专题08 电与磁、信息能源与材料(复习讲义)(辽宁专用)2026年中考物理二轮复习讲练测
2026-03-13
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2份
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37页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电和磁,信息的传递 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.86 MB |
| 发布时间 | 2026-03-13 |
| 更新时间 | 2026-03-13 |
| 作者 | 子非鱼20 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56805750.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题08 电与磁、信息能源与材料(复习讲义)
目 录
01 析·考情目标 2
02 筑·专题框架 3
03 攻·重难考点 5
核心提炼 真题动向 方法归纳 易错警示 素养拓展
考点一 电与磁的基本现象与应用 5
考点二 信息传递与电磁波 7
考点三 能源与材料 9
考点四 电与磁、能源材料综合应用 10
04 测·预测闯关 13
01 析·考情目标
命题透视
1. 核心考查:以电与磁(磁场、电生磁、磁生电)、信息传递(电磁波)、能源与材料(能源分类、材料特性)为核心,侧重电与磁的实验探究、电磁波应用、能源利用与环保,辽宁中考常结合科技、生活场景考查。
2. 题型分布:选择题、填空题侧重基础识记与辨析,实验探究题聚焦电磁现象验证(如电磁铁磁性影响因素),简答 / 综合题考查能源利用与环保分析,分值占比约 8%~10%。
3. 命题特点:紧密联系科技前沿(如新能源汽车、5G 通信、磁悬浮技术)和环保理念,强调知识的实际应用和科学素养,突出科学推理与创新思维的考查。
命题预测
1. 情境化深化:结合辽宁本地科技场景(如大连港自动化码头磁导航、沈阳 5G 基站建设、新能源汽车产业)考查电与磁、信息能源的应用,贴合地域发展实际。
2. 实验探究升级:侧重电磁铁、电磁感应的创新实验设计,增加实验改进、实际应用等设问,注重控制变量法的实际运用。
3. 素养导向:新增 STEM 试题(如设计简易电磁起重机)、跨学科融合试题(结合物理电磁感应与化学电池、地理新能源分布),考查综合应用与创新思维。
4. 基础巩固:磁场基本性质、电生磁与磁生电的区分、电磁波应用、能源分类为必考,难度适中,侧重基础向应用的过渡。
复习目标
1. 熟练掌握电与磁、信息能源与材料的核心知识点,理清电磁现象、信息传递、能源利用的内在联系,构建完整知识体系。
2. 掌握本专题实验的核心方法,能规范操作、分析实验数据、设计简单电磁实验,突破实验探究重难点。
3. 能结合科技、生活、环保场景分析电磁现象、信息传递与能源利用,提升情境化试题的解题能力,适配辽宁中考新考向。
4. 树立环保与节能意识,能对常见能源利用方式进行科学评价,规范解答能源与环保相关问题。
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点一 电与磁的基本现象与应用
核心提炼
知识点
核心内容
关键提示
磁场
磁体周围存在的特殊物质,基本性质:对放入其中的磁体有力的作用;磁感线:描述磁场的假想曲线,外部从 N 极到 S 极,内部从 S 极到 N 极
磁感线不是真实存在的,用密疏表示磁场强弱
电流的磁效应(电生磁)
奥斯特实验证明,通电导体周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关
安培定则(右手螺旋定则):判断直线电流、通电螺线管的磁场方向
电磁铁
由通电螺线管和铁芯组成,磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关
优点:磁性有无可控制、磁性强弱可调节、磁极可改变,应用于电磁继电器、电磁起重机
电磁感应(磁生电)
法拉第实验证明,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流
感应电流方向与磁场方向、导体运动方向有关,应用于发电机
磁场对电流的作用
通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与电流方向、磁场方向有关
应用于电动机,将电能转化为机械能
电动机与发电机对比
电动机:原理是磁场对电流的作用,电能→机械能,需要电源;发电机:原理是电磁感应,机械能→电能,不需要电源
区分关键:是否需要电源,能量转化方向不同
真题动向
1.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)有关磁现象,下列说法中正确的是( )
A.图甲中发电机的原理是通电线圈在磁场中受力转动
B.图乙中电磁起重机上的电磁铁是利用电流的磁效应工作的
C.图丙中扬声器是利用电磁感应工作的
D.图丁为奥斯特实验,说明磁能生电
2.(2025·辽宁沈阳·二模)【新情境・结合街头机器狗的实际场景,考查电动机工作原理和光的直线传播】如图(a),街头已经出现把机器狗当成宠物溜的现象,而且机器狗还能帮主——人驮运东西。机器狗身体里有多个电动机,能揭示电动机工作原理的实验是图(b)中的________(选填字母)。浓密的树荫下出现很多圆形的光斑,这是由于光________而形成的。
方法归纳
1. 电与磁现象判断法:① 电生磁:有电流→有磁场(如电磁铁、通电螺线管);② 磁生电:无电源→有电流(如发电机);③ 磁场对电流的作用:有电源→受力运动(如电动机)。
2. 安培定则应用三步法:① 明确判断对象(直线电流 / 通电螺线管);② 右手握住导体(直线电流:拇指指电流方向;螺线管:四指绕向为电流方向);③ 判断磁场方向(直线电流:四指环绕方向;螺线管:拇指指 N 极方向)。
3. 电磁铁磁性影响因素分析:控制变量法,① 控制匝数和铁芯不变,改变电流大小,探究电流对磁性的影响;② 控制电流和铁芯不变,改变匝数,探究匝数对磁性的影响。
4. 电动机与发电机区分技巧:看是否接电源,接电源的是电动机,不接电源的是发电机;或看能量转化,电能转机械能是电动机,机械能转电能是发电机。
易错警示
1. 磁感线概念误解:认为磁感线是真实存在的,实际是为了描述磁场而假想的曲线;或混淆磁感线的方向,外部是 N 极到 S 极,内部是 S 极到 N 极。
2. 电生磁与磁生电混淆:将发电机原理(电磁感应)与电动机原理(磁场对电流的作用)混淆,关键看是否需要电源。
3. 安培定则应用错误:判断通电螺线管 N 极时,四指绕向与电流方向不一致,导致磁极判断错误。
4. 电磁铁磁性影响因素遗漏:忽略铁芯对电磁铁磁性的影响,无铁芯时磁性较弱,有铁芯时磁性显著增强。
素养拓展(辽宁中考新考向)
结合辽宁新能源汽车产业考查电与磁应用:新能源汽车的驱动电机利用磁场对电流的作用工作,充电时车载充电器利用电磁感应原理将交流电转化为直流电;分析电机工作时的能量转化,以及充电过程中电磁感应的应用,将电与磁知识与本地新能源产业结合,考查知识应用能力。
考点二 信息传递与电磁波
核心提炼
知识点
核心内容
关键提示
电磁波的产生
电流的迅速变化产生电磁波,如振荡电流
电磁波是横波,不需要介质,可在真空中传播
电磁波的特性
波长、频率、波速的关系:c=λf(c=3×10⁸m/s,真空中);频率越高,波长越短
电磁波谱:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线,应用不同
电磁波的应用
无线电波:广播、电视、通信;
红外线:遥控、热成像;
紫外线:消毒、验钞;
可见光:照明、成像
5G 通信利用高频电磁波,传输速率快、延迟低
信息传递方式
有线通信(电话、网线);无线通信(手机、卫星通信);光纤通信(利用激光在光导纤维中传播)
光纤通信的优点:容量大、抗干扰、保密性强
电磁波与生活
手机通话:利用电磁波传递信息;雷达:利用电磁波探测目标;导航:利用卫星发射的电磁波定位
