专题01 电与磁-【暑假自学课】2025年新九年级科学暑假提升精品讲义(浙教版)
2025-05-29
|
2份
|
43页
|
278人阅读
|
14人下载
精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版(2013)八年级下 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.43 MB |
| 发布时间 | 2025-05-29 |
| 更新时间 | 2025-05-29 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-05-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52338280.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题01 电与磁
内容导航
考点聚焦:核心考点+高考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
磁现象和磁场:知道磁性、磁体、磁极等概念,理解磁极间的相互作用规律,能描述磁体周围存在磁场,会用磁感线描述磁场的分布和方向,了解地磁场的特点。
电生磁:认识电流的磁效应,能说出奥斯特实验的现象,知道通电直导线、通电螺线管周围磁场的特征,会用安培定则判断通电螺线管的磁极和电流方向的关系,了解电磁铁的基本性质及其应用,如电磁继电器。
磁场对电流的作用:知道磁场对通电导体有作用力,明确通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动的原理,以及能量转化情况,了解直流电动机的构造、工作原理和换向器的作用。
电磁感应:知道电磁感应现象,理解产生感应电流的条件,能说明感应电流方向与导体运动方向和磁场方向的关系,了解发电机的原理、能量转化,以及交流电和直流电的区别。
家庭电路和用电安全:了解家庭电路的组成,包括进户线、电能表、断路器、用电器与开关、插座等的作用,会使用测电笔辨认火线和零线,知道熔断器(保险丝)的作用,树立安全用电的意识,了解触电事故的原因和安全用电的原则。
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
磁场 磁极 磁化 磁感线
2023·台州中考
电流磁效应
2023杭州 衢州
电磁铁
2023·金华 绍兴
电动机工作原理
2023 温州
电磁感应
2023·丽水
知识点一 磁现象
1、磁性与磁体:磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质,具有磁性的物质叫磁体。
2、磁极及相互作用规律:磁体上磁性最强的部分叫磁极,一个磁体有南极(S 极)和北极(N 极)。同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
3、磁化:使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。软铁被磁化后,磁性容易消失,是软磁材料;钢被磁化后,磁性能长期保持,是硬磁性材料。
知识点二 磁场
1、定义与性质:磁场是磁体周围存在的一种看不见、摸不着的特殊物质,对放入其中的磁体产生力的作用,磁极间的相互作用通过磁场发生。
2、方向规定:小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。
3、磁感线:是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线,磁体周围的磁感线从磁体的北极出来,回到磁体的南极。磁感线不相交,其疏密程度表示磁场的强弱。
4、地磁场:地球产生的磁场,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,磁偏角由我国宋代沈括发现。
知识点三 电流的磁场
1、奥斯特实验:证明通电导线的周围存在磁场,即电流的磁效应。直线电流周围的磁感线是环绕导线的同心圆,距离直线电流越近,磁场越强。
2、通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似,其两端的极性跟电流方向有关,可由安培定则判断:右手握螺线管,四指弯向螺线管的电流方向,大拇指所指的一端就是螺线管的北极。影响通电螺线管磁性强弱的因素有电流大小、线圈匝数、有无铁芯。
3、电磁铁:带铁芯的通电螺线管。优点是磁性有无由通断电控制,磁性强弱由电流大小调节,磁场方向由电流方向控制。影响电磁铁磁性强弱的因素是通过线圈的电流越大、线圈匝数越多,磁性越强。
4、电磁继电器:由电磁铁控制的开关,可实现用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制,分为控制电路和工作电路。
5、电话:话筒把声音信号转化成强弱变化的电流,听筒把变化的电流通过电磁铁转化成声音信号。
知识点四 电动机
1、通电导体在磁场中受力:通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流方向和磁场方向有关,改变其中一个量,受力方向改变;两个量同时改变,受力方向不变。
2、直流电动机:构造包括线圈(转子)、磁铁(定子)、换向器、电刷;工作原理是通电线圈在磁场中受力转动;能量转换是电能转化为机械能;换向器的作用是当线圈转过平衡位置时,改变电流方向,保证线圈持续转动。
3、如图所示是直流电动机的工作原理图。
知识点五 磁生电
1、定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这就是电磁感应现象,由法拉第发现。
2、感应电流方向:与导体运动方向和磁场方向有关,改变其中一个量,电流方向改变;两个量同时改变,电流方向不变。
3、感应电压:无论电路是否闭合,做切割磁感线的导体两端都会产生感应电压。
4、交流发电机:构造有线圈(转子)、磁铁(定子)、铜环、电刷;工作原理是电磁感应;能量转换是机械能转化为电能。交流发电机通过铜环向外输出交流电,直流发电机通过换向器向外输出直流电。大型交流发电机一般采用线圈不动,磁极旋转的方式发电。
5、交流电和直流电:交流电是电流方向周期性变化的电流,我国交流电的周期是 0.02 秒、频率是 50 赫、电流方向 1 秒改变 100 次;直流电是电流方向不变的电流。
知识点六 家庭电路
1、家庭电路组成:进户线、电能表、断路器、用电器与开关、插座,开关接在火线上。
2、测电笔使用:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触火线。
3、熔断器(保险丝):作用是当电流过大时对电路起保护作用,电流过大的原因是短路或同时接入过多用电器。材料是电阻率大、熔点低的,串联在火线上,选用时保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流,不能用铜丝或铁丝代替。
4、断路器(空气开关):比保险丝更方便。
5、三孔插座和三脚插头:三孔插座左零右火上接地,三脚插头两脚接用电器的用电部分,一脚接用电器外壳。
6、安全用电:一般情况下,36V 以下的电压才是安全的;金属外壳的用电器要接地线;不接触低压带电体,不靠近高压带电体;低压触电方式有单线触电和双线触电,高压触电有高压电弧触电和跨步电压触电,抢救措施是先切断电源,再用干燥的木棒拨开,必要时进行人工呼吸。
难点一、电磁继电器的工作原理
1.实质:利用电磁铁来控制工作电路的开关。
2.核心:电磁铁
3.电磁铁的优点:
①电磁铁磁性的有无,可以用电流的通断来控制。
②电磁铁磁性的强弱,可以用电流的大小、线圈匝数的多少来控制。
③电磁铁磁极的极性,可以用电流的方向来控制。
难点二、学会“看”电路
1.控制电路和工作电路分开看:
控制电路 + 工作电路
低电压、弱电流控制高电压、强电流工作电路。
2.控制电路——开关:控制工作电路
电磁铁——单刀双掷开关
3.工作电路——完整的电路(电源、用电器、开关、导线)
根据“关开”判断工作电路中“谁”工作。
真题感知
[例题1] (2023•丽水)哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士,时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应,继续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是( )
A. B.
C. D.
[例题2] (2023•杭州)按如图所示电路进行实验,将滑动变阻器的滑片从右向左移动,电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流的大小 B.电流的方向
C.线圈的匝数 D.铁芯的粗细
[例题3] (2023•台州)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是( )
