专题1.1.2指南针为什么能指方向磁场和磁感线

2020年浙教版八年级下科学同步学习精讲精练第1章电与磁1.12指南针为什么能指方向——磁场和磁感线目录TOC\o"13"\h\z\u 1 2 3 5 8一、磁场和磁感线1.磁场(1)定义：磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质叫作磁场。磁极间的相互作用和磁化现象，都是通过磁体周围的磁场发生的。(2)磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生磁力的作用。我们常用小磁针是否受到磁力的作用(观察小磁针是否转动)来检验小磁针所在的空间是否存在磁场。(3)磁场的方向：科学上把小磁针静止时北极所指的方向规定为其所处位置的磁场方向。2.磁感线(1)概念：在磁场中根据磁场的强弱和指向性，画出些带箭头的曲线，使其中任何一点的曲线方向都和放在该点的小磁针的北极指向一致，这样的曲线就被称为磁感线。(2)作用：可以形象地描述磁场的强弱和方向①强弱：磁感线越密集的地方，磁场越强；磁感线越稀疏的地方，磁场越弱。磁体两极处磁感线最密集，表示两极处磁场最强②方向：磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向。磁体周围的磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极，是闭合的曲线。(3)几种常见磁体周围的磁感线分布如图所示(小磁针黑色一端是N极)：二、地磁场1.概念地球是个巨大的磁体，地球所产生的磁场叫作地磁场。2.特点地磁场与条形磁铁磁场相似，它的磁感线也是从地磁北极出发，回到地磁南极。地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近3.磁偏角地理南北极和地磁南北极之间的夹角。用磁感线描述磁场方向和磁场强弱的方法（1）磁感线可以帮助我们方便、形象地确定磁场里任意一点的磁场方向。例如，在图中要确定小磁针在A点处的N极指向，我们只需根据条形磁铁的磁感线，找出A点的切线方向(如图中箭头所示)。这个方向就是A点的磁场方向，就是小磁针在A点时N极所受到的磁场力的方向，也就是小磁针静止在A点时的N极的指向。注意：表示A点的切线方向时，就是过A点作曲线的切线(与曲线只有一个交点)，切线线段的箭头方向要顺着磁感线的方向。（2）磁感线还可以帮助我们认识磁场中磁性强弱的分布情况。磁感线越密的地方，也就是被磁化的铁屑分布越密的地方，就是磁性越强的地方，反之亦然。在图中可以看出，磁体两端的磁感线特别密，而磁体正中部分的磁感线特别疏，这很好地说明了磁体两端磁性最强，中间磁性最弱的情况。【常考1】磁化【例1】(苏州中考)在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图所示。对实验中有关现象的分析不正确的是()A.撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来B.铁屑在磁场中被磁化成个个小磁体C.轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离D.轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑在磁力作用下排列有序【答案】D【解析】①在磁体周围空间存在一种特殊的物质，这种物质能对放入其中的磁体产生力的作用，这就是磁场；②在磁体或电流的作用下，使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化；③一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性，惯性与质量有关，质量越小，惯性越小，运动状态越容易改变。A.磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，但不是将原来不存在的磁场显示出来，故A错误；B.铁屑原来没有磁性，但在磁场的作用下能够获得磁性，说明被磁化了，故B正确；C.铁屑质量较小，惯性小，运动状态容易改变，所以轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离，故C正确；D.铁屑受到磁场的作用，轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑逐渐有序排列，故D正确。【常考2】磁感线【例2】下列说法中正确的是()A.磁场是由磁感线组成的B.导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场C.