电磁波的辐射:合理使用电子产品,避免过度暴露在强电磁波环境中
真题动向
3.(2025·辽宁朝阳·二模)【新考法・综合考查电磁波、超导材料、光纤通信和太阳能的相关特性】关于材料、能源和信息,下列说法不正确的是( )
A.频率为106Hz的电磁波一定比105Hz的电磁波的传播速度快
B.超导材料既可用于制作远距离输电导线,又可用于制作电炉的电阻丝
C.光纤通信是利用光的反射传输光信号
D.太阳是人类能源的宝库,内部每时每刻都发生着剧烈的核裂变,太阳能是可再生能源
4.随着2019年5G预商用的时间议程日益临近,各大运营商纷纷布局5G网络,抢滩应用市场,即将到来的5G手机是通过________来传递信息;其在真空中传播速度是________m/s,如图所示,是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图,其中频率最低的是________信号。
方法归纳
1. 电磁波应用判断法:根据电磁波的频率范围判断应用,如低频无线电波用于广播,高频电磁波用于 5G 通信,红外线用于遥控,紫外线用于消毒。
2. 电磁波特性计算法:已知波长求频率(f=c/λ),已知频率求波长(λ=c/f),注意单位统一(c 用 m/s,λ 用 m,f 用 Hz)。
3. 信息传递方式区分法:有线通信需要导线(如网线、电话线),无线通信不需要导线(如手机、卫星),光纤通信利用激光和光导纤维。
易错警示
1. 电磁波传播条件误解:认为电磁波需要介质,实际电磁波可在真空中传播,如太阳光、卫星通信都是通过电磁波传递。
2. 电磁波谱分类错误:将红外线、紫外线排除在电磁波之外,实际它们都是电磁波的一部分,只是频率不同。
3. 波长与频率关系混淆:认为频率越高,波长越长,实际由 c=λf 可知,波速一定时,频率与波长成反比。
4. 光纤通信原理误解:认为光纤通信利用电磁波直接传播,实际是利用激光(电磁波的一种)在光导纤维中反射传播,保密性更强。
素养拓展(辽宁中考新考向)
结合辽宁沈阳 5G 智慧园区考查电磁波应用:智慧园区利用 5G 电磁波实现设备互联、远程控制,分析 5G 通信的优点(高速率、低延迟);对比传统通信与 5G 通信的差异,说明电磁波频率对通信效果的影响,将电磁波知识与本地科技发展结合,考查知识应用与分析能力。
考点三 能源与材料
核心提炼
知识点
核心内容
关键提示
能源分类
按可否再生:可再生能源(太阳能、风能、水能、生物质能)、不可再生能源(煤、石油、天然气、核能);按获取方式:一次能源(直接获取,如煤、太阳能)、二次能源(间接获取,如电能、汽油)
核能属于不可再生能源,太阳能是最清洁的可再生能源之一
新能源利用
太阳能:光热转换(热水器)、光电转换(太阳能电池);风能:风力发电;水能:水力发电;核能:核裂变(核电站)、核聚变(尚未商用);地热能:地热供暖、发电
辽宁沿海地区风能资源丰富,辽西地区有地热资源开发
材料特征
导体:容易导电(金属、人体、大地);绝缘体:不容易导电(橡胶、玻璃、塑料);半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间(硅、锗),应用于芯片、二极管;超导材料:低温下电阻为零,应用于磁悬浮、超导输电
半导体是电子设备的核心材料,超导材料可减少电能损耗
能源利用与环保
化石能源燃烧会产生温室气体和污染物,污染环境;新能源利用可减少污染,实现碳中和;节能措施:节约用电、绿色出行、提高能源利用率
辽宁推进新能源替代化石能源,助力环保与可持续发展
真题动向
5.【新考法・考查能源分类、超导技术、光纤通信和材料导电性的辨析】关于能源、材料和信息的应用,下列说法中正确的是( )
A.太阳能、风能和核能都是可再生能源
B.超导技术可应用于电饭锅和远距离输电线
C.光纤通信是利用光在光纤内部不断反射进行传播的
D.日常生活中的陶瓷、橡胶、石墨棒均属于绝缘体
6.(2025·辽宁铁岭·一模)【新情境・结合 “天问一号” 获取火星影像的航天场景,考查电磁波和能源分类】在2023年“中国航天日”主场活动启动仪式上,我国相关部门发布了由“天问一号”获取的火星全球影像图。影像信息通过______波从遥远的火星传播到地面接收站,“天问一号”上安装有太阳能电池板将太阳能转化为电能,为所携带的设备仪器提供电能。其中的太阳能属于______能源(选填“一次”或“二次”)。
方法归纳
1. 能源分类判断法:① 看是否可再生:能重复利用、不断补充的是可再生能源,反之是不可再生能源;② 看获取方式:直接从自然界获取的是一次能源,经过加工转换的是二次能源。
2. 新能源利用分析方法:① 明确新能源类型(太阳能、风能等);② 分析能量转化(如太阳能→电能、风能→机械能→电能);③ 说明优点(清洁、无污染、可再生)。
3. 材料特性应用判断:根据材料的导电能力和特殊性质判断应用,如半导体用于电子元件,超导材料用于减少能耗,导体用于输电。
易错警示
1. 能源分类错误:将核能归为可再生能源,实际核能是利用原子核裂变产生的能量,核燃料不可再生;或将电能归为一次能源,实际电能是二次能源。
2. 新能源应用误解:认为太阳能电池是将太阳能转化为热能,实际是光电转换(太阳能→电能);太阳能热水器是光热转换(太阳能→热能)。
3. 材料特性混淆:将半导体与超导材料混淆,半导体导电能力可控,超导材料在低温下电阻为零;或认为绝缘体完全不导电,实际绝缘体在一定条件下也可能导电。
4. 环保理念误解:认为新能源完全无污染,实际部分新能源利用也可能产生轻微影响(如风力发电对鸟类的影响),但总体优于化石能源。
素养拓展(辽宁中考新考向)
结合辽宁辽西地热资源开发考查能源与环保:辽西地区利用地热资源供暖,分析地热能源的分类(可再生能源、一次能源)、能量转化(地热能→热能);对比地热供暖与燃煤供暖的环保优势(减少碳排放、无污染物排放),提出合理利用地热资源的建议,将能源知识与本地环保实践结合,考查综合分析与应用能力。
考点四 电与磁、能源材料综合应用
核心提炼
知识点
核心内容
关键提示
综合应用类型
1. 电与磁 + 能源:如发电机发电与新能源结合;2. 电磁波 + 信息传递:如 5G 通信与智能家居;3. 材料 + 电磁技术:如半导体材料在电磁设备中的应用;4. 能源 + 环保:如新能源利用与节能减排
解题思路:先分析各模块知识点,再结合实际场景综合应用
常见综合题型
1. 电磁设备与能源转化:如电动机、发电机的能量转化与新能源利用;2. 电磁波与信息传递:如卫星导航、5G 通信的原理与应用;3. 材料特性与技术应用:如半导体、超导材料在电磁设备中的作用;4. 能源选择与环保分析:如不同能源的优缺点对比与环保建议
核心是 “知识点整合 + 场景应用”,注重知识的横向联系
解题核心步骤
1. 明确场景与考查模块:判断题目涉及电与磁、信息传递、能源材料中的哪些模块;2. 拆分知识点:将综合场景拆分为单个知识点(如电磁原理、能源分类、材料特性);3. 结合规律分析:应用各模块核心规律(如电磁感应、电磁波特性、能源转化);4. 联系实际作答:结合环保、科技发展等实际需求组织答案
注重逻辑连贯,将知识点与场景紧密结合
真题动向
7.【新情境・结合无人驾驶巴士的科技配置,考查信息传递方式、能源分类和热学计算】如图所示是一款无人驾驶巴士,车内设有WIFI无线网络等先进科技的配置,让这台车科技感十足。
(1)车内设有WIFI无线网络是通过___________(选填“超声波”“电磁波”或“电流”)传递信息的,车内照明系统消耗的电能是___________能源(选填“一次”或“二次”)。
(2)该车用效率为30%的汽油机提供动力,且以的速度满载匀速直线行驶了过程中,发动机的输出功率为。求:(,g取)
①发动机牵引力做的功;______
②汽车在行驶过程需消耗汽油的质量。______
8.电动公交车在银川市已经被广泛使用,该公交车主要采用电能作为动力,与燃气车相比噪音小,绿色环保,对雾霾能起到一定的抑制作用。
(1)电动公交车在充电时充电桩相当于电路中的_______ ,给蓄电池充电将_______能转化为_______能,纯电动公交车所使用的电能属于_______能源。(填写“一次”或“二次”)
(2)电动公交车的工作原理与下图所示的哪一个实验原理相似( )
