专题04 电与磁＆信息、能源（期末复习讲义）九年级物理上学期新教材人教版

专题04 电与磁＆信息、能源（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 磁场性质与磁感线分布 掌握电与磁转化规律 磁感线作图题高频出现 电流磁效应与电磁感应 区分电磁现象应用场景 电磁感应实验探究必考 电动机与发电机工作原理 会解电磁实验探究题 电机原理辨析选择题常考 电磁波产生与传播特点 掌握电磁波基本特性 电磁波传播选择题常考 能源分类与能量转化 区分各类能源的特点 能源分类选择题常考 可持续发展相关措施 理解节能与环保意义 环保措施填空题高频 知识点01 磁现象 磁场 1、磁性和磁体 （1）磁性：我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。铁、钴、镍等物质称为铁磁性物质（磁性材料）。 （2）磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 磁体的特点：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料时，不必与这些物体直接接触，如隔着薄木板，磁体也能吸引铁块。 2、磁极：条形磁体的两端磁性最强，中间部位磁性最弱。磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极。 （1）能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）。 （2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 3、磁化：一些物体在磁体（或电流）的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化；磁化有三种方式： （1）将能够被磁化的物体放入强磁体周围。 （2）将能够被磁化的物体放入强电流周围。 （3）用磁体的南极或北极，沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次。 4、消磁：通过撞击、煅烧或使用消磁器使磁体失去磁性的过程。 5、判断物体是否具有磁性的方法 （1）利用 来判断：把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动，静止时总是一端指南一端指北，则是磁体，静止时指向无规律则不是磁体。 （2）利用 来判断：把被检物体靠近铁钉，如果吸引则是磁体，如果不吸引则不是磁体。 （3）利用 来判断：把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近，如果一次吸引一次排斥则是磁体，如果两次都吸引则不是磁体。 （4）利用 来判断：若A、B两根外形相同的钢棒，已知其中一根具有磁性，另一根没有磁性，具体的区分方法是，将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。 6、磁场：磁体周围存在着某种物质，这种物质叫做磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场（特殊物质）发生的。 （1）磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用。 （2）磁场的方向：物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是改点磁场的方向。 7、磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，使曲线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致，就可以形象地描述磁场了，这样的曲线叫做磁感线。 （1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分布情况而引入带有方向的曲线，它并不是真实存在的。正如探究光时，引入光线的概念一样。这在物理学上称为模型法。 （2）磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示磁体两极处的磁场最强。 （3）磁感线是有方向的，磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的。 （4）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；在磁体内部，磁感线从磁体的S极出发回到N极，形成一条条闭合曲线。 （5）在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的分布是立体的，在磁体周围空间都分布有磁场。 （6）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。 8、地磁场：地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场。小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近。 9、磁偏角：地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角。历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的 ，他提出 的概念。 知识点02 电生磁 1、电流的磁效应 （1）奥斯特实验说明：通电导线周围存在着磁场；电流的磁场方向与电流方向有关。 （2）电流的磁效应：通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。  2、通电螺线管：把导线缠绕在圆筒上，就做成了一个螺线管，也叫线圈。接通电源的螺线管叫通电螺线管。 给螺线管通电后，各线圈产生的磁场叠加在一起，通电螺线管周围就产生了较强的磁场。 （1）通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。 （2）通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。 （3）通电螺线管的内部也存在磁场，其磁场方向与外部相反（内外磁场方向大致走向相反）。 （4）通电螺线管两端的极性与通电螺线管中电流方向有关。 （5）通电螺线管两端的极性与通电螺线管中线圈的绕向有关。 3、探究通电螺线管的磁场特点 实验目的：利用小磁针及铁屑，探究通电螺线管外部磁场的形状及方向。 实验器材：螺线管、小磁针、玻璃板、铁屑、电源、开关、滑动变阻器、导线若干。 实验步骤： （1）在有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，闭合开关使电流通过螺线管。 （2）轻敲玻璃板，观察铁屑的排列情况， （3）在通电螺线管周围放一些小磁针，闭合开关后观察小磁针北极的指向（黑色为N极）。 （4）改变螺线管中的电流方向，闭合开关后观察小磁针北极的指向（黑色为N极）。 （5）改变螺线管的绕线方向，重复（3）、（4）。 实验结论： （1）通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。 （2）通电螺线管的磁场方向与环绕螺线管的电流方向有关。 4、安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极） （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：标出通电螺线管中电流的方向；用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流方向；大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，如图所示。 （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。具体方法：先用右手握住通电螺线管，大拇指指向N极；弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向；按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向。 知识点03 电磁铁 电磁继电器 1、电磁铁：用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时由磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系。影响电磁铁磁性强弱的因素有 （1）电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。 （2）线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 2、电磁铁的特点 （1）磁性的有无可通过通断电流来控制。 （2）磁极的极性可通过改变电流的方向来实现。 （3）磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。 3、电磁铁的应用 （1）对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。 （2）产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。 4、电磁继电器 （1）电磁继电器的定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。 （2）电磁继电器的构造及工作原理：电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分。控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。 5、电磁继电器的应用 远离高电压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。 远离有害环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制。如核电站中的开关等。 实现自动控制 在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，还可以实现对温度、压力、或光照的自动控制。如水位自动报警器、温度自动报警器等。 知识点04 电动机 1、磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中会受到力的作用。磁力的方向和电流方向、磁场方向有关。 2、磁场对通电线圈的作用 （1）通电线圈在磁场中受力会发生转动，但不能持续转动。 （2）如果不能使通过线圈的电流发生改变，通电线圈则不能持续的转动下去。 3、电动机 电动机构造 转子—转动的线圈；定子—固定不动的磁体 工作原理 根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的 线圈在磁场中的转动 通电后的线圈会转动，转过平衡位置后，受到的力要阻碍它的转动，故线圈又会减速至零，向反方向转动，这样线圈在平衡位置左右来回摆动，慢慢停下来，最后停在平衡位置 使线圈连续转动的方法 方法一：当线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半周线圈不受力的作用，故这种方法线圈的转动不稳定，动力弱。 方法二：在线圈转动的后半周，设法改变电流方向，使线圈在后半周也获得同转动方向相同的动力，这样线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续转动的，实现该目的的装置叫 。 换向器 当线圈转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而使线圈获得同转动方向相同的力，能持续转动下去 电动机中的能量转化 电动机在使用过程中，主要将电能转化为机械能对外做功 电动机优点 结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小，种类繁多，能满足各种不同的需求 4、扬声器：扬声器俗称“喇叭”，是十分常见的把电信号转换成声信号的装置，在发声的电子设备中都能见到它。扬声器主要由磁铁、线圈、锥形纸盆等构成。当通入大小和方向不断变化的电流时，线圈会受到大小和方向不断变化的磁场的作用力从而发生振动，并带动相连的纸盆振动发声。 （1）构造如图：永久磁体、线圈、锥形纸盆。 （2）原理： 。 （3）工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音。 （4）话筒把 ，扬声器把 ；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能。 知识点05 磁生电 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，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 2、产生感应电流的条件：第一电路闭合；第二部分导体切割磁感线运动。 （1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。 （2）导体做切割磁感线运动。 3、感应电流的大小 （1）导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大。 （2）磁场越强，感应电流越大。 （3）线圈匝数越多，感应电流越大。 4、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 实验器材：蹄形磁体、灵敏电流计、导线。 实验步骤 （1）让导线在磁场中静止，观察电流计的指针是否偏转， （2）让导线在磁场中静止，换用强磁体，观察电流计的指针是否偏转。 （3）让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而换用匝数更多的线圈，观察电流计的指针是否偏转。 （4）让导线在磁场中沿不同方向运动，观察电流计的指针是否偏转。 （5）磁体不动，改变导线运动方向，观察电流计的指针偏转方向。 （6）保持导线运动方向不变，对调磁极，观察电流计的指针偏转方向。 实验结论 （1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流 （2）感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关 5、发电机 （1）构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成。 （2）工作原理：电磁感应。 （3）能量转化：机械能转化为电能。 （4）直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电。 6、动圈式话筒 （1）构造如图所示 （2）工作原理： 。 （3）工作过程：对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起 振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬 声器还原成声音。 （4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把 ；话筒中 ，扬声器中 ；话筒是电磁感应现象原理，扬声器是通电导体在磁场中受力原理。 （5）发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。 知识点06 电磁波的海洋 1、电磁波是怎样产生的 （1）电磁波：由导体中迅速变化的电流产生的， 也是一种电磁波。 （2）电磁波产生的原理：变化的电场会产生磁场（即电流会产生磁场），变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。 2、电磁波的发射和接收 （1）发射：将要传输的电信号（音频信号，图像信号）加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中的过程。 （2）接收：天线将电磁波接收下来，再通过接收器（收音机，电视机等）将要传输的电信号取出来并放大，最后还原成声音或图像过程。 （3）“天线”可以同时接收多种频率的电磁波，利用调谐器可以选出人们所需要的频率。 3、电磁波的波长、波速、频率 （1）波长‌：指的是相邻的两个波峰（或波谷）之间的距离。 ‌波速‌：描述电磁波传播速度的快慢，表示单位时间内电磁波传播的距离 ‌频率‌：单位时间内（通常是1秒内）完成全振动的次数。 （2）电磁波的波长、波速和频率的关系：波速=波长×频率。如果用c表示光速，用λ表示波长，用f表示频率，则有c=λf。 （3）电磁波在真空中的波速一定，所以电磁波的频率和波长成反比关系。频率越低，波长越长；频率越高，波长越短。 4、电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。 （1） 电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质，电磁波可以在真空中传播。 （2）各种电磁波的波速都相同，都等于光速，c= 3×108m/s，但频率和波长不相同，它们成反比。 5、电磁波家族及电磁波的应用：各种光和射线都是 。电磁波波长从大到小（频率从小到大）依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等（如下图）。 （1）无线电波的定义：电磁波中通常用于广播、电视和移动电话的，频率为数百千赫至数百兆赫的那部分，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）；无线电波的波长从几毫米到几千米，通常根据波长把无线电波又分成几个波段：长波、中波、短波和微波。 （2）电磁波的应用 无线电波：用于广播、电视和移动电话 无外线：家电的遥控器 微波：可用来加热食品 紫外线：杀菌 X射线：医学上用来做透视检查 γ射线：金属探伤 知识点07 广播、电视和移动通信 1、无线电广播信号的发射和接收 （1）无线电广播的工作过程 （2）无线电广播的发射（如图甲）:发射由广播电台完成,发射过程: 话筒：把播音员的声音信号转换成电信号。 调制器：把音频电信号加载到高频电流上。 天线：通过天线发射到空中。 （3）无线电广播的接收（如图乙）:接收由收音机完成,接收过程： 天线：接收到各种各样的电磁波。 调谐器：转动调谐器的旋钮，即选台，可以从中选出特定频率的信号。 检波器：收音机内的电子电路再把音频信号从中取出来。 扬声器：把音频信号转换成声音。 2、调制、调谐和解调 （1）调制器作用：调制，把音频电信号加载到高频电流上。 （2）调谐器作用：调谐，选出特定频率的信号，即选台。 （3）检波器作用：检波，取出所需要的信号。 （4）解调器：比检波的范围更广，中考不必考虑二者区别。 3、音频、视频和射频信号 （1）由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫音频信号。 （2）由图象变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫视频信号。 （3）音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力能很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流叫做射频。 4、电视信号的发射和接收 （1）电视图象信号的工作过程：用电磁波传递图象信号和声音信号．声音信号的产生、传播、接收跟无线电广播的工作过程相似。 （2）发射 摄像机：把图象变成电信号。 发射机：把电信号加载到频率很高的电流上。 天线：能过发射天线发射到空中。 （3）接收 天线：电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来。 电视机：通过电视机把图象信号取出并放大。 显像管：把它还原成图象。 5、移动通信 （1）原理：移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中，同时它也能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。 （2）特点：体积很小，发射功率不大；天线简单，灵敏度不高．必须建立基地台。 （3）无线电话：由主机和手机组成．它们之间通过无线电波沟通，主机接在市话网上，相当于基地台，手机不能离座机太远。 6、广播、电视、移动电话信号传递的异同 相同点 不同的 载体 发射过程 接收过程 信号形式 载体电磁波的特点 发射和接收设备 广播 电磁波 信号转换、调制、天线发射 天线接收、调谐、解调 音频信号 频率最小 广播电台发射、收音机接收 电视 音频信号和视频信号 频率较小 电视台发射、电视机接收 移动 电话 各种形式的信号 频率最大 移动电话发射、接收，基地台转接 知识点08 卫星通信和光纤通信 1、微波 （1）定义：波长为10m～1mm，频率为30MHz～3×105MHz的电磁波。微波波长比无线电波短，比红外线长。 （2）特点：性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。 2、微波通信 （1）概念：利用微波进行的通信称为微波通信。 （2）优点：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多。微波比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息。如一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。 （3）缺点：微波通信每隔50km左右就需要建一个微波中继站。要使信号传递越远，需要的中继站就越多。如遇到雪山和大洋等无法建中继站时，微波通信就无法继续 （4）月球不能作为微波通信中继站的原因 a.离我们太远，会造成信号衰减、时间延迟 b.月球在空中的位置不固定，只有当地球上两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点的通信。 