第15章 从指南针到磁浮列车 电能从哪里来-2025年中考物理一轮复习考点探究

第15章 从指南针到磁浮列车 电能从哪里来 【知识清单】 考点1磁现象 1.磁性:能够吸引　　　　等物体的性质。  2.磁极:磁体上磁性　　　　的两个位置;能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫作　　 　　(S)极,指北的那个磁极叫作　　　　(N)极。  3.磁极间相互作用:同名磁极相互　　　　,异名磁极相互　　　　。  4.磁化:原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下获得　　　　的现象。  【提示】　(1)一个磁体有且只有两个磁极。(2)物体与磁体相互排斥,该物体一定具有磁性;物体与磁体相互吸引,该物体不一定具有磁性。 考点2磁场 1.定义:磁体周围存在着一种物质,能使磁针　　　　,这种物质看不见、摸不着,叫作磁场。  2.基本性质:对放入其中的磁体产生　　　　的作用,磁极间的相互作用是通过　　　　发生的。  3.方向规定:在磁场中某点的小磁针静止时　　　　所指的方向规定为该点的磁场方向。  4.磁感线:用来描述磁场的分布情况,实际并不存在;在磁体周围,磁感线从　　　　极出发回到　　　　极,在磁体内部,磁感线从　　　　极出发回到　　　　极。  5.几种磁体的磁感线分布图。 6.地磁场:地球周围存在的磁场,地磁南极在地理　　　　极附近,地磁北极在地理　　　　极附近。地理的两极和地磁场的两极并不重合,最早由我国宋代学者　　　　记述。  【提示】　磁感线有疏密,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。 考点3电生磁 1.电流的磁效应:通电导线周围存在与　　　　有关的磁场。丹麦物理学家　　　　最早发现了电与磁的联系。  2.通电螺线管的磁场:通电螺线管周围的磁场跟　　　　的磁场相似,它的两端相当于条形磁体的两个磁极。  3.安培定则:用　　　　握螺线管,让四指指向螺线管中　　　　的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的　　　　极。  4.电磁铁及其应用 (1)结构:内部插有铁芯的通电螺线管。磁性有无可以通过　　　　的有无来控制。  (2)电磁铁磁性强弱的影响因素:匝数一定时,通过的　　　　越大,磁性越强;电流一定时,　　 　　越多,磁性越强。探究方法为　　　　法和　　　　法(电磁铁的强弱可通过吸引铁钉的多少来判断)。  (3)极性:磁极方向可以由　　　　方向来控制。  5.电磁继电器 (1)定义:利用低电压、弱电流控制　　　　、　　　　的工作电路。实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种　　　　。  (2)工作原理图: 6.磁场对通电导线的作用:通电导线在磁场中要受到　　　　的作用,力的方向与　　　　的方向和　　　　的方向有关。  考点4电磁感应 1.电磁感应现象:　　　　电路中的　　　　导体在磁场中做　　　　运动时,导体中产生　　　　的现象叫作电磁感应,产生的电流叫作感应电流。  2.感应电流产生条件:(1)　　　　电路;(2)导体做　　　　运动。  3.影响感应电流方向的因素:(1)　　　　的方向;(2)　　　　的方向。  4.发电机和电动机 发电机 电动机 原理 ①　　　　 ②　　　　 示意图 能的转化 ③　　　　能转化为④　　　　能  ⑤　　　　能转化为⑥　　　　能  实质 电源 用电器 区分关键 电路中无电源 电路中有电源 应用 动圈式话筒 扬声器 【核心突破】 安培定则 (判断螺线管极性)请在图中标出小磁针的N极和磁感线的方向。 由安培定则判断通电螺线管的磁场方向,从而判断磁感线的方向及小磁针的N、S极。 (判断电源正负极)如图所示,开关闭合后,位于螺线管左侧的小磁针顺时针旋转90°,请在图中括号内分别标出螺线管的N、S极和电源的“+”和“-”极。 真题精粹——福建8年真题精选及拓展 考向1磁场　(8年3考) 1.(2019·福建)最早发现通电导体周围存在磁场的物理学家是 (　　) A.焦耳　 B.欧姆　 C.安培　 D.奥斯特 2.(2022·福建)电流的磁效应被发现后,科学家笃信自然力的统一,以逆向的思想,开始在磁生电的研究中进行艰辛的探索。下列科学家与其重要发现对应正确的是 (　　) A.法拉第——电磁感应现象 B.奥斯特——电流的热效应 C.安培——通电导体周围存在磁场 D.焦耳——磁场对通电导体的作用 3.(2020·福建)《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的　　　　(选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的　　　　(选填“南”或“北”)极。  考向2电动机和发电机的工作原理　(8年2考) 4.(2024·福建)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的　　　　能,这种能量转化方式与我们学过的　　　　(选填“电动机”或“发电机”)相似。  5.(2019·福建)如图所示的四个实验中,反映电动机工作原理的是 (　　) A　　　　　B　　　 　C　 　　D 考向3电磁感应　(8年3考) 6.(2023·福建)经过十年的不懈探索,法拉第发现了电磁感应现象。如图所示,图中可以探究产生感应电流条件的装置是 (　　) A.　　B. C.　　D. 7.(2021·福建)跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳,将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连,摇动跳绳时,发现灵敏电流计的指针左右摆动。则 (　　) A.向任意方向摇绳均可产生电流 B.电流方向与绳子运动方向无关 C.此过程中机械能转化为电能 D.跳绳发电属于电流的磁效应 8.(2018·福建)右图为“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。闭合开关后,导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表。 实验 序号 磁场方向 导体棒ab 运动方向 灵敏电流计 指针偏转情况 1 向下 向上 不偏转 2 向下 不偏转 3 向左 向右偏 4 向右 向左偏 5 向上 向上 不偏转 6 向下 不偏转 7 向左 向左偏 8 向右 向右偏 (1)实验时通过观察　　　　来判断电路中是否产生感应电流。  (2)由实验可知,闭合电路中的部分导体在磁场中做　　　　运动时,电路中产生感应电流。  (3)比较第4次和第　　　　次实验可知,导体棒运动方向相同时,感应电流的方向与磁场的方向有关。  (4)比较第7次和第8次实验可知　　　　。  考向4电流的磁效应　(8年2考) 9.(2021·福建)如图所示,当闭合开关S后,用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引,请在图中虚线上标出磁感线的方向,并在括号内标出条形磁体左端的极性。 10.(2020·福建)通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图所示。在图中标出磁感线的方向,并在括号中标出电源的正、负极。 【热点预测】 1.电流的磁效应现象是物理学史上的重大发现之一,最早发现这一现象的物理学家是 (　　) A.焦耳　 B.安培　 C.奥斯特　 D.法拉第 2.下图是悬浮式无线蓝牙音响,音响内的扬声器工作原理与　　　　(选填“电动机”或“发电机”)相同。该产品底座里有一个电磁铁,可使箱体悬在空中,这是根据同名磁极相互　　　　的原理实现的。  3.如图所示,这是电磁继电器的工作原理图,闭合开关后,下列说法正确的是 (　　) A.弹簧的弹性势能减小 B.电磁铁的上端为S极 C.电动机工作,灯不发光 D.电磁铁的工作原理是电磁感应 【考向分析】 本题将电磁继电器的工作过程与机械能建立联系,体现中考考察趋向的变动,值得花注意力在类似的题型上。 实验探究——学科核心素养提升 【实验导航】 实验:探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 实验装置 实验步骤 (1)在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线的两端跟电流表连接 (2)让导线静止不动,观察电流表的指针偏转情况 (3)使导线在磁场中沿不同方向运动,观察电流表指针偏转情况 (4)断开A处的连接,重复上述步骤,观察电流表指针的偏转情况 实验结论 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流 【实验母题】 “探究感应电流产生的条件”实验装置如图所示。 设计实验与制订计划 (1)实验中,AB棒的材料可能是　　　　(选填“塑料”或“铝”)。  (2)我们可以通过灵敏电流计指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生;还可以通过指针偏转的方向判断　　　　。  (3)闭合开关,实验探究过程记录如表所示: 次数 AB棒在磁场中的运动情况 是否有感应电流 1 静止 无 2 沿磁场方向运动 (不切割磁感线运动) 无 3 切割磁感线运动 有 进行实验与收集证据 (4)根据实验现象,初步得出电路中产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做　　　　运动,在该运动过程中,主要将机械能转化为　　　　能。  评估 (5)保持AB棒运动方向不变,仅将磁体N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流方向与　　　　的关系。  (6)若将此装置中灵敏电流计换成　　　　,可进一步探究电动机的工作原理。  【参考答案】 知 识 讲 堂 知识清单 考点1: 1.铁、钴、镍 2.最强　南　北 3.排斥　吸引 4.磁性 考点2: 1.偏转 2.力　磁场 3.北极 4.N　S　S　N 6.北　南　沈括 考点3: 1.电流方向　奥斯特 2.条形磁体 3.右手　电流　N 4.(1)电流　(2)电流　线圈匝数　控制变量　转换 (3)电流 5.(1)高电压　强电流　开关 6.力　电流　磁场 考点4: 1.闭合　一部分　切割磁感线　电流 2.(1)闭合　(2)切割磁感线 3.(1)磁场　(2)导体运动 4.①电磁感应现象　②磁场对通电导线有力的作用　③机械　④电　⑤电　⑥机械 核心突破 例题　如图所示。 变式训练 如图所示。 解析:小磁针S极向左转动,说明小磁针S极与通电螺线管左端相互排斥,则通电螺线管左端为S极。根据安培定则可以判定出,通电螺线管正面导线的电流方向是向下的,则电源左端为负极。 真 题 精 粹 1.D　解析:由物理学史可知,焦耳发现了焦耳定律,欧姆发现了欧姆定律,安培发现了安培定则等,1820年奥斯特在一次实验中发现了通电导体周围存在磁场,故D符合题意。 2.A　解析:在奥斯特发现电生磁现象的基础上,法拉第发现了磁生电——电磁感应现象,故A正确;奥斯特发现了电流的磁效应,故B错误;安培做了大量实验,研究了磁场方向与电流方向之间的关系,并总结出安培定则,也叫作右手螺旋定则,故C错误;焦耳主要研究的是电流的热效应,提出了焦耳定律,故D错误。 3.S　北 解析:司南放在地上,它的握柄静止时指向地理南极,地磁场的南北极与地理南北极相反,所以握柄静止时指向地磁场的北极。 4.机械　电动机 5.C　解析:电动机是利用通电导体在磁场中受力运动来工作的。A图是电流磁效应的实验,说明了通电导体周围存在磁场,故 A不符合题意;B图是研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验装置,故B不符合题意;C图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,是电动机的工作原理,故C符合题意;D图的电路中没有电源,是探究电磁感应现象的实验装置,是发电机的工作原理,故D不符合题意。 6.C 7.C　解析:摇动“跳绳”时,导体在地磁场中做切割磁感线运动,电路中会产生感应电流,这是电磁感应现象,根据此原理可制成发电机,在工作过程中将机械能转化为电能,只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中才会产生感应电流,故A、D错误,C正确;感应电流方向与绳子运动方向、磁场的方向有关,故B错误。 8.(1)灵敏电流计指针是否偏转　(2)切割磁感线　(3)8　(4)感应电流的方向和导体运动的方向有关　解析:(1)通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有电流。 (2)当开关断开时,不会有电流产生;由表格中数据知,当导体向上运动或向下运动不切割磁感线时,电路中也没有电流,可得产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动。 (3)由表格中数据可知,实验4和8的导体运动方向相同,磁场方向不同,电流计指针的偏转方向也不同,说明感应电流的方向与磁场的方向有关。 (4)比较第7次和第8次实验可知,磁场方向相同,导体的运动方向不同,电流计指针的偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体运动的方向有关。 9.如图所示。 10.如图所示。 解析:磁体外部的磁感线从N极出发回到S极,由安培定则可知电流从螺线管的下端流入,电源的下端是正极。 热点预测 1.C 2.电动机　排斥 3.C 实 验 探 究 实验母题 母题　(1)铝　(2)电流方向　(4)切割磁感线　电　(5)磁场方向　(6)电源 学科网（北京）股份有限公司 $$