A. B.
C. D.
[例题4] (2023•宁波)如图所示是小宁设计的水位自动控制电路,其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成,由家庭电路供电;控制电路中,金属板A、B置于水箱中不同位置,水箱中的天然水是导体。
(1)我国家庭电路电压为 V。
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,工作电路中的 处于工作状态。
(3)测试时,小宁发现由于电磁铁磁性太弱,电磁继电器无法正常工作。适当 (填“增加”或“减少”)电磁铁的线圈匝数,可以解决上述问题。
[例题5] (2023•衢州)科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
(1)1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图,在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,闭合开关时,小磁针N极向纸外偏转,则电源 端为正极。
(2)法拉第深入思考了奥斯特实验,认为:通电导线能使磁针转动,说明磁针受到力的作用,那么反过来,磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 。
[例题6] (2023•衢州)小科实验时发现两个有趣的现象:
(1)用导线将手摇发电机、电池和开关串联起来,闭合开关发电机就发生转动。此时,发电机变成了 。
(2)在测量通过某定值电阻的电流时,选择0~3A和0~0.6A两挡量程测出的电流值分别为0.29A和0.28A。从精确测量的要求考虑,小科应选用的数据是 。
[例题7] (2023•金华)人员密集的室内场所,容易造成二氧化碳含量偏高,对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻,其阻值随CO2气体浓度的增大而减小,当室内CO2气体含量升高到一定浓度时,工作电路中的排风扇开始工作,把室内气体排出。回答下列问题。
(1)在设计电路时要实现自动换气功能,排风扇应连接在工作电路中的 位置。
(2)要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作,以下几种改进方法正确的是 。
A.增加电磁铁线圈匝数
B.控制电路中再串联一个电阻
C.把滑动变阻器R1的滑片向上移
[例题8] (2023•温州)项目学习小组实验发现,装在筒内的电动机带动风叶转动时,电动机转动方向改变,气流方向也改变,如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”:既能收集书桌上的小纸屑,又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下。
评价指标
评价等级
优秀
合格
待改进
指标一
能吸纸屑、吹风且风速可调
能吸纸屑、吹风,风速不可调
只能吸纸屑或只能吹风
指标二
吸纸屑后,吹风时无纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时有部分纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路,利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型,其工作原理示意图如图丙。
(1)图乙中,通过切换开关S,可以改变电动机转向的原因是 。
(2)将开关S与“1”连接,旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时,电动机转速如何变化?
(3)对模型测试时,其“指标一”为优秀。结合评价表,判断该模型的“指标二”评价等级为 。
[例题9] (2023•绍兴)如图为市场上在售的某款鸡蛋孵化器,鸡蛋的孵化需要适宜的湿度和温度。某项目化小组设计了一个自动控湿电路(图甲)。控制电路电源电压U为9伏,定值电阻R0的阻值为30欧,R1为湿敏电阻,其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时,衔铁被吸合;当线圈中的电流为0.15安时,衔铁释放。(线圈电阻不计)
(1)由图乙可知,湿敏电阻的阻值随湿度增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)按控湿电路的工作要求,加湿器应接在工作电路的 (选填“AB”或“CD”)之间。
(3)通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。
(4)如果要适当提高控湿电路的最大湿度值,下列措施中可行的有 。
A.换用阻值更大的R0
B.适当提高电源电压U
C.减少该电磁铁线圈匝数
提升专练
1. (2025•浙江模拟)如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机(线框上端的弯折位置与正极接触,磁铁吸附在电池负极的是S极),放手后从上往下看线圈顺时针转动,为了增大转速,以下操作可以达到目的的是( )
A.对调电池正负极位置
B.对调强磁铁南北极位置
C.增加一节干电池
D.减弱磁铁的磁性
2. (2025春•金华校级月考)我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器,小明猜想它的工作原理如图所示,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通过强电流时,即可受到强大的推力,小明的猜想与下列实验原理相同的是( )
A. B.
C. D.
3. (2025春•西湖区校级期中)如图所示,志愿者小亮正在为社区老人家里更换灯泡。下列操作流程符合安全用电原则的是( )
A.摘下灯罩→更换灯泡→切断电源→通电测试
B.切断电源→摘下灯罩→更换灯泡→通电测试
C.更换灯泡→切断电源→摘下灯罩→通电测试
D.摘下灯罩→切断电源→更换灯泡→通电测试
4. (2025春•拱墅区校级期中)纯电动汽车环保节能。如图所示是电动汽车的充电桩,下列有关说法符合安全用电要求的是( )
A.安装充电桩时,可以不连接地线
B.有充电桩起火,应迅速浇水扑灭
C.电线破损时,只要稍加注意便可安全使用
D.每个充电桩都要安装保险装置
5. (2025春•永康市期中)进入汛期以来,多地发生强降雨,人们在防汛的同时还要注意用电安全。下列做法正确的是( )
A.雷雨天站在大树下避雨
B.手上有水时拔用电器的插头
C.雷雨天在室外使用手机打电话
D.发现有人触电时,不能直接去碰触电的人
6. (2025春•温州期中)如图是汽车尾气中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A和C之间
B.当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2的滑片向上移
D.用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值低
7. (2025春•温州期中)如图所示,通电螺线管周围放着能自由转动的小磁针a、b、c、d,这四根磁针静止时,N极(黑色端表示N极)指向错误的是( )
A.小磁针a B.小磁针b C.小磁针c D.小磁针d
8. (2025春•金华校级月考)如图所示,相互平行的金属导轨AB和CD固定在水平面上,虚线区内存在磁场,图中的“×”表示磁感线方向垂直于纸面向内。现将铜棒EF和GH垂直放在导轨上,当拉动EP使其沿导轨在磁场区域内向右运动时,下列说法中,不正确的是( )
A.电流表有示数
B.小磁针会发生偏转
C.铜棒GH会移动
D.铜棒EF运动时机械能转化为电能
9. (2025春•龙泉市期中)一根条形磁铁不小心摔成两段后,一共会有N极的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
10. (2024春•婺城区校级期中)如图所示是两盏白炽灯和两个插座组成的电路,其中连接错误并影响其他用电器工作的是( )
A.白炽灯A及其控制开关
B.白炽灯B及其控制开关
C.插座C
D.插座D
11. (2024•舟山模拟)如图,有一根悬挂的条形磁铁,用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近磁铁的N极,发现条形磁铁被吸引。该铁棒( )
A.一定没有磁性
B.一定有磁性,且A端是S极
C.一定有磁性,且A端是N极
