专题08.《磁与电》模型-【模型与方法】2025年中考物理常见模型与方法强化专训专练

专题08.《磁与电》模型（解析版） 类型1.磁现象和地磁场：磁极判断→斥定吸不定原则 类型2.磁场和磁感线：磁感线方向→小磁针N极指向 类型3.安培定则的应用：安培定则应用→三步定位法 类型4.探究通电螺线管外部磁场的分布：电磁铁强弱对比→控制变量法 类型5.电磁继电器的应用：电磁继电器电路设计→先控后工 类型6.电磁感应现象 类型7.探究感应电流产生的条件：感应电流产生条件→四要素缺一不可 类型8.电动机/发电机区分→①看能量转化方向；②先电后动电动机，由动生电发电机。 类型9.综合 类型1.磁现象和地磁场 【解题技巧】 ①判断物体是否具有磁性的四个方法： a.根据磁体可以吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质。 b.根据磁体的指向性。 c.根据磁极间的相互作用规律，注意“斥定吸不定”。 d.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。 ②判断磁极：解答此类题目的关键是明确磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 ③地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理的南极随近。 【真题感悟】 1.（2024年吉林省长春市初中学业水平考题）能被磁体吸引的物体是（ ） A.铁钉 B.铜线 C.金币 D.铝箔 2.（2024年云南省初中学业水平考题）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___________（选填“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__________。 3.（2024年山东省枣庄市中考题）在两辆靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙，如图所示。下列说法正确的是（　　） A.甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力 B.甲先对乙施力，然后乙才对甲施力 C.甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对相互作用力 D.由于甲、乙两磁体没有接触，因此甲、乙之间没有力的作用 类型2.磁场和磁感线 【解题技巧】 ①磁场与磁感线的区别： 磁场 磁感线 客观真实存在 不存在 一种物质 一种物理模型 ②判断磁场方向和小磁针指向： a.磁场方向、磁感线方向和小磁针静止时N极所指方向一致。 b.若已知小磁针的N极指向，可按相同方向画出磁感线方向，然后根据磁体外部的磁感线由N极到S极，确定磁体的N、S极。 c.若题目中已知磁体N、S极，可先画出磁感线的方向，然后根据小磁针在某点静止时N极的指向与该点磁感线方向相同，画出小磁针的指向。 【真题感悟】 1.（2024年江苏省连云港市中考题）如图所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。 2.（2024年内蒙古赤峰市中考题）8.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 类型3.安培定则的应用 【解题关键】 ①已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性。 具体方法： a.标出通电螺线管中电流的方向； b.用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流方向； c.大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 ②已知通电螺线管两端磁极，判断通电螺线管中电流的方向及电源正负极。 具体方法： a.先用右手握住通电螺线管，大拇指指向N极； b.弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向； c.按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向以及根据电流方向判断电源正负极。 ③通电螺线管的绕线： 先判断通电螺线管的N极和电流方向，根据安培定则，画出通电螺线管的绕线。 【真题感悟】 1.（2024年哈尔滨市中考题）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。 2.（2024年甘肃省定西市、武威市、嘉谷关市、白银市、临夏州中考题）如图甲所示为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的_______极（选填“N”或“S”），图乙中A端应连接电源的_______极（选填“正”或“负”）。 3.（2024年山东省潍坊市中考题）某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关，磁性小球悬停在空中，一小磁针静止于螺线管左侧，不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。 （1）将小磁针“N”“S”极填入括号中； （2）画出磁性小球的受力示意图。 类型4.探究通电螺线管外部磁场的分布 【真题感悟】 1.（2024年四川省自贡市市中考题）如图所示，小李利用铁钉制作了一个电磁铁，闭合开关，铁钉吸起了几颗大头针，螺线管上端为________（选填“N”或“S”）极。要使电磁铁吸引大头针的数量增多，可将滑动变阻器的滑片P向________移动。 2.（2024年山东省枣庄市中考题）某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的________（选填“南极”或“北极”），说明地球周围存在磁场。 （2）在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似。 （3）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极指方向与图乙中小磁针N极指向相反，说明通电螺线管的极性与________的方向有关。 （4）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施：________________________________（写出一种方法即可）。 （5）为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与________有关，且这个关系可以用_________来判断。 类型5.电磁继电器的应用 【解析技巧】 电磁继电器的电路连接，即分析： ①区分控制电路和工作电路： ②分析外部条件的变化引起控制电路中电阻和电流的变化； ③分析控制电路中电流的变化引起电磁继电器衔铁的动作； ④分析衔铁动作对工作电路的影响，根据设计要求连接电路。 【真题感悟】 1.（2024年湖北省初中学业水平题）全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场，线圈上端为_______极，对衔铁施加________（填方向）的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 2.（2024年河南省中考题）如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（　　） A.R1的阻值随温度的升高而增大 B.温度升高过程中，电磁铁磁性增强 C.若要调低报警温度，可将R2的阻值调大 D.若控制电路电源电压降低，报警温度将升高 类型6.电磁感应现象 【解题技巧】 ①产生感应电流的条件：产生感应电流的条件是部分导体切割磁感线，所谓“切割磁感线”，垂直切割或斜着切割都可以，这个过程可以是导体运动切割磁感线，也可以是磁场运动让导体切割磁感线。 ②感应电流的大小和方向：感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线方向有关，当其中一个因素发生变化时，感应电流的方向就会发生变化。若两者同时反向，则感应电流的方向不变。 【真题感悟】 1.（2024年青海省初中学业水平考题）如图所示，是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，下列实例中与该音箱工作原理一致的是______；能产生感应电流的是______。 2.（2024年四川省凉山州中考题）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。 3.（2024年山东省菏泽市初中学业水平考题）11.如图所示是安检使用的一种金属探测仪。当探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号，其工作原理与下列实验原理相同的是（　　） A. B. C. D. 类型7.探究感应电流产生的条件 【真题感悟】 1.（2024四川省成都市中考题）小张利用图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，闭合开关后，经过多次尝试，他发现导线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。小张在实验中将导线ab换成一个线圈，其目的是____________。 2.（2024年新疆维吾尔自治区、新疆生产建设兵团初中学业题）21.