11指南针为什么能指方向(原卷版)

1.1指南针为什么能指方向1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。2、磁体（1）概念：具有磁性的物质叫做磁体。（2）分类：软磁体：软铁硬磁体（永磁体）：钢人造磁体：条形磁体、蹄型磁体、小磁体、环形磁体天然磁体3、磁极：磁体上磁性最强的部分（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的）（1）两个磁极：南极（S）指南的磁极叫南极，北极（N）指北的磁极叫北极。（2）磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。4、磁化（1）概念：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。（2）方法：用一个磁体在磁性物体上沿同一方向摩擦，就可使这个物体变成磁体。5、磁场（1）概念：在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。（2）基本性质：磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。（3）磁场的方向：规定——在磁场中的任意一点，小磁针静止时，N即所指的方向就是那点的磁场方向。注意——在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。6、磁感线（1）概念：为了形象地描述磁场，在物理学中，用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来，这些曲线就是磁感线。（2）方向：为了让磁感线能反映磁场的方向，我们把磁感线上都标有方向，并且磁感线的方向就是磁场方向。（3）特点：①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极。（北出南入）②磁感线是有方向的，磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。③磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱，越密越强，反之越弱。④磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相交。（4）几种常见类型磁体的磁场画法：7、地磁场（1）概念：地球周围存在着磁场叫做地磁场。（2）地磁场的N极在地理的南极附近，磁场的S极在地理的北极附近。（3）应用：鸽子、绿海龟（利用的磁场导航）（4）磁偏角：由我国宋代的沈括发现的。（2023•台州）模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是（）A． B． C． D．（2022•温州）如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。将强磁铁靠近一叠铁皮，被磁化后的铁皮会自动分开。铁皮分开的原因是（）A．同名磁极相互吸引 B．异名磁极相互吸引 C．同名磁极相互排斥 D．异名磁极相互排斥（2022•金华）司南是我国早期的指南针。小科将条形磁体置于塑料勺内，在勺下垫泡沫，一起置于装水的纸盘中，漂浮在水面上，能自由转动，从而得到一个仿制“司南”（如图所示）。下列说法正确的是（）A．“司南”静止时勺柄指南，标为N极 B．“司南”能指南北是受地磁场的作用 C．“司南”的纸盘换成铁盘后也能正常使用 D．“司南”勺柄的指向与勺内磁体的磁极方向无关（2020•杭州）有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是（）A．M无磁性、N无磁性 B．M无磁性、N有磁性 C．M有磁性、N无磁性 D．M有磁性、N有磁性（2020•宁波）1852年，法拉第经过深入的思考和大量的尝试，建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了力线，依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。小科进行了如下实验：①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。②把玻璃板放在条形磁铁上，观察细铁屑的分布情况。③轻敲玻璃板，再观察细铁屑的分布情况。请回答：（1）如图所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你画出经过A点的磁感线。（2）实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来，而步骤③中轻敲玻璃板“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么？（2023春•上城区校级期中）为了取出某一缝隙中的铁钉，小明想到了以下方案，其中不可行的是（）A．B． C． D．（2023春•鹿城区期中）如图所示是条形磁体的磁场分布图。将小磁针放置在磁场某处，静止时指向如图所示，小磁针黑色端为北极。关于该磁场，下列说法正确的是（）A．该条形磁体的左端为S极，右端为N极 B．a点没有磁感线经过，所以a点没有磁场 C．b点的磁场方向向左 D．c点的磁场比b点强（2023春•永嘉县期中）某项日化学习小组要自制一枝小磁针，并利用这枝针完成电和磁相关实验。第二阶段：磁化过程，小组同学将一块条形磁体的N极沿从左到右方向摩擦这枚针若干次，使该针被磁化，如图所示，磁化后小磁针A端为（）A．N极 B．S极 C．N极或S极 D．无磁极显示（2023春•苍南县期中）我国的文化博大精深，很早以前就有关于磁的记载。公元1世纪初，东汉学者王充在《论衡》中写到“司南之杓，投之于地，其祗指南”。