A. B. ;C. D.
(3)现在乘坐公交车可以通过公交卡或手机付费,那么公交卡(手机)与读卡器之间信息的传递是通过________波完成的。
(4)电动公交车的整车充电通常在晚上用电低谷期间,利用输出功率100kW的直流快速充电桩只需要3小时就能充满。
①求充一次电消耗的电能。( )
②这些电能相当于多少千克的汽油完全燃烧放出的能量。(汽油的热值q=4.6×107 J/kg)(计算结果保留整数)( )
方法归纳
综合应用解题四步法:
1. 场景分析:明确题目中的实际场景(如风力发电、5G 通信、新能源汽车),判断涉及的知识点模块;
2. 知识点拆分:将场景拆分为单个知识点,如风力发电涉及电磁感应、能源分类、能量转化、环保等;
3. 规律应用:针对每个知识点,应用核心规律(如电磁感应原理、可再生能源特点、能量转化规律);
4. 综合作答:将各知识点的分析结果整合,结合实际需求(如环保、节能、科技发展)组织答案,确保逻辑清晰、要点全面。
易错警示
1. 知识点整合错误:将不同模块的知识点混淆,如将电动机原理与发电机原理混用在综合场景中;
2. 能源分类与转化混淆:如将风力发电的能量转化误写为 “电能转化为机械能”,实际是 “机械能转化为电能”;
3. 环保分析片面:只强调新能源的优点,忽略合理利用的重要性,或未结合本地实际分析环保优势;
4. 材料应用错误:如将超导材料的应用误写为 “制作芯片”,实际芯片用半导体材料,超导材料用于减少能耗。
素养拓展(辽宁中考新考向)
结合辽宁大连磁悬浮试验线考查综合应用:磁悬浮列车利用电磁铁工作,结合电与磁、能源材料知识回答:(1)磁悬浮列车的工作原理(电流的磁效应、磁场对电流的作用);(2)列车行驶时的能量转化(电能→机械能);(3)所用材料的特性(超导材料减少能耗、半导体材料控制电路);(4)与传统列车相比的优势(节能、高速、低噪音),将电与磁、材料、能源知识综合,考查综合应用与分析能力。
04 测·预测闯关
1.【新情境・结合福建舰电磁弹射试验的航天科技,考查储能系统的工作原理】2025年,我国首艘电磁弹射型航母福建舰完成电磁弹射试验并正式入列,标志着我国海军进入三航母时代。弹射前,储能系统利用电能把一个数吨重的飞轮快速旋转起来,让它每分钟达到数千转,这个过程大约需要45秒,储存大约120MJ的能量。下列四幅图中的实验原理与储能系统相同的是( )
A.; B.;C.;D.
2.【新情境・结合比亚迪 “能量直通车” 无线充电技术,考查电与磁的相关原理】2025年3月比亚迪提出“能量直通车”无线充电技术,可使充电效率达到95%。如图是充电过程的简图,给地面上的发射线圈(可看成通电螺线管)通变化的电流使其产生变化磁场,车辆底部的接收线圈受变化的磁场作用产生感应电流给电池充电。下列说法正确的是( )
A.第一个发现电与磁之间联系的科学家是法拉第
B.减少发射线圈的匝数可增强其磁性
C.接收线圈利用了电磁感应原理
D.整个充电过程没有用到电流的磁效应
3.如图所示是探究通电线圈在磁场中受力情况的实验电路,此时线圈平面刚好静止在平衡位置。闭合开关,发现线圈( )
A.连续转动
B.被轻推后能够连续转动下去
C.来回摆动
D.被轻推后来回摆动几次静止
4.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)关于材料、信息和能源,下列说法中正确的是( )
A.导体是理想的电工材料而绝缘体不是
B.5G传输速度更快,是因为5G信号的传播速度大于
C.目前核电站获得核能的途径是核聚变
D.若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
5.(2025·辽宁葫芦岛·一模)【新情境・结合 “风能 —— 太阳能” 路灯,考查发电机原理、能源分类和材料特性】如图是“风能——太阳能”路灯示意图,下列说法正确的是( )
A.风力发电机与扬声器的原理相同
B.太阳能属于可再生能源
C.正在充电的蓄电池相当于电源
D.LED作为现代路灯的节能光源是利用超导体材料制成的
6.(2025·辽宁朝阳·一模)【新情境・结合能发电的魔方充电器,考查电磁感应现象和电路元件】如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,是根据________(选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)现象发电的,产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的________。
7.(2025·辽宁沈阳·一模)如图(a),在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体,松手后两个小车彼此远离,说明同名磁极相互______。如图(b),电路连通瞬间,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在______。
8.(2025·辽宁抚顺·一模)【新情境・结合无人驾驶太阳能汽车,考查能源分类和信息传递方式】如图是一款无人驾驶的太阳能汽车,它可以实现自动驾驶和远程操控。从能源与可持续发展的角度看,太阳能属于________能源(选填“可再生”或“不可再生”),远程操控汽车时利用“北斗”来定位,是利用________来传递信息的。
9.(2025·辽宁抚顺·模拟预测)【新情境・结合抽水蓄能电站的工作原理,考查机械能变化和能量守恒定律】抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。它可将电网负荷低谷时的多余电能转变为电网高峰时期的高价值电能。将水抽至上水库时,水的_______________能增大,在用电高峰时转化为电能。这个过程中能量的总量是___________的。
10.(2025·辽宁阜新·二模)【新考法・考查核能的分类和 “人造太阳” 的能量来源】核能是一种_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。我国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过_________(选填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的能量。
11.(2025·辽宁丹东·二模)【新情境・结合 “5G” 通信技术和《流浪地球》科幻影片,考查信息传递载体和太阳能量来源】手机已经进入“5G”时代,所谓“5G”指的是第五代移动通信技术。“5G”手机传递信息的载体是频率更高的_______;《流浪地球》影片开创了我国科幻片的新纪元,影片讲的是太阳的生命即将终结,人类带着地球流浪的故事。在太阳内部,发生_______产生光和热。
12.(2025·辽宁沈阳·二模)如图是“磁场对通电导线的作用”实验:
(1)为了使实验顺利进行,装置中的导体ab应选用轻质的________(选填“铁棒”或“铝棒”);
(2)接通电源后,导体ab向左运动,这说明磁场对电流有力的作用,也说明力可以改变物体的________,________(选填“电动机”或“发电机”)是利用这一原理工作的;
(3)若只将蹄形磁体的两极对调一下,接通电源,会观察到导体ab向右运动,说明通电导线在磁场中的受力方向与________方向有关;
(4)若将图中的电源换成电流表,闭合开关,让导体ab做________运动,发现电流表指针偏转,这说明该闭合电路中有感应电流通过,则此过程中能量的转化是________能转化为________能。
13.探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在有机玻璃上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 _____磁体周围铁屑的分布情况相似,在实验中铁屑的作用是 _________;
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示;断开开关,把电源正负极对训,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示。实验小组用图乙和图丙实验所探究的问题是 __________;通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫作 ___________。
(3)调节图甲中滑动变阻器的滑片,观察铁屑的分布形状。写出这一操作所要探究的关系:________。
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专题08 电与磁、信息能源与材料(复习讲义)
目 录
01 析·考情目标 2
02 筑·专题框架 3
03 攻·重难考点 5
核心提炼 真题动向 方法归纳 易错警示 素养拓展
考点一 电与磁的基本现象与应用 5
考点二 信息传递与电磁波 7
考点三 能源与材料 10
考点四 电与磁、能源材料综合应用 12
04 测·预测闯关 15
01 析·考情目标
命题透视
1. 核心考查:以电与磁(磁场、电生磁、磁生电)、信息传递(电磁波)、能源与材料(能源分类、材料特性)为核心,侧重电与磁的实验探究、电磁波应用、能源利用与环保,辽宁中考常结合科技、生活场景考查。
2. 题型分布:选择题、填空题侧重基础识记与辨析,实验探究题聚焦电磁现象验证(如电磁铁磁性影响因素),简答 / 综合题考查能源利用与环保分析,分值占比约 8%~10%。
3. 命题特点:紧密联系科技前沿(如新能源汽车、5G 通信、磁悬浮技术)和环保理念,强调知识的实际应用和科学素养,突出科学推理与创新思维的考查。
命题预测
1. 情境化深化:结合辽宁本地科技场景(如大连港自动化码头磁导航、沈阳 5G 基站建设、新能源汽车产业)考查电与磁、信息能源的应用,贴合地域发展实际。
2. 实验探究升级:侧重电磁铁、电磁感应的创新实验设计,增加实验改进、实际应用等设问,注重控制变量法的实际运用。
3. 素养导向:新增 STEM 试题(如设计简易电磁起重机)、跨学科融合试题(结合物理电磁感应与化学电池、地理新能源分布),考查综合应用与创新思维。
4. 基础巩固:磁场基本性质、电生磁与磁生电的区分、电磁波应用、能源分类为必考,难度适中,侧重基础向应用的过渡。
复习目标
1. 熟练掌握电与磁、信息能源与材料的核心知识点,理清电磁现象、信息传递、能源利用的内在联系,构建完整知识体系。
2. 掌握本专题实验的核心方法,能规范操作、分析实验数据、设计简单电磁实验,突破实验探究重难点。
3. 能结合科技、生活、环保场景分析电磁现象、信息传递与能源利用,提升情境化试题的解题能力,适配辽宁中考新考向。
4. 树立环保与节能意识,能对常见能源利用方式进行科学评价,规范解答能源与环保相关问题。
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点一 电与磁的基本现象与应用
核心提炼
知识点
核心内容
关键提示
磁场
磁体周围存在的特殊物质,基本性质:对放入其中的磁体有力的作用;磁感线:描述磁场的假想曲线,外部从 N 极到 S 极,内部从 S 极到 N 极
磁感线不是真实存在的,用密疏表示磁场强弱
电流的磁效应(电生磁)
奥斯特实验证明,通电导体周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关
安培定则(右手螺旋定则):判断直线电流、通电螺线管的磁场方向
电磁铁
由通电螺线管和铁芯组成,磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关
优点:磁性有无可控制、磁性强弱可调节、磁极可改变,应用于电磁继电器、电磁起重机
电磁感应(磁生电)
法拉第实验证明,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流
感应电流方向与磁场方向、导体运动方向有关,应用于发电机
磁场对电流的作用
通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与电流方向、磁场方向有关
应用于电动机,将电能转化为机械能
电动机与发电机对比
电动机:原理是磁场对电流的作用,电能→机械能,需要电源;发电机:原理是电磁感应,机械能→电能,不需要电源
区分关键:是否需要电源,能量转化方向不同
真题动向
1.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)有关磁现象,下列说法中正确的是( )
A.图甲中发电机的原理是通电线圈在磁场中受力转动
B.图乙中电磁起重机上的电磁铁是利用电流的磁效应工作的
C.图丙中扬声器是利用电磁感应工作的
D.图丁为奥斯特实验,说明磁能生电
【答案】B
【详解】A.图甲,发电机是将机械能转化为电能的装置,是利用电磁感应原理制成的,故A错误;
B.图乙,电磁起重机上的电磁铁是利用电流的磁效应来吸引铁磁性材料,是电磁起重机的核心部,故B正确;
C.图丙,扬声器将电流信号转化为声音信号,是根据通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故C错误;
D.图丁,奥斯特实验,通电后小磁针就会发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,故D错误。
故选B。
2.(2025·辽宁沈阳·二模)【新情境・结合街头机器狗的实际场景,考查电动机工作原理和光的直线传播】如图(a),街头已经出现把机器狗当成宠物溜的现象,而且机器狗还能帮主——人驮运东西。机器狗身体里有多个电动机,能揭示电动机工作原理的实验是图(b)中的________(选填字母)。浓密的树荫下出现很多圆形的光斑,这是由于光________而形成的。
