初中物理第1节 磁现象 磁场精品精练

课时20.1 磁现象  磁场（帮课堂）（解析版）

【学习目标】

1.知道什么是磁体和磁体的磁极；

2．认识磁极间的相互作用规律；

3．知道磁场的性质及其分布；

4．认识地磁场。

【知识导图】

【基础知识】

知识点一、磁现象

1.磁性和磁体

（1）磁性

（2）磁体

①定义：具有磁性的物体叫做磁体。

②特点：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料时，不必与这些物体直接接触，如隔着薄木板，磁体也能吸引铁块。

2.磁极

（1）认识磁极

（2）磁极间相互作用规律

（3）判断物体是否具有磁性的方法

【典例1】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。

3.磁化

（1）磁化实验

（2）磁化的利与弊

（3）消磁

通过撞击、煅烧或使用消磁器使磁体失去磁性的过程。

【典例2】如图所示,其中正确反映两根大头针被条形磁铁吸起时的真实情况的是(    )。

A. 图甲      B. 图乙     C. 图丙     D. 图乙和图丙

【答案】C。

【解析】大头针被吸到磁铁一端后被磁化,针帽与磁极的极性相反,针尖极性与针帽相反,但同一磁极上的两枚大头针针尖必为同名磁极,根据同名磁极相互排斥可知,两大头针应分开,故只有丙图正确.

故选C。

知识点二、磁场

1.类比法理解磁场的存在

2.磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用

当把小磁针放在条形磁体附近时，会看到小磁针发生偏转，这是因为小磁针处在条形磁体的磁场中时收到了条形磁体磁场的力的作用，运动状态发生改变。

3.磁场的方向

4.磁感线

5.常见磁体的磁感线分布图

     条形磁体             蹄形磁体

异名磁极间              同名磁极间（N）             同名磁极间（S）

6.理解磁感线应注意的六个问题

【典例3】通常我们用磁感线形象地描述磁场的强弱和方向，如图所示描绘了某一磁场区域的部分磁感线，并在磁场的b点放置一个可自由转动的小磁针，由磁感线的分布特点可知（   ）。

A.b点的磁场比a点的磁场弱，小磁针静止时N极指向Q处；

B.b点的磁场比a点的磁场弱，小磁针静止时N极指向P处；

C.b点的磁场比a的磁场强，小磁针静止时N极指向P处；

D.b点的磁场比a点的磁场强，小碰针静止时N极指向Q处

【答案】D。

【解析】AB．磁感线的疏密体现了磁场的强弱，磁感线越密集，磁场越强，由图可知，a点与b点相比，b点的磁感线更密集，所以b点的磁场比a点的磁场强，故AB不符合题意；

CD．由于磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致，所以在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Q，故D符合题意，C不符合题意。

故选D。

知识点三、地磁场

1.小磁针指南北的原因

2.地磁场

小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近。如图所示，实际上地磁场的分布跟条形磁体的磁场相似。

3.磁偏角

地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角。世界上最早发现并记录这一现象的人是我国宋代学者沈括，这一发现比西方早 了400多年。

【典例4】《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。

【方法帮】

题型一：磁极间相互作用规律

【角度1】判断物体是否具有磁性

解题通法

判断物体是否具有磁性的四个方法：

（1）根据磁体可以吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质；

（2）根据磁体的指向性；

（3）根据磁极间的相互作用规律，注意“斥定吸不定”；

（4）根据磁体不同部位磁性强弱不同且磁极的磁性最强的性质。

【典例1】小华同学在教室里擦黑板时，发现当板擦靠近黑板时，会被吸附在黑板上.为了探究是黑板具有磁性还是板擦具有磁性，他设计了下列实验，能得出正确结论的是（　　）。

A．用小磁针分别靠近板擦和黑板，小磁针都发生了偏转，说明黑板擦和黑板都具有磁性；

B．将板擦的正面和反面靠近黑板，板擦都能吸附在黑板上，说明板擦一定具有磁性；

C．将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转，发现板擦静止时某侧边始终的指向东方，说明板擦一定具有磁性；

D．将板擦用细线悬挂起来，发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向，说明黑板具有磁性

【答案】C。

【解析】ABD．因为力的作用是相互的，所以，当小磁针分别靠近板擦和黑板时，或者板擦和黑板相互靠近时，它们之间的相互吸引，都只能说明两物体中至少有一个物体具有磁性，而无法判断哪个具有磁性，故ABD不符合题意。

C．将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转，发现板擦静止时某侧边始终的指向东方，则一定有某侧边始终指向南方，所以可以说明板擦一定具有磁性，故C符合题意。

故选C。

【角度2】判断磁极

解题通法

解答此类题目的关键是明确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。

【典例2】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。

【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：

题型二：磁体、磁场和磁感线

【角度1】对磁体、磁场和磁感线的理解

磁场与磁感线的区别

【典例3】如图所示的a、b为两个条形磁体的磁极，根据图中磁感线的分布，可以判断（　　）。

A．a为N极，b为S极     B．a为S极，b为N极

C．a为N极，b为N极     D．a为S极，b为S极

【答案】C。

【解析】磁体的磁感线在外部分布规律为由N极指向S极，由图可知，磁感线均由a、b向外，所以a、b均为N极。

故选C。

【角度2】磁感线作图

解题通法

“三向归一”法判断磁场方向和小磁针指向

（1）“三向归一”是指磁场方向、磁感线方向和小磁针方向静止时N极所指方向一致。

（2）若已知小磁针的N极指向，可按相同方向画出磁感线方向，然后根据磁体外部的磁感线由N极到S极，确定磁体的N、S极。

（3）若题目中已知磁体N、S极，可先画出磁感线的方向，然后根据小磁针在某点静止时N极的指向与该点磁感线方向相同，画出小磁针的指向。

【典例4】如图， 画出条形磁体N极发出的一条磁感线及其方向、标出小磁针的S极。

【解析】根据异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥可知小磁针的左端是N极，右端是S极，因为在磁体外部，磁感线总是从N极发出，回到S极，所以磁感线的方向是指向右的，如图所示：

题型三：地磁场

解答的关键是了解地磁场北极在地理位置的南极附近，地磁场的南极在地理位置北极附近，然后根据磁极间的相互作用规律或磁场方向确定小磁针的N、S极。

【典例5】关于地磁场的描述正确的是（　　）。

A．地磁场的北极在地理南极附近；

B．赤道附近地磁场的方向和地面平行；

C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的；

D．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地磁场的南极

【答案】AB。

【解析】A．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，故A正确；

B．在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁场强弱相等，且方向水平向北与地面平行，故B正确；

C．地磁场的水平分量总是从地理的南极指向北极，而竖直分量则南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下，故C错误；

D．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理的南极，地磁场的北极，故D错误。

故选AB。

题型四：磁与力的综合

解答此类问题的关键是判断磁体不同位置磁性的强弱。

【典例6】如图所示，当弹簧测力计吊着一磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是下图中的（   ）。

A                        B                     C                   D

【答案】D。

【解析】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当小磁体向右移动时，相互排斥力逐渐减小，而过了大磁体中点后，相互吸引力逐渐增大，故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变大的。

故选D。

【中考帮】

考点一：磁现象

【典例】（2022·广东广州）放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是（   ）。

A甲 B乙 C丙 D丁

【答案】A。

【解析】由于磁场方向的规定，小磁针静止时N极所指向的方向为磁感线的方向。

假设条形磁体左侧是N极，则磁感线由左端出发指向右侧，由图知道，甲丙的左侧是N极，乙丁的右侧是N极，由图知道，假设不符合题意；

假设条形磁体右侧是N极，则磁感线由右端出发指向左侧，由图知道，甲丙的右侧是N极，乙丁的左侧是N极，由图知道，假设符合题意，且被涂黑S极的小磁针是甲，故A符合题意。

故选A。

该题要求同学们能认识到磁场的存在，进而明晰磁体周围磁场的特点，并能用小磁针针的取向判断磁场的方向。这是物理核心素养的物理观念和科学思维的体现。

考点二：磁场

【典例】（2022·娄底）磁体与磁体之间会有力的作用，是因为磁体周围存在______；绿海龟是著名的航海能手，它是利用______进行导航的。

【答案】①磁场；②地磁场。

【解析】[1]磁体间不接触也会有力的作用，磁体间力的相互作用是通过磁场而发生的，磁体周围存在磁场。

[2]绿海龟是著名的航海能手，绿海龟辨别方向靠的是地磁场，故它是利用地磁场进行导航的。

考点三：地磁场

【典例】（2022·恩施）《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】①S（南）；②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。

该题要求同学们知道地球周围存在着地磁场，并能地磁场的相关知识解释生活中的一些自然现象，比如指南针、动物罗盘等。这是物理核心素养的物理观念的体现。

【作业帮】

一、基础练（知识巩固）

1.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。

2.两根完全相同的铁块A和B，如图甲所示放置时，B被吸住掉不下来；如图乙所示放置时，A不能被吸住而掉下来，此现象说明（　　）。

A．A、B都是磁体 B．A、B都不是磁体

C．A是磁体，B不是磁体 D．A不是磁体，B是磁体

【答案】D。

【解析】因为磁体的磁极，位于磁体的两端，磁极的磁性最强，磁性最弱的部分在磁体的中间，这个位置几乎没有磁性；

当用B的一端靠近A的中间部分时，B被吸起，由此可以确定铁棒B有磁性，不能确定A磁性的有无；

若A有磁性，当用A的一端即磁性最强的部位去靠近B的中间部分时，应该吸引B，而实际上没有吸引，说明了铁棒A没有磁性；

故选D。

3．关于磁现象，下列说法中正确的是（　　）。

A．条形磁体中间部位的磁性最强 B．用来描述磁场的磁感线真实存在

C．地磁场的北极在地理南极附近 D．磁场对放入其中的物体有力的作用

【答案】C。

【解析】A．条形磁体中间部位的磁性最弱，两极磁性最强，故A错误；

B．磁感线是为了形象描述磁场而画出来的假想的线，不是真实存在的，故B错误；

C．地磁场的南北极与地理的南北极刚好相反，且不重合，即地磁场的北极在地理南极附近，故C正确；

D．磁场对放入其中的磁性物质或磁体有力的作用，而不是所以物体都有力的作用，故D错误。

故选C。

4．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地磁场，下列说法正确的是（   ）。

A．地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合；

B．只有地球外部存在磁场，内部不存在磁场；

C．地磁场的N极在地球的南极附近；

D．北京地区的地磁场方向由北向南

【答案】C。

【解析】ABC．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故AB错误，C正确；

D．北京地区外部空间的地磁场方向是由南向北，故D错误。

5.我国宋代科学家______在《梦溪笔谈》中明确指出，指南针所指的方向“常微偏东不全南也”；地磁场的______极在地理的南极附近。

【答案】沈括；北。

【解析】[1]《梦溪笔谈》是我国宋代科学家沈括的著作，指南针所指的方向“常微偏东不全南也”是指地磁两极与地理两极并不重合，两者轴线之间存在着一个夹角，称为磁偏角。

[2]地球是一个巨大的天然磁体，地球周围存在地磁场，人们把指南针指南的磁极叫南极，地磁场的北极在地球的地理南极附近，地磁场的南极在地球的地理北极附近。

6.如图是某同学在家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。

【答案】北。

【解析】指南针静止时，它的南（S）极指向地理南方，它的北（N）极指向地理北方。由题可知简易指南针静止时针尖指向地理位置的北方，则针尖是北极。

7.如图所示的司南是我国的四大发明之一，司南静止时能够指南北说明地球是一个巨大的______；如图所示，地磁的南极在地理的______附近，地理的两极和地磁的两极并不重合，这一现象是我国宋代学者沈括发现的，比西方早400多年。

【答案】磁体；北极。

【解析】[1]司南能够指南北，说明司南在地球附近受到磁力的作用，所以地球是一个巨大的磁体来的。

[2]司南在地面静止时，其N极指向地理北极附近，据同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥知，地磁的南极在地理北极附近。

8.请根据图中小磁针静止时N极的指向，标出两个磁极的极性和磁感线方向。

【解析】小磁针静止时N极朝右，所以磁感线方向朝右，在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来，回到S极。所以左端应为N极，右端为S极，如图所示：

二、综合练（能力提升）

9.如图所示的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 B．异名磁体的磁感线从N极出发，回到S极，故A正确；B错误；

C．同名磁极间都是从N极出发，而不是回到N极，故C错误；

D．蹄形磁铁的磁感线从N极出发，回到S极，故D错误。

故选A。

10.关于“磁场和磁感线”，下列说法正确的是（　　）。

A．磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在；

B．磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线；

C．磁感线是铁屑组成的；

D．将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向

【答案】AD。

【解析】A．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A正确；

B．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B错误；

C．磁感线是不存在的，磁感线是铁屑组成的说法错误，故C错误；

D．将能自由转动的小磁针放在磁场中的P点，小磁针静止时N极所指的方向就是P点磁场的方向，故D正确。

故选AD。

11.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。

12．（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。

13．如图所示的悬浮地球仪，球体和底座都是由磁性材料制成的。它利用了同名磁铁相互______（选填“吸引”或“排斥”）的原理；指南针能够指示南北方向，是因为地球周围存在______。

【答案】排斥；地磁场。

【解析】[1]同名磁铁相互排斥，悬浮地球仪即利用了这一特性。

[2]指南针能够指示南北方向，是因为地球周围存在地磁场，且地磁场的N极在地理的南极附近。

三、培优练（挑战自我）

14．宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”图中符合上述说法的是（　　）。

A． B． C． D．

【答案】C。

【解析】地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合。即：地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，如图所示：

A．小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故A不符合题意；

B．小磁针应该指向南北，图中却指向东西，故B不符合题意；

C．地磁南极在地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故C符合题意；

D．地磁南极在地理北极附近，所以小磁针S应该指向南方，略偏向东方，小磁针N应该指向北方，略偏向西方，故D不符合题意。

故选C。

15.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。

16.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：