浙教版八年级科学下册同步 第一章第一节 指南针为什么能指南.docx
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浙教版八年级科学下册同步第一章第一节指南针为什么能指南
第一章第一节指南针为什么能指南
教学目标
1、知道磁体及其性质。
2、知道磁极间的相互作用。
3、了解磁化的概念。
4、理解磁场的基本性质,知道磁场的方向和判断方法。
5、知道地磁场的存在,知道地理北极就是地磁南极。
教学重难点
重点:
磁极间的相互作用;磁场的概念、性质
难点:
磁场的概念;磁化的概念。
知识点梳理:
1、磁性:
磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
磁极:
磁体上磁性最强的部位。
小磁针静止时,两端总是指向南北方向。
我们把磁体指北的那个磁极叫北极,用符号N表示;指南的那个磁极叫南极,用符号表示S。
2、磁极间的相互作用规律:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;磁性最强,中间磁性最弱。
3、磁化:
使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。
4、磁体的周围存在着磁场,处在磁场中的小磁针,会受到磁力的作用而改变指向。
磁场有方向,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。
5、为了形象地描述磁体周围的磁场分布,英国物理学家法拉第引人了磁感线模型。
磁感线是带箭头的封闭曲线,箭头方向表示磁场方向。
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。
磁感线密的地方磁场强,疏的地方磁场弱。
6、地球是一个大磁体,地球产生的磁场叫地磁场。
地磁南极在地理北附近,地磁北极在地理南附近。
7、宇宙中的许多天体都具有磁场,而且也在变化之中。
如太阳表面的黑子、耀斑和太阳风等活动都与太阳的磁场有关。
知识点一:
磁体和磁极
1、如图所示,将铁钉放在某矿石附近,铁钉立即被吸引到矿石上,此现象说明该矿石具有( )
A.磁性B.导电性C.弹性D.绝缘性
【解答】解:
在2000多年前的春秋时期,我们的祖先就发现了天然磁铁矿石吸铁的性质,这个性质称为磁性。
故选:
A。
2、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.
【解答】解:
条形磁铁在磁极在棒的两端,棒中间是没有磁性的,但选项C无论谁带磁性两铁棒均是吸引的,故没有办法确定棒是否有磁性;
在选项A、B中,甲、乙两棒各有顶端相互接触,根据力的作用是相互的,因此也无法确定哪个棒的顶端有磁性。
选项D用甲棒顶端接触乙棒的中间,如果吸引,说明甲棒顶端是磁极,甲是条形磁铁,乙是没有磁性的钢棒;如果不吸引,说明甲棒没有磁性,乙棒就是条形磁铁。
故选:
D。
知识点二:
磁化
3、小明用水平放置的一根条形磁铁的一端吸起一根较重的铁钉,如图所示,若他用一根同样的条形磁铁的N极与原来的磁铁S极靠近合并时,下列说法正确的是( )
A.铁钉的尖端被吸向右端磁铁
B.铁钉将落下
C.铁钉的尖端被吸向左端磁铁
D.铁钉被吸得更牢
【解答】同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,当另一根同样的条形磁铁的N极与原来磁铁的S极接合时,N极与S极接合在一起,成为一个新的条形磁铁,铁钉所在位置成为“新条形磁铁”的中间位置,磁性很弱,铁钉将落下,故B正确。
故选:
B。
知识点三:
磁场和磁感线
4、关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是( )
A.铜、铁和铝都能够被磁体所吸引
B.磁感线是磁场中真实存在的曲线
C.磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的
D.物理学中,把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向
【解答】解:
A、铜和铝都不是磁性材料,磁体都不能吸引。
错误不符合题意。
B、磁感线在磁场中不是真实存在的,只是为了便于研究磁场,人为画的一些曲线。
错误不符合题意。
C、磁体间的相互作用是通过磁场发生的。
正确符合题意。
D、物理学中,把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向。
小磁针静止时S极所指的方向与该点磁场的方向相反。
错误不符合题意。
故选:
C。
5、在如图所示的各图中,关于磁场的描述和小磁针表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:
A、图中两磁极均为N极,磁感线应该指向外部,故A错误;
B、图中两磁极均为S极,小磁针的N极均指向S极,故指向正确,故B正确;
C、在磁体的外部,磁感线应该从磁体的N极出发,回到S极,图中中间两磁针的指向错误,故C错误;
D、图中两磁极均为N极,磁感线应该指向外部,右侧的指示方向错误,故D错误。
故选:
B。
6、指南针是我国四大发明之一,《论衡》记载:
司南之杓,投之于地,其柢指南。
如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。
司南长柄所指方向是( )
A.地理南极,地磁北极B.地理南极,地磁南极
C.地理北极,地磁北极D.地理北极,地磁南极
【解答】解:
地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其勺柄指向南方,即指南的南极用S表示;地理上的南极是地磁的北极,故长柄所指方向是地磁北极,地理南极。
故BCD错误、A正确。
故选:
A。
知识点四:
地磁场
7、(2019•江西)如图所示,是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针,若静止时针尖指向地理位置的北方,则针尖是简易指南针的极。
此时,将指南针底座逆时针旋转90°,针尖静止时将指向地理位置的方。
【解答】解:
若静止时针尖指向地理位置的北方,说明指向地磁南极附近,则针尖是简易指南针的N极。
无论如何转动底座,N极指向是不变的,所以针尖N极还是指向地理北方。
故答案为:
N;北。
8、(2019•西湖区校级模拟)如图是把A、B、C三块钢块悬挂起来,并让它们彼此靠近时的情况,则下列判断正确的是( )菁优网
A.因为A、B吸引,B、C相互排斥,所以只有B是磁体
B.因为A、B吸引,B、C相互排斥,所以A、B、C一定都是磁体
C.若A、C靠近,一定会相互吸引
D.若A、C靠近,可能会相互排斥
【解答】解:
磁体能吸引铁、钢等物质;磁极间的相互作用规律是:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
由图可知,BC是相互排斥的,故BC一定是磁体;AB相互吸引,A可能是磁体,也可能不是磁体,如是磁体可能相斥,综上所述,D正确。
故选:
D。
1.(2019•商南县二模)为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性,某同学设计了以下四个实验,其中不能达到目的是( )
A.将甲实验中的两根条形磁铁相互平移靠近
B.将乙实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球
C.将丙实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起
D.将丁实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动
【解答】解:
A.将甲实验中的两根条形磁铁相互平移靠近,由于越来越近,磁体之间的引力越来越大,但是感觉不到中间磁力和两端磁力的差异,故A符合题意;
B.将乙实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球,小球会跑到磁体的两极上,而中间部分没有,说明两端磁性强,中间弱,故B不符合题意;
C.将丙实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起,磁体两端的大头针数目多,中间几乎没有,说明两端磁性强,中间磁性弱,故C不符合题意;
D.将丁实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动,弹簧测力计的示数先变小后变大,说明两端磁性强,中间磁性弱,故D不符合题意。
故选:
A。
2.用条形磁铁吸起两枚大头针,出现的是如图中哪种情况( )
A.甲图B.乙图C.丙图D.都可能
【解答】解:
由图可知:
大头针吸在磁铁上,大头针会在磁铁磁场的作用下被磁化,从而获得了磁性。
靠近磁铁的一端大头针的极性相同,远离的一端极性也相同,由于同名磁极互相排斥,所以情况如图乙所示。
故选:
B。
3.(2019•湘西州一模)如图所示,是固定房门的“门吸”。
金属球能被磁铁吸引,是因为其制作材料可能含有( )
A.铜B.铁C.铝D.锌
【解答】解:
上述物品中只有铁是磁性材料,能被磁铁吸引;铝、铜、锌不能被磁铁吸引。
故选:
B。
4.如图所示,在水平桌面上放置一块磁铁制成的底座,再将一个由磁铁制成的陀螺旋转起来,细心地调整两个磁铁的相对位置,就可以使陀螺悬浮在大磁铁底座的上方某个位置。
对于正处于悬浮状态的陀螺,以下说法正确的是( )