【答案】 C 沿直线传播
【详解】[1]A .如图是奥斯特实验原理图,说明通电导线周围存在磁场;
B .如图是探究电磁铁磁性强弱的实验电路图;
C .如图,图中有电源,通电导体在磁场中会受到力的作用而运动,这是电动机的工作原理;
D .如图是电磁感应现象,导体棒ab在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,是发电机的工作原理。
故选C。
[2]浓密的树荫下出现很多圆形的光斑,圆形光斑是太阳通过树叶的缝隙成的像,是小孔成像,这是由于光沿直线传播而形成的。
方法归纳
1. 电与磁现象判断法:① 电生磁:有电流→有磁场(如电磁铁、通电螺线管);② 磁生电:无电源→有电流(如发电机);③ 磁场对电流的作用:有电源→受力运动(如电动机)。
2. 安培定则应用三步法:① 明确判断对象(直线电流 / 通电螺线管);② 右手握住导体(直线电流:拇指指电流方向;螺线管:四指绕向为电流方向);③ 判断磁场方向(直线电流:四指环绕方向;螺线管:拇指指 N 极方向)。
3. 电磁铁磁性影响因素分析:控制变量法,① 控制匝数和铁芯不变,改变电流大小,探究电流对磁性的影响;② 控制电流和铁芯不变,改变匝数,探究匝数对磁性的影响。
4. 电动机与发电机区分技巧:看是否接电源,接电源的是电动机,不接电源的是发电机;或看能量转化,电能转机械能是电动机,机械能转电能是发电机。
易错警示
1. 磁感线概念误解:认为磁感线是真实存在的,实际是为了描述磁场而假想的曲线;或混淆磁感线的方向,外部是 N 极到 S 极,内部是 S 极到 N 极。
2. 电生磁与磁生电混淆:将发电机原理(电磁感应)与电动机原理(磁场对电流的作用)混淆,关键看是否需要电源。
3. 安培定则应用错误:判断通电螺线管 N 极时,四指绕向与电流方向不一致,导致磁极判断错误。
4. 电磁铁磁性影响因素遗漏:忽略铁芯对电磁铁磁性的影响,无铁芯时磁性较弱,有铁芯时磁性显著增强。
素养拓展(辽宁中考新考向)
结合辽宁新能源汽车产业考查电与磁应用:新能源汽车的驱动电机利用磁场对电流的作用工作,充电时车载充电器利用电磁感应原理将交流电转化为直流电;分析电机工作时的能量转化,以及充电过程中电磁感应的应用,将电与磁知识与本地新能源产业结合,考查知识应用能力。
考点二 信息传递与电磁波
核心提炼
知识点
核心内容
关键提示
电磁波的产生
电流的迅速变化产生电磁波,如振荡电流
电磁波是横波,不需要介质,可在真空中传播
电磁波的特性
波长、频率、波速的关系:c=λf(c=3×10⁸m/s,真空中);频率越高,波长越短
电磁波谱:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线,应用不同
电磁波的应用
无线电波:广播、电视、通信;
红外线:遥控、热成像;
紫外线:消毒、验钞;
可见光:照明、成像
5G 通信利用高频电磁波,传输速率快、延迟低
信息传递方式
有线通信(电话、网线);无线通信(手机、卫星通信);光纤通信(利用激光在光导纤维中传播)
光纤通信的优点:容量大、抗干扰、保密性强
电磁波与生活
手机通话:利用电磁波传递信息;雷达:利用电磁波探测目标;导航:利用卫星发射的电磁波定位
电磁波的辐射:合理使用电子产品,避免过度暴露在强电磁波环境中
真题动向
3.(2025·辽宁朝阳·二模)【新考法・综合考查电磁波、超导材料、光纤通信和太阳能的相关特性】关于材料、能源和信息,下列说法不正确的是( )
A.频率为106Hz的电磁波一定比105Hz的电磁波的传播速度快
B.超导材料既可用于制作远距离输电导线,又可用于制作电炉的电阻丝
C.光纤通信是利用光的反射传输光信号
D.太阳是人类能源的宝库,内部每时每刻都发生着剧烈的核裂变,太阳能是可再生能源
【答案】ABD
【详解】A.频率为106Hz的电磁波一定比105Hz的电磁波频率更高,而不是波速更快,在真空中,所有电磁波的波速都是相同的,都等于光速,故A错误,符合题意;
B.超导材料电阻为零,可用来制作输电线,电流流过导体时,导体不发热,可减少输电过程中因发热而损耗的电能,而电炉是利用电流的热效应工作的,如果用超导体制作电热丝,通电后不能发热,故B错误,符合题意;
C. 光纤通信是利用光波作载体,以光纤作为传输媒介将信息从一处传至另一处的通信方式,光纤通信是利用光在光缆中不断的反射把信息传输出去,故C正确,不符合题意;
D.太阳内部每时每刻都在发生着剧烈的核聚变反应,太阳以光和热的形式向四周辐射能量,是人类能源的宝库,太阳能可以不断的获取,太阳能是可再生能源,故D错误,符合题意。
故选ABD。
4.随着2019年5G预商用的时间议程日益临近,各大运营商纷纷布局5G网络,抢滩应用市场,即将到来的5G手机是通过________来传递信息;其在真空中传播速度是________m/s,如图所示,是表示音频、视频和射频三种信号的波形示意图,其中频率最低的是________信号。
【答案】 电磁波 3.0×108 音频
【详解】[1]5G手机是通过电磁波来传递信息的。
[2]电磁波在真空中传播速度与光速相等,即3.0×108 m/s。
[3]频率是指物体在1s内振动的次数,即是描述振动快慢的物理量,由图可知,在相同时间里,音频信号振动次数最少,即频率最低的是音频信号。
方法归纳
1. 电磁波应用判断法:根据电磁波的频率范围判断应用,如低频无线电波用于广播,高频电磁波用于 5G 通信,红外线用于遥控,紫外线用于消毒。
2. 电磁波特性计算法:已知波长求频率(f=c/λ),已知频率求波长(λ=c/f),注意单位统一(c 用 m/s,λ 用 m,f 用 Hz)。
3. 信息传递方式区分法:有线通信需要导线(如网线、电话线),无线通信不需要导线(如手机、卫星),光纤通信利用激光和光导纤维。
易错警示
1. 电磁波传播条件误解:认为电磁波需要介质,实际电磁波可在真空中传播,如太阳光、卫星通信都是通过电磁波传递。
2. 电磁波谱分类错误:将红外线、紫外线排除在电磁波之外,实际它们都是电磁波的一部分,只是频率不同。
3. 波长与频率关系混淆:认为频率越高,波长越长,实际由 c=λf 可知,波速一定时,频率与波长成反比。
4. 光纤通信原理误解:认为光纤通信利用电磁波直接传播,实际是利用激光(电磁波的一种)在光导纤维中反射传播,保密性更强。
素养拓展(辽宁中考新考向)
结合辽宁沈阳 5G 智慧园区考查电磁波应用:智慧园区利用 5G 电磁波实现设备互联、远程控制,分析 5G 通信的优点(高速率、低延迟);对比传统通信与 5G 通信的差异,说明电磁波频率对通信效果的影响,将电磁波知识与本地科技发展结合,考查知识应用与分析能力。
考点三 能源与材料
核心提炼
知识点
核心内容
关键提示
能源分类
按可否再生:可再生能源(太阳能、风能、水能、生物质能)、不可再生能源(煤、石油、天然气、核能);按获取方式:一次能源(直接获取,如煤、太阳能)、二次能源(间接获取,如电能、汽油)
