2020-2021九年级物理全册磁现象磁场精品练习（附解析新人教版） 14页

2020-2021 学年初三物理全册精讲精练：磁现象 磁场 知识点一：磁现象 1.物体具有 吸引铁、钴、镍等物质 的性质，该物体就具有了磁性。具有磁性的物体叫做磁体 。 2.磁体两端磁性最强的部分叫磁极，磁体中间磁性最弱。当悬挂静止时，指向南方的叫南极（S），指向北 方的叫北极（N）。任一磁体都有 2 个磁极。相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 3.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，叫硬磁体（如钢）；有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失，叫软磁体（如软铁）。 知识点二：磁场 1.磁体周围存在一种看不见，摸不着的物质，能使磁针发生转动，叫做磁场。磁场对放入其中的磁体会产 生力的作用。 2.磁场方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时 北极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。 3.在物理学中，为了研究磁场方便，我们引入了磁感线的概念。磁感线总是从磁体的 N 极出来，回到 S 极。 4.磁场是确实存在的物质，而磁感线不是实际存在的。 知识点三：地磁场 1.地球也是一个磁体，周围也存在着磁场，叫地磁场。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，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。 2.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，叫做磁偏角 ，是由我国宋 代学者沈括首先发现的。 一、熟练记忆以下基础知识 1.磁铁能吸引铁钴镍等物质的性质叫做磁性．具有磁性的物体叫做磁体． 2．磁体上磁性最强的部位叫磁极，任何磁体都有 2 个磁极，分别是南极(S)极和北极（N)极．条形磁体中 间几乎没有磁性． 3．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 4．对放入其中的磁体产生磁力作用．这是磁场的基本性质。放在磁场中某点的小磁针静止时北极所指的方 向，就是该点的磁场方向． 5．磁感线是为方便，形象描述磁场而假想的曲线．在磁体外部，磁感线从北极出来，回到南极．磁场是真 实存在的，而磁感线不是客观存在的真实曲线． 6．地球本身是一个巨大的磁体，周围存在着磁场，其南极在地理的北极附近。指南针指方向就是受地磁场 的作用． 二、对磁感线的认识 从磁场的物质性、方向和磁感线的特点、常见磁体磁感线的分布、地磁场的特点五个维度进行把握是解决 问题的关键： ①磁场的物质性：磁场是真实存在的看不见摸不着的物质，它的存在可通过其基本性质来体现； ②磁场的方向：任一点磁场方向跟放在该点小磁针静止时北极指向一致； ③磁感线的特点：在磁体外部，磁感线从北极出发回到南极；磁感线的疏密反映磁场的强弱，磁极处磁感 线最密； ④地球本身是一个巨大的磁体，地磁场的形状与条形磁体相似；地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极 在地理北极附近；我国宋代的沈括最早发现了磁偏角。 注意：①磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线，并不真实存在，属于建立的物理模型;②磁场中任 何一点的方向都具有唯一性，故任何两条磁感线都不相交。 三、磁体的磁场分布作图 ①首先要了解常见磁体的磁场分布特点； ②然后利用“三向归一”作图：“三向归一”是指小磁针静止时 N 极指向、磁感线的方向、磁场方向是一 致的,只要明确其中一个方向,其他两个方向也就可以确定,磁体的 N、S 极也能确定。 知识点一：磁现象 【例题 1】（ 2019 海南）小谦在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不 同。他想：磁体间作用力的大小与磁极间的距离有什么关系呢？ （1）你的猜想是__________________。 （2）小谦用如图所示的实验进行探究。由于磁体间作用力的大小不便测量，他通过观察细线与竖直方向的 夹角θ的变化，来判断磁体间力的变化，用到的科学方法是__________法。 （3）小谦分析三次实验现象，得出结论：磁极间距离越近，相互作用力越大。小月认为：这个结论还需要 进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，还须研究甲、乙两块磁铁相互_______时，磁体间作用力 与距离的关系。 【答案】（1）磁极间的距离越近，磁体间的作用力越大 （2）转换 （3）排斥 【解析】（1）既然发现磁体间的距离不同时，作用力大小也不同，则可以提出猜想：磁极间的距离越近， 磁体间的作用力越大。当然其它猜想只要是围绕磁体间的作用力与距离关系来提出的都可以。（2）当某种 现象不容易直接观察时，可以借助其它现象来判断需要观察的现象的情况，这种方法叫做转换法。（3）由 于小谦在探究“磁体间作用力大小与磁极间的距离有什么关系”时，只做了磁极相互吸引的情况，而磁极 间的作用力还有相互排斥的情况，所以还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。 知识点二：磁场 【例题 2】以下正确的图是（ ） A B C D 【答案】B 【解析】根据在磁体的外部磁感线总是从磁体的 N 极出来回到 S 极判定。 在磁体的外部，磁感线总是从磁体的 N 极出来回到 S 极； A．图中的磁感线是从磁体的 S 极出来回到 N 极，故 A 错误； B．图中的磁感线是从磁体的 N 极出来回到 S 极，故 B 正确； C．图中的磁感线是从磁体的 S 极出来回到 N 极，故 C 错误； D．图中左侧 N 极的磁感线是回到 N 极，故 D 错误。 知识点三：地磁场 【例题 3】（ 2019 湖南怀化）指南针是我国古代的四大发明之一，它在地磁场的作用下能够指向南北，但是 磁针所指的南北方向与地理位置的南北方向略有偏君，也界上最早记述这一现象的人是（ ） A.牛顿 B.沈括 C.焦耳 D.哥白尼 【答案】B 【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”，是世界上第一位指出地 磁偏角的科学家。 1.下列有关磁场的说法错误的是（ ） A．磁体周围的磁场是真实存在的 B．磁感线是为了描述磁场面虚拟的封闭曲线 C．通电导体周围存在着磁场 D．地面上的指南针 N 极总是指向地理的南极 【答案】D 【解析】A.磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故 A 正确； B.磁感线是为了形象描述磁场的分布引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，故 B 正确； C.根据奥斯特实验可知，通电导体周围存在着磁场，故 C 正确； D.地球是一个大磁体，地磁的南北极与地理的南北极相反，所以指南针静止时，指南针的 N 极指向地磁的 南极即地理的北极，故 D 错误。 2.将小磁针放在磁场中，小磁针静止时 极所指的方向规定为该点的磁场方向；磁场越强的地方，磁 感线分布越 。 【答案】北；密。 【解析】掌握磁场、磁场的性质及磁场方向的判定；掌握磁感线的概念、方向及分布。磁场的基本性质是 它对放入其中的磁体产生磁力的作用；放在磁场中的某一点的小磁针静止时，北极所指的方向就是该点的 磁场方向；为了描述磁场，人们引入了磁场的概念，磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体 的南极。磁场越强的地方，磁感线分布越密。 3.小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（ ） 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． A．①④ B．②③ C．①② D．②④ 【答案】A． 【解析】①磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故①正确；②磁感 线是不存在的，是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线，故②错误； ③磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，故③错误；④地球是一个巨大的磁体，地磁场的南 极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近，故地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附 近，故④正确；故正确的是①④． 4.信鸽是靠地球的 来导航的。指南针静止时 S 极指的是地理的 （填“南方”或“北方”）。 【答案】磁场；南方。 【解析】地球是一个巨大的磁场，周围存在着地磁场；磁极间的相互作用是：同名磁极互相排斥，异名磁 极互相吸引。 （1）地球周围存在着地磁场，信鸽是靠地球的磁场来导航的； （2）磁体周围存在着磁场，地球也是一个磁体，周围有地磁场；指南针静止时 S 极指向地理的南方，N 极 所指的是地理的北方，根据同名磁极互相吸引，说明地磁场的南极在地理的北极附近。 一、选择题 1．（2019 湖南长沙）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】A.地球是一个巨大的磁体，它对放入其中的磁体产生磁力作用，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。说法正确。 B.指南针静止时南极指向地磁北极，在地理南极附近。说法错误。 C.如果地磁场消失，指南针能停在任意方向。说法错误。 D.信鸽是靠地磁场来实现导航的，倘若在信鸽身上绑上一个磁体会干扰它飞行。说法错误。 2.（2020•长沙模拟）小天 利 用 手 中 的 条 形 磁 体 做 了 以 下 小 实 验 ， 其 中 结 论 正 确 的 是 （ ） A．条形磁体能够吸引小铁钉 B．同名磁极相互吸引 C．将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方 D．条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有互相作用了 【答案】A 【解析】A.条形磁体周围存在磁场，能够吸引小铁钉，故 A 正确； B.由磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥，故 B 错误； C.将 条 形 磁 体 用 线 悬 挂 起 来 ， 让 磁 体 自 由 转 动 ， 静 止 时 指 向 地 理 南 极 的 磁 极 叫 南 （ 或 S）极， 指向地理北极的是磁体的北极（N 极 ），地磁 北 极 在 地 理 南 极 附 近 ，地磁 南 极 在 地 理 北 极 附 近 ， 故 C 错误； D.玻璃不能隔离磁场，条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后仍有互相作用，故 D 错误． 3.（2020•天津模拟）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． 4．（ 2019 云南模拟题）小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（ ） 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． A．①④ B．②③ C．①② D．②④ 【答案】A． 【解析】（1）据课本可知，磁场看不见摸不着，但可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法； （2）磁感线是不存在的，是为了研究方便假象的一些有方向的曲线； （3）磁感线是不存在的； （4）地球是一个巨大的磁体，地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近． 5．（ 2020•临沂模拟）如图是我国早期的指南针﹣﹣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】（1）地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场； （2）指南针是根据地磁场的作用工作的，地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近， 再根据磁极间的作用规律，可判断指南针的指向。（3）司南实际上就是一个磁铁；磁体静止时，指南的叫 南极用字母 S 表示；指北的叫北极，用字母 N 表示。 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①②正 确，③④错误。 二、填空题 6.（2019 江苏无锡）如图所示，磁悬浮地球仪应用了 （选填“同”或“异”）名磁极相互排斥的规 律：磁悬浮地球仪悬浮静止时，底座对地球仪的斥力与地球仪受到的重力 （选填“是“或“不是”） 一对平衡力。 【答案】同；是。 【解析】因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该悬浮地球仪是利用的同 名磁极相互排斥的原理制成的； 因为球体静止在空中时受两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的底座对它的斥力。在 这两个力的作用下地球仪保持静止，所以这两个力是一对平衡力。 7.（2019 大庆模拟题）指南针是我国古代的四大发明之一，它是利用磁体受 作用指向南北的．孔明灯 能上升是因为它受到的空气的 大于它的重力． 【答案】地磁场；浮力． 【解析】地球本身就是个大磁体；地磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，指南针本身有磁性，放入地 磁场中，受到地磁场的作用，总是指南北； 灯罩内的气体被加热，体积膨胀、密度减小，小于灯罩外空气的密度，使灯笼受到空气的浮力大于灯笼自 重，灯笼上升． 8．（ 2019 沈阳模拟题）如图甲所示．一个条形磁铁摔成两段，取右边的一段靠近小磁针，小磁针静止时的 指向如图乙所示，则右边这处裂纹的磁极是 极．如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起（如图甲），这 两段会相互 （选填吸引、排斥）． 【答案】N；吸引． 【解析】任何磁体都有两个磁极：磁北极（N 极）和磁南极（S 极）；磁体分成若干份，每一份又是一个新 的磁体．如图乙，由于异名磁极相互吸引，所以右边裂纹的磁极是 N 极．如图甲，如果把这段磁铁沿裂纹 吻合放在一起，由于左边裂纹的磁极是 S 极、右边裂纹的磁极是 N 极，所以这两段会相互吸引． 三、作图题 9.（2019•盘锦模拟题）如图，根据放在两个磁极间小磁针的指向，标出两个磁极的名称及 a、b 两条磁感线的方向． 【答案】如图所示。 【 解 析 】图 中 小 磁 针 静 止 时 N 极 朝 上 ，所 以 小 磁 针 附 近 的 磁 感 线 方 向 朝 上 ；由 于 在 磁 体 外 部 的 磁感线是从 N 极 出 发 回 到 S 极 ，所以 图 中 的 磁 感 线 都 是 回 到 S 极 ，则左 边 磁 体 的 右 端 应 为 S 极， 右边磁体的左端也为 S 极． 10.如 图 所 示 ， 地 球 是 一 个 巨 大 的 磁 体 ， 在 它 的 周 围 空 间 中 存 在 的 地 磁 场 ， 它 的 磁 场 分 布 与 条 形 磁 铁 相 似 。请 在 图 中 大 致 画 出 地 球 外 部 空 间 地 磁 场 的 磁 感 线 分 布 示 意 图 ，并 在 每 条 磁 感 线 上 标出方向(至少画 6 条磁感线)。 【答案】如图所示。 【 解 析 】地 球 本 身 是 一 个 天 然 的 巨 大 磁 体 ，相 当 于 一 个 条 形 磁 体 ，地 磁 北 极（ N 极 ）在 地 理南 极附近，地磁南极（S 极）在地理北极附近，磁感线从磁体的 N 极出来，回到磁体的 S 极。 11.（2019 江西模拟题）根据图中小磁针 N 极指向，标出磁体的 N 极和 S 极，并画出磁感线的方向。 【答案】如图所示。 【解析】根据小磁针 N 极指向可以知道磁铁左端是 S 极，右端为 N 极。进而可以画出磁感线方向。 四、综合开放题 12．（ 2018 江苏无锡）某同学在看了《加勒比海盗》后，想象了电影后续的情节： 一段美好时光以后，黑珍珠号又回到了漂流瓶里，杰克船长被船员们抛弃在了一个荒岛上，如图，他右手 拿着罗盘，左手拿着望远镜，回忆着以前的日子，想象着一段新的旅程． 请按以下方示例找出图中 3 个物理现象或者物体，填入下表（不能与示例相同） N S N 【答案】见表格。 【解析】本题借鉴阅读理解的考查方式，要求学生对阅读材料提供的信息进行检索、理解、分析、联想， 灵活运用所学物理知识和基本方法，从力、热、光、声学等角度审视材料中细微处，概括出图文中的物理 思想、观点、方法，并用物理语言表达出来．根据题目和图片中的信息，结合所学的知识即可得出答案． ①大炮发射时将内能转化为机械能； ②罗盘是利用地磁场指示南北的； ③望远镜是利用光的折射制成的；合理即可． 13．（ 2018•济宁）如图是小易设计的一个新指南针，其中的两处错误是： （1） ；（ 2） 。 【答案】（1）使用交流电，线圈不能静止下来；（2）会造成电源短路。 【解析】通电线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似；大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫交流 电；短路是指用导线将电源两极直接连接的电路。 通电线圈后产生磁性，其外部磁场与条形磁铁相似也有南北极，当它可以自由转动时在地磁场作用下静止 能指南指北。 （1）图中用线圈接在照明电路中，由于照明电路是交流电，其电流方向不断的发生变化，所以线圈的南北 极也会不断的发生变化，则线圈在水中不能静止； （2）线圈直接连接在照明电路中，相当于将电源短路了，会由于电流过大使照明电路的保险丝熔断或空气 开关跳闸。