重难点09 生活用电和电与磁-2025年中考物理【热点·重点·难点】专练(广东专用)
2025-04-16
|
2份
|
71页
|
406人阅读
|
12人下载
内容正文:
重难点09 生活用电和
考点
三年考情分析
2025考向预测
家庭电路中各元件的连接方式、家庭电路的电路故障分析、 三线插头的接线及作用、触电防护及救援措施、 探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验、 、 、产生感应电流的条件
近三年广东中考物理生活用电和主要以选择题和作图题形式出现,分值约为2-4分,电与磁还会有综合填空题和实验题形式出现,是中考中比较重要的内容。
(1)生活用电:2022年中考考查了 总功率过大对家庭电路的影响;2023年考查了
触电防护及救援措施;2024年考查了三线插头的接线及作用、寻找家庭电路断路的故障点。
(2)电与磁:2022、2023年都
产生感应电流的条件和发电机的构造和工作原理;2024年考查了探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验、设计含有电磁继电器的电路图、 等
1、家庭电路:以作图题考查电路连接,像开关接火线与用电器间、插座“左零右火上接地” ;也会在选择、填空题考电路组成,如判断火线零线、电能表作用。
2、电路故障:结合生活场景,用选择、填空题,依据用电器工作状态和测电笔结果,判断短路、断路位置。
3、安全用电:在选择、填空题判断安全行为,如湿手摸电器、高压线下放风筝的正误,以及触电急救措施。
4、磁现象与磁场:通过选择、填空题考查磁极作用、磁感线,如同名磁极靠近现象,或根据小磁针指向判断磁场方向。
5、电生磁:作图题考安培定则,根据通电螺线管磁极或电流方向完成相关标注;选择、填空题中,结合小磁针分析通电螺线管磁极。
6、 磁场对通电导体作用:在选择、填空题考查电动机原理,如分析能量转化、受力与电流、磁场方向关系,也可能在实验题探究电动机转动因素。
7、电磁感应:以选择、填空题判断感应电流产生,如导体运动能否生电;实验题则考查探究电磁感应的实验操作与结论。
【知识必备】
一、生活用电
1、家庭电路的组成:家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、开关、用电器、插座、导线等组成。
2、家庭电路的各部分的作用
(1)进户线:进户线有两条,一条是端线,也叫火线,一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。火线与地面间的电压为220V;正常情况下,零线之间和地线之间的电压为0V。
(2)电能表:装在家庭电路的干路上,这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
(3)总开关:即闸刀开关或空气开关。安装在电能表后,控制整个电路的通断,以便检测电路更换设备。
(4)保险丝:电路符号:。
①材料:保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。(原因:保险丝电阻较大,使得电能转化为热的功率比较大,保险丝温度易升高,达到熔点后就自动熔断)
②工作原理:当过大的电流通过时,保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点,于是保险丝熔断,自动切断电路,起到保险作用。
③保险丝规格:保险丝越粗,额定电流越大。
④选择:保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑤连接:保险丝应串联在家庭电路的干路上,且一般只接在火线上。
(5)插座:连接家用电器,给家用电器供电。插座有二孔插座和三孔插座。
①二孔插座接线情况(下图):左边孔接零线,右边孔接火线。(左零右火)
②三孔插座接线情况(下图):左边孔接零线,右边孔接火线,上面孔接地线。(左零右火上接地)
(6)家庭电路的连接:各种用电器都是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。
①开关、保险串联后接入火线,不能接入零线。
②螺口灯座的螺旋套只允许接在零线上,绝不允许接在火线上。
(7)测电笔(试电笔):用来辨别火线和零线;种类:钢笔式,螺丝刀式。使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触被测导线,观察氖管是否发光(若发光则被测导线是火线)。
3、家庭电路中电流过大的原因:①短路;②用电器总功率过大。
4、减少电流过大的方法:各种电器分散使用、适当加大线路的线径,减少线路的电耗、线路与电器的绝缘性能要好,避免漏电、大功率电器开关上并联上适宜的电容器,减少开关电器时瞬间电流。
5、家庭电路中触电的情况
(1)单线触电:站在地上的人接触到火线。
(2)双线触电:人同时接触到火线和零线。
6、高压触电的两种方式:高压电弧触电、跨步电压触电。
7、触电急救常识
(1)发现有人触电,不能直接去拉触电人,应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。
(2)发生火灾时,要首先切断电源,决不能带电泼水救火。
(3)为了安全用电,要做到不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
8、在安装电路时,要把电能表接在干路上,保险丝应接在火线上(一根已足够),控制开关也要装在火线上,螺丝口灯座的螺旋套要接在零线上。
9、安全用电原则
(1)不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(2)更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。
(3)不弄湿用电器,不损坏绝缘层。
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
二、电与磁
1、磁现象:磁性、磁体、磁极、磁化、磁场、磁感线等。
(1)磁性:物体能够吸引铁、镍、钴等物质的性质。
(2)磁体:具有磁性的物体叫磁体。它有指向性:指南北。
(3)磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。
(4)磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
2、磁场:在磁体周围存在的一种物质,能使小磁针偏转,这种物质看不见,摸不到,我们把它叫做磁场。磁体周围存在着磁场。
(1)磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
(2)磁场的基本性质:对放入其中的磁体产生磁力的作用。
(3)磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
3、磁感线:描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。
(1)磁体外部的磁感线从N极出发回到S极,在磁体内部从S极出发回到N极。
(2)磁体周围的磁感线是立体分布的,磁感线的疏密程度表示磁性强弱。
(3)磁感线是空间立体分布,是一些闭合曲线,在空间不能断裂,任意两条磁感线不能相交。
(4)磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。
(5)磁场存在于磁体周围,是真实存在的,而磁感线是为了形象描述磁场虚构的。
4、地磁场:地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理位置的北极附近。
(1)指南针属于磁体,静止时,总是指南北方向,是因为受到了地磁场的作用。
(2)地磁的南北极与地理的南北极并不重合,它们的交角称磁偏角,这一现象是我国宋代学者沈括最早记述的。
5、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场(电能生磁),是由丹麦物理学家奥斯特发现的。
6、通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似,两端的极性与螺线管中的电流方向有关。
7、安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中的电流方向,则大拇指所指的那端就
是通电螺线管的N极。
8、通电螺线管的性质:通过电流越大,磁性越强;线圈匝数越多,磁性越强;插入软铁芯,磁性大大增强;通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
9、电磁铁:电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。
(1)电磁铁的特点:磁性的有无可由电流的通断来控制;磁性的强弱可由改变电流大小或线圈的匝数来调节;磁极可由电流方向来改变。
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素:①电流大小;②有无铁芯;③线圈匝数的多少。
(3)电磁铁的应用:电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。
10、电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。
(1)工作原理:当较低的电压加在接线柱D、E两端,较小的电流流过线圈时,电磁铁把衔铁吸下,使B、C两个接线柱所连的触点接通,较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。
(2)作用:实现远距离操作;利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流;实现自动控制。
11、磁场对电流的作用:通电导体在磁场中受磁力的作用。
(1)能的转化:电能转化为机械能。
(2)受力方向(利用左手定则判定):跟电流方向和磁感线方向有关。
12、电动机
(1)基本结构:转子(线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器。
电刷的作用:与半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
换向器的作用:使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。
(2)工作原理:电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。
(3)通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大,受力越大),磁场的强弱(磁性越强,受力越大)和线圈的匝数(匝数越大,受力越大)有关。
(4)应用:直接电动机:(电动玩具、录音机、小型电器等);交流电动机:(电风扇、洗衣机、家用电器等)。
13、 电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流(磁生电),是由英国物理学家法拉第发现的。
(1)产生感应电流的条件:a、电路必须闭合;b、只是电路的一部分导体切割磁感线运动。
(2)感应电流的方向:跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。
15、发电机
(1)工作原理:发电机是根据电磁感应原理工作的,交流发电机主要由定子和转子组成。
(2)交流电:电流方向作周期性改变的电流。
(3)直流电:电流方向不改变的电流。
(4)产生的感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数(导体的长度)有关。
(5)周期(T)、频率(f):我国交流电周期是0.02s,频率为50Hz(每秒内产生的周期性变化的次数是50次),每秒电流方向改变100次。
【重难解读】
1、生活用电
(1)重点:熟悉家庭电路构成、安全用电知识,能判断用电行为安全性。
(2)难点:分析家庭电路故障,理解保护装置原理、合理选择规格。
2、电与磁
(1)重点:掌握磁现象、通电螺线管磁场,熟知发电机、电动机原理。
(2)难点:把握电磁感应、磁场对导线作用的方向关系,解释生活电磁现象。
一、三线插头的接线及作用(4小题)
