2025年上海中考总复习-电与磁，从原子到星系专项

电与磁，从原子到星系专项 电与磁，从原子到星系 中考总复习 考纲要求 1.知道磁感线可用来形象地描述磁场，知道磁感线的方向是怎样规定的。 2.知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形铁相似；电磁铁的特性和工作原理；了解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。 3.了解磁场对通电导线的作用。 4.知道电能的获得途径；知道电能是二次能源。 5.知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件；知道发电机的原理；能说出发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。 6.知道远距离输电采用高压的目的，知道高压输电的全过程以及电网的作用和安全运行的重要性。 考纲要求 7.知道无线电波可以在真空中传播，它的速度等于光速；知道无线电波的波长、频率以及它们之间的定性关系。 8.知道分子、原子，初步了解原子模型的建立过程； 9.知道太阳系的九大行星及相对位置； 10.知道银河系和河外星系，知道常用光年来表示宇宙中的距离； 11.知道能的转化与能量守恒，理解能的转化与能量守恒的应用，能用能的转化与能量守恒定律分析简单的问题； 12.知道能源和能源的开发与利用，知道能源可分为常规能源和新能源。 考点梳理 要点一、电流的磁场 1.磁现象： (1)磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。 (2)磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 (3)磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极。任何磁体都有两个磁极（磁北极和磁南极），将磁体水平悬挂起来，当它静止时，指北的一端叫做磁北极（N极），指南的一端叫做磁南极（S极）。 (4)磁极间的相互作用：同名磁极之间相互排斥，异名磁极之间相互吸引。 (5)磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。一根没有磁性的大头针，在接近条形磁体下端的N极时，大头针上端就出现了S极，下端出现了N极，也就是说大头针具有了磁性。 考点梳理 2.磁场： (1)磁场的存在：在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场，这可以利用小磁针来检验。小磁针在一般情况下是指南、北的，若小磁针指向忽然发生变化，则小磁针的周围必定有其它的磁场存在。 (2)磁场的方向:磁场具有方向性，当小磁针放在磁场各点不同处，小磁针N极的指向不同，这说明磁场各点方向是不同的，我们规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是这一点的磁场方向。 (3)磁场的性质:磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转，就是因为磁针受到了磁场的作用。磁场虽然看不见、摸不着，但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它。 (4)磁感线:磁感线是形象地研究磁场的一种方法。在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都是跟放在该点的小磁针北极所指的方向一致的，这样的曲线叫磁感线，磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来回到磁体的S极。利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的磁场方向和磁场的强弱。 考点梳理 (5)地磁场：地球本身就是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地磁场的N极在地理南极附近，S极在地理北极附近。地磁的两极与地理的两极并不重合。 3.电生磁： (1)奥斯特实验： ①意义：揭示了电现象和磁现象之间的密切联系。 ②结论：a.通电导体周围存在磁场；b.电流的磁场方向与电流方向有关。 (2)通电螺线管的磁场： ①螺线管：用导线绕成的螺旋形线圈叫做螺线管。 ②右手螺旋定则：假设用右手握住通电导线，大拇指指向电流方向，那么弯曲的四指就表示导线周围的磁场方向。