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向D.将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时，小磁针S极所指的方向就是P点的磁场方向【答案】B【解析】本题主要考查磁场和磁感线的基本性质。磁感线是科学家为了研究起来形象、直观，是通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的，故A错误；导体中的负电荷的定向移动，形成电流，且电流周围存在磁场，故导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场，故B正确；利用铁屑检验磁体周围磁场分布情况，判断不出磁场的方向，方向是人为规定的，故C错误；将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向，故D错误。【易错】磁感线不是真实存在的，磁场的基本性质是对其中的磁体有磁力作用，磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。【方法技巧】对磁感线的理解(1)磁感线是人们为了形象地描述磁场而假想出来的曲线，并不真实存在。(2)磁感线是封闭的曲线，即磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出发，回到南极的；而。磁体的内部，都是从磁体的南极指向北极。(3)磁感线为连续曲线，不中断也不相交，在局部地区也可以是直线。(4)磁体周围的磁感线是立体分布的。在磁感线图中，我们只是画了有代表性的一部分，不能认为没有画的地方就没有磁场。【常考3】地磁场【例3】(长沙中考)指南针是我国古代的四大发明之一，有关指南针和地磁场的说法正确的是(A.指南针静止时指示南北方向，是因为指南针受到地磁场的作用B.指南针静止时南极指向地理北极C.如果地磁场消失，指南针还能指示南北方向D.信鸽是靠绑在身上的小磁铁来实现导航的【答案】A【解析】指南针受地磁场的作用，静止时指南针的N极总是指向地理北极，指南针的S极点是指向地理南极，如果地磁场消失，指南针将不再受磁场力的作用，故指南针将不能指示南北，A正确，B、C错误，信鸽是靠地磁场来实现导航的，D错误。1.如图是U形磁铁周围的磁感线.根据磁感线方向，下列对磁极的判断正确的是（）A.甲是N极，乙是S极B.甲是S极，乙是N极C甲、乙都是S极D.甲乙都是N极【答案】A【解析】本题考查学生对常见磁体磁感线的理解以及磁场表示方法的理解.磁感线箭头的方向表示磁场的方向，在磁体外部磁感线都是由磁体的N极指向S极.2.(多选)下列磁铁旁小磁针静止时指向的示意图(小磁针黑色一端是N极)，其中正确的是（）【答案】BC【解析】首先确定磁感线的方向，在磁体外部磁感线是从磁体的N极出发，回到磁体的S极；然后确定小磁针的指向，在磁场中某点，小磁针静止时N极的指向与磁感线方向一致.3.关于磁感线，下列说法中错误的是（）A.磁感线是一条闭合的曲线B.磁感线上某一点的切线方向即为该点的磁场方向C.磁感线是在磁体周围和电流周围实际存在的曲线D.通电螺线管周围的磁感线与条形磁体的磁感线相似【答案】C【解析】本题考查学生对磁场以及磁场表示方法的掌握.磁场用磁感线描述，磁感线并不是真实存在的.4．下列关于磁场的叙述，其中不正确的是()A．在磁体周围放入小磁针，磁体产生磁场，取走小磁针，磁体周围的磁场就消失了B．某一点的磁场方向就是放在该点的小磁针静止时北极所指的方向C．磁感线是有方向的，在磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到南极D．磁场虽看不见，但是真实存在的【答案】A【解析】磁体周围存在着一种物质，叫做磁场，取走小磁针，磁体周围的磁场不会消失，故A说法不正确。5.如图所示是四位同学根据小磁针静止时的指向画出的磁极和磁感线的方向，其中正确的是()【答案】D【解析】磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极。6．如图所示是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是()A．该条形磁体的左端为N极，右端为S极B．a点的磁场强弱与b点的磁场强弱相同C．置于a点的小磁针，静止时南极指向左侧D．磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线【答案】D【解析】磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线，由图知该条形磁体的右端为N极，左端为S极；磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故a点磁场比b点弱；小磁针静止时北极所指的方向与该点的磁感线方向一致，所以a处的小磁针静止时南极应指向右侧；磁感线不是真实存在的，而是为了研究方便假想的线。