如图所示，用蹄形磁体、导体棒AB、电流表等实验器材探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 （1）请用笔画线代替导线完成实物图连接； （2）当导体棒AB沿________（填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针发生偏转。通过多次实验可得：当闭合电路的部分导体在磁场中做_____________运动时，电路中就产生感应电流； （3）当导体棒AB向右运动时，导体棒________（填“受到”或“不受”）磁场对它的力的作用。 类型8. 电动机/发电机区分 【解题技巧】 ①电动机和发电机分开时，有电源的是电动机，无电源的是发电机；电动机和发电机相连时，被拨动的是发电机，自己动的是电动机。 ②根据能量的转化判断。 【真题感悟】 1.（2024年江西省中考题）在大力倡导节能环保、践行低碳生活的新时代，新能源汽车越来越普及。其中新能源电动汽车中的电动机利用通电线圈在________中受力转动，把________能转化为机械能，从而驱动汽车行驶。 2.（2024年广东省初中学业题）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_________。 3.（2024年内蒙古包头市初中学业水平考题）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 类型9.综合 【真题感悟】 1.（2024年宁夏回族自治区中考题）电动垂直起降航空器，又称“空中出租车”，是一种能够垂直起降并依靠电力驱动的飞行器。某品牌“空中出租车”如图所示，最大起飞质量2t，5座设计，最大巡航速度200km/h，核心模组100%国产化。 （1）它的动力装置主要是电动机，下图能够反映它工作原理的是_______。（填序号） A. B. （2）某同学乘坐汽车从银川到中卫旅游，用时约2.5h。若乘坐此“空中出租车”以最大巡航速度从银川到中卫，两地航线距离约150km，相比乘坐汽车缩短多长时间？____ （3）若该“空中出租车”以最大起飞质量从100m的高度竖直降落到地面，重力做功是多少？（g取10N/kg） （4）它静止时与水平地面的总接触面积为0.04m2，以最大起飞质量静止在水平地面，对地面的最大压强是多少？ 2.（2024年广东省深圳中考题）已知某品牌混动飞行汽车电池容量20kW·h。当汽车功率为20kW时，以100km/h 的速度行驶； 当汽车功率为10kW时，以70km/h速度行驶。A 为车耗电与电池总容量之比。当A为80%时，车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式，不再由纯电驱动。已知：s3∶（s2+s4）=5∶3。 A 0~10% 10~50% 50~55% 55~75% 75~80% s 16km s1 s2 s3 s4 （1）亮亮发现：飞行汽车匀速上升时动能________，机械能________；（均填“增大”、“减小”或“不变”） （2）当用电柱给飞行汽车充电时，蓄电池作为________（选填“开关”、“用电器”或“电源”）。下面哪个图与电动机的原理相同？_________； （3）帮助思考乐亮亮同学思考飞行汽车在现实生活中可以应用的场景_________； （4）下图是内燃机的________冲程； （5）若此次测试后充电，电费为1.1元/度，从测试结束的电量充电，充满电需要的电费为________元； （6）求帮助亮亮算出此次“纯电制动”时距离为_______ km。 一、填空题 1.（2024年广西兰州自治区初中学业水平考题）在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的________极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极________（选填“重合”或“不重合”）的现象。 2.（2024年哈尔滨市中考题）有A、B、C三个物体，当A、B靠近时相互排斥，B、C靠近时相互吸引。上述现象如果是由它们可能具有磁性导致的，那么________一定具有磁性；上述现象如果是由它们可能带有电荷导致的、那么________可能带电。 3.（2024年山东省烟台市初中学业水平考题）螺线管是汽车启动器的一个重要部件，驾驶员转动钥匙发动汽车时，相当于给螺线管通电。如图所示，螺线管的左端为______极，小磁针的左端为______极，A为电源的______极。 4.（2024年四川省广元市初中学业水平考题）16.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。 5.（2024年青海省初中学业水平考题）17.2024年1月18日，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接（图甲）。当货运飞船和核心舱相互靠近时，为减缓撞击带来的影响，货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识，设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，说明通电螺线管左端为______极，为增大排斥力，滑动变阻器的滑片应向______端滑动。 6.（2024年安徽省中考题）图甲所示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撤满铁屑，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”）。 7.（2024年重庆市中考题A卷）如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的________能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用________原理工作的。 8.（2024年江苏省无锡市初中学业水平考题）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。 9.（2024年四川省泸州市中考题）16.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。 二、选择题 1.（2024年广西兰州自治区初中学业水平考题）如图，兴趣小组制作了一个电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有（　　） A.电动机主要由磁体和线圈组成 B.电动机主要把动能转化为电能 C.对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向 D.电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关 2.（2024年山东省济宁市初中学业考题）对实验现象、实验数据进行分析、论证，是科学探究过程中的重要环节。下列对实验现象的分析不合理的选项是（ ） 现象 分析 A 一个开关同时控制两盏灯的亮、灭 两盏灯是串联的 B 水与酒精混合后，总体积变小 分子之间存在着空隙 C 小磁针靠近磁体时发生偏转 磁体周围存在着磁场 D 发声体置于玻璃罩内，抽气过程中听到的声音越来越小 可推测真空不能传声 3.（2024年常州市初中学业水平考题）美国《发现》网站于2023年10月报道：“牛能感知地球磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行（如图所示），”为求证真伪，同学们设计如下实验方案：在四周无明显差异的草地上，多次观察牛吃草、休息时的身体朝向，若报道真实，则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的（ ） A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和④ 4.（2024四川省成都市中考题）12.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，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 5.（2024年四川省自贡市市中考题）如图所示是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 6.（2024年山东省潍坊市中考题）物理学家法拉第经过10年探索发现的规律，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。下列实验能反映法拉第发现规律的是（　　） A. B. C. D. 7.（2024年四川省达州市初中学业水平考题）7.19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.甲图通电后电磁铁b的线圈匝数少，磁性更强 B.乙图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.丙图是发电机原理，闭合开关后，悬挂的导体棒将发生运动 D.丁图是电动机的原理，闭合开关后，金属棒ab将发生运动 8.（2024年四川省自贡市市中考题）如图所示装置可以用来演示物理现象，则下列说法正确的是（　　） A.图甲可用来演示电磁感应现象 B.图乙可用来演示电磁感应现象 C.图丙可用来演示磁场对电流的作用 D.图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 9.（2024年四川省宜宾市中考题）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。