3、微波的其它应用 （1）雷达：微波遇到障碍物会发生发射，人们根据这一原理制成了雷达。 （2）导航：利用电磁波实现定位的一种方式 （3）加热：某些频率的微波能加剧水和脂肪分子的运动，使物体温度升高，微波炉就是根据这一原理制成的。 4、卫星通信：利用地球同步通信卫星作微波 ，把地面站送来的 ， ，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递。 5、卫星通信系统：由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置 同步卫星，就可以实现全球通信。 6、光纤通信：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，这种通信方式叫做光线通信。 7、光导纤维：是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时（如图所示），发生全反射，光就不会跑到外层了。 知识点09 能源利用的现状和面临的挑战 1、能源：凡是能为人类提供能量的物质资源都叫做能源。 2、能源有不同的分类方式 （1）从产生方式角度划分 一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。 二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。 （2）从是否可再生角度划分 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。 （3）从利用状况划分 常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能。 新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。 3、常见能源 （1）化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 （2）生物质能：生物质能是蕴藏在生物质（是各种生命产生或构成生命体的有机质的总称）中的能量，是绿色植物经过光合作用储存在生物质内部的能量，如柴薪、秸秆、动物粪便等。生物质能是人类利用最早、利用时间最长的能源，实际上也是化学能的一种。 （3）太阳能：由太阳辐射提供的能量。 （4）风能：自然界中空气的流动所具有的能量。 （5）地热能：地球内部高温熔岩所具有的能量，常通过地下水或喷发的熔岩送到地面从而被人们利用。 （6）电能：电流能以各种形式做功，所以电具有的能量叫做电能。 4、能源危机 （1）原因：①化石能源储量并不丰富；②化石能源的开发利用后不能再生。 （2）应对措施：面对目前的能源形式，解决能源问题主要出路有：一是提高能源利用率，做到科学开发，解决使用；二是开发和利用新能源，如太阳能、风能、地热能等。 5、开发利用新能源：已探测数据表明，目前作为人类主要的能源的化石能源储量并不丰富，所以，开发新能源、更好的利用已知能源，是全球范围内的重要课题。随着第三次能源革命序幕的拉开，核能成为主要能源。同时人类正着力开发取之不尽用之不竭的太阳能，并取得了重大成就。核能、太阳能的开发和利用为人类的能源问题找到了新的出路。 （1）新能源又称 ，是指传统能源之外的各种能源形式；指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等 （2）新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能，新能源包括各种可再生能源和核能，相对于传统能源，新能源普遍具有 ，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义，同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。 知识点10 新能源的发展 1、原子的结构 （1）原子位于其中心的原子核和绕原子核高速运动核外电子组成，原子核比原子小得多，其半径只相当于原子的十万分之一。 （2）原子核几乎集中了原子的全部质量。 （3）原子核带正电，电子带负电，它们所带的电荷量相等，整个原子呈电中性，对外不显示电性。 （4）原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟核外电子相等，中子不带电。从质量上讲，质子与中子质量几乎相等，一个质子的质量大约是电子质量的1836倍。质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。 2、核能 （1）质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，要使他们它们分裂或结合极其困难，因此原子核十分牢固。但是，一旦质量较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。释放核能的方式有两种：核裂变、核聚变。 （2）核能是直接从自然界获得的，属于一次能源。核能也属于新能源。 3、裂变：用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这就是裂变中的链式反应（如下图）。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。 4、裂变的利用 （1）核电站 ①核反应堆及核电站的工作原理：控制链式反应的速度，使核能能够缓慢、平稳地释放的装置，叫做核反应堆。核反应堆是核电站的核心设备，它以铀为燃料。利用核反应堆中放出的核能先生成高温蒸汽，在驱动汽轮机带动发电机发电。 ②核反应堆中的能量转化 ③核电站的特点 a.消耗的热量少，产生的能量巨大； b.产生废渣少，对大气基本无污染； c.核反应会产生危害极大的射线，因而要采取严格的安全措施。 （2）原子弹：链式反应如果不加控制，大量原子核就会再一瞬间发生裂变，释放出极大的能量，以致引起威力强大的爆炸。原子弹就是根据这一原理制成的。 5、聚变（热核反应）：将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子组成）与氚核（由一个质子和两个中子组成），在超高温下结合成新的原子核-氦核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。聚变反应要求一开始就要有很高的温度，因此核聚变也称为热核反应。 （1）聚变的应用：大量氢核的聚变，可以在瞬间放出惊人的能量。氢弹就是利用核聚变原理制造的已知比原子弹威力还要大的核武器。迄今，人们还不能像控制核裂变那样，使核聚变在人工控制条件下进行。科学家经过几十年的艰苦探索，已经取得一定进展，但要真正安全、和平的利用核聚变所释放的核能，还要做长期艰苦的努力。 （2）可控核聚变释放的核能作为一种新能源，具有显著的特点 ①燃料丰富且运营成本低，核聚变的燃料之一—氘核在海水中大量存在，足以功全世界使用几百亿年。 ②不污染环境，是一种真正的清洁能源。 （3）核能的特点 核能的优点 （1）储量丰富，核能总量十分巨大，它能极大地补充人类能源的不足； （2）核燃料能量密集，便于储运； （3）不排放污染气体，不会造成空气污染； （4）不排放二氧化碳气体，不会加重地球温室效应。 核能的缺点 （1）核能属于一次能源，会越用越少； （2）一旦发生核泄漏，会对地球生物造成严重的危害； （3）核反应堆中会产生核废料，在治理核废料过程中，代价较高。 选址及废物处理 （1）核电站一般建在能源需求量大，而且能源十分缺乏的地区； （2）核电站建在离人群较远的地方，避免对人畜造成伤害； （3）核废料要特殊处理后深埋在人烟稀少的地方。 6、太阳能 （1）太阳能的产生—氢核聚变：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。因此可以讲，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，所以说，太阳是一个巨大的“核能火炉”。 （2）太阳能的传递—热辐射：太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面。太阳表面温度约6000℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。 （3）太阳的寿命：太阳这个巨大的“核能火炉”已经燃烧了近50亿年，目前它正处于壮年，要再过50亿年才会燃尽自己的核燃料。可以说，太阳能几乎是取之不尽用之不竭的。 （4）太阳是人类能源的宝库：地球上除核能、地热能和潮汐能以外的能源基本上都来自于太阳能，所以说太阳是人类的能源宝库。 7、太阳能的利用：太阳能的利用就是将太阳能转化为其他形式的能。 （1）太阳能的间接利用：由于化石能源、水能、风能、生物质能等都来源于太阳能，所以人类利用这些能源，实际上都是间接地利用 。 （2）太阳能的直接利用：目前直接利用太阳能方式主要有：一种是光热转换，一种是光点转换。 题型一 磁现象 磁场 易｜错｜点｜拨 1、混淆磁感线与磁场本质：磁感线是假想模型，磁场是客观存在，勿将细铁屑排列当磁感线。 2、误记磁感线方向：磁体外部是 N 极出发回 S 极，内部相反，不可颠倒外部指向。 3、对地磁场两极判断错误：地磁 N 极在地理南极附近，并非与地理两极重合。 解｜题｜技｜巧 1、磁极判断法：利用 “同名排斥、异名吸引”，排斥可直接定磁极，吸引需排除磁化情况。​ 2、磁感线解题逻辑：疏密判磁场强弱，切线方向定小磁针 N 极指向，结合磁体内外方向规律。​ 3、地磁场应用技巧：明确小磁针 N 极指地理北极（地磁 S 极），结合磁偏角分析指向偏差。 【典例1】下列方法不能使被磁化的钢棒去磁的是（　　） A．用铁锤不断敲击钢棒 B．用钢棒不断击打地面 C．将钢棒放在酒精灯上加热 D．将钢棒放在冰箱里冷冻 【典例2】将一根软铁棒夹在铁架台上，它并不能吸引底下的大头针，说明软铁棒 （选填“有”或“没有”）磁性。如下图所示，把一根条形磁铁靠近软铁棒的A端，可观察到软铁棒的B端能吸引大头针，这一现象叫做 ，B端应是 极。 【典例3】根据小磁针的指向，把下列图中磁体的N、S极标注出来。 【变式1】将A、B、C三块钢块（可能具有磁性）悬挂起来，它们彼此靠近时的情形如下图所示。下列判断正确的是（　　） A．若A、C靠近，可能会相互排斥 B．若A、C靠近，一定会相互排斥 C．因为A、B相互吸引，B、C相互排斥，所以只有B是磁体 D．因为A、B相互吸引，B、C相互排斥，所以A、B、C都是磁体 【变式2】下图所示的是磁悬浮摆件。在摆件底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，摆件可悬浮在空中。这利用了 的原理。 【变式3】图中已经画出了两个磁极间的磁感线。请在图中用字母标出磁极的名称，并标出B点处小磁针的N极。 题型二 电生磁 易｜错｜点｜拨 1、混淆电磁铁与永磁体：电磁铁磁性可控制（通断/强弱），永磁体磁性固定，勿忽视电流影响。​ 2、安培定则使用错误：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指才是 N 极指向。​ 3、误判电磁铁磁性强弱因素：与电流大小、线圈匝数有关，无关线圈直径或导体材料。​ 解｜题｜技｜巧 1、螺线管磁极判断：先标电流方向（电源正负极→线圈绕向），再用安培定则快速定位 N/S 极。​ 2、磁性强弱比较：控制变量法分析，相同匝数比电流，相同电流比匝数，排除无关变量。​ 3、电路与磁结合题：先判断电磁铁磁性有无 / 强弱，再推导电路中开关状态、电阻变化等。 【典例1】如下列图片所示，通电螺线管中的电流方向和它的N极标注都正确的是（　　） A． B． C． D． 【典例2】在探究“通电螺线管的外部磁场分布”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。通电后小磁针静止时的分布如图所示，可判断通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，由此可知：通电螺线管两端的极性与螺线管中 的方向有关。 【典例3】如下图所示，如果把小磁针放在左侧螺线管内部，请在虚线框中标出小磁针的N、S极。            【变式1】下列对通电螺线管的认识，正确的是（　　） A．它周围的磁场与蹄形磁体的相似 B．它的磁场方向与电流方向无关 C．可以用安培定则来判断它的极性 D．它内部的磁感线由N极出发，指向S极 【变式2】图甲所示的是我国古代四大发明之一的指南针（司南）。司南能指南北，是因为受到 的作用。闭合开关S，螺线管通电后小磁针静止时如图乙所示，此时小磁针的右端为 （选填“N”或“S”）极。 【变式3】如下图所示，标出小磁针的偏转方向。 题型三 电磁铁 电磁继电器 易｜错｜点｜拨 1、误解电磁继电器工作电路：控制电路通断决定电磁铁磁性，工作电路需依赖触点切换。​ 2、混淆电磁铁铁芯材料：必须用软铁（断电消磁），不可用钢（磁化后保持磁性，影响控制）。​ 3、误判继电器触点类型：常开触点通电闭合，常闭触点通电断开，勿颠倒初始状态与工作状态。​ 解｜题｜技｜巧 1、继电器工作分析：先明确控制电路（电源、开关、电磁铁），再推导工作电路通断逻辑。​ 2、电磁铁优化类题：从匝数、电流、铁芯入手，结合需求选择 “增匝数/大电流/加软铁” 方案。​ 3、故障分析题：若继电器不工作，先查控制电路通断，再判断电磁铁磁性或触点接触情况。 【典例1】在下图所示的电路中，能使电磁铁磁性增强的是（　　） A．将滑片P向右移动 B．将滑片P向左移动 C．将开关S由触点2扳到触点1 D．将电源的正、负极对调 【典例2】如图所示的是电磁继电器的结构示意图。电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种 ；当较低的电压加在接线柱两端时，会使 两接线柱所连的触点接通。 【典例3】为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长的导线为主要器材，进行下列图片所示的简易实验。 (1)图中滑动变阻器的作用是 。 (2)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱。这种方法在物理学的研究中经常用到，叫作 。 (3)比较甲、乙，可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时， 越大，电磁铁的磁性越强。 (4)如图丙，他把电磁铁串联接入电路的目的是使通过两个电磁铁的 相等。通过图丙可以得出结论：电流一定时，线圈匝数 （选填“越多”或“越少”），电磁铁的磁性越强。 【变式1】小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求天暗时灯亮，天亮时灯灭。在实际调试时，小明发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是（　　） A．减少线圈的匝数 B．增大控制电路中的电源电压 C．串联一个定值电阻 D．滑动变阻器的滑片P向左移动 【变式2】林红同学将小磁针置于电磁铁的左侧附近，如图所示，闭合开关S，小磁针转动，小磁针的 极靠近电磁铁的左端。当向右移动变阻器的滑片P时，电磁铁的磁性将 （选填“增强”或“减弱”）。 【变式3】课后服务时间，九年级一班第二物理学习小组在实验室完成电流磁效应的一些实验。首先他们组装如图所示实验装置在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中： (1)在嵌有螺线管的硬纸板上均匀地撒满细铁屑，给螺线管通电后，只有少量铁屑发生移动，此时应该 （填写操作方法），实验通过 确定通电螺线管外部磁场方向。 (2)对调电源的正负极，小磁针指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与 有关。 其次，小组成员用电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针制成简易电磁铁甲、乙、并设计了题图的电路图，探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。 (3)根据右图示的情况， （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明 电磁铁的磁性越强； (4)当滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），此情况说明： ，电磁铁的磁性越强。 题型四 电动机 易｜错｜点｜拨 1、混淆电动机工作原理：是通电导体在磁场中受力运动，并非电磁感应（发电机原理）。​ 2、误认换向器作用：仅改变线圈中电流方向，不能改变磁场方向，避免与磁场影响混淆。​ 3、忽视转动条件：需通电线圈在磁场中，且电流方向与磁场方向不平行（否则不受力）。​ 解｜题｜技｜巧 1、原理区分题：抓关键词 “通电受力”（电动机）与 “电磁感应”（发电机），快速定位答案。​ 2、转动方向分析：依据 “电流方向” 或 “磁场方向”，两者改变其一则转动方向改变。​ 3、故障排查题：线圈不转先查电路通断，再看电流大小、磁场强弱或换向器接触情况。 【典例1】电动机的主要部件是转子和定子。如下图所示，甲、乙分别是直流电动机的两大组成部件。下列说法正确的是（　　） A．甲为转子，乙为定子 B．甲为定子，乙为转子 C．甲、乙均为转子 D．甲、乙均为定子 【典例2】下列图片所示的是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，其中图 （选填“甲”或“乙”）的线圈恰好处于平衡位置。当线圈刚转过平衡位置时， （选填“”或“”）部件能自动改变线圈中的电流方向，从而使通电线圈在磁场中连续转动。电动机工作时，把电能转化为 能。 【变式1】直流电动机是有轨电车的“动力心脏”。下列选项与有轨电车的“动力心脏”的原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【变式2】如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈放在用硬金属丝做成的支架上，并按图示连接电路，闭合开关，则电磁铁的上端是 极。用手轻推一下线圈，线圈会持续转动。若只将电源的正、负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”）。若在开关和电源之间串联一个电阻，线圈的转速将 （选填“变快”“变慢”或“不变”）。 题型五 磁生电 易｜错｜点｜拨 1、混淆感应电流产生条件：需 “闭合电路 + 部分导体切割磁感线”，缺一则无电流。​ 2、误判电流方向影响因素：仅磁场或导体运动方向其一改变时，电流方向才变。​ 3、混淆能量转化：磁生电是机械能转电能，勿与电动机 “电能转机械能” 混淆。​ 解｜题｜技｜巧 1、条件判断题：紧扣 “闭合电路”“切割磁感线” 双关键词，快速排除错误选项。​ 2、方向推断题：记住 “一改则变，两改不变”，简化磁场与运动方向的分析逻辑。​ 3、应用鉴别题：抓 “无电源发电” 特征，区分发电机、动圈式话筒等应用场景。 【典例1】关于电与磁实验的装置图，和发电机原理相同的是（    ） A．B．C． D． 【典例2】某同学研究电磁感应现象。如图甲，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生。如图乙，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”）偏转。 【典例3】如图所示为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。 (1)实验中，AB棒的材料应选 （填“塑料”或“铜”）。 (2)图中a、b两接线柱间接入灵敏电流计。 ①闭合开关，保持磁铁不动，让AB棒沿左右方向运动时，灵敏电流计指针发生偏转。 ②闭合开关，保持磁铁不动，让AB棒沿上下方向运动时，灵敏电流计指针不发生偏转。 ③断开开关，无论磁铁如何放置、AB棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。实验表明：闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时，电路中产生感应电流。据此原理制造的设备有 （举一例即可）。 (3)AB棒向右运动时灵敏电流计的指针向右偏转，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的具体措施是 （说出一种即可）。 (4)图中a、b两接线柱间的灵敏电流计换成 ，可探究磁场对电流的作用。 【变式1】如图所示实验装置中，和动圈式话筒的工作原理相同的是 （    ） A． B． C． D． 【变式2】如图所示，利用充电底座对智能手机进行无线充电，其主要工作原理如下：电流通过充电底座中的送电金属线圈时产生变化的 ，带有金属线圈的智能手机靠近时就能产生 。 【变式3】在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中。 (1)保持磁体不动，导线AB左右运动时，发现电流表的指针会摆动，说明此时导体中产生了 。如果保持导线AB不动，左右移动磁体，电流表的指针会不会摆动? 。 (2)从能量的角度分析感应电流的产生过程是 能转化为电能。 (3)若将图中电流表换成 ，还可以探究磁场对通电导线的作用，利用这一原理可制成 。 题型六 电磁波的海洋 易｜错｜点｜拨 1、误解产生条件：电磁波由变化的电流产生，并非 “恒定电流” 就能激发。​ 2、混淆电磁波分类：无线电波是电磁波的一种，勿将二者等同或割裂。​ 3、忽视频率影响：频率越高的电磁波穿透能力越强，并非 “频率越低穿透性越好”。​ 解｜题｜技｜巧 1、产生条件题：抓住 “变化电流” 核心，排除 “恒定电流产生电磁波” 的错误选项。​ 2、分类判断题：明确 “无线电波⊂电磁波” 的包含关系，快速厘清概念边界。​ 3、特性应用题：按 “高频→强穿透、低频→长传播” 规律，匹配通信、探测等场景。 【典例1】下图所示的是电磁波“家族”，真空中各种电磁波的传播速度相同。下列判断正确的是（　　） A．真空中红外线比γ射线传播速度快 B．无线电波比X射线的波长长 C．红外线比紫外线的频率高 D．电磁波的频率越高，波长越长 【典例2】下图所示的是一台收音机的面板。