7．能够在水平方向自由转动的小磁针，它静止时总是指向南北方向，这是由于()A．地球是一个导体B．地球的内部有铁、镍等矿物质C．地球本身是一个大磁体D．地球有地理南极和北极【答案】C【解析】小磁针自由静止时可以指南北，是受地球这个大磁体的磁场力的作用，故选C。8．若假想地磁场是由地球内部一块大磁体产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁体的是()【答案】B【解析】(1)地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场，地磁场的形状与条形磁体产生的磁场相似。(2)地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。9．在图中标出地磁场磁感线的方向及地磁南、北极。【答案】如图所示【解析】地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。10.在图中，标明磁感线的方向和磁体的磁极名称.【答案】如图所示.【解析】磁体周围的磁感线都是从磁体的北极(N极)出来，回到磁体的南极(S极).1.下列说法正确的是（）A.物体能够吸引轻小物体的性质叫磁性B.物体能够吸引铁、钴、镍、铜的性质叫磁性C.同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引D.磁体上磁性最弱的部分叫磁极【答案】C【解析】把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，带电物体也可以吸引轻小物体，铜不可以检验磁性，故A、B错误.具有磁性的物体叫磁体.磁体上磁性最强的部分叫磁极，故D错误.2.有关磁感线，下列说法正确的是（）A.磁感线是实际存在的线B.磁感线从磁体的北极开始到南极结束C.磁感线可以交叉D.磁感线可以形象地描述空间磁场的情况【答案】D【解析】本题是对磁感线特点进行考查.磁场用磁感线描述，它是闭合曲线，并不是真实存在的.磁感线上的箭头表示磁场的方向，在磁体外部磁感线都是由磁体的N极指向S极.在磁场中同一点只能有一个磁场方向，故磁感线不能交叉.3.(山东泰安中考)如图所示是我国早期的指南针一司南，它是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上制成的.东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南”.“柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是（）①司南指南北是由于它受到地磁场的作用②司南长柄指的是地磁场的北极③地磁场的南极在地球地理的南极附近④司南长柄一端是磁石的北极.A.只有①②正确B.只有①④正确C.只有②③正确D.只有③④正确【答案】A【解析】地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，静止时其勺柄指向南方，南极用S表示；地理上的南极是地磁的北极，故①②正确，③④错误.4.(嘉兴模拟)如图所示，弹簧测力计下挂条形磁体，沿着另一条形磁体自左向右水平方向移动时，弹簧测力计的示数将（）A.不变B.逐渐增大C.先增大后减小D.先减小后增大【答案】B【解析】由图知竖直放置的磁体受力平衡，在开始位置时两个S极靠近，相互排斥，此时弹簧测力计的示数等于磁体的重力减去斥力；当上面的磁铁向右运动时，两同名磁极开始远离，斥力减小，当过了中间位置，两个异名磁极逐渐靠近，变为引力，再向右运动，引力变大，拉力变大，所以弹簧测力计的示数逐渐增大，故B正确.故选B.5.若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（）【答案】B【解析】地球是一个大磁体，地磁场的形状与条形磁铁相似，地磁场的南北极与地理南北极相反，即地磁的北极在地理的南极附近.故B正确.6.(多选)(温州模拟)英国科学家法拉第引入了磁感线来形象地描述磁体周围的磁场.下面关于磁场和磁感线的说法中，错误的是（）A.磁场是有方向的B.磁体周围的磁感线从磁体N极出发，回到磁体S极C.磁感线是用来描述磁场的一些真实存在的曲线D.