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》卷二十四中就有世界上关于地磁偏角的最早记载。其中写道：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。磁体通过磁场发生相互作用，如图所示甲、乙、丙为条形磁体，虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线。则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是（）A．N、S、N、N B．S、N、S、S C．N、N、S、N D．S、S、N、N（2023春•拱墅区期末）如图所示为某磁体周围磁场的部分磁感线，则下列说法正确的是（）A．这些可能是条形磁铁周围磁场的磁感线 B．图中A点和B点的磁场一样强 C．图中C点没有磁场 D．图中D点处的小磁针黑色一端为S极（2023春•拱墅区期末）小乐听说银行卡靠近核磁共振机器会被消磁，于是她想选择某种材料制作保护卡套防止银行卡被消磁。为了完成任务，小乐设计了如图甲所示装置来探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的种类是否有关。她保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入形状、面积和厚度相同，材料不同的板材，观察吸引回形针的个数，实验数据如表所示。磁体与纸片之间放入的物体不放物体铁板镍板铝板塑料板吸引回形针数量/个41133（1）分析数据可知，吸引回形针数量越少，说明该材料对吸引力的影响。（选填“越大”“越小”或“相同”）（2）铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性强弱的影响不明显，原因可能是。（3）如图乙所示，可以解释以上现象产生的原因，把卡放在磁场中的铁质壳内，外部磁场绝大部分沿铁质球壳壁“通过”，几乎不会进入球内空间，因此，内部物体不受外部磁场影响。给如图乙所示现象选择最合适的名字。A．“超磁现象” B．“磁屏蔽现象” C．“消磁现象” D．“磁化现象”（2023春•江干区校级期末）在项目化学习中，小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针，指南针制作过程如下：步骤Ⅰ：取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦缝衣针10余次（如图甲），使缝衣针磁化。步骤Ⅱ：将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧，如图乙所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。步骤Ⅲ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。步骤Ⅳ：在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表。“自制指南针”评价量表（节选）评价指标优秀合格待改进指标一指针磁性强，且能自由转动指针磁性强，不能自由转动指针磁性弱，不能自由转动指标二能准确指示南北方向，能保持平衡能指示南北方向，不能保持平衡不能指示南北方向，不能保持平衡（1）将条形磁铁的S极靠近图乙中缝衣针的针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖位置应标为极。（2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，应如何操作。（3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议：。（2022春•柯桥区期末）小桐同学参加了学校研究性学习小组开展的“探究磁体磁性强弱是否与温度有关”的课题。[作出假设]假设一：温度越高，磁体的磁性越强假设二：假设三：磁体的磁性随温度升高变化不大[设计实验]小柯将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸看一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示。（1）加热段时间后出现，则假设二成立；（2）根据这一结论，小柯大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示，请简述它的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁的磁性减弱，无法吸引弹簧开关，弹簧开关（选填“向下”或“向上”）恢复原状，这样下面的电路就被接通，从而使电铃报警。（3）同组的小明同学却认为小柯设计的温度报警器有不足之处，请指出。一．选择题（共11小题）1．（2023春•鹿城区校级期中）科学研究中常引入符号和模型。模型可用来表达研究对象的特征信息，符号能简单明了地表示事物。请完成问题。磁感线模型可形象地描述磁体周围的磁场分布。下列磁感线描述正确的是（）A． B． C． D．2．（2023春•鹿城区校级期中）小温为探究图甲所示磁体周围的磁场分布情况，做了如图乙、图丙所示的实验，其中图乙是小磁针（黑色端为N极）静止时的指向，图丙是铁屑静止时的分布情况。下列选项中，能正确描述图甲磁体周围磁感线分布情况的是（）A． B． C． D．3．（2023春•临平区校级期中）图甲为干簧管开关的结构图，其中磁簧片是一种有弹性、易被磁化的软铁材料，被固定于玻璃管内。将条形磁体靠近并与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片触点就会闭合，电路接通如图乙；当条形磁体远离干簧管时，触点就会断开。则下列说法正确的是（）A．