1.1 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

【思维导图】

【知识点全掌握】

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。

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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。

【例题精析】

[例题1]（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（）

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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

[例题2]（2022•宁波）如图所示为课本中的一个实验：“把一段通电导线弯成圆环，形成环形电流，

让圆环导线穿过一块与圆环平面垂直的平板。利用铁粉观察它周围的磁场分布。”如果导线内电

流方向如箭头所示，当置于平板上A点的磁针（黑色端为N极）静止时，下列图中磁针指向正

确的是（）

A．B．

C．D．

[例题3]（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

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[例题4]（2021•金华）甲、乙为不同条形磁铁的两个磁极，弧线是部分未标方向的磁感线，如图所

示。根据图中小磁针静止时的指向判断甲、乙的磁极，下列描述正确的是（）

A．甲、乙都是N极B．甲、乙都是S极

C．甲是N极，乙是S极D．甲是S极，乙是N极

[例题5]（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

[例题6]（2021•宁波）科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。

（1）如图所示，用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓

球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知：鼓面振动的越大，响度越大。

（2）为了便于描述光的传播路径和方向，科学上引入了光线的概念，实际上光线并不存在。为

了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了的概念，实际上它也并不

存在。

[例题7]（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

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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？

【习题巩固】

一．选择题（共9小题）

1．下列关于磁场、磁感线的叙述，其中正确的是（）

A．在磁体周围放入小碰针，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南极出来，回到北极

D．磁感线越密集，表示此处磁场越弱

2．如图，两个相同的纺锤形磁铁由于磁极间相互吸引而紧紧贴在一起，下列各图能正确表示纺锤形

磁铁周围的磁感线分布特点的是（）

A．B．

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C．D．

3．如图所示，甲、乙是没有磁性且靠得较近的铁块，它们之间没有力的作用。若在它们下面放一个

磁体，发现甲、乙还是静止不动，则甲和乙之间（）

A．有力的作用，相互排斥

B．有力的作用，相互吸引

C．仍然没有力的作用

D．把甲、乙换成铜块可能实验现象会不一样

4．科学观点需要许多事实证据的支持，有时一个事实也可以作为多个观点的证据。如图所示实验不

能支持的观点是（）

A．磁体能吸引铁、钴、镍等物质

B．力能改变物体的运动状态

C．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引

D．物体间不相互接触，也可以发生力的作用

5．巴克球是一种磁力超强的小球，很多个小球可任意变换组合形状，有极高的创造性，是许多人喜

爱的玩具。如图所示的几个巴克球随意组合，下列有关巴克球的说法正确的是（）

A．巴克球周围存在磁场，不存在磁感线

B．巴克球对周围所有的金属都有力的作用

C．巴克球周围各点的磁场方向都是竖直向下的

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D．巴克球周围的磁场分布是均匀的

6．有甲、乙两根外形完全相同的钢棒，一根有磁性，另一根没有磁性，用图中的哪种方法可以一次

把它们区分开来（）

A．B．C．D．

7．磁力片是一种能拼出各种造型的玩具。每块磁力片每条塑料边内有一个可旋转的圆柱形磁体，如

图所示。任意两块磁力片的塑料边靠近均能相互吸引。下列关于该磁体磁极分布最合理的是（）

A．B．C．D．

8．如图甲所示，水平地面上有一条形磁体，其上方有一块挂在弹簧测力计上的小磁体，小金提着弹

簧测力计沿虚线所示的水平路线从条形磁体A端上方缓慢移到C端上方，在不同位置时记录弹簧

测力计的读数，数据如表所示，下列分析不正确的是（）

小磁体位置A端上方B处上方C端上方

测力计读数1.3N1N0.7N

A．条形磁体A端为S极

B．条形磁体A、B、C三处中，B处磁性最弱

C．小磁体在A端上方时，受到条形磁体的吸引力为1.3N

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D．小磁体在C端上方时，受到条形磁体的排斥作用

9．“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）

10．A，B，C三根金属棒中有两根具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所

示，则棒是铁棒。

11．如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场

比b点的磁场（选填“强”或“弱”）；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁

针静止时，其N极指向处（选填“P”或“Q”）。

三．实验探究题（共2小题）

12．为辨别钢棒是否有磁性，小明设计了以下实验进行探究。

（1）根据图甲所示的小磁针与钢棒相互吸引的实验现象，（选填“能”或“不能”）判

断钢棒原来一定具有磁性。

（2）如图乙所示的实验中，水平向左移动钢棒的过程中，弹簧测力计示数先变小后变大，则

（选填“能”或“不能”）判断钢棒原来一定具有磁性，理由是。

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13．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。

四．解答题（共2小题）

14．小宁用图（a）（b）（c）所示装置研究电与磁的关系。

（1）由图（a）（b）（c）实验现象可知：电流周围存在磁场，且磁场方向与有关。

（2）小宁推理：若一束电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方，如图（d）所示，小磁针