假设用右手握住通电螺线管，弯曲的四指指向电流方向，那么大拇指的指向就是通电螺线管内部的磁场方向。 考点梳理 4、电磁铁及其应用： （1）电磁铁：内部有铁心的螺线管叫做电磁铁。电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。 （2）电磁铁的特点： ①电磁铁磁性的有无，完全可以由通断电来控制。 ②电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数控制。 ③电磁铁产生的磁场方向是由通电电流的方向决定的。 （3）电磁继电器： ①结构：具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路包括低压电源、开关和电磁铁，其特点是低电压、弱电流的电路；工作电路包括高压电源、用电器和电磁继电器的触点，其特点是高电压、强电流的电路。 ②原理：电磁继电器的核心是电磁铁。当电磁铁通电时，把衔铁吸过来，使动触点和静触点接触（或分离），工作电路闭合（或断开）。当电磁铁断电时失去磁性，衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁，切断（或接通）工作电路。从而由低压控制电路的通断，间接地控制高压工作电路的通断，实现远距离操作和自动化控制。电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。 考点梳理 要点诠释： 1.通电螺线管的磁场方向与电流方向满足安培定则即表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，也叫右手螺旋定则。      通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向。     通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。 2.电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的。 3.电磁铁的优点是：磁性强弱可控（电流大小、线圈匝数），磁性有无可控（通断电），磁极方向可控，因此把它用在一些自动控制电路中。 4.电磁铁的铁芯是用软铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为软铁容易磁化，也容易失去磁性，而钢磁化后不易去磁。 考点梳理 要点二、电能的获得和输送 1、电能的获得： （1）电池 ①伏打电堆：1800年，意大利物理学家伏打发明了伏打电堆，这是人类历史上第一个能持续提供电能的电源。伏打电堆是将化学能转化为电能的电池。 ②各种电池的缺点：都很难提供大功率电动机、电器以及照明所需的电能。 （2）发电机 ①电磁感应现象：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。 a.产生感应电流的条件：第一，导体是闭合电路中一部分，第二，导体在磁场中做切割磁感线的运动，当导体平行于磁感线运动时，不产生感应电流；当导体放入磁场中不运动时，也不会产生感应电流（导体不动、磁场动也能切割—理解运动的相对性）。 考点梳理 b.产生感应电流的方向和磁场方向、导体运动方向有关。磁场方向、感应电流方向、导体运动方向三者应互相垂直，同时改变其中两个方向另一个方向不变，若首先改变其中一个方向而另一个方向不变，则第三者方向一定改变。 c.在电磁感应现象中，机械能转化为电能。 ②发电机的原理：利用了电磁感应现象； ③直流电动机的工作过程，就是把电能转化为机械能的过程。从能量转化的角度看，发电机和电动机的运转互为反过程。 2.电能的输送: （1）高压输电:高压输电可以保证在输送功率不变，减小输电电流来减小输送电的电能损失。 （2）变压器：能把交流电的电压升高或降低 发电站都安装了用来升压的变压器，实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电，所以在用户附近又要安装降压的变压器。高压电输到用电区附近时，要把电压降下来目的：一是为了安全，二是用电器只能用低电压。 考点梳理 (3)家庭电路:由火线和零线组成的双芯电缆把电能引入住户。下图是一个典型的家庭电路布线图，在供电箱的每一条支路上都装有不同电流大小的自动断路器。一旦电流超过定值，断路器便会自动切断电路，故障排除后只要重新合上开关便可恢复供电。 (4)输送电能的高压输电线路要连接成电网。大型发电站都必须并网运行，这样电能可以通过电网相互调剂，从而平衡电网中不同区域的用电负荷。 