专题14 电与磁(十大攻略)--2025年中考物理二轮热点题型归纳与变式演练(全国通用)
2025-03-23
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2份
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60页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电和磁 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.49 MB |
| 发布时间 | 2025-03-23 |
| 更新时间 | 2025-03-23 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-03-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51166515.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题14 电与磁
目录
01题型综述 1
02 解题攻略 1
攻略一:怎样解磁体和磁极的理解问题 2
攻略二:怎样解磁场和磁感线的理解问题 4
攻略三:怎样解磁体的磁化问题 6
攻略四:怎样解奥斯特实验问题 8
攻略五:怎样解有关通电螺线管问题 11
攻略六:怎样解电磁铁磁性强弱的问题 13
攻略七:怎样解电磁继电器的应用问题 15
攻略八:怎样解磁场对通电导线作用的探究 17
攻略九:怎样解发电机和电动机原理的应用问题 19
攻略十:怎样根据实验装置识别电场现象的问题 21
03 中考练场 24
中考物理中的电与磁部分是一个重要的考察内容。以下是对题型与分值分布、重难点以及注意事项的详细解析:
一、题型与分值分布
电与磁部分的考题多出现在选择题、填空题、作图题、实验题和计算题上。在中考物理中,电与磁占比分较小,在3~6分。
二、重难点
1. 磁现象与磁场:理解磁性、磁体、磁极的概念,以及磁极间的相互作用规律。掌握磁场的定义、基本性质和磁场方向的规定。理解磁感线的概念,能够用磁感线描述磁场的分布情况。
2. 电生磁与磁生电:掌握奥斯特实验的原理和结论,理解通电导体周围存在磁场的现象。掌握电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流。
3. 电磁铁与电磁继电器:了解电磁铁的原理和应用,掌握电磁继电器的结构和工作原理。
4. 电动机与发电机:理解电动机和发电机的原理和工作过程,能够区分它们的不同之处。
三、注意事项
1. 理解概念:在学习电与磁部分时,首先要理解相关概念,如磁性、磁体、磁场、磁极、电磁感应等。只有理解了这些基础概念,才能更好地掌握相关知识和解题技巧。
2. 掌握规律:电与磁部分涉及很多物理规律,如磁极间的相互作用规律、磁场方向的规定、电磁感应定律等。要熟练掌握这些规律,并能够灵活运用它们解决问题。
3. 注重实验:电与磁部分有很多实验,如奥斯特实验、电磁感应实验等。要注重实验的观察和分析,通过实验加深对相关知识的理解。
4. 多做练习:在学习电与磁部分时,要多做练习题,通过练习巩固所学知识,提高解题能力。同时,要注意分析错题,找出自己的薄弱环节,有针对性地进行加强。
5. 关注实际应用:电与磁部分的知识在现实生活中有很多应用,如电动机、发电机、电磁铁等。要关注这些实际应用,了解它们的工作原理和过程,从而更好地理解和掌握相关知识。
攻略一:怎样解磁体和磁极的理解问题
【提分秘籍】
解题时应明确以下几点:
(1)磁体具有吸铁性和指向性。
(2)任何磁体都有两个磁极,磁极磁性最强,磁体中间部分磁性很弱,几乎没有磁性。
(3)磁极间的相互作用规律是同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,同时应注意:在判断物体有无磁性时,要把握住一个原则“斥定吸不定”,即如果互相排斥,可以断定二者均有磁性;如果互相吸引则不能确定是一个有磁性,还是两个均有磁性。
判断物体是否具有磁性的方法:
(1)根据磁体可以吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质;
(2)根据磁体的指向性;
(3)根据磁极间的相互作用规律,注意“斥定吸不定”;
(4)根据磁体不同部位磁性强弱不同且磁极的磁性最强的性质。
【典例剖析】
【典例1】(2024·山东聊城·中考真题)唱卡拉OK时经常用到动圈式话筒。对着话筒唱歌时,声音使处于磁场中的线圈振动,从而线圈中产生随声音变化的电流。下列实验能说明动圈式话筒工作原理的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】对着话筒唱歌时,声音使处于磁场中的线圈振动,从而线圈中产生随声音变化的电流,是电磁感应现象,是磁生电现象。
A.此图是磁生电的原理图,是闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流,故A符合题意;
B.是电动机原理,是通过导线在磁场中受到力的作用,故B不符合题意;
C.是奥斯特实验,电流的磁效应,是电生磁现象,故C不符合题意;
D.如图所示,是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故D不符合题意。
故选A。
【变式演练】
【变式1-1】(2024·湖南湘潭·模拟预测)磁悬浮列车有两种形式,其中一种是利用同名磁极相互 的原理来实现悬浮的。悬挂着的可以自由转动的磁体,当其静止时,指向北方的磁极是它的 (选填“S”或“N”)极。
【答案】 排斥 N
【详解】[1]磁悬浮列车的目的是:减小车和轨道之间的摩擦,提高车速。所以利用同名磁极相互排斥,使列车微微离开轨道,通过分离接触面减小摩擦。
[2]磁体周围存在着磁场,地球也是一个磁体,周围有地磁场;地理的北极附近是地磁场的南极(S极),根据异名磁极互相吸引,悬挂着的可以自由转动的磁体,当其静止时,指向北方的磁极是它的N极。
【变式1-2】(2024·山西吕梁·模拟预测)如图所示是小明用条形磁铁沿一个方向多次摩擦缝衣针,再将针穿过纸片放在水面上,自制了一个指南针,旋转后,静止时针头总是指南。下列说法正确的是( )
A.说明地球周围存在磁感线 B.针头是自制指南针的N极
C.该指南针周围磁场均匀分布 D.用磁体的N极靠近针尾会排斥
【答案】D
【详解】A.磁感线是人为引入的,不是真实存在的,故A错误;
B.静止时针头总是指南,地理南极是地磁场的北极,异名磁极相互吸引,所以针头是自制指南针的S极,故B错误;
C.指南针磁极周围的磁场强度较大,其它地方磁场较弱,不是均匀分布的,故C错误;
D.针头是自制指南针的S极,所以针尾是N极,同名磁极相互排斥,所以用磁体的N极靠近针尾会排斥,故D正确。
故选D。
攻略二:怎样解磁场和磁感线的理解问题
【提分秘籍】
解题时必须牢记以下六点:
(1)磁场是磁体周围客观存在的一种物质。
(2)磁场中静止的小磁针北极所指的方向就是该点的磁场方向。
(3)磁感线是为了形象地描述磁场,在磁场中画出的一些假想的、有方向的曲线。
(4)磁体周围任何两条磁感线都不会相交,磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向,与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致。
(5)磁感线在磁体外部从N极发出回到S极,在磁体内部从S极到N极,形成封闭的曲线。
(6)磁感线密集处磁场强,稀疏处磁场弱。
【特别提示】“三向归一”
判磁场所谓“三向归一”,即小磁针静止时N极的指向、磁感线切线方向、磁场方向是一致的,只要明确其中一个方向,其他两个方向也就可以确定,磁体的N、S极也能确定。
【典例剖析】
【典例2】(2024·四川乐山·中考真题)如图所示,闭合开关S后,位于螺线管右侧的小磁针N极顺时针旋转90°。请在对应括号中标出电源的“+”、“-”极和通电螺线管左侧的极性。
【答案】
【详解】小磁针N极顺时针向转右动,说明小磁针N极与通电螺线管右端相互排斥。则通电螺线管右端为N极,左侧为S极。根据右手螺旋定则可以判定出,通电螺线管正面导线的电流方向是向下的,则电源左端为正极,右端为负极,如图所示:
【变式演练】
【变式2-1】(2024·江苏无锡·一模)如图所示,小磁针静止在通电螺线管左侧,在虚线框内标出电源的极性(“+”或“﹣”)
【答案】
【详解】在磁体外部,磁感线从磁体N极出发,回到S极,图中磁感线从通电螺线管左端指向右端,因此通电螺线管左端为N极,右端为S极;同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,因此小磁针的左端为N极,右端为S极;根据安培定则可知,电流从通电螺线管右侧流入,从通电螺线管左侧流出,因此电源左端为“-”极,右端为“+”极。如图所示:
【变式2-2】根据图中通电螺线管的N极,标出磁感线方向、小磁针的N极,并在括号内标出电源的正、负极。
【答案】
【详解】由图可知,通电螺线管的左端为N极,则右端为S极,磁感线方向都是从N极出发指向S极,根据异名磁极相互吸引可知小磁针的右端为S极,左端为N极,根据安培定则可知电源的左端为负极,右端为正极,作图如下:
攻略三:怎样解磁体的磁化问题
【提分秘籍】
解题时应明确:把磁性物质(铁、钴、镍等)与磁体的磁极接触或靠近时显出磁性的过程叫做磁化。铁棒被磁化后,其磁性很容易消失,称为软磁体。钢棒被磁化后,其磁性能够长期保持,称为硬磁体或永磁体。
【特别提示】①磁化规律是靠近磁体磁极的那端被磁化为异名磁极,远离的那端被磁化为同名磁极。
②软铁被磁化后磁性不能长期保持,适合于制作电磁铁的铁芯;钢被磁化后磁性能长期保持,适合于制作永磁体。
③消磁可以看成是磁化的逆过程,是通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性。
【典例剖析】
【典例3】(2024·山西大同·一模)如图所示,条形磁铁下方吸引有两个曲别针。下列选项正确的是( )
A.曲别针甲B端附近的磁场比曲别针乙D端附近的磁场弱
B.曲别针甲有磁性,曲别针乙没有磁性
C.曲别针甲B端是S极,曲别针乙C端是N极
D.曲别针乙完全是靠磁铁吸引在曲别针甲的下端
【答案】C
【详解】A.曲别针甲的B端比乙的D端更接近磁铁,磁场更强,故A错误;
B.甲、乙都被磁化了,都具有磁性,故B错误;
C.条形磁铁下端为S极,据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,甲的A端为N极,B端为S极,乙的C端为N极,D端为S极,故C正确;
D.条形磁铁对乙有吸引,甲被磁化后,对乙也有吸引,故D错误。
故选C。
【变式演练】
【变式3-1】(2024·江苏无锡·一模)磁共振成像是一种医学成像技术,它采用强静磁场和变化的磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中没有涉及的知识是( )
A.磁化 B.电磁感应 C.电流的热效应 D.同名磁极相互排斥
【答案】D
【详解】A.由题中信息可知,强静磁场会吸引铁质物品,说明磁体具有吸铁性,铁被磁化,故A不符合题意;
B.由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,这种现象叫电磁感应现象,电磁感应现象说明磁能生电,故B不符合题意;