当向右调指针（图中黑块）时，收音机所接收的电磁波的波速 ，波长 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【变式1】下列技术应用中，不属于利用电磁波工作的是（　　） A．用微波炉加热食品 B．用B超检查身体 C．飞机上的飞行员和指挥部对话 D．蓝牙技术（短距离无线通信技术） 【变式2】2023年5月30日，神舟十六号飞船飞往中国空间站，飞船与酒泉卫星发射中心之间通过 波来传递信息。6月2日，神舟十五号、神舟十六号航天员乘组完成在轨交接。6月3日21点29分，神舟十五号飞船与空间站组合体分离，在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站是 的。此时飞船 （有/没有）惯性。 题型七 广播、电视和移动通信 易｜错｜点｜拨 1、混淆信号类型：广播/电视发射电磁波（载波），音频/视频是调制的信号，勿等同。​ 2、误解接收原理：收音机需调谐选台，并非 “接收所有电磁波都能还原声音”。​ 3、错判通信条件：移动通信依赖基站中继，并非 “直接通过电磁波远距离通信”。​ 解｜题｜技｜巧 1、信号区分题：抓住 “载波承载信号” 核心，排除 “音频/视频直接发射” 的错误选项。​ 2、接收过程题：牢记 “调谐→解调→还原信号” 流程，按步骤判断选项合理性。​ 3、通信应用题：根据 “基站中继” 特征，区分移动通信与卫星通信的差异。 【典例1】下列关于“网上学校”的说法，正确的是（   ） A．“网上学校”是假的，我们不要参加 B．我们可以在“网上学校”里得到教师的点拨和指导 C．我们不可以把“网上学校”“搬”到自己家中 D．“网上学校”只能教互联网的知识 【典例2】无线电广播信号的发射过程实质上是把声信号转换成 信号的过程；无线电广播信号的接收过程实质上是把 信号转换成声信号的过程。 【变式1】关于电视的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．摄像机把图像和声音信号变成电信号 B．话筒将声信号变成电信号 C．显示屏的作用是将声信号还原成声音 D．扬声器的作用是将图像信号还原成图像 【变式2】采访嘉宾远在北京，主持人却在长沙，怎么做面对面访谈？2024年3月，湖南广播电视台首次在全国两会报道中结合“5G+远程XR+顶尖抠绿”技术，在北京和长沙两地搭建了虚拟演播室。5G采用的是频率更高的 波传递信息的，嘉宾在虚拟演播室旁边的平面镜中成正立的、等大的 像。 题型八 卫星通信和光纤通讯 易｜错｜点｜拨 1、误解卫星通信原理：需同步卫星中继，并非单颗卫星就能实现全球通信。​ 2、混淆光纤传信号：光纤传输激光（电磁波），而非电流，勿与导线传电混淆。​ 3、错判光纤优势：光纤抗干扰、容量大，并非 “传输距离越远信号衰减越严重”。​ 解｜题｜技｜巧 1、卫星通信题：紧扣 “多颗同步卫星中继” 核心，排除 “单星覆盖全球” 错误选项。​ 2、光纤特性题：抓住 “激光传输、抗干扰” 关键，区分光纤与普通导线的传输差异。​ 3、应用对比题：按 “卫星→长距离跨洋、光纤→地面高速组网” 对应匹配场景。 【典例1】关于地球同步卫星，下列说法错误的是（   ） A．同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样，从地球上看它是在赤道上空静止不动的 B．同步卫星可作为传播微波的中继站 C．同步卫星的速度和电磁波的传播速度相同 D．要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传递到全世界，只需要三颗同步卫星就可以了 【典例2】我国已经成功发射了多颗同步通信卫星，它们是在地球同步轨道上运行的卫星。以地球为参照物，同步卫星是 的。现在许多长途电话是以同步卫星为中继站，打这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。假设通话的两地到某同步卫星的距离都为，则以该同步卫星为中继站，信号从一方经该同步卫星传到另一方会延迟 s。 【变式1】关于电磁波和现代通信，下列说法错误的是（　　） A．光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强、损耗小等优点 B．微波、超声波、无线电波都属于电磁波 C．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站进行通信的 D．卫星通信、光纤通信都可以用来传递信息 【变式2】目前，许多单位安装有锅形微波接收天线。图 是用来接收来自通信卫星的微波的天线，图 是用来接收来自地面微波中继站的微波的天线。 题型九 能源利用的现状和面临的挑战 易｜错｜点｜拨 1、混淆能源分类：新能源≠可再生能源（如核能是新能源但不可再生），需按 “能否再生” 判定。​ 2、误解污染来源：化石能源燃烧是酸雨、温室效应主因，勿将环境污染归因为新能源利用。​ 3、低估能源挑战：能源短缺含资源枯竭与供需缺口，并非仅 “不可再生能源用完” 这一情况。​ 解｜题｜技｜巧 1、分类判断题：先区分 “一次 / 二次能源”，再按 “再生性” 归类，排除交叉混淆选项。​ 2、影响分析题：紧扣 “化石能源→污染”“可再生能源→低污染” 关联，快速锁定因果关系。​ 3、挑战应对题：按 “节约能源、提升效率、开发新能源” 方向，匹配合理解决方案。 【典例1】珍惜资源，保护资源，节约资源，人人有责。珍惜地球赐予我们的一切自然资源。下列说法正确的是（　　） A．将旧电池丢弃到池塘 B．生活中尽量使用节能灯具 C．放学后教室内日光灯彻夜通明 D．使用一次性纸杯 【典例2】为了节能，现在很多电动汽车安装了“能量回收装置”，在刹车时该装置可带动发电机发电。在汽车刹车制动时，轮胎与地面摩擦会产生大量内能，但这些内能是 （选填“可以”或“不可以”）自动转化成机械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有 。 【变式1】自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源。下列能源属于化石能源的是（　　） A．水能、石油、核燃料 B．风能、煤炭、天然气 C．煤炭、石油、天然气 D．风能、水能、太阳能 【变式2】下图所示的无叶风扇也叫空气增倍机，它能产生自然持续的凉风，因无叶片，所以不会覆盖尘土，也不会伤到儿童伸进的手指。风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；在无叶风扇工作时，总能量 （选填“守恒”或“不守恒”）。 题型十 新能源的发展 易｜错｜点｜拨 1、误判新能源属性：太阳能、风能是可再生新能源，但核能是新能源却不可再生。​ 2、误解新能源优势：新能源污染低而非零污染，如核能存在核废料处理问题。​ 3、混淆发展制约因素：新能源受自然条件（如光照、风速）影响，并非全天候稳定供能。​ 解｜题｜技｜巧 1、属性判断题：先明确 “新能源≠可再生能源”，再按 “再生性” 二次判定选项。​ 2、特性分析题：紧扣 “低污染、可再生（部分）、受自然条件制约” 核心特征排除错误。​ 3、应用匹配题：按 “太阳能→光伏发电、风能→风力发电、核能→核电” 对应场景选择。 【典例1】下列关于太阳能的说法，错误的是（　　） A．太阳能可以从自然界中直接获取，是不可再生能源 B．太阳能使用时不会污染环境，是清洁能源 C．太阳能是核聚变释放的能量 D．太阳能是通过热辐射的方式传到地球的 【典例2】随着绿色能源推广，新型太阳能充电站备受关注。如图所示，在充电站为储能设备充电时，设备中的蓄电池相当于电路中的 。太阳能的能量源头是太阳，其能量来源于内部的核 （选填“聚”或“裂”）变。 【变式1】近年，我国在能源、信息和材料等领域取得了辉煌成就。下面关于能源、信息和材料的说法，正确的是（　　） A．2025年是太阳黑子活动的又一个峰年，太阳内部发生的主要是氢核的裂变 B．四川是我国水力发电量最多的省份，水电站中的发电机是利用电磁感应的原理发电的 C．“祖冲之号”是我国量子计算机的原型，量子计算机中的二极管是由超导体制成的 D．我国在南海开采的可燃冰属于可再生能源 【变式2】图甲和图乙是释放核能的两种方式。图甲是 的示意图，若不人为控制，是制造 弹的原理；图乙目前不能人为控制，是制造 弹的原理。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25九年级上·河北保定·期末）最早发现电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．安培 B．焦耳 C．奥斯特 D．法拉第 2．（24-25九年级上·福建福州·期末）钕铁硼磁铁是目前已知磁性最强的磁铁材料之一，但它不能吸引（　　） A．铁 B．钴 C．镍 D．铝 3．（24-25九年级上·贵州黔东南·期末）氮化硼纳米管是一种具有特殊结构的材料，也是一种电绝缘体，具有较高的硬度和强度，有极高的热稳定性和化学稳定性，不具有磁性，不具备光学透明的特性。根据上述信息判断，氮化硼纳米管（如图）可以制作（　　） A．磁铁 B．导线 C．光学透镜 D．智能手机 4．（23-24九年级上·陕西西安·期末）2023年2月16日，国内首例5G超远程机器人肝胆手术成功进行，杭州的医生通过5G远程机器人为远在新疆的患者实施了手术。手术时信号传输利用的是（　　） A．超声波 B．次声波 C．紫外线 D．电磁波 5．（24-25九年级上·山东滨州·期末）核能是一种清洁型的新能源，建造核电站是对核能的积极利用。2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能下列说法正确的是（　　） A．核能属于可再生能源 B．“华龙一号”利用聚变产生能量 C．核燃料中的铀原子核由大量的质子和电子组成 D．核废料具有放射性，应将其与生物圈有效隔离 6．（24-25九年级上·安徽亳州·期末）如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向 （选填“左”或“右”）。 7．（24-25九年级上·河南郑州·期末）物理学推动着人类社会的不断进步和发展。我国古代四大发明之一指南针，静止时能指南北是受到了 的作用，它的发明极大促进了航海业的发展，人们把指南针静止时指南的磁极叫 极。 8．（24-25九年级下·吉林松原·期末）我国的无人航空技术处于全球领先地位，航空器可用于高空摄影、旅游观光等。航空器的摄像头相当于 透镜。通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是 的。航空器升空过程中，重力势能 。航空器靠 与控制中心联系。 9．（23-24九年级上·陕西延安·期末）黄龙界头庙风电场矗立着许多如图所示的大风车，它可以将风能转化为 能。风能不仅清洁，而且还是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心是反应堆，核反应堆是通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。 10．（23-24九年级上·湖南长沙·期末）根据上图中小磁针静止时已标注的磁极，请标出通电螺线管、处连接电源的“”、“”极。    11．（23-24九年级上·河南周口·期末）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小军用电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针制成简易电磁铁甲、乙，并设计了下图的电路图： （1）根据图示的情况， （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁的磁性越强； （2）铁钉甲的上端为 （选填“N”或“S”）极； （3）当滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），此情况说明： ，电磁铁的磁性越强。 12．（22-23九年级上·江西南昌·期末）如图所示，在探究“产生感应电流的条件”实验中。 （1）实验中，观察 判断电路中是否有感应电流，产生电流的过程中 能转化为 能； （2）闭合开关，若导体AB不动，向右移动磁体，电路中有感应电流，若向左加速移动磁体，电路中感应电流大小 ，感应电流方向 ；（选填“改变”或“不变”） （3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流； （4）如果将小量程电流表换成 ，可以探究磁场对通电导体的作用。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 13．（24-25九年级上·河北保定·期末）关于磁现象，以下说法错误的是（　　） A．磁体周围存在着磁感线 B．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的 C．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 D．能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近，说明地球周围存在磁场 14．（24-25九年级上·四川达州·期末）下列关于各图中现象的描述，说法正确的是（    ） A．图甲：软木塞飞出，管内水蒸气的内能减小，内能转化为机械能 B．图乙：金属箔张开，是因为异种电荷相互排斥 C．图丙：电路连接完好，小灯泡不发光，原因是小灯泡中电流太小 D．图丁：通电线圈在磁场中受力而转动；发电机是根据这一原理制成的 15．（24-25八年级上·陕西安康·期末）2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。如图所示，这是某学校组织学生观看“天宫课堂”时的情景。下列说法正确的是（　　） A．听课时禁止“交头接耳”是在传播过程中减弱噪声 B．在地面课堂参加活动的师生能与航天员进行实时互动，说明真空可以传声 C．学生不看屏幕也能听出是哪个天宫教师在讲课，主要是通过声音的音调来分辨 D．通过天宫教师的介绍，我们知道了他们在天宫中的生活状况，说明声音可以传递信息 16．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）我国科技突飞猛进，发展速度振奋人心。关于图所示的四款车的说法正确的是（　　） A．甲图：氢能源公交车使用的是清洁能源 B．乙图：磁悬浮列车使用的电能属于一次能源 C．丙图：5G+北斗汽车使用的燃油是可再生能源 D．丁图：月球车所用的太阳能是通过核裂变释放出来的 17．（24-25九年级上·四川泸州·期末）据《武经总要》记载，古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼，如图甲，多次将指南鱼轻轻旋转，待静止后，观察到鱼尾总是指向南方，则鱼尾为该磁体的 极，再将该指南鱼靠近如图乙所示的电磁铁左端，发现鱼头始终朝向电磁铁，说明电源左端为 极，为了让鱼尾朝向电磁铁，可以进行的操作是 。 18．（24-25九年级上·湖南湘潭·期末）兴趣小组利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温功能的恒温加热器，其简化电路如图所示，控制电路中R为热敏电阻（可感受恒温加热器内温度，其阻值随温度的升高而减小）。当闭合S时，螺线管的上端相当于条形磁体的 （填“N”或“S”）极，加热器内温度逐渐升高，螺线管产生的磁场会 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）。已知加热器工作电路电压为220V，R1=836Ω，R2=44Ω，则当加热器处于保温状态时工作电路10s内产生的热量为 J 19．（24-25八年级上·山东烟台·期末）我国航天事业蓬勃发展，通过电视我们看到宇航员们在返回舱和轨道舱之间飘动，他们的质量与其在地面上的质量相比 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；在航天器的研制中，为了减轻质量，应选用密度较 （选填“大”或“小”）的材料；当宇航员在太空舱外作业时，他们需要依靠电子通信设备进行交流，这说明 。 20．（25-26九年级上·广东·期末）如图所示，闭合开关，通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示，请在图中括号内标出通电螺线管左端的极性及电源的“+”“-”极。 21．（24-25九年级上·吉林·期末）按要求完成下列作图； (1)如图所示，闭合开关S，灯泡L发光，请在电路的“◯”中填入电流表或电压表的符号。 (2)如图所示，用笔画线代替导线，将图中灯泡、开关正确接入家庭电路中。 (3)如图所示，电流表的连接是正确的，请标出磁感线方向和小磁针静止时右端的磁极。 22．（23-24九年级上·福建莆田·期末）探究“产生感应电流条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示。直导体AB按图示方向运动，通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生。 （1）为使实验现象更明显，直导体AB应选用 （选填“铝棒”、“铁棒”或“塑料棒”）； （2）通过比较 两图可知，产生感应电流的条件之一是电路要闭合，通过比较 两图可知，要产生感应电流，直导体AB需在磁场中做切割磁感线运动，以上过程用到的实验方法是 ； （3）学习了“电和磁”的知识后，小新设计了如图所示的实验装置。图中甲和乙是电动机，闭合开关S后，电动机甲开始转动，通过皮带带动乙转动，此时小灯泡发光。在此过程中，将机械能转化为电能的实验装置是 （选填“甲”或“乙”）。如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是 。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 23．（23-24九年级上·陕西西安·期末）小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为12V，R1为滑动变阻器，R2为压敏电阻，R2的阻值大小随压力F的变化关系如图-2。所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．S1闭合时，电磁铁的上端为N极 B．当电梯自动报警铃声未响起时，控制电路的总功率大于18W C．当电梯自动报警铃声开始响起时，R1的功率为0.4W D．若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将R1的滑片P向左移 24．（22-23九年级上·黑龙江大庆·期末）如图所示，闭合开关S后，通电螺线管下端是 （填“N”或“S”）极，将滑动变阻器的滑片从b端向a端移动，弹簧将 （选填“伸长”或“缩短”），此时电流表示数 ，（变大或变小）图为人工心脏泵原理图，它可短时间代替心脏工作，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。线圈中的电流从B流向A时，电磁铁有磁，此时血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒，那么该装置工作时，线圈AB中的电流方向 （选填“需要”或“不需要”）改变。 25．（2021·广东广州·二模）国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及中国广电四家公司。其获得的频谱资源如下表。。根据下面的波谱图解答问题： 运营商 中国移动 中国联通 中国电信 中国广电 频谱资源 （1）人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“是否意味着5G电磁波比4G电磁波在空气中的传播速度快”？ （选填“是”或“否”）；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大？ （选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）； （2）中国移动5G信号的电磁波的属于哪个波段？ （选填“微波”、“红外线”、“紫外线”或“X射线”）；中国移动5G信号的电磁波和中国电信的5G信号的电磁波，哪个的波长更长？ ）选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）。 26．（2021·江苏扬州·二模）汽车已进入寻常百姓家中，汽车主要以汽油为燃料，汽油属于 （可再生/不可再生）能源。若某汽油机飞轮转速为20r/s的汽车，在水平路面上行驶，则在1min内汽油机完成 个工作循环，对外做功 次；若汽车行驶过程中消耗汽油2kg，则这些汽油完全燃烧能放出 J的热量。在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过 的方式增加物体内能的，但转化得到的内能不可能再转化为机械能，这是因为能量的转化具有 性。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 27．（2023·河南·模拟预测）如图甲所示，在“摇绳发电”活动中小西和小安把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路，然后他们沿某一方向站立并迅速摇动这条电线，发现灵敏电流计的指针摆动。    （1）你认为小西和小安是沿 （选填“东西”或“南北”）方向站立的；实验中，灵敏电流计的作用是用来检测 ； （2）小西和小安想“感应电流的大小与哪些因素有关”，小西猜想可能与摇绳的速度，小西为了验证自己的猜想，利用如图乙所示的装置进行实验，足够大的磁体放在水平桌面上，驱动装置使导体棒AB沿直线水平向右匀速运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。改变速度大小重复实验，下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论： ； 实验次数 1 2 3 4 5 6 速度/(cm•s-1) 1 2 3 4 5 6 电流/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8 （3）某次实验中，闭合开关后并未发现电流计指针偏转，经检查器材均完好，各器材间连接无误，那么接下来你认为最应该关注的器材是 ；另一同学认为是磁铁的磁性太弱所致，他提出更换磁性更强的磁铁，就在他移动原磁铁时发现电流计的指针出现了晃动，你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因 ；（仅写出最应该进行的一步操作） （4）如果将灵敏电流计换成直流电源，当闭合开关时，可以看到磁场中原来静止的导体棒AB开始运动，该现象可以说明 的工作原理。 