考点梳理 3.电动机: 通电直导线在磁场中受到力的作用。力的方向与磁场方向、导线电流方向有关。磁场对通电导线和通电线圈作用而运动过程中，把电能转化为机械能，电动机就是从这一理论设计制造出来的。 (1)磁场对电流的作用中磁场方向、电流方向、导体受力方向三者应互相垂直，同时改变其中两个方向另一个方向不变，若首先改变其中一个方向而另一个方向不变，则第三者方向一定改变。 (2)当通电直导线的方向与磁感线的方向平行时（如图甲所示），磁场对通电直导线（图甲中直导线ab）没有力的作用。当通电直导线的方向与磁感线的方向不平行（斜交）时，磁场对通电直导线（图乙中直导线ab）有力的作用（垂直纸面向内）。当通电直导线的方向与磁场的方向垂直时，磁场对通电导线（图丙中直导线ab）的作用力最大（方向垂直纸面向内）。 　　　　　　　　　　　 (3)在图丙中，保持磁感线B的方向不变，而使直导线ab内电流方向相反时，ab受力的方向也相反；保持直导线内电流方向不变，而使磁感线B的方向相反时，ab受力的方向也相反。 但如果在图丙中，同时使磁感线B的方向及ab内电流方向都变为相反，则直导线ab的受力方向不发生变化。 考点梳理 要点诠释： 现象 电流的磁场 电磁感应 磁场对电流的作用 发现者 奥斯特 法拉第 安培 能量转化 电能→磁能 机械能→电能 电能→机械能 判定方法 安培定则 （右手定则） （左手定则） 说明：判定方法中的右手定则和左手定则，在初中物理暂不做要求。 考点梳理 要点三、无线电波和无线电通信 1.无线电波：无线电波是电磁波的一种，电磁波是由变化的磁场产生的，它的频率范围为30HZ～1019HZ。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线都电磁波，但它们处在不同的频率范围。电磁波在真空中的传播速度c=3×108m/s。电磁波与声波一样也有不同的频率，不同的频率(f)对应不同的波长(λ)，电磁波的波长、波速和频率间的关系式为：c=λf，因为波速一定，所以频率越高，波长越短，反之，频率越低，波长越长。 无线电波主要可分为四个波段：长波、中波、短波、微波。 考点梳理 2.不同频率范围的无限电波的传播特点和应用   长波 中波 短波 微波 特点 适宜沿地球表面传播。传播距离远，稳定性和抗干扰性好。 发射长波的设备庞大，造价高。因此长波很少用于无线电广播。 白天中波被电离层几乎全部吸收，因此，适宜沿地球表面传播，晚上可依靠电离层的反射来传播。所以昼夜信号强度差比较大 主要依靠电离层的反射来传播。由于电离层的快速变化，收听时经常出现类似海浪般忽大忽小的声音。稳定性和抗干扰性差。 ①于频率很高，传递信息多。②像光一样沿直线传播，且能穿过电离层。③遇到障碍物会发生反射。 应用 长波多用于潜艇、远洋航行的通信。 中波多用于城市广播、电报通信。收音机上的中波段（MW）就是接受中波的无线电波。 远距离广播通信。收音机上的短波段（SW）就是接受短波的无线电波。 电视广播、移动通信、雷达、导航、加热 考点梳理 3.无线电通信 以广播电视为例（如图，与运输货物进行类比）： 4.信息高速公路:现代“信息高速公路”是微波通信、卫星通信和光纤通信等高速、大容量信息传输通道的俗称。 考点梳理 要点四、原子 1.原子和分子: 物质构成了物体，组成物质的微粒是分子，分子是由原子组成，有些物质的分子是由单个原子构成的。 2.原子模型的建立过程: （1）英国物理学家汤姆孙发现原子中存在着电子，建立了原子的“葡萄干蛋糕模型”； 他认为整个原子就好像是一个均匀分布的正电荷的蛋糕，而电子则是一颗颗嵌在其中的葡萄干。 （2）英国物理学家卢瑟福的α粒子散射实验，建立了原子的“行星模型”； 在原子的中心有一个很小的原子核（恒星），原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子（行星）在核外空间里绕核高速旋转。 考点梳理 （4）奥地利物理学家薛定谔根据量子理论，建立了原子的“电子云模型”。 电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述，电子在原子核外空间的某区域内出现，好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围，人们形象地称它为“电子云”。电子云模型是目前认为最科学的原子模型。 3.原子的组成: 原子是由带正电的原子核和核外绕核高速旋转的带负电的电子组成；原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成，质子和中子统称为核子。 4.核能：蕴藏在原子核中的能量叫做核能，释放核能有两种方式：裂变和聚变 要点诠释： 1、了解科学家建立原子模型的过程，体会物理学模型和理论的用处，物质的微观结构是可以认识的，体会随着科学的进步，人类认识世界的能力会不断提高。 2、人类要和平利用核能就必须控制核能释放的快慢，让核能较慢地释放，这叫做受控核反应。核反应堆则是实现受控核反应的关键技术。 考点梳理 要点五、地球太阳系 1、太阳： （1）太阳是离我们最近的一颗恒星。太阳的直径是地球的109倍，质量是地球的33万倍，体积是地球的130万倍。 （2）太阳燃烧氢核，向太空稳定的辐射出光和热，其中有22亿分之一到达地球，由于大气层的吸收与反射，这部分能量中只有约80%最终能到达地球表面，但却是地球上最基本、最重要的能量来源。 （3）日食：当月球运行到太阳和地球中间时，部分射向地球的太阳光被月球遮挡，在地球上看不到完整的太阳，这叫做日食。 2、八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星 3、分类：类地行星、巨行星、远日行星 4、矮行星：太阳系的边缘，在这个区域内还存在一些叫做矮行星的天体绕太阳运转。 5、光年：光年是一个长度单位，1光年是光在真空中一年内所传播的距离。 太阳是恒星，环绕恒星运动的是行星，环绕行星运动的是卫星；地球的卫星是围绕地球运行的月球和人造地球卫星。 考点梳理 要点六、能量的转化和守恒 能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律。 要点诠释： 1、在热现象中，利用内能做功的过程是内能和其他形式能量的转化过程，做了多少功，就有多少内能转化为等量的其他形式的能量或就有多少其他形式的能量转化为等量的内能，能量是守恒的，例如摩擦生热，机械能转化为内能。 2、在热传递过程中是内能的转移过程，例如，一杯热水与一杯冷水混合，稳定后，热水降温减少了多少内能，冷水变热会增加等量的内能，能量是守恒的。 3、自然界中除了内能可以同其他形式的能量发生转化外，各种形式的能量也都可以发生相互转化，例如，燃料燃烧释放化学能=完全燃烧获得的内能；再如电动机带动水泵消耗的电能=水泵获得的机械能+电动机发热产生的内能，且能量是守恒的。   中考真题 1.（2024年•上海中考）在一个氧原子中，带负电的粒子是（　　） A. 电子 B. 氧原子 C. 质子 D. 中子 【解析】 原子是由带负电的电子和原子核组成的，原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的，所以一个氧原子带负电的粒子是电子，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 中考真题 2.（2023年•上海中考）（2分）月球是地球的（　　） A．行星 B．恒星 C．卫星 D．彗星 【答案】C 【分析】月亮是地球的卫星。 【解答】解：月球围绕着地球转动，它是地球的卫星。 故选：C。 【点评】本题是物理常识题，属于基础题。 中考真题 3.（2022年•上海中考）下列粒子中，带负电的是（　　） A. 电子 B. 中子 C. 质子 D. 原子 【答案】A 【解析】 【详解】原子不显电性，原子由原子核和核外电子组成，电子带负电，原子核中质子带正电、中子不带电，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 中考真题 4.（2020年•上海中考）在太阳系中，太阳属于（ ） A. 恒星 B. 行星 C. 卫星 D. 彗星 【答案】A 【解析】 太阳是能够发光发热的，离我们最近的恒星；地球和水星是太阳的行星；而月球是地球的一颗卫星。 故选A。 中考真题 5.（2024年•上海中考）地球上的科学家可以通过________和天宫空间站中的宇航员进行交流，地球在太阳系里属于________（选填“行星”或“卫星”或“恒星”），若空间站在太空中执行任务时，撞到较小的太空垃圾，太空垃圾会被“撞飞”，说明力可以改变物体的________。 【答案】    ①.  电磁波    ②. 行星    ③. 运动状态 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，所以地球上的科学家可以通过电磁波和天宫空间站中的宇航员进行交流。 [2]太阳是太阳系的中心，太阳是一颗恒星，地球是太阳系中的一颗行星。 [3]若空间站在太空中执行任务时，撞到较小的太空垃圾，太空垃圾会被“撞飞”，说明力可以改变物体的运动状态。 再见 Thank you 2025 中考顺利，金榜题名，展翅高飞