2025年中考物理一轮复习备考考点突破：电与磁实验、计算题

2025年中考物理一轮复习备考考点突破：电与磁实验、计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．如图所示，使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。 (1)使线圈静止在图乙位置上，闭合开关，发现线圈并没有转动，这是因为这个位置是线圈的平衡位置，此时线圈上下两个边所受的力大小 （选填“相等”或“不相等”）； (2)使线圈静止在图甲位置上，闭合开关，线圈受力沿顺时针方向转动，并由于 而越过平衡位置，但不能继续转下去，最后要返回平衡位置。使线圈静止在图丙的位置上，这是刚才线圈冲过平衡位置以后所到达的地方，闭合开关，线圈逆时针转动。由此我们可以分析出线圈不能连续转动的原因是 ； (3)生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力，实际的电动机是通过 来实现这一目的的。 2．某同学利用图所示的装置进行探究。他进行了如下操作∶①断开开关，将金属导体棒ab静止放置在磁场中两根平行的金属导轨上②闭合开关，电流通过导体棒ab ，ab向右运动③只将磁体的磁极对调，闭合开关，导体棒ab向左运动。该同学探究的问题 。 3．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接通电路后，观察到小磁针偏转。 （1）这就是著名的 实验。 （2）要使实验效果更加明显，应使通电导线沿 （填“东西”或“南北”）方向放置。 （3）实验中用到的一种重要科学研究方法是 （填字母）。 A．类比法 B．转换法 C．控制变量法 4．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。当闭合开关后，观察到小磁针偏转。实验探究的是 ，试验中小磁针的作用是 。 5．小明用图示的装置探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关，下表是小明 的实验记录，根据表中数据回答下列问题： 电磁铁（线圈匝数） 100 匝 50 匝 实验次数 1 2 3 4 5 6 电流（A） 0.6 1.2 1.5 0.8 1.0 1.5 吸引大头针的数量 7 11 14 5 8 10 (1) 通过比较第 和第 两次实验，可知电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关。 (2)电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外，还跟 有关。 (3)实验中，小明通过观察 来判断电磁铁磁性的强弱。 (4)在图中，电磁铁的上端是 极（选填“N”或“S”）。 6．物理实验中使用金属回形针可以完成以下实验： 甲图中磁铁通过 对回形针产生磁力；乙图右边的电磁铁吸引回形针更多，说明电磁铁的磁性强弱与 有关；图丙中回形针在铅笔芯上滑动，是通过改变接入电路电阻的 ，从而改变电路中电流；图丁实验中，同学们认为可能与液体种类、容器口大小等因素有关。“认为与液体种类、容器口大小等因素有关”属于科学探究中的 （选填：A．提出问题  B．猜想与假设  C．进行实验与收集数据  D．交流与合作） 7．在探究“什么情况下磁可以生电"的实验中，实验装置如图所示。 (1)实验现象∶①保持蹄形磁体位置不动，让导线AB在磁场中静止、竖直向上或向下运动，电流表的指针均不发生偏转；②导线AB向左或向右运动，电流表的指针发生偏转；③保持导线AB不动，让蹄形磁体向左或向右运动，电流表的指针发生偏转。 实验结论∶闭合电路的一部分 导体在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流。 (2)实验现象∶①保持磁场方向不变，导线AB向右运动时，电流表指针向左偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向右偏转。②对调磁体两极的位置，使磁场方向发生改变，导线AB向右运动时，电流表指针向右偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向左偏转。 实验结论∶感应电流的方向与 有关。 8．如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。 （1）接通电路后，观察到小磁针偏转，说明 ； （2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明通电导体周围的磁场方向与 方向有关； （3）如果移走小磁针，通电导线周围 （选填“仍存在”或“不存在”）磁场。 二、计算题 9．冬天老杨用家用交流充电桩在给电动汽车充电时，由于电池电芯温度低于0℃，系统开始给电池预热，加热电路如图甲所示，加热时电阻通电放出热量，冷却液吸收热量温度升高，从而对电池进行加热。已知控制电路电压恒为12V，，温度传感器的阻值随温度的变化如图乙所示，所测温度即为汽车电池温度；工作电路中的加热电阻，冷却液的比热容，质量为2.4kg，当冷却液从升高到30℃，电池的温度上升到5℃，耗时10min，加热电路断开，系统开始给电池充电。求： （1）加热电路断开前低压控制电路的最小电流； （2）加热电阻加热冷却液的效率； （3）判断电磁铁a端的极性。 10．一台电动机的额定电压为，额定功率为，它正常工作时的电流多大？连续正常工作耗电多少？ 11．某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器，其内部简化电路如图甲所示。该电热水器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路由电源（电压恒定U=5V）、开关S0、电磁铁（线圈电阻R0=20Ω）、热敏电阻R组成，热敏电阻R的阻值随水温的变化图像如图乙所示。工作电路中R1=44Ω，R2=956Ω。当开关S0和S均闭合时，电热水器开始加热，当水温达到100℃时，衔铁会被吸下，工作电路处于保温状态。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，解答下列问题： （1）当水温达到100℃时，控制电路中的电流是多少？ （2）电热水器将水箱中1kg的水从17℃加热到83℃，用时5min。求此过程水吸收的热量及电热水器的加热效率； （3）用电高峰期，当电热水器处于保温状态时，电热水器工作450s，消耗1.8×104J的电能，此时电热水器两端的实际电压是多少？ 12．空气炸锅深受年轻人的喜爱，炸出的食物既美味可口，又可以通过传感器使其在各挡位之间转换，起到节能作用，其工作原理如图所示，在控制电路中，电源电压为3V，R0为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，R为滑动变阻器，电磁继电器线圈的电阻为10Ω，当继电器线圈电流达到50mA时，衔铁会被吸下，R1、R2为电加热丝，加热功率为1210W，保温功率为121W。试问：    （1）空气炸锅控制电路是利用电流的 （选填“热”或“磁”）效应工作的；当空气炸锅温度升高时，继电器磁性将 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）；当衔铁被吸下时，空气炸锅处于 （选填“加热”或“保温”）挡位； （2）请问R2是多少 ？ （3）若滑动变阻器阻值调到30Ω时，可以设定为用来烤土豆片的最佳温度，请问这个设定温度是多少 ？ 13．图甲是小明家空气加湿器电路的示意图。加湿装置上标有“220V，22W”字样。R1是探测空气湿度的湿敏电阻，其阻值随空气湿度变化的图像如图乙所示；R0是电磁铁线圈的电阻。已知控制电路电源的电压U0为6V且保持不变，当空气湿度为30%时，控制电路中的电流为0.03A，当控制电路中电流为0.06A时，加湿器停止工作。 （1）电磁继电器相当于基本电路元件的 ，它是利用电流 工作的； （2）加湿装置正常工作时的电流是多少？ （3）电磁铁线圈R0的电阻是多少？ （4）卧室内的空气湿度最大是多少？    14．现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“220V 5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω． （1）电动机的工作原理是什么？ （2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？ （3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理一轮复习备考考点突破：电与磁实验、计算题》参考答案 1．(1)相等 (2) 惯性 见解析 (3)换向器 【详解】（1）线圈处于平衡位置，受力平衡，由二力平衡可知，此时线圈上下两个边所受的力大小相等。 （2）[1]线圈受力沿顺时针方向转动，转到平衡位置时，由于惯性，线圈不会立即停下来，会转过平衡位置，在力的作用下左右摇摆，最终静止在平衡位置。 [2]线圈越过了平衡位置以后，受到的力会阻碍它转动，所以线圈不能连续转动。 （3）换向器可以在线圈刚转过平衡位置时改变线圈中电流的方向，改变线圈受力情况，使线圈持续转动，所以实际的电动机是通过安装换向器来实现持续转动的。 2．通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向的关系 【详解】由题意知该实验的过程中变量为磁场方向，因此可得该同学探究的问题是通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向的关系。 3． 奥斯特 南北 B 【详解】（1）[1]实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，这是著名的奥斯特实验。 （2）[2]由于小磁针静止时要指南北方向，为使实验效果更加明显应使通电导体沿南北方向放置，可以防止地磁场的影响，也就是说磁针偏转不是由地磁场引起的。 （3）[3]本实验中采用可观察的小磁针的偏转来演示导体周围存在的磁场，所以采用的是转换法，故B符合题意，A C不符合题意。 故选B。 4． 通电导体周围是否存在着磁场 检测磁场的存在 【分析】(1)奥斯特实验通过小磁针偏转说明了通电导体周围存在磁场； (2)当电流方向改变时，产生的磁场方向也改变，所以小磁针的偏转方向也改变，因此通过小磁针的偏转可以检验磁场是否存在。 【详解】[1]这是著名的奥斯特实验，实验中，开关闭合时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场，实验探究的是通电导体周围是否存在着磁场； [2]小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转，故小磁针可以检测磁场的存在。 5． 3 6 电流大小 吸引大头针的数量 S 【详解】(1)[1][2]要比较电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系，需要保持电流相同。所以，通过比较第3和第6两次实验知道，电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关。 (2)[3]在线圈匝数相同时，电流不同，电磁铁磁性强弱不同。电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外，还跟电流有关。 (3)[4]电磁铁磁性强弱不能直接观察，通过吸引大头针数目的多少间接得到磁性的强弱。 (4)[5]在螺线管中电流从下向上，根据右手安培定则知，上端为S极。 6． 磁场 线圈匝数 大小 B 【详解】[1]磁体通过磁场产生力的作用，甲图中磁铁通过磁场对回形针产生磁力。 [2]乙图两电磁铁串联，电流相等，右边的电磁铁线圈匝数较多，吸引回形针更多，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。 [3]图丙中铅笔芯、灯泡串联，回形针在铅笔芯上滑动，改变铅笔芯接入电路中的长度，改变铅笔芯接入电路中的电阻，是通过改变接入电路电阻的大小，从而改变电路中电流。 [4]图丁实验中，同学们认为可能与液体种类、容器口大小等因素有关，没有事实证据，是猜想的环节，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7． 切割磁感线 导体切割磁感线方向和磁场方向 【详解】(1)[1]由实验①知导线AB在磁场中静止、竖直向上或向下运动，电流表的指针均不发生偏转，说明导线AB的运动方向与磁感线平行时，导体中不产生感应电流；由实验②③知当导线AB向左或向右运动，或者保持导线AB不动，让蹄形磁体向左或向右运动，电流表的指针发生偏转，说明导线AB的运动方向与磁感线垂直时，即闭合电路的一部分 导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。 (2)[2]由题意知当导线AB运动方向改变，或磁场方向改变，电流表指针的偏转方向改变，说明感应电流的方向与导体切割磁感线方向和磁场方向有关。 8． 电流周围存在磁场 电流 仍存在 【详解】（1）[1]接通电路后，观察到小磁针偏转，说明电流周围存在磁场，这是著名的奥斯特实验。 （2）[2]改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，说明磁场方向改变，这表明通电导体周围的磁场与电流方向有关。 （3）[3]通电导线周围的磁场与小磁针的有无无关，如果移走小磁针，通电导线周围仍存在磁场。 9．（1）0.3A；（2）70%；（3）N极 【详解】解：（1）由图可知，随着温度升高，温度传感器的阻值变大，电池的温度上升到5℃，耗时10min，加热电路断开，此时温度传感器的阻值最大，为20欧姆，电路中总电阻最大，电流最小，故加热电路断开前低压控制电路的最小电流 （2）冷却液从升高到30℃，温度变化量为40℃，吸收的热量 消耗的电能 加热电阻加热冷却液的效率 （3）由图可知，电源左侧是正极，电流从b流向a，由右手螺旋定则可知，a是N极。 答：（1）加热电路断开前低压控制电路的最小电流为0.3A； （2）加热电阻加热冷却液的效率为70%； （3）电磁铁a端是N极。 10．25A，11kW·h 【详解】解：正常工作时的电流为 连续正常工作耗电为 答：正常工作时的电流25A，连续正常工作耗电11kW·h。 11．（1）0.125A；（2）2.772×105J； 84%；（3）200V。 【详解】解：（1）由图乙可知，当水温达到100℃时，热敏电阻R大小为20Ω，此时控制电路中电流 （2）水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(83℃-17℃)=2.772×105J 根据题意可知，当开关S0和S均闭合时，电热水器开始加热，此时工作电路只有R1工作，电热水器的加热功率 加热消耗的电能 W1=P加热t1=1100W×5×60s=3.3×105J 电热水器的加热效率 （3）当水温达到100℃时，衔铁会被吸下，工作电路处于保温状态，此时工作电路中R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，保温时工作电路中电阻 R总=R1+R2=44Ω+956Ω=1000Ω 电热水器实际电功率 此时电热水器两端的实际电压是 答：（1）当水温达到100℃时，控制电路中的电流是0.125A； （2）电热水器将水箱中1kg的水从17℃加热到83℃，用时5min。此过程水吸收的热量为2.772×105J；电热水器的加热效率为84%； （3）电热水器两端的实际电压是200V。 12． 磁 增强 保温 360Ω 200℃ 【详解】（1）[1][2]空气炸锅控制电路是利用电流的磁效应工作的；当空气炸锅温度升高时，热敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，电磁继电器的磁性增强。 [3]当衔铁被吸下时，两个电阻串联接在工作电路中，电路的总电阻变大，根据可知，电路的总功率变小，所以空气炸锅处于保温挡位。 （2）[4]当继电器线圈中的电流达不到50mA时，衔铁不会被吸下，此时工作电路中只有R1工作，电阻较小，根据 知，电路处于加热状态，R1的阻值为 当继电器线圈中的电流达到50mA时，衔铁会被吸下，此时工作电路中有R1和R2同时工作，电阻较大，根据 知，电路处于保温状态，总电阻为 根据串联电路电阻的规律知 （3）[5]控制电路 U侧＝3V，当继电器线圈中的电流达到I＝50mA＝0.05A时，衔铁会被吸下，此时电路中的总电阻为 此时热敏电阻 根据R0﹣t图像知，当R0＝20Ω，对应的温度为200℃，所以设定温度为200℃。 13． 开关 磁效应 0.1A 50Ω 60% 【详解】解：（1）[1]电磁继电器通电后，里边的电磁铁可以吸引衔铁，断电后可以释放衔铁，从而实现控制电路的通断，所以电磁继电器相当于开关。 [2]当通过电流后，电磁铁产生磁性，这是利用电流的磁效应来工作的。 （2）[3]由可知，加湿装置正常工作时的电流 （3）[4]由图甲可知，控制电路中湿敏电阻与电磁铁线圈串联，由图乙可知，当空气湿度为30%时湿敏电阻的阻值为150Ω，由欧姆定律可知，此时控制电路的总电阻 由串联电路的电阻特点可知，电磁铁线圈的电阻 （4）[5]当控制电路中电流为0.06A时，加湿器停止工作，此时湿敏电阻的阻值最小； 电路的总电阻为 湿敏电阻的阻值 由图乙可知，当湿敏电阻的阻值为50Ω时，空气湿度为60%，则加湿器正常工作时卧室内的空气湿度最大是60%。 答：（1）开关；磁效应； （2）加湿装置正常工作时的电流是0.1A； （3）电磁铁线圈R0的电阻是50Ω； （4）替换后加湿器正常工作时卧室内的空气湿度最大是60%。 14．（1）通电导体在磁场中受到力的作用； （2）1.98×107J 9×105J； （3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，使线圈的温度迅速升高 【详解】分析：（1）电动机的工作原理可由电与磁的知识得出；（2）消耗的电能可由公式W=Pt得出，因为电动机的额定功率可通过铭牌得出，时间是1小时；电动机线圈产生的热量只能由焦耳定律求出，因为此时电流做的功并不都用来转化为热能，而将大部分的电能转化为机械能，只有少部分转化为热能，但焦耳定律的公式中需要有电流，故再由额定电压和额定功率计算出额定电流来，再通过焦耳定律求出线圈产生的热量；（3）如果电动机被卡住而不能转动，说明电能不再转化为机械能，而全部转化为热能，电动机因为短时间内放出大量的热而很快就闻到了焦糊的味道． （1）通电导体在磁场中受到力的作用； （2）电动机消耗的电能W＝Pt＝5.5kW×1h＝5.5kWh＝5.5×3.6×106J=1.98×107J． 由公式P＝UI得，通过电动机的电流I＝＝25A； 由焦耳定律可知 Q＝I2Rt=（25A）2×0.4Ω×3600s=9×105J； （3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，使线圈的温度迅速升高 考点：电动机的工作原理，焦耳定律． 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$