2025年中考物理一轮专题复习（福建）第十七章 从指南针到磁浮列车 、第十八章 电能从哪里来

第十七、十八章 从指南针到磁浮列车 电能从哪里来 知识点1 磁现象　磁场 1.磁现象 (1)磁性：物体能够吸引铁、钴、镍类物质的性质. (2)磁体：具有_____的物体. (3)磁极：磁体上磁性_____的位置，每个磁体都有两个磁极， 磁北极__极和磁南极__极，磁极总是成对出现，不存在单磁极 的磁体. 磁性 最强 N S (4)磁极间的相互作用规律：同名磁极_________，异名磁极 _________. (5)磁化：使没有磁性的物体获得磁性的过程. 2.磁场 (1)磁体周围存在着一种看不见、摸不着的_____，对放入其中 的磁体产生_____的作用，磁极间的相互作用是通过磁场发生 的. (2)方向：小磁针在磁场中某一点静止时________的指向即为 该点磁场的方向. 相互排斥 相互吸引 物质 磁力 北(N)极 3.磁感线 (1)为了形象地描述磁场而人为引入的带有箭头的假想曲线. (2)磁感线上任何一点的_____方向表示该点的磁场方向. (3)磁感线分布的_________表示磁场的强弱，磁感线分布越密 的地方，其磁场越强. (4)在磁体外部，磁感线总是从磁体的__极发出，最后回到__ 极，在磁体内部，磁感线从S极出发回到N极，形成闭合曲线. 切线 疏密程度 N S 4.地磁场：地球也是一个磁体，周围也存在着磁场，叫_____ 场，地磁南极在地理___极附近，地磁北极在地理___极附近. 最早发现磁偏角的是我国宋代沈括. 地磁 北 南 【名师点拨】 人们发现，在水平面内自由转动的磁体在静止时，总是一端指南、一端指北，就把指南的一端命名为磁南极，指北的一端命名为磁北极.后来才发现这个现象是因为磁体受到地磁场影响，于是地磁的南北极就与地理的南北极相反了. 知识点2 电流的磁场 1.奥斯特实验：通电导线周围存在_____，磁场方向跟_____ _____有关，这是电流的磁效应，由_____物理学家奥斯特首 先发现. 磁场 电流 方向 丹麦 2.通电螺线管的磁场 (1)特点：通电螺线管的磁场跟_________的 磁场相似. (2)方向：通电螺线管的极性跟_________有关，判定方法(安 培定则)：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中_________， 则大拇指所指的那一端就是螺线管的__极. 3.应用：电磁铁、电磁继电器、电磁起重机、电铃、电磁阀等. 条形磁体 电流方向 电流方向 N 知识点3 磁场对通电导体的作用及应用 1.磁场对通电导线的作用：磁场对通电导线具有_________， 如图代表_____________现象.通电导体的受力方向：跟_____ 的方向、_____的方向有关，当电流的方向或磁场的方向改变 时，通电导线受力的方向也改变. 力的作用 通电导线受力 电流 磁场 2.电动机 (1)原理：利用通电线圈_________________的原理制成的. (2)构造：由两部分组成，能够转动的线圈(转子)和固定不动 的磁体(定子)；如图所示为其结构示意图. 在磁场中受力转动 (3)换向器的作用：每当线圈转过平衡位置，换向器自动改变 _________________，使线圈持续转动下去. (4)能量转化：将___能转化为_____能. 线圈中的电流方向 电 机械 知识点4 电磁感应 1.(1)英国科学家_______发现了电磁感应现象. (2)电磁感应现象：_____电路的部分导体在磁场中做_______ _____运动时，电路中产生_________，如图所示代表_________ 现象实验. 法拉第 闭合 切割磁 感线 感应电流 电磁感应 (3)感应电流方向：与_________和________________________ __________有关. (4)产生感应电流的条件：①_____电路的部分导体；②导体在 磁场中做___________运动. 2.应用：发电机、动圈式话筒、变压器等. 磁场方向 切割磁感线的方向(或导体 运动方向) 闭合 切割磁感线 3.发电机 (1)原理：利用_________工作的. (2)构造：由定子和转子两大部分组成，如图所示为交流发电 机结构示意图. (3)能量转化：将_____能转化为___能. 电磁感应 机械 电 4.电磁学三大实验详解 实验 通电导体周围存在磁场(电磁铁) 磁场对电流的作用实验(电动机) 电磁感应实验(发电机) 工作原理 _____________ 通电导体在磁场中受到力的作用 _________ 影响因素 磁场方向与___ _______有关 通电导体受力方 向与_________、 磁场方向有关 感应电流方向 与_________、 导体切割磁感线运动方向有关 电流的磁效应 电磁感应 电 流方向 电流方向 磁场方向 实验 通电导体周围存在磁场(电磁铁) 磁场对电流的作用实验(电动机) 电磁感应实验(发电机) 能量转化 电能转化为磁能 电能转化为_____ 能 机械能转化为 _____ 结构特点 有电源、导体、小磁针(或大头针)，无大磁体 有电源、导体、大磁体，无小磁针 有灵敏电流计(或小灯泡)、导体、大磁体，无电源 应用 电磁铁、电磁继电器、电磁起重机 电动机、扬声器 发电机、动圈式话筒、变压器 机械 电能 知识点5 电能的产生和输送 1.电能的产生 (1)电池：把其他形式的能转化为_____的装置，电池提供的是 _______；化学电池：把_____能转化为电能的装置.常见的化 学电池有：干电池(每节1.5 V)、蓄电池(每节2 V)、镍铬电 池、锂电池等；太阳能电池：又称为_____电池，是将_____能 _____(填“直接”或“间接”)转化为电能的装置，采用_____ ___硅制成，利用_______能源，具有节能、污染少的特点. 电能 直流电 化学 光伏 太阳 直接 半导 体 可再生 (2)发电机：把其他形式的能转化为_____的装置，一般提供的 是交流电.目前的发电方式主要有_________、_________、___ _______等，新型发电有太阳能电站、风力发电、海浪(潮汐) 发电、地热发电等. 电能 火力发电 水力发电 核 能发电 【名师点拨】 生活中太阳能电池一般与蓄电池配合使用，例如太阳能路灯：白天，太阳能电池将太阳能直接转化为电能，再给蓄电池(用电器)充电把电能转化为化学能储存起来；夜晚，蓄电池(电源)对外供电将化学能转化为电能，灯泡再将电能转化为光能. 2.电能的输送 (1)输电方式：采用高压输电，可以_____电能在输送线路上的 损失. (2)高压触电及其防护：高压触电一般分为：_________触电、 _________触电；安全原则：_____高压带电体. 减少 高压电弧 跨步电压 远离 【名师点拨】 在发电厂输出功率一定时，根据P＝UI，采用高压可以减小输电线中的电流大小.再根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，减小输电线中的电流，可以大大减少输电线产生的热损失. (1)能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理南极附 近.( ) (2)磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的.( ) (3)磁场是客观存在的，磁感线也是真实存在的.( ) (4)磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的.( ) (5)通电螺线管的磁场与蹄形磁体磁场相似.( ) √ × × × × (6)电磁继电器是利用电流热效应工作的.( ) (7)电动机是根据电磁感应原理工作的，它工作时将机械能转 化为电能.( ) (8)闭合电路的部分导体在磁场中运动时一定产生感应电 流.( ) (9)导体运动方向和磁场方向同时变得相反时，产生的感应电 流的方向不变.( ) × × × √ (10)动圈式话筒与动圈式扬声器的工作原理都与发电机类似.( ) (11)电磁感应现象证明了磁可以产生电，同奥斯特实验结合，证明了电和磁是可以相互转化的.( ) × √ 实验1 探究通电螺线管外部磁场的方向 【实验装置和情景】 【实验器材】通电螺线管磁场演示器、铁屑、小磁针若干、电源、开关、导线等. 【探究方法】转换法. 【设计与进行实验】 1.实验电路如图甲所示.如图乙所示，在螺线管磁场演示器的 平板(玻璃板)上均匀地撒上_____(填“铁屑”或“钢屑”)， 闭合开关，_____平板，铁屑在_____的作用下被磁化，一个铁 屑相当于一个小磁针，会有规律地排列，这说明通电螺线管周 围存在着_____，且磁场与_________的磁场相似. 铁屑 轻敲 磁场 磁场 条形磁体 2.把小磁针放置在螺线管四周不同位置，闭合开关，发现小磁 针指针如图丙所示，说明通电螺线管周围存在着_____，且通 电螺线管的左端为__极. 3.改变通电螺线管的电流方向，小磁针静止时N极的指向_____， 说明通电螺线管周围的磁场方向与电流的方向_____. 磁场 S 改变 有关 【分析、交流与反思】 4.轻敲平板，铁屑和平板(玻璃板)分离，可以减小_____；铁 屑分布密的地方磁场较___，紧邻的铁屑相互_____.通过铁屑 的密集程度判断磁场的_____，应用了_______. 5.闭合开关S，通电螺线管周围的小磁针的N极指向如图丙所 示，由图可知：在通电螺线管外部，磁感线是从__极出发，最 后回到__极. 摩擦 强 排斥 强弱 转换法 N S 6.如图乙所示，将小磁针放在通电螺线管周围不同位置，是为 了_________________，移去小磁针后，磁场___(填“仍”或 “不”)存在. 【实验结论】通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相 似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极.通电螺线 管两端的极性跟通电螺线管中电流的方向有关. 便于观察磁场方向 仍 实验2 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 【实验装置】 【实验原理】电磁感应. 【设计与进行实验】 1.预设实验次序和操作如表格前4列所示，依据预设进行实验并观察灵敏电流计指针偏转情况，根据实验现象完善表格记录. 2.比较②④两次实验可知感应电流的方向与导体的_________ _________有关. 3.比较_____(填实验序号)两次实验可知感应电流的方向与磁 场方向有关. 4.