1.(2024·广东肇庆·二模)将电灯、开关或插座接入家庭电路中,接线正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.根据安全用电的原则,开关和电灯要串联,开关要先接在火线上,然后火线进入螺口灯泡顶端的金属点,最后螺口灯泡的螺旋套要接在零线上;A图从灯口出来的线接在了地线上,B图开关接在了零线上,故AB错误;
CD.三孔插座的接法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,故C正确,D错误。
故选C。
2.(2024·广东惠州·二模)“从生活走向物理,从物理走向社会”是我们学习物理的基本理念。根据你所学的家庭电路知识判断图中错误的是( )
A.图中的三孔插座对应用电器的三线插头,插头上最上面的那条导线与用电器的外壳相连
B.只要拿着试电笔接触火线,其内部的氖管就会发光
C.图中带开关的灯泡接法是错误的
D.图中的灯泡、两孔插座是并联关系
【答案】B
【详解】A.图中的三脚插座对应用电器的三线插头,插头最上面的那条导线与用电器的外壳相连,这样可以防止因外壳漏电发生触电,故A正确,不符合题意;
B.测电笔使用正确时,手接触笔尾金属体,测电笔与火线相连,氖管能发光,如果使用不正确,则氖管不能发光,故B错误,符合题意;
C.开关应接在火线与灯泡之间,图中开关接到零线上,是错误的,故C正确,不符合题意;
D.家庭电路中各用电器工作过程中互不影响,所以用电器、插座之间都是并联连接,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.(2024·广东深圳·中考真题)结合生活,回答下列问题:
(1)细心的视枧同学发现插头上的①比较长,应该连接家庭电路 线;
(2)视枧同学煮粽子时闻到粽子的香味,说明分子热运动与 有关;
(3)白气是水蒸气 形成的(填物态变化名称),过程中 (选填“吸热”或“放热”)
【答案】 地 温度 液化 放热
【详解】(1)[1]插头上的①比较长,是为了保证在插电源插头时最先接触地线,在拔电源插头时最后分离地线,从而更好起到地线保护作用。
(2)[2]思考乐视枧同学煮粽子时闻到粽子的香味,说明分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
(3)[3][4]白气是水蒸气遇冷液化形成的,液化放热。
4.(2024·广东·模拟预测)如图甲所示是某电热器的工作原理图,它的工作电压是220V,R1、R2是发热电阻,且R1=R2=48.4Ω。根据原理图可知当旋钮开关旋到位置T时,电热器处于 (选填“高温挡”或“低温挡”),此情况下通电1min产生的热量是 J;这台电热器配备一个三脚插头,如图乙所示,应该将电路图中的A线接到插头的 (选填“G”“L”或“N”)脚。
【答案】 低温挡 30000 L
【详解】[1]由图甲知道,当旋钮开关旋到位置T时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由知道,电路中的总功率最小,电热器处于低温挡。
[2]根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻
通过1min产生的热量
[3]家庭电路中,三脚插头有三条线,其中一条接火线,通常标有“L”字样,故应将火线接到插头的L脚。
二、家庭电路故障分析(5小题)
5.(2024·广东广州·中考真题)如图,某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S,LED灯发光、电风扇正常工作,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障,电风扇停止工作,LED灯仍发光,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光。该故障是( )
A.电风扇短路 B.插座两孔短路
C.输电线甲a、b两点之间断路 D.输电线甲b、c两点之间断路
【答案】D
【详解】闭合开关S时,LED灯发光、电风扇正常工作,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光,说明右孔与火线相连,则乙是火线,甲是零线。
A.若电风扇短路,LED灯与电风扇并联,电路处于短路状态都不能工作,故A不符合题意;
B.若插座两孔短路,电路处于短路状态,电风扇和LED灯均不能正常工作,故B不符合题意;
C.若输电线甲a、b两点之间断路,电风扇和LED灯均不受影响,仍能正常工作,插座的左孔没有与火线相连,用试电笔检测插座左孔时氖管不发光,故C不符合题意;
D.若输电线甲b、c两点之间断路,LED灯不受影响,仍能正常工作,b点之前的进户零线断路,则电风扇停止工作,此时插座的左右两孔均与火线相连,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光。故D符合题意。
故选D。
6.(2024·广东茂名·二模)小明新家刚装修完,家中部分电路如图所示。验收时,小明闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,他用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔氖管都发光。若故障只有一处,下列说法正确的是( )
A.故障是L的灯丝断了
B.故障是L短路了
C.若此时站在地上的人接触c点,不会发生触电危险
D.断开开关S,用测电笔测试插座左孔,测电笔氖管不会发光
【答案】D
【详解】闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,说明灯泡和火线和零线不能构成通路。可能是火线断路,可能是零线断路。
A. 若故障是L的灯丝断了,用测电笔测试左孔时,氖管不会发光,故A错误;
B. 若故障是L短路,保险丝会熔断,插座两个孔均不会发光,故B错误;
C. 插座的左孔能够使氖管发光,说明与火线连通,则c点也与火线连通,若此时站在地上的人接触c点,火线、人体和大地之间构成回路,会发生单线触电事故,故C错误;
D. 插座的左孔能够使氖管发光,是通过灯所在支路与火线连通的,当断开开关S,则与火线断开,左孔不会使氖管发光,故D正确。
故选D。
7.(2024·广东深圳·模拟预测)家庭电路的部分电路图如图所示(电路连接正确),只闭合开关,灯正常发光,再闭合开关,灯立刻熄灭,也不发光,检查发现熔丝熔断,则故障原因可能是( )
A.灯短路 B.灯断路
C.灯短路 D.灯断路
【答案】C
【详解】只闭合开关,灯正常发光,说明所在支路正常。再闭合开关,灯立刻熄灭,也不发光,检查发现熔丝熔断,说明造成了电路中电流过大,则可能是灯发生了短路。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8.(2024·广东惠州·模拟预测)如图所示,小明同学在搬新家之前,用自己所学的知识对新家的电路进行检测。他断开所有的用电器和总开关。将火线上的保险丝取下,换上一只额定电压为220V的灯泡L0,并闭合总开关。
(1)若闭合S1,L0不亮,说明该支路 ;
(2)若闭合S2,L0正常发光,说明该支路 ;
(3)若闭合S3,L0发暗红色的光,说明该支路 (选填正常,开路或短路)。
【答案】 开路 短路 正常
【详解】(1)[1]若闭合S1,灯泡L1与检测灯L0串联,检测灯L0不能发光,说明电路不通,所以论该支路发生断路故障是该支路开路。
(2)[2]若闭合S2,灯泡L2与检测灯L0串联,此时检测灯L0正常发光,说明检测灯泡两端电压等于额定电压,即灯泡L2两端电压为0V,所以该支路发生短路故障是该支路短路。
(3)[3]若闭合S3,灯泡L3与检测灯L0串联,此时检测灯泡L0发光较暗,说明该电路通路,因串联分压导致灯泡两端电压小于额定电压,所以该支路是正常的。
9.(2024·广东韶关·一模)用测电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是 (“火线”或“零线”)。如图所示,闭合开关后,电灯正常发光,能使氖管发光的点为 (“a”或“b”或“a和b”);电灯工作一段时间后忽然熄灭,用测电笔测试图中的a、b两点,氖管都发光,则故障为 (“火线”或“零线”)断路。
【答案】 火线 b 零线
【详解】[1]当测电笔的氖管发光,则说明测电笔的笔尖金属体接触的是火线,因为火线带电。
[2]用测电笔分别接触a、b点,b点与火线接触,所以氖管发光,a点与零线相连,所以氖管不发光。
[3]电灯工作一段时间后忽然熄灭,用测电笔测试图中的a、b两点,氖管都发光,这说明两点都与火线之间是接通的,则故障为零线断路。
三、家庭电路作图(4小题)
10.(2024·广东·中考真题)(1)如图所示,小球漂浮在水面,请在O点画出小球受到的重力G和浮力F的示意图。
(2)如图所示,一束光经O点从空气斜射入水中,请画出法线及大致的折射光线。
(3)图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下,请在图乙中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)乒乓球漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上,作用点都画在O点,故作图如下:
(2)过入射点O且垂直于分界面的直线称为法线,由空气斜射入水中,折射角小于入射角,折射光线靠近法线。光路如下图所示:
(3)开关在干路上,指示灯与三孔插座并联,为了保护电路,开关需要接在火线上,三孔插座遵循左零右火中接地的原则连接,故如图所示:
11.(2024·广东东莞·二模)如图是宾馆台灯和电视的床头柜开关控制电路,其中S1为旋钮开关,单独控制台灯,S2单独控制电视插座,请将电路图连接完整。
【答案】
【详解】S1为旋钮开关,单独控制台灯,S2单独控制电视插座,火线先进S1,然后接入灯泡,而零线直接接入灯泡;开关S2应与插座串联,开关接火线,电视插座直接接零线,如图所示:
12.(2024·广东揭阳·一模)(1)如图所示,画出点光源发出的两束光通过凹透镜后的折射光线。
(2)如图,质量忽略不计的硬棒能绕点转动,在点挂一物体。在点施加力时,棒刚好处于静止状态。请画出的力臂以及在点画出作用在杠杆上最小的动力。
(3)如图甲为某品牌带指示灯插座,使用中发现:开关断开时,指示灯不发光,插座不能提供电压;开关闭合时,指示灯发光,插座提供电压;如果指示灯损坏,开关闭合时,插座也能提供电压。请根据要求和安全用电原则在图乙中完成电路连接。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点;指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴,如下图
(2)从支点O作F2的力的作用线的垂线,该垂线段为F2的力臂L2;由杠杆平衡条件知道,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在最O点,因此OB作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向上,如下图
(3)指示灯损坏,开关闭合时,插座也能提供电压,说明指示灯与插座互不影响是并联的;开关断开时,指示灯不发光,插座不能提供电压;开关闭合时,指示灯发光,插座提供电压,说明开关在干路上控制插座和指示灯,且开关应先接在火线上;三孔插座的连接方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;由此连接电路如下图
13.(2024·广东汕头·一模)
(1)图1小亮同学正用100N的力,沿水平方向推一重为200N的箱子,可箱子纹丝不动,请画出此时箱子在水平方向上的受力示意图;
(2)图2甲是“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”的画面。图2乙,点表示水中“蜻蜓”的位置,请画出蜻蜓位置A和光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图;
(3)图3是某插排内部除了三孔插座外,还内置了一个USB供电模块,通过两根线和家庭电路相连,三孔插座和供电模块由总开关控制,请用笔画线代替导线将电路图补充完整。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小亮同学正用100N的力,沿水平方向推一重为200N的箱子,可箱子纹丝不动,此时箱子受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向右的推力、水平向左的摩擦力,在这4个力的作用下处于平衡状态,则竖直方向为一对平衡力,大小相等;水平方向为一对平衡力,大小相等,作用点均在物体的重心上,作图如下所示:
(2)由题可知,A'的位置是蜻蜓通过水面所成的像,则眼睛与虚像的连线与水面的交点为反射点(入射点)、连接反射点和眼睛可得反射光线,如下图所示:
(3)由题意可知,三孔插座和供电模块可以独立工作,两者互不影响,应并联;三孔插座的正确接法 是左零右火上接地;三孔插座中间孔接地线,而三孔插座和供电模块由总开关控制,所以总开关在干路上,由安全用电的原则,总开关应接在火线上,三孔插座的左侧孔与USB模块的另一接线处接零线,如下图所示:
四、安全用电(4小题)
14.(2023·广东深圳·中考真题)下列符合安全用电常识的是( )
A.用专用充电桩给电动车充电 B.亮亮同学更换灯泡无需断开开关
C.电器起火可以用水灭火 D.导线绝缘层破损只要不触碰就可以继续使用
【答案】A
【详解】A.用专用充电桩给电动车充电,防止电流过大,引起火灾,故A符合题意;
B.更换灯泡必须断开开关,防止发生触电事故,故B不符合题意;
C.由于水是导体,所以电器起火不能用水灭火,防止触电,故C不符合题意;
D.导线绝缘层破损,会造成短路,不能继续使用,故D不符合题意。
故选A。
15.(2024·广东深圳·一模)近年,由于电热水器使用不当,在淋浴时触电事故频发。下列关于电热水器的安装、使用的说法正确的是( )
A.为电热水器单独安装一个空气开关,可以在人触电时迅速切断电路
B.发现有人使用电热水器淋浴触电,应立即切断总开关
C.安装电热水器时,不需要接地线
D.选购优质零件,无需定期检修也可以防止由于零件老化引起的触电事故
【答案】B
【详解】A.空气开关在电流过大时才会断开,为电热水器单独安装一个空气开关,不能在人触电时迅速切断电路,故A错误;
B.发现有人使用电热水器淋浴触电,应立即切断总开关,使人脱离电路,然后再进行施救,故B正确;
C.安装电热水器时,需要接地线,防止外壳漏电时发生触电事故,故C错误;
D.选购优质零件,也需要定期检修,防止由于零件老化发生触电事故,故D错误。
故选B。
16.(2024·广东汕头·二模)如图,关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.图甲:电灯、开关的连接符合安全用电原则 B.图乙:空气开关跳闸,一定是电路短路
C.图丙:同一个插线板可以同时使用多个用电器 D.图丁:人站在绝缘木凳上会触电
【答案】D
【详解】A.为了保证用电安全,家庭电路中控制灯泡的开关应接在火线和灯泡之间,图甲中,电灯、开关的连接不符合安全用电原则,故A错误;
B.空气开关跳闸,可能是家庭电路发生短路造成的,也可能是用电器总功率过大造成的,故B错误;
C.同一个插线板同时使用多个用电器,可能导致用电器总功率过大而引起插线板电源线的总电流过大,使得导线中产生的热量较多而导致线路老化,甚至发生火灾,故C错误;
D.人站在绝缘板凳上,双手同时触摸火线、零线,火线与零线之间有220V的电压,人体是导体,火线、人体、零线之间会形成电流通路,有很大的电流流经人体,人会触电。故D正确。
故选D。
17.(2024·广东汕头·二模)如图所示的情境,符合安全用电要求的是( )
A.在高压线下钓鱼
B.用湿抹布擦亮着的灯
C.使用绝缘皮破损的电器
D.三孔插座接地
【答案】D
【详解】A.人应远离高压装置,若人靠近高压带电体会造成触电,不能在高压线下钓鱼,故A不符合题意;
B.湿布容易导电,用湿布擦发光的灯,可能会发生触电事故,故B不符合题意;
C.使用绝缘皮破损的插头,人很容易接触到火线而发生危险,故C不符合题意;
D.三孔插座必须接地,否则用电器漏电时外壳带电,会发生触电事故,故D符合题意。
故选D。
五、磁体周围磁感线的分布情况(3小题)
18.(2022·广东广州·中考真题)放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示,三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑,则S极被涂黑的小磁针是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【详解】由于磁场方向的规定,小磁针静止时N极所指向的方向为磁感线的方向。
假设条形磁体左侧是N极,则磁感线由左端出发指向右侧,由图知道,甲丙的左侧是N极,乙丁的右侧是N极,由图知道,假设不符合题意;
假设条形磁体右侧是N极,则磁感线由右端出发指向左侧,由图知道,甲丙的右侧是N极,乙丁的左侧是N极,由图知道,假设符合题意,且被涂黑S极的小磁针是甲,故A符合题意。
故选A。
19.(2024·广东汕尾·模拟预测)圆纸盒内藏着一条形磁铁,纸盒周围小磁针(涂黑端为N极)静止时的指向如图所示,下列能正确反映盒内条形磁铁放置情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由盒子周围的小磁针静止的指向可知,盒内磁体的磁感线是从右下方出来、回到左上方,所以磁体的N极指向右下方、S极指向左上方,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
20.(2024·广东广州·一模)一条形磁铁附近有一个小磁针,小磁针静止时的指向如图1所示。请在图1中标出小磁针的N极 ;若此条形磁铁断成两部分,把小磁针放在其中一部分旁,如图2所示,则小磁针将 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动后静止。
【答案】 顺时针
【详解】[1] 条形磁铁左端为S极,根据异名磁极相互吸引可知小磁针左端为N极,作图如下:
[2] 如图2,断掉的条形磁铁左端为S极,则右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知小磁针将顺时针转动后静止。
六、奥斯特实验与 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系(7小题)
21.(2024·广东汕尾·二模)图中磁悬浮音响的工作原理如图所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.电源的左端为正极
B.通电螺线管的上端为S极
C.音响是通过异名磁极互相排斥实现“漂浮”的
D.向右移动滑片P,可以增加音响“漂浮”的高度
【答案】B
【详解】ABC.磁悬浮音响稳定地“漂浮”起来,其利用的工作原理是同名磁极互相排斥,磁悬浮音响的下端是磁铁的S极,所以通电螺线管的上端为S极,则由安培定则可知,电流从电磁铁的上端流入,下端流出,电源的右侧为正极,故AC错误,B正确;
D.若要增加玩偶“漂浮”的高度,可将滑片P向左移动加以调节,使电路中的电阻变小,电流变大,电磁铁磁性增强,故D错误。
故选B。
22.(2024·广东·模拟预测)如图所示,闭合开关,小磁针N极指向右,下列操作能改变小磁针N极指向的是( )
A.调换电源的正、负极 B.增大电源电压
C.向右移动滑动变阻器滑片 D.向左移动滑动变阻器滑片
【答案】A
【详解】A.通电螺线管外的磁场方向与电流方向有关,调换电源的正、负极,可以改变电流方向,从而改变磁场方向,使小磁针N极指向改变。故A符合题意;
BCD.增大电源电压、移动滑动变阻器的滑片只能改变电路中的电流大小,不能改变电流方向,所以不能改变通电螺线管外磁场方向,小磁针N极指向不会改变,故BCD不符合题意。
故选A。
23.(2024·广东深圳·三模)科技节上有一个“听话”的小瓶子,调节滑片P,能让敞口的小瓶子在水中上浮、下沉或悬停,如图所示,闭合开关S,移动滑片P,使小瓶子悬停。下列分析正确的是( )
A.电磁铁的右端为N极 B.此时,小瓶子所受重力大于浮力
C.若滑片P向左移,则活塞向左移 D.若小瓶子下沉,则桌面所受压力变小
【答案】A
【详解】A.由题图可知,该电路为串联电路,电流从螺线管的右侧流入,根据安培定则可知,电磁铁的右端是N 极,故A正确;
B.小瓶子悬停,即悬浮在水中,根据物体的浮沉条件可知,小瓶子所受重力等于浮力,故B错误;
C.若将滑动变阻器滑片P向左移,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据欧姆定律可知,电路的电流变大,电磁铁的磁性变强,电磁铁与磁铁排斥作用变大,活塞向右运动,故C错误;
D.若小瓶子下沉,小瓶子所受的重力大于其所受的浮力,但由于整个容器的重力不变,对桌面的压力不变,即桌面所受压力不变,故D错误。
故选A。
24.(2023·广东·中考真题)如题图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,静止时,小磁针 极指南;当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ;断开电路,小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
【答案】 S 磁场 会
【详解】[1]地球本身是个磁体,地球周围存在磁场,地磁北极在地理南极附近,根据异名磁极相互吸引的特性,静止时,在地磁场的作用下,小磁针的南极指向地磁北极,即地理南极。
[2]当导线与电池接触时,形成闭合回路,导线中有电流通过,此时,小磁针发生偏转,即小磁针受到磁场力的作用,说明通电导线周围存在磁场。
[3]断开电路,电路中没有电流通过,小磁针在地磁场的作用下会回到原来的位置。
25.(2024·广东汕尾·二模)指南针是我国古代的四大发明之一、我国古代就利用司南来辨别方向,司南是现代所用的指南针的始祖。司南之所以能指示方向,是因为我们生活的地球本身就是一个大磁体,周围存在 。静止时,司南的长柄(柢)(见图1)指向地理的南方(柢)应为该磁体的 (选填“N”或“S”)极。如图2所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,当导线与电池触接时;断开电路,小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
【答案】 磁场 S 会
【详解】[1]我们生活的地球本身就是一个大磁体,磁体的周围存在磁场,地球的周围存在地磁场。
[2]磁勺的勺柄指南,根据地磁的N极在地理的南极附近,因此勺柄为该磁体S极。
[3]当导线与电池触接时,导体周围存在着磁场,小磁针发生偏转,断开电路,导线周围的磁场消失,小磁针受地磁场的作用,会回到原来的位置。
26.(2024·广东·一模)如图所示,使导线与电池触接,电路连通的瞬间磁针发生偏转。这一现象不仅能说明通电导线周围存在 ,还可以说明力可以改变物体的 。若将导线绕成螺线管并通电,如图乙所示,则通电螺线管的A端是 极。
【答案】 磁场 运动状态 S/南
【详解】[1]在实验中,当导线接触电池通电时,可以看到小磁针发生偏转,即小磁针受到磁场力的作用,说明通电导线周围存在磁场。
[2]小磁针受到磁场力的作用,由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]电流从通电螺线管的右侧流入,左侧流出,根据安培定则可知,通电螺线管的A端是S极。
27.(2024·广东湛江·二模)如题图甲所示,导线通电之前,处于静止状态的小磁针S极所指的方向是地理的 极;导线通电瞬间,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ,若将导线绕成螺线管并通电,如图乙所示,则通电螺线管的B端是 极。
【答案】 南 磁场 N
【详解】[1]地球是个巨大的磁体,磁体周围的磁感线是从N极出发回到S极,所以地球这个巨大磁体周围的小磁针N极指向地磁S极,指向地理北极附近,小磁针的S极指向地磁N极,指向地理南极附近。
[2]在实验中,当导线接触电池通电时,可以看到小磁针发生偏转,即小磁针受到磁场力的作用,说明通电导线周围存在磁场。
[3]由图乙可知,电流从通电螺线管的右侧流入,左侧流出,根据安培定则可知,通电螺线管的B端是N极。
七、探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验(5小题)
28.(2024·广东广州·三模)图所示的实验中,所用电源电压不变,相同的铁钉吸引了不同数量的大头针。图中的情景能否得到电磁铁磁性强弱与电流强弱的关系?