根据需要软铁簧片可以用塑料片替换 B．触点相互接触利用的是同名磁极相互排斥的原理 C．利用条形磁体使软铁簧片被磁化，触点相互吸引使电路处于导通状态 D．条形磁体远离干簧管时，触点相互排斥使电路处于断路状态4．（2023春•江干区校级期中）有甲、乙、丙三个物体，如图所示，下列分析与图示情况符合的是（）A．甲物体有磁性，乙、丙两物体没有磁性 B．乙物体肯定有磁性，甲、丙两物体没有磁性 C．甲、乙、丙三个物体都有磁性 D．甲、乙、丙三个物体都没有磁性5．（2023春•文成县期中）五一期间小文一家人计划去铜铃山国家森林公园游玩，素有“壶穴奇观，华夏一绝”美誉的铜铃山国家森林公园，以“林茂、谷幽、穴奇、湖秀”为胜，是个远近闻名的森林氧吧。小文一家利用导航自驾前往森林公园，途中小文不禁好奇在没有导航的年代人们是如何利用指南针辨别方向的，通过查阅资料得知，指南针能够指示方向是因为地球是一个巨大的地磁场，如图所示是部分地磁场的示意图，根据图示，以下分析正确的是（）A．由于磁场是实际存在的，所以磁感线也是实际存在的 B．A点磁场方向等于静止在该处的小磁针南极所指的方向 C．A点的磁场强度比B点的磁场强度弱 D．放在A、B两处的小磁针静止时所受磁场力的方向是不同的6．（2023春•柯桥区期中）如图，某品牌擦窗器由内外两部分构成，内部均装有磁铁，可吸附在玻璃两侧，B磁铁固定，A磁铁沿图中箭头方向左右移动来调节吸力大小。下列有关说法正确的是（）A．若磁铁A右侧为N极，则磁铁B左侧为N极 B．若磁铁A向右移动，擦窗器吸力将增大 C．将磁铁B换成铁块，擦窗器将无法工作 D．遇到厚玻璃，应将磁铁A向左移动7．（2023春•椒江区校级期中）梳理“磁场和磁感线”相关知识，整理归纳如下，其中错误的是（）①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线③磁感线是铁屑组成的④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近⑤磁感线有疏密之分，可以表示磁场的强弱且可以相交A．①③ B．①④ C．②④ D．②③⑤8．（2023春•兰溪市校级期中）一根钢棒接近一根悬挂的磁针，当它靠近磁针S极时，磁针被吸向钢棒，如图所示，据现象可以得出（）A．钢棒原来一定不具有磁性 B．钢棒原来不一定具有磁性 C．钢棒原来一定具有磁性，接近磁针的一端是N极 D．钢棒原来一定具有磁性，接近磁针的一端是S极9．（2023春•玉环市期末）《晋书•马隆传》讲述了名将马隆在一次战役中，命士兵将大批磁石堆垒在一条狭窄的小路上，身穿铁甲的敌军被磁石吸住，而马隆的兵将身穿犀甲，行动如常，敌军以为马隆的兵是神兵，故而大败。下列说法正确的是（）A．磁石能吸引各种金属盔甲 B．磁石各部分磁性强弱相同 C．磁石周围不同位置，磁场方向不同 D．磁石周围存在磁场，所以磁石周围的小路布满磁感线10．（2022春•吴兴区期末）如图所示是多个磁力超强的巴克球的随意组合。下列有关说法正确的是（）A．巴克球周围存在的磁场分布是均匀的 B．巴克球周围的磁场的磁感线真实存在 C．巴克球周围各点的磁场方向都是竖直向下的 D．巴克球对周围某些金属有力的作用11．（2022春•诸暨市期末）“磁悬浮地漏”相对于传统地漏具有较多优点，图甲所示为不排水时管道密封，磁体A下端为N极，图乙是排水速度可随积水深度自动调节的示意图。下列说法正确的是（）A．磁铁B的上端应为S极 B．甲图中两磁铁间的作用力和乙图相等 C．甲图中磁铁A和磁铁B相邻两极互相排斥 D．乙图中磁铁A和磁铁B相邻两极互相吸引二．填空题（共2小题）12．（2023春•西湖区校级期中）中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡•是应篇》中记载：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”。则勺柄应为该磁体的极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的（选填“B”、“C”、“D”或“E”）处打磨勺柄。13．（2023春•东阳市校级期中）学习了“磁现象”的相关知识后，小科同学从实验室借了一些器材，请你和他一起完成下列实验。（1）图甲桌面上放有一定量的铁屑，将两根完全相同的条形磁铁A和B，放置在靠近铁屑的上方并吸附一定量的铁屑。现将一根长度略大于两磁铁间距的软铁棒，轻轻搁在两磁铁上，如图乙所示。则被吸附的铁屑会（选填“增加”“不变”或“减少”）。（2）另取一根条形磁铁，左端为S极，右端为N极，如图丙所示，下列图像能正确表示沿磁铁表面从O点经a点移动到b点的过程中磁性强弱变化情况的是。A.B.C.D.三．实验探究题（共1小题）14．（2022春•南浔区期末）在科学上，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度B越大，磁场越强；磁感线形象、直观描述磁场，磁感线越密，磁场越强。（1）图甲为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知，该磁极为极；（2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻，某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图乙所示。根据图线可知，该磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而（选填“增大”或“减小”）；（3）利用该磁敏电阻的R﹣B特性曲线可以测量磁场中各处的磁感应强度。实验数据123U/V1.503.004.50I/mA3.006.009.00①将该磁敏电阻R放置在图甲磁场中的位置1处，小吴设计了一个可以测量该磁敏电阻R的电路，并连接成如图丙所示的实验电路，其中磁敏电阻所处的磁场未画出。②正确