2025年中考物理一轮复习基础拓展课件（四川）：电与磁 电磁波与信息技术

电与磁 电磁波与信息技术 1.磁现象 (1)磁体:能够吸引铁、钴、镍等金属的物体。 (2)磁极:磁体吸引能力最强的两个部位。能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫作① 或② 极;指北的那个磁极叫作 ③ 或④ 极。 (3)磁极间的相互作用:同名磁极相互⑤ ,异名磁极相互 ⑥ 。 吸引 排斥 N 北极 S 磁现象 磁场 南极 知识点1 夯基础 知识精讲 2.磁场 (1)定义:在磁体周围存在一种我们看不见、摸不着的特殊物质,叫作磁场。 (2)方向:小磁针静止时⑦ 所指的方向。 (3)磁感线:为了方便、形象地描述磁场,引入了磁感线。磁体外部的磁感线都是从磁体的⑧ 出发,回到磁体的⑨ 。磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向,磁感线的疏密程度表示磁场的⑩ 。 3.地磁场:地球周围存在着磁场,地磁场的北极在地理的⑪ 极附近,地磁场的南极在地理的⑫ 极附近。地磁场的两极与地理的两极不重合。 北 南 强弱 南(S)极 北(N)极 北(N)极 (人教教材图片改编)如图所示是小东用磁化后的缝衣针、按扣、大头针和橡皮制作的小指南针,若缝衣针静止后,针尖指向地球的北方,则针尖是 极;若用一钢条靠近针尖,发现两者相排斥,则钢条_ (选填“一定”或“不一定”)具有磁性。 一定 基础小练 N 1.电流的磁效应:通电导线周围存在与⑬ 有关的磁场。此现象是丹麦物理学家⑭ 发现的。 2.通电螺线管的磁场:通电螺线管周围存在磁场,其外部的磁场与 ⑮ 的磁场相似。通电螺线管两端的极性与通过螺线管的 ⑯ 有关。 3.安培定则:如图甲、乙所示,用⑰ 握住螺线管,让 ⑱ 指向电流的方向,则⑲ 所指的那端就是通电螺线管的⑳ 极。 N 大拇指 四指 右手 电流方向 条形磁体 奥斯特 电生磁 电流方向 知识点2 小明制作了一个水果电池,他用导线将带有铁芯的螺线管两端分别与铜片和锌片接在一起,并将铜片和锌片插入橙子中,铜片和锌片相距约3 cm,螺线管下方的小磁针发生偏转,小磁针静止后如图所示,说明 片是水果电池的正极。如果把导线两端的铜片和锌片位置互换,小磁针偏转方向将 (选填“不变”或“反转”)。 反转 基础小练 铜 1.电磁铁 (1)结构:电磁铁由线圈和铁芯组成。 (2)特点:磁性的有、无可以通过通、断电来控制;磁性的强弱可以通过电流的大小或线圈匝数的多少来控制;磁极的方向由电流方向决定。 (3)影响电磁铁磁性强弱的因素:对于外形相同的线圈,电磁铁的磁性强弱跟线圈的匝数和电流的大小有关。线圈的匝数越多,通入的电流越大,电磁铁的磁性就越㉑ 。 电磁铁、电磁继电器 强 知识点3 2.电磁继电器 (1)作用:用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路,从而实现遥控和生产自动化。 (2)实质:利用㉒ 来控制工作电路的一种开关。 电磁铁 (3)图示分析:如图所示电路,闭合控制电路中的开关S,电流通过电磁铁A的线圈产生磁性,把衔铁B吸下来,使动触点D与静触点E接触,工作电路闭合,电动机工作。断开开关S,线圈中的电流消失,电磁铁A的磁性消失,衔铁B在弹簧C的作用下与电磁铁A分离,使触点D、E分离,工作电路断开,电动机停止工作。 如图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车CO2排放量检测电路。开关S闭合后,电磁铁的上端是 (选填“N”或“S”)极。图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小,导致电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”),当CO2浓度高于某一设定值时,电铃就会报警。 增强 基础小练 S 1.电磁感应现象:当㉓ 的一部分导体在磁场中做 ㉔ 时,电路中就会产生㉕ ,这种现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。 2.产生感应电流的条件:电路必须是㉖ 的;电路中的一部分导体在磁场中做㉗ 运动。 3.感应电流的方向:与磁场的方向、㉘ 有关。 若其中一个方向改变,则电流方向㉙ 改变;若上述方向同时改变,则电流方向㉚ 改变。(后两空均选填“发生”或“不发生”) 不发生 发生 切割磁感线的方向 切割磁感线 闭合 电流 切割磁感线运动 磁生电 闭合电路 知识点4 类别 电动机 发电机 原理图 工作 原理 通电导体在磁场中受力运动 电磁感应 判断 依据 电路中有电源 电路中无电源 能量 转化 ㉛ ㉜_ ㉝ ㉞ _ 电能 机械能 机械能 电能 4.电动机和发电机 1.(人教教材图片改编)如图所示是一种扬声器的结构示意图。当线圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,线圈带动锥形纸盆_ (选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。锥形纸盆之所以运动,是因为磁场对 有力的作用,扬声器的工作原理与_ (选填“电动机”或“发电机”)的原理相似。 电动机 通电线圈 基础小练 左右往复 2.(人教教材图片改编)如图所示是动圈式话筒的构造示意图,膜片和线圈相连,线圈两端的导线接入扩音机。当你对着话筒说话或唱歌时,声音使膜片和线圈一起 ,线圈处在永久磁体周围的磁场中,这样线圈就会做 运动而产生感应电流,我们就能通过扬声器听到你的声音。 切割磁感线 振动 1.产生:导线中电流的周期性变化会在空间激起(产生)电磁波。 2.传播:电磁波的传播㉟ (选填“需要”或“不需要”)介质,能在真空中传播。在真空中的传播速度约为㊱ m/s。 3.分类:电磁波按频率从大到小依次是 射线、X射线、紫外线、可见光、 红外线、微波、无线电波。 4.电磁波的应用:广播、电视、移动通信、雷达、导航等方面。 5.信息传递:卫星通信、光纤通信、微波通信、网络通信。 3 108 电磁波及其应用 不需要 知识点5 易错警示 电磁波可以在真空中传播,声波不能在真空中传播。 小德的爸爸最近购买了一台新能源汽车,车上的车载北斗导航系统是通过 将全景地图信号从卫星传递到汽车上的。 基础小练 电磁波 1.实验原理: 。 2.实验装置 探究通电螺线管外部磁场的方向(2022年版课标要求学生必做实验) 电流的磁效应 提素养 核心实验 实验1 3.实验方法 (1)转换法的应用:通过观察磁体周围的铁屑疏密程度来判断 ;通过观察小磁针的N极指向判断 。 (2)理想模型法的应用:磁感线是为了描述 而引入的假想曲线,不是真实存在的。 (3)通电螺线管极性的判断方法: 。 4.实验结论 通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似,磁场的方向和电流方向有关。 条形磁体 安培定则 磁场 磁场的方向 磁场的强弱 例1 针对训练 小明和实验小组的同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验时,采用了如图甲所示的实验装置。 甲 基础设问 提出问题、猜想与假设 通电螺线管外部的磁场是怎样分布的呢? 设计方案、收集证据 (1)在嵌有螺线管的硬纸板上均匀地撒上铁屑,给螺线管通电后,观察到只有少量铁屑发生移动;若想使铁屑在磁场的作用下有规律地排列,应进行的操作是 。 (2)为了使通电螺线管的磁场增强,可以在通电螺线管中插入一根 (选填“铁”或“铝”)棒。 铁 轻敲硬纸板 得出结论、作出解释 (3)从图甲中铁屑的分布情况可知,通电螺线管外部的磁场与_ 的磁场相似,图甲中A、B两点相比, 点的磁场较强。 (4)小明在图甲实验的基础上去掉铁屑,增加通电螺线管周围小磁针的数量,闭合开关后,实验现象如图乙所示;对调电源的正、负极重复上述实验,实验现象如图丙所示,可初步得出结论:通电螺线管周围的磁场方向与 有关。 电流方向 A 条形磁体 丙 乙 交流合作、评估反思 (5)老师说实验中不能用铜屑代替铁屑显示 磁场分布,理由是 。 铜屑不能被磁化为磁体 (6)(装置改进)若要探究“通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系”,需对图甲中装置进行改进,请你写出一个改进方法: 。 能力设问 串联一个 滑动变阻器(合理即可) 实验2 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(2022年版课标要求学生必做实验) 1.实验装置 2.实验方法:转换法和控制变量法。 3.实验结论 产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 例2 针对训练 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件时,进行如下实验过程。 基础设问 提出问题、猜想与假设 小南在学校的义卖会上看到了一款手摇式手电筒,如图甲所示,这款手电筒只有在手柄转动时才能发出电来,他由此猜想:发电机发电,可能与线圈在磁场中的运动有关。 实验次序 磁场方向 ab棒运 动方向 灵敏电流计指针偏转情况 1 竖直向下 向上 不偏转 2 向下 不偏转 3 向左 向右偏 4 向右 向左偏 5 竖直向上 向上 不偏转 6 向下 不偏转 7 向左 向左偏 8 向右 向右偏 设计方案、收集证据 小南和实验小组的同学们利用如图乙所示的装置来探究磁生电的条件。 (1)实验中ab棒的材料可能是 (选填“塑料”“铜”或“陶瓷”)。 (2)闭合开关,分别上下、左右移动ab棒,观察灵敏电流计指针的偏转情况,并将实验中观察到的现象记录在表格中。 铜 得出结论、作出解释 (3)比较 两次实验可知,感应电流的方向与磁场的方向有关。 (4)比较3、4(或7、8)实验现象发现,产生的感应电流的方向跟 有关。 (5)综合以上的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件:导体必须是闭合回路的一部分,且一定要做 。 切割磁感线运动 ab棒切割磁感线的方向 3、7(或4、8) 交流合作、评估反思 (6)该实验在探究过程中,是将 能转化成电能,生活中的 (选填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。 (7)小南将灵敏电流计更换成电池组,闭合开关的瞬间观察到ab棒向左侧摆动,若想改变导体棒摆动方向应 (填序号)。 A.改变磁场方向 B.增大电源电压 C.增大磁场强度 D.同时改变磁场方向和电路中的电流方向 A 发电机 机械 (8)(创新装置)实验小组的同学总结了“电与磁”的知识后,用A、B两个直流电机设计了如图丙所示的实验装置。闭合开关S后,电机A开始转动,同时通过皮带带动电机B转动,小灯泡发光。在此过程中,将机械能转化为电能的实验装置是电机 (选填“A”或“B”)。如果要使电机A的转动方向与原来相反,则应采取的措施是 。 对调电源的正、负极 能力设问 B 丙 磁现象及磁场 1.(2024 成都A卷12题2分)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S,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 明考向 四川真题 命题点1 2.(2023 成都A卷13题2分)如图是小聪和小明同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。实验时,在图中小圆位置放置小磁针,闭合开关,画出不同位置小磁针静止时N极的指向;对调电源的正、负极,重复上述操作。下列说法不正确的是( ) A.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向 B.闭合开关,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同 C.对调电源的正、负极,闭合开关,通电螺线管的磁场方向改变 D.通过实验可总结出通电螺线管的磁极和电流方向的关系 B 3.(2020 成都A卷19题2分)如图所示是我国古代发明的指南针——司南,它能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场,指南针静止时它的南极指向地理的 极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转,是因为 产生了磁场。 电流 南 命题点2 电磁感应现象的理解及应用 方法指导 三种电磁现象的辨识 实验 奥斯特实验 电磁感应实验 磁场对电流的作用实验 原理 图 工作 原理 电流的磁效应 电磁感应 通电导体在磁场中受力而运动 实验 奥斯特实验 电磁感应实验 磁场对电流的作用实验 能量的转化 — 机械能 电能 电能 机械能 影响因素 磁场的方向与电流方向有关 感应电流的方向与磁场的方向和导体切割磁感线的方向有关 导体受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关 主要应用 电磁铁、电磁继电器等 发电机、动圈式话筒等 电动机 C D A B 4.(2023 攀枝花9题3分)我国高铁采用了能量回收制动方式:列车到站前停止动力供电,继续向前运行,内部线圈随车轮转动,切割磁感线产生感应电流,把机械能转化为电能进行回收。以下与其工作原理相同的是( ) ( ) C 甲 乙 5.(2024 凉山31题2分)位于四川省宁南县与云南省巧家县的白鹤滩水电站是世界第二大水电站。水电站发电机的原理是 (填科学家名字)发现的;如图所示, 图是发电机基本构造示意图。 乙 法拉第 6.(2024 成都A卷16题4分)小张利用如图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”,闭合开关后,经过多次尝试,他发现导体棒ab在磁场中沿着竖直方向运动时,导体中产生感应电流。生产生活中的 (选填“电热毯”“发电机”或“电动机”)是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导体棒ab换成一个线圈,其目的是 。 使实验现象更明显 发电机 电动机原理及其应用 7.(2021 成都A卷2题2分)下列用电器使用了电动机的是( ) A.电风扇 B.电水壶 C.台灯 D.手电筒 命题点3 A 8.(2022 绵阳12题3分)如图甲所示,金属导体棒静置于条形磁体的N极上方,当通过向右的电流时,金属导体棒将垂直纸面向外运动。现调换磁体磁极,并给金属导体棒重新通电,已知其中自由电子向右定向移动,如图乙所示,则金属导体棒将( ) A.垂直纸面向外运动 B.垂直纸面向里运动 C.向上运动 D.向下运动 A 9.(2021 绵阳10题3分)如图所示,导体棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,都垂直于所在位置的磁感线,两个蹄形磁体的N极和S极标识都没有了。拉动AB向左移动时,发现CD向右移动,下列判断正确的是 ( ) A.若拉动AB向右移动,则CD向右移动 B.若拉动AB向右移动,则CD向左移动 C.调换右边磁体上下磁极,拉动AB向左移动,则CD向右移动 D.调换右边磁体上下磁极,拉动AB向右移动,则CD向左移动 B C D A B 10.(2022 攀枝花4题3分)下列描述的物理情景中,与电动机原理相同的是( ) B 11.(2024 凉山18题2分)小明同学归纳的电学知识中不合理的是( ) A.两种电荷——丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 B.生活用电——家庭电路中,发生短路时空气开关会跳闸 C.串联与并联——街边的路灯晚上同时亮早上同时灭是并联的 D.电与磁——电磁继电器是利用高电压、强电流来控制低电压、弱电流 电磁铁、电磁继电器 D 命题点4 12.(2024 自贡19题2分)如图所示是自贡某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,关于它的说法正确的是( ) A.当温度达到90 时,报警装置就会响铃,同时红灯亮 B.当温度达到90 时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮 C.当温度低于90 时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮 D.当温度低于90 时,报警装置就会响铃,同时红灯亮 A 13.(2023 攀枝花12题4分)(多选)为了应对即将到来的汛期,某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置,其原理如图所示。L为安全指示灯,电铃为报警器,R1为定值电阻,R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒,滑片P可以在电阻棒上自由滑动,并与浮子用竖直的绝缘杆连接,可随着浮子的上下移动而改变电阻棒R2接入电路的阻值,从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向R2的中点时,水位达到警戒值,电磁铁吸下衔铁报警。 则该检测器正常工作时( ) A.电磁铁的上端为N极 B.水位较低时,电磁铁的磁性较弱 C.若减小R1的阻值,警戒水位会变高 D.电流表示数越大,表示水位越高 BD (1)闭合开关S1,电磁铁的左边是 (选填 “N”或“S”)极。滑动变阻器R1的滑片向 右端滑动,电磁铁的磁性 (选填“增 强”或“减弱”)。 减弱 14.(2022 攀枝花24题5分)法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象,这一发现大大提高了磁电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。实验小组设计了如图所示的电路,来探究某GMR的阻值与磁场的关系。 S (2)断开开关S1,闭合开关S2,无论怎样移动滑动变阻器R2的滑片,电流表指针几乎不偏转,电压表有示数但不变。请分析电路故障是 。 与电压表并联的电路断路 (3)排除电路故障后,闭合开关S1、S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动,观察到电流表示数增大,电压表示数 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)分析上述实验现象可知:该GMR的阻值随其周围磁场的增强而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 减小 减小 命题点5 电磁作图 方法指导 三种电磁作图思路分析 1.已知电源的正、负极,线圈绕法 2.已知小磁针的N、S极,螺线管线圈的绕向 3.已知电源的正、负极,螺线管的N、S极 15.(2023 凉山23题2分)如图所示,电流表正确连接在电路中,通电时请在括号中标出电源的正、负极及小磁针静止时的N极。 如答图所示。 拓展训练 16.如图所示,开关闭合后,置于螺线管附近的小磁针N极指向下,请在螺线管上画出导线的绕向。 如答图所示。 17.(2024 成都A卷1题2分)电磁波具有信息特征和能量特性。以下设备中,主要利用电磁波的能量特性工作的是( ) A.微波炉 B.手机 C.雷达 D.电吹风 电磁波及其应用 A 命题点6 18.(2023 绵阳3题3分)如图所示的“中国天眼”FAST是世界上口径最大的射电望远镜,发现的脉冲星已超过740颗。FAST接收到的脉冲星信号是频率较低的电磁波,它们是( ) A.无线电波 B.可见光 C.X射线 D. 射线 A $$