下图中与其工作原理相同的实验装置是（ ） A. B. C. D. 10.（2024年四川省遂宁市中考题）下列能探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置是（ ） A. B. C. D. 11.（2024年四川省内江市中考题）如图所示，开关闭合后，使导体ab左右运动，灵敏电流表的指针随之偏转，人们根据此现象制成了（　　） A.电磁铁 B.电动机 C.发电机 D.电磁继电器 12.（2024年四川省南充市初中学业水平考题）9.以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（ ） A.图甲：磁感线不是真实存在的，地磁场的北极在地理北极附近 B.图乙：向右移动，能吸引更多铁钉，铁钉下端为电磁铁的极 C.图丙：同时对调磁极和电源正负极，线圈的转动方向会发生改变 D.图丁：闭合开关，导体ab竖直向下运动或竖直向上运动，电流表指针不发生偏转 13.（2024年四川省眉山市中考题）如图所示是动圈式话筒构造示意图。对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈在磁场中也跟着一起振动，线圈中产生感应电流。下列实验原理与它相同的是（　　） A. B. C. D. 14.（2024年山东省临沂市初中学业水平考题）9.2024年5月11日，由临沂市五名中小学生组建的无人机足球队在FIDA第二届世界锦标赛中，以全胜的战绩荣获世界冠军。无人机动力系统的核心部件是电动机，下列实验，能说明电动机工作原理的是（　　） A. B. C. D. 15.（2024年山东省聊城市初中学业水平考题）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. 16.（2024年江苏省扬州市中考题）9.如图所示为送餐机器人，下列图中能说明其内部电动机工作原理的是（　　） A. B. C. D. 17.（2024年内蒙古赤峰市中考题）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 三、作图题 1.（2024年新疆维吾尔自治区、新疆生产建设兵团初中学业题）请在图中标出通电螺线管的N极。 2.（2024年重庆市中考题A卷）在答图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向。 3.（2024年四川省内江市中考题）如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性（“N”或“S”），在电源左边的括号内标出极性（“+”或“﹣”）。 4.（2024年四川省乐山市中考题）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。 5.（2024年四川省眉山市中考题）探究“电磁铁的性质”实验时，铁钉A端为N极，附近的小磁针处于静止，如图所示。请你在图中： （1）标出B点的电流方向； （2）括号内标出小磁针右端的极性（用“N”或“S”表示）。 四、实验探究题 1.（2024年广东省广州市学业题）17.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。 2.（2024年湖北武汉市中考题）如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。 （1）闭合开关S后，当温度达到________℃时，发热电阻就停止加热； （2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的______端为正极； （3）为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是______（填序号）。 ①增大“电源1”的电压 ②减小“电源2”的电压 ③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向 3.（2024年陕西省初中学业水平考题A卷）如图，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。 实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 静止 不偏转 2 上下运动 不偏转 3 左右运动 偏转 （1）闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做___________运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的_________（填电路元件名称）； （2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，将________对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。 （3）下列物品中，应用该实验结论工作的是________（填选项字母）。 A.电风扇 B.手摇发电手电筒 第 20 页 共 20 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08.《磁与电》模型（解析版） 类型1.磁现象和地磁场：磁极判断→斥定吸不定原则 类型2.磁场和磁感线：磁感线方向→小磁针N极指向 类型3.安培定则的应用：安培定则应用→三步定位法 类型4.探究通电螺线管外部磁场的分布：电磁铁强弱对比→控制变量法 类型5.电磁继电器的应用：电磁继电器电路设计→先控后工 类型6.电磁感应现象 类型7.探究感应电流产生的条件：感应电流产生条件→四要素缺一不可 类型8.电动机/发电机区分→①看能量转化方向；②先电后动电动机，由动生电发电机。 类型9.综合 类型1.磁现象和地磁场 【解题技巧】 ①判断物体是否具有磁性的四个方法： a.根据磁体可以吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质。 b.根据磁体的指向性。 c.根据磁极间的相互作用规律，注意“斥定吸不定”。 d.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。 ②判断磁极：解答此类题目的关键是明确磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 ③地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理的南极随近。 【真题感悟】 1.（2024年吉林省长春市初中学业水平考题）能被磁体吸引的物体是（ ） A.铁钉 B.铜线 C.金币 D.铝箔 【答案】A 【解析】磁体能吸引含有铁、钴、镍的物体，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2.（2024年云南省初中学业水平考题）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___________（选填“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__________。 【答案】电荷的转移；地磁场 【解析】用布摩擦过的琥珀能吸引干草屑，说明用布摩擦过的琥珀带了电荷，其本质是电荷的转移。 地球周围存在磁场，叫做地磁场，司南能指南北是因为地球周围存在地磁场。 3.（2024年山东省枣庄市中考题）在两辆靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙，如图所示。下列说法正确的是（　　） A.甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力 B.甲先对乙施力，然后乙才对甲施力 C.甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对相互作用力 D.由于甲、乙两磁体没有接触，因此甲、乙之间没有力的作用 【答案】C 【解析】ABC.甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是一对相互作用力，符合大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在不同物体上，是同时发生的，故AB错误，C正确； D.由于同名磁极相互排斥，甲、乙两磁体没有接触，甲、乙之间有排斥力，故D错误。 故选C。 类型2.磁场和磁感线 【解题技巧】 ①磁场与磁感线的区别： 磁场 磁感线 客观真实存在 不存在 一种物质 一种物理模型 ②判断磁场方向和小磁针指向： a.磁场方向、磁感线方向和小磁针静止时N极所指方向一致。 b.若已知小磁针的N极指向，可按相同方向画出磁感线方向，然后根据磁体外部的磁感线由N极到S极，确定磁体的N、S极。 c.若题目中已知磁体N、S极，可先画出磁感线的方向，然后根据小磁针在某点静止时N极的指向与该点磁感线方向相同，画出小磁针的指向。 【真题感悟】 1.（2024年江苏省连云港市中考题）如图所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。 【答案】见解析 【解析】根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的右端流入，左端流出，结合安培定则即可确定螺线管的左端为S极，右端为N极，在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极，如图所示： 2.（2024年内蒙古赤峰市中考题）8.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 【答案】B 【解析】A.一束光从空气斜射入水中，折射光线靠近法线，故A错误； B.磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不真实存在，但可以描述磁场的性质，条形磁体外部的磁感线从磁体的N极出发，回到S极，故B正确； C.重力的方向是竖直向下的，斜面上的小球所受重力的方向也是竖直向下的，故C错误； D.原子核由质子和中子构成，质子带正电，中子不带电，故D错误。 故选B。 类型3.安培定则的应用 【解题关键】 ①已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性。 具体方法： a.标出通电螺线管中电流的方向； b.用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流方向； c.大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。 ②已知通电螺线管两端磁极，判断通电螺线管中电流的方向及电源正负极。 具体方法： a.先用右手握住通电螺线管，大拇指指向N极； b.弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向； c.按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向以及根据电流方向判断电源正负极。 ③通电螺线管的绕线： 先判断通电螺线管的N极和电流方向，根据安培定则，画出通电螺线管的绕线。 【真题感悟】 1.（2024年哈尔滨市中考题）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】见解析 【解析】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 2.（2024年甘肃省定西市、武威市、嘉谷关市、白银市、临夏州中考题）如图甲所示为磁悬浮地球仪，悬浮时球体只能沿着“地轴”转动，它的“南”“北”指向与地球实际方位一致；地球仪中有一个磁铁，它的磁场与地磁场分布特点一致；环形底座内有一电磁铁，其电路原理如图乙所示。地球仪工作时，球体悬浮于空气中，则图甲中球体上方是“地磁场”的_______极（选填“N”或“S”），图乙中A端应连接电源的_______极（选填“正”或“负”）。 【答案】S；负 【解析】因为地球仪的南、北指向与地球实际方位一致，所以地球仪的北极在上方，即图甲中球体上方是`“地磁场”的S极。 因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以电磁铁的N极在上方，即电磁铁的上端为N极，下端为S极；由安培定则可知，电流从B端流出A端流入，即A端是电源的负极。 3.（2024年山东省潍坊市中考题）某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关，磁性小球悬停在空中，一小磁针静止于螺线管左侧，不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。 （1）将小磁针“N”“S”极填入括号中； （2）画出磁性小球的受力示意图。 【答案】见解析 【解析】（1）由图可知，电流从螺线管的上端流入，由安培定则可知螺线管的上端是N极，下端是S极，由磁极间的相互作用可知小磁针的上端是S极，下端是N极，如图所示： （2）磁性小球悬停在空中，说明它处于平衡状态，受到重力和磁力是平衡力，重力的方向竖直向下，磁力的方向竖直向上，如图所示： 类型4.探究通电螺线管外部磁场的分布 【真题感悟】 1.（2024年四川省自贡市市中考题）如图所示，小李利用铁钉制作了一个电磁铁，闭合开关，铁钉吸起了几颗大头针，螺线管上端为________（选填“N”或“S”）极。要使电磁铁吸引大头针的数量增多，可将滑动变阻器的滑片P向________移动。 【答案】N；左。 【解答】电流由下方流入螺线管，则由安培定则可知螺线管上端为N极，下端为S极； 使电磁铁吸引大头针的数目增多，也就是使其磁性增强，则电路中的电流变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，则滑动变阻器的滑片应向左移。 故答案为：N；左。 2.（2024年山东省枣庄市中考题）某实验小组用铁屑和小磁针来探究“通电螺线管外部磁场的方向”。 （1）在闭合开关前，小磁针静止时，N极指向地理的________（选填“南极”或“北极”），说明地球周围存在磁场。 （2）在玻璃板上均匀地洒满铁屑，将螺线管连入电路，闭合开关，轻敲玻璃板面，观察到铁屑分布情况如图甲所示，铁屑的分布情况与________磁体周围铁屑的分布情况相似。 （3）把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置，小磁针静止时N极所指方向如图乙所示，对调电源正负极，闭合开关，小磁针静止时N极指方向与图乙中小磁针N极指向相反，说明通电螺线管的极性与________的方向有关。 （4）实验时发现通电螺线管的磁场较弱，铁屑规则排列的效果不明显，为增强螺线管的磁场，可行的措施：________________________________（写出一种方法即可）。 （5）为了研究通电螺线管的磁极性质，同学们一起对螺线管的电流方向和绕线方式进行了实验，得到了如图所示的四种情况。实验说明通电螺线管的磁极极性只与________有关，且这个关系可以用_________来判断。 【答案】（1）北极；（2）条形；（3）电流；（4）调节滑片，增大螺线管中的电流（或提高电源电压）；（5）电流方向；安培定则 【解析】（1）小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向，地球外部磁场的方向为从地磁的北出来回到地磁的南极，故小磁针静止时N极指向地磁的南极即地理的北极。 （2）由图甲所示的铁屑分布情况可知，通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似。 （3）对调电源正负极，电路中电流方向改变，小磁针静止时N极所指方向也改变，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。 （4）通电螺线管周围磁场的强弱和电流大大小有关，电流越大，磁场越强，可以调节滑片，增大螺线管中的电流（提高电源电压）从而增强磁场。 （5）甲和丁，乙和丙中通电螺线管中电流方向相同，小磁针静止时N极所指的方向相同，说明通电螺线管的磁极极性只与电流方向有关。 通电螺线管周围磁场的方向和电流方向的关系可以根据安培定则来判断。 类型5.电磁继电器的应用 【解析技巧】 电磁继电器的电路连接，即分析： ①区分控制电路和工作电路： ②分析外部条件的变化引起控制电路中电阻和电流的变化； ③分析控制电路中电流的变化引起电磁继电器衔铁的动作； ④分析衔铁动作对工作电路的影响，根据设计要求连接电路。 【真题感悟】 1.（2024年湖北省初中学业水平题）全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的，其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场，线圈上端为_______极，对衔铁施加________（填方向）的力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 【答案】S（南）；向上 【解析】当线圈通电后产生磁场，由线圈所接电源正、负极可知，在线圈中电流方向是水平向左，根据安培定则判断可知，线圈下端为N（北）极，线圈上端为S（南）极。 磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，所以当线圈通电后产生磁场，该电磁铁对衔铁施加向上的吸引力，使衔铁移动，阀孔打开，水流进洗衣机。 2.（2024年河南省中考题）如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（　　） A.R1的阻值随温度的升高而增大 B.温度升高过程中，电磁铁磁性增强 C.若要调低报警温度，可将R2的阻值调大 D.若控制电路电源电压降低，报警温度将升高 【答案】BD 【解析】AB.当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明衔铁被吸下，电磁铁的磁性增强，电路中的电流变大了，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，R1的阻值变小了，即热敏电阻R1的阻值随探测温度的升高而减小，故A错误，B正确； C.控制电路的报警电流大小一定，即报警时控制电路总电阻一定，报警温度越低，热敏电阻的阻值越大，总电阻不变，应将R2的阻值调小，故C错误； D.若控制电路电源电压降低，要使控制电路电流达到报警电流，根据欧姆定律，电路总电阻将变小，则R1的阻值变小，因为热敏电阻R1的阻值随探测温度的升高而减小，则报警温度将升高，故D正确。 故选BD。 类型6.电磁感应现象 【解题技巧】 ①产生感应电流的条件：产生感应电流的条件是部分导体切割磁感线，所谓“切割磁感线”，垂直切割或斜着切割都可以，这个过程可以是导体运动切割磁感线，也可以是磁场运动让导体切割磁感线。 ②感应电流的大小和方向：感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线方向有关，当其中一个因素发生变化时，感应电流的方向就会发生变化。若两者同时反向，则感应电流的方向不变。 【真题感悟】 1.（2024年青海省初中学业水平考题）如图所示，是一款航天员造型音箱，其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，下列实例中与该音箱工作原理一致的是______；能产生感应电流的是______。 【答案】乙；甲 【解析】甲图是导线切割磁感线，产生感应电流，是电磁感应现象，乙图是通电的导线在磁场中受到力的作用，是电动机的原理图。所以与该音箱工作原理一致的是乙，能产生感应电流的是甲。 2.（2024年四川省凉山州中考题）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。 【分析】法拉第的主要贡献是电磁感应现象； 发电机是利用电磁感应现象的原理制成的。 【解答】解：法拉第的主要贡献是电磁感应现象； 发电机的工作原理是电磁感应，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，甲图中有电源，乙图是发电机基本构造示意图。 故答案为：法拉第；乙。 【点评】本题考查发电机的原理，电动机的原理是通电导体在磁场中受力或通电线圈在磁场中受力转动，发电机的原理是电磁感应现象。 3.（2024年山东省菏泽市初中学业水平考题）11.如图所示是安检使用的一种金属探测仪。当探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号，其工作原理与下列实验原理相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【详解】金属探测仪靠近金属物体时，会产生感应电流，发出报警信号，其工作原理是电磁感应。 A.给导线通电，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在着磁场，与探测仪的原理不同，故A不符合题意； B.导体棒在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，是电磁感应现象，故B符合题意； C.如图，给导体通电，通电导体在磁场中受到力的作用而运动，其原理与电磁感应不同，故C不符合题意； D.图中探究的是电磁体磁性的影响因素，其原理与电磁感应不同，故D不符合题意。 故选B。 类型7.探究感应电流产生的条件 【真题感悟】 1.（2024四川省成都市中考题）小张利用图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”，闭合开关后，经过多次尝试，他发现导线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。小张在实验中将导线ab换成一个线圈，其目的是____________。 【答案】发电机；使实验现象更明显 【解析】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流，该现象中，将机械能转化为电能；重要应用是制成了发电机。 在实验中将导线ab换成一个线圈，则切割磁感线时会产生更大的感应电流，因此可以使实验现象更明显。 2.（2024年新疆维吾尔自治区、新疆生产建设兵团初中学业题）21.如图所示，用蹄形磁体、导体棒AB、电流表等实验器材探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 （1）请用笔画线代替导线完成实物图连接； （2）当导体棒AB沿________（填“上下”或“左右”）方向运动时，电流表指针发生偏转。通过多次实验可得：当闭合电路的部分导体在磁场中做_____________运动时，电路中就产生感应电流； （3）当导体棒AB向右运动时，导体棒________（填“受到”或“不受”）磁场对它的力的作用。 【答案】（1）见解析；（2）左右；切割磁感线；（3）受到 【解析】（1）探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中，导体棒AB要与电流表串联，作图如下： （2）根据电磁感应原理，当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流；当导体棒AB沿左右方向运动时，切割了磁感线，电路中产生了感应电流，电流表指针发生偏转。 （3）当导体棒AB向右运动时，切割了磁感线，电路中产生了感应电流，导体棒AB变成了通电导体，而通电导体在磁场中会受到力的作用。 类型8. 电动机/发电机区分 【解题技巧】 ①电动机和发电机分开时，有电源的是电动机，无电源的是发电机；电动机和发电机相连时，被拨动的是发电机，自己动的是电动机。 ②根据能量的转化判断。 【真题感悟】 1.（2024年江西省中考题）在大力倡导节能环保、践行低碳生活的新时代，新能源汽车越来越普及。其中新能源电动汽车中的电动机利用通电线圈在________中受力转动，把________能转化为机械能，从而驱动汽车行驶。 【答案】磁场；电 【解析】电动机的原理是通电线圈在磁场中受到力的作用，从而使线圈转动驱动汽车行驶，该过程是将电能转化为机械能。 2.（2024年广东省初中学业题）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 【解析】支架A是铜或者铁这些金属制成的，容易导电，是导体。 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。 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。 3.（2024年内蒙古包头市初中学业水平考题）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 【解析】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。 类型9.综合 【真题感悟】 1.（2024年宁夏回族自治区中考题）电动垂直起降航空器，又称“空中出租车”，是一种能够垂直起降并依靠电力驱动的飞行器。某品牌“空中出租车”如图所示，最大起飞质量2t，5座设计，最大巡航速度200km/h，核心模组100%国产化。 （1）它的动力装置主要是电动机，下图能够反映它工作原理的是_______。（填序号） A. B. （2）某同学乘坐汽车从银川到中卫旅游，用时约2.5h。若乘坐此“空中出租车”以最大巡航速度从银川到中卫，两地航线距离约150km，相比乘坐汽车缩短多长时间？____ （3）若该“空中出租车”以最大起飞质量从100m的高度竖直降落到地面，重力做功是多少？（g取10N/kg） （4）它静止时与水平地面的总接触面积为0.04m2，以最大起飞质量静止在水平地面，对地面的最大压强是多少？ 【答案】（1）A；（2）1.75h（3）2×106J；（4）5×105Pa 【解析】（1）选项A图是研究磁场对电导体有力的作用的装置，是电动机的原理；B图是研究电磁感应现象的实验装置，是发电机的原理。故选A （2）“空中出租车”以最大巡航速度从银川到中卫，所用的时间为： 相比乘坐汽车缩短多长时间： Δt=2.5h－0.75h=1.75h （3）“空中出租车”的重力为： G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N 重力做功为： W=Gh=2×104N×100m=2×106J （4）“空中出租车”静止在水平地面上时对地面的压力为： F=G=2×104N 对地面的最大压强： 答：（1）A； （2）乘坐此“空中出租车”以最大巡航速度从银川到中卫，两地航线距离约150km，相比乘坐汽车缩短1.75h； （3）若该“空中出租车”以最大起飞质量从100m的高度竖直降落到地面，重力做功是2×106J； （4）以最大起飞质量静止在水平地面，它对地面最大压强是5×105Pa。 2.（2024年广东省深圳中考题）已知某品牌混动飞行汽车电池容量20kW·h。当汽车功率为20kW时，以100km/h 的速度行驶； 当汽车功率为10kW时，以70km/h速度行驶。A 为车耗电与电池总容量之比。当A为80%时，车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式，不再由纯电驱动。已知：s3∶（s2+s4）=5∶3。 A 0~10% 10~50% 50~55% 55~75% 75~80% s 16km s1 s2 s3 s4 （1）亮亮发现：飞行汽车匀速上升时动能________，机械能________；（均填“增大”、“减小”或“不变”） （2）当用电柱给飞行汽车充电时，蓄电池作为________（选填“开关”、“用电器”或“电源”）。下面哪个图与电动机的原理相同？_________； （3）帮助思考乐亮亮同学思考飞行汽车在现实生活中可以应用的场景_________； （4）下图是内燃机的________冲程； （5）若此次测试后充电，电费为1.1元/度，从测试结束的电量充电，充满电需要的电费为________元； （6）求帮助亮亮算出此次“纯电制动”时距离为_______ km。 【答案】（1）不变；增大；（2）用电器；A；（3）上班；（4）压缩；（5）17.6；（6）100.8 【解析】（1）亮亮发现：飞行汽车匀速上升时质量不变，速度不变，动能不变，高度升高，重力势能增大，机械能为动能与势能的总和，则机械能增大。 （2）当用电柱给飞行汽车充电时，蓄电池消耗电能，作为用电器。 电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力的作用。 A.通电线圈的在磁场中受力的作用运动，故A符合题意； B.闭合电路中的部分导线切割磁感线会产生感应电流，是电磁感应现象，故B不符合题意。 故选A。 （3）飞行汽车适合较近距离的运输，可以用于上班或者上学。 （4）下图的冲程两气阀关闭，活塞向上移动，是内燃机的压缩冲程。 （5）当A为80%时，车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式，不再由纯电驱动，则从测试结束的电量充电，充满电需要的电费为： 80%×20×1.1元=17.6元 （6）由图像得，A为10~50%时，功率为20kW，此过程中汽车消耗的电能为： W=（50%－10%）W总=40%×20kW·h=8kW·h 由得，此过程汽车飞行的时间为： 由得，此过程中汽车运动的路程： s1=υ1t1=100km/h×0.4h=40km 由图像得，A为55~75%时，功率为10kW，此过程中汽车消耗的电能为： W2=（75%－55%）W总=20%×20kW·h=4kW·h 由得，此过程汽车飞行的时间为： 由得，此过程中汽车运动的路程： s3=υ2t2=70km/h×0.4h=28km 依题意得： s3∶（s2+s4）=5∶3 则： s2+s4=s3=×28km=16.8km 此次“纯电制动”时距离为： s=s0~10%+s1+s2+s3+s4=16km+40km+16.8km+28km=100.8km 一、填空题 1.（2024年广西兰州自治区初中学业水平考题）在研究地磁场方向时，如图所示，发现司南的长柄静止时总是指向南方，则长柄相当于指南针的________极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极________（选填“重合”或“不重合”）的现象。 【答案】南（S）；不重合 【解析】司南能够自由转动，静止后司南的长柄静止时总是指向南方，地理的南极是地磁的N极，由异名磁极相互吸引可知，长柄相当于指南针的南极。 我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极不重合的现象，即存在磁偏角。 2.（2024年哈尔滨市中考题）有A、B、C三个物体，当A、B靠近时相互排斥，B、C靠近时相互吸引。上述现象如果是由它们可能具有磁性导致的，那么________一定具有磁性；上述现象如果是由它们可能带有电荷导致的、那么________可能带电。 【答案】A、B；C 【解析】异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，带有磁性的物体可以吸引铁钴镍等物质，当A、B靠近时相互排斥，说明A、B磁极为同名磁极，A、B一定具有磁性，B、C靠近时相互吸引，B具有磁性，C可能带有磁性，异名磁极而相互吸引，C也可能是铁钴镍等物质被带有磁性的B吸引，所以A、B一定具有磁性。 异种电荷相互吸引，同种电荷相互排斥，带电体可以吸引轻小物体，当A、B靠近时相互排斥，说明A、B一定带同种电荷；B、C靠近时相互吸引，B带有电荷，C也可能带有异种电荷被吸引，也可能是因为带电体可以吸引轻小物体的性质被吸引，所以C可能带电。 3.（2024年山东省烟台市初中学业水平考题）螺线管是汽车启动器的一个重要部件，驾驶员转动钥匙发动汽车时，相当于给螺线管通电。如图所示，螺线管的左端为______极，小磁针的左端为______极，A为电源的______极。 【答案】N；N；负 【解析】由图可知，磁感线从磁体的N极流出，回到S极，所以，螺线管的左端为N极，右边为S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左端为N极，根据安培定则可知，螺线管上电流方向朝上，所以A为电源的负极。 4.（2024年四川省广元市初中学业水平考题）16.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 【解析】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。 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。 5.（2024年青海省初中学业水平考题）17.2024年1月18日，天舟七号货运飞船在中国空间站成功对接（图甲）。当货运飞船和核心舱相互靠近时，为减缓撞击带来的影响，货运飞船与核心舱间需配置缓冲装置。“飞天”兴趣小组根据以上信息结合物理知识，设计了如图乙所示的缓冲装置简化图。当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，说明通电螺线管左端为______极，为增大排斥力，滑动变阻器的滑片应向______端滑动。 【答案】N；A 【解析】当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，根据同名磁极相互排斥，说明通电螺线管左端为N极；为增大排斥力，滑动变阻器的滑片应向左端滑动，增大通过螺线管的电流，从而增强螺线管的磁性。 6.（2024年安徽省中考题）图甲所示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撤满铁屑，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”）。 【分析】（1）通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似； （2）用安培定则判断螺线管的N、S极，再根据磁极间的作用规律，判断磁针指向。 【解答】（1）观察铁屑的分布情况，通电螺线管两端磁性最强，中间磁性较弱，通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似； （2）用安培定则判断出通电螺线管左端为N极，右端为S极，小磁针放在通电螺线管右端轴线上的A处，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针静止时左端为N极，即其N极指向是水平向左的。 故答案为：（1）条形；（2）左。 【点评】掌握安培定则，知道磁极间相互作用和磁感线方向，是解决这个题的关键。 7.（2024年重庆市中考题A卷）如图所示，重庆蟠龙抽水蓄能电站于2024年全部投产，每年可减少二氧化碳排放39.87万吨。抽水蓄能电站的工作原理是：在用电低谷时，将水从下水库抽到上水库储存，这是将电能转化为水的________能；在用电高峰时，将水从上水库放到下水库带动发电机发电，发电机是利用________原理工作的。 【答案】机械；电磁感应现象 【解析】将水从下水库抽到上水库储存，水的高度升高，重力势能变大，机械能变大，故这是将电能转化为水的机械能。 发电机的工作原理是电磁感应现象，是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流。 8.（2024年江苏省无锡市初中学业水平考题）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。 【答案】闭合；感应电流 【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。闭合开关后，形成闭合回路，让导体AB水平向右运动，此时导体AB切割磁感线运动，产生感应电流，因此会观察到电流计指针偏转。 9.（2024年四川省泸州市中考题）16.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 【解析】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。 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。 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。 二、选择题 1.（2024年广西兰州自治区初中学业水平考题）如图，兴趣小组制作了一个电动机，给线圈通电，轻轻一推，线圈就会持续转动。下列关于电动机的说法正确的有（　　） A.电动机主要由磁体和线圈组成 B.电动机主要把动能转化为电能 C.对调电源正、负极可以改变线圈的转动方向 D.电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻无关 【答案】AC 【解析】AB.电动机的工作原理是，通电导体在磁场中受力的作用，所以电动机主要由磁体和线圈组成，工作时主要把电能转化为机械能，故A正确，B错误； C.通电线圈在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，磁场方向不变，对调电源正、负极，可改变线圈中的电流方向，所以能改变电动机的转动方向，故C正确； D.根据焦耳定律Q=I2Rt可知，电流通过线圈产生的热量与线圈的电阻有关，故D错误。 故选AC。 2.（2024年山东省济宁市初中学业考题）对实验现象、实验数据进行分析、论证，是科学探究过程中的重要环节。下列对实验现象的分析不合理的选项是（ ） 现象 分析 A 一个开关同时控制两盏灯的亮、灭 两盏灯是串联的 B 水与酒精混合后，总体积变小 分子之间存在着空隙 C 小磁针靠近磁体时发生偏转 磁体周围存在着磁场 D 发声体置于玻璃罩内，抽气过程中听到的声音越来越小 可推测真空不能传声 【答案】A 【详解】A.一个开关同时控制两盏灯的亮、灭，两灯与开关可以串联，还可以两盏灯并联，开关在干路上，故A错误，符合题意； B.将一定量水与酒精混合后总体积变小，说明分子间存在间隙，故B正确，不符合题意； C.将小磁针靠近磁体，小磁针指向改变，说明磁体周围有磁场，故C正确，不符合题意； D.将发声体放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，由于介质的减少，听到的声音的响度也会减小；由此推理，当玻璃罩内被抽成真空，将听不到声音，这表明声音的传播需要介质，真空不能传声，故D正确，不符合题意。 故选A。 3.（2024年常州市初中学业水平考题）美国《发现》网站于2023年10月报道：“牛能感知地球磁场，吃草、休息时，其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行（如图所示），”为求证真伪，同学们设计如下实验方案：在四周无明显差异的草地上，多次观察牛吃草、休息时的身体朝向，若报道真实，则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的（ ） A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和④ 【答案】A 【解析】地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；地磁场的磁感线从地磁的北极附近出来，回到地磁的南极附近，牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行，所以牛的身体朝向是南北方向，故①②符合题意。 故选A。 4.（2024四川省成都市中考题）12.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，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 【答案】B 【解析】A.小磁针的左端为S极，根据磁极间的相互作用可知，通电螺线管的右端为N极，故A错误； B.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向，其静止时N极所指方向就是该点的磁场方向，故B正确； C.由于通电螺线管周围的磁场方向可能相同也有可能不同，因此将小磁针移到其他位置，N极所指方向不一定不变，故C错误； D.实验中，当改变电路电流方向时，螺线管的两端的极性改变，小磁针的静止时N极的指向也会发生改变，可知，通电螺线管的磁极与电流方向有关，故D错误。 故选B。 5.（2024年四川省自贡市市中考题）如图所示是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 【答案】A 【解答】据图可知，该温度自动报警器的原理是：当温度达到90℃时，由于温度计内的液体是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，此时报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用； 故选：A。 6.（2024年山东省潍坊市中考题）物理学家法拉第经过10年探索发现的规律，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。下列实验能反映法拉第发现规律的是（　　） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】A.该装置中小磁针在通电导线周围发生了偏转，这是丹麦物理学家奥斯特发现的物理规律，故A不符合题意； B.该装置中开关闭合后，通电导线在磁场中受到力的作用而水平移动，是电动机的原理，故B不符合题意； CD.这两个装置中闭合回路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，C中灵敏电流计发生偏转，D中小灯泡发光，都说明此时产生了感应电流，该现象是电磁感应现象，是由英国物理学家法拉第发现的规律，故CD符合题意。 故选CD。 7.（2024年四川省达州市初中学业水平考题）7.19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.甲图通电后电磁铁b的线圈匝数少，磁性更强 B.乙图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.丙图是发电机原理，闭合开关后，悬挂的导体棒将发生运动 D.丁图是电动机的原理，闭合开关后，金属棒ab将发生运动 【答案】D 【解析】A.电磁铁的磁性与线圈匝数有关，匝数越多，磁性越强，甲图通电后电磁铁b的线圈匝数少，磁性更弱，故A错误； B.乙图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，断电后导线周围的磁场消失，小磁针受地磁场的影响又会回到原位置，故B错误； C.丙图是发电机的原理，闭合开关后，若悬挂的导体棒在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流；闭合开关后，导体不会自发的运动，故C错误； D.丁图是电动机的原理，闭合电路的部分导体在磁场中会受到力的作用，即闭合开关后，金属棒ab将发生运动，故D正确。 故选D。 8.（2024年四川省自贡市市中考题）如图所示装置可以用来演示物理现象，则下列说法正确的是（　　） A.图甲可用来演示电磁感应现象 B.图乙可用来演示电磁感应现象 C.图丙可用来演示磁场对电流的作用 D.图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系 【答案】A 【解答】A.该图中没有电源，是发电机原理示意图，其原理是电磁感应现象，故A正确。 C.是奥斯特实验装置，演示了电生磁现象，它说明了通电导体周围存在磁场，故B错误； C.是演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系的实验装置，故C错误； D.是电动机原理的示意图，研究的是通导线在磁场中受力转动的情况，故D错误； 故选：A。 9.（2024年四川省宜宾市中考题）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。下图中与其工作原理相同的实验装置是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】当金属探测仪靠近金属物体，会产生感应电流，说明其工作原理是电磁感应现象。 A.闭合电路中的部分导体切割磁感线，产生感应电流，是电磁感应现象，故A符合题意； B.图中说明异名磁极相吸引，通电螺线管具有磁性。故B不符合题意； C.图中是电动机的工作原理图，说明通电导体在磁场中受力的作用工作，故C不符合题意； D.电流相同时，线圈匝数越多，吸引铁钉的个数越多，电磁铁磁性越强，故D不符合题意。 故选A。 10.（2024年四川省遂宁市中考题）下列能探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】A.图中是奥斯特实验，研究的是电流的磁效应，故A不符合题意； B.图中闭合电路的一部分导体AB在磁场中切割磁感线运动时，会产生感应电流，该图可以用于探究导体在磁场中产生电流的条件，故B符合题意； C.该图是电动机的原理图，能够说明通电导体在磁场中受力运动，故C不符合题意； D.该图研究的是电磁铁磁性与线圈匝数的关系，故D不符合题意。 故选B。 11.（2024年四川省内江市中考题）如图所示，开关闭合后，使导体ab左右运动，灵敏电流表的指针随之偏转，人们根据此现象制成了（　　） A.电磁铁 B.电动机 C.发电机 D.电磁继电器 【答案】C 【解析】开关闭合后，使导体ab左右运动，满足闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，此为电磁感应现象，发电机就是这一原理制成的，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 12.（2024年四川省南充市初中学业水平考题）9.以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（ ） A.图甲：磁感线不是真实存在的，地磁场的北极在地理北极附近 B.图乙：向右移动，能吸引更多铁钉，铁钉下端为电磁铁的极 C.图丙：同时对调磁极和电源正负极，线圈的转动方向会发生改变 D.图丁：闭合开关，导体ab竖直向下运动或竖直向上运动，电流表指针不发生偏转 【答案】D 【解析】A.图甲中，磁场是真实存在的，磁感线是假想出来的，不适合客观存在的，地球周围存在磁场，地磁场的北极在地理南极附近，故A错误； B.图乙中，通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关，P向右移动，电阻变大，电流减小，磁性变弱，能吸引更少的铁钉，根据安培定则可知，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为电磁铁的N极，故铁钉上端为N极，铁钉下端为电磁铁的S极，故B错误； C.图丙中，通电导线在磁场中运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关，单独改变磁场方向或电流方向，线圈的转动方向会改变，但二者同时改变时，线圈的转动方向不变，故C错误； D.图丁中，根据电磁感应现象可知，闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线时会产生感应电流。闭合开关，导体ab竖直向下运动或竖直向上运动，运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，不会产生感应电流，故电流表指针不发生偏转，故D正确。 故选D。 13.（2024年四川省眉山市中考题）如图所示是动圈式话筒构造示意图。对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈在磁场中也跟着一起振动，线圈中产生感应电流。下列实验原理与它相同的是（　　） A. B. C. D. 【考点】动圈式话筒的原理。 【专题】磁现象、电生磁；理解能力。 【分析】动圈式话筒的工作原理是电磁感应。 【解答】A.同名磁极相互排斥，故A不符合题意； B.通电导线周围存在磁场，故B不符合题意； C.图示没有电源，是电磁感应现象，是动圈式话筒的工作原理，故C正确； D.通电导线在磁场中受力的作用，故D错误； 故选：C。 【点评】本题考查了电磁感应、通电导线周围存在磁场、同名磁极相互排斥，属于基础题。 14.（2024年山东省临沂市初中学业水平考题）9.2024年5月11日，由临沂市五名中小学生组建的无人机足球队在FIDA第二届世界锦标赛中，以全胜的战绩荣获世界冠军。无人机动力系统的核心部件是电动机，下列实验，能说明电动机工作原理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】电动机的工作原理是通过导体在磁场中受力运动； A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生了改变，说明导线周围存在磁场，故A不合题意； B.闭合开关后，缠绕有线圈的铁钉能够吸引铁屑，说明通电导线周围存在磁场，故B不合题意； C.当线圈在磁场中转动时，做切割磁感线运动，从而产生感应电流，使灯泡发光，故C不合题意； D.闭合开关后，通过电流的导体在磁场中受力运动，与电动机的原理相同，故D符合题意。 故选D。 15.（2024年山东省聊城市初中学业水平考题）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 【解析】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。 16.（2024年江苏省扬州市中考题）9.如图所示为送餐机器人，下列图中能说明其内部电动机工作原理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】A.如图，闭合开关，通电导体棒在磁场中受力运动，反映了电动机的工作原理，故A符合题意； B.如图，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故B不符合题意； C.如图，闭合开关，当导体棒做切割磁感线运动时，有感应电流产生，反映了电磁感应原理，故C不符合题意； D.如图，在螺线管中插入铁芯可以构成电磁铁，增强磁性，可以吸引铁钉，故D不符合题意。 故选A。 17.（2024年内蒙古赤峰市中考题）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 【解析】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。 三、作图题 1.（2024年新疆维吾尔自治区、新疆生产建设兵团初中学业题）请在图中标出通电螺线管的N极。 【答案】见解析 【解析】电流从螺线管的下端流入，根据安培定则可知通电螺线管的上端为N极，作图如下： 2.（2024年重庆市中考题A卷）在答图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向。 【答案】见解析 【解析】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： 3.（2024年四川省内江市中考题）22.如图，小磁针静止在通电螺线管右侧，请根据图中磁感线的方向，在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性（“N”或“S”），在电源左边的括号内标出极性（“+”或“﹣”）。 【答案】见解析 【解析】通电螺线管的外部磁场是“N极出S极入”，故通电螺线管左侧是N极，右侧是S极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的左侧是N极，则小磁针的右侧是S极，根据右手螺旋定则可知，在通电螺线管的外部，电流的方向是自下向上，故电流从电源左侧流出，电源左侧为正极，如下图所示： 4.（2024年四川省乐山市中考题）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。 【分析】由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，利用右手螺旋定则可得出电源的正负极。 【解答】已知开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转90°.根据磁极间的相互作用可知，螺线管左端为S极，右端为N极，由右手螺旋定则可得，电流由左侧流入，故电源左侧为正极，右侧为负极；如图所示： 【点评】安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个方向可以确定其中的另一个方向。 5.（2024年四川省眉山市中考题）探究“电磁铁的性质”实验时，铁钉A端为N极，附近的小磁针处于静止，如图所示。请你在图中： （1）标出B点的电流方向； （2）括号内标出小磁针右端的极性（用“N”或“S”表示）。 【考点】安培定则；磁极间的相互作用.版权所有 【专题】磁现象、电生磁；应用能力. 【分析】（1）已知铁钉A端为N极，根据安培定则判断出B点的电流方向； （2）根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引判读小磁针右端的极性。 【解答】（1）已知铁钉A端为N极，由安培定则可知，B点的电流方向为向上； （2）铁钉A端为N极，钉尖一端为S极，由磁极间的作用规律可知，小磁针右端为S极，如图所示： 【点评】本题考查了安培定则的应用和磁极间的作用规律，属于常考题。 四、实验探究题 1.（2024年广东省广州市学业题）17.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】（1）N极；磁场；（2）②见解析；③见解析；④0.6 【解析】（1）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。 2.（2024年湖北武汉市中考题）如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。 （1）闭合开关S后，当温度达到________℃时，发热电阻就停止加热； （2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的______端为正极； （3）为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是______（填序号）。 ①增大“电源1”的电压 ②减小“电源2”的电压 ③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向 【答案】（1）90；（2）右；（3）① 【解析】（1）水银是导体，当温度达到90℃，水银柱接触到温度计上端的金属丝使电磁铁电路接通，此时电磁铁线圈中有电流通过，线圈中就会产生磁性，吸引衔铁，右端的电路断开，发热电阻停止加热。 （2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，根据安培定则可知，此时线圈中的电流方向在外部是向上的，则“电源1”的右端为正极。 （3）电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关；为增强电磁铁的磁性，可通过增大电流、增加线圈匝数实现，故①符合题意，②③④不符合题意。故选填①。 3.（2024年陕西省初中学业水平考题A卷）如图，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。 实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 1 静止 不偏转 2 上下运动 不偏转 3 左右运动 偏转 （1）闭合开关后，观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况，将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知：闭合电路中的一部分导体在磁场中做___________运动时，电路中会产生感应电流。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的_________（填电路元件名称）； （2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，将________对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。 （3）下列物品中，应用该实验结论工作的是________（填选项字母）。 A.电风扇 B.手摇发电手电筒 【答案】（1）切割磁感线；电源；（2）磁极；（3）B 【解析】（1）对比分析实验1、2和3及实验现象可知：闭合电路中的一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。产生感应电流时，导体ab相当于电路中的电源。 （2）若要探究感应电流方向与磁场方向的关系，应保持导体ab运动方向不变，改变磁场的方向，故将磁极对调，观察灵敏电流计指针偏转情况。 （3）闭合电路中的一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，叫电磁感应现象，应用该实验结论工作的是手摇发电手电筒，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $$