第十七讲　电与磁 2025年中考物理考点研究（湖南专版）

第十七讲　电与磁 思维导图·建体系 必备知识·夯根基 重点难点·释疑难 实验探究·提素养 聚焦湖南中考·模拟 思维导图·建体系 ‹#› 必备知识·夯根基 一、磁现象和磁场 1.磁现象: (1)磁极:磁体上吸引能力　______　的两个部位,分　______　(S)和　______(N)。  (2)磁极间作用的规律: 同名磁极相互　______　,异名磁极相互　______　。  2.磁场: (1)存在:　________周围存在着磁场。  (2)性质:对放入其中的磁体产生　______的作用。  (3)方向:磁体周围某点的小磁针静止时,小磁针　______　的指向。  3.磁感线:用来方便、形象地描述　______　的一些带箭头的曲线。在磁体外部,磁 体周围的磁感线从　_____　出发,回到　_____　。  最强 南极 北极 排斥 吸引 磁体　 力　 北极 磁场 N极 S极 ‹#› 4.地磁场: (1)存在:　______　周围存在着磁场。  (2)特点:地磁南极在地理　________附近,地磁北极在地理　______　附近。  地球 北极　 南极 ‹#› 二、电生磁 1.电流磁效应: (1)发现:丹麦物理学家　________　证实电流的周围存在着磁场。  (2)影响因素:通电导线周围的磁场方向与　______　方向有关。  2.通电螺线管的磁场: (1)分布:通电螺线管外部的磁场与　__________　的磁场相似。   (2)极性判断——安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中　______　的方 向,则拇指所指的那端就是螺线管的　___　极。  奥斯特 电流 条形磁体 电流 N ‹#› 3.电磁铁: (1)构成:在通电螺线管中插入　______　,就构成了电磁铁。  (2)特点:有　______　通过时有磁性,否则无磁性。  (3)影响磁性强弱的因素。 ①匝数一定时,线圈中电流　______　,电磁铁磁性越强。  ②电流一定时,外形相同的螺线管,匝数　______　,电磁铁磁性越强。  4.电磁继电器: (1)工作原理:利用　________________　电路的通断间接地控制 　________________　电路。  (2)实质:利用　________　来控制工作电路的一种开关。  铁芯 电流 越大 越多 低电压、弱电流 高电压、强电流 电磁铁 ‹#› 三、电动机 1.磁场对通电导线的作用: (1)性质:通电导线在磁场中受到　____　的作用。  (2)影响因素:力的方向与　__________　、　__________　有关。  2.电动机: (1)原理:根据　____________________________的原理制成。  (2)换向器:每当线圈刚转过　__________　时,自动改变线圈中的电流方向,使线圈持 续转动下去。  (3)能量转化:电能转化为　______　能。  力 电流方向 磁场方向 通电导体在磁场中受力运动　 平衡位置 机械 ‹#› 四、磁生电 1.电磁感应现象:由于导体在磁场中运动而产生　______　的现象。  2.产生感应电流的条件: (1)部分导体。(2)电路闭合。(3)做　____________　运动。  3.发电机: (1)原理:　__________　。  (2)能量转化:机械能转化为　____　能。  电流 切割磁感线 电磁感应 电 ‹#› 【教材图片解读】 1.【判一判】地磁场 地球是一个巨大的磁体,最早利用地磁场指示方向的装置是图中所示的“司南”, 勺 柄应为该磁体的　___　(选填“N”或“S”)极。  2.【练一练】电流的磁效应 某同学用如图所示装置研究电与磁的关系,比较甲乙两图可知　_______________ ____________　;比较甲丙两图可知　________________________________。  S 通电导体的周围 存在着磁场 电流的磁场方向与电流方向有关　 ‹#› 3.【画一画】根据螺线管中电流的方向,画出下面两图中螺线管的N、S极。 　 答: ‹#› 4.【填一填】动圈式扬声器 当扬声器中的线圈通过的电流方向如图所示时,线圈的左端是_______极;当电流方 向改变时,线圈将__________运动;与扬声器原理相同的是____________(选填 “电动机”或“发电机”)。  　S　 　反向　 　电动机　 ‹#› 重点难点·释疑难 考点1　磁场、磁感线、通电螺线管的磁场 【示范题1】(2024·成都中考)如图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实 验示意图。闭合开关,小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是( ) A.根据小磁针指向可以判定,通电螺线管的右端为S极 B.小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向 C.将小磁针移到其他位置,N极所指方向一定不变 D.本实验可以得出:通电螺线管的磁极与电流方向无关 B ‹#› 【提分必备】 磁场、磁感线、通电螺线管磁场和磁极之间的关系: 联系:磁场方向、小磁针静止时N极指向、磁感线的方向以及小磁针静止时N极受力方向都是一致的。 　【技法攻略】 (1)任何一个磁体的两端磁性最强,中间几乎无磁性。 (2)磁场客观存在,而磁感线并不存在。 (3)在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极;而在内部则由S极指向N极,从而形成闭合曲线。 ‹#› 【变式训练】(2024·江西中考)如图所示,通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示 位置。请科学推断,最终决定通电螺线管极性的是( ) A.电源正负极的接法 B.螺线管导线的环绕方向 C.小磁针静止时N极的指向 D.螺线管中电流的方向 D ‹#› 考点2　电磁现象的辨析 【示范题2】(2024·宜宾中考)安检时,当金属探测仪靠近金属物体,会产生感应电 流,发出警示信号。图中与其工作原理相同的实验装置是( ) A ‹#› 【提分必备】 ‹#› 【技法攻略】电动机与发电机的区分 区分二者的关键是“电”与“动”的先后,“电动机”是指电路中有电源,电引起动,即先电后动;“发电机”是指线圈的“动”使电路中有了电流,动引起电,即先动后电。 ‹#› 　【变式训练】(2024·安徽中考)如图所示为动圈式话筒的简化示意图。磁铁固 定在适当的位置,线圈与膜片连接,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线 圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变,其工作原理是( ) A.磁场对通电导线的作用 B.电流的热效应 C.电流的磁效应 D.电磁感应 D ‹#› 考点3　电磁继电器 【示范题3】(2024·武汉中考)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银 温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。 (1)闭合开关S后,当温度达到　____　℃时,发热电阻就停止加热;  (2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的　____　端为正极;  (3)为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是　____　(填序号)。  ①增大“电源1”的电压 ②减小“电源2”的电压 ③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向 90 右 ① ‹#› 【变式训练】(2023·自贡中考)如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随 光照强度的增加而减小。R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动 控制电路来控制路灯,白天路灯熄灭,夜晚路灯亮起。下列说法正确的是( ) A.电路工作时,电磁铁上端为N极 B.给路灯供电的电源应接在b、c两端 C.路灯发光时把电能全部转化为光能 D.控制电路电源电压减小后,傍晚时路灯 比原来早一些亮 D ‹#› 主题　探究什么情况下磁可以生电 【核心解读】 【实验装置】 【考点解读】 1.实验中通过观察　________________________　判断是否产生感应电流,这是利 用了　______　法。  2.若改变　______　方向或____________　方向,产生感应电流的方向改变;  3.若导体不动,让U形磁体左右运动,导体中　______(选填“能”或“不能”)产生感应 电流。  实验探究·提素养 灵敏电流计指针是否偏转 转换 磁场 　导体运动 能　 ‹#› 4.结论: ______　电路的　________　导体在磁场中　______________　运动时,导体 中产生电流,这种现象叫作　__________　现象。  (2)感应电流的方向与　__________　和　______________　有关。  5.实验过程中能量的转化为:　______　能转化为　______能。  6.若要增大产生感应电流的大小,可以　__________　或 　__________________________　。  闭合 一部分 做切割磁感线 电磁感应 磁场方向 导体运动方向 机械 电　 增强磁场 增加导体切割磁感线的速度 ‹#› 【示范案例】 小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件(图中灵敏电流计G的指针偏转方向即表示通过的电流方向)。 ‹#› [基础探究] (1)导体ab静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中　____　(选填 “有”或“无”)电流产生。  (2)继续探究,记录观察到的现象如表所示。 序号 ab运动方向 电流计指针偏转情况 1 沿磁场方向运动 (不切割磁感线) 不偏转 2 水平向左(切割磁感线) 向右偏转 3 水平向右(切割磁感线) 向左偏转 无 ‹#› ①比较1、2(或1、3)实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做　___________ 　运动时,电路中就会产生感应电流;   ②比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟　_______________________ 　有关。   (3)如果导线左右往复运动,电路中产生的是　________　(选填“交流电”或“直流电”)。  (4)闭合电路中有电流的必要条件是要有电源。在电磁感应现象中,闭合电路中 __________________________　相当于电源。  (5)若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁(导体ab不动),则灵敏电流计 的指针　____　(选填“会”或“不会”)偏转。   (6)利用上述实验原理可以制成　________　。   (7)磁生电的过程是将　______　能转化为______　能。   切割磁感线 导体切割磁感线运动方向 交流电 　做切割磁感线运动的导体 会 发电机 机械 　电 ‹#› [创新拓展] 　(8)小明进一步猜想,感应电流的大小可能与导体运动速度和磁场强弱有关。为了探究感应 电流的大小与磁场强弱是否有关,他应进行的操作是: 　___________________________________________________________　。  (9)如果将灵敏电流计G换成　________,可探究磁场对通电导体的作用。  (10)另一位同学小华在探究怎样产生感应电流的实验中,设计了如图所示的实验装置。 ①将磁体向右插入螺线管中时,观察到灵敏电流计 的指针向右偏转,由此可知:　____________________。  ②将磁体从螺线管中向左拔出时,会观察到灵敏电流计 的指针向　____　(选填“左”或“右”)偏转。  ③通过前两步实验,可得出感应电流的方向与　____________方向有关。  保持导体运动快慢相同,改变磁场强弱,观察电流计指针的偏转幅度 电源　 电路中产生了电流　 左 磁体运动　 ‹#› 【基础达标】 题组1　磁体和磁场 1.(2023·长沙中考)我国是最早用文字记载磁现象的国家之一,下列说法正确的是 ( ) A.“慈(磁)石召铁,或引之也”,说明磁石没有磁性 B.罗盘周围的磁感线真实存在且可见 C.司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用 D.鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极 聚焦湖南中考·模拟 C ‹#› 2.(2021·怀化中考)如图为地磁场的示意图,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”)。 答: ‹#› 题组2　电流的磁场和电磁继电器 3.(2024·常德模拟)如图所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关后,下列判断正 确的是( ) A.通电螺线管的左端为N极 B.通电螺线管外A点磁场的方向向右 C.小磁针N极指向左 D.小磁针S极指向左 D ‹#› 4.(2024·邵阳模拟)小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后,设计了 如图所示的车库积水自动报警器,图中A、B位置可以安装电铃或LED灯,车库没 有积水时,LED灯亮;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,具有______性, 把衔铁吸下,电铃发出声音。电铃应该安装在图中的_______位置。  　磁 　B　 ‹#› 5.(2024·湘郡培粹模拟)如图甲所示是“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验。 (1)在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。 ①由图甲可知通电螺线管外部的磁场。 ②放入小磁针的作用是　________________　。  (2)实验时发现现象不明显,为了增强磁场的强度,在不改变电流大小的情况下,可 以采取　________________　的办法。  (3)通电螺线管通入如图乙所示的电流I,其右端为　___　极。  显示磁场的方向 增加线圈的匝数 S ‹#› 题组3　电磁作图 6.(2023·娄底中考)如图所示,将一条形磁体放在小车上,并靠近螺线管,闭合开关后小车向右运动,请在括号中标出通电螺线管的“N”“S”极和电源的“+”“-”极。 　　 答: ‹#› 7.(2024·邵阳模拟)如图,根据小磁针的指向,请标出通电螺线管接电源的极性。 答: ‹#› 题组4　电磁现象的辨析 8.(2024·湖南中考)下列生活中的设施设备工作原理主要应用了电磁感应的是( ) D ‹#› 9.(2024·岳阳模拟)关于下列四个实验的认识中,正确的是( ) A.实验现象说明电流周围存在磁场 B.通电螺线管右端为S极 C.实验研究的是通电导体在磁场中受到力的作用 D.实验研究的是电磁感应现象 A ‹#› 10.(2024·长沙模拟)考生进入考场前监考老师会用如图所示的手持式金属探测器 进行检查。当探测器靠近金属物品时,在金属物品中产生感应电流,由此导致探 测器发出警报,选项图片中与其工作原理相同的是( ) D ‹#› 11.(2023·怀化中考)法拉第发现“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 运动时,导体中就产生感应电流”的现象。能产生这一现象的实验装置是图 　______(选填“甲”或“乙”)。丙图是电动机的工作原理,该电动机工作时的能量转 化是　__________________　(选填“机械能转化为电能”或“电能转化为机械 能”)。  乙　 电能转化为机械能 ‹#› 题组5　探究通电螺线管外部磁场方向 12.(2024·长沙一模)小梦在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时,实验装置如图甲所示。 (1)闭合开关并轻敲玻璃板,观察到铁屑分布情况如图甲所示,则通电螺线管外部的磁场与 　________磁体周围的磁场相似。  (2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极(小磁针涂黑的一端)所指方向 如图乙所示,则通电螺线管的右端为_______极。  (3)对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性 与__________方向有关。  条形　 　N　 　电流　 ‹#› 【能力提升】 13.(2024·株洲模拟)法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝格尔由于巨 磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料 的电阻在磁场中急剧减小的现象。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图,若闭 合S1、S2并使滑片P向左滑动时( ) A.电磁铁右端为N极 B.此时电磁铁的磁性减弱 C.GMR所在电路的总功率不变 D.指示灯会明显变亮 D ‹#› 14.(2024·株洲模拟)随着城市化的发展,城区内出现了越来越多的高层住宅楼,人们乘坐电梯上 下楼。为了安全起见、电梯都设置超载自动报警系统,其内部构造如图甲所示。控制电路的 电源电压U=6 V,定值电阻R1=100 Ω,压敏电阻R2的阻值随压力F大小的变化关系如图乙所示。 当控制电路中的电流达到0.03 A时,电梯发出超载警报。电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值忽 略不计。(g取10 N/kg) (1)图甲中的整个电路装置中,联系控制电路与 工作电路的电器元件叫作　____________　。 根据图乙分析,当电梯乘坐人数增多时,图甲 中电磁铁的磁性　______　(选填“增强”“减弱”或“不变”);  (2)当电梯内的人总质量为600 kg时,控制电路中的电流是　_______　。  (3)电梯最多可搭载的乘客质量是　_________　。  电磁继电器 增强 0.01 A 1 000 kg ‹#› 本课结束 ‹#› 比较内容 电生磁 磁场对电流的作用 磁生电 实物图 原理 通电导体周围存在着磁场 磁场对通电导体有力的作用 ①电路闭合 ②部分导体 ③做切割磁感线运动 能的转化 电能→ 磁场能 电能→机械能 机械能→ 电能 实际应用 电磁铁 电动机 发电机 $$