摘要:
该初中物理中考复习学案系统整合磁现象、电生磁、磁场对电流作用及电磁感应三大模块,以填空形式梳理磁极作用、磁场方向、安培定则等核心概念,通过对比表格呈现电动机与发电机的能量转化及区分关键,构建“磁现象-电生磁-磁生电”逻辑链条,引导学生自主填空和归纳,夯实运动和相互作用及能量观念。
亮点在于“诊断-探究-突破”三阶设计,夯基综合练9道判断题快速检测磁极方向、感应电流条件等易错点,培养科学论证素养。重点实验设置问题、证据环节,如用铁屑模拟磁感线分布,落实科学探究能力。重难突破中电磁继电器动态计算、电动机与发电机对比分析,提升科学推理能力。教师可通过学生错题分布和实验报告,精准定位薄弱点,实现分层指导,助力高效备考。
内容正文:
第25讲 电与磁
考点通关 直击考什么
考点1 磁现象 磁场
1.磁现象
(1)磁极:磁体能够吸引铁、钴、镍等物质,它的吸引能力最强的两个部位叫作磁极。能够自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫作①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,指北的磁极叫作②_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2)磁极间相互作用的规律:同名磁极相互③_ _ _ _ ,异名磁极相互④_ _ _ _ 。
(3)磁化:一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性的现象。
2.磁场
(1)定义:磁体周围存在着一种看不见、摸不着(但真实存在)能使磁针(小磁针可以指示磁场方向)偏转的物质,叫作磁场。
(2)性质:磁场对放入其中的磁体具有⑤_ _ _ _ 的作用。
(3)方向:规定磁场中某点的磁场方向为放在磁场中的小磁针静止时极所指的方向。
(4)地磁场(指南针、司南等受地磁场作用可以指示方向):地磁场的北极在地理的⑥_ _ _ _ 附近,地磁场的南极在地理的⑦_ _ _ _ 附近。
3.磁感线
(1)作用:为了方便、形象地描述磁场分布情况而建立的带箭头的假想曲线,并不是客观存在的。
(2)特点
.磁体外部的磁感线都是从磁体的⑧_ _ _ _ _ _ 出发,回到⑨_ _ _ _ _ _ 。
.磁场越强的地方,磁感线越密集;磁场越弱的地方,磁感线越稀疏。
(3)方向:磁感线上任何一点的磁场方向为该点的切线方向,与该点小磁针静止时⑩_ _ _ _ 极所指的方向一致。
(4)常见磁体的磁感线分布
考点2 电生磁
1.电流的磁效应——奥斯特(奥斯特是第一个发现电与磁之间联系的物理学家)实验
(1)实验装置及实验现象
将通电直导线平行地架在小磁针的上方,如图所示。
甲 通电 乙 断电 丙 改变电流方向
(2)实验结论:通电导线周围存在着⑪_ _ _ _ 。电流产生的磁场方向与电流的方向有关。
2.通电螺线管的磁场
(1)通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似。通电螺线管两端的极性与螺线管中电流的方向有关。
(2)磁极的判断:安培定则。
用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的极。
3.电磁铁:内部插有铁芯的通电螺线管。
(1)工作原理:电流的磁效应。
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素:⑫_ _ _ _ _ _ _ _ (匝数越多、电流越大,电磁铁的磁性越强)、⑬_ _ _ _ _ _ _ _ 。
4.电磁继电器
工作原理:电磁铁通电时有磁性,吸下衔铁,动触点与下面的静触点接触,、间断开,、间接通;电磁铁断电时失去磁性,弹簧使衔铁弹起,动触点与上面的静触点接触,、间接通,、间断开。
考点3 磁场对通电导线的作用 电磁感应现象
实验装置
内容
磁场对通电导线有力的作用
电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做⑭_ _ _ _ _ _ _ _ 运动时,导体中就产生电流
影响因素
磁场方向和电流方向影响力的方向
磁场强弱和电流大小影响力的大小
磁场方向和切割磁感线方向影响电流方向
磁场强弱和切割磁感线快慢影响电流大小
应用
电动机、扬声器等
发电机、动圈式话筒等
能量转化
⑮_ _ _ _ 能转化为⑯_ _ _ _ 能
⑰_ _ _ _ 能转化为⑱_ _ _ _ 能
区分关键
电路中有电源
电路中没有电源
夯基综合练
判断下列说法的正误。
1.小磁针的极在磁场中所受力的方向,就是该点的磁场方向。( )
2.导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流。( )
3.导体中的负电荷定向移动时能产生磁场。( )
4.磁体外部的磁感线从极出发回到极。( )
5.只要用磁感线描绘地磁场时,没有绘出的地方就没有地磁场。( )
6.通电导线周围的磁场方向是由小磁针静止时极的指向决定的。( )
7.改变导体运动方向和磁场方向,产生感应电流的方向改变。( )
8.只要改变磁场的方向,通电导线在磁场中的受力方向就发生改变。( )
9.条形磁体周围各处的磁场强弱均相同。( )
重难突破 聚焦怎么考
突破点1 电动机与发电机★☆☆
1.[2025河北石家庄一模]对于如图所示的电磁现象,分析正确的是( )
甲 乙 丙
丁
A.图甲:用橡胶棒接触验电器金属球,金属箔片张开,是因为金属箔片带上了异种电荷
B.图乙:闭合开关,线圈转动,说明磁场对电流有力的作用,利用其原理可以制成发电机
C.图丙:闭合电路的部分导体在磁场中上下运动,灵敏电流计指针不会偏转
D.图丁:将电池的正、负极对调,小磁针的偏转方向不会改变
2.[2025重庆二模]截至2024年底,我国新能源汽车年产销量已连续10年位居全球第一。“动能回收”技术是电动汽车的一项关键技术,可以将行驶过程中多余的机械能转化为电能,如图所示实验中原理与该过程类似的是( )
A.
B.
C.
D.
突破点2 电磁继电器★☆☆
3.[2024山西]海鲜保存常要求温度低于,小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻随温度变化的图像。冷库温度等于或高于时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
甲 乙
A.冷库温度升高时,热敏电阻的阻值变大
B.工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C.冷库温度为时,控制电路中电流为
D.冷库温度降低时,控制电路消耗的电功率变大
4.[2025山东菏泽二模]根据国际泳联规定,泳池的水温应控制在到。北京奥运会中“水立方”彰显了“科技奥运”理念,将水温精确地控制在人体最适宜的到之间。如图甲是泳池水温自动控制电路,其中热敏电阻作为感应器探测水温,其阻值与温度之间满足关系:,定值电阻的阻值为 ,为加热水温的发热电阻,衔铁只有在不小于吸引力的作用下才能动作。电磁铁产生的吸引力与电磁铁中电流的关系如图乙所示。
甲 乙
(1) 在给池水加热的过程中,发热电阻在内给池水提供了的热量,则工作电路中发热电阻的功率应为多少?
(2) 为了把温度控制在到之间,设定在水温低于时自动加热,在水温达到时停止加热,则控制电路中电源电压应为多少?(电磁铁线圈电阻不计)
(3) 为了便于工作人员观察发热电阻是否在加热,请你指出图甲电路应如何改进?
重点实验 多维透析
实验25 探究通电螺线管外部磁场的方向 新课标 探究类必做实验
问题
小京在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图甲、乙所示。
甲 乙 丙 丁
证据
1.图甲实验中小磁针的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
2.如图乙所示,小京在通电螺线管周围均匀撒上铁屑,并轻轻敲击玻璃板,使得铁屑能够自由转动,是为了_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
解释
3.如图丙所示,小京画出了通电螺线管的一种绕线情况,并标出了电流方向,可知通电螺线管的_ _ _ _ (选填“”或“”)端是极。
4.小京想探究“通电螺线管外部的磁场强弱与电流的关系”,他采用如图丁所示的装置进行实验,闭合开关,用缠绕着导线的铁钉吸引大头针,实验中,用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 判断电磁铁磁性强弱。请你写出能够实现探究目的的操作方法:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
实验26 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 新课标 探究类必做实验
问题
如图甲所示是探究感应电流产生条件的装置。某同学闭合开关后,进行了多次实验,观察并记录灵敏电流计的指针偏转情况。
甲
证据
1.他选用灵敏电流计而不使用电流表的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
解释
2.实验过程中,他发现金属棒向右运动时,灵敏电流计的指针向左偏转;金属棒向左运动时,灵敏电流计的指针向右偏转。由此可知:感应电流的方向与_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 有关。
3.闭合开关,向右移动金属棒,发现灵敏电流计的指针发生偏转;将向右移动金属棒的速度加快,观察到灵敏电流计指针偏转的角度变大,该实验探究的问题是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
交流
4.闭合开关,当金属棒上下运动时,灵敏电流计的指针未发生偏转,这是因为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。利用“磁生电”实验装置可以制成_ _ _ _ _ _ _ _ (选填“电铃”“动圈式扬声器”“动圈式话筒”或“电磁继电器”)。
5.在以上实验的基础上进一步分析得出:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时可以产生感应电流。据此可以推理,图乙中垂直于纸面放置的导体在以下几种磁场中沿虚线方向运动时,可以产生感应电流的是_ _ _ _ (选填数字序号)。
6.小京想利用如图甲所示装置探究“磁场对通电导线的作用”,需要_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
第25讲 电与磁
考点通关 直击考什么
考点1 磁现象 磁场
1.南极; 北极; 排斥; 吸引
2.力; 南极; 北极
3.极; 极;
考点2 电生磁
1.磁场
3.电流大小; 线圈匝数
考点3 磁场对通电导线的作用 电磁感应现象
切割磁感线; 电; 机械; 机械; 电
夯基综合练
1.×
2.×
3.√
4.×
5.×
6.×
7.×
8.×
9.×
重难突破 聚焦怎么考
突破点1 电动机与发电机★☆☆
1.C 2.B
突破点2 电磁继电器★☆☆
3.C
[解析]由图乙可知,当冷库温度升高时,热敏电阻的阻值减小,错误;由图甲可知,衔铁被吸下后,电铃接通,灯泡断路,即铃响灯不亮,错误;冷库温度为时,由图乙可知热敏电阻的阻值为 ,控制电路中电流,正确;冷库温度降低时,由图乙可知热敏电阻的阻值变大,根据欧姆定律可知控制电路中电流变小,根据可知控制电路消耗的电功率变小,错误。
4.(1)
解:工作电路中发热电阻的功率为
。
(2)
解:在水温为时,热敏电阻的电阻值为
,
此时要停止加热,衔铁的吸引力应为,由图乙知电磁铁中的电流应为,
电源电压。
(3) 详见解
解:用一个小灯泡(或发光二极管)与发热电阻并联,当小灯泡(或发光二极管)发光时,说明在给池水加热。(合理即可)
重点实验 多维透析
实验25 探究通电螺线管外部磁场的方向 新课标 探究类必做实验
1.指示磁场方向
2.让铁屑被磁化后有规律地排列起来
3.
4.吸引大头针的数目; 保持匝数不变,调节滑动变阻器接入电路的阻值,改变电路中的电流,记录吸引大头针的数目
实验26 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 新课标 探究类必做实验
1.感应电流较小,且当导体运动方向不同时,产生的感应电流的方向会发生改变
2.金属棒切割磁感线方向
3.感应电流的大小与金属棒切割磁感线的速度是否有关
4.金属棒没有做切割磁感线运动; 动圈式话筒
5.①③④
6.将灵敏电流计换成电源进行实验
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