答: (选填“能”或“不能”);若能,请写出实验结论;若不能,请补充实验步骤: 。
【答案】 不能 见解析
【详解】[1][2]图中的情景中,三个电磁铁串联,电流相等,根据控制变量法,不能得到电磁铁磁性强弱与电流强弱的关系,不能得出实验结论。需要改变电流的大小,重复实验得出实验结论,需补充的实验步骤是:多次调节滑动变阻器滑片,记下电流表不同的示数,并观察铁钉吸引大头针的数目。
29.(2024·广东广州·中考真题)在学习“电与磁”后,某小组做了如下实验研究。
(1)如图甲,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,则a端是指南针的 (选填“N极”“S极”),这是因为地球周围存在 ;
(2)为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请完成下列实验内容:
①如图乙,漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁,将它平行指南针放置在木板上;
②请用笔画线表示接线,按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路(有部分导线已连接)。要求如下:
Ⅰ.合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方;
Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小;
③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请设计记录实验数据的表格;
④某次实验,电流表示数如图丙,此时电流为 A。
【答案】 N极 磁场 见解析 0.6
【详解】(1)[1][2]由于地球周围存在磁场,地理的北极是地磁的南极,地理的南极是地磁的北极,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,即a端指向地磁南极,根据磁极间的相互作用可知,a端是指南针的N极。
(2)②[3]合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方,由于a端是指南针的N极,根据磁极间的相互作用可知,吸引大头针的那一端为电磁铁的N极,根据安培定则可知,电流是从吸引大头针的那一端流入,从另一端流出;滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小,根据欧姆定律可知,电路总电阻变大,滑动变阻器连入电路的电阻变大,根据“一上一下”的接法,变阻器的A接线柱连入电路中;由图丙可知,电流表选择大量程接入电路中,图乙实物图连接如图所示
③[4]为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,控制线圈匝数一定,改变电路电流进行多次实验,记录实验数据的表格如下表格所示(线圈匝数一定)
次数
电流大小I/A
吸引大头针数目
1
2
3
④[5]某次实验,电流表示数如图丙,电流表的分度值为0.1A,示数为0.6A。
30.(2024·广东中山·二模)实验小组完成了以下实验:
(1)如图甲所示,物体长度是 cm;温度计示数是 ℃;
(2)如图乙所示,小明测量小车下滑的平均速度,小车从斜面的A点由静止开始下滑,如果测得小车到达C点所用的时间为2s,则AC段的平均速度 m/s;
(3)如图丙所示,小童观察细线OA的方向可判断重力的方向为 。
(4)如图丁,当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙能够吸引大头针的个数将 (选填“增多”或“减小”), 根据图示可知, 电磁铁 (选填“甲”或“乙”) 的磁性强,说明电流相同时,线圈匝数越 ,电磁铁磁性越强。
【答案】 2.40 36 0.4 竖直向下 增多 甲 多
【详解】(1)[1]刻度尺的分度值为0.1cm,物体的长度为2.40cm。
[2]温度计的分度值为1℃,温度计的示数为36℃。
(2)[3]小车到达C点时运动的路程为80.00cm=0.8m,故AC段的平均速度为
(3)[4]由图可知,木板倾斜后细线仍在竖直方向,故可以判断重力的方向为竖直向下。
(4)[5]当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值减小,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,所以电磁铁甲、乙能够吸引大头针的个数将增多。
[6]由图可知,甲吸引的大头针更多,说明甲的磁性更强。
[7]由图可知,甲的线圈匝数更多,磁性更强,说明电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
八、电磁继电器的结构、原理与工作示意图(7小题)
31.(2024·广东揭阳·一模)如图是小敏设计的汽车尾气中 CO 排放量的检测电路。当 CO 浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻 R1 阻值随 CO 浓度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.电铃应接在B和D之间
B.当 CO 浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,电源电压 U1 会减小,报警时 CO 最小浓度比设定值低
D.为使该检测电路在 CO 浓度更低时报警,可将 R2 的滑片向下移
【答案】A
【详解】AB.当CO浓度升高超过设定值时,R1阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性增强,将衔铁吸下来,B和D所在的电路被接通,此时电铃发声报警,因此电铃应接在B和D之间,故A正确,B错误;
C.电源电压U1减小,报警时控制电路中的电流与原来相等,则电路中的总电阻需减小,R2阻值不变,根据R总=R1+R2可知,则R1阻值比设定值更小,此时CO的最小浓度比设定值高,故C错误;
D.若使检测电路在CO浓度更低时报警,则报警时R1阻值比原设定值大,为保证报警时控制电路中的电流与原来相等,则需要减小R2的阻值,可将R2滑片向上移,故D错误。
故选A。
32.(2024·广东深圳·三模)某种指纹锁原理如图所示,S是指纹开关,电磁继电器中K是轻质弹簧,L是电磁铁,A是带有固定磁极的锁,图中为锁定状态。当指纹匹配时,开关S闭合,门锁打开。下列说法正确的是( )
A.A的左端是S极
B.闭合开关后,电磁铁L上端是N极
C.红灯与电磁铁P是串联的
D.若红灯灯丝烧断,闭合开关后,门锁仍可打开
【答案】C
【详解】A.当开关S闭合时,门锁会打开;根据安培定则,与红灯并联的电磁铁通电后左端是N极,右端是S极,异名磁极相互吸引,A被吸引,门打开,所以A的左端是N极,故A错误;
B.闭合开关后,据安培定则,电磁铁L上端是S极,下端是N极,故B错误;
C.当衔铁被吸引下来后,红灯与电磁铁P的电流只有一条路径,则红灯与电磁铁P是串联的,故C正确;
D.由于红灯与电磁铁P是串联,若红灯灯丝烧断,闭合开关后,电磁铁P没有电流通过,则没有磁性,则门锁不能打开,故D错误。
故选C。
33.(2024·广东江门·三模)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。小明根据所学知识,设计了扶梯工作时的模拟电路。如图所示是扶梯上无人时电路的工作状态,R是压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。当扶梯上有人时,R所受压力增大,控制电路中的电流 ,电磁铁的磁性 ,将衔铁吸下,使动触点与静触点“2”接触,工作电路中的电动机转速 。(以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 变大 变大 变大
【详解】[1][2][3]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,电磁铁的磁性变大,将衔铁吸下,使动触点与静触点“2”接触,工作电路中的电动机转速变大。
34.(2024·广东汕头·二模)如题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。开关闭合后,电磁铁的上端是 极。图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小。当CO2浓度高于某一设定值时,电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”),电铃就会报警。若要在CO2浓度更小时报警,可采取的措施是 (写出一条即可)。
【答案】 N 增强 见解析
【详解】[1]如图所示,电流从电磁铁的下端流入,根据安培定则,右手四指顺着电流方向握住螺线管,大拇指所示的方向为N极,故电磁铁的上端是N极。
[2]图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小。当CO2浓度增高时,R1电阻变小,电路中电流变大,电磁铁磁性增加,高于某一设定值时,吸引衔铁向下运动,接通电铃,电铃就会报警。
[3]由于吸引衔铁向下运动需要的磁性一定的,即电流大小相同,总电阻不变,若要在CO2浓度更小时报警,则R1的阻值偏大,可以将R2的阻值调小一些,或直接增加电源电压,提高等情况下电路中电流。
35.(2024·广东·中考真题)我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜,潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。某科创小组设计了氧气浓度报警装置,其简化电路(未连接完整)如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻,其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关,当氧气浓度时,绿灯正常发光;当时,红灯正常发光。已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V,电磁铁线圈的电阻忽略不计。
(1)“奋斗者”号下潜过程中,受到海水的压强变 ;
(2)电解水制备氧气的过程中,电能主要转化为 能;
(3)图甲中的A灯为 (选填“红”或“绿”)灯;
(4)闭合开关S,当时,通过电磁铁线圈的电流为 A;
(5)请根据文中信息,用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整,要求导线不能相交(为接线柱)。
【答案】 大 化学 绿 0.1
【详解】(1)[1]根据可知,“奋斗者”号下潜过程中,深度变大,受到海水的压强变大。
(2)[2]电解水制备氧气的过程中,消耗电能,产生化学能,电能主要转化为化学能。
(3)[3]如图乙所示,可知,当氧气的浓度升高时,气敏电阻的阻值变大,电磁铁线圈的电阻忽略不计,控制电路的电源电压不变,故电路中的电流变小,磁性变弱,衔铁弹上去,则A灯接通,此时绿灯发光,故A灯为绿灯。
(4)[4]分析图乙可知,气敏电阻的阻值变化量与氧气的浓度变化量的比值是一个定值,该定值为
闭合开关S,当时,浓度变化为
则电阻的变化量为
气敏电阻的阻值为
已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V,电磁铁线圈的电阻忽略不计,则通过电磁铁线圈的电流为
(5)[5]电磁继电器需要两个电路,一个是控制电路,一个工作电路,根据题意可知,两个电路共用一个电源,控制电路的重要组成部件为电源、电磁铁、气敏电阻,据此可以画出控制电路,工作电路需要分为两个简单电路,衔铁弹上去时,绿灯亮,衔铁吸下来时,红灯亮,故如图所示:
36.(2022·广东广州·中考真题)汽车启动时,蓄电池向启动电动机M供电、设M两端电压为U,通过M的电流为I,测得U-t和I-t图象如图1。
(1)求t1时M的电功率;
(2)M仅通过导线a、b接入电路,如图2所示,a的电阻为0.001Ω,若通过M的电流为200A。持续0.5s,求此过程
①a两端电压;
②a产生的热量;
(3)一般采用电磁继电器控制M的通断电,利用实验器材模拟汽车启动,简易电路如图3。A与B接触时M通电,请用笔画线完成电路的连接。
【答案】(1)2000W;(2)0.2V,20J;(3)
【详解】(1)由图1可知,t1时刻,U=10V,I=200A,则电动机M的电功率
P=UI=10V×200A=2000W
(2)①a导线与电动机串联,由串联电路中的电流处处相等可得,通过导线a的电流与电动机的电流相等,即Ia=200A,则导线a两端的电压
Ua=IRa=200A×0.001Ω=0.2V
②导线a产生的热量
Qa=(Ia)2Rat=(200A)2×0.001Ω×0.5s=20J
(3)则电磁继电器相当于开关,A与B接触时M通电,A与B断开时M断电,因此将电动机M与A、B触点串联接到蓄电池的正负极上,如图所示:
37.(2024·广东深圳·一模)近年来深圳电动自行车数量急剧增加,电动自行车因具有快捷、经济和环保等优点深受大家喜爱,但同时也带来了严重的安全问题。因此,小明进行了“安全骑行电动自行车”的研究性学习。
(1)骑行电动自行车时不要闯红灯。深圳部分路口有会说话的交通警示器,它在红灯时会语音播报提示“红灯,请勿通行”。这说明声音能传递 ;
(2)骑车时看手机、走神、酒驾等存在很大的安全隐患。若某人骑车以18km/h的速度匀速行驶,看一眼手机用时2s,相当于在无人驾驶状态下行驶了 m;
(3)为了证明骑行电动车时戴头盔的重要性,小明做一个模拟实验:将两个相似鸡蛋分别放在纸筒底座上,左边鸡蛋上方放一个轻质瓶盖,瓶盖内塞入棉花,在两鸡蛋正上方释放相同的铁球,如图甲所示,实验操作有错误的是: ,改正错误后,观察到左边鸡蛋完好,右边鸡蛋破碎。说明左边鸡蛋“戴头盔”后受力面积增大,减小了受到的 (选填“压强”或“压力”),这是保护鸡蛋的原因之一;