A.陀螺受到竖直向下的磁力作用
B.陀螺是由于同名磁极相互排斥才能悬浮
C.给陀螺粘上一块橡皮,它仍然能在该处悬浮
D.增强底座磁铁的磁性,陀螺一定会掉落
【解答】解:
A、地球周围的一切物体都受到重力的作用,所以陀螺受到竖直向下的重力;同时陀螺处于悬浮状态,所以还受到竖直向上的磁力的作用,故A错误;
B、磁性陀螺是利用同名磁极相互排斥受到竖直向上斥力的作用而悬浮在空中的,故B正确;
C、陀螺原来处于悬浮状态,说明竖直方向的重力和磁力是一对平衡力,当在陀螺上粘上一块铁皮或橡皮泥,重力增大,但磁力不变,所以陀螺竖直方向受力不再平衡,因此不可能继续悬浮,故C错误;
D、增强底座磁铁的磁性,底座磁铁的磁力增强,所以陀螺一定不会掉落,故D错误。
故选:
B。
5.两个外形相同的钢条a、b,按图甲放置a、b能相互吸引;如按图乙放置a、b则不能相互吸引,则( )
A.只有a有磁性B.只有b有磁性
C.a,b可能都有磁性D.a,b可能都无磁性
【解答】解:
在图甲情况下,用b的一端去靠近a的中间,若b有磁性是用其磁性最强的部位去靠近a,所以会相吸。
即使此时a没有磁性,也会吸引b,因此不能确定a有无磁性。
在乙图中,假设a有磁性,是用磁性最强的部位去靠近b,不能相互吸引,说明a没有磁性。
据此可以判断只有b有磁性。
故选:
B。
6.用细线拴住条形磁体,将磁体放在铁屑中,然后将条形磁体取出悬挂在空中,现象如图所示,下列说法中不能用此现象说明的是( )
A.磁体能吸引铁
B.条形磁体两极磁性最强,中间磁性最弱
C.铁屑被磁化
D.磁体外部磁场方向是从N极到S极
【解答】解:
A、磁铁能吸引铁屑,说明磁铁能吸引铁质物体,故A正确;
B、条形磁体两端磁性最强,因此铁屑总是分布在条形磁体的两端,故B正确;
C、磁体周围存在磁场,将磁体放入铁屑中,铁屑会被磁化,故C正确;
D、理学规定:
磁体外部的磁感线都是从N极出发回到S极,此实验无法说明磁体外部磁场方向是从N极到S极,故D错误。
故选:
D。
7.(2019•毕节市一模)早在北宋时期,我国人民就认识了地磁的存在,并据此做出了四大发明之一的指南针。
宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》卷二十四中写道:
“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。
”这是我国和世界上关于地磁偏角的最早记载。
若把地磁场假想成是由地球内部一块大条形磁铁产生的,下图的四个示意图中,能合理描述这块大条形磁铁的是( )
A.
B.
C.
D.
【解答】解:
(1)地球周围存在着地磁场,地磁的南北极和地理的南北极正好相反,故AC错误;
(2)根据文中“方家以磁石摩针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”的“常微偏东”,可知D正确,B错误。
故选:
D。
8.如图是“追风者”磁悬浮列车悬浮原理的示意图。
该列车通过磁体之间的相互作用,悬浮在轨道上方,以提高运行速度,这里的相互作用是指( )
A.异名磁极相互吸引B.同名磁极相互吸引
C.异名磁极相互排斥D.同名磁极相互排斥
【解答】解:
据图可知,“追风者”磁悬浮列车悬浮是靠异名磁极相吸的原理工作的。
故选:
A。
9.福州科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的,每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体,如图所示。
当推动A轮转动时,其它3个轮会随之转动。
若A轮磁体外侧是N极,则C轮磁体外侧是 极。
如果A轮顺时针转动,C轮将 时针转动,D轮将 时针转动(选填“顺”或“逆”)。
【解答】解:
由题知,磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的;
如果A轮磁体外侧是N极,则与A轮相邻的C轮磁体外侧是S极,与C轮相邻的D轮和B轮磁体外侧是N极。
根据异名磁极相互吸引可知,磁动轮中各齿轮之间转动方向的关系与普通齿轮传动装置相同;如果A轮顺时针转动,C轮将逆时针转动,D轮和B轮将顺时针转动。
故答案为:
S;逆;顺。
10.利用材料A制造强力磁铁。
(1)加热材料A,温度一直低于其熔点,一段时间后,A质量不变、体积减小,此过程中,A处于 (选填“固态”、“液态”、“固液混合态”),依据公式 ,A的密度 (选填“增大”、“减小”、“不变”)。
(2)如图1所示,A的每个原子都有N、S极,相当于磁性很弱的“小磁铁”,“小磁铁”杂乱无章排列时,A对外不显磁性,当“小磁铁”按图2所示同向排列时,A具有磁性(如图3),强力磁铁不耐高温,高温加热会使磁性消失,从分子热运动的角度解释为什么高温会让强力磁铁磁性消失, 。
【解答】解:
(1)加热材料A,由于温度低于其熔点,所以A处于固态;因为加热后质量不变,体积减小,根据公式ρ=
知物体的密度增大;
(2)低温时,磁铁内的原子是同向排列的,对外显磁性;高温加热时,原子运动加快,原子排列杂乱无章,对外不显磁性。
故答案为:
(1)固态;ρ=
;增大;
(2)低温时,磁铁内的原子是同向排列的,对外显磁性;高温加热时,原子运动加快,原子排列杂乱无章,对外不显磁性
1、(2019•绍兴)如图所示,内部均装有磁铁的两块清洁器M和N隔着窗玻璃总能合在一起移动,这让玻璃清洁变得安全高效。
关于清洁器的分析正确的是( )
A.两块清洁器能合在一起的原理是异名磁极相互吸引
B.N受到的重力和M对N的吸引力是一对平衡力
C.玻璃对N的支持力和M对N的吸引力是一对相互作用力
D.移动M时,N也能跟着一起移动,说明力能改变物体的形状
【解答】解:
A、两块清洁器内部均装有磁铁,它们能合在一起的原理是异名磁极相互吸引,故A正确;
B、受到的重力方向竖直向下,M对N的吸引力方向是水平的,所以不是一对平衡力,故B错误;
C、玻璃对N的支持力和N对玻璃的压力是一对相互作用力,而不是与M对N的吸引力是一对相互作用力,故C错误;
D、移动M时,N也能跟着一起移动,说明力能改变物体的运动状态,故D错误。
故选:
A。
2、如图所示为蹄形磁体周围的磁感线分布图,在a、b、c、d四点中,磁场最强的是( )
A.a点B.b点C.c点D.d点
【解答】解:
由图中磁感线的分布情况可以看出b点的磁感线最密集,所以此处磁场最强。
故选:
B。
3、两个可自由转动的小磁针互相靠近,静止时其中一个小磁针的磁极如图所示,请标出另一个小磁针的N、S极。
【解答】解:
磁体上存在两个磁性最强的地方,即两个磁极,分别是N极和S极;磁极间的相互作用是:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;
根据磁极间的作用,作图如下:
4、图所示,某同学在水平桌面上做“测试磁铁不同部位磁性强,弱”的实验。
他在磁铁上选择了A、B、C、D、E五个被测部位测A部位磁性强弱时,将磁铁的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。
A
B
C
D
E
4.5
【解答】解:
(1)验证这五个点中的某一点的磁性强弱,要尽量减少其他点磁性的干扰,此我们可以把磁体横过来放置,让磁体的长边与纸的一条重合,如图,在A、B、C、D、E五个点分别作出垂直于格的辅助线,依次从某一点离磁体较远处渐渐移近曲别针,注意观察曲别针刚被吸动时,离磁体的距离。
(2)本实验是研究磁铁上不同部位的磁性强弱,表格第一行已经写出A、B、C、D、E五个点,表头应该是被测部位,或磁铁部位;表格第二行给了个提示4.5,这是曲别针刚能被吸动时的最大行数,表示了被研究点的磁性强弱,所以表头应该填“磁性强弱”、“磁性强度”、“强度”等。
故答案为:
(1)(移动磁铁)将磁铁的B部位(或磁铁长边)与纸线对齐,将曲别针逐渐向B部位移近,至被吸动为止,记下曲别针距磁铁B部位的行数。
(2)
磁铁(被测)部位
磁性强度/行
5、兴趣小组在研究扬声器结构时,发现扬声器中有一个环形磁体,他们不知道环形磁体的磁极分布情况,于是几位同学提出了以下三种猜想:
猜想1:
磁极呈横向分布(例如图甲,左侧为N极,右侧为S极);
猜想2:
磁极呈轴向分布(例如图乙,上面为N极,下面为S极);
猜想3:
磁极呈上中下分布(例如图丙,上下面为N极,中部为S极)。
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定猜想3是错误的。
你认为他们判断的依据是。
(2)为了验证其他猜想,他们用细线将环形磁体水平悬挂起来(如图丁所示),结果观察到磁体在任意位置都能保持静止。
这说明猜想是错误的。
(3)请设计一个简单实验,验证剩下的一个猜想是否正确,简述你的实验方案。
主要器材:
;
简要做法:
;
如何判断:
。
【解答】解:
(1)因为每个磁体都只有两个磁极,分别叫做S极和N极,故猜想3是错误的;
(2)如果猜想1正确,用细线将环形磁体水平悬挂起来,由于地磁场的作用,磁体在特定位置才能保持静止,结果观察到磁体在任意位置都能保持静止这说明猜想1是错误的。
(3)若想验证猜想2是否正确,我们只需选用小磁针即可,即将小磁针置于磁环周围不同处,多次观察小磁针稳定后两极的指向情况,从而判断出磁环磁极的位置。
故答案为:
(1)一个磁体只可能有两个磁极;
(2)1;(3)小磁针;将小磁针置于磁环周围不同处;多次观察小磁针稳定后两极的指向情况,从而判断出磁环磁极的位置。
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