C.由题中信息可知,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病(电流流过金属导体,金属导体发热),这种现象叫电流的热效应,故C不符合题意;
D.在上述说明中,并没有涉及同名磁极相互排斥,故D符合题意。
故选D。
【变式3-2】(2024·广东广州·二模)指南鱼首次出现记载是在公元4世纪的西晋时代,指南鱼就是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化而成的,可以浮在水面上,鱼头指南方。指南鱼转动的灵活性比司南好,但磁性较弱,记载于《武经总要》,是曾公亮在北宋初年记载的,此时,指南鱼已用于军事方面。下列说法正确的是( )
A.用铝也可以制作指南鱼 B.指南鱼鱼头指向地磁南极
C.可用磁铁的N极吸引鱼头 D.指南鱼周围存在磁感线
【答案】C
【详解】A.铝不可以做指南鱼,因为铝不是磁性材料,故A错误;
B.地磁场的北极在地理南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近,鱼头指向南方,即指向了地磁的北极,故B错误;
C.指南鱼鱼头指向南方,鱼头应标注S极,根据异名磁极相互吸引可知可用磁铁的N极吸引鱼头,故C正确;
D.指南鱼被磁化后,周围存在磁场,但磁感线并不是真实存在的,是为了描述磁场分布假想的曲线,故D错误。
故选C。
攻略四:怎样解奥斯特实验问题
【提分秘籍】
解题时,要只奥奥斯特实验的过程、现象,并能对实验相信进行分析
实验探究
电流特点
现象
分析
通电
导线中通入电流,小磁针发生偏转
小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁场的作用(因为只有磁场才能对小磁针有作用),即电流周围存在着磁场
断电
导线中无电流时,小磁针不发生偏转
小磁针不发生偏转,说明小磁针没有受到磁场的作用,没有电流也就没有磁场
改变电流方向
改变导线中通入电流的方向,小磁针发生反向偏转
电流方向改变时,磁场方向也改变,小磁针偏转方向也就改变了
①实验中,小磁针受地磁场作用指向南北,为了使现象明显,导线应该南北方向放置。
②本实验是一个短路的实验,实验时间不要过长,应及时切断电路。
③本实验通过小磁针的偏转变化来反映磁场的存在,运用了转换法。
④奥斯特实验中,其他因素不变,改变电流方向,小磁针的偏转方向相反,运用了控制变量法。
【特别提示】直线电流的磁场分布的判断,如下图所示
判定方法——安排定则:右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
【典例剖析】
【典例4】(2024·山东东营·中考真题)关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电的本质是创造了电荷 B.玻璃、塑料、食盐水都是绝缘体
C.通电导线周围不一定存在磁场 D.发电机的工作原理是电磁感应现象
【答案】D
【详解】A.摩擦起电的本质是电子的转移,而不是创造了电荷,故A错误;
B.玻璃、塑料是绝缘体,食盐水是导体,故B错误;
C.根据奥斯特实验可知,通电导线周围一定存在磁场,故C错误;
D.发电机的工作原理是电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,故D正确。
故选D。
【变式演练】
【变式4-1】(2024·湖南湘潭·模拟预测)如图是奥斯特实验的示意图,当开关闭合时,小磁针发生偏转,下列说法正确的是( )
A.这一现象说明通电导线周围的空间中产生了磁场
B.电流方向改变,小磁针的偏转方向不变
C.通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定
D.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
【答案】A
【详解】A.导体通电后,导体旁边的小磁针发生偏转说明通电导线周围的空间中产生了磁场,故A正确;
B.电流方向改变,小磁针的偏转方向改变,故B错误;
CD.通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的,而不是小磁针的指向决定的,即使移去小磁针,通电导线周围的磁场也不会消失,故CD错误。
故选A。
【变式4-2】(2024·吉林长春·一模)电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美。
(1)如图甲所示,小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验。通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位。实验表明 ;发现这一现象的物理学家是 ;
(2)小雨又将直导线绕成螺线管形状,在螺线管周围摆放了一些小磁针。通电后小磁针的指向如图乙所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场分布情况,通电螺线管的 (选填“左”或“右”)端为北极;根据安培定则可知,电源的左端为 极。
【答案】(1) 通电导线周围存在磁场 奥斯特
(2) 左 正
【详解】(1)[1]通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位,这说明通电导线的周围存在磁场。
[2]世界上第一个发现电和磁是有联系的科学家奥斯特,奥斯特首先发现了电流的磁效应。
(2)[1][2]同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,根据通电后小磁针的指向,可知通电螺线管的左端为北极;根据安培定则可知,电流从通电螺线管的左端流入、右端流出,因此电源的左端为正极。
攻略五:怎样解有关通电螺线管问题
【提分秘籍】
解螺线管问题必须掌握下面两个方面的知识点:
(1)通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相同。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关,磁性强弱跟电流大小和线圈匝数有关。
(2)通电螺线管的极性与电流方向之间的关系可用安培定则右手螺旋定则)来判定。
判断通电螺线管极性的方法:
(1)根据安培定则判断通电螺线管两端极性的“三步法”:先标--标出螺线管中的电流方向;再指-让四指指向螺线管中的电流方向;后确定--根据拇指的指向确定通电螺线管的N极。
(2)如果小磁针在通电螺线管两极附近,可根据磁极间的相互作用规律来分析,或根据小磁针静止时N极指向与所处磁场方向一致来判断,在磁体的外部,磁场方向是由磁体的N极指向S极。
【典例剖析】
【典例5】(2024·山东东营·中考真题)闭合开关,通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示,请在图中括号内标出电源的“+”“-”极。
【答案】
【详解】根据异名磁极相互吸引,由图可知,通电螺线管的右端为N极;根据安培定则,电流从左侧流入螺线管,因此可知电源的左端为正极,右端为负极。如图所示:
【变式演练】
【变式5-1】(2024·河北邢台·一模)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中:(黑色为小磁针的N极)
(1)开关闭合前,小磁针均指南北,说明地球周围存在 。
(2)开关闭合后,小磁针的指向如图所示,可知:电源的左端为 极。
(3)将连接电源正、负极的导线对调,小磁针的指向也改变了,说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。
(4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是 。(写出一条即可)
【答案】(1)磁场
(2)负
(3)电流
(4)增加线圈的匝数
【详解】(1)地球的周围存在磁场,小磁针静止且能指向南北,这是因为小磁针受到地磁场的作用。
(2)最左侧小磁针的左端为N极,右端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为N极,右端为S极,根据安培定则可知,电流从螺线管的右端流入,所以电源的左端为负极,右端为正极。
(3)将连接电源正、负极的导线对调,螺线管中电流的方向发生了变化,小磁针的指向也改变了,这说明磁场的方向发生了变化,所以通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
(4)要使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是:增加线圈的匝数、增大电流。
【变式5-2】(2024·黑龙江绥化·一模)如图所示,通电螺线管的上方有一个静止的小磁针,轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面,由图可知导线的a端应接电源的 (填“正”或“负”)极。闭合电路的这部分导体分别向“1”“2”“3”“4”四个方向运动时,沿 方向运动能产生感应电流。
【答案】 负 1、3
【详解】[1]小磁针的右端是N极,左端是S极,根据“异名磁极相互吸引”可知,电磁铁的左端是N极。根据右手螺旋定则可知,电流从螺线管右端流入,左端流出,所以,b端接电源正极,a端接电源负极。
[2]电磁铁右端的磁感线方向是水平向右的,只有沿1和3两个方向运动时才切割磁感线,才能产生感应电流。
攻略六:怎样解电磁铁磁性强弱的问题
【提分秘籍】
解题时应明确下列内容:
(1)电磁铁的磁性强弱跟线圈中的电流大小有关,线圈中的电流越大,磁性越强;电流越小,磁性越弱
(2)电磁铁的磁性强弱还跟线圈的匝数有关,匝数越多,磁性越强;匝数越少,磁性越弱。
实验方法:
(1)控制变量法:在探究磁性强弱与线圈匝数之间的关系时,要控制电流相同;在探究磁性强弱与电流之间的关系时要控制线圈匝数相同。
(2)转换法:将电磁铁的磁性强弱转换为吸引曲别针(或大头针)的数量。
【典例剖析】
【典例6】(2024·广西·中考真题)如图所示,在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中,闭合开关后,通电螺线管的上端为 极,将滑动变阻器的滑片向左移,铁钉吸起大头针的数量更 (选填“多”或“少”)。
【答案】 N 多
【详解】[1] 电流由上方流入螺线管,则由安培定则可知螺线管上端为N极。
[2] 将滑动变阻器的滑片向左移,变阻器阻值变小,电流变大,则螺线管磁性增强,吸起大头针的数量更多。
【变式演练】
【变式6-1】(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示,闭合开关,电磁铁通电时,它的上端是 极(选填“N”或“S”)。若将滑动变阻器的滑片向左移动,电磁铁吸引大头针的数目会 。
【答案】 N 增多
【详解】[1]根据安培定则可知,电磁铁通电时,上端为N极。
[2]若将滑动变阻器的滑片向左移动,电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强,故吸引打头针的数目会增多。
【变式6-2】(2024·内蒙古赤峰·模拟预测)把电路中的导线缠在甲乙两根铁钉上,闭合开关后,两个铁钉吸引的大头针数目如图所示,这个现象说明电磁铁的磁性强弱与 有关。乙的钉尖一端为电磁铁的 极。
【答案】 线圈匝数 S
【详解】[1]图中电流大小相同,铁芯相同,线圈的匝数越多,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁的磁性越强。所以可以得出的结论是电流相同,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
[2]由安培定则知道,电磁铁乙的上端是N极,下端钉尖是S极。
攻略七:怎样解电磁继电器的应用问题
【提分秘籍】
分析电磁继电器的应用问题时,首先必须明确电磁继电器电路由控制电路和工作电路组成,分清哪部分是低压控制电路,哪部分是高压工作电路;然后按各活动元件工作的先后顺序说明,可以从控制电路是通电还是断电开始分析,再分析电磁铁是否有磁性,电磁铁是否吸引衔铁,动触点与哪些静触点接触,使哪一部分工作电路接通,哪些用电器工作。
【典例剖析】
【典例7】(2024·青海西宁·中考真题)如图所示是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时, 灯亮;控制电路的电源右端为正极时,电磁铁的上端为 极(一般的水都能导电)。
【答案】 红 S
【详解】[1]当水位到达金属块时,左端的控制电路接通,电磁铁有磁性,吸引衔铁,使红灯电路接通,红灯亮。
[2]根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向(控制电路电源右端为正极,电流从电磁铁上端流入),则大拇指所指的那端(电磁铁下端)为N极,上端为S极。
【变式演练】
【变式7-1】(2024·江苏苏州·二模)夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。湾湾利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
(1)电磁铁的上端为 极,为满足要求光敏电阻阻值随光的增强而 (选填“增大”或“减小”);调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合。为了达到设计要求,需要把滑动变阻的滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(2)从安全用电的角度分析,进户线a应该是 线。
【答案】(1) S 减弱 右;(2)火
【详解】(1)[1]根据电路图可知,光敏电阻和滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,利用安培定则可知电磁铁的下端为N极,上端为S极。
[2]根据题意,当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合电动机转动,说明电磁铁的磁性增强,控制电路中的电流变大,电路中的电阻变小,即光敏电阻阻值随光的增强而减弱。
[3]当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合,说明电磁铁磁性过弱了,即控制电路的电流过小了,这是由于控制电路的电阻过大导致的,所以应该减小电路中的电阻,即应该将滑动变阻器R1的滑片P向右移动。
(2)从安全用电的角度分析,开关应该接在进户线的火线上,由图可知开关控制的是进户线a,因此进户线a应该是火线。
【变式7-2】(2024·广东东莞·二模)某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时运行速度不同,从而节约电能。小明根据所学的知识,画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。小明分析:电磁铁上端为 极,当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减小,电磁铁磁性变强,衔铁与触点2接触,电梯运行速度变 (选填“快”或“慢”),人站在电梯上匀速上升时重力势能 (选填“变大”、“变小”或者“不变”)。
【答案】 S/南 快 变大
【详解】[1]由图可知,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,则大拇指所指的下方为螺线管的N极,则上端为S极。
[2]控制电路的压敏电阻与电磁铁串联。当扶梯上有人时,R所受压力增大,根据已知条件,压敏电阻变小,由串联电阻的规律,电路的电阻变小,由欧姆定律可知控制电路中的电流变大,电磁铁磁性变强,则衔铁被吸下,与触点2接触,此时工作电流只有电动机工作,电流较大,所以电梯运行速度变快。
[3]人站在电梯上匀速上升时,质量不变,高度越来越大,因此重力势能变大。
攻略八:怎样解磁场对通电导线作用的探究
【提分秘籍】
解题时应明确:
(1)通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟导线中的电流方向和磁场方向有关。当改变其中一个方向时通电导线的受力方向改变;当电流方向和磁场方向同时改变时,通电导线的受力方向不变。
(2)电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动:电动机的转向跟电流的方向和磁场的方向有关,电动机的转速大小跟电流的大小和磁场的强弱有关。
(3)电动机工作时的能量转化是电能转化为机械能。
【特别提示】
(1)改变直流电动机转动方向的方法有两种:一是改变线圈中的电流方向(即把电源的正、负极对调);二是改变磁场方向(即把磁体的两极对调)。
(2)换向器的作用:每当线圈由于惯性转过平衡位置后,换向器能自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能连续转动。
【典例剖析】
【典例8】(2024·四川泸州·中考真题)如图所示,ab、cd两根光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,处于蹄形磁铁磁场中的金属杆pq放在导轨上,在外力作用下沿导轨运动。若ad之间断开,则电路中 (选填“有”或“无”)感应电流;若ad之间接入电流计,pq杆向右运动时,指针向右偏,pq杆向左运动时,指针将向 偏;若ad之间安装一个直流电源,pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动,同时交换电源的正负极和磁铁的南北极,pq杆通电后由静止开始沿导轨向 运动。
【答案】 无 左 右
【详解】[1]由图知道,若ad之间断开,则由ab、cd和pq杆构成的回路是不闭合的,此时电路中没有感应电流。
[2]电磁感应现象中,感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关,根据题意知道,pq杆向右运动时,指针向右偏,所以,当磁场方向不变,只有pq杆向左运动时, 感应电流方向发生变化,即指针将向左偏。
[3]通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,其一发生变化,则受力方向发生变化,两者都发生变化,则受力方向不变。所以,当同时交换电源的正负极和磁铁的南北极,通电导体pq在磁场中受力的方向不变,即pq杆通电后,仍由静止开始沿导轨向右运动。
【变式演练】
【变式8-1】(2025·吉林·一模)如图所示的实验中,闭合开关,观察到铝棒向左运动,实验现象说明磁场对 有力的作用,利用这一原理可以制成 机;断开开关,对调电源正、负两极,重新接入电路,再次闭合开关,观察到铝棒向 运动。电动机工作过程中是 能转化为机械能。
【答案】 通电导体 电动 右 电
【详解】[1][2]铝棒在磁场中,闭合开关,铝棒通电,铝棒由静止向左运动,说明磁场对通电导体有力的作用。电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。
[3][4]对调电源正、负两极,改变了导体中电流的方向,再次闭合开关,铝棒将向与之前相反的方向运动,故铝棒向右运动,说明通电导体在磁场中受力的作用与电流的方向有关,电动机工作时,消耗电能,主要得到机械能,因此主要是电能转化为机械能。
【变式8-2】(2025·陕西·模拟预测)如图所示,放在磁场中的导体棒ab、cd用导线串联,闭合开关。当用力使导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,发现用绝缘细线悬挂着的导体棒cd也随之摆动,此时图中乙部分导体棒cd与磁体的组合相当于 (选填“电动机”或“发电机”);图中甲部分应用的物理原理是 ,与甲部分工作原理相同的是 (选填“电铃”“动圈式话筒”或“扬声器”)。
【答案】 电动机 电磁感应 动圈式话筒
【详解】[1]当导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,甲部分产生感应电流,电流通过导体棒cd,导体棒cd在磁场中受到力的作用而摆动。电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,所以图中乙部分导体棒cd与磁体的组合相当于电动机。
[2]图中甲部分,导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,应用的物理原理是电磁感应现象。电磁感应现象是指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。
[3]电铃是利用电流的磁效应工作的,电流的磁效应是指电流周围存在磁场。 动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的,当人对着话筒说话时,声音使膜片振动,膜片带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流。扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,与乙部分原理相同。所以与甲部分工作原理相同的是动圈式话筒。
攻略九:怎样解发电机和电动机原理的应用问题
【提分秘籍】
直流电动机和交流发电机的比较如下:
项目
直流电动机
交流电动机
构造
相同点
均有磁体和线圈组成
不同点
需要换向器(两个半铜环),外电路上右电源
用两个铜环和电刷连接电路,外电路上午电源
原理
相同点
均受磁场方向的影响
不同点
磁场对通电线圈的作用
电磁感应现象
用途
相同点
两者一起帮助人类利用谁能、内能和核能等
不同点
电能转化为机械能
机械能转化为电能
【典例剖析】
【典例9】(2024·江苏徐州·中考真题)如图所示是自制交流发电机模型,风车转动,线圈在磁场中做 磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与 方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池,把模型当作电动机,此时线圈 (填“能”或“不能”)持续转动。
【答案】 切割 磁场 不能
【详解】[1][2]风车转动,线圈在磁场中做切割磁感线运动,电流表的指针会发生偏转,产生感应电流,感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。
[3]把小量程电流表换成电池,线圈中有电流通过,在磁场中受到力的作用,由于没有换向器,线圈在转动时电流方向不会改变,不会持续转动。
【变式演练】
【变式9-1】(2024·江苏苏州·二模)下列与磁现象有关的实验中,说法正确的是( )
A.若要使甲图中自制电动机持续转动就要将两侧的绝缘漆全刮掉
B.图乙是奥斯特实验,实验时最好将导线东西方向放置
C.图丙中电流表通电后指针最大偏转往往会超过测量值,这是由于惯性造成的
D.图丁说明了电流具有磁效应
【答案】C
【详解】A.若要使甲图中自制电动机持续转动就要将两侧的绝缘漆刮掉一半,做成一个简易换向器,故A错误;
B.图乙是奥斯特实验,实验时最好将导线南北方向放置,减小地球磁场对实验的影响,故B错误;
C.图丙中电流表通电后指针最大偏转往往会超过测量值,这是由于惯性造成的,故C正确;
D.图丁说明了发电机的原理,是利用电磁感应现象来工作的,故D错误。
故选C。
【典例9-2】(2024·陕西咸阳·二模)如图所示是研究电磁现象实验的示意图,下列说法中错误的是( )
A.甲图,说明电流的周围存在磁场
B.乙图,闭合开关后,小磁针 N极将顺时针偏转
C.丙图,发电机应用了磁场对通电导线有力的作用
D.丁图,可以演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
【答案】C
【详解】A.甲图,电路接通时,导线中有电流通过,小磁针受力转动,说明电流的周围存在磁场,故A正确,不符合题意;
B.乙图,闭合开关后,电流从螺线管右端流入、左端流出,根据右手定则可知,螺线管右端为N极,左端为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针 N极将顺时针偏转,故B正确,不符合题意;
C.丙图,发电机应用了电磁感应原理,故C错误,符合题意;
D.丁图,通过调节滑动变阻器可以改变电路中的电流,可以演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,故D正确,不符合题意。
故选C。
攻略十:怎样根据实验装置识别电场现象的问题
【提分秘籍】
解题时,应掌握探究电磁现象的实验装置及实际应用,具体如下:
探究目的
磁极间的相互作用
电流的磁效应
电磁铁磁性强弱与那些因素有关
磁场对通电导线的作用
电场感应
实验装置
实际应用内
磁体、指南针
电磁铁
电磁继电器
电动机、扬声器
发电机
【典例剖析】
【典例10】(2024·山东德州·中考真题)如图为一种无链条电动自行车,它结合了人体动力和电池动力,骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能,补充在锂电池内,之后通过锂电池驱动后轮前行,下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【答案】B
【详解】根据题意可知,人体动力是将机械能转化为电能,原理是电磁感应,锂电池驱动后轮前行是电能转化为机械能,是磁场对通电导体有力的作用。
①图中,闭合开关,切割磁感线产生感应电流,是电磁感应现象,故①符合题意;
②表示电流周围有磁场,故②不符合题意;
③图是探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关,故③不符合题意;
④是电动机的原理图,电能转化为机械能,原理是磁场对通电导体有力的作用,故④符合题意。
综上所述:故B正确,ACD错误。
故选B。
【变式演练】
【变式10-1】(2025·广西柳州·模拟预测)提倡绿色出行,乘坐地铁等公共交通工具时常用手机NFC靠近闸机的检测点,闸机内线圈就会产生感应电流识别信息,方便快捷。下列选项中与该原理相同的是( )
A.B.C. D.
【答案】B
【详解】A.用手机NFC靠近闸机的检测点,闸机内线圈就会产生感应电流,是电磁感应现象。图中演示的是通电导体在磁场中会受到力的作用,故A不符合题意;
B.图中演示实验表明,闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,是电磁感应现象。故B符合题意;
C.图中演示实验表明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图中演示实验是探究电磁铁磁性强弱的影响因素,故D不符合题意。
故选B。
【变式10-2】(24-25九年级上·福建福州·期末)新型智能手机无线充电技术风靡社会,当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场(如图所示)就能产生电流,来实现充电。下列各图能反映手机无线充电技术原理的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】由题意可知,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场,产生电流,实现充电过程,是利用电磁感应现象来工作的。
A.图中导线中有电流通过,小磁针的方向发生改变,是奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.该装置说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这是电磁感应现象,故B符合题意;
C.图中导体中有电流通过,导体在磁场中受到力的作用,说明通电导体在磁场中受力而运动,故C不符合题意;
D.图中探究电磁铁磁性强弱的影响因素,利用的是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选B。
一、单选题
1.(2024·青海西宁·中考真题)物理是以实验为基础的自然科学。下列有关物理实验的说法正确的是( )
A.图甲:导线AB左右运动,电流表的指针发生偏转,这一过程与电动机的原理相同
B.图乙:活塞压缩空气,硝化棉燃烧,这一过程与汽油机的做功冲程原理相同
C.图丙:通电一段时间后,两个U形管中液面高度的变化不同,说明电流不同,产生的热量不同
D.图丁:抽掉玻璃板后,两瓶中的气体颜色逐渐变均匀,说明气体分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【详解】A.图甲:导线AB左右运动,电流表的指针发生偏转,这是电磁感应现象,应用是发电机,故A错误;
B.图乙:活塞压缩空气,对空气做功,机械能转化为内能,使得空气温度升高,硝化棉燃烧,这一过程与汽油机的压缩冲程原理相同,故B错误;
C.图丙:两电阻丝串联,电流相同,电阻不同,通电一段时间后,两个U形管中液面高度的变化不同,说明电阻不同,产生的热量不同,故C错误;
D.图丁:抽掉玻璃板后,两瓶中的气体颜色逐渐变均匀,这是扩散现象,说明气体分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选D。
2.(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图是一新型手电筒。上下快速晃动时,筒内的磁体会上下运动,使筒壁上的线圈内产生感应电流,并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是( )
A.该装置利用了电动机原理 B.上下快速晃动时电能转化为机械能
C.该装置利用了发电机原理 D.为蓄电池充电时化学能转化为电能
【答案】C
【详解】ABC.上下快速晃动时,筒内的磁体会上下运动,切割磁感线,产生感应电流,将机械能转化为电能,所以利用了发电机原理,故C正确,AB错误;
D.为蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以将电能转化为化学能,故D错误。
故选C。
3.(2024·山东淄博·中考真题)心肺机用“电动泵”替代心脏,推动血液循环,“电动泵”的工作原理如图所示,将线圈ab固定在活塞一端,利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动,从而使血液定向流动。阀门都只能单向开启,反向则封闭管路,当线圈中的电流从a流向b时,下列说法正确的是( )
A.线圈周围有磁场和磁感线 B.线圈左端是N极
C.活塞将向左运动 D.此时“电动泵”处于送血状态
【答案】C
【详解】A.通电导线周围存在磁场,磁感线是为了描述磁场而引入的假想曲线,实际并不存在,故A错误;
B.电流从a流向b时,根据安培定则可知,线圈右端是N极、左端是S极,故B错误;
C.根据“异名磁极相互吸引”可知,活塞将向左运动,故C正确;
D.由图可知,活塞向左运动时,泵内容积变大,则阀门关闭、打开,此时“电动泵”处于抽血状态,故D错误。
故选C。
4.(2024·江苏淮安·中考真题)如图所示,将一闭合铜环置于线圈上且使铁芯穿过其中,闭合开关S的瞬间,因铜环中产生感应电流,铜环会立刻向上跳起;若将铜环换成下列环,闭合开关S,也能向上跳起的是( )
A.闭合塑料环 B.未闭合铁环
C.闭合铝环 D.未闭合橡胶环
【答案】C
【详解】根据电磁感应现象原理可知,要在环中产生感应电流,必须是闭合电路的一部分导体才可。
AD.塑料和橡胶是绝缘体,故AD不符合题意;
B.未闭合铁环无法使得电路闭合,所以不会在环中产生感应电流,故B不符合题意;
C.闭合铝环既闭合,又是导体,故C符合题意。
故选C。
5.(2024·海南·中考真题)如图是通电螺线管磁场特点的实验装置。下列操作能改变螺线管两端磁极的是( )
A.移动滑动变阻器滑片 B.对调电源正负极
C.改变螺线管线圈匝数 D.在螺线管中加铁芯
【答案】B
【详解】A.移动滑动变阻器滑片,可以改变电流大小从而改变磁性强弱,但是不能改变螺线管两端的磁极,故A不符合题意;
B.对调电源正负极可以改变螺线管中电流的绕行方向,从而改变螺线管两端的磁极,故B符合题意;
C.改变螺线管线圈匝数,可以改变磁性强弱,但是不能改变螺线管两端的磁极,故C不符合题意;
D.在螺线管中加铁芯,可以增强螺线管的磁性,但是不能改变螺线管两端的磁极,故D不符合题意。
故选B。
6.(2024·江苏徐州·中考真题)如图所示,托架上有两个磁环,同名磁极相对,上面的磁环悬浮着,托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上,若托架重1N,每个磁环重2N,则弹簧测力计的示数为( )
A.1N B.3N C.4N D.5N
【答案】D
【详解】上面的磁环悬浮着,同名磁极相互排斥,此磁环受到重力和排斥力是平衡力,大小相等,排斥力大小为
F斥=G环=2N
下面磁环受到向下的排斥力和上面磁环受到向上的排斥力是相互作用力,大小相等,托架受到的压力
F压=F斥+G环=2N+2N=4N
弹簧测力计的示数为
F=G架+F压=1N+4N=5N
故选D。
7.(2024·江苏宿迁·中考真题)2024年5月1日,我国第三艘航空母舰福建舰首次海试。将搭载自主研发的电磁弹射系统,是利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.电磁弹射器是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的,而图中说明的是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中装置有电源、闭合开关后形成通路有电流流过,可说明通电导体在磁场中受到力的作用,故B符合题意;
C.该装置是电磁感应的实验装置,故C不符合题意;
D.该装置中电流相等,电磁铁线圈匝数不相同,可用来探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系,故D不符合题意。
故选B。
【点睛】
8.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)下列各图中能反映发电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.图中螺线管通电后,周围有磁场,小磁针的方向发生偏转,探究通电螺线管的磁场,故A不符合题意;
B.图中是奥斯特实验,说明通电导体的周围存在磁场,故B不符合题意;
C.图中转动线圈,切割磁感线,电流表的指针发生偏转,说明产生电流,是电磁感应现象,故C符合题意;
D.图中线圈通电后,在磁场中发生转动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机原理,故D不符合题意。
故选 C。
9.(2024·甘肃兰州·中考真题)科技创新活动中,小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个球形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中不正确的是( )
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时,实现了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a也会随之摆动
【答案】B
【详解】AB.导体棒a左右摆动时切割磁感线,闭合的回路中有感应电流产生,是发电机的工作原理,机械能转化为电能,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.导体棒a左右摆动时做切割磁感线,闭合的回路中有感应电流产生,导体棒b有电流通过并位于磁场中,在磁场中会受到力的作用,导体棒b随之摆动,图乙中闭合开关后,导体棒有电流通过,在磁场中受力的作用而运动,故C正确,不符合题意;
D.用手推动导体棒b左右摆动时切割磁感线,闭合的回路中有感应电流产生,导体棒a有电流通过并位于磁场中,在磁场中会受到力的作用而摆动,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.(2024·内蒙古包头·中考真题)如图,闭合开关后风车能连续转动,下列器件的工作原理与风车转动原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机 C.指南针 D.电磁继电器
【答案】A
【详解】A.开关闭合后风车能连续转动,说明该装置是电动机,其工作原理是通电导体在磁场中受力运动,故A符合题意;
B.发电机是根据电磁感应现象制成的,故B不符合题意;
C.地球是个大磁场,指南针是根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引工作的,故C不符合题意;
D.电磁继电器是根据电流的磁效应原理来控制电路通断的开关,故D不符合题意。
故选A。
11.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃
【答案】B
【详解】电流表指针左右摆动,是因为导体切割磁感线的运动方向不断变化,感应电流方向发生变化的结果。
A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故A不符合题意;
B.发电机是利用电磁感应现象制成的,故B符合题意;
C.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故C不符合题意;
D.电铃的主要元件是电磁铁,其原理是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意
故选B。
12.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)中国完全自主建造的首艘电磁弹射型航空母舰——福建舰。当弹射装置内的导体通过强大的电流时,战斗机就受到强大的电磁力而弹射飞出,下列实验与电磁弹射装置工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,电磁弹射装置其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动;
A.图中证明了电流周围存在磁场,与电磁弹射车的工作原理不相同,故A不符合题意;
B.图中两个电磁铁串联,电流相同,线圈匝数不同,吸引大头针的数目不同,说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关,故B不符合题意;
C.图中有电源,通电导体棒在磁场中受力而运动,即与电磁弹射的工作原理相同,故C符合题意;
D.图中没有电源,是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,为电磁感应原理,故D不符合题意。
故选C。
13.(2024·山东滨州·中考真题)关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.图甲:司南能指示南北是因为受到地磁场的作用
B.图乙:滑动变阻器滑片向右移动时,电磁铁的磁性会增强
C.图丙:该实验说明通电导线在磁场中受力,这是发电机的工作原理
D.图丁:导体AB竖直向上运动时,电流表指针会发生偏转
【答案】A
【详解】A.图甲中,司南是小磁铁,因此其能指示南北是因为受到地磁场的作用,故A正确;
B.图乙,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路的阻值变大,电路的电流变小,因此电磁铁的磁性会减弱,故B错误;
C.图丙,该实验有电源,因此是为了说明通电导线在磁场中受力的作用,这是电动机的工作原理,故C错误;
D.图丁,导体AB竖直向上运动时,没有切割磁感线,因此不会产生感应电流,因此电流表指针不会发生偏转,故D错误。
故选A。
14.(2024·山西·中考真题)海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A.冷库温度升高时,热敏电阻R的阻值变大
B.工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C.冷库温度为-18℃时,控制电路中电流为0.03A
D.冷库温度降低时,控制电路消耗的电功率变大
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,当冷库温度升高时,热敏电阻的阻值减小,故A错误;
B.根据图甲,当衔铁被吸下后,电铃接通,灯泡断路,则铃响灯不亮,故B错误;
C.冷库温度为-18℃时,由图乙可知热敏电阻的阻值为100Ω,控制电路中电流为
故C正确;
D.冷库温度降低时,由图乙可知热敏电阻阻值变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小,根据可知控制电路中电功率变小,故D错误。
故选C。
15.(2024·山西·中考真题)小明从电动玩具上拆下一块电池。为了确定该电池的正负极,他设计了以下四种方案,其中可行的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.测电笔是来辨别家庭电路中的火线和零线的,由于测电笔内部高阻的特点,无法辨别电池正负极,故A不符合题意;
B.灯泡的亮或灭,可以判断电路中是否有电流,而不能判断电路中电流的方向,也就不能判断电源的正负极,故B不符合题意;
C.通电螺线管的极性与电流方向有关,由此也可判断出电源的正负极,故C符合题意;
D.通电线圈周围存在磁场,通过吸引铁屑的多少只可以证明磁性的强弱,无法判断电源的正负极,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
16.(2024·山东威海·中考真题)我国航空母舰福建舰配备的电磁弹射装置通电后能够将飞机弹出,其电磁学原理是 ;飞机 (选填“逆风”“顺风”)滑行时更有利于飞机起飞。
【答案】 通电导体在磁场中受力而运动 逆风
【详解】[1]电磁弹射器的弹射车轨道与飞机前轮接触,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,即可受到强大的推力,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
[2]飞机逆风起飞时飞机的速度不需要加速到很大,飞机就可相对空气有一个较大的相对速度,从而获得足够的升力。
17.(2024·山东济南·中考真题)《梦溪笔谈》中有对“缕悬法”的描述,以独根蚕丝作悬线,悬线的一端用蜡粘结磁针中部,另一端悬挂于木架上,静止时,磁针两端指南北方向。“缕悬法”中磁针之所以指南北,是因为磁针受到 的作用。书中另有对“海市”奇景的记载,在登州的海上,有时空中会出现清晰可见的宫殿居室、台阁景观等景象。“海市”奇景是由于光在不均匀的空气中发生 形成的。
【答案】 地磁场 折射
【详解】[1]以独根蚕丝作悬线,悬线的一端用蜡粘结磁针中部,另一端悬挂于木架上,磁针的磁场与地磁场发生相互作用,使磁针指示南北, “缕悬法”之所以能指示南北,其原因是磁针受到地磁场的作用。
[2]在登州的海上,有时空中会出现清晰可见的宫殿居室、台阁景观等景象,这是宫殿居室、台阁景观等景象反射的光线进入空气时,由于越往高处空气越稀薄,由于折射角大于入射角,使得折射光线的发射偏折,“海市”奇景是由于光在不均匀的空气中发生折射形成的。
18.(2024·安徽·中考真题)图甲为小明同学用铜导线穿过硬纸板绕制而成的螺线管。他先在水平放置的硬纸板上均匀地撒满铁屑,然后在螺线管中通以图乙所示的电流,轻敲纸板,观察到铁屑的排列情况如图丙所示。
(1)由图丙中的铁屑排列情况可以得出:通电螺线管外部的磁场与 (选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似;
(2)若将一小磁针放置在图丙中通电螺线管右端轴线上的A处,则小磁针静止时N极的指向水平向 (选填“左”或“右”)。
【答案】 条形 左
【详解】(1)[1]由丙图中,利用铁屑可以形象地显示磁场的情况,分析可知,通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)[2]根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向为螺线管的N极,因此螺线管的左端为N极,右端为S极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的N极指向左。
19.(2024·宁夏·中考真题)如图所示,闭合开关后,通电螺线管的左端为 极;通电螺线管左侧的小磁针将 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
【答案】 S 顺时针
【详解】[1]由图可知,电流从螺线管左端流入,从螺线管右端流出,由安培定则可得,螺线管右端为N极,左端为S极。
[2]由于螺线管左端为S极,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故小磁针N极向右,S极向左偏转,即顺时针转动。
20.(2024·四川广元·中考真题)如图甲是小李家的磁悬浮盆景,盆底有一个永磁体,底座内有一个电磁铁。如图乙是电磁铁的工作电路图,通电后,电磁铁的上端为 极(选填“N”或“S”);由于磁极相对,利用同名磁极相互 的规律,盆景就会悬浮在底座上方。
【答案】 S 排斥
【详解】[1]如图乙是电磁铁的工作电路图,通电后,电流从螺线管上端流入,根据右手螺旋定则,电磁铁的上端为S极。
[2]由于磁极相对,利用同名磁极相互排斥的规律,当排斥力与盆景总重力相等时,盆景就会悬浮在底座上方。
三、作图题
21.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图是用安培定则判定通电螺线管的磁极跟电流方向的关系示意图,请在方框内标出通电螺线管的磁极,并在导线AB段用箭头标出电流的方向。
( )
【答案】
【详解】根据安培定则可知,大拇指所指方向为螺线管N极,四指所指方向为电流方向,故作图如下
22.(2024·重庆·中考真题)在答图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
【答案】
【详解】根据安培定则可知,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向即为螺线管的N极方向,故螺线管的右侧为N极。磁感线由N极出发,回到S极,故磁感线的方向水平向左,如下图所示:
23.(2024·四川泸州·中考真题)如图所示,将A、B两块磁铁套在光滑竖直杆上,放置于水平桌面上,磁铁A在光滑竖直杆上静止,磁铁B在水平桌面上静止,请在图中画出磁铁B的受力示意图。
【答案】
【详解】磁铁A下面是N极,磁铁B的上面是N极,同名磁极相互排斥,磁铁B受到竖直向下的重力、竖直向下的斥力和竖直向上的支持力,作用点画在物体的重心,如图所示:
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专题14 电与磁
目录
01题型综述 1
02 解题攻略 1
攻略一:怎样解磁体和磁极的理解问题 2
攻略二:怎样解磁场和磁感线的理解问题 3
攻略三:怎样解磁体的磁化问题 4
攻略四:怎样解奥斯特实验问题 6
攻略五:怎样解有关通电螺线管问题 8
攻略六:怎样解电磁铁磁性强弱的问题 9
攻略七:怎样解电磁继电器的应用问题 10
攻略八:怎样解磁场对通电导线作用的探究 11
攻略九:怎样解发电机和电动机原理的应用问题 13
攻略十:怎样根据实验装置识别电场现象的问题 14
03 中考练场 16
中考物理中的电与磁部分是一个重要的考察内容。以下是对题型与分值分布、重难点以及注意事项的详细解析:
一、题型与分值分布
电与磁部分的考题多出现在选择题、填空题、作图题、实验题和计算题上。在中考物理中,电与磁占比分较小,在3~6分。
二、重难点
1. 磁现象与磁场:理解磁性、磁体、磁极的概念,以及磁极间的相互作用规律。掌握磁场的定义、基本性质和磁场方向的规定。理解磁感线的概念,能够用磁感线描述磁场的分布情况。
2. 电生磁与磁生电:掌握奥斯特实验的原理和结论,理解通电导体周围存在磁场的现象。掌握电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流。
3. 电磁铁与电磁继电器:了解电磁铁的原理和应用,掌握电磁继电器的结构和工作原理。
4. 电动机与发电机:理解电动机和发电机的原理和工作过程,能够区分它们的不同之处。
三、注意事项
1. 理解概念:在学习电与磁部分时,首先要理解相关概念,如磁性、磁体、磁场、磁极、电磁感应等。只有理解了这些基础概念,才能更好地掌握相关知识和解题技巧。
2. 掌握规律:电与磁部分涉及很多物理规律,如磁极间的相互作用规律、磁场方向的规定、电磁感应定律等。要熟练掌握这些规律,并能够灵活运用它们解决问题。
3. 注重实验:电与磁部分有很多实验,如奥斯特实验、电磁感应实验等。要注重实验的观察和分析,通过实验加深对相关知识的理解。
4. 多做练习:在学习电与磁部分时,要多做练习题,通过练习巩固所学知识,提高解题能力。同时,要注意分析错题,找出自己的薄弱环节,有针对性地进行加强。
5. 关注实际应用:电与磁部分的知识在现实生活中有很多应用,如电动机、发电机、电磁铁等。要关注这些实际应用,了解它们的工作原理和过程,从而更好地理解和掌握相关知识。
攻略一:怎样解磁体和磁极的理解问题
【提分秘籍】
解题时应明确以下几点:
(1)磁体具有吸铁性和指向性。
(2)任何磁体都有两个磁极,磁极磁性最强,磁体中间部分磁性很弱,几乎没有磁性。
(3)磁极间的相互作用规律是同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,同时应注意:在判断物体有无磁性时,要把握住一个原则“斥定吸不定”,即如果互相排斥,可以断定二者均有磁性;如果互相吸引则不能确定是一个有磁性,还是两个均有磁性。
判断物体是否具有磁性的方法:
(1)根据磁体可以吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质;
(2)根据磁体的指向性;
(3)根据磁极间的相互作用规律,注意“斥定吸不定”;
(4)根据磁体不同部位磁性强弱不同且磁极的磁性最强的性质。
【典例剖析】
【典例1】(2024·山东聊城·中考真题)唱卡拉OK时经常用到动圈式话筒。对着话筒唱歌时,声音使处于磁场中的线圈振动,从而线圈中产生随声音变化的电流。下列实验能说明动圈式话筒工作原理的是( )
A.B.C.D.
【变式演练】
【变式1-1】(2024·湖南湘潭·模拟预测)磁悬浮列车有两种形式,其中一种是利用同名磁极相互 的原理来实现悬浮的。悬挂着的可以自由转动的磁体,当其静止时,指向北方的磁极是它的 (选填“S”或“N”)极。
【变式1-2】(2024·山西吕梁·模拟预测)如图所示是小明用条形磁铁沿一个方向多次摩擦缝衣针,再将针穿过纸片放在水面上,自制了一个指南针,旋转后,静止时针头总是指南。下列说法正确的是( )
A.说明地球周围存在磁感线 B.针头是自制指南针的N极
C.该指南针周围磁场均匀分布 D.用磁体的N极靠近针尾会排斥
攻略二:怎样解磁场和磁感线的理解问题
【提分秘籍】
解题时必须牢记以下六点:
(1)磁场是磁体周围客观存在的一种物质。
(2)磁场中静止的小磁针北极所指的方向就是该点的磁场方向。
(3)磁感线是为了形象地描述磁场,在磁场中画出的一些假想的、有方向的曲线。
(4)磁体周围任何两条磁感线都不会相交,磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向,与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致。
(5)磁感线在磁体外部从N极发出回到S极,在磁体内部从S极到N极,形成封闭的曲线。
(6)磁感线密集处磁场强,稀疏处磁场弱。
【特别提示】“三向归一”
判磁场所谓“三向归一”,即小磁针静止时N极的指向、磁感线切线方向、磁场方向是一致的,只要明确其中一个方向,其他两个方向也就可以确定,磁体的N、S极也能确定。
【典例剖析】
【典例2】(2024·四川乐山·中考真题)如图所示,闭合开关S后,位于螺线管右侧的小磁针N极顺时针旋转90°。请在对应括号中标出电源的“+”、“-”极和通电螺线管左侧的极性。
【变式演练】
【变式2-1】(2024·江苏无锡·一模)如图所示,小磁针静止在通电螺线管左侧,在虚线框内标出电源的极性(“+”或“﹣”)
【变式2-2】根据图中通电螺线管的N极,标出磁感线方向、小磁针的N极,并在括号内标出电源的正、负极。
攻略三:怎样解磁体的磁化问题
【提分秘籍】
解题时应明确:把磁性物质(铁、钴、镍等)与磁体的磁极接触或靠近时显出磁性的过程叫做磁化。铁棒被磁化后,其磁性很容易消失,称为软磁体。钢棒被磁化后,其磁性能够长期保持,称为硬磁体或永磁体。
【特别提示】①磁化规律是靠近磁体磁极的那端被磁化为异名磁极,远离的那端被磁化为同名磁极。
②软铁被磁化后磁性不能长期保持,适合于制作电磁铁的铁芯;钢被磁化后磁性能长期保持,适合于制作永磁体。
③消磁可以看成是磁化的逆过程,是通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性。
【典例剖析】
【典例3】(2024·山西大同·一模)如图所示,条形磁铁下方吸引有两个曲别针。下列选项正确的是( )
A.曲别针甲B端附近的磁场比曲别针乙D端附近的磁场弱
B.曲别针甲有磁性,曲别针乙没有磁性
C.曲别针甲B端是S极,曲别针乙C端是N极
D.曲别针乙完全是靠磁铁吸引在曲别针甲的下端
【变式演练】
【变式3-1】(2024·江苏无锡·一模)磁共振成像是一种医学成像技术,它采用强静磁场和变化的磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热而灼伤病人,重则危及生命。上述说明中没有涉及的知识是( )
A.磁化 B.电磁感应 C.电流的热效应 D.同名磁极相互排斥
【变式3-2】(2024·广东广州·二模)指南鱼首次出现记载是在公元4世纪的西晋时代,指南鱼就是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化而成的,可以浮在水面上,鱼头指南方。指南鱼转动的灵活性比司南好,但磁性较弱,记载于《武经总要》,是曾公亮在北宋初年记载的,此时,指南鱼已用于军事方面。下列说法正确的是( )
A.用铝也可以制作指南鱼 B.指南鱼鱼头指向地磁南极
C.可用磁铁的N极吸引鱼头 D.指南鱼周围存在磁感线
攻略四:怎样解奥斯特实验问题
【提分秘籍】
解题时,要只奥奥斯特实验的过程、现象,并能对实验相信进行分析
实验探究
电流特点
现象
分析
通电
导线中通入电流,小磁针发生偏转
小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁场的作用(因为只有磁场才能对小磁针有作用),即电流周围存在着磁场
断电
导线中无电流时,小磁针不发生偏转
小磁针不发生偏转,说明小磁针没有受到磁场的作用,没有电流也就没有磁场
改变电流方向
改变导线中通入电流的方向,小磁针发生反向偏转
电流方向改变时,磁场方向也改变,小磁针偏转方向也就改变了
①实验中,小磁针受地磁场作用指向南北,为了使现象明显,导线应该南北方向放置。
②本实验是一个短路的实验,实验时间不要过长,应及时切断电路。
③本实验通过小磁针的偏转变化来反映磁场的存在,运用了转换法。
④奥斯特实验中,其他因素不变,改变电流方向,小磁针的偏转方向相反,运用了控制变量法。
【特别提示】直线电流的磁场分布的判断,如下图所示
判定方法——安排定则:右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
【典例剖析】
【典例4】(2024·山东东营·中考真题)关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.摩擦起电的本质是创造了电荷 B.玻璃、塑料、食盐水都是绝缘体
C.通电导线周围不一定存在磁场 D.发电机的工作原理是电磁感应现象
【变式演练】
【变式4-1】(2024·湖南湘潭·模拟预测)如图是奥斯特实验的示意图,当开关闭合时,小磁针发生偏转,下列说法正确的是( )
A.这一现象说明通电导线周围的空间中产生了磁场
B.电流方向改变,小磁针的偏转方向不变
C.通电导线周围的磁场方向由小磁针的指向决定
D.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
【变式4-2】(2024·吉林长春·一模)电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美。
(1)如图甲所示,小雨利用干电池、导线和小磁针进行实验。通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位。实验表明 ;发现这一现象的物理学家是 ;
(2)小雨又将直导线绕成螺线管形状,在螺线管周围摆放了一些小磁针。通电后小磁针的指向如图乙所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场分布情况,通电螺线管的 (选填“左”或“右”)端为北极;根据安培定则可知,电源的左端为 极。
攻略五:怎样解有关通电螺线管问题
【提分秘籍】
解螺线管问题必须掌握下面两个方面的知识点:
(1)通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相同。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关,磁性强弱跟电流大小和线圈匝数有关。
(2)通电螺线管的极性与电流方向之间的关系可用安培定则右手螺旋定则)来判定。
判断通电螺线管极性的方法:
(1)根据安培定则判断通电螺线管两端极性的“三步法”:先标--标出螺线管中的电流方向;再指-让四指指向螺线管中的电流方向;后确定--根据拇指的指向确定通电螺线管的N极。
(2)如果小磁针在通电螺线管两极附近,可根据磁极间的相互作用规律来分析,或根据小磁针静止时N极指向与所处磁场方向一致来判断,在磁体的外部,磁场方向是由磁体的N极指向S极。
【典例剖析】
【典例5】(2024·山东东营·中考真题)闭合开关,通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示,请在图中括号内标出电源的“+”“-”极。
【变式演练】
【变式5-1】(2024·河北邢台·一模)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中:(黑色为小磁针的N极)
(1)开关闭合前,小磁针均指南北,说明地球周围存在 。
(2)开关闭合后,小磁针的指向如图所示,可知:电源的左端为 极。
(3)将连接电源正、负极的导线对调,小磁针的指向也改变了,说明通电螺线管的磁场方向与 方向有关。
(4)为了使通电螺线管的磁场增强,可采取的有效措施是 。(写出一条即可)
【变式5-2】(2024·黑龙江绥化·一模)如图所示,通电螺线管的上方有一个静止的小磁针,轴线上右边的圆圈表示闭合电路中一部分导体的横截面,由图可知导线的a端应接电源的 (填“正”或“负”)极。闭合电路的这部分导体分别向“1”“2”“3”“4”四个方向运动时,沿 方向运动能产生感应电流。
攻略六:怎样解电磁铁磁性强弱的问题
【提分秘籍】
解题时应明确下列内容:
(1)电磁铁的磁性强弱跟线圈中的电流大小有关,线圈中的电流越大,磁性越强;电流越小,磁性越弱
(2)电磁铁的磁性强弱还跟线圈的匝数有关,匝数越多,磁性越强;匝数越少,磁性越弱。
实验方法:
(1)控制变量法:在探究磁性强弱与线圈匝数之间的关系时,要控制电流相同;在探究磁性强弱与电流之间的关系时要控制线圈匝数相同。
(2)转换法:将电磁铁的磁性强弱转换为吸引曲别针(或大头针)的数量。
【典例剖析】
【典例6】(2024·广西·中考真题)如图所示,在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中,闭合开关后,通电螺线管的上端为 极,将滑动变阻器的滑片向左移,铁钉吸起大头针的数量更 (选填“多”或“少”)。
【变式演练】
【变式6-1】(23-24九年级上·四川成都·期末)如图所示,闭合开关,电磁铁通电时,它的上端是 极(选填“N”或“S”)。若将滑动变阻器的滑片向左移动,电磁铁吸引大头针的数目会 。
【变式6-2】(2024·内蒙古赤峰·模拟预测)把电路中的导线缠在甲乙两根铁钉上,闭合开关后,两个铁钉吸引的大头针数目如图所示,这个现象说明电磁铁的磁性强弱与 有关。乙的钉尖一端为电磁铁的 极。
攻略七:怎样解电磁继电器的应用问题
【提分秘籍】
分析电磁继电器的应用问题时,首先必须明确电磁继电器电路由控制电路和工作电路组成,分清哪部分是低压控制电路,哪部分是高压工作电路;然后按各活动元件工作的先后顺序说明,可以从控制电路是通电还是断电开始分析,再分析电磁铁是否有磁性,电磁铁是否吸引衔铁,动触点与哪些静触点接触,使哪一部分工作电路接通,哪些用电器工作。
【典例剖析】
【典例7】(2024·青海西宁·中考真题)如图所示是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时, 灯亮;控制电路的电源右端为正极时,电磁铁的上端为 极(一般的水都能导电)。
【变式演练】
【变式7-1】(2024·江苏苏州·二模)夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。湾湾利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
(1)电磁铁的上端为 极,为满足要求光敏电阻阻值随光的增强而 (选填“增大”或“减小”);调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合。为了达到设计要求,需要把滑动变阻的滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(2)从安全用电的角度分析,进户线a应该是 线。
【变式7-2】(2024·广东东莞·二模)某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时运行速度不同,从而节约电能。小明根据所学的知识,画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。小明分析:电磁铁上端为 极,当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减小,电磁铁磁性变强,衔铁与触点2接触,电梯运行速度变 (选填“快”或“慢”),人站在电梯上匀速上升时重力势能 (选填“变大”、“变小”或者“不变”)。
攻略八:怎样解磁场对通电导线作用的探究
【提分秘籍】
解题时应明确:
(1)通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟导线中的电流方向和磁场方向有关。当改变其中一个方向时通电导线的受力方向改变;当电流方向和磁场方向同时改变时,通电导线的受力方向不变。
(2)电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动:电动机的转向跟电流的方向和磁场的方向有关,电动机的转速大小跟电流的大小和磁场的强弱有关。
(3)电动机工作时的能量转化是电能转化为机械能。
【特别提示】
(1)改变直流电动机转动方向的方法有两种:一是改变线圈中的电流方向(即把电源的正、负极对调);二是改变磁场方向(即把磁体的两极对调)。
(2)换向器的作用:每当线圈由于惯性转过平衡位置后,换向器能自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能连续转动。
【典例剖析】
【典例8】(2024·四川泸州·中考真题)如图所示,ab、cd两根光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,处于蹄形磁铁磁场中的金属杆pq放在导轨上,在外力作用下沿导轨运动。若ad之间断开,则电路中 (选填“有”或“无”)感应电流;若ad之间接入电流计,pq杆向右运动时,指针向右偏,pq杆向左运动时,指针将向 偏;若ad之间安装一个直流电源,pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动,同时交换电源的正负极和磁铁的南北极,pq杆通电后由静止开始沿导轨向 运动。
【变式演练】
【变式8-1】(2025·吉林·一模)如图所示的实验中,闭合开关,观察到铝棒向左运动,实验现象说明磁场对 有力的作用,利用这一原理可以制成 机;断开开关,对调电源正、负两极,重新接入电路,再次闭合开关,观察到铝棒向 运动。电动机工作过程中是 能转化为机械能。
【变式8-2】(2025·陕西·模拟预测)如图所示,放在磁场中的导体棒ab、cd用导线串联,闭合开关。当用力使导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动时,发现用绝缘细线悬挂着的导体棒cd也随之摆动,此时图中乙部分导体棒cd与磁体的组合相当于 (选填“电动机”或“发电机”);图中甲部分应用的物理原理是 ,与甲部分工作原理相同的是 (选填“电铃”“动圈式话筒”或“扬声器”)。
攻略九:怎样解发电机和电动机原理的应用问题
【提分秘籍】
直流电动机和交流发电机的比较如下:
项目
直流电动机
交流电动机
构造
相同点
均有磁体和线圈组成
不同点
需要换向器(两个半铜环),外电路上右电源
用两个铜环和电刷连接电路,外电路上午电源
原理
相同点
均受磁场方向的影响
不同点
磁场对通电线圈的作用
电磁感应现象
用途
相同点
两者一起帮助人类利用谁能、内能和核能等
不同点
电能转化为机械能
机械能转化为电能
【典例剖析】
【典例9】(2024·江苏徐州·中考真题)如图所示是自制交流发电机模型,风车转动,线圈在磁场中做 磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与 方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池,把模型当作电动机,此时线圈 (填“能”或“不能”)持续转动。
【变式演练】
【变式9-1】(2024·江苏苏州·二模)下列与磁现象有关的实验中,说法正确的是( )
A.若要使甲图中自制电动机持续转动就要将两侧的绝缘漆全刮掉
B.图乙是奥斯特实验,实验时最好将导线东西方向放置
C.图丙中电流表通电后指针最大偏转往往会超过测量值,这是由于惯性造成的
D.图丁说明了电流具有磁效应
【典例9-2】(2024·陕西咸阳·二模)如图所示是研究电磁现象实验的示意图,下列说法中错误的是( )
A.甲图,说明电流的周围存在磁场
B.乙图,闭合开关后,小磁针 N极将顺时针偏转
C.丙图,发电机应用了磁场对通电导线有力的作用
D.丁图,可以演示电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
攻略十:怎样根据实验装置识别电场现象的问题
【提分秘籍】
解题时,应掌握探究电磁现象的实验装置及实际应用,具体如下:
探究目的
磁极间的相互作用
电流的磁效应
电磁铁磁性强弱与那些因素有关
磁场对通电导线的作用
电场感应
实验装置
实际应用内
磁体、指南针
电磁铁
电磁继电器
电动机、扬声器
发电机
【典例剖析】
【典例10】(2024·山东德州·中考真题)如图为一种无链条电动自行车,它结合了人体动力和电池动力,骑行者踩脚踏板产生的动能可转化为电能,补充在锂电池内,之后通过锂电池驱动后轮前行,下列关于人体动力和电池动力的原理正确的是( )
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【变式演练】
【变式10-1】(2025·广西柳州·模拟预测)提倡绿色出行,乘坐地铁等公共交通工具时常用手机NFC靠近闸机的检测点,闸机内线圈就会产生感应电流识别信息,方便快捷。下列选项中与该原理相同的是( )
A.B.C. D.
【变式10-2】(24-25九年级上·福建福州·期末)新型智能手机无线充电技术风靡社会,当交变电流通过充电底座中的线圈时,线圈产生磁场,带有金属线圈的智能手机靠近该磁场(如图所示)就能产生电流,来实现充电。下列各图能反映手机无线充电技术原理的是( )
A.B.C.D.
一、单选题
1.(2024·青海西宁·中考真题)物理是以实验为基础的自然科学。下列有关物理实验的说法正确的是( )
A.图甲:导线AB左右运动,电流表的指针发生偏转,这一过程与电动机的原理相同
B.图乙:活塞压缩空气,硝化棉燃烧,这一过程与汽油机的做功冲程原理相同
C.图丙:通电一段时间后,两个U形管中液面高度的变化不同,说明电流不同,产生的热量不同
D.图丁:抽掉玻璃板后,两瓶中的气体颜色逐渐变均匀,说明气体分子在不停地做无规则运动
2.(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图是一新型手电筒。上下快速晃动时,筒内的磁体会上下运动,使筒壁上的线圈内产生感应电流,并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是( )
A.该装置利用了电动机原理 B.上下快速晃动时电能转化为机械能
C.该装置利用了发电机原理 D.为蓄电池充电时化学能转化为电能
3.(2024·山东淄博·中考真题)心肺机用“电动泵”替代心脏,推动血液循环,“电动泵”的工作原理如图所示,将线圈ab固定在活塞一端,利用其与固定磁铁间的相互作用带动活塞运动,从而使血液定向流动。阀门都只能单向开启,反向则封闭管路,当线圈中的电流从a流向b时,下列说法正确的是( )
A.线圈周围有磁场和磁感线 B.线圈左端是N极
C.活塞将向左运动 D.此时“电动泵”处于送血状态
4.(2024·江苏淮安·中考真题)如图所示,将一闭合铜环置于线圈上且使铁芯穿过其中,闭合开关S的瞬间,因铜环中产生感应电流,铜环会立刻向上跳起;若将铜环换成下列环,闭合开关S,也能向上跳起的是( )
A.闭合塑料环 B.未闭合铁环
C.闭合铝环 D.未闭合橡胶环
5.(2024·海南·中考真题)如图是通电螺线管磁场特点的实验装置。下列操作能改变螺线管两端磁极的是( )
A.移动滑动变阻器滑片 B.对调电源正负极
C.改变螺线管线圈匝数 D.在螺线管中加铁芯
6.(2024·江苏徐州·中考真题)如图所示,托架上有两个磁环,同名磁极相对,上面的磁环悬浮着,托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上,若托架重1N,每个磁环重2N,则弹簧测力计的示数为( )
A.1N B.3N C.4N D.5N
7.(2024·江苏宿迁·中考真题)2024年5月1日,我国第三艘航空母舰福建舰首次海试。将搭载自主研发的电磁弹射系统,是利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是( )
A. B. C. D.
8.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)下列各图中能反映发电机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
9.(2024·甘肃兰州·中考真题)科技创新活动中,小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个球形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中不正确的是( )
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时,实现了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a也会随之摆动
10.(2024·内蒙古包头·中考真题)如图,闭合开关后风车能连续转动,下列器件的工作原理与风车转动原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机 C.指南针 D.电磁继电器
11.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃
12.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)中国完全自主建造的首艘电磁弹射型航空母舰——福建舰。当弹射装置内的导体通过强大的电流时,战斗机就受到强大的电磁力而弹射飞出,下列实验与电磁弹射装置工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
13.(2024·山东滨州·中考真题)关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.图甲:司南能指示南北是因为受到地磁场的作用
B.图乙:滑动变阻器滑片向右移动时,电磁铁的磁性会增强
C.图丙:该实验说明通电导线在磁场中受力,这是发电机的工作原理
D.图丁:导体AB竖直向上运动时,电流表指针会发生偏转
14.(2024·山西·中考真题)海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A.冷库温度升高时,热敏电阻R的阻值变大
B.工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C.冷库温度为-18℃时,控制电路中电流为0.03A
D.冷库温度降低时,控制电路消耗的电功率变大
15.(2024·山西·中考真题)小明从电动玩具上拆下一块电池。为了确定该电池的正负极,他设计了以下四种方案,其中可行的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
16.(2024·山东威海·中考真题)我国航空母舰福建舰配备的电磁弹射装置通电后能够将飞机弹出,其电磁学原理是 ;飞机 (选填“逆风”“顺风”)滑行时更有利于飞机起飞。
17.(2024·山东济南·中考真题)《梦溪笔谈》中有对“缕悬法”的描述,以独根蚕丝作悬线,悬线的一端用蜡粘结磁针中部,另一端悬挂于木架上,静止时,磁针两端指南北方向。“缕悬法”中磁针之所以指南北,是因为磁针受到 的作用。书中另有对“海市”奇景的记载,在登州的海上,有时空中会出现清晰可见的宫殿居室、台阁景观等景象。“海市”奇景是由于光在不均匀的空气中发生 形成的。
18.(2024·安徽·中考真题)图甲为小明同学用铜导线穿过硬纸板绕制而成的螺线管。他先在水平放置的硬纸板上均匀地撒满铁屑,然后在螺线管中通以图乙所示的电流,轻敲纸板,观察到铁屑的排列情况如图丙所示。
(1)由图丙中的铁屑排列情况可以得出:通电螺线管外部的磁场与 (选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似;
(2)若将一小磁针放置在图丙中通电螺线管右端轴线上的A处,则小磁针静止时N极的指向水平向 (选填“左”或“右”)。
19.(2024·宁夏·中考真题)如图所示,闭合开关后,通电螺线管的左端为 极;通电螺线管左侧的小磁针将 (选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。
20.(2024·四川广元·中考真题)如图甲是小李家的磁悬浮盆景,盆底有一个永磁体,底座内有一个电磁铁。如图乙是电磁铁的工作电路图,通电后,电磁铁的上端为 极(选填“N”或“S”);由于磁极相对,利用同名磁极相互 的规律,盆景就会悬浮在底座上方。
三、作图题
21.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图是用安培定则判定通电螺线管的磁极跟电流方向的关系示意图,请在方框内标出通电螺线管的磁极,并在导线AB段用箭头标出电流的方向。
( )
22.(2024·重庆·中考真题)在答图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
23.(2024·四川泸州·中考真题)如图所示,将A、B两块磁铁套在光滑竖直杆上,放置于水平桌面上,磁铁A在光滑竖直杆上静止,磁铁B在水平桌面上静止,请在图中画出磁铁B的受力示意图。
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