D.不确定有无磁性
12. (2024•浙江模拟)随着国产第三艘航母福建舰的海试,三条电磁弹射跑道(如图)展现在世人面前,这代表着我国成为全球第二个拥有此项技术的国家。电磁弹射技术原理是利用先进的电力控制系统,在弹射飞机时,将通电导线置于强磁场中,使其快速运动而获得较大动能。对此分析正确的是( )
A.其主要原理是磁场对电流的作用
B.能量转化主要是弹性势能转化为动能
C.起飞时飞机一直向前运动,故运动状态不变
D.起飞过程中飞机受平衡力的作用
13. (2024春•西湖区校级期中)电梯为居民上下楼带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示,电梯厢底层装有压敏电阻R1,R2为保护电阻,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报警声,电梯停止运行,下列说法正确的是( )
A.电梯工作时电磁铁的上端为N极
B.电磁铁磁性的强弱与电流的大小无关
C.电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D.电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小
14. (2025春•柯桥区期中)小华用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”。其中R2为磁敏电阻,其阻值随磁场强度的增大而减小。
实验步骤:①闭合开关S2,开关S1连接1位置,将滑动变阻器调到合适的位置,记录此时A1表的读数I1,A2表的读数I2。
②将开关S1连接到2位置,记录此时A1表的读数I3,A2表的读数I4。
③将开关S1连接到3位置,记录此时A1表的读数I5,A2表的读数I6。
根据小华的实验完成下列问题:
(1)该实验是通过 来判断通电螺线管磁性强弱的。
(2)请指出小华实验中存在的一处错误: 。
(3)小华改正错误后,根据实验得出了通电螺线管的匝数越多,磁性越强的结论,他的依据是 (利用实验步骤中的字母表示)。
15. (2025春•鄞州区校级期中)某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”,用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体,让导体AB运动。实验记录如表所示。
实验次数
导体运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
灵敏电流计电流方向
1
竖直向上
不偏转
—
2
竖直向下
不偏转
—
3
水平向左
向右偏转
电流从右侧接线柱流入
4
水平向右
向左偏转
电流从左侧接线柱流入
(1)由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB,水平向左移动磁体,灵敏电流计的指针向 偏转。
(2)探究“感应电流产生的条件”实验:实验过程中发现电流表的指针偏转很小,下列方法中可以使指针偏转角度增大的是 。(填序号)
①换用磁性更强的磁体
②换用导线绕成线圈进行运动
③换用更细的导线
④使导体运动速度加快
(3)图乙中的“〇”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是 。
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
16. (2025春•温州期中)电磁感应现象中产生的感应电流的大小与多种因素有关。小科将线圈紧密缠绕在外侧中部,接入开关和电流表,如图甲。闭合开关,将磁体从玻璃管中静止释放与玻璃管间的阻力忽略不计。
(1)换用不同匝数的线圈,将同一磁体从相同高度静止释放,测得实验结果如分析图乙结果,得出的结论是 。
(2)小科换用磁性不同的磁体进行实验,他的假设是 。
(3)小科想探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系,具体的操作是 。
17. (2025春•杭州期中)以下是小江项目化学习小组设计的自动折叠伞控制系统。
【项目名称】设计自动折叠伞控制系统
【项目背景】同学们很喜欢到户外的学习园地中(如图甲)讨论问题。遇到下雨时,巨大的折叠伞打开操作困难。
【项目要求】当空气相对湿度达到一定程度时,工作电路中的电动机M转动,折叠伞展开。
【项目设计】根据要求设计如图乙的电路图。
(1)【器材选择】电磁继电器(线圈电阻不计,当通过电磁继电器的电流达到0.03安时,衔铁被吸下)、控制电压U1为6伏、滑动变阻器R1规格为“1安200欧”、灵敏电流表、电动机M、湿敏电阻R2、开关、导线等。
要满足上述项目要求,他们应该选择的湿敏电阻是表中 (选填字母)。
空气相对湿度/%
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
湿敏电阻A/Ω
92
90
86
80
72
56
42
30
20
13
湿敏电阻B/Ω
13
20
30
42
56
72
80
86
90
92
(2)【项目调试】利用上述选择的器材,组装好电路后开始测试。将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处时,闭合开关S1,折叠伞不展开。若要使折叠伞在空气相对湿度达到80%时打开,则需要将滑动变阻器滑片P移至阻值多大处?(请通过计算说明)
(3)【项目评价及反思】
评价指标
合格
待改进
指标一
伞可以自动展开
伞不能自动展开
指标二
开伞时的湿度可多档调节
开伞时的湿度不可调节
根据指标二,该装置被评为合格,请你结合上述信息和所学知识解释原因。
18. 阅读《善变的软磁铁》短文,回答问题。
善变的软磁铁
图1所示为中国科技馆探索与发现展厅的一个名为“善变的软磁铁”的展品,体验者推动如图2所示的软磁铁A向永磁铁B移动(永磁铁的右端是N极),会感觉到软磁铁和固定的永磁铁之间的斥力越来越大,推动越来越吃力。但是,当软磁铁继续靠近永磁铁,两者接近到一定距离时,两块磁铁之间的排斥力又忽然变成了吸引力。这件展品让观众们体验了软磁铁与永磁铁之间同性相吸的奇妙特性。
磁铁一般分为软磁铁和硬磁铁。所谓软,是指这些材料容易磁化,在磁性上表现“软”。在一般情况下,软磁铁同样也表现出硬磁铁中的一类﹣﹣永磁铁的正常属性,但当普通永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,软磁材料的磁矩方向发生了变化,两者的斥力会突然转变为吸引力。软磁材料,易被磁化,被磁化后,磁性也容易消失,也易于通过敲打和加热退磁,它广泛用于电工设备和电子设备,如应用在电磁铁、变压器和电机的铁芯中,以便在断电后磁性消失。
请根据以上材料,回答下列问题:
(1)当永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,软磁铁的左端会突然变为 极;软磁铁与硬磁铁相比其特点是 。
(2)探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,螺线管的铁芯应选用 磁材料(选填“软”或“硬”),理由是 。
19. (2022春•江干区校级期中)小明根据所学的电学知识,想设计一个汽车超载自动报警电路。他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件,并了解到压敏电阻在生活中的一种应用﹣﹣压力传感器。压力传感器受到的压力越大,输出的电压就越大,用它可以称量汽车的重。某压力传感器输出电压与压力的关系如下表:
压力/×105N
0
1.2
2.4
3.6
4.8
6.0
输出电压/V
0
1
2
3
4
5
小明利用该压力传感器和电阻箱R'(最大电阻999.9Ω)及部分其它器材设计了图甲所示的电路,闭合开关S,当线圈中电流大于或等于20mA时,电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为25Ω,继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。(假设U不受继电器电路影响)
(1)根据表格中数据,请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象;
(2)当压力增加到一定程度时,电铃报警,说明汽车超载,则图甲中电铃应接在 (选填“A、B”或“C、D”)两端;
(3)小明希望压力大于或等于2.4×105N时,启动报警系统,则电阻箱R′的电阻应调节到多大?
(4)要使该装置报警,汽车的最小重力为多少?
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题01 电与磁
内容导航
考点聚焦:核心考点+高考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
磁现象和磁场:知道磁性、磁体、磁极等概念,理解磁极间的相互作用规律,能描述磁体周围存在磁场,会用磁感线描述磁场的分布和方向,了解地磁场的特点。
电生磁:认识电流的磁效应,能说出奥斯特实验的现象,知道通电直导线、通电螺线管周围磁场的特征,会用安培定则判断通电螺线管的磁极和电流方向的关系,了解电磁铁的基本性质及其应用,如电磁继电器。
磁场对电流的作用:知道磁场对通电导体有作用力,明确通电导体和通电线圈在磁场中受力而运动的原理,以及能量转化情况,了解直流电动机的构造、工作原理和换向器的作用。
电磁感应:知道电磁感应现象,理解产生感应电流的条件,能说明感应电流方向与导体运动方向和磁场方向的关系,了解发电机的原理、能量转化,以及交流电和直流电的区别。
家庭电路和用电安全:了解家庭电路的组成,包括进户线、电能表、断路器、用电器与开关、插座等的作用,会使用测电笔辨认火线和零线,知道熔断器(保险丝)的作用,树立安全用电的意识,了解触电事故的原因和安全用电的原则。
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
磁场 磁极 磁化 磁感线
2023·台州中考
电流磁效应
2023杭州 衢州
电磁铁
2023·金华 绍兴
电动机工作原理
2023 温州
电磁感应
2023·丽水
知识点一 磁现象
1、磁性与磁体:磁性是指能够吸引铁、钴、镍等物质的性质,具有磁性的物质叫磁体。
2、磁极及相互作用规律:磁体上磁性最强的部分叫磁极,一个磁体有南极(S 极)和北极(N 极)。同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
3、磁化:使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。软铁被磁化后,磁性容易消失,是软磁材料;钢被磁化后,磁性能长期保持,是硬磁性材料。
知识点二 磁场
1、定义与性质:磁场是磁体周围存在的一种看不见、摸不着的特殊物质,对放入其中的磁体产生力的作用,磁极间的相互作用通过磁场发生。
2、方向规定:小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。
3、磁感线:是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线,磁体周围的磁感线从磁体的北极出来,回到磁体的南极。磁感线不相交,其疏密程度表示磁场的强弱。
4、地磁场:地球产生的磁场,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,磁偏角由我国宋代沈括发现。
知识点三 电流的磁场
1、奥斯特实验:证明通电导线的周围存在磁场,即电流的磁效应。直线电流周围的磁感线是环绕导线的同心圆,距离直线电流越近,磁场越强。
2、通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似,其两端的极性跟电流方向有关,可由安培定则判断:右手握螺线管,四指弯向螺线管的电流方向,大拇指所指的一端就是螺线管的北极。影响通电螺线管磁性强弱的因素有电流大小、线圈匝数、有无铁芯。
3、电磁铁:带铁芯的通电螺线管。优点是磁性有无由通断电控制,磁性强弱由电流大小调节,磁场方向由电流方向控制。影响电磁铁磁性强弱的因素是通过线圈的电流越大、线圈匝数越多,磁性越强。
4、电磁继电器:由电磁铁控制的开关,可实现用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制,分为控制电路和工作电路。
5、电话:话筒把声音信号转化成强弱变化的电流,听筒把变化的电流通过电磁铁转化成声音信号。
知识点四 电动机
1、通电导体在磁场中受力:通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流方向和磁场方向有关,改变其中一个量,受力方向改变;两个量同时改变,受力方向不变。
2、直流电动机:构造包括线圈(转子)、磁铁(定子)、换向器、电刷;工作原理是通电线圈在磁场中受力转动;能量转换是电能转化为机械能;换向器的作用是当线圈转过平衡位置时,改变电流方向,保证线圈持续转动。
3、如图所示是直流电动机的工作原理图。
知识点五 磁生电
1、定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这就是电磁感应现象,由法拉第发现。
2、感应电流方向:与导体运动方向和磁场方向有关,改变其中一个量,电流方向改变;两个量同时改变,电流方向不变。
3、感应电压:无论电路是否闭合,做切割磁感线的导体两端都会产生感应电压。
4、交流发电机:构造有线圈(转子)、磁铁(定子)、铜环、电刷;工作原理是电磁感应;能量转换是机械能转化为电能。交流发电机通过铜环向外输出交流电,直流发电机通过换向器向外输出直流电。大型交流发电机一般采用线圈不动,磁极旋转的方式发电。
5、交流电和直流电:交流电是电流方向周期性变化的电流,我国交流电的周期是 0.02 秒、频率是 50 赫、电流方向 1 秒改变 100 次;直流电是电流方向不变的电流。
知识点六 家庭电路
1、家庭电路组成:进户线、电能表、断路器、用电器与开关、插座,开关接在火线上。
2、测电笔使用:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触火线。
3、熔断器(保险丝):作用是当电流过大时对电路起保护作用,电流过大的原因是短路或同时接入过多用电器。材料是电阻率大、熔点低的,串联在火线上,选用时保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流,不能用铜丝或铁丝代替。
4、断路器(空气开关):比保险丝更方便。
5、三孔插座和三脚插头:三孔插座左零右火上接地,三脚插头两脚接用电器的用电部分,一脚接用电器外壳。
6、安全用电:一般情况下,36V 以下的电压才是安全的;金属外壳的用电器要接地线;不接触低压带电体,不靠近高压带电体;低压触电方式有单线触电和双线触电,高压触电有高压电弧触电和跨步电压触电,抢救措施是先切断电源,再用干燥的木棒拨开,必要时进行人工呼吸。
难点一、电磁继电器的工作原理
1.实质:利用电磁铁来控制工作电路的开关。
2.核心:电磁铁
3.电磁铁的优点:
①电磁铁磁性的有无,可以用电流的通断来控制。
②电磁铁磁性的强弱,可以用电流的大小、线圈匝数的多少来控制。
③电磁铁磁极的极性,可以用电流的方向来控制。
难点二、学会“看”电路
1.控制电路和工作电路分开看:
控制电路 + 工作电路
低电压、弱电流控制高电压、强电流工作电路。
2.控制电路——开关:控制工作电路
电磁铁——单刀双掷开关
3.工作电路——完整的电路(电源、用电器、开关、导线)
根据“关开”判断工作电路中“谁”工作。
真题感知
[例题1] (2023•丽水)哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士,时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应,继续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能,这是电磁感应现象;
A、该装置是电磁铁,电磁铁是利用电流的磁效应工作的,故A不符合题意;
B、闭合电路的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,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是利用该原理来工作的,故B符合题意;
C、这是奥斯特实验,奥斯特实验说明通电导体的周围存在磁场,故C不符合题意;
D、通电导体在磁场中要受到力的作用,电动机是利用该原理来工作的,故D不符合题意。
故选:B。
[例题2] (2023•杭州)按如图所示电路进行实验,将滑动变阻器的滑片从右向左移动,电磁铁吸引的大头针枚数增多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是( )
A.电流的大小 B.电流的方向
C.线圈的匝数 D.铁芯的粗细
