2025年沪粤版九年级物理寒假复习 第20讲 从永磁体谈起

第20讲从永磁体谈起【学习目标】1.认识磁体，知道磁体的两极和磁体间的相互作用；2知道“磁化”和“去磁”的简单方法；3.认识磁场的性质和磁感线；4.了解地磁场。【基础知识】一.认识磁体1.磁性：磁体是自然界中的一类物体，它具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，这种性质叫做磁性。2.永久磁体：能够长期保存磁性的磁体叫做永磁体。3.磁极：磁体上的两极磁性最强，叫做磁极。任何磁体都有两个磁极（磁北极和磁南极），将磁体水平悬挂起来，当它静止时，指北的一端叫做磁北极（N极），指南的一端叫做磁南极（S极）。4.磁极间相互作用的规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。5.磁化：在物理学中，把这种使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。二.认识磁场1.磁场：磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质，叫做磁场。2.磁场的方向：人们把小磁针在磁场中静止时N极所指的方向，规定为这一点的磁场方向。3.磁感线：为了形象的表示磁场，我们仿照铁屑在磁场中的分布图形，画出一条条带有箭头的曲线，这样的曲线叫做磁感线。5.磁感线的特点：(1)磁感线是人为引入的一组假想曲线，是模拟无数小磁针在磁场中的分布和排列情况而画出的曲线，磁场中并没有客观存在的磁感线。(2)用磁感线能形象地确定磁场的方向。磁感线上任一点的切线方向与该点的磁场方向一致。(3)用磁感线能表示磁场的强弱。磁感线越密处磁场越强，磁感线越疏处磁场越弱。(4)磁感线为闭合曲线。在磁体外部，从N极到S极；在磁体内部，从S极到N极。(5)任意两条磁感线不能相交。因为在磁场中任一点，其磁场只有一个确定的方向。(6)磁感线是空间立体分布的，不只是在一个平面上。6.地磁场：地球是一个巨大的天然磁体，地球周围的磁场叫做地磁场。7.地磁场的两极：地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。【考点剖析】考点一：磁性、磁体和磁极例1．（2021·全国·九年级课前预习）磁化：使没有磁性的物体获得磁性的过程。方式有：与磁体接触；与磁体摩擦；通电。有些物体在磁化后磁性能长期保存，叫______磁体（如钢）；有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失，叫______磁体（如软铁）。考点二：磁化的利用和防护例2．（2021·全国·九年级课前预习）地球也是一个磁体，周围也存在着磁场，叫_______场。所以小磁针静止时会由于同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引的原理指向南北，由此可知，地磁南极在地理______附近，地磁北极在地理______附近。考点三：磁场和磁感线例3．（2021·河北长安·九年级期末）现有三根金属棒：一根铁棒、一根铜棒、一根磁棒，从外表难以区分，请你想办法加以辨别。磁棒的辨别：将三根金属棒用细线系好，悬挂起来，使其转动，静止时，根据指示的方向可以确定出磁棒。原理：磁体受______作用，静止时指向______（选填“南北”或“东西”）方向。铜棒的辨别：______。原理：磁体具有______性，可以吸引钢铁类物质。【真题演练】一、作图题1．（2021·江苏无锡·中考真题）磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示。请在括号中标出磁体左端的磁极并画出通过小磁针中心的一条磁感线。2．（2021·贵州贵州·中考真题）根据通电螺线管周围磁感线方向，在图中标明螺线管的N、S极和小磁针的N极（将小磁针的N极涂黑）二、单选题3．（2021·湖南湘西·中考真题）我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相当于磁体的（）A．极 B．极C．可能极，可能极 D．无法确定4．（2021·广西桂林·中考真题）我国古代四大发明中，与磁有关的是（）A．火药 B．指南针 C．造纸术 D．印刷术5．（2021·吉林长春·中考真题）地理的两极和地磁场的两极并不重合。世界上最早记录这一现象的人是（）A．沈括 B．伽利略 C．托里拆利 D．阿基米德6．（2021·湖南常德·中考真题）如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁体，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、N、S、S B．S、S、N、SC．N、N、S、N D．S、S、N、N【过关检测】一、填空题1．（2021·全国·九年级课前预习）小治同学在重庆市区某教室用水平放置能自由转动的小磁针做实验，静止时小磁针___________极指向地理的北极。地理两极和地磁两极并不重合，存在一定的偏角，世界上最早记述这一现象的是我国宋代学者___________，这个发现比西方早了400多年。2．（2021·全国·九年级课前预习）司南是我国古代四大发明之一。《论衡》中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的______（选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为______产生了磁场。3．（2021·全国·九年级课前预习）地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合，中间有一个夹角，叫做______，是由我国宋代学者________首先发现的。‍4．（2021·全国·九年级课前预习）磁场方向：在磁场中的某一点，小磁针______时_______所指的方向就是该点的磁场方向。磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。二、单选题5．（2021·全国·九年级单元测试）为了判断一根钢棒是否有磁性，小明进行了如下几组小实验。其中不能达到目的的是（）A．让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒具有磁性B．用细线将钢棒吊起来，使它能在水平面内自由转动，静止时总是指南北方向，则钢棒具有磁性C．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性D．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性6．（2021·全国·九年级单元测试）用钢条的一端去接近小磁针，如果小磁针被吸引过来，则（）A．钢条肯定有磁性 B．钢条肯定没有磁性C．钢条可能有磁性 D．以上说法都不对7．（2021·全国·九年级课前预习）把普通钢棒磁化有多种方法，可以用强力磁铁来磁化。钢棒是由大量的原子组成，每个原子都有N、S极，相当于一个磁性很弱的“小磁铁”。未被磁化前，钢棒内“小磁铁”的排列杂乱无章，此时钢棒对外不显磁性。用一个强力条形磁铁按图中的箭头方向滑动，钢棒就被磁化，磁化后各个“小磁铁”按图所示同向排列，钢棒具有磁性，相当于条形磁铁。下列说法正确的是（）A．被磁化后（乙图）的钢棒左端是S极B．被磁化前（甲图）的钢棒右端是N极C．若把小磁针放在左图中的A点处，静止时小磁针的北极（N）一定向外D．若把小磁针放在右图中的B点处，静止时小磁针的右端是北极（N）8．（2021·全国·九年级课时练习）如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是（）A．B．C．D．三、实验题9．（2021·全国·九年级课前预习）磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的，这对我们认知和学习磁现象有很大的帮助。在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时，几位同学提出了以下两种猜想：（1）利用所学知识，断定猜想2是错误的。你判断的依据是：磁体外部的磁感线都是______；（2）请设计一个简单实验，验证另一个猜想是否正确：实验器材：______；实验步骤：______；判定方法：______。10．（2021·全国·九年级单元测试）探究磁体与通电螺线管周围的磁场：(1)小明用小磁针探究磁体周围磁场如图1所示，实验时将小磁针先后放在条形磁体周围不同位置处，记录小磁针在各处静止时N极的指向。通过实验可知，磁场具有方向，磁场中各点的磁场方向一般______（选填“相同”或“不同”）；(2)小红用铁屑探究磁体周围的磁场如图2所示①将玻璃板平放在磁体上，并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，观察铁屑的分布情况。轻敲玻璃板的目的是______，铁屑在磁场中被______成一个个小磁针，从而在磁场中有序地排列起来；②再在玻璃板上放一些小磁针，记录这些小磁针静止时N极的指向；③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作______；④实验中小磁针的作用是______。第20讲从永磁体谈起【学习目标】1.认识磁体，知道磁体的两极和磁体间的相互作用；2知道“磁化”和“去磁”的简单方法；3.认识磁场的性质和磁感线；4.了解地磁场。【基础知识】一.认识磁体1.磁性：磁体是自然界中的一类物体，它具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，这种性质叫做磁性。2.永久磁体：能够长期保存磁性的磁体叫做永磁体。3.磁极：磁体上的两极磁性最强，叫做磁极。任何磁体都有两个磁极（磁北极和磁南极），将磁体水平悬挂起来，当它静止时，指北的一端叫做磁北极（N极），指南的一端叫做磁南极（S极）。4.磁极间相互作用的规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。5.磁化：在物理学中，把这种使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。二.认识磁场1.磁场：磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质，叫做磁场。2.磁场的方向：人们把小磁针在磁场中静止时N极所指的方向，规定为这一点的磁场方向。3.磁感线：为了形象的表示磁场，我们仿照铁屑在磁场中的分布图形，画出一条条带有箭头的曲线，这样的曲线叫做磁感线。5.磁感线的特点：(1)磁感线是人为引入的一组假想曲线，是模拟无数小磁针在磁场中的分布和排列情况而画出的曲线，磁场中并没有客观存在的磁感线。(2)用磁感线能形象地确定磁场的方向。磁感线上任一点的切线方向与该点的磁场方向一致。(3)用磁感线能表示磁场的强弱。磁感线越密处磁场越强，磁感线越疏处磁场越弱。(4)磁感线为闭合曲线。在磁体外部，从N极到S极；在磁体内部，从S极到N极。(5)任意两条磁感线不能相交。因为在磁场中任一点，其磁场只有一个确定的方向。(6)磁感线是空间立体分布的，不只是在一个平面上。6.地磁场：地球是一个巨大的天然磁体，地球周围的磁场叫做地磁场。7.地磁场的两极：地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。【考点剖析】考点一：磁性、磁体和磁极例1．（2021·全国·九年级课前预习）磁化：使没有磁性的物体获得磁性的过程。方式有：与磁体接触；与磁体摩擦；通电。有些物体在磁化后磁性能长期保存，叫______磁体（如钢）；有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失，叫______磁体（如软铁）。【答案】硬软考点二：磁化的利用和防护例2．（2021·全国·九年级课前预习）地球也是一个磁体，周围也存在着磁场，叫_______场。所以小磁针静止时会由于同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引的原理指向南北，由此可知，地磁南极在地理______附近，地磁北极在地理______附近。【答案】地磁北极南极考点三：磁场和磁感线例3．（2021·河北长安·九年级期末）现有三根金属棒：一根铁棒、一根铜棒、一根磁棒，从外表难以区分，请你想办法加以辨别。磁棒的辨别：将三根金属棒用细线系好，悬挂起来，使其转动，静止时，根据指示的方向可以确定出磁棒。原理：磁体受______作用，静止时指向______（选填“南北”或“东西”）方向。铜棒的辨别：______。原理：磁体具有______性，可以吸引钢铁类物质。【答案】地球磁场力南北用磁棒分别靠近另两根金属棒，不能吸引的是铜棒磁【解析】[1][2]地球本身是一个大磁体，磁体在地球的磁场中受到磁力的作用，静止时指示南北方向。[3][4]铜棒的辨别：将磁棒分别靠近另外两根根金属棒，若发现磁棒不吸引其中的一个金属棒，则这根金属棒就是铜棒。因为磁体具有磁性，可以吸引钢铁类物质，不吸引铜。【真题演练】一、作图题1．（2021·江苏无锡·中考真题）磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示。请在括号中标出磁体左端的磁极并画出通过小磁针中心的一条磁感线。【答案】【解析】图中小磁针静止时其N极向左，说明该点的磁场方向向左，即通过小磁针中心的磁感线向左；因磁体周围的磁感线从N极发出，回到S极，故磁体的左侧为S极，右侧为N极；如图所示：2．（2021·贵州贵州·中考真题）根据通电螺线管周围磁感线方向，在图中标明螺线管的N、S极和小磁针的N极（将小磁针的N极涂黑）【答案】【解析】通电螺线管周围磁感线从右向左，则右端为N极，左端为S极，小磁针的N极指向左，如下图所示：二、单选题3．（2021·湖南湘西·中考真题）我国是世界上最早使用指南针的国家，东汉学者王充在《论衡》中记载到：“司南之杓，投之于地，其柢指南”。那么司南的“柢”相当于磁体的（）A．极 B．极C．可能极，可能极 D．无法确定【答案】B【解析】司南是在地磁场的作用下工作的，“柢”指向地理的南极附近，即地磁北极附近，由异名磁极相互吸引可知，“柢”是磁体的S极。故选B。4．（2021·广西桂林·中考真题）我国古代四大发明中，与磁有关的是（）A．火药 B．指南针 C．造纸术 D．印刷术【答案】B【解析】我国古代四大发明中，与磁有关的是指南针，地球是个天然的大磁体，地球周围存在着磁场，指南针受到地球磁场力的作用，总是指示南北方向，地球的地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。故选B。5．（2021·吉林长春·中考真题）地理的两极和地磁场的两极并不重合。世界上最早记录这一现象的人是（）A．沈括 B．伽利略 C．托里拆利 D．阿基米德【答案】A【解析】北宋学者沈括在《梦溪笔谈》记载了指南针指向“常微信东，不全南也”，即：地理的两极和地磁场的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，是第一位指出地磁偏角的科学家，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6．（2021·湖南常德·中考真题）如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁体，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、N、S、S B．S、S、N、SC．N、N、S、N D．S、S、N、N【答案】B【解析】AC．根据右手螺旋定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的指向为磁极的方向，则C端为N极，B端为S极，故A错误；C错误；BD．电磁铁的B端为S极，C端为N极，根据磁感线的分布可知，磁感线方向从N极出发，回到S极，A端也是回到磁极，故A为S极，而CD之间的磁极是从C出发到D，即从N极出发，直接指向S极，故B正确；D错误。故选B。【过关检测】一、填空题1．（2021·全国·九年级课前预习）小治同学在重庆市区某教室用水平放置能自由转动的小磁针做实验，静止时小磁针___________极指向地理的北极。地理两极和地磁两极并不重合，存在一定的偏角，世界上最早记述这一现象的是我国宋代学者___________，这个发现比西方早了400多年。【答案】N沈括【解析】[1]水平放置能自由转动的小磁针静止时N极指向地理的北极。[2]地理两极和地磁两极并不重合，存在一定的偏角，叫地磁偏角，最早记述这一现象的是我国宋代学者沈括。2．（2021·全国·九年级课前预习）司南是我国古代四大发明之一。《论衡》中记载：“司南之构，投之于地，其柢指南”。如图所示，“柢”即握柄，是磁体的______（选填“N”或“S”）极，静止时指向地磁场的______（选填“南”或“北”）极。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为______产生了磁场。【答案】S北电流【解析】[1]磁勺的勺柄指南，根据地理的南极是地磁的N极，异名磁极相互吸引，因此勺柄为该磁体S极。[2]地磁场的北极在地理南极附近，地磁场南极在地理北极附近，静止时指南针指向磁体的S极，即地磁场的北极。[3]指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场，也就是电流周围存在磁场。3．（2021·全国·九年级课前预习）地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合，中间有一个夹角，叫做______，是由我国宋代学者________首先发现的。‍【答案】磁偏角沈括4．（2021·全国·九年级课前预习）磁场方向：在磁场中的某一点，小磁针______时_______所指的方向就是该点的磁场方向。磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。【答案】静止北极二、单选题5．（2021·全国·九年级单元测试）为了判断一根钢棒是否有磁性，小明进行了如下几组小实验。其中不能达到目的的是（）A．让钢棒靠近铁屑，铁屑被吸引，则钢棒具有磁性B．用细线将钢棒吊起来，使它能在水平面内自由转动，静止时总是指南北方向，则钢棒具有磁性C．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性D．让小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性【答案】D【解析】A．磁体能够吸引铁屑，没有磁性的钢棒则没有吸引铁屑的能力，所以铁屑被吸引能说明钢棒具有磁性，故A不符合题意；B．磁体具有指示南北的性质，不具有磁性的钢棒没有指示南北的能力，所以钢棒能指示南北可以说明其具有磁性，故B不符合题意；C．钢棒与小磁针相互排斥，说明钢棒与小磁针靠近的一端为同名磁极，说明钢棒有磁性，故C不符合题意；D．若钢棒没有磁性，当它靠近小磁针时，钢棒与小磁针也会互相吸引，所以钢棒与小磁针相互吸引不能能说明钢棒具有磁性，故D符合题意。故选D。6．（2021·全国·九年级单元测试）用钢条的一端去接近小磁针，如果小磁针被吸引过来，则（）A．钢条肯定有磁性 B．钢条肯定没有磁性C．钢条可能有磁性 D．以上说法都不对【答案】C【解析】当磁体与一个物体相互吸引时，有两种可能，一是那个物体属于铁、钴、镍等没有磁性的物质，二是那个物体有磁性，异名磁极相互吸引。所以，A、B、D不符合题意，C符合题意。故选C。7．（2021·全国·九年级课前预习）把普通钢棒磁化有多种方法，可以用强力磁铁来磁化。钢棒是由大量的原子组成，每个原子都有N、S极，相当于一个磁性很弱的“小磁铁”。未被磁化前，钢棒内“小磁铁”的排列杂乱无章，此时钢棒对外不显磁性。用一个强力条形磁铁按图中的箭头方向滑动，钢棒就被磁化，磁化后各个“小磁铁”按图所示同向排列，钢棒具有磁性，相当于条形磁铁。下列说法正确的是（）A．被磁化后（乙图）的钢棒左端是S极B．被磁化前（甲图）的钢棒右端是N极C．若把小磁针放在左图中的A点处，静止时小磁针的北极（N）一定向外D．若把小磁针放在右图中的B点处，静止时小磁针的右端是北极（N）【答案】D【解析】A．由图乙可知，钢棒被磁化后每个原子都按左N右S排列，所以被磁化后的钢棒左端是N极，故A错误；B．未被磁化前，钢棒对外不显磁性，钢棒两端均无极性，故B错误；C．左图钢棒未被磁化，钢棒对外不显磁性，故静止时小磁针的北极指向无法确定，故C错误；D．由乙可知，被磁化后的钢棒左端是N极，根据磁极间的相互作用规律可知，若把小磁针放在图乙中的B点处，静止时，小磁针的右端是北极，故D正确；故选D。8．（2021·全国·九年级课时练习）如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】A．磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，故A正确；B．磁体周围的磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极，故B错误；C．磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的N极，故C错误；D．磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来，故D错误。故选A。三、实验题9．（2021·全国·九年级课前预习）磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的，这对我们认知和学习磁现象有很大的帮助。在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时，几位