专题19 电与磁(知识清单)2026年中考物理一轮复习讲练测
2026-03-24
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3份
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65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 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 电磁学 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 32.34 MB |
| 发布时间 | 2026-03-24 |
| 更新时间 | 2026-03-24 |
| 作者 | 物理课代表wang |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-24 |
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| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
0
磁现象
2
电生磁
电与磁
3
电磁铁
4
电动机
5
磁生电
磁性—
吸引铁、钻、镍等物质的性质
磁体一具有磁性的物体
N极(北极)、S极(南极)
磁极
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
磁场
基本性质:对放入其中的磁体产生力的作用
磁场
方向:小磁针在磁场内一点静止时北(N)极所指的方向
磁感线:用于描述磁场的带箭头的假想曲线;磁体外部时,N极→S极
地球周围空间存在的磁场
地磁场
地磁南极在地理北极附近;地磁北极在地理南极附近
通电导线周围存在方向与电流方向有关的磁场
电流的磁效应
奥斯特实验:通电导线周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关
通电螺线管的磁场—
与电流方向有关,与条形磁体类似
安培定则
又叫右手螺旋定则,用于描述通电螺线管的极性与电流方向的关系
插入铁芯的通电螺线管
用电流通断控制磁性有无
电磁铁
特点
用电流方向控制磁极极性
用电流大小、线圈匝数控制磁性强弱
电磁继电器
应用:电铃、
电磁起重机等
利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
电磁继电器
作用:使人远离高压、远离有害环境,实现自动控制
应用:自动报警装置等
通电导线在磁场中会受到力的作用
磁场对通电导线的作用
受力方向由电流方向与磁场方向决定
应用:电动机、动圈式扬声器等
构造:定子、转子
电动机
原理:通电线圈在磁场中受力转动
能量转化:电能转化为机械能
定义:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流
电磁感应
机械能转化为电能
原理:电磁感应现象
发电机
交变电流:大小和方向做周期性变化的电流
动圈式话筒:与发电机原理相同
专题19 电与磁
目 录
01 锚・复习目标:指引复习方向,落实核心素养
02 理・思维导图:构建知识体系,呈现结构关系
03 盘・知识梳理:兼顾主干细节,夯实基础框架
知识点一 磁现象 磁场
知识点二 电生磁
知识点三 电磁铁 电磁继电器
知识点四 电动机
知识点五 磁生电
04 炼・方法总结:精炼方法技巧,精准突破难点
方法一 判断物体是否具有磁性
方法二 安培定则应用
方法三 电磁现象辨识
05 辨・易混易错:警示常见误区,辨析细微差别
易错点一 电与磁现象图片识别
易错点二 磁体的吸铁性与异名磁极相互吸引混淆
易错点三 电磁继电器对电路的控制作用
06 究・考点命题:中考考点研析,全面应用提升
考点一 电磁基础知识
考点二 电磁现象辨识
考点三 电流磁效应、电磁铁、电磁继电器
考点四 发电机与电动机
考点五 电磁作图
考点六 探究通电螺线管外部磁场的方向
考点七 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
1.知道磁体的基本性质,理解磁场的存在与磁感线的意义,了解地磁场,能初步判断磁场方向
2.掌握奥斯特实验的核心结论,认识通电螺线管的磁场特点,会用安培定则判断其磁极方向。
3.了解电磁铁的构成与影响磁性强弱的因素,知道其优点,理解电磁继电器的工作原理及应用场景。
4.明确电动机的工作原理(通电导体在磁场中受力运动),知晓电能与机械能的转化,了解换向器的作用。
5.掌握电磁感应现象及产生条件,记住法拉第的相关实验,明确机械能与电能的转化,知道其实际应用。
知识点一 磁现象 磁场
一、磁现象
1.磁性:磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。
2.磁体:具有磁性的物体。按磁体形状分:条形磁体、蹄形磁体、磁针;按磁体来源分:天然磁体(铁矿石)、人造磁体;按磁性的保持时间分:硬磁体(永磁体)、软磁体。。
3.磁极
磁体的两端磁性最强,中间部分磁性最弱,几乎没有磁性。我们把磁体上磁性最强的部位叫做磁极。能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫做南极或S极,指北的那个磁极叫做北极或N极。
磁极的三个规律:
1.磁体上的磁极总是成对出现的,到目前为止,自然界中还没有发现只有单个磁极的磁体。
2.一个磁体不管形状如何,有且只有两个磁极
3.把一个条形磁体分为数段,则每一段各有两个磁.如果再让这几段磁体互相吸引合为一体,则靠近的两个磁极便不再存在,整个磁体仍然只有两个磁极。
4.磁极间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
5.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。
(1)磁化的方法:将磁铁的一极靠近或接触磁性材料;或将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次;也可以利用充磁机对磁性材料充磁。
(2)磁化的危害:机械手表被磁化后走时不准,公交卡被磁化后不能使用等。
(3)磁化的应用:磁带和磁盘上都含有磁性物质,利用它上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。
二、磁场和磁感线
1.磁场
(1)定义:磁体周围存在着一种物质,能使磁针偏转。这种物质看不见、摸不着,我们把它叫做磁场。
(2)基本性质:对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
(3)方向:物理学中把小磁针静止时N(北)极所指的方向规定为该点磁场的方向。
注意:磁场虽然看不见,但是是客观存在的一种物质。
2.磁感线
(1)实验探究:磁场的分布
在蹄形磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上撒一层铁屑。轻轻敲打玻璃,可以看到小铁屑有规则地排列起来。轻轻敲打玻璃作用:减小铁屑与玻璃板之间的摩擦力对实验的影响。
(2)定义:用一些带箭头的曲线,方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫作磁感线。
(3)性质
①假定性:磁感线是假想出来的,不是客观存在的曲线。
②方向性:磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向,和小磁针静止时N极所指的方向一致。
③不相交性:磁感线是闭合曲线且永不相交。
④闭合性:在磁体外部,磁感线从N极出发,回到S极;在磁体内部,磁感线从S极指向N极。
⑤疏密性:磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线越密集,表示磁场越强;磁感线越稀疏,表示磁场越弱。
(4)几种常见的磁感线分布
3.地磁场
(1)定义:地球本身就是一个巨大的磁体,地球周围存在的磁场叫作地磁场。
(2)特点: ①地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似;
②地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
(3)磁偏角:地理的两极和地磁场的两极并不重合,存在偏角,叫作磁偏角。世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者沈括。
(4)应用:司南、罗盘、指南针等能指示方向;鸽子、绿海龟等动物能利用地磁场导航。
知识点二 电生磁
一、电流的磁效应
1.定义:通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。
2.奥斯特实验:丹麦物理学家奥斯特最早证实了电流周围存在磁场,且第一个发现了电与磁之间的关系。
(1)实验过程及现象:导线中通过电流时,它下方的磁针发生了偏转。
(2)实验结论:通电导线周围存在磁场;磁场方向跟电流的方向有关。
二、探究通电螺线管外部磁场的方向
1.螺线管:将导线绕在圆筒上,就制成了螺线管,也叫线圈。
2.实验过程
(1)把小磁针放到螺线管四周,观察并记录各个点小磁针N极的指向,这个方向就是该点的磁场方向。
(2)把螺线管用导线跟电源连接,用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。
(3)改变螺线管导线中电流的环绕方向,再次判断螺线管的N极和S极。
3.实验结论
(1)通电螺线管外部的磁场和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极。
(2)通电螺线管两端的极性和电流方向有关。
三、安培定则
1.作用:表述通电螺线管的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系,
2.内容: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N极。
知识点三 电磁铁 电磁继电器
一、电磁铁
1.定义:把导线绕成螺线管,再在螺线管内插入铁芯,当有电流通过时,它会有较强的磁性,这种磁体叫作电磁铁。
2.原理:电流的磁效应。
3.影响电磁铁磁性的强弱因素
电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。螺线管中的电流越大,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
4.电磁铁的优点
(1)可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。
(2)可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。
(3)可以通过改变电流大小或线圈匝数来控制其磁性的强弱。
5.电磁铁的应用:磁悬浮列车、电磁起重机、电磁继电器、电铃等。
二、电磁继电器
1.定义:通过电磁铁,利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路的通断的装置。
2.构造
3.原理:控制电路通电时,电磁铁把衔铁吸下来,工作电路闭合;控制电路断电时,电磁铁失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。
4.实质:利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
5.应用:用低压电路的通断间接地控制高压电路的通断;可实现远距离控制;与其他元件配合实现自动控制。
知识点四 电动机
一、探究磁场对通电导线的作用
1.实验装置
2.实验现象:置于磁场中的导线内有电流通过时,原来静止在导轨上的导线会沿导轨运动。
3.实验结论
通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系,当电流的方向或者磁场的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。当电流方向和磁场方向同时变得相反时,力的方向不变。
4.能量转化:电能→机械能。
5.为使实验现象更明显,可采用三种方法:增大电流;换用磁性更强的磁体;将导线绕制成多匝线圈。
二、电动机
1.工作原理:通电线圈在磁场中受力发生转动。
2.平衡位置:当通电线圈所处平面与磁感线垂直时,线圈ab边和cd边受到的磁场作用力大小相等、方向相反、在同一直线上,是一对平衡力,这个位置叫做平衡位置。
3.换向器的作用:与由两个铜半环构成,能自动地改变线圈中的电流方向,使线圈能连续转动。
4.能量转化:电能转化为机械能。
5.转速:与电流的大小和磁场的强弱有关。
6.优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、价格低、无污染。
7.电动机通电后不转动的原因:电刷与换向器间摩擦过大;电路存在接触不良或断路;线圈正处于平衡位置。
8.电动机的应用——扬声器:把电信号转换成声信号的一种装置。原理:通电线圈在磁场中受力运动。
知识点五 磁生电
一、电磁感应现象
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。产生的电流称为感应电流。英国物理学家法拉第于1831年发现了电磁感应现象。
2.产生感应电流的条件
(1)电路必须是闭合的,即组成电路的各个器件连接成一个电流的通路。
(2)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,即导体做与磁感线不平行的运动。
3.影响感应电流方向的因素:导体切割磁感线方向、磁场方向。
4.能量转化:机械能转化为电能。
5.应用:发电机、动圈式话筒等。
动圈式话筒:利用电磁感应原理,将导线线圈搭载于振膜上,再置于永久磁体的磁场中,随着声音的变化,线圈在磁场中不断运动产生感应电流,将声信号转变为电信号。
二、发电机
1.工作原理:电磁感应。
2.构造:由定子(磁铁)、转子(线圈)、铜环和电刷构成。
3.能量转化:机械能转化为电能。
4.交变电流:线圈在磁场中转动时,产生的感应电流的大小和方向随时间发生周期性变化,这种电流叫作交变电流,我国电网提供的交变电流频率为50Hz。
方法一 判断物体是否具有磁性
1.根据磁体的磁性判断:将被测物体靠近没有磁性的铁屑,铁屑若能被吸引,则说明该物体具有磁性;若不能被吸引,则说明该物体没有磁性。
2.根据磁体的指向性判断:用自由悬挂、自由漂浮等方式让被测物体能够在水平面内自由转动,若被测物体静止时总是大致指南北方向,说明该物体具有磁性,否则没有磁性。
3.根据磁极间的相互作用规律判断:将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极,若发现有一端发生排斥现象,说明该物体具有磁性;若与小磁针两极都相互吸引,则说明该物体没有磁性(但属于磁性材料)。
4.根据磁体不同部位磁性强弱不同且磁极的磁性最强的性质。
【典例】为辨别钢棒是否有磁性,小明设计了以下方案进行探究。
(1)根据图甲实验现象,________(选填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
(2)图乙实验中,悬挂的钢棒某一次转动后,静止时一端指南一端指北,由此判断钢棒________(选填“一定”或“不一定”)具有磁性。
(3)根据图丙实验现象,_______(选填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
(4)图丁实验中,水平向右移动钢棒,弹簧测力计示数有变化,________(选填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性,理由是________。
【答案】(1)能 (2)不一定 (3)不能 (4)能 磁体两端磁性最强,中间最弱
【解析】(1)磁体具有吸铁性,若钢棒能吸引大头针,说明钢棒一定有磁性。因此,根据图甲现象能判断钢棒一定具有磁性。
(2)磁体具有指向性(静止时一端指南、一端指北),但仅一次转动后静止时指南北,不一定能说明钢棒有磁性(可能是偶然因素)。只有多次自由转动后,始终一端指南、一端指北,才能确定钢棒具有磁性。因此,此处判断钢棒不一定具有磁性。
(3)异名磁极相互吸引,同时磁体也能吸引铁磁性物质(如钢棒即使无磁性,也可能被磁体吸引)。因此,仅根据 “钢棒被磁体吸引” 的现象,不能判断钢棒一定具有磁性。
(4)[1][2]若钢棒有磁性,其不同位置的磁性强弱不同(两端磁极磁性最强,中间磁性最弱)。当水平向右移动钢棒时,铁块受到的磁力会变化,弹簧测力计示数也会变化。若钢棒无磁性,铁块仅受重力和弹簧拉力,示数应保持不变。
方法二 安培定则应用
一、已知电流方向判断磁场方向
标出通电螺线管中电流的环绕方向→用右手握住螺线管,使四指指向通电螺线管中电流的方向→大拇指的指向就是通电螺线管的N极。
二、已知磁场方向判断电流方向
用右手握住螺线管,使大拇指指向通电螺线管的 N极→四指的指向就是电流的方向→根据四指的指向确定通电螺线管中的电流方向→从而确定电源正、负极。
【典例】通电螺线管的极性跟电流的方向有关系,可以用安培定则来判断,如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则,如图乙,则小磁针左侧是______极(选填“N”或“S”)。把两个线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘杆MN上,如图丙,当两线圈通入方向相同的电流时,A、B两线圈之间的距离将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】S 变小
【解析】[1]根据安培定则可知,四指顺着电流方向,大拇指所指的方向为N极,图乙中,通电线圈的右侧是N极,由磁极间的作用规律可知,小磁针左侧是S极。
[2]由图丙知,用右手握住线圈A、B,让四指指向线圈中电流的方向,则大拇指所指的那端就是线圈的N极,所以线圈A的右端为N极、左端为S极,线圈B的右端为N极、左端为S极,根据磁极间的相互作用规律可知,线圈A和B会相互吸引,则它们之间的距离将变小。
方法三 电磁现象辨识
电流周围存在磁场(电生磁)
磁场对电流的作用
电磁感应(磁生电)
图示
发现者
奥斯特
—
法拉第
工作原理
电流的磁效应
通电导体在磁场中受力运动
电磁感应
能量转化
—
电能→机械能
机械能→电能
影响因素
磁场的方向与电流方向有关
导体受力运动的方向与电流方向、磁场方向有关
感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关
应用
电磁铁
电动机、扬声器
发电机、动圈式话筒
【典例】随着科学家们一系列突破性的发现,人类已步入电气时代。下列家用电器:①电饭锅;②洗衣机;③手机无线充电器;④电水壶。其中使用了电动机的有______;根据电磁感应原理制成的有______。(选填序号)
【答案】② ③
【解析】[1][2]电饭锅、电水壶是利用电流的热效应工作,将电能转化为内能,用来加热食物和水,没有使用电动机,也不是根据电磁感应原理制成。
洗衣机工作时,通过电动机将电能转化为机械能,驱动洗衣机的运转部件工作,所以使用了电动机。
手机无线充电器是利用电磁感应原理,将电能通过磁场的变化传递给手机进行充电。
所以使用了电动机的是洗衣机;根据电磁感应原理制成的是手机无线充电器。
即其中使用了电动机的有②,根据电磁感应原理制成的有③。
易错点一 电与磁现象图片识别
奥斯特实验,原理:电流的磁效应。说明通电导线周围存在磁场
说明磁场对通电导线有力的作用,为电动机的原理
电磁感应现象,为发电机的原理
通电线圈在磁场中受力而转动,为电动机的原理
电磁铁,原理:电流的磁效应
电磁继电器,应用了电磁铁
扬声器,原理与电动机相同
动圈式话筒,利用了电磁感应原理,与发电机原理相同
【典例】下列对如图所示的物理实验说法不正确的是( )
A.图甲实验小磁针静止时,通电螺线管B端是N极,导线A端接电源的负极
B.图乙实验说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机利用此原理工作
C.图丙实验是电磁感应现象,发电机利用此原理工作
D.图丁实验说明电流周围存在磁场,电磁铁利用此原理制成
【答案】A
【解析】A.根据小磁针静止时N极向右,利用磁极间的作用规律可知,螺线管的A端为S极,B端为N极;再根据安培定则,右手握住螺线管,大拇指指向螺线管的N极(B端),四指弯曲的方向为电流的方向,可判断出电流从螺线管的左端流入、右端流出,所以导线A端接电源的正极,故A错误,符合题意;
B.图乙中有电源,是电动机的工作原理实验,说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机利用此原理工作,故B正确,不符合题意;
C.图丙中没有电源,是电磁感应现象的实验,发电机利用此原理工作,故C正确,不符合题意;
D.图丁是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,电磁铁利用此原理制成,故D正确,不符合题意。
故选A。
易错点二 磁体的吸铁性与异名磁极相互吸引混淆
“斥定吸不定”:判断物体是否具有磁性时,如果互相排斥,可以判定两者均有磁性;如果互相吸引,则不能确定是一个有磁性,还是两个均有磁性。
【典例】用细线将两根钢棒甲、乙分别悬挂起来,再用条形磁铁的同一端分别靠近两根钢棒时,磁铁与甲钢棒相互排斥,磁铁与乙钢棒相互吸引,如图所示。由此现象可知两钢棒在磁铁靠近前的磁性情况是( )
A.磁铁与甲钢棒是因为同名磁极而相互排斥,所以甲钢棒肯定有磁性
B.磁铁与甲钢棒是因为异名磁极而相互排斥,所以甲钢棒肯定有磁性
C.磁铁与乙钢棒是因为异名磁极而相互吸引,所以乙钢棒肯定有磁性
D.磁铁与乙钢棒是因为磁铁能吸引磁性物质而相互吸引,所以乙钢棒肯定无磁性
【答案】A
【解析】AB.磁铁与甲钢棒相互排斥,因同名磁极相互排斥,甲钢棒有磁性,且右端与条形磁体的左端为同名磁极,故A正确,B错误;
CD.磁铁与乙钢棒相互吸引,因磁铁具有吸引钢、铁类物质的性质,所以钢棒可能没有磁性;由于磁铁间异名磁极相互吸引,所以磁铁会吸引异名磁极的钢棒,所以钢棒可能有磁性。故CD错误。
故选A。
易错点三 电磁继电器对电路的控制作用
1.电磁继电器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时无磁性的特点工作的。
2.利用电磁继电器控制工作电路通断是通电时电磁铁的磁场力和断电时弹簧的弹力交替起作用使衔铁被吸下和拉起。
3.电磁继电器中的电磁铁是控制电路中的用电器,电磁继电器的动触点和静触点共同组成了工作电路中的开关,控制电路和工作电路通过电磁继电器联系起来。
4.分析解答此类问题的思维顺序:控制开关状态→电磁铁有无磁性→衔铁动作→触点开关状态→工作电路状态。
【典例】如图所示,是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号。下列关于该报警装置的叙述,错误的一项是( )
A.温度计中的水银是导体
B.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
C.电铃响时,电磁铁右端是极
D.温度升高到74℃以上,电铃响
【答案】B
【解析】A.水银是金属,容易导电,是导体,故A正确,不符合题意;
B.电铃响且滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电流变大,电磁铁磁性变强,故B错误,符合题意;
C.电铃响时,电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可判断,电磁铁右端是N极,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,温度升高到74℃以上时,水银上升接通控制电路,电磁铁具有磁性,吸引衔铁使电铃工作电路接通,电铃响,故D正确,不符合题意。
故选B。
考点一 电磁基础知识
1.(2025·内蒙古·中考真题)北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋( )
A.带上了电 B.被磁化
C.温度升高 D.质量减小
【答案】B
【解析】用磁石摩擦钢针时,钢针会被磁化,获得磁性,成为小磁体。磁体具有指南北的性质,因此针锋能指南。带电无法使针指南,温度升高与磁性无关,质量减小不影响磁性,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(2025·河南·中考真题)地球是一个大磁体,我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是( )
A.指南针 B.温度计 C.连通器 D.电磁继电器
【答案】A
【解析】A.指南针的磁针在地磁场作用下能指南北,故A符合题意;
B.温度计利用液体热胀冷缩原理,与磁场无关,故B不符合题意;
C.连通器是上端开口,底部相连通的容器,利用液体静止时液面相平的原理,与磁场无关,故C不符合题意;
D.电磁继电器通过电流产生磁场控制电路,依赖电流磁效应,而非地磁场,故D不符合题意。故选A。
3.(2025·江苏连云港·中考真题)有关电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线 B.摩擦起电创造了电荷
C.电动机的工作原理是电磁感应现象 D.电能表是测量电路消耗电能多少的仪表
【答案】D
【解析】A.磁感线是为了形象描述磁场而人为引入的,实际上磁感线并不存在,故A错误;
B.摩擦起电的实质并不是创造了电荷,而是电荷发生了转移,故B错误;
C.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,故C错误;
D.电能表是测量电路消耗电能多少的仪表,单位是,故D正确。
故选D。
4.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,是我国宋代的指南龟,将条形磁石装入木龟腹内,针的尖端与磁石接触后被磁化。将指南龟装于竹针之上,使竹针尖撑于龟体的重心正上方某点,水平放置并拨动指南龟,静止后针尾指南。下列说法中正确的是( )
A.针是铜制成的 B.针尖接触的是磁石的N极
C.针尾指南是受到地磁场的作用 D.若稍倾斜木板,则指南龟静止时一定会倾斜
【答案】C
【解析】A.铜不是磁性材料,不能被磁化,而针能被磁化,所以针不是铜制成的,故A错误;
B.静止后针尾指南,说明针尾是磁体的S极,针尖是N极,根据磁化的特点,针尖接触的是磁石的S极,故B错误;
C.地球本身是一个大磁体,存在地磁场,针尾指南是受到地磁场的作用,故C正确;
D.若稍倾斜木板,由于指南龟的重心在竹针尖支撑点正上方,且地磁场的作用,指南龟静止时仍会在水平面内,不会倾斜,故D错误。
故选C。
5.(2025·四川宜宾·中考真题)明朝郑和下西洋时,航行中使用罗盘和星象来辨别方向,其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的___________极,地磁场的北极在地理的___________极附近。
【答案】南 南
【解析】[1][2]地球本身是一个巨大的磁体,地球周围的磁场叫做地磁场,地磁场的北极在地理南极附近,地磁场的南极在地理北极附近。罗盘小磁针静止时,小磁针的北极(N 极)指向地理北极,实际上是指向地磁场的南极。
6.(2025·福建·中考真题)将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如下图,回形针在地球______的作用下,静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方,进一步推测A端是回形针磁体的______极。
【答案】磁场 S
【解析】[1][2]地球是一个巨大的磁体,磁化后的回形针具有磁性,将其放在树叶上,漂浮于水面,则回形针在地球磁场的作用下,静止后会指南北两个方向。小草的影子偏向北方,根据影子的形成原理可知太阳在南方,地理南方附近是地磁北极,根据磁极间的相互作用规律可知回形针磁体指南方的是S极,即可以推测A端是回形针磁体的S极。
考点二 电磁现象辨识
7.(2025·宁夏·中考真题)新能源汽车的能量回收主要基于再生制动技术,此技术通过将车辆减速或制动时的部分动能转化为电能并储存回电池,从而提高能量的利用效率。下列实验与此技术原理相同的是( )
A. B. C.D.
【答案】D
【解析】A.图是奥斯特实验,说明电流的周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验,其原理是电流的磁效应,故B不符合题意
C.图探究的是通电导体在磁场中受力运动,是电动机的原理图,故C不符合题意;
D.汽车的能量回收是利用发电机将汽车动能转化为电能,是电磁感应现象,如图是发电机的原理图,其原理也是电磁感应现象,故D符合题意。
故选D。
8.(2025·四川巴中·中考真题)麦克风的工作原理是:人说话时,声波引起线圈在磁极附近振动产生与声音变化相应的感应电流,下列装置的工作原理与麦克风的工作原理相同的是( )
A.B. C. D.
【答案】D
【解析】麦克风的工作原理是法拉第的电磁感应:导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。
A.图中原理是通电导线周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中原理是通电导体在磁场中受力运动,故B不符合题意;
C.图为电磁铁,原理是通电导线周围存在磁场,故C不符合题意;
D.图为探究产生感应电流条件的装置图,原理是导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流。故D符合题意。
故选D。
9.(2025·西藏·中考真题)电磁学作为现代科技的核心基础,推动了社会进步,提升了生活质量。下列关于各图的描述正确的是( )
A.图甲中电磁继电器利用了电磁感应的原理
B.图乙是发电机的工作原理图
C.图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用
D.图丁中动圈式话筒利用了电流的磁效应
【答案】C
【解析】A.图甲中电磁继电器实质是利用电磁铁控制工作电路的开关,利用了电流的磁效应,故A错误;
B.图乙中有电池做电源,闭合开关后,线圈中有电流,发生转动,是电动机,不是发电机,故B错误;
C.图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,从而将电信号转化为声信号,C正确;
D.图丁中动圈式话筒是利用膜片振动产生变化的电流,是利用了电磁感应的原理,故D错误。
故选C。
10.(2025·四川广安·中考真题)如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员,机器狗内部电动机的工作原理是( )
A.电磁感应现象 B.通电导体在磁场中受到力的作用
C.电流的磁效应 D.电流的热效应
【答案】B
【解析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。
A.电磁感应现象是发电机的原理,故A不符合题意;
B.通电导体的磁场中受到力的作用,电动机中的线圈中通以电流时,在磁场中受力转动,利用换向器改变线圈中电流方向从而使它持续转动,故B符合题意;
C.电流的磁效应是指通电导体周围存在磁场,是电磁铁的原理,故C不符合题意;
D.电流的热效应是电热器的原理,故D不符合题意。
故选B。
11.(2025·黑龙江绥化·中考真题)电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】A.该图是电铃工作原理图,利用电流的磁效应工作,故A不符合题意;
B.该图是发电机工作原理图的一部分,基于电磁感应原理(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),故B不符合题意;
C.该图是奥斯特实验原理图,表明电流周围存在磁场,体现电流的磁效应,故C不符合题意;
D.该图有电源,闭合开关后,导体在磁场中会受力运动,与电动机工作原理(通电导体在磁场中受力运动 )相同,故D符合题意。
故选D。
12.(2025·陕西·中考真题)如图所示,是我国首艘海洋级智能科考船“同济”号,它采用了先进的混合动力系统,该系统能在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来。下列四幅图能反映“同济”号动能回收原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】“同济”号在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来,其原理是电磁感应现象,将机械能转化为电能。
A.该图是奥斯特实验,实验表明通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应,故A不符合题意;
B.此图中有电源,是通电导体在磁场中受力运动的实验装置,是电动机的原理,将电能转化为机械能,故B不符合题意;
C.司南的磁勺受到地球磁场的作用而具有指示南北方向的能力,故C不符合题意;
D.该图中没有电源,当磁体在线圈中运动时,灵敏电流计的指针会发生偏转,说明电路中产生了感应电流,这是电磁感应现象,能反映“同济”号动能回收原理,故D符合题意。
故选D 。
13.(2025·河北·中考真题)如图所示,下列操作或物理知识与结果对应正确的是( )
A.甲:电磁感应→扬声器发声
B.乙:闭合开关→电铃发声
C.丙:同名磁极相斥→小车相互靠近
D.丁:导线触接电池负极→小磁针静止不动
【答案】B
【解析】A.扬声器中的线圈通过电流时,线圈会受到永久磁铁的磁场力的作用,当线圈中电流的方向改变时,线圈受到力的方向改变,带动与线圈相连的纸盆振动,纸盆振动发声,扬声器工作的主要原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故A错误;
B.闭合开关,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性吸引衔铁,敲击铃碗发声,故B正确;
C.车上相邻的两个磁极都是N极,同名磁极相斥,两个小车相互远离,故C错误;
D.导线触接电池负极,导线中有电流通过,通电导体周围存在磁场,小磁针受到磁力作用会转动,故D错误。
故选B。
考点三 电流磁效应、电磁铁、电磁继电器
14.(2025·江苏盐城·中考真题)如图所示,给绕在铁钉上的线圈通电后,铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是( )
A.减少线圈匝数
B.减少电池节数
C.向右移动滑动变阻器的滑片
D.对调电源正、负接线柱上的接线
【答案】C
【解析】要使铁钉吸引大头针数目变多,则电磁铁磁性需要变强,电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。
A.在其他条件不变情况下,减少线圈匝数,电磁铁磁性减弱,铁钉吸引大头针数目变少,故A不符合题意;
B.减少电池节数,则电源电压减少,其他条件不变,则电路中电流变小,电磁铁磁性减弱,铁钉吸引大头针数目变少,故B不符合题意;
C.向右移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,电路中总电流变大,电磁铁磁性增强,铁钉吸引大头针数目变多,故C符合题意;
D.对调电源正、负接线柱上的接线,改变了电流的方向,电磁铁的磁极位置对调,而磁性强弱不变,铁钉吸引大头针数目不会变多,故D不符合题意。
故选C。
15.(2025·四川凉山·中考真题)传感器在“物联网”中担负着信息采集的重要任务,可以实现“提醒”和“报警”功能。某型号的温度自动报警装置由热敏电阻作为传感器制作而成,其简易电路图如下。已知热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小,若电源电压保持不变,滑动变阻器R的滑片P在某位置不变,闭合开关S1和S2,此时装置未报警。下列说法正确的是( )
A.该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同
B.若温度升高,流过电磁铁的电流变小,电磁铁磁性变弱
C.若温度降低到一定程度,该报警器会发送报警信息
D.若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离,则报警的最低温度将会升高
【答案】D
【解析】A.电磁铁的工作原理为电流的磁效应,发电机的工作原理为电磁感应,所以两者的工作原理不同,故A错误;
B.由题意可知,热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小,电磁铁和热敏电阻构成的控制电路为串联电路,根据欧姆定律和串联电路电流的特点可知,流过电磁铁的电流将变大,而电流越大,磁性也就越强,故B错误;
C.当温度降低到一定程度时,热敏电阻R1的阻值将增大,根据欧姆定律可知,通过控制电路的电流变小,则电磁铁的磁性变弱,无法吸引衔铁,含报警器的工作电路无法构成通路,所以报警器无法发送报警信息,故C错误;
D.当滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离,则接入电路的有效电阻变大,根据欧姆定律可知,控制电路的电流将变小,电磁铁的磁性变弱,无法吸引衔铁,为了使电磁铁能够把衔铁吸引过来,使含报警器的工作电路构成通路,就要增大控制电路的电流,根据欧姆定律可知,只有降低热敏电阻的阻值,即升高报警的最低温度,故D正确。
故选D。
16.(2025·海南·中考真题)学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”,电路如图所示。电源电压保持不变,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关S,当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.灯泡一定发光 B.电磁铁磁性增强
C.电压表示数减小 D.通过的电流减小
【答案】D
【解析】BCD.控制电路中,、串联,电压表测两端电压。闭合开关S,当光照强度减小时,光敏电阻阻值变大,根据串联分压原理,两端电压变大,则电压表示数变大;总电阻变大,根据,控制电路中电流变小,则通过的电流减小,电磁铁磁性减弱,故BC错误,D正确;
A.由上述分析可知,闭合开关S,当光照强度减小时,电磁铁磁性减弱,只有当电磁铁磁性减弱到某个程度时,衔铁才会自动弹上去,灯泡才会发光,故A错误。
故选D。
17.(2025·山东东营·中考真题)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。当温度达到金属丝下端所指的温度时,电磁铁会产生磁性,它的N极在___________(填“左”或“右”)端;电源电压不变,要想增强电磁铁的磁性,通常采取的措施是___________。
【答案】左 增加线圈匝数
【解析】[1]如图,电流从电磁铁右端流入,根据安培定则,伸出右手,四指的方向为电流的方向,大拇指的方向为N极的方向,故它的N极在左端。
[2]影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小,线圈的匝数,故在电源电压不变时,要想增强电磁铁的磁性,通常采取的措施是增加线圈匝数。
18.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图所示,A端为通电螺线管的___________(选填“N”或“S”)极,B端为电源的___________(选填“正”或“负”)极。
【答案】N 正
【解析】[1]根据安培定则可知,用右手握螺线管,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N极,则A端为通电螺线管的N极。
[2]由图可知,电流从右后方流入,左前方流出,故电源左端为负极,右端为正极,即B端为电源的正极。
19.(2025·山东济南·中考真题)如图为一种水位报警器的原理图,当水位达到金属块A时,电路中红灯亮,此时螺线管上端为______极,图中虚线部分的作用相当于______(选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”)。
【答案】N 开关
【解析】[1]由图可知,电流从螺线管下端流入,根据安培定则,右手握着螺线管,弯曲的四指指向电流方向,大拇指指向N极,所以螺线管上端为N极。
[2]当水位上升,金属块A、B连通时,控制电路通电,电磁铁具有磁性把衔铁吸引下来,使红灯亮,虚线部分起到控制电路的作用,相当于开关。
20.(2025·江苏徐州·中考真题)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,在螺线管周围的不同位置放上小磁针,接通电路,小磁针静止时的指向如图所示,小磁针______极的指向就是该点的磁场方向,由此可知通电螺线管的右端是______极。把电池的正负极对调,再进行实验,目的是探究通电螺线管外部磁场方向与______方向是否有关。
【答案】N S 电流
【解析】[1][2]物理学规定,磁场中某一点小磁针静止时N极所指的方向为该点的磁场方向;由图可知,小磁针的N极指向通电螺线管的右端,由于异名磁极相互吸引,可知通电螺线管的右端是S极。
[3]把电池的正负极对调,这样就改变了通电螺线管中的电流方向,再进行实验,观察小磁针指向,目的是探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向是否有关。
21.(2025·广东深圳·中考真题)全磁悬浮“人工心脏”已研发成功,其核心部件是个带有叶轮的泵,通电后叶轮可高速旋转,带动血液流动。图乙是叶轮悬浮原理简化图,元元同学思考后发现:螺线管通电后,周围存在______,叶轮受斥力悬浮,叶轮下端的磁极是______极。
【答案】磁场 N
【解析】[1]奥斯特实验证实了电流的周围存在着磁场,通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应,所以螺线管通电后,周围存在磁场。
[2]由安培定则判断螺线管上端磁极,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的上端为N极,因为叶轮受斥力悬浮,根据同名磁极相互排斥,所以叶轮下端的磁极是N极。
22.(2025·江苏苏州·中考真题)如图是控制车辆进出的电动闸门设计图,抬杆质量分布均匀,长度为,重为,在最右端B点处悬挂一重为的铁柱,B点到支点O的距离为。开关S闭合后,调节滑动变阻器使抬杆处于水平静止状态。(忽略支点O处的摩擦)
(1)电磁铁上端为______极;
(2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为______N;
(3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起,滑动变阻器的滑片P应向______端移动。
【答案】(1)S (2)5 (3)上
【解析】(1)电流从电磁铁下端流入,根据安培定则,电磁铁上端为S极,下端为N极。
(2)抬杆重心到支点O的距离为
根据杠杆平衡条件则有
代入数据则有
解得电磁铁对铁柱的吸引力。
(3)使抬杆A端从图示位置向上抬起,应增大电磁铁的磁性,则应增大电路中电流,根据,应减小电路总电阻,减小变阻器连入电路的电阻,所以滑动变阻器的滑片P应向上端移动。
考点四 发电机与电动机
23.(2025·山东滨州·中考真题)如图是实验室电流表的内部结构图,磁场内的线圈中有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A.电磁铁 B.电磁继电器
C.电动机 D.发电机
【答案】C
【解析】通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动。
AB.电磁铁、电磁继电器是利用电流的磁效应原理制成的,工作原理不同,故AB不符合题意;
C.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,故C符合题意;
D.发电机是利用电磁感应原理制成的,工作原理不同,故D不符合题意。
故选C。
24.(2025·山东济南·中考真题)如图所示为某兴趣小组制作的简易电动机,要想改变多匝线圈转动的方向,下列方法可行的是( )
A.只增强磁体的磁性 B.只减少线圈的匝数
C.只升高电源的电压 D.只对调磁体的两极
【答案】D
【解析】电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,其转动方向与电流方向和磁场方向有关。
A.只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度,但不能改变转动方向,故A不符合题意;
B.只减少线圈的匝数可以改变电动机的转动速度,但不能改变转动方向,故B不符合题意;
C.只升高电源的电压,可以改变电动机的转动速度,但不能改变转动方向,故C不符合题意;
D.只对调磁体的两极,可以改变转动方向,故D符合题意。
故选D。
25.(2025·山西·中考真题)小亮把旧电风扇中的电动机拆下来,将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路,在电机转轴一端插入细铁棒,快速转动铁棒,灯泡开始发光。下列说法正确的是( )
A.灯泡发光,说明该装置中一定有干电池
B.转动铁棒,电机线圈做切割磁感线运动
C.转动铁棒,电机就将电能转化为机械能
D.若铁棒反向转动,电路中不能产生电流
【答案】B
【解析】AB.灯泡发光,说明电路中有电流;产生电流的现象为电磁感应现象,所以转动铁棒,电机线圈做切割磁感线运动,该装置中没有干电池,故A错误,B正确;
C.转动铁棒,电机就将机械能转化为电能,产生电能供灯泡使用,故C错误;
D.若铁棒反向转动,电机线圈也做切割磁感线运动,电路中能产生电流,故D错误。
故选B。
26.(2025·陕西·中考真题)如图所示,闭合开关,导体棒ab水平向右运动,说明磁场对通电导体有____的作用,利用该原理可制成____(选填“发电机”或“电动机”)。若只改变该装置中的磁场方向,则导体棒的运动方向____(选填“改变”或“不改变”)。
【答案】力 电动机 改变
【解析】[1][2]闭合开关,导体棒ab成为通电导体,处于磁场中,向右运动,说明通电导体在磁场中受到磁场力的作用;利用该实验装置的原理可以制成电动机。
[3]通电导体在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向有关,因此若只改变该装置中的磁场方向,则导体棒的运动方向改变。
27.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图甲所示,将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线,计算机显示的微电流波形如图乙所示,这是___________现象,此过程中产生的电流是___________(选填“直流电”或“交变电流”),利用这一原理,可制成___________(写出一种即可)。
【答案】电磁感应 交变电流 发电机
【解析】[1][2][3]地球的周围存在磁场,两位同学快速甩动软导线,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,由图乙可知,产生电流,这是电磁感应现象,由图乙可知,电流的大小和方向发生变化,产生的电流是交变电流,发电机就是根据此原理制成的。
考点五 电磁作图
28.(2025·四川攀枝花·中考真题)闭合开关后,小磁针静止时的指向如图所示,请在相应的括号中,分别标出通电螺线管左侧的磁极(用“N”或“S”表示)和电源左侧的极性(用“+”或“-”表示)。
【答案】见解析
【解析】已知小磁针静止时的指向如图所示,小磁针左端为S极,右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极;根据安培定则,伸出右手使大拇指指向通电螺线管的N极,则四指弯曲所指方向为电流的方向,电流从螺线管的右端流入,所以电源的右端为正极,左端为负极,如图所示:
29.(2025·山东日照·中考真题)某电磁阀的工作原理如图所示。当开关、如图连接时,固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,封闭液管通道,阻止液体流动。请:(1)标出此时通电螺线管右端的极性;(2)标出强磁阀门右端的极性;(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画出一条即可)。
【答案】见解析
【解析】当开关、如图连接时,电流从螺线管左端流入,右端流出,由安培定则可知,通电螺线管左端为N极,右端为S极;固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,磁阀门受到向左的推力,由同名磁极互相排斥可知,强磁阀门右端为N极;在磁体的外部磁感线从N极出发,回到S极,如下图所示:
30.(2025·青海·中考真题)在图中的括号内标出通电螺线管的极性,并在A点处用箭头标出磁感线的方向。
【答案】见解析
【解析】由图可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则,右手四指沿电流方向握住螺线管,大拇指指向螺线管的左端,所以螺线管的左端为N极,右端为S极;磁体外部磁场方向从N极到S极,则A点的磁场方向从左端到右端,如图所示:
31.(2025·山东威海·中考真题)闭合开关,小磁针静止时状态如图所示,请在括号内标出通电螺线管的极性,并在A点标出电流方向。
【答案】见解析
【解析】由图可知,小磁针的右端为N极,根据磁极间的相互作用规律可知通电螺线管的右端为N极、左端为S极,根据安培定则可知电流从通电螺线管的左端流入,则A点的电流方向向上,如图所示:
32.(2025·四川遂宁·中考真题)按要求作图:小聪将通电螺线管放入地球仪来模拟地磁场,请在右侧简图中,用箭头在A点标出该处磁感线方向,并在括号内用“+”或“-”标出电源下端的极性。
【答案】见解析
【解析】由图可知,通电螺线管上方为地理北极,由于地磁两极与地理两极相反,则上方为地磁S极,下方为地磁N极,通电螺线管外部磁感线从N极出来,回到S极,则A点的磁感线方向为向上;根据安培定则可得,螺线管的电流从上方流入,下方流出,则电源下端为负极,如图所示:
33.(2025·四川达州·中考真题)如图所示,开关闭合后,小磁针静止时右端为N极。请在对应括号内和A点分别标出:
(1)螺线管“N”或“S”极;
(2)电源的“+”或“-”极;
(3)A点磁感线方向。
【答案】见解析
【解析】小磁针静止时右端为N极,左端为S极,根据磁极间相互作用规律可知螺线管右端为N极,左端为S极;根据安培定则可知电流从螺线管左端流入,则电源左端为正极;磁体外部磁感线是从N极出发,指向S极,所以A点磁感线方向水平向左,作图如下:
34.(2023·辽宁营口·中考真题)某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极,在水银温度计中封入一段金属丝,当温度低于设定温度时,安全指示灯常亮;当温度达到设定温度时,安全指示灯熄灭,电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性(用“+”或“-”表示), 并在虚线框内填入电铃()和指示灯的电路元件符号。
【答案】见解析
【解析】电磁铁上端为N极,由安培定则可知电流从下端流入,电源的右端是负极,左端是正极,当温度低于设定温度时,水银与金属丝断开,电磁铁断电没有磁性,安全指示灯所在电路接通,指示灯亮,上面虚线框是指示灯,当温度达到设定温度时,水银和金属丝连接,电磁铁通电有磁性,把衔铁吸引下来,电铃所在电路接通,电铃发出报警信号,下面虚线框是电铃,如图所示:
考点六 探究通电螺线管外部磁场的方向
35.(2025·山东青岛·中考真题)小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
(1)在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况,如图甲所示;把小磁针放到螺线管四周不同的位置,闭合开关后,小磁针再次静止时的指向如图乙所示。
①通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有________;
②通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似;
(2)将电源正负极对调,闭合开关,发现小磁针偏转方向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与________有关;
(3)如图乙所示,根据小磁针静止时的指向,a端应接电源的________极;小明将一铁芯插入螺线管中,其磁场会变________;请写出一种能增强电磁铁外部磁场的方法:________。
【答案】(1)磁场 条形 (2)电流方向 (3)正 强 用更多匝数的线圈或增大电流
【解析】(1)[1]小磁针原指示地磁场的南北,通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有磁场,对小磁针有磁力的作用。
[2]由图甲所示的铁屑分布情况可知,通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围磁场的分布情况相似。
(2)对调电源正负极,电路中电流方向改变,小磁针静止时N极所指方向也改变,说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
(3)[1]如图乙所示,根据小磁针静止时的N极指向,可判断通电螺线管左端为N极,根据安培定则,可判断电流从a出,b回,因此a端应接电源的正极。
[2]在螺线管中插入一根铁芯,铁芯会被磁化,与通电螺线管的磁场叠加,其磁场会变强。
[3]电磁铁的磁性与线圈匝数有关,与电流大小有关,因此要增强电磁铁的外部磁场,还可以增加线圈匝数、增大电流等。
36.(2025·江苏淮安·中考真题)“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。
(1)在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时,需要经历下列步骤:①轻敲有机玻璃板,观察铁屑分布;②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上;③闭合开关。三个步骤合理的顺序是______(填序号);
(2)经过对铁屑分布的观察,发现通电螺线管外部磁场与______磁体周围磁场分布相似;
(3)把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后,小磁针分布如图乙所示,发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转,此时的螺线管可能是向______(选填“南北”或“东西”)方向放置的;
(4)根据图丙中小磁针静止时的指向,在括号中标出电源左端的极性;
(5)未来,科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体,在月球科研站内将小磁针放在不同位置,若观察到______现象,则说明月球也是一个磁体。
【答案】(1)②③① (2)条形 (3)南北 (4)见解析 (5)小磁针指示固定的方向
【解析】(1)铁屑在磁场中容易被磁化,故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时,应先将铁屑均匀撒在有机玻璃板上,再闭合开关使得螺线管产生磁场将铁屑磁化,最后轻敲有机玻璃板,观察铁屑分布。所以三个步骤合理的顺序是②③①。
(2)观察铁屑分布可知通电螺线管两端铁屑分布较多,中间较少,说明两端磁性强,中间磁性弱,说明通电螺线管外部磁场与条形磁体周围磁场分布相似。
(3)小磁针静止时指示南北,通电后,A、B两个小磁针所在位置的磁场方向是水平方向的,发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转,说明此时的螺线管可能是向南北方向放置的。
(4)图丙中小磁针静止时左端为N极,根据磁极间相互作用规律可知螺线管左端为S极,右端为N极,根据安培定则可知电流从螺线管左端流入,则电源左端为正极,作图如下:
(5)若月球也是一个磁体,则会对放入其中的小磁针产生磁场力的作用。所以在月球科研站内将小磁针放在不同位置,若观察到小磁针指示固定的方向,则说明月球也是一个磁体。
37.(2025·江西·中考真题)探究通电螺线管外部磁场的方向
某组同学通过探究,已了解通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,它们的极性可以用小磁针的指向来判定后,接着探究通电螺线管两端的极性由什么因素决定。
【猜想】
A.可能由螺线管的绕向决定
B.可能由电源正负极的接法决定
C.可能由螺线管中电流的方向决定
(注解:螺线管两接线柱和电源正负极的接法简称电源正负极的接法)
【证据】用___________将如图所示的器材连接成电路,把小磁针放在螺线管两端,闭合开关,观察并记录小磁针静止时极的指向、螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中电流的方向。如图所示,是本组同学用画图的方法呈现出的四次实验现象。
【解释】
(1)观察分析图甲、乙两图,螺线管的绕向相同,通电螺线管的同一端磁极___________;
(2)观察分析图甲、丙两图,电源正负极的接法相同,通电螺线管的同一端磁极___________;
(3)观察分析图___________两图,螺线管中电流的方向相同,通电螺线管的同一端磁极相同;
(4)分析以上证据可知,通电螺线管的极性由螺线管中___________决定,而不决定于___________,也不决定于___________。
【答案】导线 不同 不同 甲、丁(或乙、丙) 电流的方向 螺线管的绕向 电源正负极的接法
【解析】[1]可以用导线将如图所示的器材连接成电路,导线具有良好的导电性,能有效连接电路各元件,实现电流通路。
(1)[2]甲、乙两图中螺线管绕向一致,但电源正负极接法相反,导致螺线管中电流方向相反。根据安培定则,电流方向决定磁场方向,因此磁极相反。
(2)[3]甲、丙两图中电源正负极接法相同,但螺线管绕向相反,导致电流在螺线管中的实际流向相反。安培定则中,电流方向决定磁极方向,绕向改变等效于电流方向相对改变,故磁极相反,则通电螺线管的同一端磁极不同。
(3)[4]甲和丁(或乙和丙)两图,螺线管中电流的方向相同,根据安培定则,电流方向决定磁场方向,通电螺线管的同一端磁极相同。
(4)[5][6][7]单独改变绕向或电源正负极接法,电流方向改变,则磁极改变;若电流方向不变(如同时改变绕向和电源接法),则磁极不变。因此,通电螺线管的极性由螺线管中电流的方向决定,而不决定于螺线管的绕向,也不决定于电源正负极的接法。
考点七 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
38.(2025·湖北武汉·中考真题)某同学利用如图所示的装置探究什么情况下磁可以生电。下列说法正确的是( )
A.换用磁性更强的磁体,保持导线ab和磁体静止,闭合开关,电流表指针偏转
B.将导线ab换成匝数很多的线圈,保持磁体和线圈静止,闭合开关,电流表指针偏转
C.保持磁体静止,闭合开关,使导线ab从图中位置竖直向上运动,电流表指针偏转
D.保持导线ab静止,闭合开关,使磁体从图中位置水平向右运动,电流表指针偏转
【答案】D
【解析】A.导线ab在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体,闭合开关,导体在磁场中没有发生相对运动,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表指针不偏转,故A错误;
B.导线ab在磁场中静止,将导线ab换成匝数很多的线圈,闭合开关,导体在磁场中没有发生相对运动,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表指针不偏转,故B错误;
C.保持磁体静止,闭合开关,使导线ab从图中位置竖直向上运动,运动方向与磁场方向平行,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,电流表指针不发生偏转,故C错误;
D.保持导线ab静止,闭合开关,使磁体从图中位置水平向右运动,导体ab做切割磁感线运动,会产生感应电流,电流表指针发生偏转,故D正确。
故选D。
39.(2025·山东济宁·中考真题)小明学习了电磁知识后,从物理学的视角对图所涉及的物理问题进行了分析。
(1)如图甲所示,在A处接入______,可探究电动机的工作原理;(填实验器材名称)
(2)在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,俯视图如图乙所示(磁感线垂直纸面向外,用“·”表示);在外力的作用下,金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动,请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由,判断∶______;理由∶______;
(3)电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示,磁体附近金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经电路放大后传送到音响发出声音,则弦振动时,线圈中的感应电流方向______(选填“变化”或“不变”)。
【答案】(1)电源 (2)运动 见解析 (3)变化
【解析】(1)电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用;如图甲所示,在A处接入电源,闭合开关后,金属轨道上原来静止的轻质金属杆会朝着某个方向运动。
(2)[1][2]在外力的作用下,金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动,金属杆ab切割磁感线产生感应电流,在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,cd中有电流通过,周围产生新的磁场,与原磁场相互作用使得cd运动起来。
(3)弦振动过程中,磁场方向不变,弦的运动方向会不断变化,则线圈中的电流方向不断变化。
40.(2025·四川德阳·中考真题)电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称之美。
(1)如图甲所示,导线通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在___________;
(2)如图乙所示为水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时,___________灯亮,控制电路中电磁铁的上端为___________极(选填“S”或“N”);
(3)如图丙所示,电路中的开关为单刀双掷开关。
①将开关掷于1,观察到导体棒运动,说明___________(选填字母);
A.电路中产生了感应电流 B.通电导体在磁场中受力的作用
②将开关掷于2,使导体棒向右运动,观察到灵敏电流计指针向左偏转;若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可以___________(选填字母)。
A.保持磁体不动,使导体棒向左运动
B.将磁体的磁极对调,使导体棒向左运动
【答案】(1)磁场 (2)红 S (3)B A
【解析】(1)导线通电后小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁力的作用,断电后小磁针复位,小磁针没有受到磁力的作用,实验表明通电导体周围存在磁场。
(2)[1]当水位到达金属块A时,一般的水是导体,AB之间导通,电磁铁有了磁性,吸下衔铁,动触点向下运动,接通红灯电路,红灯亮。
[2]控制电路的电源右端为正极时,根据安培定则可以判定,电磁铁的上端为S极,下端为N极。
(3)[1]将开关掷于1,导体棒ab中有电流通过,导体棒ab会发生运动,说明通电导体在磁场中受力的作用,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
[2]产生感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关;若保持磁体不动,将导体ab水平向右运动,灵敏电流计指针向左偏转;若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可以将磁体的磁极对调或导体ab向左运动,两者不能同时改变,故B不符合题意,A符合题意。
故选A。
41.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)小丹做了一个有趣的实验,她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来,图甲是电机A、B简易结构的示意图。
(1)如图乙所示,闭合开关S,电流通过电机B,B中线圈在磁场中会受到___________的作用转动起来,带动电机A中线圈转动,小灯泡发光。此时,电机A相当于___________(选填“用电器”“开关”或“电源”),这是利用了___________原理;
(2)若想改变电机B中线圈的转动方向,可以通过改变___________来实现;
(3)当电机B中线圈转动方向改变时,电机A中线圈的转动方向也随之改变,通过小灯泡的电流方向___________(选填“会”或“不会”)改变。在电机A所在电路中添加___________(一种器材),用来判断电路中电流方向是否改变。
【答案】力 电源 电磁感应 电流方向 会 发光二极管
【解析】(1)[1][2][3]通电导体在磁场中会受到力的作用。如图乙,当有电流通过电机B,B中线圈在磁场中会受到力的作用,从而使线圈转起来;B中线圈带动A中线圈转动,导体做切割磁感线的运动产生电流,小灯泡发光,这种现象称为电磁感应现象,此时的电机A相当于电源。
(2)[4]通电导体在磁场中要受到力的作用,受到的力的方向跟电流方向和磁场方向有关,电机B中磁场方向是固定的,所以只能通过改变电流方向来改变导体在磁场中的受力的方向。
(3)[5]当电机B中线圈转动方向改变时,电机A中线圈的转动方向也会随之改变,线圈的转动方向不同,所产生的电流方向也会发生变化,即通过小灯泡的电流方向会发生改变。
[6]发光二极管具有单向导电性,所以可以在电机A所在电路中添加一个发光二极管,用来判断电路中电流方向是否改变。
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专题19 电与磁
目 录
01 锚・复习目标:指引复习方向,落实核心素养
02 理・思维导图:构建知识体系,呈现结构关系
03 盘・知识梳理:兼顾主干细节,夯实基础框架
知识点一 磁现象 磁场
知识点二 电生磁
知识点三 电磁铁 电磁继电器
知识点四 电动机
知识点五 磁生电
04 炼・方法总结:精炼方法技巧,精准突破难点
方法一 判断物体是否具有磁性
方法二 安培定则应用
方法三 电磁现象辨识
05 辨・易混易错:警示常见误区,辨析细微差别
易错点一 电与磁现象图片识别
易错点二 磁体的吸铁性与异名磁极相互吸引混淆
易错点三 电磁继电器对电路的控制作用
06 究・考点命题:中考考点研析,全面应用提升
考点一 电磁基础知识
考点二 电磁现象辨识
考点三 电流磁效应、电磁铁、电磁继电器
考点四 发电机与电动机
考点五 电磁作图
考点六 探究通电螺线管外部磁场的方向
考点七 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
1.知道磁体的基本性质,理解磁场的存在与磁感线的意义,了解地磁场,能初步判断磁场方向
2.掌握奥斯特实验的核心结论,认识通电螺线管的磁场特点,会用安培定则判断其磁极方向。
3.了解电磁铁的构成与影响磁性强弱的因素,知道其优点,理解电磁继电器的工作原理及应用场景。
4.明确电动机的工作原理(通电导体在磁场中受力运动),知晓电能与机械能的转化,了解换向器的作用。
5.掌握电磁感应现象及产生条件,记住法拉第的相关实验,明确机械能与电能的转化,知道其实际应用。
知识点一 磁现象 磁场
一、磁现象
1.磁性:磁体能够吸引 、钴、镍等物质的性质。
2.磁体:具有 的物体。按磁体形状分:条形磁体、蹄形磁体、磁针;按磁体来源分:天然磁体(铁矿石)、人造磁体;按磁性的保持时间分:硬磁体(永磁体)、软磁体。。
3.磁极
磁体的两端磁性最 ,中间部分磁性最 ,几乎没有磁性。我们把磁体上磁性 的部位叫做磁极。能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫做南极或 极,指北的那个磁极叫做北极或 极。
磁极的三个规律:
1.磁体上的磁极总是成对出现的,到目前为止,自然界中还没有发现只有单个磁极的磁体。
2.一个磁体不管形状如何,有且只有两个磁极
3.把一个条形磁体分为数段,则每一段各有两个磁.如果再让这几段磁体互相吸引合为一体,则靠近的两个磁极便不再存在,整个磁体仍然只有两个磁极。
4.磁极间相互作用的规律:同名磁极相互 ,异名磁极相互 。
5.磁化:一些物体在磁体或电流的作用下会获得 ,这种现象叫做磁化。
(1)磁化的方法:将磁铁的一极靠近或接触磁性材料;或将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次;也可以利用充磁机对磁性材料充磁。
(2)磁化的危害:机械手表被磁化后走时不准,公交卡被磁化后不能使用等。
(3)磁化的应用:磁带和磁盘上都含有磁性物质,利用它上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。
二、磁场和磁感线
1.磁场
(1)定义:磁体周围存在着一种物质,能使磁针偏转。这种物质看不见、摸不着,我们把它叫做磁场。
(2)基本性质:对放入其中的磁体产生 的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
(3)方向:物理学中把小磁针静止时 极所指的方向规定为该点磁场的方向。
注意:磁场虽然看不见,但是是客观存在的一种物质。
2.磁感线
(1)实验探究:磁场的分布
在蹄形磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上撒一层铁屑。轻轻敲打玻璃,可以看到小铁屑有规则地排列起来。轻轻敲打玻璃作用:减小铁屑与玻璃板之间的 对实验的影响。
(2)定义:用一些带箭头的曲线,方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫作磁感线。
(3)性质
①假定性:磁感线是假想出来的, 客观存在的曲线。
②方向性:磁感线上任意一点的 方向就是该点的磁场方向,和小磁针静止时N极所指的方向一致。
③不相交性:磁感线是 曲线且永不相交。
④闭合性:在磁体外部,磁感线从 极出发,回到 极;在磁体内部,磁感线从S极指向N极。
⑤疏密性:磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线越密集,表示磁场越强;磁感线越稀疏,表示磁场越弱。
(4)几种常见的磁感线分布
3.地磁场
(1)定义:地球本身就是一个巨大的磁体,地球周围存在的磁场叫作地磁场。
(2)特点: ①地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似;
②地磁北极在地理 极附近,地磁南极在地理 极附近。
(3)磁偏角:地理的两极和地磁场的两极并不重合,存在偏角,叫作磁偏角。世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者 。
(4)应用:司南、罗盘、指南针等能指示方向;鸽子、绿海龟等动物能利用地磁场导航。
知识点二 电生磁
一、电流的磁效应
1.定义:通电导线周围存在与电流方向有关的 ,这种现象叫做电流的磁效应。
2.奥斯特实验:丹麦物理学家 最早证实了电流周围存在磁场,且第一个发现了 之间的关系。
(1)实验过程及现象:导线中通过电流时,它下方的磁针发生了偏转。
(2)实验结论:通电导线周围存在磁场;磁场方向跟 的方向有关。
二、探究通电螺线管外部磁场的方向
1.螺线管:将导线绕在圆筒上,就制成了螺线管,也叫线圈。
2.实验过程
(1)把小磁针放到螺线管四周,观察并记录各个点小磁针N极的指向,这个方向就是该点的磁场方向。
(2)把螺线管用导线跟电源连接,用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。
(3)改变螺线管导线中电流的环绕方向,再次判断螺线管的N极和S极。
3.实验结论
(1)通电螺线管外部的磁场和 磁体的磁场相似,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极。
(2)通电螺线管两端的极性和电流方向有关。
三、安培定则
1.作用:表述通电螺线管的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系,
2.内容:用 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。
知识点三 电磁铁 电磁继电器
一、电磁铁
1.定义:把导线绕成螺线管,再在螺线管内插入铁芯,当有电流通过时,它会有较强的磁性,这种磁体叫作电磁铁。
2.原理: 。
3.影响电磁铁磁性的强弱因素
电磁铁磁性的强弱与 的大小和 有关。螺线管中的电流越大,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
4.电磁铁的优点
(1)可以通过电流的 来控制其磁性的有无。
(2)可以通过改变电流的 来改变其磁极的极性。
(3)可以通过改变电流大小或线圈匝数来控制其磁性的强弱。
5.电磁铁的应用:磁悬浮列车、电磁起重机、电磁继电器、电铃等。
二、电磁继电器
1.定义:通过电磁铁,利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路的通断的装置。
2.构造
3.原理:控制电路通电时,电磁铁把衔铁吸下来,工作电路闭合;控制电路断电时,电磁铁失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。
4.实质:利用电磁铁来控制工作电路的一种 。
5.应用:用低压电路的通断间接地控制高压电路的通断;可实现远距离控制;与其他元件配合实现自动控制。
知识点四 电动机
一、探究磁场对通电导线的作用
1.实验装置
2.实验现象:置于磁场中的导线内有电流通过时,原来静止在导轨上的导线会沿导轨运动。
3.实验结论
通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系,当电流的方向或者磁场的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。当电流方向和磁场方向同时变得相反时,力的方向不变。
4.能量转化:电能→ 。
5.为使实验现象更明显,可采用三种方法:增大电流;换用磁性更强的磁体;将导线绕制成多匝线圈。
二、电动机
1.工作原理:通电线圈在磁场中 。
2.平衡位置:当通电线圈所处平面与磁感线 时,线圈ab边和cd边受到的磁场作用力大小相等、方向相反、在同一直线上,是一对平衡力,这个位置叫做平衡位置。
3.换向器的作用:与由两个铜半环构成,能自动地改变线圈中的电流方向,使线圈能连续转动。
4.能量转化: 能转化为 能。
5.转速:与电流的大小和磁场的强弱有关。
6.优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、价格低、无污染。
7.电动机通电后不转动的原因:电刷与换向器间摩擦过大;电路存在接触不良或断路;线圈正处于平衡位置。
8.电动机的应用——扬声器:把 信号转换成 信号的一种装置。原理: 。
知识点五 磁生电
一、电磁感应现象
1.电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就产生电流。产生的电流称为 。英国物理学家 于1831年发现了电磁感应现象。
2.产生感应电流的条件
(1)电路必须是 的,即组成电路的各个器件连接成一个电流的通路。
(2)闭合电路的一部分导体做 运动,即导体做与磁感线不平行的运动。
3.影响感应电流方向的因素:导体切割磁感线方向、 方向。
4.能量转化: 能转化为 能。
5.应用:发电机、动圈式话筒等。
动圈式话筒:利用电磁感应原理,将导线线圈搭载于振膜上,再置于永久磁体的磁场中,随着声音的变化,线圈在磁场中不断运动产生感应电流,将声信号转变为 信号。
二、发电机
1.工作原理: 。
2.构造:由定子(磁铁)、转子(线圈)、铜环和电刷构成。
3.能量转化:机械能转化为电能。
4.交变电流:线圈在磁场中转动时,产生的感应电流的大小和方向随时间发生周期性变化,这种电流叫作交变电流,我国电网提供的交变电流频率为50Hz。
方法一 判断物体是否具有磁性
1.根据磁体的磁性判断:将被测物体靠近没有磁性的铁屑,铁屑若能被吸引,则说明该物体具有磁性;若不能被吸引,则说明该物体没有磁性。
2.根据磁体的指向性判断:用自由悬挂、自由漂浮等方式让被测物体能够在水平面内自由转动,若被测物体静止时总是大致指南北方向,说明该物体具有磁性,否则没有磁性。
3.根据磁极间的相互作用规律判断:将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极,若发现有一端发生排斥现象,说明该物体具有磁性;若与小磁针两极都相互吸引,则说明该物体没有磁性(但属于磁性材料)。
4.根据磁体不同部位磁性强弱不同且磁极的磁性最强的性质。
【典例】为辨别钢棒是否有磁性,小明设计了以下方案进行探究。
(1)根据图甲实验现象,________(选填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
(2)图乙实验中,悬挂的钢棒某一次转动后,静止时一端指南一端指北,由此判断钢棒________(选填“一定”或“不一定”)具有磁性。
(3)根据图丙实验现象,_______(选填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
(4)图丁实验中,水平向右移动钢棒,弹簧测力计示数有变化,________(选填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性,理由是_____ ___。
方法二 安培定则应用
一、已知电流方向判断磁场方向
标出通电螺线管中电流的环绕方向→用右手握住螺线管,使四指指向通电螺线管中电流的方向→大拇指的指向就是通电螺线管的N极。
二、已知磁场方向判断电流方向
用右手握住螺线管,使大拇指指向通电螺线管的 N极→四指的指向就是电流的方向→根据四指的指向确定通电螺线管中的电流方向→从而确定电源正、负极。
【典例】通电螺线管的极性跟电流的方向有关系,可以用安培定则来判断,如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则,如图乙,则小磁针左侧是______极(选填“N”或“S”)。把两个线圈A和B挂在水平光滑的固定绝缘杆MN上,如图丙,当两线圈通入方向相同的电流时,A、B两线圈之间的距离将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
方法三 电磁现象辨识
电流周围存在磁场(电生磁)
磁场对电流的作用
电磁感应(磁生电)
图示
发现者
奥斯特
—
法拉第
工作原理
电流的磁效应
通电导体在磁场中受力运动
电磁感应
能量转化
—
电能→机械能
机械能→电能
影响因素
磁场的方向与电流方向有关
导体受力运动的方向与电流方向、磁场方向有关
感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关
应用
电磁铁
电动机、扬声器
发电机、动圈式话筒
【典例】随着科学家们一系列突破性的发现,人类已步入电气时代。下列家用电器:①电饭锅;②洗衣机;③手机无线充电器;④电水壶。其中使用了电动机的有______;根据电磁感应原理制成的有______。(选填序号)
易错点一 电与磁现象图片识别
奥斯特实验,原理:电流的磁效应。说明通电导线周围存在磁场
说明磁场对通电导线有力的作用,为电动机的原理
电磁感应现象,为发电机的原理
通电线圈在磁场中受力而转动,为电动机的原理
电磁铁,原理:电流的磁效应
电磁继电器,应用了电磁铁
扬声器,原理与电动机相同
动圈式话筒,利用了电磁感应原理,与发电机原理相同
【典例】下列对如图所示的物理实验说法不正确的是( )
A.图甲实验小磁针静止时,通电螺线管B端是N极,导线A端接电源的负极
B.图乙实验说明通电导体在磁场中受到力的作用,电动机利用此原理工作
C.图丙实验是电磁感应现象,发电机利用此原理工作
D.图丁实验说明电流周围存在磁场,电磁铁利用此原理制成
易错点二 磁体的吸铁性与异名磁极相互吸引混淆
“斥定吸不定”:判断物体是否具有磁性时,如果互相排斥,可以判定两者均有磁性;如果互相吸引,则不能确定是一个有磁性,还是两个均有磁性。
【典例】用细线将两根钢棒甲、乙分别悬挂起来,再用条形磁铁的同一端分别靠近两根钢棒时,磁铁与甲钢棒相互排斥,磁铁与乙钢棒相互吸引,如图所示。由此现象可知两钢棒在磁铁靠近前的磁性情况是( )
A.磁铁与甲钢棒是因为同名磁极而相互排斥,所以甲钢棒肯定有磁性
B.磁铁与甲钢棒是因为异名磁极而相互排斥,所以甲钢棒肯定有磁性
C.磁铁与乙钢棒是因为异名磁极而相互吸引,所以乙钢棒肯定有磁性
D.磁铁与乙钢棒是因为磁铁能吸引磁性物质而相互吸引,所以乙钢棒肯定无磁性
易错点三 电磁继电器对电路的控制作用
1.电磁继电器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时无磁性的特点工作的。
2.利用电磁继电器控制工作电路通断是通电时电磁铁的磁场力和断电时弹簧的弹力交替起作用使衔铁被吸下和拉起。
3.电磁继电器中的电磁铁是控制电路中的用电器,电磁继电器的动触点和静触点共同组成了工作电路中的开关,控制电路和工作电路通过电磁继电器联系起来。
4.分析解答此类问题的思维顺序:控制开关状态→电磁铁有无磁性→衔铁动作→触点开关状态→工作电路状态。
【典例】如图所示,是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号。下列关于该报警装置的叙述,错误的一项是( )
A.温度计中的水银是导体
B.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
C.电铃响时,电磁铁右端是极
D.温度升高到74℃以上,电铃响
考点一 电磁基础知识
1.(2025·内蒙古·中考真题)北宋学者沈括在他所著的《梦溪笔谈》中记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南。”针锋能指南是由于摩擦使针锋( )
A.带上了电 B.被磁化
C.温度升高 D.质量减小
2.(2025·河南·中考真题)地球是一个大磁体,我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是( )
A.指南针 B.温度计 C.连通器 D.电磁继电器
3.(2025·江苏连云港·中考真题)有关电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线 B.摩擦起电创造了电荷
C.电动机的工作原理是电磁感应现象 D.电能表是测量电路消耗电能多少的仪表
4.(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,是我国宋代的指南龟,将条形磁石装入木龟腹内,针的尖端与磁石接触后被磁化。将指南龟装于竹针之上,使竹针尖撑于龟体的重心正上方某点,水平放置并拨动指南龟,静止后针尾指南。下列说法中正确的是( )
A.针是铜制成的 B.针尖接触的是磁石的N极
C.针尾指南是受到地磁场的作用 D.若稍倾斜木板,则指南龟静止时一定会倾斜
5.(2025·四川宜宾·中考真题)明朝郑和下西洋时,航行中使用罗盘和星象来辨别方向,其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的___________极,地磁场的北极在地理的___________极附近。
6.(2025·福建·中考真题)将回形针掰直,磁化后放在树叶上,漂浮于水面,如下图,回形针在地球______的作用下,静止后指向南北。参照冬季午间小草的影子偏向北方,进一步推测A端是回形针磁体的______极。
考点二 电磁现象辨识
7.(2025·宁夏·中考真题)新能源汽车的能量回收主要基于再生制动技术,此技术通过将车辆减速或制动时的部分动能转化为电能并储存回电池,从而提高能量的利用效率。下列实验与此技术原理相同的是( )
A. B. C.D.
8.(2025·四川巴中·中考真题)麦克风的工作原理是:人说话时,声波引起线圈在磁极附近振动产生与声音变化相应的感应电流,下列装置的工作原理与麦克风的工作原理相同的是( )
A.B. C. D.
9.(2025·西藏·中考真题)电磁学作为现代科技的核心基础,推动了社会进步,提升了生活质量。下列关于各图的描述正确的是( )
A.图甲中电磁继电器利用了电磁感应的原理
B.图乙是发电机的工作原理图
C.图丙中扬声器利用了通电导线在磁场中受到力的作用
D.图丁中动圈式话筒利用了电流的磁效应
10.(2025·四川广安·中考真题)如图是2024年杭州马拉松推出的机器狗配速员,机器狗内部电动机的工作原理是( )
A.电磁感应现象 B.通电导体在磁场中受到力的作用
C.电流的磁效应 D.电流的热效应
11.(2025·黑龙江绥化·中考真题)电动自行车的主要动力装置是电动机。下列选项中与电动机工作原理相同的是( )
A.B.C.D.
12.(2025·陕西·中考真题)如图所示,是我国首艘海洋级智能科考船“同济”号,它采用了先进的混合动力系统,该系统能在轮船制动时将动能回收转化为电能储存起来。下列四幅图能反映“同济”号动能回收原理的是( )
A. B. C. D.
13.(2025·河北·中考真题)如图所示,下列操作或物理知识与结果对应正确的是( )
A.甲:电磁感应→扬声器发声
B.乙:闭合开关→电铃发声
C.丙:同名磁极相斥→小车相互靠近
D.丁:导线触接电池负极→小磁针静止不动
考点三 电流磁效应、电磁铁、电磁继电器
14.(2025·江苏盐城·中考真题)如图所示,给绕在铁钉上的线圈通电后,铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是( )
A.减少线圈匝数
B.减少电池节数
C.向右移动滑动变阻器的滑片
D.对调电源正、负接线柱上的接线
15.(2025·四川凉山·中考真题)传感器在“物联网”中担负着信息采集的重要任务,可以实现“提醒”和“报警”功能。某型号的温度自动报警装置由热敏电阻作为传感器制作而成,其简易电路图如下。已知热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小,若电源电压保持不变,滑动变阻器R的滑片P在某位置不变,闭合开关S1和S2,此时装置未报警。下列说法正确的是( )
A.该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同
B.若温度升高,流过电磁铁的电流变小,电磁铁磁性变弱
C.若温度降低到一定程度,该报警器会发送报警信息
D.若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离,则报警的最低温度将会升高
16.(2025·海南·中考真题)学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”,电路如图所示。电源电压保持不变,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关S,当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.灯泡一定发光 B.电磁铁磁性增强
C.电压表示数减小 D.通过的电流减小
17.(2025·山东东营·中考真题)如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。当温度达到金属丝下端所指的温度时,电磁铁会产生磁性,它的N极在___________(填“左”或“右”)端;电源电压不变,要想增强电磁铁的磁性,通常采取的措施是___________。
18.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图所示,A端为通电螺线管的___________(选填“N”或“S”)极,B端为电源的___________(选填“正”或“负”)极。
19.(2025·山东济南·中考真题)如图为一种水位报警器的原理图,当水位达到金属块A时,电路中红灯亮,此时螺线管上端为______极,图中虚线部分的作用相当于______(选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”)。
20.(2025·江苏徐州·中考真题)在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,在螺线管周围的不同位置放上小磁针,接通电路,小磁针静止时的指向如图所示,小磁针______极的指向就是该点的磁场方向,由此可知通电螺线管的右端是______极。把电池的正负极对调,再进行实验,目的是探究通电螺线管外部磁场方向与______方向是否有关。
21.(2025·广东深圳·中考真题)全磁悬浮“人工心脏”已研发成功,其核心部件是个带有叶轮的泵,通电后叶轮可高速旋转,带动血液流动。图乙是叶轮悬浮原理简化图,元元同学思考后发现:螺线管通电后,周围存在______,叶轮受斥力悬浮,叶轮下端的磁极是______极。
22.(2025·江苏苏州·中考真题)如图是控制车辆进出的电动闸门设计图,抬杆质量分布均匀,长度为,重为,在最右端B点处悬挂一重为的铁柱,B点到支点O的距离为。开关S闭合后,调节滑动变阻器使抬杆处于水平静止状态。(忽略支点O处的摩擦)
(1)电磁铁上端为______极;
(2)此时电磁铁对铁柱的吸引力为______N;
(3)要使抬杆A端从图示位置向上抬起,滑动变阻器的滑片P应向______端移动。
考点四 发电机与电动机
23.(2025·山东滨州·中考真题)如图是实验室电流表的内部结构图,磁场内的线圈中有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大,指针偏转角度就越大。下列选项中与其工作原理相同的是( )
A.电磁铁 B.电磁继电器
C.电动机 D.发电机
24.(2025·山东济南·中考真题)如图所示为某兴趣小组制作的简易电动机,要想改变多匝线圈转动的方向,下列方法可行的是( )
A.只增强磁体的磁性 B.只减少线圈的匝数
C.只升高电源的电压 D.只对调磁体的两极
25.(2025·山西·中考真题)小亮把旧电风扇中的电动机拆下来,将它与小灯泡连接成如图所示的闭合电路,在电机转轴一端插入细铁棒,快速转动铁棒,灯泡开始发光。下列说法正确的是( )
A.灯泡发光,说明该装置中一定有干电池
B.转动铁棒,电机线圈做切割磁感线运动
C.转动铁棒,电机就将电能转化为机械能
D.若铁棒反向转动,电路中不能产生电流
26.(2025·陕西·中考真题)如图所示,闭合开关,导体棒ab水平向右运动,说明磁场对通电导体有____的作用,利用该原理可制成____(选填“发电机”或“电动机”)。若只改变该装置中的磁场方向,则导体棒的运动方向____(选填“改变”或“不改变”)。
27.(2025·江苏宿迁·中考真题)如图甲所示,将一条长约5米的软导线两端与微电流传感器相连,形成闭合回路。微电流传感器与计算机相连。让两位同学快速甩动软导线,计算机显示的微电流波形如图乙所示,这是___________现象,此过程中产生的电流是___________(选填“直流电”或“交变电流”),利用这一原理,可制成___________(写出一种即可)。
考点五 电磁作图
28.(2025·四川攀枝花·中考真题)闭合开关后,小磁针静止时的指向如图所示,请在相应的括号中,分别标出通电螺线管左侧的磁极(用“N”或“S”表示)和电源左侧的极性(用“+”或“-”表示)。
29.(2025·山东日照·中考真题)某电磁阀的工作原理如图所示。当开关、如图连接时,固定线圈磁场,推动强磁阀门向左运动,封闭液管通道,阻止液体流动。请:(1)标出此时通电螺线管右端的极性;(2)标出强磁阀门右端的极性;(3)画出通电螺线管外部磁场的磁感线(画出一条即可)。
30.(2025·青海·中考真题)在图中的括号内标出通电螺线管的极性,并在A点处用箭头标出磁感线的方向。
31.(2025·山东威海·中考真题)闭合开关,小磁针静止时状态如图所示,请在括号内标出通电螺线管的极性,并在A点标出电流方向。
32.(2025·四川遂宁·中考真题)按要求作图:小聪将通电螺线管放入地球仪来模拟地磁场,请在右侧简图中,用箭头在A点标出该处磁感线方向,并在括号内用“+”或“-”标出电源下端的极性。
33.(2025·四川达州·中考真题)如图所示,开关闭合后,小磁针静止时右端为N极。请在对应括号内和A点分别标出:
(1)螺线管“N”或“S”极;
(2)电源的“+”或“-”极;
(3)A点磁感线方向。
34.(2023·辽宁营口·中考真题)某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极,在水银温度计中封入一段金属丝,当温度低于设定温度时,安全指示灯常亮;当温度达到设定温度时,安全指示灯熄灭,电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性(用“+”或“-”表示), 并在虚线框内填入电铃()和指示灯的电路元件符号。
考点六 探究通电螺线管外部磁场的方向
35.(2025·山东青岛·中考真题)小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
(1)在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后观察小磁针的指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况,如图甲所示;把小磁针放到螺线管四周不同的位置,闭合开关后,小磁针再次静止时的指向如图乙所示。
①通电后小磁针发生偏转,说明通电螺线管周围有________;
②通电螺线管外部的磁场与________磁体的磁场相似;
(2)将电源正负极对调,闭合开关,发现小磁针偏转方向与原来相反,说明通电螺线管的磁场方向与________有关;
(3)如图乙所示,根据小磁针静止时的指向,a端应接电源的________极;小明将一铁芯插入螺线管中,其磁场会变________;请写出一种能增强电磁铁外部磁场的方法:________。
36.(2025·江苏淮安·中考真题)“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。
(1)在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时,需要经历下列步骤:①轻敲有机玻璃板,观察铁屑分布;②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上;③闭合开关。三个步骤合理的顺序是______(填序号);
(2)经过对铁屑分布的观察,发现通电螺线管外部磁场与______磁体周围磁场分布相似;
(3)把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后,小磁针分布如图乙所示,发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转,此时的螺线管可能是向______(选填“南北”或“东西”)方向放置的;
(4)根据图丙中小磁针静止时的指向,在括号中标出电源左端的极性;
(5)未来,科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体,在月球科研站内将小磁针放在不同位置,若观察到______现象,则说明月球也是一个磁体。
37.(2025·江西·中考真题)探究通电螺线管外部磁场的方向
某组同学通过探究,已了解通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极,它们的极性可以用小磁针的指向来判定后,接着探究通电螺线管两端的极性由什么因素决定。
【猜想】
A.可能由螺线管的绕向决定
B.可能由电源正负极的接法决定
C.可能由螺线管中电流的方向决定
(注解:螺线管两接线柱和电源正负极的接法简称电源正负极的接法)
【证据】用___________将如图所示的器材连接成电路,把小磁针放在螺线管两端,闭合开关,观察并记录小磁针静止时极的指向、螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中电流的方向。如图所示,是本组同学用画图的方法呈现出的四次实验现象。
【解释】
(1)观察分析图甲、乙两图,螺线管的绕向相同,通电螺线管的同一端磁极___________;
(2)观察分析图甲、丙两图,电源正负极的接法相同,通电螺线管的同一端磁极___________;
(3)观察分析图___________两图,螺线管中电流的方向相同,通电螺线管的同一端磁极相同;
(4)分析以上证据可知,通电螺线管的极性由螺线管中___________决定,而不决定于___________,也不决定于___________。
考点七 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
38.(2025·湖北武汉·中考真题)某同学利用如图所示的装置探究什么情况下磁可以生电。下列说法正确的是( )
A.换用磁性更强的磁体,保持导线ab和磁体静止,闭合开关,电流表指针偏转
B.将导线ab换成匝数很多的线圈,保持磁体和线圈静止,闭合开关,电流表指针偏转
C.保持磁体静止,闭合开关,使导线ab从图中位置竖直向上运动,电流表指针偏转
D.保持导线ab静止,闭合开关,使磁体从图中位置水平向右运动,电流表指针偏转
39.(2025·山东济宁·中考真题)小明学习了电磁知识后,从物理学的视角对图所涉及的物理问题进行了分析。
(1)如图甲所示,在A处接入______,可探究电动机的工作原理;(填实验器材名称)
(2)在图甲的金属轨道上增加一根金属杆cd,俯视图如图乙所示(磁感线垂直纸面向外,用“·”表示);在外力的作用下,金属杆ab沿光滑金属轨道向右运动,请判断静止在光滑轨道上的金属杆cd是否运动并说明理由,判断∶______;理由∶______;
(3)电吉他中电拾音器基本结构如图丙所示,磁体附近金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,感应电流经电路放大后传送到音响发出声音,则弦振动时,线圈中的感应电流方向______(选填“变化”或“不变”)。
40.(2025·四川德阳·中考真题)电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称之美。
(1)如图甲所示,导线通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位。实验表明通电导线周围存在___________;
(2)如图乙所示为水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时,___________灯亮,控制电路中电磁铁的上端为___________极(选填“S”或“N”);
(3)如图丙所示,电路中的开关为单刀双掷开关。
①将开关掷于1,观察到导体棒运动,说明___________(选填字母);
A.电路中产生了感应电流 B.通电导体在磁场中受力的作用
②将开关掷于2,使导体棒向右运动,观察到灵敏电流计指针向左偏转;若要使灵敏电流计的指针向右偏转,可以___________(选填字母)。
A.保持磁体不动,使导体棒向左运动
B.将磁体的磁极对调,使导体棒向左运动
41.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)小丹做了一个有趣的实验,她将两个相同的玩具电机A、B的转轴用塑料管连接起来,图甲是电机A、B简易结构的示意图。
(1)如图乙所示,闭合开关S,电流通过电机B,B中线圈在磁场中会受到___________的作用转动起来,带动电机A中线圈转动,小灯泡发光。此时,电机A相当于___________(选填“用电器”“开关”或“电源”),这是利用了___________原理;
(2)若想改变电机B中线圈的转动方向,可以通过改变___________来实现;
(3)当电机B中线圈转动方向改变时,电机A中线圈的转动方向也随之改变,通过小灯泡的电流方向___________(选填“会”或“不会”)改变。在电机A所在电路中添加___________(一种器材),用来判断电路中电流方向是否改变。
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