(4)超速行驶的电动自行车极易发生交通事故。小明为电动车设计了一个简单的超速报警电路,如图乙所示,它由“传感电路”、“执行电路”组成。传感电路电源电压为12V,R是电阻箱,Rp为可变电阻,图丙是Rp的阻值与车速关系的图像,若通过电磁铁电流必须等于或大于1.2A时,才能启动报警,小明设定速度为30km/h时红灯亮,执行报警,则电阻箱的阻值至少应调到 Ω;为了提高骑行安全,需要速度更小时就能启动报警,可采取的方法是 。
(5)新国标《电动自行车安全技术规范》标准中要求:整车质量不超过55kg,最高车速不超过25km/h,电池电压不超过48V。图丁的电动自行车部分参数如下表所示:
整车质量
50kg
最高车速
25km/h
蓄电池容量
20A·h
充电效率
75%
若质量为60kg的小明骑行该车时,每个轮胎与地面接触的面积为50cm2,g取10N/kg,则该车行驶时对地面的压强为 Pa。电动自行车显示电池电量有80%,小明对其进行充电,充满电需耗电量0.32kW•h,小明认为该电动自行车超标,原因是电池电压为 V。
【答案】(1)信息
(2)10
(3) 未控制铁球下落的高度相同 压强
(4) 4 见解析
(5) 1.1×105 60
【详解】(1)声音既能传递信息,又能传递能量,语音播报提示“红灯,请勿通行”,这说明声音能传递信息。
(2)骑车速度
v=18km/h=5m/s
相当于在无人驾驶状态下行驶的距离
s=vt=5m/s×2s=10m
(3)[1][2]由图甲可知,铁球下落的高度不相等,根据控制变量法可知实验操作错误的是:未控制铁球下落的高度相同;相同的铁球,相同的高度,则铁球对鸡蛋的压力相等,由公式可知,受力面积越大,压强越小。
(4)[1][2]由图乙可知,当速度为30km/h时,可变电阻RP=6Ω,由欧姆定律可得总电阻
所以电阻箱的阻值
R=R总-Rp=10Ω-6Ω=4Ω
由图丙可知,速度越小,Rp电阻值越大,在其他条件不变时,总电阻不变,因此需要减小电阻箱阻值。
(5)[1]电动自行车对地面的压力等于人和车的总重力,即
F=G总=(m人+m车)g=(60kg+50kg)×10N/kg=1100N
受力总面积
S=2×50cm2=100cm2=10-2m2
所以该车行驶时对地面的压强
[2]电动自行车的电量由80%增加到100%,增加了20%,充入电池的电能为
W=0.32kW·h×75%=0.24kW·h=8.64×105J
蓄电池实际储存的电能
W满=5W=5×8.64×105J=4.32×106J
由于电池的容量不变,所以
W满=UIt=U×20A×3600s
U=60V
九、 电动机的工作原理(5小题)
38.(2024·广东广州·二模)某人骑电动车上坡,图是电动车的电动机原理图,线圈逆时针转动到水平位置时,下列说法正确的是( )
A.通过cd段的电流大于ab段的电流
B.ab段受到的力的方向与cd段受到的力的方向相同
C.ab处的磁场方向与cd处的磁场方向相反
D.增大电流可以增大ab段所受的力
【答案】D
【详解】A.串联电路中的电流处处相等,通过cd段的电流等于ab段的电流,故A错误;
BC.通电导体在磁场中受力方向与电流的方向、磁场的方向有关,ab与cd磁场方向相同,电流方向相反,故磁场力的方向相反,故BC错误;
D.磁场力的大小与电流大小和磁场强弱有关,增大电流可以增大ab段所受的力,故D正确。
故选D。
39.(2024·广东中山·一模)如图所示的是有关“电和磁”的实验,下列说法中正确的是( )
A.甲图实验演示的是电磁感应现象
B.乙图实验演示的是发电机的工作原理
C.丙图实验演示的是电动机的工作原理
D.丁图实验说明磁场方向由小磁针决定
【答案】C
【详解】A.甲图实验演示的是奥斯特实验,说明了通电导线周围存在磁场,故A错误;
B.乙图实验线圈通过电流时,发生转动,演示的是电动机的工作原理图,故B错误;
C.丙图实验中导体棒通过电流时,发生运动,说明通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的原理图,故C正确;
D.丁图实验中,小磁针N极的指向就是条形磁铁磁场的方向,磁场方向是客观存在的,不是由小磁针决定,故D错误。
故选C。
40.(2024·广东·中考真题)将自制的电动机接入电路,如图所示,其中支架A是 (选填“导体”或“绝缘体”)。闭合开关,线圈开始转动,磁场对线圈 (选填“有”或“无”)作用力。仅调换磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向 。
【答案】 导体 有 相反
【详解】[1]支架A是铜或者铁这些金属制成的,容易导电,是导体。
[2]闭合开关,线圈开始转动,说明磁场对线圈有力的作用,使线圈运动状态发生改变。
[3]当仅仅调换磁体的磁极时,磁场方向改变,使线圈受力方向改变,所以线圈转动方向与原转动方向相反。
41.(2023·广东广州·中考真题)用电动机竖直提升重物。
(1)图1中重物上升过程经过M、N、O、P点,其速度在MN段不断增大,在NO段不变,在OP段不断减小,忽略空气阻力,则重物在( )
A.MN段动能不变 B.MN段机械能不变
C.NO段机械能增大 D.OP段重力势能减小
(2)图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路,闭合开关,线圈abcd转至图2所示位置,则( )
A.图1中流过ab边的电流方向是从b到a
B.图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C.图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
【答案】 C D
【详解】(1)[1]A.动能与质量、速度有关,质量、速度越大,动能越大。MN段速度增大,质量不变,动能增大,故A不符合题意;
B.MN段动能增大,同时高度升高,质量不变,重力势能增大,所以机械能增大,故B不符合题意;
C.在NO段速度不变,质量也不变,动能不变,但高度升高,重力势能增大,所以在NO段机械能增大,故C符合题意;
D.OP段高度升高,质量不变,所以重力势能增大,故D不符合题意。
故选C。
(2)[2]A.图1中,电流从正极流出,经开关,从a流向b,所以电流方向是从a到b,故A不符合题意;
B.导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关,当磁场方向相同是,电流反向,导体受力也会反向,故图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反,故B不符合题意;
C.把电源的正负极对调再接入电路,闭合开关,ab边的电流方向仍是从a到b,磁场方向没有发生变化,所以图2中,ab边受到磁场作用力的方向与F的相同,故C不符合题意;
D.把电源的正负极对调再接入电路,闭合开关,cd边的电流方向仍是从c到d,与图2中ab电流方向相反,磁场方向没有发生变化,所以图2中,cd边受到磁场作用力的方向与F的相反,故D符合题意。
故选D。
42.(2024·广东汕头·二模)如图所示为电流表的内部结构示意图。接入电路,当有电流通过时,线圈带动指针偏转,其工作原理是通电导线在 中要受到力的作用,将电能转化为 能;测量时必须选择正确的接线柱,因为线圈所受力的方向与 的方向有关。
【答案】 磁场 机械 电流
【详解】[1][2]由图可知,电流表内部有磁体、线圈。当电流通过线圈时,线圈在磁场中受力转动,带动指针偏转,将电能转化为机械能。
[3]线圈在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,在磁场方向一定时,通过线圈的电流方向不同,线圈转动方向不同,所以测量时必须选择正确的接线柱。
十、产生感应电流的条件(8小题)
43.(2023·广东深圳·中考真题)下列现象中可以证明地磁场客观存在的是( )
A.如图A两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引
B.如图B“司南之杓,投之于地,其柢指南”
C.如图C通电螺线管吸引铁钉
D.如图D小白同学制作的手摇发电机
【答案】B
【详解】A.两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引,证明异名磁极相吸引,故A不符合题意;
B.“司南之杓,投之于地,其柢指南”,杓的柄始终指南是受到地磁场的作用,证明地磁场客观存在,故B符合题意;
C.通电螺线管吸引铁钉,证明电流具有磁效应,故C不符合题意;
D.手摇发电机证利用电磁感应现象,证明导体切割磁感线,能产生感应电流,故D不符合题意。
故选B。
44.(2023·广东·中考真题)如题图所示,小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象,下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是( )
A.线圈不动,磁铁快速向上 B.线圈不动,磁铁快速向下
C.磁铁不动,线圈快速向上 D.线圈和磁铁同时同速向上
【答案】D
【详解】A.线圈不动,磁铁快速向上,闭合电路做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流计指针会发生偏转,故A不符合题意;
B.线圈不动,磁铁快速向下,闭合回路做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流计指针会发生偏转,故B不符合题意;
C.磁铁不动,线圈快速向上,闭合回路做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流计指针会发生偏转,故C不符合题意;
D.线圈和磁铁同时同速向上,线圈和磁铁保持相对静止,没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流计指针不会发生偏转,故D符合题意。
故选D。
45.(2022·广东·中考真题)图中的a表示垂直于纸面的一段导线,它是闭合电路的一部分。当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时,不会产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】当闭合电路的一部分导体切割磁感线时,会产生感应电流,而ABC导体都在切割磁感线,而只有D顺着磁感线运动,不会切割磁感线,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
46.(2024·广东东莞·一模)电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购买电子车票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图是乘客“刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路就会产生电流,从而识别乘客身份。下图中能说明这一原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,刷身份证时会产生感应电流,即由磁产生电,有感应电流产生,所以其工作原理为电磁感应现象。
A.图中有电源,为电动机的工作原理,是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的,故A不符合题意;
B.图中没有电源,为发电机的工作原理,是根据电磁感应现象制成的,故B符合题意;
C.图示的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系,运用了电流的磁效应,故C不符合题意;
D.图示为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故D不符合题意。
故选B。
47.(2024·广东广州·三模)图中,MN连接电源,闭合开关后,导体棒AB 向左运动,若将蹄形磁体的N、S极对调,导体棒AB将向 运动;MN换接灵敏电流计,闭合开关后,当导体棒AB做 运动时,能观察到灵敏电流计指针偏转,请说出一个此现象在生活中的应用: 。
【答案】 右 切割磁感线 发电机
【详解】[1] MN连接电源,闭合开关后,导体棒AB 向左运动,若将蹄形磁体的N、S极对调,磁场方向改变,导体棒AB受到的磁力方向改变,导体棒AB将向右运动。
[2]MN换接灵敏电流计,闭合开关后,当导体棒AB做切割磁感线运动时,会产生感应电流,能观察到灵敏电流计指针偏转。
[3]发电机时利用电磁感应现象原理工作的,是利用闭合电路中的部分导体切割磁感线,产生感应电流。
48.(2024·广东佛山·模拟预测)如图所示,将一条形磁体迅速向下插入线圈中,观察到桌面上静止的小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ,此时 (选填“磁体”或“线圈”)相当于电源。若接着迅速向上拔出磁体,则小磁针 (选填“会”或“不会”)偏转。
【答案】 磁场 线圈 会
【详解】[1]将一条形磁体迅速向下插入线圈中,观察到桌面上静止的小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁力的作用,说明通电导线周围存在磁场。
[2]此时线圈相当于电源,磁体迅速向下插入线圈中,产生感应电流,将机械能转化为电能。
[3]接着迅速向上拔出磁体,磁体做切割磁感线运动的方向相反,产生感应电流的方向相反,电流周围的磁场方向相反,所以小磁针会发生偏转,偏转方向与原来相反。
49.(2022·广东广州·中考真题)某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1
(1)该LED在两次实验中发光情况如图2所示,两次实验线圈均在转动,线圈1顺时针转动,由此可知线圈2 转动(选填“顺时针”“逆时针”)。
(2)如图3,导体棒a与该LED相连;在某磁场中,使a垂直于纸面左右往复运动(虚线为运动轨迹),LED交替发出红、黄光,则该过程a中电流方向 (选填“不变”“变化”),该磁场可能的分布包括图4中哪些选项 ?
【答案】 顺时针 变化 ①③④
【详解】(1)[1]某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1,电流方向不同,LED灯发光颜色不同,由图可知,两次灯光颜色不同,证明线圈中的电流方向不同,而电流方向和磁场方向和线圈转动方向有关,两图中磁场方向不同,故线圈转动方向相同,这样会导致电流方向不同。故线圈也顺时针转动。
(2)[2]电流方向不同,LED灯发光颜色不同,LED交替发出红、黄光,则该过程a中电流方向变化。
[3]由电磁感应现象可知,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,所以①③④符合题意,②不符合题意。
故选①③④。
50.(2024·广东云浮·一模)小明和小红用图甲所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
序号
开关状态
导体运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
断开
下、左右运动
不偏转
2
闭合
不运动
不偏转
3
闭合
上下运动
不偏转
4
闭合
水平向左
向右偏转
5
闭合
水平向右
向左偏转
(1)断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针 (会/不会,下同)偏转;闭合开关,让导体在蹄形磁场中竖直上下运动,电流计指针 偏转;
(2)小明和小红将实验过程中的现象记录在上表中。根据实验现象,初步得出电路中产生感应电流的条件: 电路的一部分导体在磁场中做 运动。在该过程中,主要将机械能转化为 能。
【答案】(1) 不会 不会
(2) 闭合 切割磁感线 电
【详解】(1)[1]图示中,导体ab在蹄形磁体中左右运动时,做切割磁感线运动,但开关断开,导体所在的回路不是闭合回路,电流计指针不会偏转。
[2]导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动时,不是做切割磁感线运动,没有感应电流产生,电流计指针不会偏转。
(2)[1][2]根据表格可知,AB棒磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,所以可以得出结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中才会产生感应电流。
[3]在该过程中,消耗机械能,产生电能,所以是将机械能转化为电能。
1 / 6
学科网(北京)股份有限公司
$$
重难点09 生活用电和
考点
三年考情分析
2025考向预测
家庭电路中各元件的连接方式、家庭电路的电路故障分析、 三线插头的接线及作用、触电防护及救援措施、 探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验、 、 、产生感应电流的条件
近三年广东中考物理生活用电和主要以选择题和作图题形式出现,分值约为2-4分,电与磁还会有综合填空题和实验题形式出现,是中考中比较重要的内容。
(1)生活用电:2022年中考考查了 总功率过大对家庭电路的影响;2023年考查了
触电防护及救援措施;2024年考查了三线插头的接线及作用、寻找家庭电路断路的故障点。
(2)电与磁:2022、2023年都
产生感应电流的条件和发电机的构造和工作原理;2024年考查了探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验、设计含有电磁继电器的电路图、 等
1、家庭电路:以作图题考查电路连接,像开关接火线与用电器间、插座“左零右火上接地” ;也会在选择、填空题考电路组成,如判断火线零线、电能表作用。
2、电路故障:结合生活场景,用选择、填空题,依据用电器工作状态和测电笔结果,判断短路、断路位置。
3、安全用电:在选择、填空题判断安全行为,如湿手摸电器、高压线下放风筝的正误,以及触电急救措施。
4、磁现象与磁场:通过选择、填空题考查磁极作用、磁感线,如同名磁极靠近现象,或根据小磁针指向判断磁场方向。
5、电生磁:作图题考安培定则,根据通电螺线管磁极或电流方向完成相关标注;选择、填空题中,结合小磁针分析通电螺线管磁极。
6、 磁场对通电导体作用:在选择、填空题考查电动机原理,如分析能量转化、受力与电流、磁场方向关系,也可能在实验题探究电动机转动因素。
7、电磁感应:以选择、填空题判断感应电流产生,如导体运动能否生电;实验题则考查探究电磁感应的实验操作与结论。
【知识必备】
一、生活用电
1、家庭电路的组成:家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、开关、用电器、插座、导线等组成。
2、家庭电路的各部分的作用
(1)进户线:进户线有两条,一条是端线,也叫火线,一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。火线与地面间的电压为220V;正常情况下,零线之间和地线之间的电压为0V。
(2)电能表:装在家庭电路的干路上,这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
(3)总开关:即闸刀开关或空气开关。安装在电能表后,控制整个电路的通断,以便检测电路更换设备。
(4)保险丝:电路符号:。
①材料:保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。(原因:保险丝电阻较大,使得电能转化为热的功率比较大,保险丝温度易升高,达到熔点后就自动熔断)
②工作原理:当过大的电流通过时,保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点,于是保险丝熔断,自动切断电路,起到保险作用。
③保险丝规格:保险丝越粗,额定电流越大。
④选择:保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑤连接:保险丝应串联在家庭电路的干路上,且一般只接在火线上。
(5)插座:连接家用电器,给家用电器供电。插座有二孔插座和三孔插座。
①二孔插座接线情况(下图):左边孔接零线,右边孔接火线。(左零右火)
②三孔插座接线情况(下图):左边孔接零线,右边孔接火线,上面孔接地线。(左零右火上接地)
(6)家庭电路的连接:各种用电器都是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。
①开关、保险串联后接入火线,不能接入零线。
②螺口灯座的螺旋套只允许接在零线上,绝不允许接在火线上。
(7)测电笔(试电笔):用来辨别火线和零线;种类:钢笔式,螺丝刀式。使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触被测导线,观察氖管是否发光(若发光则被测导线是火线)。
3、家庭电路中电流过大的原因:①短路;②用电器总功率过大。
4、减少电流过大的方法:各种电器分散使用、适当加大线路的线径,减少线路的电耗、线路与电器的绝缘性能要好,避免漏电、大功率电器开关上并联上适宜的电容器,减少开关电器时瞬间电流。
5、家庭电路中触电的情况
(1)单线触电:站在地上的人接触到火线。
(2)双线触电:人同时接触到火线和零线。
6、高压触电的两种方式:高压电弧触电、跨步电压触电。
7、触电急救常识
(1)发现有人触电,不能直接去拉触电人,应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。
(2)发生火灾时,要首先切断电源,决不能带电泼水救火。
(3)为了安全用电,要做到不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
8、在安装电路时,要把电能表接在干路上,保险丝应接在火线上(一根已足够),控制开关也要装在火线上,螺丝口灯座的螺旋套要接在零线上。
9、安全用电原则
(1)不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(2)更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。
(3)不弄湿用电器,不损坏绝缘层。
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
二、电与磁
1、磁现象:磁性、磁体、磁极、磁化、磁场、磁感线等。
(1)磁性:物体能够吸引铁、镍、钴等物质的性质。
(2)磁体:具有磁性的物体叫磁体。它有指向性:指南北。
(3)磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。
(4)磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
2、磁场:在磁体周围存在的一种物质,能使小磁针偏转,这种物质看不见,摸不到,我们把它叫做磁场。磁体周围存在着磁场。
(1)磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
(2)磁场的基本性质:对放入其中的磁体产生磁力的作用。
(3)磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
3、磁感线:描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。
(1)磁体外部的磁感线从N极出发回到S极,在磁体内部从S极出发回到N极。
(2)磁体周围的磁感线是立体分布的,磁感线的疏密程度表示磁性强弱。
(3)磁感线是空间立体分布,是一些闭合曲线,在空间不能断裂,任意两条磁感线不能相交。
(4)磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。
(5)磁场存在于磁体周围,是真实存在的,而磁感线是为了形象描述磁场虚构的。
4、地磁场:地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理位置的北极附近。
(1)指南针属于磁体,静止时,总是指南北方向,是因为受到了地磁场的作用。
(2)地磁的南北极与地理的南北极并不重合,它们的交角称磁偏角,这一现象是我国宋代学者沈括最早记述的。
5、电流的磁效应:通电导线周围存在磁场(电能生磁),是由丹麦物理学家奥斯特发现的。
6、通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似,两端的极性与螺线管中的电流方向有关。
7、安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中的电流方向,则大拇指所指的那端就
是通电螺线管的N极。
8、通电螺线管的性质:通过电流越大,磁性越强;线圈匝数越多,磁性越强;插入软铁芯,磁性大大增强;通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
9、电磁铁:电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。
(1)电磁铁的特点:磁性的有无可由电流的通断来控制;磁性的强弱可由改变电流大小或线圈的匝数来调节;磁极可由电流方向来改变。
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素:①电流大小;②有无铁芯;③线圈匝数的多少。
(3)电磁铁的应用:电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。
10、电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。
(1)工作原理:当较低的电压加在接线柱D、E两端,较小的电流流过线圈时,电磁铁把衔铁吸下,使B、C两个接线柱所连的触点接通,较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。
(2)作用:实现远距离操作;利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流;实现自动控制。
11、磁场对电流的作用:通电导体在磁场中受磁力的作用。
(1)能的转化:电能转化为机械能。
(2)受力方向(利用左手定则判定):跟电流方向和磁感线方向有关。
12、电动机
(1)基本结构:转子(线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器。
电刷的作用:与半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
换向器的作用:使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。
(2)工作原理:电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。
(3)通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大,受力越大),磁场的强弱(磁性越强,受力越大)和线圈的匝数(匝数越大,受力越大)有关。
(4)应用:直接电动机:(电动玩具、录音机、小型电器等);交流电动机:(电风扇、洗衣机、家用电器等)。
13、 电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流(磁生电),是由英国物理学家法拉第发现的。
(1)产生感应电流的条件:a、电路必须闭合;b、只是电路的一部分导体切割磁感线运动。
(2)感应电流的方向:跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。
15、发电机
(1)工作原理:发电机是根据电磁感应原理工作的,交流发电机主要由定子和转子组成。
(2)交流电:电流方向作周期性改变的电流。
(3)直流电:电流方向不改变的电流。
(4)产生的感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数(导体的长度)有关。
(5)周期(T)、频率(f):我国交流电周期是0.02s,频率为50Hz(每秒内产生的周期性变化的次数是50次),每秒电流方向改变100次。
【重难解读】
1、生活用电
(1)重点:熟悉家庭电路构成、安全用电知识,能判断用电行为安全性。
(2)难点:分析家庭电路故障,理解保护装置原理、合理选择规格。
2、电与磁
(1)重点:掌握磁现象、通电螺线管磁场,熟知发电机、电动机原理。
(2)难点:把握电磁感应、磁场对导线作用的方向关系,解释生活电磁现象。
一、三线插头的接线及作用(4小题)
1.(2024·广东肇庆·二模)将电灯、开关或插座接入家庭电路中,接线正确的是( )
