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初中科学第1节 指南针为什么能指方向学案设计
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这是一份初中科学第1节 指南针为什么能指方向学案设计，文件包含11指南针为什么能指方向原卷版docx、11指南针为什么能指方向解析版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共26页， 欢迎下载使用。
【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。
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】
（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•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．
（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
（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
（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
（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。
（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？
【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．
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
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（ ）
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
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 。
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，小磁针也会发生偏转，偏转方向和 图[填“（b）”或“（c）”]中小磁针的偏转方向相同。
15．在物理学中，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1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，若在2处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的 ；位置1处磁感应强度 位置2处的磁感应强度（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化面变化，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变化的图像如图3所示。根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 。
小磁体位置
A端上方
B处上方
C端上方
测力计读数
1.3N
1N
0.7N
【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。
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】
（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•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．
（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
（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
（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
（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。
（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？
【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．
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
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（ ）
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
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 。
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，小磁针也会发生偏转，偏转方向和 图[填“（b）”或“（c）”]中小磁针的偏转方向相同。
15．在物理学中，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1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，若在2处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的 ；位置1处磁感应强度 位置2处的磁感应强度（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化面变化，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变化的图像如图3所示。根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感应强度B的增大而 。
小磁体位置
A端上方
B处上方
C端上方
测力计读数
1.3N
1N
0.7N
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