核能属于不可再生能源,太阳能是最清洁的可再生能源之一
新能源利用
太阳能:光热转换(热水器)、光电转换(太阳能电池);风能:风力发电;水能:水力发电;核能:核裂变(核电站)、核聚变(尚未商用);地热能:地热供暖、发电
辽宁沿海地区风能资源丰富,辽西地区有地热资源开发
材料特征
导体:容易导电(金属、人体、大地);绝缘体:不容易导电(橡胶、玻璃、塑料);半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间(硅、锗),应用于芯片、二极管;超导材料:低温下电阻为零,应用于磁悬浮、超导输电
半导体是电子设备的核心材料,超导材料可减少电能损耗
能源利用与环保
化石能源燃烧会产生温室气体和污染物,污染环境;新能源利用可减少污染,实现碳中和;节能措施:节约用电、绿色出行、提高能源利用率
辽宁推进新能源替代化石能源,助力环保与可持续发展
真题动向
5.【新考法・考查能源分类、超导技术、光纤通信和材料导电性的辨析】关于能源、材料和信息的应用,下列说法中正确的是( )
A.太阳能、风能和核能都是可再生能源
B.超导技术可应用于电饭锅和远距离输电线
C.光纤通信是利用光在光纤内部不断反射进行传播的
D.日常生活中的陶瓷、橡胶、石墨棒均属于绝缘体
【答案】C
【详解】A.太阳能、风能可以从自然界源源不断的直接获得,是可再生能源;而核能不是可再生能源,故A错误;
B.超导技术可应用于远距离输电线,可以减少电能的损失,而电饭锅是利用电流热效应原理工作的,不能用超导体制作电饭锅的发热材料,否则不会产生热量,故B错误;
C.光纤通信是利用光来传递信息的,它是利用光在光纤内壁上不断多次反射进行传播的,故C正确;
D.日常生活中的陶瓷、橡胶通常情况下属于绝缘体,而石墨棒属于导体,故D错误。
故选C。
6.(2025·辽宁铁岭·一模)【新情境・结合 “天问一号” 获取火星影像的航天场景,考查电磁波和能源分类】在2023年“中国航天日”主场活动启动仪式上,我国相关部门发布了由“天问一号”获取的火星全球影像图。影像信息通过______波从遥远的火星传播到地面接收站,“天问一号”上安装有太阳能电池板将太阳能转化为电能,为所携带的设备仪器提供电能。其中的太阳能属于______能源(选填“一次”或“二次”)。
【答案】 电磁 一次
【详解】[1]从遥远的火星地球之间绝大部分是真空,电磁波能够在真空中传播,声波的传播需要介质,真空不能传声,故影像信息通过电磁波从遥远的火星传播到地面接收站。
[2]太阳能来源于太阳,可以直接从自然界获取,是一次能源。
方法归纳
1. 能源分类判断法:① 看是否可再生:能重复利用、不断补充的是可再生能源,反之是不可再生能源;② 看获取方式:直接从自然界获取的是一次能源,经过加工转换的是二次能源。
2. 新能源利用分析方法:① 明确新能源类型(太阳能、风能等);② 分析能量转化(如太阳能→电能、风能→机械能→电能);③ 说明优点(清洁、无污染、可再生)。
3. 材料特性应用判断:根据材料的导电能力和特殊性质判断应用,如半导体用于电子元件,超导材料用于减少能耗,导体用于输电。
易错警示
1. 能源分类错误:将核能归为可再生能源,实际核能是利用原子核裂变产生的能量,核燃料不可再生;或将电能归为一次能源,实际电能是二次能源。
2. 新能源应用误解:认为太阳能电池是将太阳能转化为热能,实际是光电转换(太阳能→电能);太阳能热水器是光热转换(太阳能→热能)。
3. 材料特性混淆:将半导体与超导材料混淆,半导体导电能力可控,超导材料在低温下电阻为零;或认为绝缘体完全不导电,实际绝缘体在一定条件下也可能导电。
4. 环保理念误解:认为新能源完全无污染,实际部分新能源利用也可能产生轻微影响(如风力发电对鸟类的影响),但总体优于化石能源。
素养拓展(辽宁中考新考向)
结合辽宁辽西地热资源开发考查能源与环保:辽西地区利用地热资源供暖,分析地热能源的分类(可再生能源、一次能源)、能量转化(地热能→热能);对比地热供暖与燃煤供暖的环保优势(减少碳排放、无污染物排放),提出合理利用地热资源的建议,将能源知识与本地环保实践结合,考查综合分析与应用能力。
考点四 电与磁、能源材料综合应用
核心提炼
知识点
核心内容
关键提示
综合应用类型
1. 电与磁 + 能源:如发电机发电与新能源结合;2. 电磁波 + 信息传递:如 5G 通信与智能家居;3. 材料 + 电磁技术:如半导体材料在电磁设备中的应用;4. 能源 + 环保:如新能源利用与节能减排
解题思路:先分析各模块知识点,再结合实际场景综合应用
常见综合题型
1. 电磁设备与能源转化:如电动机、发电机的能量转化与新能源利用;2. 电磁波与信息传递:如卫星导航、5G 通信的原理与应用;3. 材料特性与技术应用:如半导体、超导材料在电磁设备中的作用;4. 能源选择与环保分析:如不同能源的优缺点对比与环保建议
核心是 “知识点整合 + 场景应用”,注重知识的横向联系
解题核心步骤
1. 明确场景与考查模块:判断题目涉及电与磁、信息传递、能源材料中的哪些模块;2. 拆分知识点:将综合场景拆分为单个知识点(如电磁原理、能源分类、材料特性);3. 结合规律分析:应用各模块核心规律(如电磁感应、电磁波特性、能源转化);4. 联系实际作答:结合环保、科技发展等实际需求组织答案
注重逻辑连贯,将知识点与场景紧密结合
真题动向
7.【新情境・结合无人驾驶巴士的科技配置,考查信息传递方式、能源分类和热学计算】如图所示是一款无人驾驶巴士,车内设有WIFI无线网络等先进科技的配置,让这台车科技感十足。
(1)车内设有WIFI无线网络是通过___________(选填“超声波”“电磁波”或“电流”)传递信息的,车内照明系统消耗的电能是___________能源(选填“一次”或“二次”)。
(2)该车用效率为30%的汽油机提供动力,且以的速度满载匀速直线行驶了过程中,发动机的输出功率为。求:(,g取)
①发动机牵引力做的功;______
②汽车在行驶过程需消耗汽油的质量。______
【答案】(1) 电磁波;二次;(2);
【详解】(1)[1]电磁波可以在真空中传播,车内设有WIFI无线网络是通过电磁波传递信息的。
[2] 车内照明系统消耗的电能需要消耗一次能源才能得到,电能是二次能源。
(2)①[1]该车速度
汽车的功率
汽车的牵引力
该车行驶了1km牵引力做的功
②[2]根据知,汽油完全燃烧释放的热量
需要消耗汽油的质量
8.电动公交车在银川市已经被广泛使用,该公交车主要采用电能作为动力,与燃气车相比噪音小,绿色环保,对雾霾能起到一定的抑制作用。
(1)电动公交车在充电时充电桩相当于电路中的_______ ,给蓄电池充电将_______能转化为_______能,纯电动公交车所使用的电能属于_______能源。(填写“一次”或“二次”)
(2)电动公交车的工作原理与下图所示的哪一个实验原理相似( )
