很多次,这样钢针内部的微小磁性就会像排队一样,慢慢都朝向同一个方向,钢针就被磁化成了小磁针;如果一会儿向左、一会儿向右来回摩擦,磁性就会互相抵消,钢针就很难产生稳定的磁性。
7.A
【解析】用磁石摩擦钢针,使原本没有磁性的钢针获得磁性,这个过程叫作磁化。钢针磁化后就可以指示南北,成为小磁针。故选A。
8.A
【解析】使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫作磁化。回形针被磁铁吸引后能吸引其他回形针,表明其获得了磁性,符合磁化的定义。消磁指磁性消失,导电指电流通过,均不符合题意。
9.A
【解析】使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫作磁化。缝衣针经过磁铁摩擦后具有磁性,符合磁化的定义。摩擦是操作方法,消磁指磁性消失。故选A。
10.B
【解析】“以磁石磨针锋”意思是用磁石摩擦针尖,通过接触摩擦的方式使钢针被磁化,从而具有指南的性质。故选B。
11.B
【解析】磁铁具有磁性,当两块磁铁合在一起时,它们的磁力会叠加。实验现象显示,组合后的磁铁吸引大头针等铁质物体的数量比单块磁铁更多,表明磁力变大。因此,把两块磁铁合在一起,磁力会增强。
故选B。
12.B
【解析】利用磁铁使钢针磁化时,需让钢针内部磁性排列一致。沿一个方向摩擦能有效聚集磁性,来回或随机摩擦会使磁性抵消。因此最佳方式是沿一个方向摩擦。
故选B。
13.B
【解析】条形磁铁各部分磁力大小不同,两端磁力最强,中间磁力最弱。磁力越强吸引铁质物品的能力越强,所以两端吸起的回形针数量最多。故选B。
14.C
【解析】A.制作磁针需用磁铁沿同一方向摩擦钢针,来回摩擦无法使钢针获得磁性,A选项错误。
B.铁质物品靠近指南针也会相互吸引,吸引现象无法证明钢针具有磁性,B选项错误。
C.同名磁极相互排斥,只有磁体间才会发生排斥,能排斥指南针说明钢针已成磁针,C选项正确。
故选C。
15.B
【解析】磁化物体时,需要用磁铁的一个磁极沿同一方向摩擦,以使物体获得磁性。来回摩擦会减弱磁化效果,中间部位磁性较弱,随意摩擦无法有效磁化。正确操作是用磁铁一极沿一个方向摩擦。故选B。
16.×
【解析】制作磁针利用的是磁化原理,即利用磁铁使钢针获得磁性。在此过程中,磁铁作为磁化源,其磁性强弱直接决定磁针被磁化的程度。磁性强的磁铁摩擦钢针后,钢针获得的磁性更强;磁性弱的磁铁则使钢针获得的磁性较弱。两者存在直接关联,因此该说法不正确。
17.√
【解析】用磁铁的磁极沿同一个方向摩擦钢针,能使钢针内部磁分子排列更整齐有序,磁化效果比来回摩擦更好。
18.√
【解析】制作小磁针涉及磁现象的应用与动手操作能力。科学实践活动需要先规划方案,明确步骤和材料,以保证操作顺利。小组合作能实现分工互助,如一人操作磁化、一人检验磁性、一人记录数据,这样能有效提高实验效率和准确性,培养团队协作精神。因此,按照设计并进行小组合作是完成该任务的正确方式。
19.×
【解析】磁针属于磁体,虽然能长期保持磁性,但磁性并非绝对永久不变。当磁体受到高温加热或剧烈敲击时,磁性会减弱甚至消失。因此,磁性不会消失的说法是不正确的。
20.√
【解析】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。
21.√
【解析】钢针属于磁性材料,经过磁铁摩擦等处理后会被磁化,从而获得磁性。具有磁性的物体称为磁体,任何磁体都存在两个磁极,即南极和北极。磁化后的钢针具备了磁体的基本性质,因此拥有南北两极。
22.√
【解析】使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫作磁化。例如,利用磁铁摩擦钢针,可以使钢针获得磁性,能够吸引铁质物品,这一过程即为磁化。题干描述准确反映了磁化的基本概念。
23.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。
【解析】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。
24.(1)B (2)N(或北) (3)N(或北)
【解析】(1)磁化钢针必须用磁铁沿一个方向摩擦,来回反复或随意摩擦无法稳定磁化钢针,会导致钢针磁性微弱甚至没有磁性,故选B。
(2)磁铁遵循异名磁极相互吸引的规律,磁铁 S 极吸引小磁针大头,说明两者磁极相反,所以小磁针大头是 N(北)极。
(3)地磁北极位于地球地理南极附近,小磁针的 S(南)极会指向地磁北极,题目中小头对应地理南极,因此小头指向地磁北极。
25.(1)A (2)A (3)A (4)B
【解析】(1)战国时期的司南是用天然磁石做的,天然磁石磁性较弱,而且司南是“勺形”放在“光滑底盘”上,轻微震动或颠簸就容易失准,不适合行军打仗这种移动、颠簸的环境。而“底盘太光滑”“勺柄指向不准”是现象或结果,根本原因还是天然磁石磁性弱,怕震动。故选A。
(2)水浮法:把磁化的小针穿在灯芯草上,浮在水面上——水很滑、阻力小,就算船摇晃,磁针也能慢慢转正、稳定指南。司南是“勺子压盘子”,船一晃,勺子就卡住或跑偏,没法用。 所以选水浮法,是因为“磁针能在水上自由转,不被卡住”。故选A。
(3)用磁铁“顺着一个方向”在钢针上多擦几次,钢针就能变成小磁铁。如果来回擦,磁性会乱,甚至抵消,就不灵了。材料里也说了“沿同一方向反复摩擦”,这就是“单向摩擦”。所以,这是古人最早的人工磁化法,比天然磁石更可靠。故选A。
(4)水浮罗盘要装水,放在碗里。走沙漠、过戈壁,路不平,碗容易被打翻,水洒了,指南针就废了。冬天冷,水结冰,磁针冻住,动不了,也不能指南。旱罗盘改成“用轴支撑 + 木盘刻度”,不靠水,不怕摔、不怕冻,特别适合陆路旅行。故选B。
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