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范文一：指南针阅读答案

快乐阅读岛。

指南针

　　指南针又叫罗盘。常见的指南针是一个有玻璃盖的圆盒。圆盒当中立着一个轴（zhóu），轴上顶着根磁（cí）针。磁针的两头是尖的，一头是红的，另一头是蓝的。磁针很灵活，可以自由转动，不管你怎么颠（diān）来倒（dǎo）去，只要把圆盒放平，磁针蓝的一头总是指着南方，红的一头总是指着北方。圆盒的底盘像钟面一样，周围刻着度数，用来表示各种不同的方向。

1．读读填填。

　　磁针的两头是________，一头是________，另一头是________。蓝的一头总是指着________，红的一头总是指着________。

2．指南针是我国古代四大发明之一，你能写出另外三个吗？

__________________________________________________________________

阅读答案：

1．尖的　蓝的　红的　南方　北方

2．火药　印刷术　造纸术

范文二：指南针阅读答案

阅读《指南针》①一文，完成1～3题。

　　方家②以磁石磨针锋，则能指南；然常微偏东，不全南也。水浮多荡摇，指爪及碗唇③上皆可为之，运转尤速，但坚滑易坠，不若缕悬④为最善。其法：取新纩⑤中独茧缕⑥，以芥子许腊缀于针腰⑦，无风处悬之，则针常指南。其中有磨而指北者⑧。予家指南、北者皆有之。磁石之指南，犹柏之指西，莫可原其理⑨。

　　注释：①选自《梦溪笔谈》。②[方家]行家。③[碗唇]碗边。④[缕悬]用丝线悬挂。⑤[纩（ku4ng）]丝绵。⑥[独茧缕]单根的蚕丝。⑦[以芥子许腊缀于针腰]用芥子大小的蜡块把针的中腰粘住。⑧[磨而指北者]（有的针）用磁石磨后指北。⑨[莫可原其理]没有办法可以推究它的道理。原，推究。

1．文章介绍了指南针的几种使用方法？

________________________________________________________

2．沈括对指南针的研究是有卓越成就的，试从这篇短文中找出作者有哪些发现？

________________________________________________________

阅读答案：

答案：

解析：

　　1．四种：水浮法、指爪法、碗边法、缕悬法（或浮于水面、放在指甲上、置于碗边、以线悬挂）

　　2．（1）磁针指向不是正南方，而是略偏东

　　（2）磁针有四种装置方法，缕悬法最好

　　（3）磁针有指南、指北之分

范文三：九年级物理从指南针到磁浮列车测试题及答案

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单元综合检测(六)

(第十七章)

(45分钟 100分)

一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)

1.为了判断一根钢棒是否有磁性,小明进行了如下几组小实验,其中不能达到目的的是 ( )

A.让钢棒靠近铁屑,铁屑被吸引,则钢棒具有磁性

B.用细线将钢棒吊起来,使它能在水平面内自由转动,静止时总是指南北方向,则钢棒具有磁性

C.让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互排斥,则钢棒具有磁性

D.让小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互吸引,则钢棒具有磁性

2.(2012·蚌埠四校中考)历史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示)。根据安培的这一假说,以下说法正确的是

( )

A.这一假说能够说明磁可以生电

B.这一假说能够说明磁现象产生的本质

C.未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流

D.磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的

3.下列说法正确的是 ( )

A.磁感线是真实存在的,磁场由无数条磁感线组成

B.在地磁场作用下能自由转动的小磁针,静止时N极指向北方

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C.要使通电螺线管的磁性减弱,应该在螺线管中插入铁芯

D.奥斯特实验表明,铜导线可以被磁化

4.(2012·温州中考)下列设备或电器中,其主要工作原理与电磁铁无关的是

(

)

5.小明在学习电与磁的知识后,标出了如图所示四种情况下磁体的磁极(小磁针的黑端为N极),其中正确的是 (

)

6.(2012·济宁中考)如图是拍摄机动车辆闯红灯的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合,压力开关受到机动车的压力会闭合,摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是 (

)

A.只要光控开关接收到红光,摄像系统就会自动拍摄

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B.机动车只要驶过埋有压力开关的路口,摄像系统就会自动拍摄

C.只有光控开关和压力开关都闭合时,摄像系统才会自动拍摄

D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用

7.如图是汽车启动装置原理图。对于这一装置及其工作特点,下列说法中不正确的是

( )

A.旋转钥匙能使电磁铁所在电路工作

B.电磁铁的工作电压比电动机的工作电压低

C.电磁铁通电时,上端是S极,下端是N极

D.电磁铁通电时,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触

8.(2012·杭州中考)如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是

( )

A.滑片P向右移动,其他条件不变

B.滑片P向左移动,其他条件不变

C.开关S由1扳到2,其他条件不变

D.电源的正负极对调,其他条件不变

9.在安装直流电动机模型的实验中,按实验要求连好电路,闭合开关后电动机不转,其原因不可能是 ( )

A.电刷与换向器之间接触过松

B.电刷与换向器之间接触过紧

C.线圈没有处于平衡状态

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D.变阻器接入电路的阻值过大

10.关于直流电动机的有关说法,错误的是 ( )

A.直流电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的

B.直流电动机中换向器的作用是在线圈到达平衡位置时就能自动改变线圈中的电流方向

C.直流电动机是把电能转化为机械能的装置

D.以上三种说法都是错误的

二、填空题(本大题共8小题,每空2分,共30分)

11.(2012·昆明中考)图中开关S闭合后,小磁针静止在图示位置。则螺线管左端是__________极,小磁针的左端是________________极。

12.小东拆开录音机,发现里面有一个电动机,经过思考他知道这是一个直流电动机,那么直流电动机是根据____________________原理制成的,直流电动机工作时,线圈中电流方向是________(选填“变化”或“不变化”)的。

13.为判断电源的正、负极,晓华同学找来了一个小铁钉,把绝缘导线的一部分绕在上面,制成了一个电磁铁连在电路中。当闭合开关S,小磁针静止时的指向如图所示。据此判断________端是电源的正极(选填“a”或“b”)。

14.(2012·宿迁中考)科学家正在研究、开发和平利用核聚变产生的能量,目前还处于实验阶段,该实验需要强磁场,而天然磁体无法满足此实验要求,科学家尝试利用__________周围存在的磁场来达到目的。你认为可以通过________ ________________增强磁场的强度(写出一条即可)。

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15.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的武器,具有速度快、命中率高等优点。它的主要原理如图所示,通电导体在磁场力的作用下沿导轨加速运动,系在通电导体上的弹体以10 km/s的速度发射出去,电磁炮的发射过程是____ 能向

________能的转化过程。

16.(2012·鸡西中考)如图是一种温度自动报警器原理示意图,制作水银温度计时,插入一根金属丝,水银与金属丝相接触时,电磁铁电路就会接通。当温度______时,电铃响,发出报警信号,此时螺线管的上端是

______极。

17.在原子内部,核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流,该环形电流产生的磁场使物质微粒(原子)的两侧相当于两个磁极。若图中箭头表示的是电子绕原子核运动的方向,则环形电流的左侧应为__________(选填“N”或“S”

)极。

18.如图所示,线圈ab边和cd边的电流方向______(选填“相同”或“相反”),在这两个力的作用下线圈转动起来,这时______能转化为______能。 5

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)

三、作图与简答题(本大题共2小题,共10分)

19.(5分)(2012·眉山中考)如图所示

,请标出开关闭合后螺线管的南北极并画出放在其左侧的小磁针的转动方向。

20.(5分)(2012·威海中考)请在如图所示的虚线方框内,画上适当的电器元件,与框外的通电螺线管和开关组成一个闭合电路,使此电路在开关S1闭合后能够

满足:①改变电流的强弱;②使小磁针静止时方向如图中所示。然后再根据小磁针的指向,在图中标出通电螺线管的N

、S极。

四、实验探究题(本大题共2小题,共20分)

21.(10分)(2011·鞍山中考)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材,制成简易电磁铁甲、乙

,并设计了如图所示的电路。

(1)实验中通过观察电磁铁 _______的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱不同。

(2)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________ __(选填“增加”或“减少”),说明电流越________,电磁铁磁性越强。

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(3)根据图示的情境可知,__________(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,____________,电磁铁磁性越强。

22.(10分)(2012·株洲中考)科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况

)。

(1)由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时,导线相互________;当通入电流方向相反时,导线相互________。

(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是:用右手握导线,大拇指指向电流方向,则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法,请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面________(选填“向里”或“向外”)。

(3)上述现象的原因是:通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有________的作用。当导线a中的电流方向改变时,其磁场的方向也发生改变,导线b受力方向随之改变。

(4)由此可知:与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过 ________来实现的。

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答案解析

1.【解析】选D。本题考查了简单的磁现象。磁体能够吸引铁屑等,因此A正确;磁体具有指南北的性质,因此B也正确;钢棒与小磁针相互排斥,即钢棒与小磁针相对的一端为同名磁极,说明钢棒有磁性;若钢棒没有磁性,当它靠近小磁针时,钢棒与小磁针也会相互吸引,因此D不能达到目的。

2.【解析】选B。本题考查电生磁及磁化的本质。物质是由微粒构成的,微粒间存在的分子电流产生磁场,从而使物体具有磁性,而不是物质为了具有磁性才产生电流的,所以A错误,B正确;未磁化的物质也是由分子构成的,也存在着分子电流,但微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的,产生的磁场相互抵消,C错误;磁化物体的磁性主要集中在两极,说明物体分子的磁场方向是一致的,也说明分子电流的方向是一致的,D错误。

3.【解析】选B。本题考查了磁感线、地磁场、电磁铁、奥斯特实验等知识点。磁体的周围存在磁场,用磁感线可以将磁场形象地描述出来,但磁感线是不存在的,是人们为了研究磁场而假想出来的,运用的是理想模型法,A选项错误;地球的周围存在磁场,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近。因此,将小磁针放在地磁场中,在磁场力的作用下静止时N极指向北方, B选项正确;在通电螺线管中插入铁芯,铁芯会被磁化,因此通电螺线管的磁性会大大地增强,C选项错误;奥斯特实验表明,电流的周围存在磁场,D选项错误。

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4.【解析】选B。本题考查了电磁铁的应用。电铃是利用电磁继电器原理制成的,电磁继电器是利用电磁铁控制工作通断的开关;电磁选矿机是利用电磁铁吸引铁性物质进行选矿的;电磁起重机是利用电磁铁吸引铁性物质进行工作的,故选项A、C、D的工作原理与均电磁铁有关;电熨斗是利用电流的热效应进行工作的,故其工作原理与电磁铁无关,所以本题选B。

5.【解析】选C。本题考查磁极间的相互作用。根据磁极间的相互作用,同名磁极相互排斥,A、D中都是N极相吸引,A、D错;根据通电螺线管的磁极的判断方法判断,B中通电螺线管是左N右S,也是N极相吸引,B错;根据通电螺线管的磁极的判断方法判断,C中通电螺线管是上N下S,小磁针的下端是S极,异名磁极相互吸引,C对。

6.【解析】选C。本题考查电磁继电器的工作原理。分析题图可知,压力开关和光控开关串联,只有两开关同时闭合时,电磁铁才会工作。故只有当红灯照射到光控开关且压力开关受到压力时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁使摄像系统工作, 故C选项正确,A、B选项错;若将光控开关和压力开关并联时,则光控开关或压力开关有一个开关闭合,摄像系统就能工作。故起不到光和压力同时控制电磁铁的作用。

7.【解析】选C。本题考查电磁铁的有关知识。旋转钥匙后,使电磁铁电路构成通路,该电路正常工作,A正确;电磁铁电路属于控制电路,图中显示低电压,电动机电路属于工作电路,图中显示高电压,B正确;根据图中电源的正负极可知,电路接 9

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通后,电流从电磁铁的上端正面流入,从下端背面流出,由通电螺线管的磁极的判断方法可知,电磁铁上端为N极,下端为S极,C错误;电磁铁电路接通后,吸引上方的衔铁,使触点A向右与B接触,D正确。

8.【解析】选B。本题结合电生磁和滑动变阻器的变化两个知识点,考查了对物理综合知识的掌握。电磁铁的磁性强弱与下列三种因素有关:(1)电流强弱;

(2)线圈匝数;(3)有无铁芯。A项中P向右移动时,电阻增大,电流变小,磁性减弱;B项中P向左移动时,电阻减小,电流增大,磁性增强;C项线圈匝数变少,磁性减弱;D项电源正负极的对调不影响磁性大小。

9.【解析】选C。本题考查了直流电动机安装过程中容易出现的一些问题。如果电刷与换向器之间接触过松,会导致电路开路,所以A可能导致电动机不转动;如果电刷与换向器接触过紧,会增加摩擦力,所以B会导致电动机转不动;如果变阻器连入电路的阻值过大,则会使电路中电流过小,电动机也可能不转,所以D可能导致电动机不转;线圈没有处于平衡状态时,电动机一定转动,故选C。

10.【解析】选D。本题考查了直流电动机的相关知识。直流电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理制成的;直流电动机中换向器的作用是在线圈到达平衡位置时自动改变线圈中的电流方向;直流电动机是把电能转化为机械能的装置,所以D项错误。

11.【解析】本题考查通电螺线管的磁极的判断方法的应用。伸出右手,四指弯曲指向电流的方向握住螺线管,则大拇指所指的方向为螺线管的N极,因此左端为S极,右端为N极。根据磁极间的相互作用规律,靠近通电螺线管N极的小磁

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针左端为S极。

答案:S S

12.【解析】本题考查电动机的工作原理及电流特点。直流电动机是根据通电导线在磁场中会受到力的作用的原理制成的。直流电动机在工作时,它在平衡位置不断地改变电流方向,以保证转动的连续性,所以电流是不断发生变化的。答案:通电导线在磁场中会受到力的作用的变化

13.【解析】本题考查磁极间的相互作用及通电螺线管的磁极的判断方法。解答此类题目一般采取分步解析法,具体运用时可分为三步进行:

(1)判断电磁铁两端的磁极;

(2)用通电螺线管的磁极的判断方法判断电流方向;

(3)标出电磁铁电流的环绕方向。由小磁针S极指向可知电磁铁右端为N极,由通电螺线管的磁极的判断方法可判断电磁铁中电流的方向,再根据电流方向判断电源的正、负极。

答案:b

14.【解析】本题考查通电导体周围存在磁场及磁场的强弱的影响因素。通电导体周围存在磁场,性质与天然磁体的磁场相同,故可以用通电导体制作电磁铁代替天然磁体;电磁铁的磁场强弱与线圈的匝数、电流的大小有关,可以通过增加线圈的匝数或增大通过的电流来增强磁场。

答案:通电导体增加线圈的匝数(增大通过的电流)

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15.【解析】本题考查了磁场对电流的作用。通电导体在磁场中受到力的作用,消耗的电能转化为机械能。

答案:电机械

16.【解析】本题考查电磁铁的应用。当温度升高时,水银与金属丝相接触,电磁铁电路接通,电磁铁有磁性吸引衔铁,电铃电路接通,电铃响,发出报警信号;根据通电螺线管的磁极的判断方法可判定螺线管的上端是N极。

答案:升高 N

17.【解析】本题考查了通电螺线管的磁极的判断。可以将环形电流看成一通电线圈,电流方向与电子运动的方向相反,利用右手螺旋定则可判断环形电流的右侧为N极,左侧为S极。

答案:S

18.【解析】本题考查电动机线圈的受力情况及能量转化。因为ab和cd中电流方向相反,故它们所受力的方向也相反。在力的作用下线圈转动起来,消耗电能,故这时电能转化为机械能。

答案:相反电机械

19.【解析】本题考查了通电螺线管周围的磁场与条形磁体周围的磁场相同。由通电螺线管的电流方向,根据通电螺线管的磁极的判断方法判断螺线管左端为N极,右端为S极。根据小磁针N极指向与磁感线方向相同,判断出小磁针N极将逆时针转动。

答案:如图所示

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20.【解析】本题主要考查电流方向对通电螺线管的磁场极性的影响和滑动变阻器改变电流的作用。分析题意可知,必须连入电源和滑动变阻器,根据磁极间的相互作用可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极,再根据通电螺线管的磁极的判断方法可知,电流在如图所示的电路中按顺时针方向流动,据此可确定电源的正负极。

答案

:如图所示

21.【解析】本题考查了电磁铁磁性强弱的影响因素。磁体的磁性强弱我们看不到、摸不着,可以通过磁体吸起大头针的数量来反映,这也是转换法思想的渗透。电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和通过线圈的电流有关,当滑片向左移动时,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引的大头针个数增加;图中两个线圈串联,通过的电流相同,线圈的匝数不同,是探究磁性强弱与线圈匝数的关系。答案:(1)吸起大头针的数量 (2)增加大

(3)甲线圈匝数越多

22.【解析】本题考查通电导线之间力的相互作用。

(1)由图甲可以看出,当通入的电流方向相同时,导线相互吸引,由图乙可以看出,当通入的电流方向相反时,导线相互排斥;

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(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法,可以判定出甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面向里;

(3)两平行通电导线之间有力的作用,实际上就是通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有力的作用;

(4)这个实验现象告诉我们,与磁体之间的相互作用一样,电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。

答案:(1)吸引排斥 (2)向里

(3)力 (4)磁场

范文四：指南针导学探究物理

指南针导学探究物理

指南针导学探究物理篇一:大学物理全程导学例题习题详细答案11-21章

第11章静电场

例11-2

qdqd

;从O点指向缺口中心点 )223

4??0R2?R?d8??0R

例11-3 D

例11-4 D 例11-6

?/2?0，向右; 3?/2?0，向右; ?/2?0，向左。

习题精炼 11-1 B

11-2 过O点建立直角坐标xOy。均匀带电圆弧线的电荷线密度

，对应张角?取一电荷元 dq??dl??ad? a?0

?ad??

cos??cos?d?4??0a24??0a

dEy?dEsin??sin?d?

4??0a

dEx?dEcos??

Ex??2?0

习题11-2图

??0??q

cos?d??sin0?sin4??0a2??0a22??0a2?02?

sin?d??04??0a

Ey??2?0

11-3

?d/?0，

?d??04R?d

，沿矢径OP

11-4 Q/?0;0、

5Q18??0R

11-5r,R1:E1?0

R1,r,R2: E2?

Q1(r3?R13)4??0(R?R) r

4??0 r2

R2,r,R3: E3?

r,R3: E4?

Q1?Q2

4??0r2

11-6 E1?0，r?R1;E2??/(2??0r)，R1?r?R2;E3?0，r?R2

11-7 ??/(2?0，)3?/(2?0)

第12章电势

例12-1 -2000V 例12-2 45V;-15V 例12-5 D 例12-6 C 习题精炼

12-1 ??

E?dr?0; 单位正电荷在静电场中沿任何闭合路径绕行一周，电

场力所做的功为零;保守

12-2 C

12-3 (1) Q/(4??0R2)， 0;(2) Q/(4??0R)， Q/(4??0r2) 12-4 U?

?0?4???l?alna?l?

? 0?a?

12-5(1)两球面内r?R1:

?1?

Q14???

Q20R1

4??

0R2 两球面之间RQ1?r?R2:?12?4???

Q20r

4??

0R2

两球面之外r?R2:?Q1?Q2

4??r

0 (2)U

?12?

Q14???1?1?

?R? 01R2?

12-6 q?/(1?20 ) 12-7 均匀带电球体的电场能量大。

第13章静电场中的导体

例13-1 C 例13-2 C

例13-3 不变;减小习题精练 13-1 D

13-2 解:三块无限大平行导体板，作高斯面如图，可得金属表面场强:

习题13-2图

E1=?1 ? ?0，E2=?2 ? ?0

左边两极板电势差U1=?1d1 ? ?0，右边两极板电势差U2=E2d2=?2d2 ? ?0，而左板和右板由导线连接构成等势体，中板自身是等势体，所以U1= U2，则 ?1d1 ??2d2= d2 ?d1

13-3 电势差为0，因为导体是一个等势体。 13-4

QdQd

; 2?0S?0S

第14章静电场中的电介质

例14-1 B 例14-2 C

例14-3 (1)增大;增大 (2)增大;增大 (3)减小;不变例14-4 习题精练 14-1 U?

2Fd/C;2FdC

??E?dr?

q4??0?rR

14-2? r ;? r 14-3 C 14-4 B 14-5 C

14-6 【解】(1)电容器充电后断开电源，则极板上所带的电量不变。故极板间的电势差和

Q1.0?10?8Q21.0?10?16

??5?10?6 J。电场能量分别为 U?==1000V，We??12?12

C10?102C2?10?10

(2)设极板原间距为d，增大为2d时，相应的电容量要变小，其值为C???0S/2d?C/2。而此时极板所带电量仍然不变。电场总能量改变为 We??Q/2C?? Q/C=1.0?10?5 J，电场能量的增加量为ΔWe? We??We=5.0?10?6J，由于把带电的电容器极板拉开时，外力需克服电场力作功，这部分外力所作的功就转化为电场能量了，或者说，电荷不变时，电容器内部的电场强度不变，但是场强存在的空间体积变成原来的两倍，总能量也就变为原来的两倍。

第15章稳恒磁场

【例题精选】

例15-1 (见书上) 例15-2 (见书上) 例15-3 (见书上) 例15-4 (见书上) 例15-5 D

例15-6 C

例15-7 答:第一说法对，第二说法不对(因为围绕导线的积分

路径只要是闭合的，

不管在不在同一平面内，也不管是否是圆，安培环路定理都成立例15-8 (见书上)

【练习题】

15-1(1)BO?

(2)

1?0I?0I

? (只有四分之一圆弧电流在P点产生B )42R8R

?0I?0I??10B?(cos0?cos)?(cos?cos?)???0 4?R24?R222R22R

参考: 圆形载流导线圆心处的磁场:BO?

一段载流直导线的磁场:B?

?0I

(cos?1?cos?2) 4?a

15-2 向里

?0I

(参考上一题，注意流过ab边与流过ac,cb边的电流关系);垂

直纸面4?l

15-3 D (参考15-1，O点B由圆形电流与无限长载流直导线产生，注意二者方向) 15-4解:带电圆盘转动时，可看作无数的电流圆环的磁场在O点的叠加( 某一半径为??的圆环的磁场为 dB??0di/(2?) 而 di??2??d??[?/(2?)]????d?? dB??0???d?/(2?)?

?0??d? 2

正电部分产生的磁感强度为 B??负电部分产生的磁感强度为 B??

?0??

d??d??

?0??

r (R?r)

?0??

今 B??B? ? R?2r 。 15-5

?0I ; 0 ;2?0I

???0?

B???I

?2?x

(0?r?R)(r?R)

15-6 (参考例题15-9)

15-7 D

15-8 B (载流长直螺线管内的磁场: B??0nI)

15-9 解:建立坐标系，应用安培环路定理，左边电流产生的磁

感应强度

B1?

?0I

; 方向向里 2?x

右边电流产生的磁感应强度

B2?

?0I

;方向向外

2?(3a?x)

应用磁场叠加原理可得磁场分布为，

?0I

2?x

?0I

2?(3a?x)

(

?x?a) 22

B的方向垂直x轴及图面向里(

指南针导学探究物理篇二:指南针导学案设计

指南针导学探究物理篇三:八下物理导学答案

八下物理导学答案

21、在探究"压力的作用效果与哪些因素有关"的实验中，小明和小华利用所提供的器材(小桌、海棉、砝码、木板)设计了图(a)、(b)两个实验，通过观察图(a)、(b)后得出"压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显"的结论.此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图(c)所示.通过对图(a)、(c)的比较又得出"压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显

"的结论.

请你根据已学过的压强知识分析:

(1)小明和小华是根据的现象来比较压力的作用效果的.

(2)造成前后两个结论不一致的原因是 .

(3)设图(b)中小桌对海棉的压强是Pb，图(c)中小桌对木板的压强是Pc，则Pb Pc(小于/等于/大于).

(4)比较图(b)和图(c)可知，根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是: .

7、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图8所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。

(1)小红____________向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表:

钩码重(N) 弹簧测力计提升的高度(m) 有用功(J) 总功(J) 机械效率

2 0.4 0.2 0.2 100%

(2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因________________________

(3)该滑轮组的机械效率实际为_____

(4)若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将_______

(选填变大、变小、不变)

四、计算题(22分)

22、如图7所示，重为20N的容器放在水平桌面上(容器容积V=6×10—3m3。

底面积S=2×10-2m2，高h=0.4m(当容器装满水时，(g=10N,kg，ρ水=1.0×l03kg,m3). 求:?水对容器底部的压强(?容器对水平桌面的压力(

23、有一只零件，在空气中称，弹簧测力计的读数是40N，浸没在水中称，弹簧测力计的读数变为20N。取g=10N/kg。问:(1) 零件的密度是多大? (2) 若将此零件浸没在另一种液体中，弹簧秤的示数变为10N，则这种液体的密度为多少,

24、如图10所示，建筑工地上的吊车是靠电动机来提升货物，货物重 103N，电动机的额定电流为 4A，电阻为20Ω;电动机正常工作时，作用在绳子上的拉力为500N，l分钟内将货物匀速提升了6m。求:(1)滑轮组的机械效率是多少,(2)电动机的额定功率是多少,

范文五：中国古代物理学-指南针

指南针的发明及其在航海中的应用，迄今已是世界公认的古代中国的伟大成就之一。英国哲学家弗·培根(公元1561-1626年)曾称赞印刷术、火药和指南针是“在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了”的三项发明，“竟至任何帝国、任何教派、任何星辰对人类事务的力量和影响都仿佛无过于这些机械性的发现”。马克思也曾指出，这“是预告资产阶级社会到来的三大发明”。其中，“指南针打开了世界市场并建立了殖民地”。可见，指南针的发明对人类和社会历史进程所起到的伟大作用和影响。

中国人至晚在秦汉时期已经发明了磁性指向器，当时称它为“司南”。它是用天然磁石加工而成的，其形状类似瓢勺。将它放在栻占用的光滑的铜质地盘上，经旋动而静止时，其勺柄就指向南方。地盘上刻有古代人熟悉的天干、地支和八卦表示的24个方位。(图5-1)

图5-1 置于地盘上的司南(王振铎复制)

从秦汉直到唐代中期，司南不断被人们所制造和使用。生活在8世纪的韦肇在其《瓢赋》中还写道，“充玩好，则校司南以为可”。其中，“校”字晗含制作在其中。所以司南要“校”准，除地磁偏角的影响外，尚有加工工艺等问题。因为司南类似勺，因此韦肇在其诗中还说：“杓之类奚取于梓人”。“梓人”是指木工。作为植物果实瓢，是农民所种，非木工所为；作为司南这一磁性瓢勺，是由金工所为，也非木工斧锯而成。韦肇的《瓢赋》表明唐代人还在制造司南。

唐代，大概是由司南向指南针过渡的孕育阶段。或者，唐宋之际完成了向指南针的过渡。入宋以后，有关指南针的文献突然丰富起来。指南针、指南鱼、指南龟几乎同时问世，地磁偏角、地磁倾角也相继被人们所发现和利用。具体地说，入宋以后81年，杨维德在其相墓、相风水的地理著作《茔原总录》(成书于1041年)中最早记述了指南针和地磁偏角。其后三年，曾公亮的军事著作《武经总要》问世，书中记述了以地磁场磁化钢铁片的方法。又其后40余年，即公元1086年，沈括的《梦溪笔谈》完稿，以磁体磁化钢针的方法在该书中作了详细记载。因此，至少可以推测，在杨维德记下指南针和地磁偏角之前，会有几代堪舆家已经摆弄了指南针。

杨维德说，用指南针看风水、确定四方的方位时，指南针“当取丙午针”。“午”是地理正南方向，“丙”是地理正南偏东方向。这就是说，指南针的南向，即地磁南向是在那两个地理方向之间。地磁南向与地理南向有偏差，这就是所谓的地磁偏角。在西方，磁偏角是哥伦布在1492年的航海中发现的，比杨维德的记述要晚450年。

曾公亮详细地记下了制造指南鱼的方法：

以薄铁叶剪裁、长二寸宽二分、首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止。以密器收之。用时置水碗于无风处，平放鱼在水面令浮，其首常南向午也。(《武经总要》)

对这段文字需要说明的是，它是否符合科学？如何以近代磁学知识理解它？

将“薄铁”(曾公亮所记“薄铁”很可能是钢)剪成鱼形片、烧红，当炉温高于居里点(约700℃)时，钢铁的磁畴排列完全被打乱。而当它“蘸水”即淬火急冷时，磁畴排列又复形成。关键在于冷却时，“以尾正对子位”。这表明，铁片是按地球子午线方向，即地磁的南北方向冷却的。因此，在地磁场的影响下，冷却后的铁片磁畴就都顺地磁方向排列了，从而铁片产生了磁性。又因为淬火时，铁片“没尾数分”，是斜插入水盆中淬火，这又恰好利用了地磁倾角，增强了对铁片的磁化强度。当铁片完全冷却，其磁畴也就完全按地磁方向排列，则鱼头为北极，鱼尾为南极。将这种指南鱼平放入水碗后，受地磁场影响，鱼头指向南方，鱼尾指向北方。

其实曾公亮及其同时代的人并没有地磁场乃至地磁倾角的理性概念；而在实践中，他们却充分利用了地磁场和地磁倾角以磁化铁片。而西方，有说诺曼(Robert Norman)于1576年发现了磁倾角；也有说是哈特曼(George Hart-mann)于1544年发现的。无论哪一说成立，归成一句话，西方人在理论上的发现比我国古代人在实际中的应用要晚500年。

另一种以磁感应制造指南针的方法见于沈括的《梦溪笔谈》卷二四：“方家以磁石磨针锋，则能指南。然常微偏东，不全南也。”前一句是指南针的磁化感应方法，后一句指明地磁偏角的存在。沈括同时记述了多种安装指南针的方法：1)指甲法，将磁针搁在光滑的指甲上，可以旋转自如；2)丝悬法，以单根蚕丝系于针腰，悬吊磁针，相系处滴上少许蜡。3)水浮法，把磁针穿在数根灯草上，用灯草托浮磁针于水面；4)碗唇法，把磁针放在光滑的碗口边缘上；此外还发现感应磁化时，不仅有指南，也有指北的磁针，并承认自己“莫可原其理”。由此不难看出，当时的中国人尚未知道地球本身也是个大磁体。

沈括之后有关指南针及其制法的记载越来越多，大概它已成为中国人的普通常识了。也是在宋代，陈元靓在《事林广记》中还记载了两种指南针——指南龟和指南鱼。将磁针装入木刻小龟腹中，龟腹心刻一小圆穴，以一竹钉作为旋转支轴。拨转木龟，龟则指南。此种装置称之为“指南龟”。类似的，将小条形磁针安装在木刻鱼腹中，将木鱼浮于水面，则指南，故称“指南鱼”。如果分别在鱼头、鱼尾插入一小铁针，既易于识别方向，又方便用手拨转。图5-2绘画了古代人所发明的各种指南针及其安装方法。

将指南针与刻度盘相结合，使之成为一种辨识方向的仪器，称为罗盘。刻度盘在中国产生于先秦时期，但罗盘只有在磁针诞生之后才有可能问世。

图5-2 指南针及其安装法

1至4为沈括记载的四种安装法：1.指甲法；2.丝悬法；3.水浮法；4.碗唇法；5.陈元靓记述的指南龟；6.指南木鱼；7.曾公亮记述钢片指南鱼。

起初，罗盘被称为“地螺”。它的发明，首先被堪舆家用于相墓、相宅、看风水。考古学家在江西临川一座葬于公元1198年的宋墓中发掘出两个“张仙人瓷俑”。瓷俑造型生动，右手持一

罗盘，置于左胸前。(图5-3)从瓷俑竖持罗盘和罗盘的磁针中央有转动中心这两点，可以断定该罗盘是旱罗盘，安装磁针的方式很可能是回旋枢轴。罗盘的盘面是圆形的，其方向刻度也颇清楚。这一事实表明，旱罗盘至晚产生于12世纪下半叶。沈括和陈元靓所述及的丝悬磁针和指南龟，都是旱罗盘的始祖。其余方法后来皆发展为水罗盘。

图5-3 张仙人瓷俑

简单地说，就是将磁针、指南鱼放入水碗中，再在碗外缘加上一刻度盘，就成为水罗盘。元代，盛行“针碗”。将瓷碗做得比平常稍大些，到了描彩上釉这道工序时，在碗内底画出24个方位，这样烧制的瓷碗就称为“针碗”。在这种水碗内放入指南针，就可以识别指针方向。针碗在航海船舶中颇具优点。因为，针碗不是放在甲板或内舱桌面上，而是置于后舱沙堆之中，碗底又深。因此，水碗不随船的颠簸而翻倒、打碎，即使船舶摇荡，沙堆可减缓碗的移动，而碗内的水总是平衡的。磁针所受航行的干扰就相对小些。这也是中国人在解决复杂技术问题中表现出的聪明才智。

指南针发明后不久，就被用于航海。宋代朱彧〔yu与〕的《萍洲可谈》一书，记述了其父亲在1099至1102年间在广州做官时的见闻，其中述及航海中“阴晦观指南针”。这个时间只比沈括《梦溪笔谈》成书晚10年。在朱或之后，北宋末，徐竞于宣和五年(公元1123年)出使高丽(今朝鲜半岛)。当他的船队驶出蓬莱山之后，逢阴晦天气“则用指南浮针”，即是水罗盘。不久，赵汝适在《诸蕃志》中写道：

舟舶往来，惟以指南针为则，昼夜守视唯谨，毫厘之差，生死系矣。

这是航海中完全依靠指南针导向的写照。用指南针导航又不可有“毫厘之差”，则非罗盘莫属。可见，在12世纪初，中国人在航海中使用指南针或罗盘已相当普遍了。

据科学史文献记载，欧洲最早知道磁针的是法国人戴普鲁万斯(Gyuot de Prorins)，他在公元1190—1210年间指出，水手将针和一种难看的石头摩擦后，用草浮水面可以指北。后来，英格兰的修道士尼坎姆(Alexander Neckam，公元1157—1217年)在其《论器具》书中作了类似叙述。他们比杨维德、曾公亮和沈括的记述晚了100至150年。“张仙人瓷俑”手持枢轴式罗盘出现在1197年之前，而号称制造罗盘的法国大师佩雷格林纳斯(Petrus Peregrinus，生活于13世纪)设计制造的带有刻度的罗盘则在1269年。中国人最早创制并使用磁针和罗盘的历史是无可争议的。现在一般地认为，有关磁、罗盘的知识是由阿拉伯人从中国传到欧洲的。应当说，一旦指南针上了航船，其传播之快应与航速等同。

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