磁感线上某一点的方向就是该点的磁场方向【答案】CD【解析】磁场是有方向的，放入磁场中的小磁针静止后N极所指的方向为该点磁场的方向，故A正确：磁体周围的磁感线从磁体N极出发，回到磁体S极，故B正确；磁感线是用来描述磁场的一些假想的曲线，不是真实存在的，故C错误；磁感线上某一点有多个方向，据此不能确定该点的磁场方向，磁感线上任何一点的指向S极的切线方向该点的磁场方向，故D错误.故选C、D.7.在水平面内能够自由转动的小磁针静止时总指向南、北方向.这是因为（）A.地球是一个大导体B.地球内部有金属矿藏C.地球有南、北两极D.地球是一大磁体【答案】D【解析】本题考查指南针指示方向的原理.指南针能指示方向的根本原因是地球本身是个大磁体，且地球磁体的南极在地球地理位置的北极附近，地球磁体的北极在地球地理位置的南极附近.8.(黑龙江大庆中考)下列四种磁体中产生的磁场，其磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同的是（）A.条形磁铁B.地磁场C.通电直导线D.通电螺线管【答案】B【解析】条形磁铁的中间没有磁性，但在两端磁性最强；地磁场和通电螺线管的磁场特点与条形磁铁磁体的磁场相似；通电直导线磁场的分布就是以通电直导线为圆心的一个个同心圆，越靠近通电直导线，磁性越强，磁场分布就越密.所以通电直导线磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同.9．关于磁场，下列说法中正确的是()A．磁体周围的磁感线从磁体N极发出，回到磁体S极B．磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的C．磁感线是磁场中真实存在的一些曲线D．地磁场的N极在地理北极附近，S极在地理南极附近，与地球两极并不完全重合【答案】A【解析】磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S极的，磁体内部的磁感线是从S极出发，回到磁体N极的；磁极间的相互作用是通过磁场而发生的；磁感线是科学家为了研究起来形象、直观，是通过想象而描绘出来的，所以不是真实存在的；地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的两极与地理的两极相反，且并不完全重合。10．一个能绕中心转动的小磁针在图所示位置保持静止，某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场，磁感线方向如图所示，则小磁针在磁场出现后()A．两极所受的力是平衡力，所以不会发生转动B．两极所受的力方向相反，所以会持续转动C．只有N极受力，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右D．两极所受的力方向相反，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右【答案】D【解析】磁场的基本性质：对放入其中的磁体有磁力的作用；小磁针静止时N极所指方向为该点的磁场方向(N极受力方向与该点的磁场方向相同，S极受力方向与该点磁场方向相反)。11．在一个圆纸盒里藏放着一条形磁体，在盒子周围放置一些小磁针(小磁针涂黑端为N极)，这些小磁针静止时的指向如图所示，则图中能正确反映盒中条形磁体放置情况的是()【答案】C【解析】磁感线从磁体北极出来回到南极。而小磁针静止时北极所指的方向为磁场的方向，从而确定磁体的南北极，故选C。12.(1)根据小磁针静止时的指向，标出图所示磁体的磁极.(2)画出图中的磁感线【答案】(1)如图所示.(2)如图所示.【解析】磁体周围的磁感线都是从磁体的北极(N极)出来，回到磁体的南极(S极).13.如图所示，一条形磁铁旁放有小磁针A、B.在图中标出条形磁铁和小磁针B的N、S极，并将小磁针B的N极涂黑.【答案】如图所示.【解析】根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.14.如图所示，某同学在水平桌面上做“测试磁体不同部位磁性强弱”的实验。他在磁体上选择了A、B、C、D、E五个被测部位，测A部位磁性强弱时，将磁体的A部位与纸上的某条线对齐，推曲别针向A部位移近，当曲别针离A部位约4.5行时刚好被吸动。他记下了行数，用以表示A部位的磁性强度。(1)依据现有器材，请简要说明该同学测B部位磁性强度的方法。(2)请你在下面记录表左侧第一列的两个空格内分别填入适当的项目名称。________ABCDE________4.5【答案】(1)如图所示移动磁体，将磁体的B部位(或磁体长边)与纸上某条线对齐，将曲别针逐渐向B部位移近，至被吸引为止，记下曲别针距磁体B部位的行数。(2)如表所示磁体(被测)部位ABCDE磁性强度(弱)/行4.5【解析】(1)将磁体的B部位与纸上的某条线对齐，将曲别针逐渐向B部位移近至被吸动为止，记下曲别针刚好被吸动时距磁体B部位