保持磁场不变，使导体ab向右(或向左)运动的速度变快， 灵敏电流计指针偏转角度是_____，说明感应电流的大小与 _____________________有关. 5.更换磁性更强的磁体，使导体ab向右(或向左)运动的速度 不变，灵敏电流计指针偏转角度_____，说明感应电流的大小 与_________有关. 切割磁感 线的方向 ④⑤ 变大 导体切割磁感线的速度 变大 磁场强度 【分析、交流与反思】 6.当有感应电流产生时，导体ab相当于电路中的_____，此过 程的能量转化是_____能转化为___能. 7.下列运用该实验原理工作的是___(双选，填字母). A.发电机 B.电动机 C.动圈式话筒 D.扬声器 电源 机械 电 AC 【实验结论】_____电路的部分导体在磁场中做___________运 动时，电路中中产生感应电流，感应电流方向与_________和 _________________________都有关系. 切割磁感线 磁场方向 导体切割磁感线运动的方向 闭合 考点1 磁现象　磁场( 5年3考) 一、磁场 磁感线 突破1 [2024·长春]能被磁体吸引的物体是( ) A.铁钉 B.铜线 C.金币 D.铝箔 突破2 [2024·赤峰]模型法是人们通过一定的科学方法，建立一个适当模型揭示客观事物形态、特征和本质的研究方法.下列是一些使用模型法的实例，其中描述正确的是( ) A.甲图一束光从空气斜射入水 中，折射光线远离法线 B.乙图条形磁体外部的磁感线从磁体的N极出发，回到S极 C.丙图斜面上的小球所受重力的方向沿斜面向下 D.丁图是Be原子的结构模型，其原子核由质子和中子构成，中子带正电 【方法点拨】 磁感线是为了描述磁场而建立的物理模型，不是实际存在的.磁感线上任意一点的切线方向代表该点磁场的方向，磁感线的疏密程度代表了磁场的强弱.在磁体外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极.要记住几个方向：磁感线上某点切线的方向、磁场的方向、磁针静止时北极的指向、磁针北极的受力方向一致. 二、地磁场 突破3 [2024·滨州]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 突破4 [2024·云南]我国古代《论衡》有关于用布摩擦过的琥 珀能吸引干草屑和司南能指南北的记载.说明用布摩擦过的琥 珀带了电荷，其本质是___________(填“电荷的转移”或“创 造了电荷”)；司南能指南北是因为地球周围存在_____. 电荷的转移 磁场 【方法点拨】 地球本身是个大磁体，地磁场的南极在地理的北极附近，地磁场的北极在地理的南极附近，磁体指南北就是因为受到地磁场的作用. 考点2 电流的磁场(5年3考) 一、电流的磁场 突破1 [2024·江西]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 突破2 [2024·山西]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( ) 【方法点拨】 根据线圈的绕法和电流的方向，利用右手螺旋定则就可以确定螺线管的N、S极.反之，知道螺线管的N、S极，可确定螺线管中的电流方向. 二、电磁作图 突破3 [2024·扬州]如图所示，请标出电源正负极和磁感线的方向. 答案：如图所示： 突破4 [2024·德阳]如图所示，要使滑动变阻器的滑片P向左端移动后，通电螺线管的磁性减弱，请用笔画线代替导线将实物图补充完整，并标明通电螺线管右端的极性. 答案：如图所示： 【方法点拨】 电磁作图常见的三种题型及解题思路 (1)已知电源正、负极(或电流方向)，判断通电螺线管的N、S极、磁感线的方向、小磁针的N、S极. (2)已知小磁针的N、S极判断通电螺线管的N、S极，电源正、负极. (3)已知通电螺线管的N、S极(或小磁针的N、S极)和电源的正、负极，确定螺线管的绕线方向. 考点3 磁场对通电导体的作用及应用(5年1考) 一、磁场对通电导体的作用 突破1 [2024·临夏州]在探究通电螺线管外部磁场方向的实 验中，在装有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分 布无明显变化，这时需_____玻璃板，观察铁屑的排布，并对比 条形磁体、蹄形磁体的磁场，不难发现通电螺线管外部磁场与 _____磁体的磁场相似. 轻敲 条形 二、直流电动机的构造和工作过程 突破2 [2024·包头]如图所示，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 突破3 [2024·牡丹江]小丹做了一个有趣的实验，她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来，图甲是电机A、B简易结构的示意图. (1)如图乙所示，闭合开关S，电流通过电机B，B中线圈在磁场 中会受到___的作用转动起来，带动电机A中线圈转动，小灯泡 发光.此时，电机A相当于_____(填“用电器”“开关”或“电 源”)，这是利用了_________原理. (2)若想改变电机B中线圈的转动方向，可以通过改变_______ ___来实现. 力 电源 电磁感应 电流方 向 (3)当电机B中线圈转动方向改变时，电机A中线圈的转动方向 也随之改变，通过小灯泡的电流方向___(填“会”或“不会”) 改变.在电机A所在电路中添加___________(一种器材)，用来判 断电路中电流方向是否改变. 会 灵敏电流计 考点4 电磁感应及电磁现象的辨析与应用(5年4考) 一、电磁感应 突破1 [2024·湖南]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( ) 突破2 [2024·安徽]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 突破3 [2024·无锡]将导体AB、开关、灵敏电流计、蹄形磁体 按如图方式组装起来._____开关后，让导体AB水平向右运动， 会观察到电流计指针偏转，说明回路中有_________产生. 闭合 感应电流 【方法点拨】 产生感应电流的条件：①闭合电路中一部分导体；②在磁场中做切割磁感应线运动.电磁感应现象首先由法拉第发现；感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关.实际应用中的关键词是“有电流产生”. 二、三大电磁实验的辨析 突破4 [2024·宜宾]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.如图所示中与其工作原理相同的实验装置是( ) 突破5 [2024·达州]19世纪，物理学家发现电与磁之间存在着紧密联系，下列关于电现象与磁现象的说法正确的是( ) A.图甲通电后电磁铁b的线圈匝数少，磁性更强 B.图乙通电后静止的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，断电后，小磁针保持不动 C.图丙是发电机的原理，闭合开关后，悬挂的导体棒将发生运动 D.图丁是电动机的原理，闭合开关后，金属棒ab将发生运动 突破6 [2024·辽宁](多选)如图所示，某同学自制了一个扬声器，将线圈紧密粘贴在纸杯底部，在线圈上方放置一个强磁铁，在线圈中通入交变电流后，纸杯振动发声.下列说法正确的是( ) A.该扬声器与电动机的工作原理相同 B.磁场对线圈的力的方向随电流方向改变而改变 C.线圈带动纸杯振动是电磁感应现象 D.线圈中的电流不会产生磁场 1.[2023·福建]经过十年的不懈探索，法拉第发现了电磁感应现象.图中可以探究产生感应电流条件的装置是( ) 2.[2022·福建]电流的磁效应被发现后，科学家笃信自然力的统一，以逆向的思想，开始在磁生电的研究中进行艰辛的探索.下列科学家与其重要发现对应正确的是( ) A.法拉第——电磁感应现象 B.奥斯特——电流的热效应 C.安培——通电导体周围存在磁场 D.焦耳——磁场对通电导体的作用 3.[2024·福州模拟]如图所示为公交车自动爆玻器，危急时刻，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗.自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的.图中的实验与自动爆玻器工作原理相同的是( ) 4.[2024·福建节选]福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航 空母舰.电磁弹射系统采用飞轮储能技术，即利用电能驱动大 质量的飞轮高速旋转，把电能转化为飞轮的机械能，这种能量 转化方式与我们学过的_______(填“电动机”或“发电机”) 相似. 电动机 5.[2020·福建]《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其 柢指南”.如图所示，“柢”即握柄，是磁体的__(填“N”或 “S”)极.静止时指向地磁场的___(填“南”或“北”)极. S 北 6.[2021·福建]如图所示，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引，请在图中虚线上标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性. 答案：如图所示： 7.[2022·福建节选]在探究声音的传播时，对课本的实验进行 改进，如图所示.为了避免声音通过底部固体传出，利用磁悬 浮装置使发声体悬浮于空中，A磁体上端为N极，则B磁体下端 为__极. N 8.[2020·福建]通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图所示.在图中标出磁感线的方向，并在括号中标出电源的正、负极. 答案：如图所示： 9.[2024·南安模拟]如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中. (1)AB棒的材料是___(填“塑料”“铝”或“陶瓷”). 铝 (2)闭合开关，让AB棒在蹄形磁体中左右运动，灵敏电流计指 针左右偏转，说明_____电路的部分导体在磁场中做_______ _____运动，电路中有感应电流产生. (3)仅将磁体N、S极对调，重复上述实验，是为了探究感应电 流方向与_________的关系. (4)以下利用电磁感应原理工作的装置是__(填字母). A.电铃 B.扬声器 C.电磁起重机 D.动圈式话筒 闭合 切割磁 感线 磁场方向 D $$