A. B. ;C. D.
(3)现在乘坐公交车可以通过公交卡或手机付费,那么公交卡(手机)与读卡器之间信息的传递是通过________波完成的。
(4)电动公交车的整车充电通常在晚上用电低谷期间,利用输出功率100kW的直流快速充电桩只需要3小时就能充满。
①求充一次电消耗的电能。( )
②这些电能相当于多少千克的汽油完全燃烧放出的能量。(汽油的热值q=4.6×107 J/kg)(计算结果保留整数)( )
【答案】 电源 电 化学 二次 B 电磁 300kW·h 23kg
【详解】(1)[1]充电桩给车充电,相当于电源。
[2][3]给蓄电池充电时将电能转换为蓄电池的化学能。
[4]纯电动公交车所使用的电能是由化石燃料的化学能、风能、太阳能、潮汐能等一次能源转化来的,所以属于二次能源。
(2)[5]电动公交车的工作原理与电动机的原理相同;
A.该图是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故A不符合题意;
B.电路中有电源,因此是电动机原理,故B符合题意;
C.属于电磁继电器,属于电流的磁效应,故C不符合题意;
D.电路中没有电源,与发电机原理相同,故D不符合题意。
故选B。
(3)[6]公交卡与读卡器之间信息的传递是通过电磁波传递信息的。
(4)[7]充一次电消耗的电能
W=Pt=100kW×3h=300kW·h=1.08×109J
[8]汽油质量
方法归纳
综合应用解题四步法:
1. 场景分析:明确题目中的实际场景(如风力发电、5G 通信、新能源汽车),判断涉及的知识点模块;
2. 知识点拆分:将场景拆分为单个知识点,如风力发电涉及电磁感应、能源分类、能量转化、环保等;
3. 规律应用:针对每个知识点,应用核心规律(如电磁感应原理、可再生能源特点、能量转化规律);
4. 综合作答:将各知识点的分析结果整合,结合实际需求(如环保、节能、科技发展)组织答案,确保逻辑清晰、要点全面。
易错警示
1. 知识点整合错误:将不同模块的知识点混淆,如将电动机原理与发电机原理混用在综合场景中;
2. 能源分类与转化混淆:如将风力发电的能量转化误写为 “电能转化为机械能”,实际是 “机械能转化为电能”;
3. 环保分析片面:只强调新能源的优点,忽略合理利用的重要性,或未结合本地实际分析环保优势;
4. 材料应用错误:如将超导材料的应用误写为 “制作芯片”,实际芯片用半导体材料,超导材料用于减少能耗。
素养拓展(辽宁中考新考向)
结合辽宁大连磁悬浮试验线考查综合应用:磁悬浮列车利用电磁铁工作,结合电与磁、能源材料知识回答:(1)磁悬浮列车的工作原理(电流的磁效应、磁场对电流的作用);(2)列车行驶时的能量转化(电能→机械能);(3)所用材料的特性(超导材料减少能耗、半导体材料控制电路);(4)与传统列车相比的优势(节能、高速、低噪音),将电与磁、材料、能源知识综合,考查综合应用与分析能力。
04 测·预测闯关
1.【新情境・结合福建舰电磁弹射试验的航天科技,考查储能系统的工作原理】2025年,我国首艘电磁弹射型航母福建舰完成电磁弹射试验并正式入列,标志着我国海军进入三航母时代。弹射前,储能系统利用电能把一个数吨重的飞轮快速旋转起来,让它每分钟达到数千转,这个过程大约需要45秒,储存大约120MJ的能量。下列四幅图中的实验原理与储能系统相同的是( )
A.; B.;C.;D.
【答案】B
【详解】在弹射前,储能系统利用电能把一个数吨重的飞轮快速旋转起来,将电能转化为机械能,这是电动机的原理。
A.图为奥斯特实验装置图,说明通电导体周围存在磁场,是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中实验说明通电导体在磁场中会受到力的作用,利用这一原理可制成电动机,故B符合题意;
C.图中是电磁感应现象,闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流,这是发电机的工作原理,故C不符合题意;
D.图中为探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验装置图,实验说明电磁铁磁性的强弱与线圈匝数、电流大小有关,故D不符合题意。
故选B。
2.【新情境・结合比亚迪 “能量直通车” 无线充电技术,考查电与磁的相关原理】2025年3月比亚迪提出“能量直通车”无线充电技术,可使充电效率达到95%。如图是充电过程的简图,给地面上的发射线圈(可看成通电螺线管)通变化的电流使其产生变化磁场,车辆底部的接收线圈受变化的磁场作用产生感应电流给电池充电。下列说法正确的是( )
A.第一个发现电与磁之间联系的科学家是法拉第
B.减少发射线圈的匝数可增强其磁性
C.接收线圈利用了电磁感应原理
D.整个充电过程没有用到电流的磁效应
【答案】C
【详解】A.第一个发现电与磁之间联系的科学家是奥斯特,他发现了电流的磁效应。法拉第发现了电磁感应现象。故A错误。
B.通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关。在电流一定时,线圈的匝数越多,磁性越强。因此,减少线圈的匝数会减弱其磁性。故B错误。
C.根据题意,“车辆底部的接收线圈受变化的磁场作用产生感应电流给电池充电”,这描述的是闭合电路中的线圈在变化的磁场中产生电流的现象,其原理是电磁感应。故C正确。
D.根据题意,“给地面上的发射线圈通变化的电流使其产生变化磁场”,这是电流的磁效应的应用。因此,整个充电过程利用了电流的磁效应。故D错误。
故选C。
3.如图所示是探究通电线圈在磁场中受力情况的实验电路,此时线圈平面刚好静止在平衡位置。闭合开关,发现线圈( )
A.连续转动
B.被轻推后能够连续转动下去
C.来回摆动
D.被轻推后来回摆动几次静止
【答案】D
【详解】电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动,电动机线圈的转动方向与磁场方向和电流方向有关,因此要改变电动机线圈的受力方向有两种方法:①可保持磁场方向不变,改变电流方向;②可保持电流方向不变,改变磁场方向。如图所示,线圈转过平衡位置时,电动机的磁场方向保持不变,如果不改变电流方向,则线圈中ab、cd的受力方向不变,线圈转过平衡位置后,将会再反转,线圈将在平衡位置附近左右摆动,最终静止,故D正确,ABC错误。
故选D。
4.(2025·辽宁铁岭·模拟预测)关于材料、信息和能源,下列说法中正确的是( )
A.导体是理想的电工材料而绝缘体不是
B.5G传输速度更快,是因为5G信号的传播速度大于
C.目前核电站获得核能的途径是核聚变
D.若用超导材料制造输电线可大大降低电能损耗
【答案】D
【详解】A.导体和绝缘体都是重要的电工材料,导体用于导电,绝缘体用于绝缘防护,故A错误;
B.5G信号和其他电磁波一样,在真空中的传播速度都是,而传输速度更快是因为其频段和编码技术不同,二者不是同一概念,故B错误;
C.目前核电站获得核能的途径是核裂变,可控核聚变技术尚未商业化应用,故C错误;
D.超导材料可实现电阻为零,根据焦耳定律,用其制造输电线时,电流通过导线不会产生热量,可大大降低电能损耗,故D正确。
故选D。
5.(2025·辽宁葫芦岛·一模)【新情境・结合 “风能 —— 太阳能” 路灯,考查发电机原理、能源分类和材料特性】如图是“风能——太阳能”路灯示意图,下列说法正确的是( )
A.风力发电机与扬声器的原理相同
B.太阳能属于可再生能源
C.正在充电的蓄电池相当于电源
D.LED作为现代路灯的节能光源是利用超导体材料制成的
【答案】B
【详解】A.风力发电机利用电磁感应原理发电,而扬声器利用通电导体在磁场中受力的原理工作,两者原理不同,故A错误;
B.太阳能可以源源不断地从自然界得到补充,取之不尽、用之不竭,因此太阳能属于可再生能源,故B正确;
C.正在充电的蓄电池消耗电能,相当于用电器,而非电源,故C错误;
D.LED灯是半导体材料制成的,故D错误;
故选B。
6.(2025·辽宁朝阳·一模)【新情境・结合能发电的魔方充电器,考查电磁感应现象和电路元件】如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,是根据________(选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)现象发电的,产生的电能储存于魔方内。魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的________。