28．（23-24九年级上·江苏南通·期末）阅读短文，回答问题： 速印机 如图甲是一台速印机。当备用纸槽上纸张较多时，不容易发生卡纸，当备用纸槽上纸张较少时，容易发生卡纸，且印刷速度较小时卡纸机率较小。为此，小明设想在备用纸张较多时高速印刷，备用纸张较少时低速印刷。 如图乙是小明设计的电路原理图， M1、M2是两台额定功率不同的电动机，电动机工作时带动机体内的滚筒转动，从而完成“进纸”、“印刷”等操作，电动机转速越大，印刷速度也越快。AO的长度是OB的1.5倍，在控制电路中，Ro是保护电阻，阻值为10Ω。电源电压为6V，Rx是安装在备用纸槽底部的力敏电阻，其阻值与受到纸张的压力成反比，图像如图丙。印刷时先闭合S2，后闭合S1，当控制电路中的电流大于或等于0.2A时，衔铁被吸引。印刷时所用纸张规格相同，每500张纸的重力为20N。 电动机型号 额定功率/W 额定电流/A 印刷速度/（秒/张） M1 220 1 0.2 M2 110 0.5 0.5 （1）闭合开关S2，电磁铁上端为 极，工作电路电压为U为 V； （2）下列关于小明设计的速印机的说法，正确的是 ； A．工作电路中电动机M1比M2的印刷速度慢 B．当备用纸槽上纸张减少时，电磁铁的磁性变弱 C．若弹簧对OB的拉力为阻力，AOB是费力杠杆 D．当备用纸槽上无纸时，控制电路中电流为0.6A （3）当备用纸槽放置总重力为12N的纸张时，刚启动印刷时工作的电动机是 。在某次印刷中，电动机正常工作，备用纸槽中纸的张数从500张减小到100张，求该次印刷过程中电动机消耗的总电能 （请写出计算过程）； （4）若衔铁被电磁铁吸引的电流大小不变，将R0换成阻值15的定值电阻。当备用纸槽中纸张逐渐变少，启动另一个电动机时，备用纸槽中纸的张数比Ro为10时 （选填“多”或“少”） 张。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 电与磁＆信息、能源（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 磁场性质与磁感线分布 掌握电与磁转化规律 磁感线作图题高频出现 电流磁效应与电磁感应 区分电磁现象应用场景 电磁感应实验探究必考 电动机与发电机工作原理 会解电磁实验探究题 电机原理辨析选择题常考 电磁波产生与传播特点 掌握电磁波基本特性 电磁波传播选择题常考 能源分类与能量转化 区分各类能源的特点 能源分类选择题常考 可持续发展相关措施 理解节能与环保意义 环保措施填空题高频 知识点01 磁现象 磁场 1、磁性和磁体 （1）磁性：我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。铁、钴、镍等物质称为铁磁性物质（磁性材料）。 （2）磁体：具有磁性的物体叫做磁体。 磁体的特点：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料时，不必与这些物体直接接触，如隔着薄木板，磁体也能吸引铁块。 2、磁极：条形磁体的两端磁性最强，中间部位磁性最弱。磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极。 （1）能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）。 （2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 3、磁化：一些物体在磁体（或电流）的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化；磁化有三种方式： （1）将能够被磁化的物体放入强磁体周围。 （2）将能够被磁化的物体放入强电流周围。 （3）用磁体的南极或北极，沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次。 4、消磁：通过撞击、煅烧或使用消磁器使磁体失去磁性的过程。 5、判断物体是否具有磁性的方法 （1）利用磁体的指向性来判断：把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动，静止时总是一端指南一端指北，则是磁体，静止时指向无规律则不是磁体。 （2）利用磁体的吸铁性来判断：把被检物体靠近铁钉，如果吸引则是磁体，如果不吸引则不是磁体。 （3）利用磁极间作用规律来判断：把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近，如果一次吸引一次排斥则是磁体，如果两次都吸引则不是磁体。 （4）利用磁极磁性最强来判断：若A、B两根外形相同的钢棒，已知其中一根具有磁性，另一根没有磁性，具体的区分方法是，将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。 6、磁场：磁体周围存在着某种物质，这种物质叫做磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场（特殊物质）发生的。 （1）磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用。 （2）磁场的方向：物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是改点磁场的方向。 7、磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，使曲线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致，就可以形象地描述磁场了，这样的曲线叫做磁感线。 （1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分布情况而引入带有方向的曲线，它并不是真实存在的。正如探究光时，引入光线的概念一样。这在物理学上称为模型法。 （2）磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示磁体两极处的磁场最强。 （3）磁感线是有方向的，磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的。 （4）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；在磁体内部，磁感线从磁体的S极出发回到N极，形成一条条闭合曲线。 （5）在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的分布是立体的，在磁体周围空间都分布有磁场。 （6）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。 8、地磁场：地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场。小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近。 9、磁偏角：地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角。历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概念。 知识点02 电生磁 1、电流的磁效应 （1）奥斯特实验说明：通电导线周围存在着磁场；电流的磁场方向与电流方向有关。 （2）电流的磁效应：通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。  2、通电螺线管：把导线缠绕在圆筒上，就做成了一个螺线管，也叫线圈。接通电源的螺线管叫通电螺线管。 给螺线管通电后，各线圈产生的磁场叠加在一起，通电螺线管周围就产生了较强的磁场。 （1）通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。 （2）通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。 （3）通电螺线管的内部也存在磁场，其磁场方向与外部相反（内外磁场方向大致走向相反）。 （4）通电螺线管两端的极性与通电螺线管中电流方向有关。 （5）通电螺线管两端的极性与通电螺线管中线圈的绕向有关。 3、探究通电螺线管的磁场特点 实验目的：利用小磁针及铁屑，探究通电螺线管外部磁场的形状及方向。 实验器材：螺线管、小磁针、玻璃板、铁屑、电源、开关、滑动变阻器、导线若干。 实验步骤： （1）在有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，闭合开关使电流通过螺线管。 （2）轻敲玻璃板，观察铁屑的排列情况， （3）在通电螺线管周围放一些小磁针，闭合开关后观察小磁针北极的指向（黑色为N极）。 （4）改变螺线管中的电流方向，闭合开关后观察小磁针北极的指向（黑色为N极）。 （5）改变螺线管的绕线方向，重复（3）、（4）。 实验结论： （1）通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。 （2）通电螺线管的磁场方向与环绕螺线管的电流方向有关。 4、安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极） （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：标出通电螺线管中电流的方向；用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流方向；大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，如图所示。 （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。具体方法：先用右手握住通电螺线管，大拇指指向N极；弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向；按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向。 知识点03 电磁铁 电磁继电器 1、电磁铁：用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时由磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系。影响电磁铁磁性强弱的因素有 （1）电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。 （2）线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 2、电磁铁的特点 （1）磁性的有无可通过通断电流来控制。 （2）磁极的极性可通过改变电流的方向来实现。 （3）磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。 3、电磁铁的应用 （1）对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。 （2）产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。 4、电磁继电器 （1）电磁继电器的定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。 （2）电磁继电器的构造及工作原理：电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分。控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。 5、电磁继电器的应用 远离高电压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。 远离有害环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制。如核电站中的开关等。 实现自动控制 在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，还可以实现对温度、压力、或光照的自动控制。如水位自动报警器、温度自动报警器等。 知识点04 电动机 1、磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中会受到力的作用。磁力的方向和电流方向、磁场方向有关。 2、磁场对通电线圈的作用 （1）通电线圈在磁场中受力会发生转动，但不能持续转动。 （2）如果不能使通过线圈的电流发生改变，通电线圈则不能持续的转动下去。 3、电动机 电动机构造 转子—转动的线圈；定子—固定不动的磁体 工作原理 根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的 线圈在磁场中的转动 通电后的线圈会转动，转过平衡位置后，受到的力要阻碍它的转动，故线圈又会减速至零，向反方向转动，这样线圈在平衡位置左右来回摆动，慢慢停下来，最后停在平衡位置 使线圈连续转动的方法 方法一：当线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半周线圈不受力的作用，故这种方法线圈的转动不稳定，动力弱。 方法二：在线圈转动的后半周，设法改变电流方向，使线圈在后半周也获得同转动方向相同的动力，这样线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续转动的，实现该目的的装置叫换向器。 换向器 当线圈转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而使线圈获得同转动方向相同的力，能持续转动下去 电动机中的能量转化 电动机在使用过程中，主要将电能转化为机械能对外做功 电动机优点 结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小，种类繁多，能满足各种不同的需求 4、扬声器：扬声器俗称“喇叭”，是十分常见的把电信号转换成声信号的装置，在发声的电子设备中都能见到它。扬声器主要由磁铁、线圈、锥形纸盆等构成。当通入大小和方向不断变化的电流时，线圈会受到大小和方向不断变化的磁场的作用力从而发生振动，并带动相连的纸盆振动发声。 （1）构造如图：永久磁体、线圈、锥形纸盆。 （2）原理：通电导体在磁场中受力。 （3）工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音。 （4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能。 知识点05 磁生电 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，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。 2、产生感应电流的条件：第一电路闭合；第二部分导体切割磁感线运动。 （1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。 （2）导体做切割磁感线运动。 3、感应电流的大小 （1）导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大。 （2）磁场越强，感应电流越大。 （3）线圈匝数越多，感应电流越大。 4、探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 实验器材：蹄形磁体、灵敏电流计、导线。 实验步骤 （1）让导线在磁场中静止，观察电流计的指针是否偏转， （2）让导线在磁场中静止，换用强磁体，观察电流计的指针是否偏转。 （3）让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而换用匝数更多的线圈，观察电流计的指针是否偏转。 （4）让导线在磁场中沿不同方向运动，观察电流计的指针是否偏转。 （5）磁体不动，改变导线运动方向，观察电流计的指针偏转方向。 （6）保持导线运动方向不变，对调磁极，观察电流计的指针偏转方向。 实验结论 （1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流 （2）感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关 5、发电机 （1）构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成。 （2）工作原理：电磁感应。 （3）能量转化：机械能转化为电能。 （4）直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电。 6、动圈式话筒 （1）构造如图所示 （2）工作原理：电磁感应现象。 （3）工作过程：对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起 振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬 声器还原成声音。 （4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能；话筒是电磁感应现象原理，扬声器是通电导体在磁场中受力原理。 （5）发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。 知识点06 电磁波的海洋 1、电磁波是怎样产生的 （1）电磁波：由导体中迅速变化的电流产生的，光也是一种电磁波。 （2）电磁波产生的原理：变化的电场会产生磁场（即电流会产生磁场），变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。 2、电磁波的发射和接收 （1）发射：将要传输的电信号（音频信号，图像信号）加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中的过程。 （2）接收：天线将电磁波接收下来，再通过接收器（收音机，电视机等）将要传输的电信号取出来并放大，最后还原成声音或图像过程。 （3）“天线”可以同时接收多种频率的电磁波，利用调谐器可以选出人们所需要的频率。 3、电磁波的波长、波速、频率 （1）波长‌：指的是相邻的两个波峰（或波谷）之间的距离。 ‌波速‌：描述电磁波传播速度的快慢，表示单位时间内电磁波传播的距离 ‌频率‌：单位时间内（通常是1秒内）完成全振动的次数。 （2）电磁波的波长、波速和频率的关系：波速=波长×频率。如果用c表示光速，用λ表示波长，用f表示频率，则有c=λf。 （3）电磁波在真空中的波速一定，所以电磁波的频率和波长成反比关系。频率越低，波长越长；频率越高，波长越短。 4、电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。 （1） 电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质，电磁波可以在真空中传播。 （2）各种电磁波的波速都相同，都等于光速，c= 3×108m/s，但频率和波长不相同，它们成反比。 5、电磁波家族及电磁波的应用：各种光和射线都是波长不同的电磁波。电磁波波长从大到小（频率从小到大）依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等（如下图）。 （1）无线电波的定义：电磁波中通常用于广播、电视和移动电话的，频率为数百千赫至数百兆赫的那部分，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）；无线电波的波长从几毫米到几千米，通常根据波长把无线电波又分成几个波段：长波、中波、短波和微波。 （2）电磁波的应用 无线电波：用于广播、电视和移动电话 无外线：家电的遥控器 微波：可用来加热食品 紫外线：杀菌 X射线：医学上用来做透视检查 γ射线：金属探伤 知识点07 广播、电视和移动通信 1、无线电广播信号的发射和接收 （1）无线电广播的工作过程 （2）无线电广播的发射（如图甲）:发射由广播电台完成,发射过程: 话筒：把播音员的声音信号转换成电信号。 调制器：把音频电信号加载到高频电流上。 天线：通过天线发射到空中。 （3）无线电广播的接收（如图乙）:接收由收音机完成,接收过程： 天线：接收到各种各样的电磁波。 调谐器：转动调谐器的旋钮，即选台，可以从中选出特定频率的信号。 检波器：收音机内的电子电路再把音频信号从中取出来。 扬声器：把音频信号转换成声音。 2、调制、调谐和解调 （1）调制器作用：调制，把音频电信号加载到高频电流上。 （2）调谐器作用：调谐，选出特定频率的信号，即选台。 （3）检波器作用：检波，取出所需要的信号。 （4）解调器：比检波的范围更广，中考不必考虑二者区别。 3、音频、视频和射频信号 （1）由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫音频信号。 （2）由图象变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫视频信号。 （3）音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力能很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流叫做射频。 4、电视信号的发射和接收 （1）电视图象信号的工作过程：用电磁波传递图象信号和声音信号．声音信号的产生、传播、接收跟无线电广播的工作过程相似。 （2）发射 摄像机：把图象变成电信号。 发射机：把电信号加载到频率很高的电流上。 天线：能过发射天线发射到空中。 （3）接收 天线：电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来。 电视机：通过电视机把图象信号取出并放大。 显像管：把它还原成图象。 5、移动通信 （1）原理：移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中，同时它也能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。 （2）特点：体积很小，发射功率不大；天线简单，灵敏度不高．必须建立基地台。 （3）无线电话：由主机和手机组成．它们之间通过无线电波沟通，主机接在市话网上，相当于基地台，手机不能离座机太远。 6、广播、电视、移动电话信号传递的异同 相同点 不同的 载体 发射过程 接收过程 信号形式 载体电磁波的特点 发射和接收设备 广播 电磁波 信号转换、调制、天线发射 天线接收、调谐、解调 音频信号 频率最小 广播电台发射、收音机接收 电视 音频信号和视频信号 频率较小 电视台发射、电视机接收 移动 电话 各种形式的信号 频率最大 移动电话发射、接收，基地台转接 知识点08 卫星通信和光纤通信 1、微波 （1）定义：波长为10m～1mm，频率为30MHz～3×105MHz的电磁波。微波波长比无线电波短，比红外线长。 （2）特点：性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。 2、微波通信 （1）概念：利用微波进行的通信称为微波通信。 （2）优点：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多。微波比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息。如一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。 （3）缺点：微波通信每隔50km左右就需要建一个微波中继站。要使信号传递越远，需要的中继站就越多。如遇到雪山和大洋等无法建中继站时，微波通信就无法继续 （4）月球不能作为微波通信中继站的原因 a.离我们太远，会造成信号衰减、时间延迟 b.月球在空中的位置不固定，只有当地球上两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点的通信。 3、微波的其它应用 （1）雷达：微波遇到障碍物会发生发射，人们根据这一原理制成了雷达。 （2）导航：利用电磁波实现定位的一种方式 （3）加热：某些频率的微波能加剧水和脂肪分子的运动，使物体温度升高，微波炉就是根据这一原理制成的。 4、卫星通信：利用地球同步通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递。 5、卫星通信系统：由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信。 6、光纤通信：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，这种通信方式叫做光线通信。 7、光导纤维：是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时（如图所示），发生全反射，光就不会跑到外层了。 知识点09 能源利用的现状和面临的挑战 1、能源：凡是能为人类提供能量的物质资源都叫做能源。 2、能源有不同的分类方式 （1）从产生方式角度划分 一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。 二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。 （2）从是否可再生角度划分 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。 不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。 （3）从利用状况划分 常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能。 新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。 3、常见能源 （1）化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。 （2）生物质能：生物质能是蕴藏在生物质（是各种生命产生或构成生命体的有机质的总称）中的能量，是绿色植物经过光合作用储存在生物质内部的能量，如柴薪、秸秆、动物粪便等。生物质能是人类利用最早、利用时间最长的能源，实际上也是化学能的一种。 （3）太阳能：由太阳辐射提供的能量。 （4）风能：自然界中空气的流动所具有的能量。 （5）地热能：地球内部高温熔岩所具有的能量，常通过地下水或喷发的熔岩送到地面从而被人们利用。 （6）电能：电流能以各种形式做功，所以电具有的能量叫做电能。 4、能源危机 （1）原因：①化石能源储量并不丰富；②化石能源的开发利用后不能再生。 （2）应对措施：面对目前的能源形式，解决能源问题主要出路有：一是提高能源利用率，做到科学开发，解决使用；二是开发和利用新能源，如太阳能、风能、地热能等。 5、开发利用新能源：已探测数据表明，目前作为人类主要的能源的化石能源储量并不丰富，所以，开发新能源、更好的利用已知能源，是全球范围内的重要课题。随着第三次能源革命序幕的拉开，核能成为主要能源。同时人类正着力开发取之不尽用之不竭的太阳能，并取得了重大成就。核能、太阳能的开发和利用为人类的能源问题找到了新的出路。 （1）新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式；指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等 （2）新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能，新能源包括各种可再生能源和核能，相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义，同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。 知识点10 新能源的发展 1、原子的结构 （1）原子位于其中心的原子核和绕原子核高速运动核外电子组成，原子核比原子小得多，其半径只相当于原子的十万分之一。 （2）原子核几乎集中了原子的全部质量。 （3）原子核带正电，电子带负电，它们所带的电荷量相等，整个原子呈电中性，对外不显示电性。 （4）原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟核外电子相等，中子不带电。从质量上讲，质子与中子质量几乎相等，一个质子的质量大约是电子质量的1836倍。质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。 2、核能 （1）质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，要使他们它们分裂或结合极其困难，因此原子核十分牢固。但是，一旦质量较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。释放核能的方式有两种：核裂变、核聚变。 （2）核能是直接从自然界获得的，属于一次能源。核能也属于新能源。 3、裂变：用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这就是裂变中的链式反应（如下图）。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。 4、裂变的利用 （1）核电站 ①核反应堆及核电站的工作原理：控制链式反应的速度，使核能能够缓慢、平稳地释放的装置，叫做核反应堆。核反应堆是核电站的核心设备，它以铀为燃料。利用核反应堆中放出的核能先生成高温蒸汽，在驱动汽轮机带动发电机发电。 ②核反应堆中的能量转化 ③核电站的特点 a.消耗的热量少，产生的能量巨大； b.产生废渣少，对大气基本无污染； c.核反应会产生危害极大的射线，因而要采取严格的安全措施。 （2）原子弹：链式反应如果不加控制，大量原子核就会再一瞬间发生裂变，释放出极大的能量，以致引起威力强大的爆炸。原子弹就是根据这一原理制成的。 5、聚变（热核反应）：将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子组成）与氚核（由一个质子和两个中子组成），在超高温下结合成新的原子核-氦核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。聚变反应要求一开始就要有很高的温度，因此核聚变也称为热核反应。 （1）聚变的应用：大量氢核的聚变，可以在瞬间放出惊人的能量。氢弹就是利用核聚变原理制造的已知比原子弹威力还要大的核武器。迄今，人们还不能像控制核裂变那样，使核聚变在人工控制条件下进行。科学家经过几十年的艰苦探索，已经取得一定进展，但要真正安全、和平的利用核聚变所释放的核能，还要做长期艰苦的努力。 （2）可控核聚变释放的核能作为一种新能源，具有显著的特点 ①燃料丰富且运营成本低，核聚变的燃料之一—氘核在海水中大量存在，足以功全世界使用几百亿年。 ②不污染环境，是一种真正的清洁能源。 （3）核能的特点 核能的优点 （1）储量丰富，核能总量十分巨大，它能极大地补充人类能源的不足； （2）核燃料能量密集，便于储运； （3）不排放污染气体，不会造成空气污染； （4）不排放二氧化碳气体，不会加重地球温室效应。 核能的缺点 （1）核能属于一次能源，会越用越少； （2）一旦发生核泄漏，会对地球生物造成严重的危害； （3）核反应堆中会产生核废料，在治理核废料过程中，代价较高。 选址及废物处理 （1）核电站一般建在能源需求量大，而且能源十分缺乏的地区； （2）核电站建在离人群较远的地方，避免对人畜造成伤害； （3）核废料要特殊处理后深埋在人烟稀少的地方。 6、太阳能 （1）太阳能的产生—氢核聚变：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。因此可以讲，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，所以说，太阳是一个巨大的“核能火炉”。 （2）太阳能的传递—热辐射：太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面。太阳表面温度约6000℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。 （3）太阳的寿命：太阳这个巨大的“核能火炉”已经燃烧了近50亿年，目前它正处于壮年，要再过50亿年才会燃尽自己的核燃料。可以说，太阳能几乎是取之不尽用之不竭的。 （4）太阳是人类能源的宝库：地球上除核能、地热能和潮汐能以外的能源基本上都来自于太阳能，所以说太阳是人类的能源宝库。 7、太阳能的利用：太阳能的利用就是将太阳能转化为其他形式的能。 （1）太阳能的间接利用：由于化石能源、水能、风能、生物质能等都来源于太阳能，所以人类利用这些能源，实际上都是间接地利用太阳能。 （2）太阳能的直接利用：目前直接利用太阳能方式主要有：一种是光热转换，一种是光点转换。 题型一 磁现象 磁场 易｜错｜点｜拨 1、混淆磁感线与磁场本质：磁感线是假想模型，磁场是客观存在，勿将细铁屑排列当磁感线。 2、误记磁感线方向：磁体外部是 N 极出发回 S 极，内部相反，不可颠倒外部指向。 3、对地磁场两极判断错误：地磁 N 极在地理南极附近，并非与地理两极重合。 解｜题｜技｜巧 1、磁极判断法：利用 “同名排斥、异名吸引”，排斥可直接定磁极，吸引需排除磁化情况。​ 2、磁感线解题逻辑：疏密判磁场强弱，切线方向定小磁针 N 极指向，结合磁体内外方向规律。​ 3、地磁场应用技巧：明确小磁针 N 极指地理北极（地磁 S 极），结合磁偏角分析指向偏差。 【典例1】下列方法不能使被磁化的钢棒去磁的是（　　） A．用铁锤不断敲击钢棒 B．用钢棒不断击打地面 C．将钢棒放在酒精灯上加热 D．将钢棒放在冰箱里冷冻 【答案】D 【详解】A．用铁锤不断敲击钢棒，钢棒剧烈震动可以消磁，故A不符合题意； B．用钢棒不断击打地面，钢棒剧烈震动可以消磁，故B不符合题意； C．将钢棒放在酒精灯上加热，钢棒在高温条件下可以消磁，故C不符合题意； D．将钢棒放在冰箱里冷冻，冷冻不能消磁，故D符合题意。 故选D。 【典例2】将一根软铁棒夹在铁架台上，它并不能吸引底下的大头针，说明软铁棒 （选填“有”或“没有”）磁性。如下图所示，把一根条形磁铁靠近软铁棒的A端，可观察到软铁棒的B端能吸引大头针，这一现象叫做 ，B端应是 极。 【答案】 没有 磁化 S/南 【详解】[1]由图可知，一开始，软铁棒夹在铁架台上，不能吸引台上的大头针，说明软铁棒没有磁性。 [2][3]把一条形磁铁按图所示靠近软铁棒的A端，可观察到其B端能吸引大头针，说明软铁棒获得了磁性，这一现象叫做磁化。根据异名磁极相互吸引可知，靠近磁铁S极的A端是软铁棒的N极，而下方的B端应是S极。 【典例3】根据小磁针的指向，把下列图中磁体的N、S极标注出来。 【答案】 【详解】由异名磁极相互吸引可知，左边磁体的磁极是N极，右边磁体的磁极是N极，如下图所示： 小磁针的左端是N极，右端是S极，由异名磁极相互吸引可知，蹄形磁体的左端是S极，右端是N极，如图所示： 【变式1】将A、B、C三块钢块（可能具有磁性）悬挂起来，它们彼此靠近时的情形如下图所示。下列判断正确的是（　　） A．若A、C靠近，可能会相互排斥 B．若A、C靠近，一定会相互排斥 C．因为A、B相互吸引，B、C相互排斥，所以只有B是磁体 D．因为A、B相互吸引，B、C相互排斥，所以A、B、C都是磁体 【答案】A 【详解】ABCD．B、C相互排斥，可以确定B、C都是磁体，且B的右端与C的左端是同名磁极；A、B相互吸引，则A可能是磁体且A的右端与B的左端是异名磁极，A也可能是没有磁性的钢块。所以，A、C靠近时，若A是没有磁性的钢块，则A、C会相互吸引；若A是磁体，则A的右端与C的左端是同名磁极，此时A、C会相互排斥，故A正确，B、C、D错误。 故选A。 【变式2】下图所示的是磁悬浮摆件。在摆件底端有一个磁铁，在底座内部有一个金属线圈，线圈通电后，摆件可悬浮在空中。这利用了 的原理。 【答案】同名磁极相互排斥 【详解】摆件可悬浮在空中，处于静止状态，属于平衡状态，两个力保持平衡关系，即物体受到重力与斥力，故可以悬浮的原因是利用了同名磁极相互排斥。 【变式3】图中已经画出了两个磁极间的磁感线。请在图中用字母标出磁极的名称，并标出B点处小磁针的N极。 【答案】 【详解】在磁体外部，磁感线的方向是由磁体的N极出发回到磁体的S极，则由图可知两个磁极均为N极；因为磁场中某点的磁场方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向，所以图中小磁针静止时其下端为北极、上端为南极，如图所示： 题型二 电生磁 易｜错｜点｜拨 1、混淆电磁铁与永磁体：电磁铁磁性可控制（通断/强弱），永磁体磁性固定，勿忽视电流影响。​ 2、安培定则使用错误：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指才是 N 极指向。​ 3、误判电磁铁磁性强弱因素：与电流大小、线圈匝数有关，无关线圈直径或导体材料。​ 解｜题｜技｜巧 1、螺线管磁极判断：先标电流方向（电源正负极→线圈绕向），再用安培定则快速定位 N/S 极。​ 2、磁性强弱比较：控制变量法分析，相同匝数比电流，相同电流比匝数，排除无关变量。​ 3、电路与磁结合题：先判断电磁铁磁性有无 / 强弱，再推导电路中开关状态、电阻变化等。 【典例1】如下列图片所示，通电螺线管中的电流方向和它的N极标注都正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．图中电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知螺线管的右端是N极，故A错误； B．图中电流从螺线管的右端流入，由安培定则可知螺线管的左端是N极，故B正确； C．图中电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知螺线管的左端是N极，故C错误； D．图中电流从螺线管的右端流入，由安培定则可知螺线管的左端是N极，图中电流方向和N极都错误，故D错误； 故选B。 【典例2】在探究“通电螺线管的外部磁场分布”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。通电后小磁针静止时的分布如图所示，可判断通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，由此可知：通电螺线管两端的极性与螺线管中 的方向有关。 【答案】 条形磁体 电流 【详解】[1][2]由图可知，通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似，都是具有两个磁性较强的磁极；小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针转动180°，南北极所指方向发生了改变，由此可知：通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。 【典例3】如下图所示，如果把小磁针放在左侧螺线管内部，请在虚线框中标出小磁针的N、S极。            【答案】 【详解】因为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；先由左图可得，螺线管的右端为N极，左端为S极。因此螺线管内部磁场方向由S极指向N极，故小磁针的右端为N极，左端为S极，如图所示： 【变式1】下列对通电螺线管的认识，正确的是（　　） A．它周围的磁场与蹄形磁体的相似 B．它的磁场方向与电流方向无关 C．可以用安培定则来判断它的极性 D．它内部的磁感线由N极出发，指向S极 【答案】C 【详解】A．根据实验可知，通电螺线管周围的磁场与条形磁体的相似，故A错误； B．通电螺线管的磁场方向与螺线管中的电流方向有关，改变通电螺线管中的电流方向，其磁场方向也会随之发生改变，故B错误； C．可以用安培定则来判断通电螺线管的极性，故C正确； D．通电螺线管外部的磁感线由N极出发，指向S极；内部的磁感线由S极出发，指向N极，故D错误。 故选C。 【变式2】图甲所示的是我国古代四大发明之一的指南针（司南）。司南能指南北，是因为受到 的作用。闭合开关S，螺线管通电后小磁针静止时如图乙所示，此时小磁针的右端为 （选填“N”或“S”）极。 【答案】 地磁场 N 【详解】[1]地磁场对放入其中的磁体产生力的作用，指南针本身有磁性，放入地磁场中，受到地磁场的作用，总是指南北方向。 [2]从图乙可知，电流从右端流入，根据安培定则，伸出右手握住螺线管，四指指向电流方向，则大拇指指示的为通电螺线管的N极，则四指弯曲所指的方向为电流的方向，通电螺线管的右端是S极，左端是N极；如乙图所示，该小磁针位于通电螺线管的外部，由同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，小磁针的右端是N极，左端为S极。 【变式3】如下图所示，标出小磁针的偏转方向。 【答案】 【详解】根据电源的正负极，可以确定电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈的绕向，可以确定螺线管的左端为S极，右端为N极；由于异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，所以小磁针的N极将靠近螺线管的S极，小磁针的S极将远离螺线管的S极，而向右转动。如下图所示： 题型三 电磁铁 电磁继电器 易｜错｜点｜拨 1、误解电磁继电器工作电路：控制电路通断决定电磁铁磁性，工作电路需依赖触点切换。​ 2、混淆电磁铁铁芯材料：必须用软铁（断电消磁），不可用钢（磁化后保持磁性，影响控制）。​ 3、误判继电器触点类型：常开触点通电闭合，常闭触点通电断开，勿颠倒初始状态与工作状态。​ 解｜题｜技｜巧 1、继电器工作分析：先明确控制电路（电源、开关、电磁铁），再推导工作电路通断逻辑。​ 2、电磁铁优化类题：从匝数、电流、铁芯入手，结合需求选择 “增匝数/大电流/加软铁” 方案。​ 3、故障分析题：若继电器不工作，先查控制电路通断，再判断电磁铁磁性或触点接触情况。 【典例1】在下图所示的电路中，能使电磁铁磁性增强的是（　　） A．将滑片P向右移动 B．将滑片P向左移动 C．将开关S由触点2扳到触点1 D．将电源的正、负极对调 【答案】B 【详解】A．滑片P向右移动，连入电路的电阻增大，电源电压不变，根据欧姆定律可知电流减小，在线圈匝数和铁芯不变时，电流减小，电磁铁的磁性减弱，故A不符合题意； B．滑片P向左移动，连入电路的电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电流增大，在线圈匝数和铁芯不变时，电流增大，电磁铁的磁性增强，故B符合题意； C．将开关S由触点2扳到触点1，电路中电源电压不变，电阻不变，根据欧姆定律可知电流不变，但线圈的匝数会变少，电磁铁的磁性减弱，故C不符合题意； D．将电源的正、负极对调，可以改变电磁铁的磁极，但不能改变电磁铁的磁性强弱，故D不符合题意。 故选B。 【典例2】如图所示的是电磁继电器的结构示意图。电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种 ；当较低的电压加在接线柱两端时，会使 两接线柱所连的触点接通。 【答案】 开关 【详解】[1]图中当线圈中通电后，对衔铁产生吸引力将动触点B与下面的静触点C接通；当断开电流后，磁力消失，动触点B与上面的静触点A接通，所以电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 [2]在D、E间加上较低的电压时，电磁铁有磁性，电磁铁把衔铁吸下，B、C两个接线柱所连的触点接通，从而使与B、C两接线柱相连的工作电路工作。 【典例3】为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长的导线为主要器材，进行下列图片所示的简易实验。 (1)图中滑动变阻器的作用是 。 (2)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱。这种方法在物理学的研究中经常用到，叫作 。 (3)比较甲、乙，可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时， 越大，电磁铁的磁性越强。 (4)如图丙，他把电磁铁串联接入电路的目的是使通过两个电磁铁的 相等。通过图丙可以得出结论：电流一定时，线圈匝数 （选填“越多”或“越少”），电磁铁的磁性越强。 【答案】(1)改变电路中电流的大小 (2) 电磁铁吸引大头针的多少 转换法 (3)电流 (4) 电流 越多 【详解】（1）实验中通过滑动变阻器滑片的移动来改变电阻从而改变电路中的电流，即通过改变电流来改变电磁铁的磁性的强弱； （2）[1][2]实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱，采用的是转换法； （3）比较图甲和乙可知，乙图中滑动变阻器接入电路的电阻小，电路中的电流要大于甲中的电流；两个电磁铁的线圈匝数相同，通过的电流不同，电流越大，吸引的大头针的个数越多，磁性越强，可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强； （4）[1][2]由丙图可知，两电磁铁串联，故电流相同，而线圈匝数不同，线圈匝数多的，吸引的大头针越多，故结论为：在电流相同的情况下，线圈的匝数越多，磁性越强。 【变式1】小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求天暗时灯亮，天亮时灯灭。在实际调试时，小明发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是（　　） A．减少线圈的匝数 B．增大控制电路中的电源电压 C．串联一个定值电阻 D．滑动变阻器的滑片P向左移动 【答案】B 【详解】A．电磁继电器的主要部分是电磁铁，电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈的匝数多少有关，要想在天亮时灯灭，一定要增大电磁铁的磁性。可采取的方法是增大电流、增加线圈的匝数。减少线圈的匝数会减弱电磁铁的磁性，故A不符合题意。 B．增大控制电路中的电源电压，电路中的电流变大，磁性增强，故B符合题意。 C．串联一个定值电阻，电路的总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电流减小，磁性减弱，故C不符合题意。 D．滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，而电源电压不变，根据欧姆定律可知电流减小，磁性减弱，故D不符合题意。 故选 B。 【变式2】林红同学将小磁针置于电磁铁的左侧附近，如图所示，闭合开关S，小磁针转动，小磁针的 极靠近电磁铁的左端。当向右移动变阻器的滑片P时，电磁铁的磁性将 （选填“增强”或“减弱”）。 【答案】 S（南） 减弱 【详解】[1][2]由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向左端，则通电螺线管的左端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的S（南）极应靠近螺线管的左端；当向右移动滑片P，滑动变阻器连入电路的电阻增大，根据欧姆定律可知，螺线管中的电流减小，电磁铁的磁性减弱。 【变式3】课后服务时间，九年级一班第二物理学习小组在实验室完成电流磁效应的一些实验。首先他们组装如图所示实验装置在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中： (1)在嵌有螺线管的硬纸板上均匀地撒满细铁屑，给螺线管通电后，只有少量铁屑发生移动，此时应该 （填写操作方法），实验通过 确定通电螺线管外部磁场方向。 (2)对调电源的正负极，小磁针指向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与 有关。 其次，小组成员用电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针制成简易电磁铁甲、乙、并设计了题图的电路图，探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。 (3)根据右图示的情况， （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明 电磁铁的磁性越强； (4)当滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），此情况说明： ，电磁铁的磁性越强。 【答案】(1) 轻敲纸板 小磁针的指向 (2)电流方向 (3) 乙 见解析 (4) 增加 见解析 【详解】（1）[1]在嵌有螺线管的硬纸板上均匀地撒满细铁屑，给螺线管通电后，只有少量铁屑发生移动，为了减小铁屑与纸板间的摩擦力，此时应该轻敲纸板，使铁屑在磁场的作用下动起来并有规律的排列。 [2]实验时，应在通电螺线管周围放多个小磁针，小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，因此实验通过小磁针的指向确定通电螺线管外部磁场方向。 （2）对调电源的正负极，电流方向发生改变，小磁针指向与原来相反，小磁针受力方向改变，磁场方向改变，说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。 （3）[1][2]根据右图示的情况，乙吸引的大头针数目多，乙的磁性强，甲和乙串联在电路中，电流相等，乙的线圈匝数越多，说明电流相等时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 （4）[1][2]当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路中的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性会增强，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，此情况说明：线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。 题型四 电动机 易｜错｜点｜拨 1、混淆电动机工作原理：是通电导体在磁场中受力运动，并非电磁感应（发电机原理）。​ 2、误认换向器作用：仅改变线圈中电流方向，不能改变磁场方向，避免与磁场影响混淆。​ 3、忽视转动条件：需通电线圈在磁场中，且电流方向与磁场方向不平行（否则不受力）。​ 解｜题｜技｜巧 1、原理区分题：抓关键词 “通电受力”（电动机）与 “电磁感应”（发电机），快速定位答案。​ 2、转动方向分析：依据 “电流方向” 或 “磁场方向”，两者改变其一则转动方向改变。​ 3、故障排查题：线圈不转先查电路通断，再看电流大小、磁场强弱或换向器接触情况。 【典例1】电动机的主要部件是转子和定子。如下图所示，甲、乙分别是直流电动机的两大组成部件。下列说法正确的是（　　） A．甲为转子，乙为定子 B．甲为定子，乙为转子 C．甲、乙均为转子 D．甲、乙均为定子 【答案】A 【详解】直流电机运行时静止不动的部分称为定子，运行时转动的部分称为转子，故甲为转子，乙为定子，故A正确，BCD错误。 故选A。 【典例2】下列图片所示的是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，其中图 （选填“甲”或“乙”）的线圈恰好处于平衡位置。当线圈刚转过平衡位置时， （选填“”或“”）部件能自动改变线圈中的电流方向，从而使通电线圈在磁场中连续转动。电动机工作时，把电能转化为 能。 【答案】 乙 CD 机械 【详解】[1][2][3]如图所示是直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，其中乙图的线圈恰好处于平衡位置，此时线圈不受力的作用。当线圈转动到平衡位置时，CD部件能自动改变线圈中的电流方向，使线圈在后半圈也能获得力的作用，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。电动机工作时，消耗电能，获得机械能，是把电能转化为机械能。 【变式1】直流电动机是有轨电车的“动力心脏”。下列选项与有轨电车的“动力心脏”的原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】有轨电车的“动力心脏”是直流电动机，直流电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的。 A．图中导体棒中有电流通过时在磁场中会发生运动，说明通电导体中磁场中受到力的作用，是电动机的原理，故A符合题意； B．图中探究的是电流的磁现象，即通电导体周围存在磁场，故B不符合题意； C．由图可知，该电路图是探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故C不符合题意； D．由图可知，导线中有电流通过，小磁针的方向发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，是奥斯特实验，故D不符合题意。 故选A。 【变式2】如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈放在用硬金属丝做成的支架上，并按图示连接电路，闭合开关，则电磁铁的上端是 极。用手轻推一下线圈，线圈会持续转动。若只将电源的正、负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”）。若在开关和电源之间串联一个电阻，线圈的转速将 （选填“变快”“变慢”或“不变”）。 【答案】 N（北） 相同 变慢 【详解】[1]由图可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端是N极； [2]闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈在磁场中由于受到磁场力的作用而持续转动；若只将电源的正、负极互换，则线圈中电流的方向发生改变，电磁铁磁场的方向也发生改变，线圈受到的磁场力的方向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同； [3]若在开关和电源之间串联一个电阻，闭合开关后，根据欧姆定律可知，线圈所在电路的电流变小了，则线圈受到的磁场力将变小，转速将变慢。 题型五 磁生电 易｜错｜点｜拨 1、混淆感应电流产生条件：需 “闭合电路 + 部分导体切割磁感线”，缺一则无电流。​ 2、误判电流方向影响因素：仅磁场或导体运动方向其一改变时，电流方向才变。​ 3、混淆能量转化：磁生电是机械能转电能，勿与电动机 “电能转机械能” 混淆。​ 解｜题｜技｜巧 1、条件判断题：紧扣 “闭合电路”“切割磁感线” 双关键词，快速排除错误选项。​ 2、方向推断题：记住 “一改则变，两改不变”，简化磁场与运动方向的分析逻辑。​ 3、应用鉴别题：抓 “无电源发电” 特征，区分发电机、动圈式话筒等应用场景。 【典例1】关于电与磁实验的装置图，和发电机原理相同的是（    ） A．B．C． D． 【答案】A 【详解】A．此装置中没有电源，导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这是电磁感应现象，而发电机就是利用电磁感应原理制成的，故A符合题意； B．这是奥斯特实验，该实验表明通电导线周围存在磁场，与发电机原理不同，故B不符合题意； C．此装置是探究电磁铁磁性强弱与匝数关系的实验，其原理是电流的磁效应，与发电机原理不同，故C不符合题意； D．装置中有电源，通电导体在磁场中受到力的作用而运动，这是电动机的原理，故D不符合题意。 故选A。 【典例2】某同学研究电磁感应现象。如图甲，保持蹄形磁体竖直放置，使导体AB从图示位置向上运动，电路中 （选填“有”或“无”）感应电流产生。如图乙，保持线圈不动，使蹄形磁体快速向左运动，灵敏电流计指针 （选填“会”或“不会”）偏转。 【答案】 有 会 【详解】[1]电磁感应的条件是“导体切割磁感线”。图甲中，蹄形磁体竖直放置，磁感线沿水平方向分布，导体 AB 向上运动时，切割了磁感线，因此电路中有感应电流； [2]图乙中，线圈不动、磁体向左运动，相当于线圈相对于磁体向右切割磁感线，满足电磁感应条件，会产生感应电流，故灵敏电流计指针会偏转。 【典例3】如图所示为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。 (1)实验中，AB棒的材料应选 （填“塑料”或“铜”）。 (2)图中a、b两接线柱间接入灵敏电流计。 ①闭合开关，保持磁铁不动，让AB棒沿左右方向运动时，灵敏电流计指针发生偏转。 ②闭合开关，保持磁铁不动，让AB棒沿上下方向运动时，灵敏电流计指针不发生偏转。 ③断开开关，无论磁铁如何放置、AB棒怎样运动，灵敏电流计指针都不发生偏转。实验表明：闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时，电路中产生感应电流。据此原理制造的设备有 （举一例即可）。 (3)AB棒向右运动时灵敏电流计的指针向右偏转，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的具体措施是 （说出一种即可）。 (4)图中a、b两接线柱间的灵敏电流计换成 ，可探究磁场对电流的作用。 【答案】(1)铜 (2) 切割磁感线 发电机 (3)改变磁场方向 (4)电源 【详解】（1）在探究电磁感应现象的实验中，切割磁感线的部分是电路的一部分，该部分要能够导电，两种物质中，塑料是绝缘体，铜是导体，所以我们应选择铜棒。 （2）[1]由实验①②可知，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针发生偏转，说明电路中产生感应电流，该现象叫作电磁感应现象。 [2]发电机、动圈式话筒等利用了电磁感应现象。所以据此原理制造的设备有发电机、动圈式话筒等等。 （3）感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。AB 棒向右运动时灵敏电流计指针向右偏转，若要使指针向左偏转，可采取的具体措施是AB 棒向左运动（或改变磁场方向，如将磁铁的 N、S 极对调）。 （4）探究磁场对电流的作用时，需给导体通电，观察通电导体在磁场中的运动情况来探究磁场对电流的作用。要形成电流就需要电源和闭合回路，故应将图中a、b两接线柱间的灵敏电流计换成电源。 【变式1】如图所示实验装置中，和动圈式话筒的工作原理相同的是 （    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】当人对着动圈式话筒说话时，它会产生随人的声音变化而变化的电流，即：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流，其工作原理是电磁感应现象。 A．图中有电源，通电后，磁场中的线圈会受力运动，说明通电导线在磁场中受力的作用，故A不符合题意； B．图中是奥斯特实验，说明了通电导线周围存在着磁场，故B不符合题意； C．图中没有电源，当ab做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，其工作原理是电磁感应现象，故C符合题意； D．图中是验电器，验电器的原理是同种电荷相互排斥，故D不符合题意。 故选C。 【变式2】如图所示，利用充电底座对智能手机进行无线充电，其主要工作原理如下：电流通过充电底座中的送电金属线圈时产生变化的 ，带有金属线圈的智能手机靠近时就能产生 。 【答案】 磁场 感应电流 【详解】[1][2]根据通电导体周围存在磁场可知，电流通过充电底座中的送电金属线圈时会产生变化的磁场；闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时可以产生感应电流，故带有金属线圈的智能手机靠近时就能产生感应电流。 【变式3】在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中。 (1)保持磁体不动，导线AB左右运动时，发现电流表的指针会摆动，说明此时导体中产生了 。如果保持导线AB不动，左右移动磁体，电流表的指针会不会摆动? 。 (2)从能量的角度分析感应电流的产生过程是 能转化为电能。 (3)若将图中电流表换成 ，还可以探究磁场对通电导线的作用，利用这一原理可制成 。 【答案】(1) 感应电流 会 (2)机械 (3) 电源 电动机 【详解】（1）[1]探究什么情况下磁可以生电的实验中，保持磁体不动，导线AB左右运动时，导体切割磁感线，电流表的指针会摆动，说明此时导体中产生了感应电流。 [2]如果保持导线AB不动，左右移动磁体，由于运动具有相对性，相当于磁体不动，导体运动切割磁感线，产生感应电流，电流表的指针会摆动。 （2）导体棒AB在外力的作用下做切割磁感线运动，消耗导体棒的机械能，产生感应电流，从能量的角度分析，感应电流的产生过程是机械能转化为电能 （3）[1][2]若将图中电流表换成电源，闭合开关，导体棒AB中有电流通过，通电导体在磁场中受到力的作用而运动，还可以探究磁场对通电导线的作用，利用这一原理可制成电动机。 题型六 电磁波的海洋 易｜错｜点｜拨 1、误解产生条件：电磁波由变化的电流产生，并非 “恒定电流” 就能激发。​ 2、混淆电磁波分类：无线电波是电磁波的一种，勿将二者等同或割裂。​ 3、忽视频率影响：频率越高的电磁波穿透能力越强，并非 “频率越低穿透性越好”。​ 解｜题｜技｜巧 1、产生条件题：抓住 “变化电流” 核心，排除 “恒定电流产生电磁波” 的错误选项。​ 2、分类判断题：明确 “无线电波⊂电磁波” 的包含关系，快速厘清概念边界。​ 3、特性应用题：按 “高频→强穿透、低频→长传播” 规律，匹配通信、探测等场景。 【典例1】下图所示的是电磁波“家族”，真空中各种电磁波的传播速度相同。下列判断正确的是（　　） A．真空中红外线比γ射线传播速度快 B．无线电波比X射线的波长长 C．红外线比紫外线的频率高 D．电磁波的频率越高，波长越长 【答案】B 【详解】A．红外线和γ射线属于电磁波，真空中各种电磁波的传播速度相同，故A错误； B．无线电波的频率小于X射线的频率，真空中各种电磁波的传播速度相同，根据可知无线电波比X射线的波长长，故B正确； C．由图可知，红外线比紫外线的频率低，故C错误； D．真空中各种电磁波的传播速度相同，根据可知电磁波的频率越高，波长越短，故D错误。 故选B。 【典例2】下图所示的是一台收音机的面板。当向右调指针（图中黑块）时，收音机所接收的电磁波的波速 ，波长 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 不变 变小 【详解】[1][2]电磁波的波速是一定的，由题图可知，向右调指针时，收音机所接收的电磁波的频率变大，据可知，在电磁波的波速一定时，其波长会变小。 【变式1】下列技术应用中，不属于利用电磁波工作的是（　　） A．用微波炉加热食品 B．用B超检查身体 C．飞机上的飞行员和指挥部对话 D．蓝牙技术（短距离无线通信技术） 【答案】B 【详解】A．微波炉使用的是微波，微波是电磁波的一种，故A不符合题意； B．B超使用的是超声，不属于电磁波，故B符合题意； C．飞机上通话需要无线电波，无线电波是电磁波的一种，故C不符合题意； D．蓝牙技术使用的是电磁波，故D不符合题意。 故选B。 【变式2】2023年5月30日，神舟十六号飞船飞往中国空间站，飞船与酒泉卫星发射中心之间通过 波来传递信息。6月2日，神舟十五号、神舟十六号航天员乘组完成在轨交接。6月3日21点29分，神舟十五号飞船与空间站组合体分离，在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站是 的。此时飞船 （有/没有）惯性。 【答案】 电磁 运动 有 【详解】[1]电磁波可以在真空中传播，飞船与酒泉卫星发射中心之间通过电磁波来传递信息。 [2]在飞船远离空间站的过程中，飞船相对于空间站发生了位置的变化，是运动的。 [3]任何物体在任何时候都是有惯性的，此时的飞船有惯性。 题型七 广播、电视和移动通信 易｜错｜点｜拨 1、混淆信号类型：广播/电视发射电磁波（载波），音频/视频是调制的信号，勿等同。​ 2、误解接收原理：收音机需调谐选台，并非 “接收所有电磁波都能还原声音”。​ 3、错判通信条件：移动通信依赖基站中继，并非 “直接通过电磁波远距离通信”。​ 解｜题｜技｜巧 1、信号区分题：抓住 “载波承载信号” 核心，排除 “音频/视频直接发射” 的错误选项。​ 2、接收过程题：牢记 “调谐→解调→还原信号” 流程，按步骤判断选项合理性。​ 3、通信应用题：根据 “基站中继” 特征，区分移动通信与卫星通信的差异。 【典例1】下列关于“网上学校”的说法，正确的是（   ） A．“网上学校”是假的，我们不要参加 B．我们可以在“网上学校”里得到教师的点拨和指导 C．我们不可以把“网上学校”“搬”到自己家中 D．“网上学校”只能教互联网的知识 【答案】B 【详解】A．网上学校是通过信息化建立的真实的学习途径，故A错误； B．利用信息化技术，我们可以在“网上学校”里得到教师的点拨和指导，故B正确； C．网上学校依托网络，我们可以在家中通过网络参与学习，相当于把“网上学校”“搬”到家中，故C错误； D．“网上学校”可以教授多种知识，不只是互联网知识，故D错误。 故选B。 【典例2】无线电广播信号的发射过程实质上是把声信号转换成 信号的过程；无线电广播信号的接收过程实质上是把 信号转换成声信号的过程。 【答案】 电 电 【详解】[1][2]无线电广播信号发射由电台完成，话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后由调制器把电信号加载到高频电磁波上，再通过天线发射到空中，信号的接收由收音机完成。 【变式1】关于电视的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．摄像机把图像和声音信号变成电信号 B．话筒将声信号变成电信号 C．显示屏的作用是将声信号还原成声音 D．扬声器的作用是将图像信号还原成图像 【答案】B 【详解】A．摄像机把图像变成电信号，故A错误； B．话筒将声信号变成电信号通过电磁波传递给接收器，故B正确； C．显示屏的作用是将电信号转化为可视图像，故C错误； D．扬声器是将音频电信号转化成声信号，故D错误。 故选B。 【变式2】采访嘉宾远在北京，主持人却在长沙，怎么做面对面访谈？2024年3月，湖南广播电视台首次在全国两会报道中结合“5G+远程XR+顶尖抠绿”技术，在北京和长沙两地搭建了虚拟演播室。5G采用的是频率更高的 波传递信息的，嘉宾在虚拟演播室旁边的平面镜中成正立的、等大的 像。 【答案】 电磁 虚 【详解】[1]电磁波可以传递信息，电视信号和网络信息都是靠电磁波来传递的，5G采用的是频率更高的电磁波递信息的。 [2]嘉宾在虚拟演播室旁边的平面镜中成正立的、等大的虚像，平面镜利用光的反射来成像，像是反射光线的反射延长线会聚而成的，是虚像。 题型八 卫星通信和光纤通讯 易｜错｜点｜拨 1、误解卫星通信原理：需同步卫星中继，并非单颗卫星就能实现全球通信。​ 2、混淆光纤传信号：光纤传输激光（电磁波），而非电流，勿与导线传电混淆。​ 3、错判光纤优势：光纤抗干扰、容量大，并非 “传输距离越远信号衰减越严重”。​ 解｜题｜技｜巧 1、卫星通信题：紧扣 “多颗同步卫星中继” 核心，排除 “单星覆盖全球” 错误选项。​ 2、光纤特性题：抓住 “激光传输、抗干扰” 关键，区分光纤与普通导线的传输差异。​ 3、应用对比题：按 “卫星→长距离跨洋、光纤→地面高速组网” 对应匹配场景。 【典例1】关于地球同步卫星，下列说法错误的是（   ） A．同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样，从地球上看它是在赤道上空静止不动的 B．同步卫星可作为传播微波的中继站 C．同步卫星的速度和电磁波的传播速度相同 D．要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传递到全世界，只需要三颗同步卫星就可以了 【答案】C 【详解】A．同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同，与地球同步转动，所以从地球上看它是在赤道上空静止不动的，故A正确，不符合题意； BD．同步通信卫星可作为传播微波的中继站，地球上只要有3颗就能覆盖全世界，故B、D正确，均不符合题意； C．同步卫星的速度与地球自转的速度相同，而电磁波速度与光速相同，它们不相等，故C错误，符合题意。 故选C。 【典例2】我国已经成功发射了多颗同步通信卫星，它们是在地球同步轨道上运行的卫星。以地球为参照物，同步卫星是 的。现在许多长途电话是以同步卫星为中继站，打这种长途电话会感到对方的反应有点延迟。假设通话的两地到某同步卫星的距离都为，则以该同步卫星为中继站，信号从一方经该同步卫星传到另一方会延迟 s。 【答案】 静止 0.24 【详解】[1][2]同步卫星绕地球转动的周期跟地球自转的周期相同，它们相对于地球的位置不会发生改变，所以以地球为参照物，同步卫星是静止的；打电话时电磁波信号传播的距离，则电磁波信号传播的时间，即打电话会延迟0.24s。 【变式1】关于电磁波和现代通信，下列说法错误的是（　　） A．光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强、损耗小等优点 B．微波、超声波、无线电波都属于电磁波 C．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站进行通信的 D．卫星通信、光纤通信都可以用来传递信息 【答案】B 【详解】A．光纤通信的优点是传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等，故A正确，不符合题意； B．微波、无线电波都属于电磁波，超声波不属于电磁波，故B错误，符合题意。 C．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站进行通信的，故C正确，不符合题意。 D．卫星通信、光纤通信都可以用来传递信息，故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式2】目前，许多单位安装有锅形微波接收天线。图 是用来接收来自通信卫星的微波的天线，图 是用来接收来自地面微波中继站的微波的天线。 【答案】 乙 甲 【详解】[1][2]乙图中，天线的凹面朝向天空，因此接收的是来自卫星的电磁波；甲图中，天线的凹面朝向地面附近，因此接收的是来自地面附近的电磁波。 题型九 能源利用的现状和面临的挑战 易｜错｜点｜拨 1、混淆能源分类：新能源≠可再生能源（如核能是新能源但不可再生），需按 “能否再生” 判定。​ 2、误解污染来源：化石能源燃烧是酸雨、温室效应主因，勿将环境污染归因为新能源利用。​ 3、低估能源挑战：能源短缺含资源枯竭与供需缺口，并非仅 “不可再生能源用完” 这一情况。​ 解｜题｜技｜巧 1、分类判断题：先区分 “一次 / 二次能源”，再按 “再生性” 归类，排除交叉混淆选项。​ 2、影响分析题：紧扣 “化石能源→污染”“可再生能源→低污染” 关联，快速锁定因果关系。​ 3、挑战应对题：按 “节约能源、提升效率、开发新能源” 方向，匹配合理解决方案。 【典例1】珍惜资源，保护资源，节约资源，人人有责。珍惜地球赐予我们的一切自然资源。下列说法正确的是（　　） A．将旧电池丢弃到池塘 B．生活中尽量使用节能灯具 C．放学后教室内日光灯彻夜通明 D．使用一次性纸杯 【答案】B 【详解】A．电池污染环境特别严重，应该分类回收，故A错误； B． 生活中尽量使用节能灯具，可以节约电能，故B正确； C．放学后教室内日光灯彻夜通明，这样做将浪费大量电能，故C错误； D．使用一次性纸杯会浪费大量的自然资源，所以尽量要少用一次性纸杯，故D错误； 故选B。 【典例2】为了节能，现在很多电动汽车安装了“能量回收装置”，在刹车时该装置可带动发电机发电。在汽车刹车制动时，轮胎与地面摩擦会产生大量内能，但这些内能是 （选填“可以”或“不可以”）自动转化成机械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有 。 【答案】 不可以 方向性 【详解】[1][2]在汽车制动时，与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能，无法自动转化成机械能供汽车运动，这是因为能量的转移和转化具有方向性。 【变式1】自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源。下列能源属于化石能源的是（　　） A．水能、石油、核燃料 B．风能、煤炭、天然气 C．煤炭、石油、天然气 D．风能、水能、太阳能 【答案】C 【详解】A．水能、核燃料属于非化石能源，故A不符合题意； B．风能属于非化石能源，故B不符合题意； C．煤炭、石油、天然气都属于化石能源，故C符合题意； D．风能、水能、太阳能都属于非化石能源，故D不符合题意。 故选C。 【变式2】下图所示的无叶风扇也叫空气增倍机，它能产生自然持续的凉风，因无叶片，所以不会覆盖尘土，也不会伤到儿童伸进的手指。风能是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源；在无叶风扇工作时，总能量 （选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】 可再生 守恒 【详解】[1][2]风能可以源源不断地从大自然中获取，是可再生能源；根据能量守恒定律可知，在无叶风扇工作时，总能量守恒。 题型十 新能源的发展 易｜错｜点｜拨 1、误判新能源属性：太阳能、风能是可再生新能源，但核能是新能源却不可再生。​ 2、误解新能源优势：新能源污染低而非零污染，如核能存在核废料处理问题。​ 3、混淆发展制约因素：新能源受自然条件（如光照、风速）影响，并非全天候稳定供能。​ 解｜题｜技｜巧 1、属性判断题：先明确 “新能源≠可再生能源”，再按 “再生性” 二次判定选项。​ 2、特性分析题：紧扣 “低污染、可再生（部分）、受自然条件制约” 核心特征排除错误。​ 3、应用匹配题：按 “太阳能→光伏发电、风能→风力发电、核能→核电” 对应场景选择。 【典例1】下列关于太阳能的说法，错误的是（　　） A．太阳能可以从自然界中直接获取，是不可再生能源 B．太阳能使用时不会污染环境，是清洁能源 C．太阳能是核聚变释放的能量 D．太阳能是通过热辐射的方式传到地球的 【答案】A 【详解】A．太阳能可以从自然界中直接获取，所以属于可再生能源，故A错误，符合题意； B．太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，不会污染环境，故B正确，不符合题意； C．太阳能是太阳内部发生核聚变释放的能量，故C正确，不符合题意； D．地球上的主要能源来自太阳，太阳能是通过热辐射的方式传到地球的，故D正确，不符合题意； 故选A。 【典例2】随着绿色能源推广，新型太阳能充电站备受关注。如图所示，在充电站为储能设备充电时，设备中的蓄电池相当于电路中的 。太阳能的能量源头是太阳，其能量来源于内部的核 （选填“聚”或“裂”）变。 【答案】 用电器 聚 【详解】[1][2]给蓄电池充电，蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，此时蓄电池相当于电路中的用电器；利用核能的方式有核聚变和核裂变，太阳能来自太阳内部发生的核聚变。 【变式1】近年，我国在能源、信息和材料等领域取得了辉煌成就。下面关于能源、信息和材料的说法，正确的是（　　） A．2025年是太阳黑子活动的又一个峰年，太阳内部发生的主要是氢核的裂变 B．四川是我国水力发电量最多的省份，水电站中的发电机是利用电磁感应的原理发电的 C．“祖冲之号”是我国量子计算机的原型，量子计算机中的二极管是由超导体制成的 D．我国在南海开采的可燃冰属于可再生能源 【答案】B 【详解】A．太阳内部每时每刻都在发生着氢核的聚变，释放出巨大的能量，故A错误； B．发电机是利用电磁感应的原理制成的，电动机是利用通电导体在磁场中受力转动的原理制成的，故B正确； C．二极管具有单向导电性，量子计算机中的二极管是由半导体制成的，故C错误； D．可燃冰属于化石能源，在开发利用后不能在短时间内从自然界得到补充，属于不可再生能源，故D错误。 故选B。 【变式2】图甲和图乙是释放核能的两种方式。图甲是 的示意图，若不人为控制，是制造 弹的原理；图乙目前不能人为控制，是制造 弹的原理。 【答案】 核裂变（或链式反应） 原子 氢 【详解】[1][2][3]甲图是铀核被中子轰击以后，分裂成两个质量较小的原子核，同时放出两个中子和很大的能量，这些中子又会轰击其他铀核使其裂变，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应；链式反应是核裂变的原理，不加以控制，是制造原子弹的原理； 乙图是由质量小的氘核和氚核，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的氦原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式，核聚变不能人为控制，应用于氢弹制造。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25九年级上·河北保定·期末）最早发现电流周围存在磁场的科学家是（　　） A．安培 B．焦耳 C．奥斯特 D．法拉第 【答案】C 【详解】通电导线周围存在磁场，是奥斯特实验，故C正确。 故选 C。 2．（24-25九年级上·福建福州·期末）钕铁硼磁铁是目前已知磁性最强的磁铁材料之一，但它不能吸引（　　） A．铁 B．钴 C．镍 D．铝 【答案】D 【详解】物体吸引铁钴镍等物质的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体或磁性材料。因此钕铁硼磁铁能够吸引铁钴镍等物质，但是不能吸引铝，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．（24-25九年级上·贵州黔东南·期末）氮化硼纳米管是一种具有特殊结构的材料，也是一种电绝缘体，具有较高的硬度和强度，有极高的热稳定性和化学稳定性，不具有磁性，不具备光学透明的特性。根据上述信息判断，氮化硼纳米管（如图）可以制作（　　） A．磁铁 B．导线 C．光学透镜 D．智能手机 【答案】D 【详解】A．磁铁：因为题干明确提到氮化硼纳米管不具有磁性，而磁铁需要具有磁性才能吸引铁、钴、镍等物质，所以氮化硼纳米管不能制作磁铁，故A不符合题意； B．导线：由于氮化硼纳米管是一种电绝缘体，而导线需要良好的导电性，绝缘体不能导电，所以氮化硼纳米管不能制作导线，故B不符合题意； C．光学透镜：题干指出氮化硼纳米管不具备光学透明的特性，而光学透镜需要材料具有良好的透光性，以便光线能够透过并发生折射等光学现象，所以氮化硼纳米管不能制作光学透镜，故C不符合题意； D．智能手机：智能手机由多种部件组成，氮化硼纳米管具有较高的硬度和强度，有极高的热稳定性和化学稳定性，这些特性使其可以应用于智能手机的某些部件中，例如可以作为外壳等部件的材料，以提高其硬度、强度和稳定性等，所以氮化硼纳米管可以制作智能手机的部分部件，故D不符合题意。 故选D。 4．（23-24九年级上·陕西西安·期末）2023年2月16日，国内首例5G超远程机器人肝胆手术成功进行，杭州的医生通过5G远程机器人为远在新疆的患者实施了手术。手术时信号传输利用的是（　　） A．超声波 B．次声波 C．紫外线 D．电磁波 【答案】D 【详解】5G网络信号传输，是利用无线电波进行传递信息，无线电波属于电磁波，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．（24-25九年级上·山东滨州·期末）核能是一种清洁型的新能源，建造核电站是对核能的积极利用。2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能下列说法正确的是（　　） A．核能属于可再生能源 B．“华龙一号”利用聚变产生能量 C．核燃料中的铀原子核由大量的质子和电子组成 D．核废料具有放射性，应将其与生物圈有效隔离 【答案】D 【详解】A．核能源于矿石内的能量，矿产资源属于不可再生能源，故A错误。 B．核电站利用的是核裂变技术，故B错误。 C．原子核由质子和中子构成，电子在原子核外，故C错误。 D．核废料含有的放射性核素在衰变过程中释放的粒子或能量射线具有放射性，应与生物圈有效隔离，故D正确。 故选D。 6．（24-25九年级上·安徽亳州·期末）如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向 （选填“左”或“右”）。 【答案】左 【详解】由安培定则可知，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向左端，则通电螺线管的左端为N极；通电螺线管的左端是N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，小磁针静止时N极指向左。 7．（24-25九年级上·河南郑州·期末）物理学推动着人类社会的不断进步和发展。我国古代四大发明之一指南针，静止时能指南北是受到了 的作用，它的发明极大促进了航海业的发展，人们把指南针静止时指南的磁极叫 极。 【答案】 地磁场 南（S） 【详解】[1][2]地磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用，指南针本身有磁性，放入地磁场中，受到地磁场的作用，总是指南北；而地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，根据异名磁极相互吸引，所以指南针指向南方（即地磁的北极）的一定是磁针的S（南）极。 8．（24-25九年级下·吉林松原·期末）我国的无人航空技术处于全球领先地位，航空器可用于高空摄影、旅游观光等。航空器的摄像头相当于 透镜。通过旋转旋翼对空气施加向下的力，从而获得升力，这说明了力的作用是 的。航空器升空过程中，重力势能 。航空器靠 与控制中心联系。 【答案】 凸 相互 增大 电磁波 【详解】[1]航空器的摄像头相当于凸透镜，远处的物体通过摄像头成倒立缩小的实像。 [2]航空器通过旋转旋翼对空气施加向下的力，空气对航空器施加向上的力，从而获得升力，这说明了力的作用是相互的。 [3]航空器升空过程中，质量不变，高度增加，重力势能增大。 [4]电磁波的传播不需要介质，太空是真空，航空器靠电磁波与控制中心联系。 9．（23-24九年级上·陕西延安·期末）黄龙界头庙风电场矗立着许多如图所示的大风车，它可以将风能转化为 能。风能不仅清洁，而且还是 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电站利用核能发电，它的核心是反应堆，核反应堆是通过可控 （选填“核裂变”或“核聚变”）反应释放核能的设备。 【答案】 电 可再生 核裂变 【详解】[1]大风车是把风能转化为电能。 [2]可再生能源是可以源源不断地从自然界获得，风能属于可再生能源。 [3]当今核反应堆是通过可控核裂变反应，释放核能的设备。 10．（23-24九年级上·湖南长沙·期末）根据上图中小磁针静止时已标注的磁极，请标出通电螺线管、处连接电源的“”、“”极。    【答案】   【详解】根据异名磁极相互吸引，由图知，通电螺线管的A端为S极，B端为N极；根据图示的线圈绕向和螺线管的南北极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的左端流入，右端流出，因此电源的左侧为正极，右侧为负极，如图所示：    11．（23-24九年级上·河南周口·期末）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小军用电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针制成简易电磁铁甲、乙，并设计了下图的电路图： （1）根据图示的情况， （选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁的磁性越强； （2）铁钉甲的上端为 （选填“N”或“S”）极； （3）当滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），此情况说明： ，电磁铁的磁性越强。 【答案】 乙 线圈匝数越多 S 增加 线圈匝数一定时，电流越大 【详解】（1）[1][2]甲、乙串联在电路中，电流相等，甲的线圈匝数多，吸引的大头针数量多，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 （2）[3]如图，电流从甲电磁铁的上端进入，下端流出，根据安培定则，可以判断甲电磁铁的下端是N极，上端是S极。 （3）[4][5]当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，则电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，此情况说明线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。 12．（22-23九年级上·江西南昌·期末）如图所示，在探究“产生感应电流的条件”实验中。 （1）实验中，观察 判断电路中是否有感应电流，产生电流的过程中 能转化为 能； （2）闭合开关，若导体AB不动，向右移动磁体，电路中有感应电流，若向左加速移动磁体，电路中感应电流大小 ，感应电流方向 ；（选填“改变”或“不变”） （3）该实验的结论是：闭合电路的一部分导体，在磁场中做 运动时，导体中就会产生感应电流； （4）如果将小量程电流表换成 ，可以探究磁场对通电导体的作用。 【答案】 灵敏电流计的指针是否偏转 机械 电 改变 改变 切割磁感线 电源 【详解】（1）[1][2][3]实验中，实验时，通过观察电流表的指针是否偏转，来确定电路中是否产生感应电流，其能量转化是机械能转化为电能。 （2）[4][5]闭合开关，若导体AB不动，向右移动磁体，电路中有感应电流，若向左加速移动磁体，导体做切割磁感线的速度改变，电路中感应电流大小也随之改变，导体的移动方向改变，感应电流方向也改变。 （3）[6]产生感应电流的条件是：一是闭合电路，二是部分导体，三是在磁场中做切割磁感线运动时。 （4）[7]为了探究磁场对通电导体的作用，将小量程电流表换成电源，闭合开关后，电流流过导体棒，导体棒受安培力作用，可以观察磁场对通电导体的作用。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 13．（24-25九年级上·河北保定·期末）关于磁现象，以下说法错误的是（　　） A．磁体周围存在着磁感线 B．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的 C．磁体之间的相互作用是通过磁场产生的 D．能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近，说明地球周围存在磁场 【答案】A 【详解】A．磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的曲线，磁感线不是真实存在的，故A错误，符合题意； B．磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的，而磁体内部的磁感线是从磁体的S极出发，回到N极的，故B正确，不符合题意； C．磁体周围存在磁场，磁极间的相互作用是通过磁场发生的，故C正确，不符合题意； D．能够自由转动的小磁针静止时，其N极指向地理北极附近，S极指向地理南极附近，是由于受到地磁场的作用的结果，故D正确，不符合题意。 故选A。 14．（24-25九年级上·四川达州·期末）下列关于各图中现象的描述，说法正确的是（    ） A．图甲：软木塞飞出，管内水蒸气的内能减小，内能转化为机械能 B．图乙：金属箔张开，是因为异种电荷相互排斥 C．图丙：电路连接完好，小灯泡不发光，原因是小灯泡中电流太小 D．图丁：通电线圈在磁场中受力而转动；发电机是根据这一原理制成的 【答案】A 【详解】A．图甲中，当加热试管至水沸腾后，产生大量的水蒸气，试管内的气体压强增大，大于外界的大气压，所以软木塞被弹出，此过程中内能转化为机械能，水蒸气的内能减小，故A正确； B．图乙中，当带电体接触验电器的金属球时，验电器的两片金属箔带上同种电荷，而同种电荷相互排斥，所以验电器的金属箔张开，故B错误； C．图丙中，小灯泡被短路，小灯泡不会发光，故C错误； D．图丁中，通电线圈abcd在磁场中受力而转动，这是电动机的工作原理，而不是发电机。发电机是根据电磁感应原理制成的，即当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，故D错误。 故选A。 15．（24-25八年级上·陕西安康·期末）2023年9月21日，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。如图所示，这是某学校组织学生观看“天宫课堂”时的情景。下列说法正确的是（　　） A．听课时禁止“交头接耳”是在传播过程中减弱噪声 B．在地面课堂参加活动的师生能与航天员进行实时互动，说明真空可以传声 C．学生不看屏幕也能听出是哪个天宫教师在讲课，主要是通过声音的音调来分辨 D．通过天宫教师的介绍，我们知道了他们在天宫中的生活状况，说明声音可以传递信息 【答案】D 【详解】A．听课时禁止“交头接耳”，阻止声音的产生，是在声源处减弱噪声，故A错误； B．在地面课堂参加活动的师生能与航天员进行实时互动，是通过电磁波传递信息的，真空不能传声，故B错误； C．音色表示声音的品质与特色，学生不看屏幕也能听出是哪个天宫教师在讲课，主要是通过声音的音色来分辨，故C错误； D．声音能够传递信息和能量，通过天宫教师的介绍，我们知道了他们在天宫中的生活状况，利用了声音能够传递信息，故D正确。 故选D。 16．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）我国科技突飞猛进，发展速度振奋人心。关于图所示的四款车的说法正确的是（　　） A．甲图：氢能源公交车使用的是清洁能源 B．乙图：磁悬浮列车使用的电能属于一次能源 C．丙图：5G+北斗汽车使用的燃油是可再生能源 D．丁图：月球车所用的太阳能是通过核裂变释放出来的 【答案】A 【详解】A．甲图，氢能源公交车使用的是氢燃烧不产生污染，因此是清洁能源，故A正确； B．乙图：磁悬浮列车使用的电能是由其他形式的能量转化来的，因此属于二次能源，故B错误； C．丙图：5G+北斗汽车使用的燃油属于化石能源，短时间内无法再生，因此是不可再生能源，故C错误； D．丁图：月球车所用的太阳能是通过核聚变释放出来的，故D错误。 故选A。 17．（24-25九年级上·四川泸州·期末）据《武经总要》记载，古人将具有磁性的空心铁鱼放入水中漂浮制成指南鱼，如图甲，多次将指南鱼轻轻旋转，待静止后，观察到鱼尾总是指向南方，则鱼尾为该磁体的 极，再将该指南鱼靠近如图乙所示的电磁铁左端，发现鱼头始终朝向电磁铁，说明电源左端为 极，为了让鱼尾朝向电磁铁，可以进行的操作是 。 【答案】 南/S 负 改变电源正负极/将指南鱼放在电磁铁右端/改变线圈绕向 【详解】[1]由于南方是地磁场的N极，根据磁极间的相互作用可知，鱼尾为该磁体的S极。 [2]将该指南鱼靠近如图乙所示的电磁铁左端，发现鱼头始终朝向电磁铁，据磁极间的相互作用可知，螺线管左端为S极，由安培定则可知，螺线管上导电电流的方向向下，电源的左端为负极。 [3]为了让鱼尾朝向电磁铁，可以改变电磁铁磁极的方向，即改变电源的正负极；或改变线圈绕向；或将指南鱼放在电磁铁右端。 18．（24-25九年级上·湖南湘潭·期末）兴趣小组利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温功能的恒温加热器，其简化电路如图所示，控制电路中R为热敏电阻（可感受恒温加热器内温度，其阻值随温度的升高而减小）。当闭合S时，螺线管的上端相当于条形磁体的 （填“N”或“S”）极，加热器内温度逐渐升高，螺线管产生的磁场会 （选填“增强”、“不变”或“减弱”）。已知加热器工作电路电压为220V，R1=836Ω，R2=44Ω，则当加热器处于保温状态时工作电路10s内产生的热量为 J 【答案】 N 增强 550 【详解】[1]根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。 [2]加热器内温度逐渐升高，热敏电阻R的阻值随温度升高而减小，控制电路的总电阻减小，由欧姆定律可知控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，产生的磁场会增强。 [3]当温度升高到设定值时，热敏电阻R的阻值随温度升高而减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，R1和R2串联，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于保温状态，当加热器处于保温状态时工作电路10s内产生的热量为 19．（24-25八年级上·山东烟台·期末）我国航天事业蓬勃发展，通过电视我们看到宇航员们在返回舱和轨道舱之间飘动，他们的质量与其在地面上的质量相比 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；在航天器的研制中，为了减轻质量，应选用密度较 （选填“大”或“小”）的材料；当宇航员在太空舱外作业时，他们需要依靠电子通信设备进行交流，这说明 。 【答案】 不变 小 真空不能传声 【详解】[1]物体所含物质的多少叫做质量，质量不随其形状、物态、位置而改变。因此宇航员们在返回舱和轨道舱之间飘动，他们的质量与其在地面上的质量相比不变。 [2]由可知，在体积一定时，为了减轻飞船的质量，应该选密度较小的材料。 [3]由于真空不能传声，因此当宇航员在太空舱外作业时，他们需要依靠电子通信设备进行交流。 20．（25-26九年级上·广东·期末）如图所示，闭合开关，通电螺线管附近小磁针的N极指向如图所示，请在图中括号内标出通电螺线管左端的极性及电源的“+”“-”极。 【答案】 【详解】根据磁极间的相互作用规律可知，螺线管右端为N极，左端为S极，根据安培定则，可以判定电流从左侧流入螺线管，因此可知电源的左端为正极，右端为负极，如下图所示： 21．（24-25九年级上·吉林·期末）按要求完成下列作图； (1)如图所示，闭合开关S，灯泡L发光，请在电路的“◯”中填入电流表或电压表的符号。 (2)如图所示，用笔画线代替导线，将图中灯泡、开关正确接入家庭电路中。 (3)如图所示，电流表的连接是正确的，请标出磁感线方向和小磁针静止时右端的磁极。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）上面圈内电表与灯串联，为电流表；下面圈内电表与灯并联，为电压表。如图所示： （2）火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，既能控制灯泡，又能更安全。如图所示： （3）根据图中电流表的正、负接线柱可以确定，螺线管中的电流是从右侧流入，根据安培定则可知，螺线管左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针的右端为S极，左端为N极，在磁体的外部磁感线从N极出来，回到S极，所以磁感线方向是向右的，如图所示： 22．（23-24九年级上·福建莆田·期末）探究“产生感应电流条件”的实验步骤如图甲、乙、丙所示。直导体AB按图示方向运动，通过观察灵敏电流计的指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流产生。 （1）为使实验现象更明显，直导体AB应选用 （选填“铝棒”、“铁棒”或“塑料棒”）； （2）通过比较 两图可知，产生感应电流的条件之一是电路要闭合，通过比较 两图可知，要产生感应电流，直导体AB需在磁场中做切割磁感线运动，以上过程用到的实验方法是 ； （3）学习了“电和磁”的知识后，小新设计了如图所示的实验装置。图中甲和乙是电动机，闭合开关S后，电动机甲开始转动，通过皮带带动乙转动，此时小灯泡发光。在此过程中，将机械能转化为电能的实验装置是 （选填“甲”或“乙”）。如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是 。 【答案】 铝棒 甲丙 乙丙 控制变量法 乙 改变电流方向 【详解】（1）[1]塑料一般情况下是绝缘体不适宜用来做实验，铝的导电能力比铁的好，所以直AB应选用铝棒。 （2）[2]甲、丙两个操作中，AB都做切割磁感线运动，甲中开关断开，电流表指针不偏转，丙中开关闭合，电流表指针偏转，所以通过比较甲、丙两图可知，产生感应电流的条件之一是电路要闭合。 [3]乙中AB上下运动，不是做切割磁感线运动，电流表的指针不发生偏转，丙中AB左右运动，做切割磁感线运动，电流表指针偏转，产生感应电流，所以通过比较乙、丙两图可达到探究目的。 [4]产生感应电流的条件有多个，探究与某个因素有关系时，需保持其它因素不变，这是应用了控制变量法。 （3）[5]乙转动时，闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流，将机械能转化为电能，小灯泡发光。 [6]电动机转动的方向与电流的方向及磁场的方向有关，要使甲的转动方向与原来相反，应采取的措施是改变通过甲的电流。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 23．（23-24九年级上·陕西西安·期末）小明设计了一个电梯自动报警模拟装置，如图-1所示。在控制电路中，电源电压为12V，R1为滑动变阻器，R2为压敏电阻，R2的阻值大小随压力F的变化关系如图-2。所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．S1闭合时，电磁铁的上端为N极 B．当电梯自动报警铃声未响起时，控制电路的总功率大于18W C．当电梯自动报警铃声开始响起时，R1的功率为0.4W D．若控制电路电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，应将R1的滑片P向左移 【答案】D 【详解】A．由图1知，闭合开关S1，电流由电磁铁的下端流入，上端流出，据安培定则知，电磁铁的上端为S极，下端为N极，故A错误； BC．衔铁被吸下时，动触点K与触点B接触，报警铃声响起，此时电磁铁线圈中的电流为0.1A，由图1知，控制电路中，两个电阻及电磁铁串联，控制电路的总功率 P=UI=12V×0.1A=1.2W 此时压敏电阻所受压力为4000N，它接入电路的阻值由图2知，为40Ω，控制电路的总阻值 R1的阻值 R1=R-R2=120Ω-40Ω=80ΩR1功率 警报铃未响起，即衔铁未被吸下，则控制电路中的电流小于0.1A，控制电路的总功率小于1.2W，故BC错误； D．控制电路的电源电压降低，要保证电梯最大载重不变，即压敏电阻接入电路的最小阻值不变，控制电路的电流不变仍为0.1A时，衔铁被吸下，则变阻器接入电路的阻值变小，滑片向左移动，故D正确。 故选D。 24．（22-23九年级上·黑龙江大庆·期末）如图所示，闭合开关S后，通电螺线管下端是 （填“N”或“S”）极，将滑动变阻器的滑片从b端向a端移动，弹簧将 （选填“伸长”或“缩短”），此时电流表示数 ，（变大或变小）图为人工心脏泵原理图，它可短时间代替心脏工作，磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门与血管相通。阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。线圈中的电流从B流向A时，电磁铁有磁，此时血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒，那么该装置工作时，线圈AB中的电流方向 （选填“需要”或“不需要”）改变。 【答案】 S 缩短 变小 流出 需要 【详解】[1]左图甲中，当开关S闭合后，电流由螺线管的下方流入，由安培定则知道，螺线管上端为N极，下端为S极，螺线管上端与磁铁的S极是相互吸引的。 [2][3]将滑动变阻器的滑片从b端向a端移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流变小，因此螺线管的磁性减弱，对磁铁的作用力减小，吸引力减弱，故磁铁应上移，即弹簧长度应缩短。 [4]线圈中的电流从B流向A时，由安培定则知道，电磁铁的右端为S极，其左端为N极；电磁铁的左端和左侧磁体的同名磁极相对，因同名磁极相互排斥，故活塞会向右移动，活塞筒的气压增大，而泵室上下方血管内的血压较小，结合题意可知此时阀门S2关闭，S1打开，则活塞筒内血液经过S1流出。 [5]要使下方血管内血液推开阀门S2流入活塞筒，则应使活塞筒内的气压减小，则活塞应向左运动，此时需改变线圈AB中电流方向，从而改变电磁铁的磁极方向，使其与左侧磁体异名磁极相对而相互吸引，故线圈AB中的电流方向需要改变。 25．（2021·广东广州·二模）国家工信部将5G牌照发给了中国移动、中国联通、中国电信以及中国广电四家公司。其获得的频谱资源如下表。。根据下面的波谱图解答问题： 运营商 中国移动 中国联通 中国电信 中国广电 频谱资源 （1）人们通常所说“中国移动5G信号比4G信号传输速度快”是否意味着“是否意味着5G电磁波比4G电磁波在空气中的传播速度快”？ （选填“是”或“否”）；中国移动5G信号的电磁波与中国电信的5G信号的电磁波在空气中的传播速度，哪个更大？ （选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）； （2）中国移动5G信号的电磁波的属于哪个波段？ （选填“微波”、“红外线”、“紫外线”或“X射线”）；中国移动5G信号的电磁波和中国电信的5G信号的电磁波，哪个的波长更长？ ）选填“中国电信”、“中国移动”或“一样大”）。 【答案】 否 一样大 微波 中国电信 【详解】（1）[1]中国移动5G信号比4G信号传输速度快，是指5G信号承载信息量更大，更通畅；它们同属于电磁波，在空气中传播速度相同。 [2]4G的电磁波和5G的电磁波，都是电磁波的一种，在空气中传播速度相同。 （2）[3]由图可知：中国移动5G信号的电磁波属于微波。 [4]由表可知，中国移动5G信号的频率高， 根据公式c=f可知，中国移动5G信号的电磁波波长较短，中国电信5G信号的波长较长。 26．（2021·江苏扬州·二模）汽车已进入寻常百姓家中，汽车主要以汽油为燃料，汽油属于 （可再生/不可再生）能源。若某汽油机飞轮转速为20r/s的汽车，在水平路面上行驶，则在1min内汽油机完成 个工作循环，对外做功 次；若汽车行驶过程中消耗汽油2kg，则这些汽油完全燃烧能放出 J的热量。在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过 的方式增加物体内能的，但转化得到的内能不可能再转化为机械能，这是因为能量的转化具有 性。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 【答案】 不可再生 600 600 9.2×107 做功 方向 【详解】[1]汽油是一种化石能源，故在短期内无法再生，是不可再生能源。 [2]汽油机飞轮的转速为20r/s，则在1min内转动的圈数是 20×60=1200转 因为四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，所以此时共完成冲程 1200×2=2400个 由于1个工作循环中包括4个冲程，所以完成工作循环 个 [3]由于1个工作循环中对外做功1次，所以600个工作循环对外做功600次。 [4] 2kg汽油完全燃烧产生的热量为 Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J [5]刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能。 [6]电灯发光、汽车制动过程中产生的内能散失在空气中，无法自动转化为电能或机械能，这些现象均说明能量的转化是具有方向性的。 27．（2023·河南·模拟预测）如图甲所示，在“摇绳发电”活动中小西和小安把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路，然后他们沿某一方向站立并迅速摇动这条电线，发现灵敏电流计的指针摆动。    （1）你认为小西和小安是沿 （选填“东西”或“南北”）方向站立的；实验中，灵敏电流计的作用是用来检测 ； （2）小西和小安想“感应电流的大小与哪些因素有关”，小西猜想可能与摇绳的速度，小西为了验证自己的猜想，利用如图乙所示的装置进行实验，足够大的磁体放在水平桌面上，驱动装置使导体棒AB沿直线水平向右匀速运动（导体运动区域的磁场强弱相同）。改变速度大小重复实验，下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论： ； 实验次数 1 2 3 4 5 6 速度/(cm•s-1) 1 2 3 4 5 6 电流/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8 （3）某次实验中，闭合开关后并未发现电流计指针偏转，经检查器材均完好，各器材间连接无误，那么接下来你认为最应该关注的器材是 ；另一同学认为是磁铁的磁性太弱所致，他提出更换磁性更强的磁铁，就在他移动原磁铁时发现电流计的指针出现了晃动，你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因 ；（仅写出最应该进行的一步操作） （4）如果将灵敏电流计换成直流电源，当闭合开关时，可以看到磁场中原来静止的导体棒AB开始运动，该现象可以说明 的工作原理。 【答案】 东西 是否有电流产生 在其它因素相同时，导体切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越强 金属棒 让金属棒向不同的方向运动 电动机 【详解】（1）[1]因为地球存在磁场，磁感线的方向是从地理南极出发，到地理北极，只有小西和小安是沿东西方向站立时，再迅速摇动这条电线，电流计的指针才会摆动。 [2]当电路中产生了电流，灵敏电流计的指针会摆动，所以实验中，灵敏电流计的作用是用来检测是否有电流产生。 （2）[3]从表格中的数据可以看到，导体棒AB沿直线水平向右运动的速度越大，产生的感应电流越大，可得出结论，在其它因素相同时，导体切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越强。 （3）[4]某次实验中，闭合开关后并未发现电流计指针偏转，说明没有感应电流产生，此时金属棒是静止的，所以接下来最应该关注的是金属棒，观察金属棒运动后会不会有电流的产生。 [5]闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，移动原磁铁时，发现电流计的指针出现了晃动，产生了感应电流，所以下一步我们应使让金属棒向不同的方向运动，观察电流表指针的偏转情况。 （4）[6]如果将灵敏电流表换成直流电源，当闭合开关时，通过电流的导体AB会在磁场中受力，则可以看到磁场中原来静止的导体 AB开始运动起来，说明通电导体在磁场受力运动，说明电动机的工作原理。 28．（23-24九年级上·江苏南通·期末）阅读短文，回答问题： 速印机 如图甲是一台速印机。当备用纸槽上纸张较多时，不容易发生卡纸，当备用纸槽上纸张较少时，容易发生卡纸，且印刷速度较小时卡纸机率较小。为此，小明设想在备用纸张较多时高速印刷，备用纸张较少时低速印刷。 如图乙是小明设计的电路原理图， M1、M2是两台额定功率不同的电动机，电动机工作时带动机体内的滚筒转动，从而完成“进纸”、“印刷”等操作，电动机转速越大，印刷速度也越快。AO的长度是OB的1.5倍，在控制电路中，Ro是保护电阻，阻值为10Ω。电源电压为6V，Rx是安装在备用纸槽底部的力敏电阻，其阻值与受到纸张的压力成反比，图像如图丙。印刷时先闭合S2，后闭合S1，当控制电路中的电流大于或等于0.2A时，衔铁被吸引。印刷时所用纸张规格相同，每500张纸的重力为20N。 电动机型号 额定功率/W 额定电流/A 印刷速度/（秒/张） M1 220 1 0.2 M2 110 0.5 0.5 （1）闭合开关S2，电磁铁上端为 极，工作电路电压为U为 V； （2）下列关于小明设计的速印机的说法，正确的是 ； A．工作电路中电动机M1比M2的印刷速度慢 B．当备用纸槽上纸张减少时，电磁铁的磁性变弱 C．若弹簧对OB的拉力为阻力，AOB是费力杠杆 D．当备用纸槽上无纸时，控制电路中电流为0.6A （3）当备用纸槽放置总重力为12N的纸张时，刚启动印刷时工作的电动机是 。在某次印刷中，电动机正常工作，备用纸槽中纸的张数从500张减小到100张，求该次印刷过程中电动机消耗的总电能 （请写出计算过程）； （4）若衔铁被电磁铁吸引的电流大小不变，将R0换成阻值15的定值电阻。当备用纸槽中纸张逐渐变少，启动另一个电动机时，备用纸槽中纸的张数比Ro为10时 （选填“多”或“少”） 张。 【答案】 N 220 B M1 多 100 【详解】（1）[1]通电螺线管的电流是从左往右，根据右手螺旋定则可知，通电螺线管的上端为N极。 [2]由图可知，两个电动机都是并联，电动机两端的电压等于电源电压，由得，电压为 （2）[3] A．工作电路中电动机M1比M2的电功率大，印刷速度快，故A错误； B．Rx是安装在备用纸槽底部的力敏电阻，其阻值与受到纸张的压力成反比，当备用纸槽上纸张减少时，压力减小，阻值增大，此时，电流减小，电磁铁的磁性变弱，故B正确； C．AO的长度是OB的1.5倍，若弹簧对OB的拉力为阻力，由可知，动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，AOB是省力杠杆，故C错误； D．当备用纸槽上无纸时，力敏电阻的阻值较大，控制电路中电流较小，小于0.2A，故D错误。 故选B。 （3）[4]当备用纸槽放置总重力为12N的纸张时，此时力敏电阻的阻值为20Ω，控制电路中总电阻为 控制电路的电流为 此时衔铁被吸引，电动机M1连入工作电路。 [5]由上问可知，当纸张的压力为12N时，M1工作，当压力增大时，M2工作，可得纸张的质量为 由可得 则剩余纸张数300张以上M1工作，剩余纸张数300张以下M2工作，M1的工作时间为 M2的工作时间为 该次印刷过程中电动机消耗的总电能为 （4）[6]由上面分析可知，当电流为0.2A时，控制电路的总电阻为30Ω，当定值电阻为15Ω时，力敏电阻的阻值也为15Ω。由丙图可知，此时的压力大于12N，即此时纸槽的纸张数量更多。 [7] 力敏电阻其阻值与受到纸张的压力成反比，由乙图可知，当R=15Ω时，压力为 由可得 比之前增加了100张。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $