初中物理人教版九年级全册第二十章 电与磁第1节 磁现象 磁场课时训练

第27课  磁现象  磁场(教师版)

知识点01  磁体与磁极

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：具有磁性的物质叫磁体。

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：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。

4.磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。

【知识详解】磁体与磁极

1.对含铁、钴、镍等金属的物体有吸引力的物体称之为磁体。古代的指南针、现代的各种磁卡、磁带都是磁体的应用。

2.磁体的磁性分布是不均匀的，磁性较强的两端叫磁极。通过实验发现，当悬挂的磁体自由旋转时，磁体停留的方向都是相同的，所以磁体分为N、S极。磁极间相互作用的规律是：同性磁极互相排斥，异性磁极互相吸引。

3.磁场对放入其中的磁体会有力的作用，在磁体的周围放一些小磁针，观察小磁针静止时的指向，即为磁场的方向。磁体周围磁场的方向是有规律的，从磁体的N极指向S极。

【例题1】(2021·海南中考真题)根据要求完成以下作图。如图乙所示，请用箭头标出A点的磁感线方向______。

【解析】[2]条形磁铁的外部磁场方向从N及指向S极，A点的磁感线方向如图所示：

。

【例题2】(2021·江苏苏州市)《论衡》中记载：“司南之杓、投之于地，其柢指南”。如图。“柢”即握柄，是磁体的_______极，司南之所以能指南北，是由于受到_______的作用。

【答案】S(南)；地磁场。

【解析】[1]由题意知，司南放在地上时，握柄指向地理的南方，而地磁极的N极在地理南方附近，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以握柄是磁体的S(南)极。

[2]司南静止时指南北是由于它受到地磁场的作用。

知识点02  磁场

1.磁场

(1)概念：在磁体周围存在的一种物质，能使小磁针偏转，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，小磁针N极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。

2.磁感应线(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，在磁体内部从S极出发回到N极； 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；⑤磁感线是为了描述磁场而假想出来的，实际上不存在。

3.地磁场

(1)概念：地球周围存在着磁场叫做地磁场；(2)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)磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现的。

【知识拓展一】对磁场的理解

磁场在磁体周围是实际存在的，磁极间的相互作用就是靠磁场来发生的，磁场对放入其中的磁体有力的作用。我们借助于小磁针，来了解磁体周围磁场的分布，这是通过磁场对放入其中的磁体的作用来反映磁场的，物理中有很多是利用了这种方法来研究看不见摸不着的物理量的。

【知识拓展二】对磁感线的理解

为了形象的表示磁体周围的磁场，可以利用磁感线来描述磁场，磁感线的引入是给磁场建立了模型。磁感线只是磁场的模型，所以磁感线在实际中是不存在的。

我们利用磁感线的疏密来表示磁场的强弱；磁感线上某点的切线方向表示磁场方向。会用磁感线来描述磁体周围的磁场，在磁体的外部磁感线从磁体的N极指向S极，磁体的磁极处磁感线较密，并且磁感线不能相交，会出常见磁体周围的磁感线，如条形磁体、U形磁体等。

【知识拓展三】地磁场

1.地磁场是指地球内部存在的天然磁性现象。地球一极位在地理北极附近，另一极位在地理南极附近。通过这两个的假想直线(磁轴)与的自转轴大约成11.3度的倾斜。

2.地磁场的北极,是地理上地球的南极,就是地球仪上的南极,就是我们所说的南极洲,那里是地磁场的北极,也就是磁感线发出来的地方。同理，地磁场的南极是地理上地球的北极,就是地球上北冰洋，也是磁感线回来的地方。

【例题1】(2021·湖南郴州市)a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是(  )。

A．a端磁极是S极，b端磁极是N极；

B．P点没有磁场；

C．磁感线是真实存在的；

D．Q点的磁场方向水平向右

【答案】D。

【解析】A．磁感线的方向由N极指向S极，由图可知，a端磁极是N极，b端磁极是S极，故A错误；

B．处于磁场中的任意位置都有磁场，磁感线只是为了直观的描述磁场假想出来的，它的疏密程度代表磁场的强弱，因此P点虽然不在画出的磁感线上，但依然有磁场，故B错误；

C．磁场是真实存在的，但是磁感线是不存在的，是为了方便描述磁场而假想出的一个模型，故C错误；

D．Q点的磁场方向由a端指向b端，水平向右，故D正确。故选D。

【例题2】(2021·重庆中考真题)请按要求完成下列作图：图乙中小磁针处于自由静止状态，在括号内标上“N”或“S”。

【解析】由图乙知，磁体的N极在左端，据：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的N极在右端，即括号内应标上N。作图如下：

题组A  基础过关练

1．小明捡到一块矿石，想了解它的一些性质，于是他将铁钉放在矿石附近，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

【答案】能吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性。

【解析】由题意知，矿石可以吸引铁钉，则说明该矿石具有磁性。故选：A。

2．如图，完全相同的两根钢棒，用A的一端靠近B的一端，并从一端移动到另一端，始终都出现吸引现象，则(　　)。

A．A有磁性，B无磁性 B．B有磁性，A无磁性 

C．AB都有磁性 D．AB都没有磁性

【答案】A。

【解析】(1)钢棒A的一端靠近钢棒B的中部，发现两者吸引，而条形磁体两端磁性较强，中间磁性较弱，说明A的这端有磁性；

(2)从一端移动到另一端，始终吸引，说明B不带磁性，因为异名同名磁极相互排斥，B如果有磁性的话，会在其中的一端磁极处和A发生排斥的现象；故选：A。

3．如图所示对磁场的描述不正确的是(　　)。

A．   B．  C．   D．

【答案】C。

【解析】A、在磁体的外部，磁感线从N极出发，回到S极，据图可知，该图正确，故A正确；

B、在磁体的外部，磁感线从N极出发，回到S极，据图可知，该图正确，故B正确；

C、据安培定则可知，该通过螺线管的左端是N极，右端是S极，所以在磁体外部，磁感线的方向从N极指向S极，故应该从左端指向右端，故C错误；

D、在磁体的外部，磁感线从N极出发，回到S极，由于图中都是S极，所以磁感线都是进入的，故D正确；故选：C。

4．如图所示，四个完全相同的环形磁铁a、b、c、d套在的塑料支架的光滑杆上。静止时磁铁a、b、c悬浮在空中，d压在塑料支架底板上。若每个磁铁受的重力均为G，磁铁a的上表面是N极。则(　　)。

A．磁铁b的上表面是N极； B．磁铁c的上表面是N极；

C．磁铁d对底板的压力是G；D．磁铁d对底板的压力是4G

【答案】BD。

【解析】A、磁铁a的上表面是N极，则下表面是S极，磁铁b与a相互排斥，故b的上表面是S极，下表面是N极，故A错误；

B、磁铁b上表面是S极，下表面是N极，c与b排斥，故c的上表面是N极，下表面是S极，故B正确；

C、a、b、c在d上悬浮，d的磁力肯定支撑着a、b、c，力的作用是相互的，d自然受到3G的向下压力，再加上自身重为G，故d对底板压力为4G．故C错误、D正确。故选：BD。

5.如图中磁感线和磁极对应不正确的是(  )。

A．  B．  C．D．

【答案】A。

【解析】A．图中两个磁极都是S极，互相排斥，但磁感线却从其中一端发出，另一端回去，故A错误，符合题意；

B．图中两个磁极都是N极，互相排斥，磁感线都从N极发出，故B正确，不符合题意；

C．图中在磁体的外部，磁感线是从N极出发，回到S极，故C正确，不符合题意；

D．图中在磁体的外部，磁感线是从N极出发，回到S极，故D正确，不符合题意。故选A。

6．磁体总有　 　个磁极，分为　 　极和　 　极，分别用符号　 　和　 　表示。

【答案】两；磁南；磁北；S；N。

【解析】每个磁体都有两个磁极，分别叫做磁南极和磁北极，分别用S和N表示。

故本题答案为：两；磁南；磁北；S；N。

7．在一个圆筒纸盒里有一条形磁铁，圆筒纸盒外放一些小磁针。如图所示，是各个小磁针的指向示意图，请你画出圆筒纸盒里条形磁体并标明N、S极。

【解析】根据磁感线方向的规定，从北极出来回到南极。而小磁针静止时北极所指的方向为磁场的方向，从而确定磁体的南北极。故答案为：

题组B  能力提升练

1.一根条形磁棒，摔成两节后，其中任何一节磁体磁极的个数是(　　)。

A．只有一个 B．仍是两个 C．变成四个 D．只有半根有磁性

【答案】B。

【解析】一根条形磁棒，摔成两节后，其中任何一节磁体都是一个独立的磁体，任何一节磁体都有两个磁极。故选B。

2.下列关于磁场和磁感线的说法中错误的有(　　)。

①地磁场的磁感线是从地球北极附近发出回到南极附近的；

②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线；

③磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针N极决定的；

④磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在

A．① B．①② C．①②③ D．①②③④

【答案】C。

【解析】①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，所以地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近，故①错误；

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磁场中某点的磁场方向是一定的，并不是由放在该点的小磁针N极决定的，故③错误；

④磁场看不见摸不着，但磁场对放入其中的磁体有力的作用，所以可以借助小磁针感知它的存在，这是典型的转换法，故④正确。

故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。

3.钢条AB的A端靠近小磁针北极，它们相互吸引；钢条B端靠近小磁针南极，它们也相互吸引，则(　　)。

A．钢条一定有磁性，且 A 端为北极 B．钢条一定有磁性，且 A 端为南极

C．钢条一定无磁性 D．钢条可能有磁性，也可能无磁性

【答案】D。

【解析】钢条AB的A端靠近小磁针北极，它们相互吸引，钢条AB的A端可能是S极，也可能没有磁性；钢条B端靠近小磁针南极，它们也相互吸引，钢条B端可能是N极，也可能没有磁性。故选D。

4.在图中，涂有深颜色的一端表示小磁针的N极，将它们放在磁体周围，小磁针静止不动时，小磁针N极指向正确的是(  )。

A．   B．   C．  D．

【答案】D。

【解析】A、小磁针所处位置磁场方向是向下的，小磁针应与磁感线方向应平行，而不应垂直，故A错误；

B、条形磁铁的S极与小磁针S极相对，违反了同名磁极相互排斥的规律，故B错误；

C、小磁针所处位置磁场方向是水平向右的，而小磁针N极水平指向左方，故C错误；

D、小磁针所处位置磁场方向是水平向右的，小磁针N极水平指向右方，故D正确。故选D。

5.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，如图所示，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。下列说法正确的是(　　)。

A．被磁化后的钢棒左端是S极；

B．强力磁铁的左端是S极；

C．若把小磁针放在图中的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．由图可知，被磁化后的“小磁铁”左端为N极，故整体上钢棒左端是N极，故A错误；

B．“小磁铁”的右端为S极，根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”的特点，强力磁铁的左端是N极，故B错误；

C．若把小磁针放在图中的A点处，“小磁铁”的右端为S极，故静止时小磁针的北极(N)向内，故C错误；

D．若把小磁针放在图中的B点处，“小磁铁”的右端为S极，故静止时小磁针的右端是北极(N)，故D正确。故选D。

6．(多选)在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图。对实验的有关分析正确的是(　　)。

A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来；

B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体；

C．轻敲玻璃板，目的是使铁屑可以自由转动，铁屑在磁力作用下有序排列；

D．把玻璃板换成铁板，实验效果会更好

【答案】BC。

【解析】A．磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，但不是将原来不存在的磁场显示出来。故A错误；

B．铁屑原来没有磁性，但在磁场的作用下能够获得磁性，说明被磁化了。故B正确；

C．铁屑受到磁场的作用，轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，铁屑逐渐有序排列，故C正确；

D．把玻璃板换成铁板，铁板会被磁化，吸引铁屑，影响铁屑的排列，故D错误。故选BC。

7.指南针是我国古代的四大发明之一。我国古代就利用司南来辨别方向，司南是现代所用的指南针的始祖。司南之所以能指示方向，是因为我们生活的地球本身就是一个大磁体，周围存在着______。静止时，司南的握柄指向地理的南方，握柄应为该磁体的_______(选填“N”或“S”)极。

【答案】地磁场(磁场)；S。

【解析】[1] 地球本身是一个大磁体，地球周围存在磁场，称之为地磁场。

[2] “司南”静止时总指南北是因为受到地磁场的作用，且“司南”静止时勺柄是S极，即勺柄指向的是地球的南极。

8.指南针是我国古代的四大发明之一。指南针能够指南北，是因为受到_____的作用，当指南针自由静止时，指向北方的一端就是磁体的_____极。

【答案】地磁场；北。

【解析】[1]地球本身就是个大磁体，地磁场对放入期中的磁体产生磁力的作用，指南针本身具有磁性，放入地磁场中，受到地磁场的作用，指南针能够指南北。

[2]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，根据异名磁极相互吸引，所以指南针指向北方的一定是磁体的N(北)极。

题组C  培优拔尖练

1．(2021·山西中考真题)如图所示的磁悬浮地球仪，在地球仪底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，地球仪可悬浮在空中。下列说法正确的是(  )。

A．地球仪周围存在磁场，同时也存在磁感线；

B．地球仪周围的磁场分布是均匀的；

C．地球仪周围各点的磁场方向都相同；

D．地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的

【答案】D。

【解析】A．磁场真实存在，磁感线真实不存在，故A错误；

B．地球仪周围磁场强度不同，磁场不均匀，故B错误；

C．地球仪周围的磁场方向不同，故C错误；

D．地球仪可悬浮在空中是利用同名磁极相互排斥的原理，故D正确。故选D。

2．(2021·云南昆明市)为了探究磁场，小华做了如下实验。

     甲                乙                     丙

(1)探究磁体周围的磁场：

①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑，再将玻璃板放在条形磁体上方，然后______玻璃板，观察铁屑的分布情况。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，如图甲所示；

②再在玻璃板上放一些小磁针，小磁针静止时的情况如图乙所示，黑色一端表示磁体的N极，某点小磁针______极所指的方向就是该点的______方向；

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、直观地描述磁场，物理学中把这样的曲线叫作______。

(2)探究通电螺线管周围的磁场：

①把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后发现小磁针的指向如图丙所示，说明通电螺线管周围的磁场跟______磁体的磁场相似，图中_____(选填“左”成“右”)端是螺线管的N极；

②对调电源的正负极重复上述实验，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟______有关，断开开关后，小磁针静止时______极指向南方。

【答案】轻敲；磁化；N；磁场；磁感线；条形；右；电流方向；S。

【解析】(1)[1]轻敲玻璃板的目的是减小摩擦力对铁屑的影响。

[2]铁屑在磁场中会被磁体磁化，成为一个个小磁针，具有了磁性，从而在磁场中有序地排列起来。

[3][4]物理学规定，磁场中某点小磁针N极方向即为该点的磁场方向。

[5]为了形象地描述磁场，人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的存在以及磁场的强弱，这样的曲线叫做磁感线，磁感线不是实际存在的。

(2)[6][7]由图丙从铁屑的排列情况可以看出，通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；电流左进右出，根据安培定则，右边为N极。

[8][9]对调电源的正负极重复上述实验，电流方向相反，小磁针的指向与之前相反，说明通电螺线管的极性跟电流方向有关；小磁针相当于指南针，静止时S极指地理南方。

3．(2021·吉林中考真题)如图所示，根据磁感线的方向，标出磁体端的磁极名称和小磁针的极。

【解析】磁感线由N极出来回到S极，所以图示中磁体的a端为S极，据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引知，小磁针的下端为N极，上端为S极。作图如下：

4．(2021·湖南怀化市)图丙为地磁场的示意图，请在括号内填上地磁的磁极和小磁针右下端的磁极(选填“N”或“S”)。

【解析】磁体外部的磁场方向为N极到S极，小磁针的N极指向为磁场方向，从图中可以看出，地磁南极在地理北极附近，小磁针右下端为S极。