A. B.C. D.
2.(2024·广东惠州·二模)“从生活走向物理,从物理走向社会”是我们学习物理的基本理念。根据你所学的家庭电路知识判断图中错误的是( )
A.图中的三孔插座对应用电器的三线插头,插头上最上面的那条导线与用电器的外壳相连
B.只要拿着试电笔接触火线,其内部的氖管就会发光
C.图中带开关的灯泡接法是错误的
D.图中的灯泡、两孔插座是并联关系
3.(2024·广东深圳·中考真题)结合生活,回答下列问题:
(1)细心的视枧同学发现插头上的①比较长,应该连接家庭电路 线;
(2)视枧同学煮粽子时闻到粽子的香味,说明分子热运动与 有关;
(3)白气是水蒸气 形成的(填物态变化名称),过程中 (选填“吸热”或“放热”)
4.(2024·广东·模拟预测)如图甲所示是某电热器的工作原理图,它的工作电压是220V,R1、R2是发热电阻,且R1=R2=48.4Ω。根据原理图可知当旋钮开关旋到位置T时,电热器处于 (选填“高温挡”或“低温挡”),此情况下通电1min产生的热量是 J;这台电热器配备一个三脚插头,如图乙所示,应该将电路图中的A线接到插头的 (选填“G”“L”或“N”)脚。
二、家庭电路故障分析(5小题)
5.(2024·广东广州·中考真题)如图,某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S,LED灯发光、电风扇正常工作,用试电笔检测插座,只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障,电风扇停止工作,LED灯仍发光,用试电笔检测插座两孔,氖管均发光。该故障是( )
A.电风扇短路 B.插座两孔短路
C.输电线甲a、b两点之间断路 D.输电线甲b、c两点之间断路
6.(2024·广东茂名·二模)小明新家刚装修完,家中部分电路如图所示。验收时,小明闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),白炽灯L亮了一段时间后熄灭了,他用测电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现测电笔氖管都发光。若故障只有一处,下列说法正确的是( )
A.故障是L的灯丝断了
B.故障是L短路了
C.若此时站在地上的人接触c点,不会发生触电危险
D.断开开关S,用测电笔测试插座左孔,测电笔氖管不会发光
7.(2024·广东深圳·模拟预测)家庭电路的部分电路图如图所示(电路连接正确),只闭合开关,灯正常发光,再闭合开关,灯立刻熄灭,也不发光,检查发现熔丝熔断,则故障原因可能是( )
A.灯短路 B.灯断路
C.灯短路 D.灯断路
8.(2024·广东惠州·模拟预测)如图所示,小明同学在搬新家之前,用自己所学的知识对新家的电路进行检测。他断开所有的用电器和总开关。将火线上的保险丝取下,换上一只额定电压为220V的灯泡L0,并闭合总开关。
(1)若闭合S1,L0不亮,说明该支路 ;
(2)若闭合S2,L0正常发光,说明该支路 ;
(3)若闭合S3,L0发暗红色的光,说明该支路 (选填正常,开路或短路)。
9.(2024·广东韶关·一模)用测电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是 (“火线”或“零线”)。如图所示,闭合开关后,电灯正常发光,能使氖管发光的点为 (“a”或“b”或“a和b”);电灯工作一段时间后忽然熄灭,用测电笔测试图中的a、b两点,氖管都发光,则故障为 (“火线”或“零线”)断路。
三、家庭电路作图(4小题)
10.(2024·广东·中考真题)(1)如图所示,小球漂浮在水面,请在O点画出小球受到的重力G和浮力F的示意图。
(2)如图所示,一束光经O点从空气斜射入水中,请画出法线及大致的折射光线。
(3)图甲为某款三孔插座。在符合安全用电原则下,请在图乙中用笔画线代替导线将该插座接入家庭电路中。
11.(2024·广东东莞·二模)如图是宾馆台灯和电视的床头柜开关控制电路,其中S1为旋钮开关,单独控制台灯,S2单独控制电视插座,请将电路图连接完整。
12.(2024·广东揭阳·一模)(1)如图所示,画出点光源发出的两束光通过凹透镜后的折射光线。
(2)如图,质量忽略不计的硬棒能绕点转动,在点挂一物体。在点施加力时,棒刚好处于静止状态。请画出的力臂以及在点画出作用在杠杆上最小的动力。
(3)如图甲为某品牌带指示灯插座,使用中发现:开关断开时,指示灯不发光,插座不能提供电压;开关闭合时,指示灯发光,插座提供电压;如果指示灯损坏,开关闭合时,插座也能提供电压。请根据要求和安全用电原则在图乙中完成电路连接。
13.(2024·广东汕头·一模)
(1)图1小亮同学正用100N的力,沿水平方向推一重为200N的箱子,可箱子纹丝不动,请画出此时箱子在水平方向上的受力示意图;
(2)图2甲是“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”的画面。图2乙,点表示水中“蜻蜓”的位置,请画出蜻蜓位置A和光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图;
(3)图3是某插排内部除了三孔插座外,还内置了一个USB供电模块,通过两根线和家庭电路相连,三孔插座和供电模块由总开关控制,请用笔画线代替导线将电路图补充完整。
四、安全用电(4小题)
14.(2023·广东深圳·中考真题)下列符合安全用电常识的是( )
A.用专用充电桩给电动车充电 B.亮亮同学更换灯泡无需断开开关
C.电器起火可以用水灭火 D.导线绝缘层破损只要不触碰就可以继续使用
15.(2024·广东深圳·一模)近年,由于电热水器使用不当,在淋浴时触电事故频发。下列关于电热水器的安装、使用的说法正确的是( )
A.为电热水器单独安装一个空气开关,可以在人触电时迅速切断电路
B.发现有人使用电热水器淋浴触电,应立即切断总开关
C.安装电热水器时,不需要接地线
D.选购优质零件,无需定期检修也可以防止由于零件老化引起的触电事故
16.(2024·广东汕头·二模)如图,关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.图甲:电灯、开关的连接符合安全用电原则 B.图乙:空气开关跳闸,一定是电路短路
C.图丙:同一个插线板可以同时使用多个用电器 D.图丁:人站在绝缘木凳上会触电
17.(2024·广东汕头·二模)如图所示的情境,符合安全用电要求的是( )
A.在高压线下钓鱼 B.用湿抹布擦亮着的灯
C.使用绝缘皮破损的电器 D.三孔插座接地
五、磁体周围磁感线的分布情况(3小题)
18.(2022·广东广州·中考真题)放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示,三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑,则S极被涂黑的小磁针是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
19.(2024·广东汕尾·模拟预测)圆纸盒内藏着一条形磁铁,纸盒周围小磁针(涂黑端为N极)静止时的指向如图所示,下列能正确反映盒内条形磁铁放置情况的是( )
A. B. C. D.
20.(2024·广东广州·一模)一条形磁铁附近有一个小磁针,小磁针静止时的指向如图1所示。请在图1中标出小磁针的N极 ;若此条形磁铁断成两部分,把小磁针放在其中一部分旁,如图2所示,则小磁针将 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动后静止。
六、奥斯特实验与 判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系(7小题)
21.(2024·广东汕尾·二模)图中磁悬浮音响的工作原理如图所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.电源的左端为正极
B.通电螺线管的上端为S极
C.音响是通过异名磁极互相排斥实现“漂浮”的
D.向右移动滑片P,可以增加音响“漂浮”的高度
22.(2024·广东·模拟预测)如图所示,闭合开关,小磁针N极指向右,下列操作能改变小磁针N极指向的是( )
A.调换电源的正、负极 B.增大电源电压
C.向右移动滑动变阻器滑片 D.向左移动滑动变阻器滑片
23.(2024·广东深圳·三模)科技节上有一个“听话”的小瓶子,调节滑片P,能让敞口的小瓶子在水中上浮、下沉或悬停,如图所示,闭合开关S,移动滑片P,使小瓶子悬停。下列分析正确的是( )
A.电磁铁的右端为N极 B.此时,小瓶子所受重力大于浮力
C.若滑片P向左移,则活塞向左移 D.若小瓶子下沉,则桌面所受压力变小
24.(2023·广东·中考真题)如题图所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,静止时,小磁针 极指南;当导线与电池触接时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ;断开电路,小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
25.(2024·广东汕尾·二模)指南针是我国古代的四大发明之一、我国古代就利用司南来辨别方向,司南是现代所用的指南针的始祖。司南之所以能指示方向,是因为我们生活的地球本身就是一个大磁体,周围存在 。静止时,司南的长柄(柢)(见图1)指向地理的南方(柢)应为该磁体的 (选填“N”或“S”)极。如图2所示,桌面上有一枚转动灵活的小磁针,当导线与电池触接时;断开电路,小磁针 (选填“会”或“不会”)回到原来位置。
26.(2024·广东·一模)如图所示,使导线与电池触接,电路连通的瞬间磁针发生偏转。这一现象不仅能说明通电导线周围存在 ,还可以说明力可以改变物体的 。若将导线绕成螺线管并通电,如图乙所示,则通电螺线管的A端是 极。
27.(2024·广东湛江·二模)如题图甲所示,导线通电之前,处于静止状态的小磁针S极所指的方向是地理的 极;导线通电瞬间,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ,若将导线绕成螺线管并通电,如图乙所示,则通电螺线管的B端是 极。
七、探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验(5小题)
28.(2024·广东广州·三模)图所示的实验中,所用电源电压不变,相同的铁钉吸引了不同数量的大头针。图中的情景能否得到电磁铁磁性强弱与电流强弱的关系?
答: (选填“能”或“不能”);若能,请写出实验结论;若不能,请补充实验步骤: 。
29.(2024·广东广州·中考真题)在学习“电与磁”后,某小组做了如下实验研究。
(1)如图甲,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,则a端是指南针的 (选填“N极”“S极”),这是因为地球周围存在 ;
(2)为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请完成下列实验内容:
①如图乙,漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁,将它平行指南针放置在木板上;
②请用笔画线表示接线,按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路(有部分导线已连接)。要求如下:
Ⅰ.合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方;
Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小;
③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请设计记录实验数据的表格;
④某次实验,电流表示数如图丙,此时电流为 A。
30.(2024·广东中山·二模)实验小组完成了以下实验:
(1)如图甲所示,物体长度是 cm;温度计示数是 ℃;
(2)如图乙所示,小明测量小车下滑的平均速度,小车从斜面的A点由静止开始下滑,如果测得小车到达C点所用的时间为2s,则AC段的平均速度 m/s;
(3)如图丙所示,小童观察细线OA的方向可判断重力的方向为 。
(4)如图丁,当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙能够吸引大头针的个数将 (选填“增多”或“减小”), 根据图示可知, 电磁铁 (选填“甲”或“乙”) 的磁性强,说明电流相同时,线圈匝数越 ,电磁铁磁性越强。
八、电磁继电器的结构、原理与工作示意图(7小题)
31.(2024·广东揭阳·一模)如图是小敏设计的汽车尾气中 CO 排放量的检测电路。当 CO 浓度高于某一设定值时,电铃发声报警。图中气敏电阻 R1 阻值随 CO 浓度的增大而减小。下列说法正确的是( )
A.电铃应接在B和D之间
B.当 CO 浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.用久后,电源电压 U1 会减小,报警时 CO 最小浓度比设定值低
D.为使该检测电路在 CO 浓度更低时报警,可将 R2 的滑片向下移
32.(2024·广东深圳·三模)某种指纹锁原理如图所示,S是指纹开关,电磁继电器中K是轻质弹簧,L是电磁铁,A是带有固定磁极的锁,图中为锁定状态。当指纹匹配时,开关S闭合,门锁打开。下列说法正确的是( )
A.A的左端是S极
B.闭合开关后,电磁铁L上端是N极
C.红灯与电磁铁P是串联的
D.若红灯灯丝烧断,闭合开关后,门锁仍可打开
33.(2024·广东江门·三模)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。小明根据所学知识,设计了扶梯工作时的模拟电路。如图所示是扶梯上无人时电路的工作状态,R是压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。当扶梯上有人时,R所受压力增大,控制电路中的电流 ,电磁铁的磁性 ,将衔铁吸下,使动触点与静触点“2”接触,工作电路中的电动机转速 。(以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”)
34.(2024·广东汕头·二模)如题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。开关闭合后,电磁铁的上端是 极。图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小。当CO2浓度高于某一设定值时,电磁铁的磁性 (选填“增强”或“减弱”),电铃就会报警。若要在CO2浓度更小时报警,可采取的措施是 (写出一条即可)。
35.(2024·广东·中考真题)我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜,潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。某科创小组设计了氧气浓度报警装置,其简化电路(未连接完整)如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻,其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关,当氧气浓度时,绿灯正常发光;当时,红灯正常发光。已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V,电磁铁线圈的电阻忽略不计。
(1)“奋斗者”号下潜过程中,受到海水的压强变 ;
(2)电解水制备氧气的过程中,电能主要转化为 能;
(3)图甲中的A灯为 (选填“红”或“绿”)灯;
(4)闭合开关S,当时,通过电磁铁线圈的电流为 A;
(5)请根据文中信息,用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整,要求导线不能相交(为接线柱)。
36.(2022·广东广州·中考真题)汽车启动时,蓄电池向启动电动机M供电、设M两端电压为U,通过M的电流为I,测得U-t和I-t图象如图1。
(1)求t1时M的电功率;
(2)M仅通过导线a、b接入电路,如图2所示,a的电阻为0.001Ω,若通过M的电流为200A。持续0.5s,求此过程
①a两端电压;
②a产生的热量;
(3)一般采用电磁继电器控制M的通断电,利用实验器材模拟汽车启动,简易电路如图3。A与B接触时M通电,请用笔画线完成电路的连接。
37.(2024·广东深圳·一模)近年来深圳电动自行车数量急剧增加,电动自行车因具有快捷、经济和环保等优点深受大家喜爱,但同时也带来了严重的安全问题。因此,小明进行了“安全骑行电动自行车”的研究性学习。
(1)骑行电动自行车时不要闯红灯。深圳部分路口有会说话的交通警示器,它在红灯时会语音播报提示“红灯,请勿通行”。这说明声音能传递 ;
(2)骑车时看手机、走神、酒驾等存在很大的安全隐患。若某人骑车以18km/h的速度匀速行驶,看一眼手机用时2s,相当于在无人驾驶状态下行驶了 m;
(3)为了证明骑行电动车时戴头盔的重要性,小明做一个模拟实验:将两个相似鸡蛋分别放在纸筒底座上,左边鸡蛋上方放一个轻质瓶盖,瓶盖内塞入棉花,在两鸡蛋正上方释放相同的铁球,如图甲所示,实验操作有错误的是: ,改正错误后,观察到左边鸡蛋完好,右边鸡蛋破碎。说明左边鸡蛋“戴头盔”后受力面积增大,减小了受到的 (选填“压强”或“压力”),这是保护鸡蛋的原因之一;
(4)超速行驶的电动自行车极易发生交通事故。小明为电动车设计了一个简单的超速报警电路,如图乙所示,它由“传感电路”、“执行电路”组成。传感电路电源电压为12V,R是电阻箱,Rp为可变电阻,图丙是Rp的阻值与车速关系的图像,若通过电磁铁电流必须等于或大于1.2A时,才能启动报警,小明设定速度为30km/h时红灯亮,执行报警,则电阻箱的阻值至少应调到 Ω;为了提高骑行安全,需要速度更小时就能启动报警,可采取的方法是 。
(5)新国标《电动自行车安全技术规范》标准中要求:整车质量不超过55kg,最高车速不超过25km/h,电池电压不超过48V。图丁的电动自行车部分参数如下表所示:
整车质量
50kg
最高车速
25km/h
蓄电池容量
20A·h
充电效率
75%
若质量为60kg的小明骑行该车时,每个轮胎与地面接触的面积为50cm2,g取10N/kg,则该车行驶时对地面的压强为 Pa。电动自行车显示电池电量有80%,小明对其进行充电,充满电需耗电量0.32kW•h,小明认为该电动自行车超标,原因是电池电压为 V。
九、 电动机的工作原理(5小题)
38.(2024·广东广州·二模)某人骑电动车上坡,图是电动车的电动机原理图,线圈逆时针转动到水平位置时,下列说法正确的是( )
A.通过cd段的电流大于ab段的电流
B.ab段受到的力的方向与cd段受到的力的方向相同
C.ab处的磁场方向与cd处的磁场方向相反
D.增大电流可以增大ab段所受的力
39.(2024·广东中山·一模)如图所示的是有关“电和磁”的实验,下列说法中正确的是( )
A.甲图实验演示的是电磁感应现象
B.乙图实验演示的是发电机的工作原理
C.丙图实验演示的是电动机的工作原理
D.丁图实验说明磁场方向由小磁针决定
40.(2024·广东·中考真题)将自制的电动机接入电路,如图所示,其中支架A是 (选填“导体”或“绝缘体”)。闭合开关,线圈开始转动,磁场对线圈 (选填“有”或“无”)作用力。仅调换磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向 。
41.(2023·广东广州·中考真题)用电动机竖直提升重物。
(1)图1中重物上升过程经过M、N、O、P点,其速度在MN段不断增大,在NO段不变,在OP段不断减小,忽略空气阻力,则重物在( )
A.MN段动能不变 B.MN段机械能不变
C.NO段机械能增大 D.OP段重力势能减小
(2)图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路,闭合开关,线圈abcd转至图2所示位置,则( )
A.图1中流过ab边的电流方向是从b到a
B.图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C.图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
42.(2024·广东汕头·二模)如图所示为电流表的内部结构示意图。接入电路,当有电流通过时,线圈带动指针偏转,其工作原理是通电导线在 中要受到力的作用,将电能转化为 能;测量时必须选择正确的接线柱,因为线圈所受力的方向与 的方向有关。
十、产生感应电流的条件(8小题)
43.(2023·广东深圳·中考真题)下列现象中可以证明地磁场客观存在的是( )
A.如图A两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引
B.如图B“司南之杓,投之于地,其柢指南”
C.如图C通电螺线管吸引铁钉
D.如图D小白同学制作的手摇发电机
44.(2023·广东·中考真题)如题图所示,小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象,下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是( )
A.线圈不动,磁铁快速向上 B.线圈不动,磁铁快速向下
C.磁铁不动,线圈快速向上 D.线圈和磁铁同时同速向上
45.(2022·广东·中考真题)图中的a表示垂直于纸面的一段导线,它是闭合电路的一部分。当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时,不会产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
46.(2024·广东东莞·一模)电子车票,也称“无纸化”车票,乘客网上购买电子车票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图是乘客“刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路就会产生电流,从而识别乘客身份。下图中能说明这一原理的是( )
A. B.
C. D.
47.(2024·广东广州·三模)图中,MN连接电源,闭合开关后,导体棒AB 向左运动,若将蹄形磁体的N、S极对调,导体棒AB将向 运动;MN换接灵敏电流计,闭合开关后,当导体棒AB做 运动时,能观察到灵敏电流计指针偏转,请说出一个此现象在生活中的应用: 。
48.(2024·广东佛山·模拟预测)如图所示,将一条形磁体迅速向下插入线圈中,观察到桌面上静止的小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在 ,此时 (选填“磁体”或“线圈”)相当于电源。若接着迅速向上拔出磁体,则小磁针 (选填“会”或“不会”)偏转。
49.(2022·广东广州·中考真题)某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1
(1)该LED在两次实验中发光情况如图2所示,两次实验线圈均在转动,线圈1顺时针转动,由此可知线圈2 转动(选填“顺时针”“逆时针”)。
(2)如图3,导体棒a与该LED相连;在某磁场中,使a垂直于纸面左右往复运动(虚线为运动轨迹),LED交替发出红、黄光,则该过程a中电流方向 (选填“不变”“变化”),该磁场可能的分布包括图4中哪些选项 ?
50.(2024·广东云浮·一模)小明和小红用图甲所示的实验装置探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”。
序号
开关状态
导体运动方向
灵敏电流计指针偏转情况
1
断开
下、左右运动
不偏转
2
闭合
不运动
不偏转
3
闭合
上下运动
不偏转
4
闭合
水平向左
向右偏转
5
闭合
水平向右
向左偏转
(1)断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针 (会/不会,下同)偏转;闭合开关,让导体在蹄形磁场中竖直上下运动,电流计指针 偏转;
(2)小明和小红将实验过程中的现象记录在上表中。根据实验现象,初步得出电路中产生感应电流的条件: 电路的一部分导体在磁场中做 运动。在该过程中,主要将机械能转化为 能。
1 / 6
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。