【答案】 电磁感应 电源
【详解】[1]转动魔方时可以发电,魔方的转动消耗了机械能,获得了电能,是将机械能转化为电能,是根据电磁感应现象发电的。
[2]魔方给移动设备充电时,魔方提供电能,相当于电路中的电源。
7.(2025·辽宁沈阳·一模)如图(a),在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体,松手后两个小车彼此远离,说明同名磁极相互______。如图(b),电路连通瞬间,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在______。
【答案】 排斥 磁场
【详解】[1]由图可知,两车上两磁体靠近的两端均为N极,松手后两个小车彼此远离,说明同名磁极相互排斥。
[2]在实验中,当电路通电时,可以看到小磁针发生偏转,即小磁针受到磁场力的作用,说明通电导线周围存在磁场。
8.(2025·辽宁抚顺·一模)【新情境・结合无人驾驶太阳能汽车,考查能源分类和信息传递方式】如图是一款无人驾驶的太阳能汽车,它可以实现自动驾驶和远程操控。从能源与可持续发展的角度看,太阳能属于________能源(选填“可再生”或“不可再生”),远程操控汽车时利用“北斗”来定位,是利用________来传递信息的。
【答案】 可再生 电磁波
【详解】[1]太阳能取之不尽、用之不竭,可以在自然界里源源不断地得到,是可再生能源。
[2]电磁波可以传递信息,远程操控太阳能汽车的指令是通过电磁波传递给汽车的。
9.(2025·辽宁抚顺·模拟预测)【新情境・结合抽水蓄能电站的工作原理,考查机械能变化和能量守恒定律】抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。它可将电网负荷低谷时的多余电能转变为电网高峰时期的高价值电能。将水抽至上水库时,水的_______________能增大,在用电高峰时转化为电能。这个过程中能量的总量是___________的。
【答案】 机械 守恒
【详解】[1]将水抽至上水库时,水的位置升高,重力势能增大,机械能增大,在用电高峰时转化为电能。
[2]根据能量守恒定律,这个过程中能量的总量是保持不变的。
10.(2025·辽宁阜新·二模)【新考法・考查核能的分类和 “人造太阳” 的能量来源】核能是一种_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。我国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环”是通过_________(选填“核裂变”或“核聚变”)释放巨大的能量。
【答案】不可再生;核聚变
【详解】[1]核燃料是矿产资源,在短时间内不能从自然界得到补充,所以核能是不可再生能源。
[2]人造太阳的反应原理与太阳类似,是通过轻核聚变释放巨大的核能,所以人造太阳是通过核聚变释放巨大的能量。
11.(2025·辽宁丹东·二模)【新情境・结合 “5G” 通信技术和《流浪地球》科幻影片,考查信息传递载体和太阳能量来源】手机已经进入“5G”时代,所谓“5G”指的是第五代移动通信技术。“5G”手机传递信息的载体是频率更高的_______;《流浪地球》影片开创了我国科幻片的新纪元,影片讲的是太阳的生命即将终结,人类带着地球流浪的故事。在太阳内部,发生_______产生光和热。
【答案】 电磁波 核聚变
【详解】[1]电磁波能够传递信息和能量,“5G”手机传递信息的载体是频率更高的电磁波。
[2]在太阳内部,每时每刻都在发生核聚变,同时产生大量的光和热。
12.(2025·辽宁沈阳·二模)如图是“磁场对通电导线的作用”实验:
(1)为了使实验顺利进行,装置中的导体ab应选用轻质的________(选填“铁棒”或“铝棒”);
(2)接通电源后,导体ab向左运动,这说明磁场对电流有力的作用,也说明力可以改变物体的________,________(选填“电动机”或“发电机”)是利用这一原理工作的;
(3)若只将蹄形磁体的两极对调一下,接通电源,会观察到导体ab向右运动,说明通电导线在磁场中的受力方向与________方向有关;
(4)若将图中的电源换成电流表,闭合开关,让导体ab做________运动,发现电流表指针偏转,这说明该闭合电路中有感应电流通过,则此过程中能量的转化是________能转化为________能。
【答案】(1)铝棒;(2)运动状态;电动机;(3)磁场;(4)切割磁感线;机械;电
【详解】(1)在实验中,应选择铝棒进行实验,因为铁是磁性物质,铁棒在磁场中受到磁力作用,磁体会吸引铁棒,铁棒不能运动,所以需要选择不是磁性材料的铝棒。
(2)[1]原来静止的导体,接通电源后,导体中有电流通过,导体在磁场中受到力的作用,导体运动,所以这个力改变了导体的运动状态。
[2]通电导体在磁场中受到力的作用,从而开始运动,电动机是利用这一原理工作的,而发电机是利用电磁感应现象工作的。
(3)若只将磁体的两极对调,闭合开关,磁场方向改变了,磁力方向也会发生改变,观察到导体ab将向右运动,即导体ab的运动方向改变了,说明通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关。
(4)[1][2][3]产生感应电流的条件是闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,所以将图中的电源换成电流表,闭合开关,导体做切割磁感线运动,此时电路中有感应电流产生,获得了电能,所以是将机械能转化为电能。
13.探究“通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在有机玻璃上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与 _____磁体周围铁屑的分布情况相似,在实验中铁屑的作用是 _________;
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图乙所示;断开开关,把电源正负极对训,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示。实验小组用图乙和图丙实验所探究的问题是 __________;通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫作 ___________。
(3)调节图甲中滑动变阻器的滑片,观察铁屑的分布形状。写出这一操作所要探究的关系:________。
【答案】 条形 显示磁场的分布情况 通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关 电流的磁效应 通电螺线管外部磁场的分布与电流大小的关系
【详解】(1)[1][2]将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地洒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图甲所示。铁屑的分布情况与条形磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示磁场的分布情况。
(2)[3][4]对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图丙所示,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关,探究的是通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关。通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫作电流的磁效应。
(3)[5]调节图甲中滑动变阻器的滑片,改变了通过螺线管的电流大小,观察铁屑的分布形状,这一操作所要探究的关系:通电螺线管的磁场分布与电流大小的关系。
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