【解答】解:将滑动变阻器的滑片从右向左移动,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知电路的电流变大,根据电磁铁吸引的大头针枚数增多,可知电磁铁磁性变强,线圈匝数不变,此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是电流的大小。
故选:A。
[例题3] (2023•台州)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:对于磁体来说,磁感线从N极出发指向S极,故A正确,BCD错误。
故选:A。
[例题4] (2023•宁波)如图所示是小宁设计的水位自动控制电路,其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成,由家庭电路供电;控制电路中,金属板A、B置于水箱中不同位置,水箱中的天然水是导体。
(1)我国家庭电路电压为 V。
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,工作电路中的 处于工作状态。
(3)测试时,小宁发现由于电磁铁磁性太弱,电磁继电器无法正常工作。适当 (填“增加”或“减少”)电磁铁的线圈匝数,可以解决上述问题。
【解答】解:(1)我国家庭电路的电压是220V;
(2)当水箱内水面处于金属板A以下时,控制电路断路,电磁铁中没有电流,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧的作用下与上方触点接触,因而电动机接入电路工作;
(3)电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关,适当增加线圈匝数可以增强磁性。
故答案为:(1)220;(2)电动机;(3)增加。
[例题5] (2023•衢州)科学发现往往闪耀着科学家们智慧的光芒。
(1)1820年奥斯特发现通电导线能使其周围的小磁针发生偏转。如图,在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,闭合开关时,小磁针N极向纸外偏转,则电源 端为正极。
(2)法拉第深入思考了奥斯特实验,认为:通电导线能使磁针转动,说明磁针受到力的作用,那么反过来,磁针也能使通电导线转动。他这样推测的依据是 。
【解答】解:(1)由安培定则可知,小磁针N极向纸外偏转,电路中电流的方向应该是从B,经过开关,回到A,由电流的方向可知,B是电源的正极;
(2)通电导线能使磁针转动,说明通电导体对磁针有力的作用,根据物体间力的作用是相互的,磁针对通电导体也有力的作用,法拉第就是根据这个原理判断的。
故答案为:(1)B;(2)物体间力的作用是相互的。
[例题6] (2023•衢州)小科实验时发现两个有趣的现象:
(1)用导线将手摇发电机、电池和开关串联起来,闭合开关发电机就发生转动。此时,发电机变成了 。
(2)在测量通过某定值电阻的电流时,选择0~3A和0~0.6A两挡量程测出的电流值分别为0.29A和0.28A。从精确测量的要求考虑,小科应选用的数据是 。
【解答】解:(1)用导线将手摇发电机、电池和开关串联起来,闭合开关发电机就发生转动。将电能转化为了机械能,此时发电机变成了电动机。
(2)在测量通过某定值电阻的电流时,选择0~3A和0~0.6A两挡量程测出的电流值分别为0.29A和0.28A。量程越小,精确度越高,从精确测量的要求考虑,小科应选用的数据是0.28A。
故答案为:(1)电动机;(2)0.28。
[例题7] (2023•金华)人员密集的室内场所,容易造成二氧化碳含量偏高,对人体产生不利的影响。研究小组设计了如图所示的电路。R2为气敏电阻,其阻值随CO2气体浓度的增大而减小,当室内CO2气体含量升高到一定浓度时,工作电路中的排风扇开始工作,把室内气体排出。回答下列问题。
(1)在设计电路时要实现自动换气功能,排风扇应连接在工作电路中的 位置。
(2)要使排风扇在二氧化碳浓度更低时就能开始工作,以下几种改进方法正确的是 。
A.增加电磁铁线圈匝数
B.控制电路中再串联一个电阻
C.把滑动变阻器R1的滑片向上移
【解答】解:(1)控制电路中,两电阻串联接入电路,R2为气敏电阻,其阻值随CO2气体浓度的增大而减小,当室内CO2气体含量升高到一定浓度时,气敏电阻接入电路的阻值变小,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁,衔铁与下触点接触,AB接入电路,所以排风扇应连接在工作电路中的AB位置;
(2)要使排风扇在二氧化碳浓度更低时工作,此时气敏电阻接入电路的电阻较大,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时通过电路的电流较小,电磁铁的磁性较小;
为使电磁铁的磁性增强,吸引衔铁,可增加电磁铁线圈匝数,故A可行;
控制电路中再串联一个电阻,会时通过电路的电流变小,电磁铁的磁性更小,无法吸引衔铁,故B不可行;
把滑动变阻器R1的滑片向上移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,则电路总电阻变小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁,故C可行,
故选AC。
故答案为:(1)AB;(2)AC。
[例题8] (2023•温州)项目学习小组实验发现,装在筒内的电动机带动风叶转动时,电动机转动方向改变,气流方向也改变,如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”:既能收集书桌上的小纸屑,又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下。
评价指标
评价等级
优秀
合格
待改进
指标一
能吸纸屑、吹风且风速可调
能吸纸屑、吹风,风速不可调
只能吸纸屑或只能吹风
指标二
吸纸屑后,吹风时无纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时有部分纸屑吹出
吸纸屑后,吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路,利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型,其工作原理示意图如图丙。
(1)图乙中,通过切换开关S,可以改变电动机转向的原因是 。
(2)将开关S与“1”连接,旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时,电动机转速如何变化?
(3)对模型测试时,其“指标一”为优秀。结合评价表,判断该模型的“指标二”评价等级为 。
【解答】解:(1)由图乙可知,开关S与“1”连接时,电流从电动机的上方流入,开关S与“2”连接时,电流从电动机的下方流入,即切换开关S后,通过电动机电流的方向发生改变,因此电动机转向改变的原因是改变通过电动机电流的方向;
(2)他图乙可知,将开关S与“1”连接,旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时,变阻器接入电路的电阻变大,由欧姆定律可知,此时通过电动机的电流变小,电动机的转速变慢;
(3)由图丙可知,吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开,从而将纸屑吸入收集盒,同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面,吹风时,收集盒右侧的阀门关闭,收集盒内的纸屑不会被吹出,但隔板下面的纸屑会被吹出,结合表中的指标二可知,吸纸屑后,吹风时有部分纸屑被吹出,因此该模型的“指标二”评价等级为合格。
故答案为:(1)改变通过电动机电流的方向;(2)变慢;(3)合格。
[例题9] (2023•绍兴)如图为市场上在售的某款鸡蛋孵化器,鸡蛋的孵化需要适宜的湿度和温度。某项目化小组设计了一个自动控湿电路(图甲)。控制电路电源电压U为9伏,定值电阻R0的阻值为30欧,R1为湿敏电阻,其阻值随湿度的变化情况如图乙所示。当线圈中的电流为0.18安时,衔铁被吸合;当线圈中的电流为0.15安时,衔铁释放。(线圈电阻不计)
(1)由图乙可知,湿敏电阻的阻值随湿度增大而 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)按控湿电路的工作要求,加湿器应接在工作电路的 (选填“AB”或“CD”)之间。
(3)通过计算说明该控湿电路的湿度变化范围。
(4)如果要适当提高控湿电路的最大湿度值,下列措施中可行的有 。
A.换用阻值更大的R0
B.适当提高电源电压U
C.减少该电磁铁线圈匝数
【解答】解:(1)由图可知,湿敏电阻的阻值随湿度增大而减小;
(2)(3)由图甲可知,R0、R1串联,
由I可知,当线圈中的电流为0.18安时,控制电路的总电阻:R总50Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,湿敏电阻R1的阻值:R1=R总﹣R0=50Ω﹣30Ω=20Ω,
由图乙可知,当湿敏电阻为20Ω时,此时鸡蛋孵化器内的湿度为60%;
当线圈中的电流为0.15安时控制电路的总电阻:R总′60Ω,
此时湿敏电阻R1的阻值:R1′=R总′﹣R0=60Ω﹣30Ω=30Ω,
由图乙可知,当湿敏电阻为30Ω时,此时鸡蛋孵化器内的湿度为40%;
根据题意,当湿度低时,加湿器应该工作,湿度高时,加湿器应该停止工作,所以加湿器应该接在工作电路的AB之间;
该控湿电路的湿度变化范围为40%~60%;
(4)由图乙可知,湿度增大时,湿敏电阻R1的阻值减小,根据欧姆定律可知此时控制电路的电流增大,电磁铁的磁性增大;
若要在室内湿度更大时,加湿装置电路被断开,则电磁铁的磁性应减小,控制电路的电流减小,所以可以串联一个电阻,或减小控制电路电源电压U,或增大R0的电阻值,或减少线圈匝数等,故选AC。
故答案为:(1)减小;(2)AB;(3)该控湿电路的湿度变化范围为40%~60%;(4)AC。
提升专练
1. (2025•浙江模拟)如图是由一节干电池、铜导线和强磁铁组成的简易电动机(线框上端的弯折位置与正极接触,磁铁吸附在电池负极的是S极),放手后从上往下看线圈顺时针转动,为了增大转速,以下操作可以达到目的的是( )
A.对调电池正负极位置
B.对调强磁铁南北极位置
C.增加一节干电池
D.减弱磁铁的磁性
【解答】解:AB、对调电池正负极位置、对调强磁铁南北极位置,改变电流方向和磁场方向,但不能增大转速,故AB不符合题意;
C、增加一节干电池后,电池的总电压会增大(如果两节电池串联)。根据欧姆定律,电压增大时,通过线圈的电流也会增大。电流增大,线圈受到的安培力也会增大,从而导致转速增大,故C正确;
D、减弱磁铁的磁性会导致磁场强度减弱,磁场强度减弱会导致安培力减小,从而使转速减小,故D错误。
故选:C。
2. (2025春•金华校级月考)我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器,小明猜想它的工作原理如图所示,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通过强电流时,即可受到强大的推力,小明的猜想与下列实验原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通过强电流时,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。
A、图中有电源,开关闭合时,通电导体棒在磁场中受力而运动,与电磁弹射器工作原理相同,故A正确;
B、图中没有电源,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,为电磁感应实验,故B错误;
C、该实验为奥斯特实验,说明了电流周围存在着磁场,故C错误;
D、该实验是电磁铁的实验,是利用电流的磁效应工作的,故D错误。
故选:A。
3. (2025春•西湖区校级期中)如图所示,志愿者小亮正在为社区老人家里更换灯泡。下列操作流程符合安全用电原则的是( )
A.摘下灯罩→更换灯泡→切断电源→通电测试
B.切断电源→摘下灯罩→更换灯泡→通电测试
C.更换灯泡→切断电源→摘下灯罩→通电测试
D.摘下灯罩→切断电源→更换灯泡→通电测试
【解答】解:更换灯泡之前必须断开开关,切断电源,摘下灯罩,更换灯泡,最后通电测试灯泡是否发光,故B正确,ACD错误。
故选:B。
4. (2025春•拱墅区校级期中)纯电动汽车环保节能。如图所示是电动汽车的充电桩,下列有关说法符合安全用电要求的是( )
A.安装充电桩时,可以不连接地线
B.有充电桩起火,应迅速浇水扑灭
C.电线破损时,只要稍加注意便可安全使用
D.每个充电桩都要安装保险装置
【解答】解:A、安装充电桩时,为了安全,要接地线,故A错误;
B、万一有充电桩起火,应先关闭电源再施救;生活用水是导体,电器着火不能直接用水灭火,否则可能引起触电事故,故B错误;
C、充电线破损时,容易形成短路或发生触电事故,要及时更换,严禁直接使用,故C错误;
D、为了安全电路中必须要有保险丝或空气开关,每个充电桩在安装时都要装漏电保护器,故D正确。
故选:D。
5. (2025春•永康市期中)进入汛期以来,多地发生强降雨,人们在防汛的同时还要注意用电安全。下列做法正确的是( )
A.雷雨天站在大树下避雨
B.手上有水时拔用电器的插头
C.雷雨天在室外使用手机打电话
D.发现有人触电时,不能直接去碰触电的人
【解答】解:A.雷雨天里,大树也是很好的导体,电流会沿大树传到大地,所以雷雨天千万不要在大树下避雨,故A错误;
B.生活用水容易导电,用湿手拔插头,容易发生触电事故,所以不要用湿手去按开关,故B错误;
C.雷雨天在室外使用手机打电话时所发射的电磁波容易引来雷电,造成触电事故,故C错误;
D.发生触电事故时,首先要切断电源,再施救,故D正确。
故选:D。
6. (2025春•温州期中)如图是汽车尾气中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A和C之间
B.当CO浓度升高,电磁铁磁性减弱
C.为使该检测电路在CO浓度更低时报警,可将R2的滑片向上移
D.用久后,电源电压U1会减小,报警时CO最小浓度比设定值低
【解答】解:AB、当CO浓度升高时,气敏电阻R1的阻值减小,控制电路的总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知控制电路中的电流增大,所以电磁铁的磁性增强;当CO浓度高于某一设定值时,衔铁被吸下,电铃发声报警,所以电铃应接在C和D之间,故AB错误;
C、在CO浓度更低时,气敏电阻R1阻值更大,因衔铁被吸下时的最小电流不变,由欧姆定律和电阻的串联可知I,在电源电压不变时,应减小变阻器R2的阻值,所以应将R2的滑片向上移,故C正确;
D、用久后,电源电压U1会减小,由欧姆定律可知,只有当R1阻值变小时,控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流,结合题意可知报警时CO最小浓度比设定值高,故D错误。
故选:C。
7. (2025春•温州期中)如图所示,通电螺线管周围放着能自由转动的小磁针a、b、c、d,这四根磁针静止时,N极(黑色端表示N极)指向错误的是( )
A.小磁针a B.小磁针b C.小磁针c D.小磁针d
【解答】解:电流由左侧流入,则由右手螺旋定则可得,用右手握住螺线管,四指沿电流方向,则大拇指指向右,故螺线管右端为N极,左端为S极;
因外部磁感线由N极指向S极,故a点磁感线向右,小磁针N极应指向右端,故A错误;
b点磁感线向左,故小磁针N极指向左端,故B正确;
c点场磁感线向右,故小磁针N极应指向右端,故C正确;
d点磁感线向左,故小磁针N极应指向左端,故D正确;
故选:A。
8. (2025春•金华校级月考)如图所示,相互平行的金属导轨AB和CD固定在水平面上,虚线区内存在磁场,图中的“×”表示磁感线方向垂直于纸面向内。现将铜棒EF和GH垂直放在导轨上,当拉动EP使其沿导轨在磁场区域内向右运动时,下列说法中,不正确的是( )
A.电流表有示数
B.小磁针会发生偏转
C.铜棒GH会移动
D.铜棒EF运动时机械能转化为电能
【解答】解:A、当拉动EF使其沿导轨在磁场区域内向右运动时,EF切割磁感线,电路中有感应电流产生,电流表有示数,故A正确;
B、通电导线周围存在磁场,因此小磁针会发生偏转,故B正确;
C、通电导体在磁场中受到力的作用,但由于GH不在磁场区域,因此铜棒GH不会移动,故C错误;
D、铜棒EF运动时消耗了机械能,产生了感应电流,得到了电能,此过程中机械能转化为电能,故D正确。
故选:C。
9. (2025春•龙泉市期中)一根条形磁铁不小心摔成两段后,一共会有N极的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:一根条形磁铁不小心摔成两段后,就会变成两个小的条形磁铁,因为每个磁体都有一个N极,所以一共会有N极的个数为2个。
故选:B。
10. (2024春•婺城区校级期中)如图所示是两盏白炽灯和两个插座组成的电路,其中连接错误并影响其他用电器工作的是( )
A.白炽灯A及其控制开关
B.白炽灯B及其控制开关
C.插座C
D.插座D
【解答】解:(1)左边开关控制灯泡,火线首先进入开关,然后进入灯泡A,零线直接进入灯泡,这样开关能控制灯泡的工作,并且灯泡烧坏,更换灯泡时,断开开关,切断了火线,操作更安全。开关和灯泡A的接法都正确。
(2)右边开关控制灯泡B,火线首先进入开关,然后进入灯泡B,这样开关开关能控制灯泡的工作,并且灯泡烧坏,更换灯泡时,断开开关,切断了火线,操作更安全。开关和灯泡B的接法都正确。
(3)插座C串联在火线上,影响了灯泡B的工作,并且灯泡B不工作时,插座上插上用电器,电路处于断路状态,如果灯泡B工作时,插座上插上用电器,电路处于通路状态,但是此时两个用电器都不能在额定电压下工作,插座C接法错误。
(4)插座D并联在电路中,与各个用电器互不影响,接法正确。
故选:C。
11. (2024•舟山模拟)如图,有一根悬挂的条形磁铁,用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近磁铁的N极,发现条形磁铁被吸引。该铁棒( )
A.一定没有磁性
B.一定有磁性,且A端是S极
C.一定有磁性,且A端是N极
D.不确定有无磁性
【解答】解:假如铁棒有磁性,异名磁极相互吸引。铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极,铁棒和条形磁铁的N极相吸引,说明铁棒也有磁性,并且A端是S极,如果铁棒没有磁性,磁体可以吸引磁性材料。条形磁铁具有磁性,也可以吸引没有磁性的铁棒。所以铁棒是否具有磁性不能确定。
故选:D。
12. (2024•浙江模拟)随着国产第三艘航母福建舰的海试,三条电磁弹射跑道(如图)展现在世人面前,这代表着我国成为全球第二个拥有此项技术的国家。电磁弹射技术原理是利用先进的电力控制系统,在弹射飞机时,将通电导线置于强磁场中,使其快速运动而获得较大动能。对此分析正确的是( )
A.其主要原理是磁场对电流的作用
B.能量转化主要是弹性势能转化为动能
C.起飞时飞机一直向前运动,故运动状态不变
D.起飞过程中飞机受平衡力的作用
【解答】解:AB、由题意可知,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,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,其原理与电动机相同,主要是将电能转化为机械能,故A正确、B错误;
CD、起飞时飞机一直向前运动,速度越来越大,故运动状态是变化的,受非平衡力作用,故CD错误。
故选:A。
13. (2024春•西湖区校级期中)电梯为居民上下楼带来很大的便利,出于安全考虑,电梯设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示,电梯厢底层装有压敏电阻R1,R2为保护电阻,K为动触点,A、B为静触点,当出现超载情况时,电铃将发出报警声,电梯停止运行,下列说法正确的是( )
A.电梯工作时电磁铁的上端为N极
B.电磁铁磁性的强弱与电流的大小无关
C.电梯未超载时动触点K与静触点B接触
D.电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小
【解答】解:A、工作时,电流从电磁铁的下面导线流入,利用安培定则判断出电磁铁的下端为N极,上端为S极,故A错误;
B、电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关,故B错误;
C、正常情况下(未超载时),衔铁被弹簧拉起,K与静触点A接触,故C错误;
D、超载时,随着压力的增大,压敏电阻的阻值随着减小,电路中的电流逐渐增大,电磁铁的磁性逐渐增强,动触点K与静触点B接触,电铃报警,故D正确;
故选:D。
14. (2025春•柯桥区期中)小华用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”。其中R2为磁敏电阻,其阻值随磁场强度的增大而减小。
实验步骤:①闭合开关S2,开关S1连接1位置,将滑动变阻器调到合适的位置,记录此时A1表的读数I1,A2表的读数I2。
②将开关S1连接到2位置,记录此时A1表的读数I3,A2表的读数I4。
③将开关S1连接到3位置,记录此时A1表的读数I5,A2表的读数I6。
根据小华的实验完成下列问题:
(1)该实验是通过 来判断通电螺线管磁性强弱的。
(2)请指出小华实验中存在的一处错误: 。
(3)小华改正错误后,根据实验得出了通电螺线管的匝数越多,磁性越强的结论,他的依据是 (利用实验步骤中的字母表示)。
【解答】解:(1)因为R2为磁敏电阻,其阻值随磁场强度的增大而减小,当通电螺线管磁性增强时,R2阻值减小,根据欧姆定律,在电压不变的情况下,电阻减小,电流增大,所以A2表的读数会增大,反之亦然,故可通过A2表的读数来判断通电螺线管磁性强弱。
(2)在探究通电螺线管磁性强弱与匝数的关系时,应保持通过螺线管的电流大小不变,而该实验中只通过滑动变阻器调到合适位置,在改变开关S1的连接位置时,电路中的总电阻会发生变化,从而导致电流大小改变,无法单纯探究匝数对磁性强弱的影响。
(3)当改正错误,即控制通过螺线管的电流大小相等(I1=I3=I5)时,若通电螺线管的匝数越多磁性越强,那么匝数越多,产生的磁场强度越大,R2阻值越小,A2表的读数越大,所以会出现I2>I4>I6的情况。
故答案为:(1)电流表A2的读数大小;(2)没有控制通电螺线管的电流大小不变;(3)I2>I4>I6。
15. (2025春•鄞州区校级期中)某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”,用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体,让导体AB运动。实验记录如表所示。
实验次数
导体运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
灵敏电流计电流方向
1
竖直向上
不偏转
—
2
竖直向下
不偏转
—
3
水平向左
向右偏转
电流从右侧接线柱流入
4
水平向右
向左偏转
电流从左侧接线柱流入
(1)由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB,水平向左移动磁体,灵敏电流计的指针向 偏转。
(2)探究“感应电流产生的条件”实验:实验过程中发现电流表的指针偏转很小,下列方法中可以使指针偏转角度增大的是 。(填序号)
①换用磁性更强的磁体
②换用导线绕成线圈进行运动
③换用更细的导线
④使导体运动速度加快
(3)图乙中的“〇”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是 。
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
【解答】解:(1)由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB,水平向左移动磁体,相当于磁体不动,导体AB水平向右运动,故灵敏电流计的指针向左偏转。
(2)探究“感应电流产生的条件”实验:实验过程中发现电流表的指针偏转很小,可知产生的感应电流很小,故要增大感应电流:
①换用磁性更强的磁体,可增大感应电流;
②换用导线绕成线圈进行运动,相当于多根导体同时切割磁感线,可增大感应电流;
③换用更细的导线,不能增大感应电流;
④使导体运动速度加快,可增大感应电流。
故选①②④。
(3)图乙中的“〇”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向,Ⅰ没有切割磁感线,不产生感应电流,则灵敏电流计的指针不偏转的位置是Ⅰ。
故答案为:(1)左;(2)①②④;(3)Ⅰ。
16. (2025春•温州期中)电磁感应现象中产生的感应电流的大小与多种因素有关。小科将线圈紧密缠绕在外侧中部,接入开关和电流表,如图甲。闭合开关,将磁体从玻璃管中静止释放与玻璃管间的阻力忽略不计。
(1)换用不同匝数的线圈,将同一磁体从相同高度静止释放,测得实验结果如分析图乙结果,得出的结论是 。
(2)小科换用磁性不同的磁体进行实验,他的假设是 。
(3)小科想探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系,具体的操作是 。
【解答】解:(1)换用不同匝数的线圈,将同一磁体从相同高度静止释放,测得实验结果如分析图乙结果,得出的结论是:其他条件相同时,绕圈匝数越大,电压越大,根据U=IR,因R为一定值,故感应电流越大,即感应电流的大小随线圈匝数的增大而增大。
(2)小科换用磁性不同的磁体进行实验,他的假设是感应电流的大小可能与磁场强弱有关。
(3)小科想探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系,由控制变量法,要保持线圈匝数不变,只改变导体切割磁感线速度,故将同一磁体从玻璃管不同高度静止下落,观察电流表示数。
故答案为:(1)其他条件相同时,感应电流的大小随线圈匝数的增大而增大;
(2)感应电流的大小可能与磁场强弱有关;
(3)保持线圈匝数不变,将同一磁体从玻璃管不同高度静止下落,观察电流表示数。
17. (2025春•杭州期中)以下是小江项目化学习小组设计的自动折叠伞控制系统。
【项目名称】设计自动折叠伞控制系统
【项目背景】同学们很喜欢到户外的学习园地中(如图甲)讨论问题。遇到下雨时,巨大的折叠伞打开操作困难。
【项目要求】当空气相对湿度达到一定程度时,工作电路中的电动机M转动,折叠伞展开。
【项目设计】根据要求设计如图乙的电路图。
(1)【器材选择】电磁继电器(线圈电阻不计,当通过电磁继电器的电流达到0.03安时,衔铁被吸下)、控制电压U1为6伏、滑动变阻器R1规格为“1安200欧”、灵敏电流表、电动机M、湿敏电阻R2、开关、导线等。
要满足上述项目要求,他们应该选择的湿敏电阻是表中 (选填字母)。
空气相对湿度/%
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
湿敏电阻A/Ω
92
90
86
80
72
56
42
30
20
13
湿敏电阻B/Ω
13
20
30
42
56
72
80
86
90
92
(2)【项目调试】利用上述选择的器材,组装好电路后开始测试。将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处时,闭合开关S1,折叠伞不展开。若要使折叠伞在空气相对湿度达到80%时打开,则需要将滑动变阻器滑片P移至阻值多大处?(请通过计算说明)
(3)【项目评价及反思】
评价指标
合格
待改进
指标一
伞可以自动展开
伞不能自动展开
指标二
开伞时的湿度可多档调节
开伞时的湿度不可调节
根据指标二,该装置被评为合格,请你结合上述信息和所学知识解释原因。
【解答】解:【器材选择】
当空气相对湿度达到一定程度时,使工作电路中的电动机M转动,折叠伞展开,湿度增大使得电流变大,磁性增强,将衔铁吸引,使得S2闭合,说明湿敏电阻随着湿度增大,电阻变小,电流变大,故A符合要求;
【项目调试】控制电路电压U1=6V,工作电流I=0.03A,由欧姆定律,此时电路的总电阻:
R200Ω,
此时湿度为80%,R2=30Ω;
根据串联电路的特点知,R1=R﹣R2=200Ω﹣30Ω=170Ω,
【项目评价及反思】在空气相对湿度在80%左右时,电流满足吸合的条件,自动闭合电动机的开关,自动打开伞,调节滑动变阻器的大小可以改变自动闭合时的湿敏电阻的阻值,因而开伞时的湿度可多挡调节。
18. 阅读《善变的软磁铁》短文,回答问题。
善变的软磁铁
图1所示为中国科技馆探索与发现展厅的一个名为“善变的软磁铁”的展品,体验者推动如图2所示的软磁铁A向永磁铁B移动(永磁铁的右端是N极),会感觉到软磁铁和固定的永磁铁之间的斥力越来越大,推动越来越吃力。但是,当软磁铁继续靠近永磁铁,两者接近到一定距离时,两块磁铁之间的排斥力又忽然变成了吸引力。这件展品让观众们体验了软磁铁与永磁铁之间同性相吸的奇妙特性。
磁铁一般分为软磁铁和硬磁铁。所谓软,是指这些材料容易磁化,在磁性上表现“软”。在一般情况下,软磁铁同样也表现出硬磁铁中的一类﹣﹣永磁铁的正常属性,但当普通永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,软磁材料的磁矩方向发生了变化,两者的斥力会突然转变为吸引力。软磁材料,易被磁化,被磁化后,磁性也容易消失,也易于通过敲打和加热退磁,它广泛用于电工设备和电子设备,如应用在电磁铁、变压器和电机的铁芯中,以便在断电后磁性消失。
请根据以上材料,回答下列问题:
(1)当永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,软磁铁的左端会突然变为 极;软磁铁与硬磁铁相比其特点是 。
(2)探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,螺线管的铁芯应选用 磁材料(选填“软”或“硬”),理由是 。
【解答】解:(1)软磁材料易被磁化,当永磁铁非常接近软磁铁的尖端时,软磁铁被磁化;永磁铁右端是N极,软磁铁被磁化后左端是异名磁极,即为S极;硬磁体被磁化后不容易退磁,能够长时间保持磁性,与硬磁铁相比,软磁铁易被磁化,被磁化后,磁性也容易消失;
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素是电流大小和螺线管匝数多少,因此在探究与电流大小这一因素关系时,螺线管的铁芯应选用软磁材料,断电后螺线管失去磁性,避免对下一次实验造成影响。
故答案为:(1)S;软磁铁易被磁化,被磁化后,磁性也容易消失;(2)软;断电后螺线管失去磁性,避免对下一次实验造成影响。
19. (2022春•江干区校级期中)小明根据所学的电学知识,想设计一个汽车超载自动报警电路。他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件,并了解到压敏电阻在生活中的一种应用﹣﹣压力传感器。压力传感器受到的压力越大,输出的电压就越大,用它可以称量汽车的重。某压力传感器输出电压与压力的关系如下表:
压力/×105N
0
1.2
2.4
3.6
4.8
6.0
输出电压/V
0
1
2
3
4
5
小明利用该压力传感器和电阻箱R'(最大电阻999.9Ω)及部分其它器材设计了图甲所示的电路,闭合开关S,当线圈中电流大于或等于20mA时,电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为25Ω,继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供。(假设U不受继电器电路影响)
(1)根据表格中数据,请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象;
(2)当压力增加到一定程度时,电铃报警,说明汽车超载,则图甲中电铃应接在 (选填“A、B”或“C、D”)两端;
(3)小明希望压力大于或等于2.4×105N时,启动报警系统,则电阻箱R′的电阻应调节到多大?
(4)要使该装置报警,汽车的最小重力为多少?
【解答】解:(1)横坐标表示压力,纵坐标表示输出电压,对应表中数据,绘制图象如下:
(2)当压力增大到一定程度时,压力传感器输出电压达到一定数值,线圈中电流大于或等于20mA时,电磁继电器的衔铁被吸合,C、D间的电路就会被接通,因此电铃应接在C、D之间;
答:图甲中的电铃应接在C、D之间。
(3)由图象可知,当压力为2.4×105N时,输出电压U=2V,使电磁继电器衔铁闭合的最小电流I=20mA=0.02A,
∴此时电路的总电阻R总100Ω
又∵继电器线圈的电阻R线=25Ω
∴电阻箱接入电路的阻值R′=R总﹣R线=100Ω﹣25Ω=75Ω
答:电阻箱R'的电阻应调节到75Ω。
(4)∵使电磁继电器衔铁闭合的最小电流I=20mA=0.02A,继电器线圈的电阻R线=25Ω
∴要使该装置报警,压力传感器输出的电压最小值为
U最小=IR线=0.02A×25Ω=0.5V
由图象可知,输出电压为0.5V时,对应的压力为6×104N。
答:汽车的最小重力为6×104N。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
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。