2025年中考物理专题复习：电磁转换

2025年中考物理专题复习：电磁转换 一、单选题 1．如图直流电动机（已安装换向器）的两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．甲图导线ab和乙图导线cd电流方向相反，受力方向相反 B．从上往下看，线圈中电流方向都是逆时针方向 C．导线cd在这两个时刻电流方向相同，转动方向相同 D．导线ab在这两个时刻电流流向不同，受力方向不同 2．如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析不正确的是（　　） A．旋转钥匙相当于闭合开关 B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的 C．电磁铁通电后电磁铁的上端为N极 D．电动机工作时将机械能转化为电能 3．如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形，图中小圆圈代表导体的横截面，箭头表示导体的运动方向，下列说法正确的是（  ） A．在a、b、c、d四个位置时，导体都有感应电流 B．在a、c两个位置时，导体中没有感应电流 C．在a、c 两个位置时，导体中有感应电流且电流方向相同 D．在b、d两个位置时，导体中没有感应电流 4．如图所示，开关闭合后，小磁针N极（　　） A．向左旋转 B．静止不动 C．向右旋转 D．无法确定 5．如图可以说明巨磁电阻的特性．闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮，那么（    ） A．电磁铁左端为S 极 B．巨磁电阻两端的电压变大 C．巨磁电阻随磁场增强而变大 D．巨磁电阻随磁场增强而变小 6．如图是学习电磁现象过程中做过的几个实验，其中能反映发电机工作原理的是（　　） A．   B．   C．   D．     二、填空题 7．认识三种电磁现象： （1）电流的磁场：奥斯特实验说明了 ，磁场的方向与电流的方向有关； （2）磁场对电流的作用：磁场对电流产生力的作用，力的方向与电流方向和磁场的方向都有关，应用是电动机，将电能转化为机械能； （3）电磁感应产生感应电流的条件是：电路是 路，有一部分导体在磁场中做 运动，这部分导体相当于 。感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的运动方向有关。应用时发电机，将机械能转化为电能。 8．如图为电动机和发电机模型，其中图 （选填“甲”或“乙”）为电动机模型，其工作原理是 。 9．发电机的原理 ，它工作时，把 能转化为 能．在洗衣机，电铃，动圈式扬声器和动圈式话筒中与发电机的原理相同的是 ． 10．某款无接触式的热风干手器，手伸向出风口时可吹出温度为35℃～45℃的热风，内部电路由控制电路和工作电路两部分构成，简化电路如图所示，控制电路中R为光敏电阻。闭合S，当手伸向出风口时，R的阻值会 （选填“增大”“不变”或“减小”），衔铁被吸下，工作电路开始工作。若干手器的加热电阻丝的阻值为44Ω，在额定电压下，烘干一次手用时10s，则烘干手的过程中加热电阻产生的热量为 J，这些热量全部被水吸收能使 kg（结果保留两位小数）的水温度升高5℃。[] 11．如图所示的装置，线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置。    （1）图甲中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”），图乙中ab段导线的电流方向是 （选填“由a到b”或“由b到a”）； （2）图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上，请标出图乙中ab段导线所受磁场力的方向 ； （3）本装置是采用 的办法使线圈连续转动下去。 三、实验题 12．小航做“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验。        （1）在固定有螺线管的硬纸板上均匀地撤满铁屑，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列形状如图甲所示，说明通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似，在实验中 （选填“可以”或“不可以”）用铜屑代替铁屑显示磁场分布； （2）对调乙图中电源的正负极，闭合开关，小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管外部磁场方向与 有关； （3）若在图乙所示的螺线管旁放一个小磁针，闭合开关时，小磁针N极将 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转。 13．在研究“磁场对通电导体的作用”实验中。 (1)利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入 （选填“灵敏电流计”或“电源”），根据该原理可制成 ； (2)在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为两个力 ； (3)要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的 。图乙中的设备将电能转化为 。 四、简答题 14．生活中电梯一旦超载，它会自动报警，如图是它的原理图，请简单解释它报警的原理。 15．图是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作原理。 五、科普阅读题 16．请阅读《稳态强磁场实验装置》并回答问题。 稳态强磁场实验装置 2022年8月12日，位于中科院合肥物质科学研究院的国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破，创造场强45.22万高斯的稳态强磁场，超越已保持了23年之久的45万高斯稳态强磁场世界纪录。地球磁场约等于0.5高斯，新纪录相当于地球磁场的90多万倍。强磁场是探索科学前沿的一种极端实验条件，在发现新现象、催生新技术方面具有不可替代的作用。 想要人为创造稳态强磁场，势必要创造稳态强电流，科学家们经数年钻研，终于取得技术突破。如图甲是此强磁场实验装置的外观，其内部（如图乙）由外7层超导线圈、内2层水冷线圈构成，相当于多个超大型通电螺线管嵌套在一起。其中超导线圈由铌三锡超导股线绕成，这种超导股线加工复杂——需将液氦从股线中流过，使得股线内的温度降至，以确保股线处于零电阻的超导工作状态，而超导股线在电流通过时不会发热。内层的水冷线圈有一定的电阻，经过缜密设计，在尽可能保证大电流通过线圈的同时将高压冷却水通过线圈，快速“带走热量”，防止导线过热，以维持电流稳定。 线圈的中心部分就是做实验的内孔，科学家把待测物质通过探头放置于此进行研究。借助其他观测仪器，如扫描隧道显微镜，我们就可以了解物质在强磁场环境下发生的奇妙变化。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）稳态强磁场实验装置产生磁场的基本原理是 （选填选项前的字母）； A．通电导线周围存在磁场 B．通电导线在磁场中受到力的作用 C．电磁感应现象 （2）当内层水冷线圈中的电流增大时，其单位时间产生的热量会 （选填“变多”“变少”或“不变”）； （3）超导线圈相比于普通金属导线线圈的优势是 ； （4）为进一步使实验装置产生的磁场更强，请你提出一条建议 （写出一条即可）。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D D D A D D 1．D 【详解】A．由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，受力方向是竖直向下的，导线cd在乙图中电流方向是由c到d的，受力方向是竖直向下的，故A错误； B．由图可知，从上往下看，线圈中电流方向都是顺时针方向，故B错误； C．导线cd在甲图中电流方向是由d到c的，受力方向是竖直向上的，在乙图中电流方向是由c到d的，受力方向是竖直向下的，故C错误； D．由图示可知，导线ab在甲图中电流方向是由b到a的，受力方向是竖直向下的，在乙图中电流方向是由a到b的，受力方向是竖直向上的，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，所以旋转钥匙相当于闭合开关，故A正确，不符合题意； B．电磁铁中通过电流时会产生磁性，电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，故B正确，不符合题意； C．电流从电磁铁的上端流入，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为螺线管的N极，故C正确，不符合题意； D．电动机工作时主要将电能转化为机械能，故D错误，符合题意。 故选D。 3．D 【详解】在电磁感应现象中，感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关． AD．在b、d两个位置时，导体上下运动，没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，A选项不符合题意，D选项符合题意； BC．在a、c两个位置时，导体左右运动，做切割磁感线运动，会产生感应电流；两图中磁感线方向不变，导体运动方向相反，所以感应电流方向也相反，BC选项不符合题意． 4．A 【详解】由图可得，螺线管上的电流方向朝上，由右手螺旋定则得，通电螺线管的左边为N极，右边为S极。因为同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，所以小磁针的N极向左旋转。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．D 【详解】A．根据安培定则，电磁体的左端是N极，A选项错误． B．指示灯变亮，它两端的电压变大，巨磁电阻两端的电压变小，B选项错误． CD．滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，线圈中的电流增大，则电磁铁的磁场增强．同时看到指示灯变亮，说明巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小，故C错误，D正确． 6．D 【详解】发电机是应用电磁感应工作的。 A．图示是奥斯特实验，说明电流的周围存在磁场，故A不符合题意； B．将两个匝数不同的电磁铁串联在电路中，电磁铁吸引铁钉的数目不同，探究电磁铁的磁性与匝数的关系，故B不符合题意； C．图示是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机的工作原理，故C不符合题意； D．图示是电磁感应的实验，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，发电机的工作原理，故D符合题意。 故选D。 7． 通电导线周围存在磁场 通 切割磁感线 电源 【详解】(1)[1] 奥斯特实验说明了通电导线周围存在与电流方向有关的磁场。 (3)[2][3][4]电路是闭合回路即通路，部分导体在磁场中切割磁感线运动就可以产生感应电流。切割磁感线的那部分导体相当于电源。 8． 甲 通电导体在磁场中受力运动 【详解】[1]图甲有电源，是电动机的原理图，图乙没有电源，是发电机的模型。 [2]电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，将电能转化为机械能。 9． 电磁感应现象 机械 电 动圈式话筒 【详解】解答：发电机是利用电磁感应原理工作的，在工作过程中，线圈在外力的作用下在磁场中转动，将机械能转化成电能．洗衣机里主要部件是电动机，它是通电能转动的机器，电能转化为机械能．电铃内部有一个电磁铁，即其是利用电流的磁效应制成的，即在电磁铁对衔铁的吸引力作用下带动钉锤敲击铃碗，进而发声．动圈式扬声器是将电信号转化成声信号，也是电能转化为机械能；动圈式话筒是声信号转化为电信号的机器，机械能转化为电能； 点睛：要解答本题需掌握：（1）发电机是利用电磁感应原理工作的，发电机的能量转化是把机械能转化为电能．（2）磁场对通电导体力的作用是通电的导体在磁场中受到力的作用．（3）电流流过导体时导体周围产生磁场，这种现象是电流的磁效应． 10． 减小 0.52kg 【详解】[1]控制电路的电磁继电器主要是利用了电流的磁效应，手伸向出风口时，衔铁要被吸下，工作电路开始工作，说明电路中的电流增大导致电磁铁的磁性增强，电源电压一定，由可知，R的阻值会减小。 [2]工作电路中的加热电阻丝与电动机并联，加热电阻两端电压为电源电压，则加热电阻产生的热量为 [3]水的质量为 11． 由b到a 由a到b    改变电流方向 【详解】（1）[1]由于电流从电源的正极出发，故图甲中ab的电流方向是由b到a。 [2] 在图乙中，导线ab中的电流方向是由a到b，与图甲的电流方向相反。 （2）[3]磁场方向不变，导线ab中的电流方向改变，所以导线ab的受力方向改变，图甲中导线ab的受力方向向上，所以图乙中导线ab的受力方向向下，如下图所示    （3）[4]由图可知，本装置是采用改变电流方向的办法使线圈连续转动下去，图中换向器起到改变电流方向的作用。 12． 条形 不可以 电流方向 逆时针 【详解】（1）[1]根据铁屑的排列形状可知，通电螺线管周围的铁屑分布与条形磁体类似，所以通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。 [2]铜是非磁性物质，所以在实验中不可以用铜屑代替铁屑显示磁场分布。 （2）[3]对调乙图中电源的正负极，闭合开关，螺线管中的电流方向改变，小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管外部磁场方向与电流方向有关。 （3）[4]根据安培定则可知，图乙中通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极，由于同名磁极互相排斥，因此小磁针N极将逆时针旋转。 13． 电源 电动机 不在一条直线上 电流方向 机械能 【详解】(1)[1][2]利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，应在a、b之间接入电源，研究通电导线在磁场中的受力，根据该原理可制成电动机。 (2)[3]在乙图中，通电后cd段导线受磁场力F1的方向为竖直向下，此时，ab段导线所受磁场力F2的方向是竖直向上，F1与F2不是一对平衡力，这是因为两个力不在一条直线上，不满足平衡力的条件。 (3)[4]要使图乙中的线圈持续转动，应在其外部加装换向器，自动改变线圈中的电流方向，使力的方向与运动方向相一致。 [5]图乙中的设备消耗将能，并将其转化为机械能。 14．见解析 【详解】当电梯超载时，接通控制电路，电磁铁有电流通过，产生磁性，吸引衔铁，动触点与下方的静触点接触，红灯所在电路断开，红灯灭，电铃所在的电路接通，电铃响，报警。 15．见详解 【详解】水银是导体，当温度达到金属丝下端所指的温度时，左边电路接通，此时电磁铁的线圈中有电流通过，电磁铁就会产生磁性，能吸引铁质物体，所以右边的铁质开关被吸引而闭合，右边电路接通，有电流经过电铃，电铃就响起来；它在工作中相当于用电磁继电器控制工作电路中电流的通断。 16． A 变多 零电阻 增加线圈的匝数 【详解】（1）[1]由材料可知，实验装置是通过电磁铁获得稳态强磁场的，所以产生磁场的基本原理是通电导线周围存在磁场。 （2）[2]当内层水冷线圈中的电流增大时，由于内层的水冷线圈有一定的电阻，根据焦耳定律，其单位时间产生的热量会变多。 （3）[3]超导线圈相比于普通金属导线线圈的优势是零电阻，使它在超导工作状态下不产生热量，能够获得强电流，且不产生能量损失。 （4）[4]影响电磁铁的磁性强弱的主要因素是可以通过电磁铁的电流和线圈的匝数，故可以从增加线圈匝数或增大电流强度方面提出建议。 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 $$