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2023年中考物理一轮复习22个单元核心素养达标全攻略（人教版通用）
专题20 电与磁
新课标对单元知识要求
1.通过实验，认识磁场。知道地磁场。
2.通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。
3.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。
4.探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 了解电磁感应在生产生活中的应用。
单元考点解读
考点1 磁现象与磁场
1.磁性：物体吸引铁、镍、钴等物质的性质。
2.磁体：具有磁性的物体叫磁体。它有指向性：指南北。
3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。
① 任何磁体都有两个磁极，一个是北极（N极）；另一个是南极（S极）
② 磁极间的作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
4.磁化：使原来没有磁性的物体带上磁性的过程。
5.磁体周围存在着磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
6.磁场的基本性质：对入其中的磁体产生磁力的作用。
7.磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
8.磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极。（磁感线是不存在的，用虚线表示，且不相交）
9.磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。
10.地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理位置的北极附近。(地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们的交角称磁偏角，这是我国学者：沈括最早记述这一现象）
考点2 电流的磁效应
1.奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场。
2.安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）。
3.安培定则的易记易用：入线见，手正握；入线不见，手反握。大拇指指的一端是北极(N极)。
4.通电螺线管的性质：①通过电流越大，磁性越强；②线圈匝数越多，磁性越强；③插入软铁芯，磁性大大增强；④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
5.电磁铁：内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。
6.电磁铁的特点：①磁性的有无可由电流的通断来控制；②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节；③磁极可由电流方向来改变。
7.电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。它的作用可实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流。还可实现自动控制。
考点3 磁场对电流的作用
1.磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁 力的作用。是由电能转化为机械能。应用是制成电动机。
2.通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感 线方向有关。
3.直流电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力 转动的原理制成的。
考点4 电磁感应
1.电磁感应：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，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
2.产生感生电流的条件：①电路必须闭合；②只是电路的一部分导体在磁场中；③这部分导体做切割磁感线运动。
3.感应电流的方向：跟导体运动方向和磁感线方向有关。
4.电磁感应现象中是机械能转化为电能。
5.发电机的原理是根据电磁感应现象制成的。交流发电机主要由定子和转子。
6.交流电：周期性改变电流方向的电流。
7.直流电：电流方向不改变的电流。
单元例题解析
【例题1】（2022黑龙江牡丹江）下列用磁感线描述的磁场方向不正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A．地球是一个大磁体，地磁N极在地理南极附近，地磁S极在地理北极附近，磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，故A正确，A不符合题意；
BC．磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，且同名磁极相互排斥，故BC正确，BC不符合题意；
D．电流从电源正极出发，回到电源负极，根据安培定则，可知确定螺线管右端为N极，左端为S极，磁体外部磁感线是从N极到S极，故D不正确，D符合题意。故选D。
【例题2】（2022湖北宜昌）关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 这是模拟法拉第电磁感应实验的场景
B. 移走小磁针，电流的磁场消失
C. 根据这一现象的原理，制成了电磁铁
D. 将导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极
【答案】C
【解析】A．这是探究通电导体周围存在磁场，即奥斯特实验的场景，故A错误；
B．该磁场是电流的磁场，只有电路中有电流，导线周围就存在磁场，小磁针的作用是证实通电导体周围有磁场，故B错误；
C．该实验说明通电导体周围存在磁场，这种现象是电流的磁效应，根据这一现象人们发明了电磁铁，故C正确；
D．将导线断开，导线中没有电流通过，电流的磁场消失。由于受地磁场的影响，小磁针N极将指向地磁场的南极，故D错误。故选C。
【例题3】（2022江苏泰州）如图，请根据磁感线的方向，标出静止小磁针的N极和电源的正极。
【答案】如图所示
【解析】磁场外部磁感线方向从N极到S极，由图得，螺线管的左端时N极，由同名磁极相排斥，异名磁极相吸引得，小磁针的左端是N极；由右手定则 拇指表示螺线管N极方向，四指表示电流方向得，电流从螺线管的右端进入，左端流出，电路中电流从电源正极流向电源负极，则电源的右端是电源正极，左端是电源负极，如图所示。
【例题4】（2022湖北十堰）某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 _____处（选填“A”或“B”）时，_____（选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的上端是 _____极（选填“N”或“S”）。
【答案】 B 红 N
【解析】由图示知，车库积水水面到达B处时，水是导体，将金属块A和B接通，电磁铁中有电流通过，将衔铁吸下，红灯接通，发光报警。水面未达到B处时，电磁铁中没有电流通过，衔铁弹起，绿灯亮。由图示知，电磁铁有电流通过时，电流由下端流入，上端流出，据安培定则知，电磁铁的N极在上端。
【例题5】（2022江苏常州）小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（ ）
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
【答案】C
【解析】A．电动机转动方向与电流方向和磁场方向有关，调换电流方向或磁场方向，电动机的转动方向会发生变化，所以只对调电源的正、负极，电路中电流方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故A不符合题意；
B．只对调磁体的N、S极，磁场方向发生变化，所以电动机的转动方向发生变化，故B不符合题意；
C．同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极，电动机的转动方向不会发生变化，故C符合题意；
D．导线①改接G、F点，导线②改接C、E点，电动机中的电流方向发生变化，可以改变电动机的转动方向，故D不符合题意。故选C。
【例题6】（2022江苏泰州）如图甲所示是一款新式手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动电筒时，灯泡就能发光图乙所示的四个实验中能反映其工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当沿图中箭头方向来回摇动电筒时，导线中产生了感应电流，使小灯泡发光，利用的是电磁感应现象。
A．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流，是电磁感应现象，故A符合题意；
B．通电导体在磁场中受力转动，是电动机工作原理，故B不符合题意；
C．该实验是奥斯特实验，利用的是电流周围有磁场，使下方小磁针受力转动，故C不符合题意；
D．当移动滑动变阻器的滑片，电路电流发生变化，研究的是电磁铁磁性强弱与电流的关系，故D不符合题意。故选A。
电与磁单元核心素养精准达标检测试题
（满分100分，答题时间90分钟）
一、选择题（共10小题，每小题3分，共计30分）
1.（2022海南）我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的
是（ ）
A. 指南针 B. 火药
C. 造纸术 D. 印刷术
【答案】A
【解析】指南针的本质是小磁针，能够在地磁场的作用下指示南北方向，利用的是磁性材料特性。而火药、造纸术、印刷术与磁现象无关，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
2. （2022广州）放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是（ ）
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】A
【解析】由于磁场方向规定，小磁针静止时N极所指向的方向为磁感线的方向。
假设条形磁体左侧是N极，则磁感线由左端出发指向右侧，由图知道，甲丙左侧是N极，乙丁的右侧是N极，由图知道，假设不符合题意；
假设条形磁体右侧是N极，则磁感线由右端出发指向左侧，由图知道，甲丙的右侧是N极，乙丁的左侧是N极，由图知道，假设符合题意，且被涂黑S极的小磁针是甲，故A符合题意。故选A。
3. （2022哈尔滨）如图所示，闭合开关后，下列说法不正确的是（ ）
A. 电铃利用电流热效应工作
B. 电源用来提供电能
C. 导线用来连接电路元件
D. 开关用来控制电流通断
【答案】A
【解析】A．电铃的重要部件是电磁铁，利用电流的磁效应工作的，故A错误，A符合题意。
B．在电路中，电源是用来提供电能的，将其他形式的能转化成电能，故B正确，B不符合题意。
C．在电路中，导线具有良好的导电性，导线用来连接电路中的各个元件，使电路构成回路，故C正确，C不符合题意。
D．在电路中，用开关来控制电路的通断，故D正确，D不符合题意。
4. （2022湖南益阳）如图所示的螺线管，当闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A. 螺线管的左端为S极
B. 右边小磁针的N极向左偏转
C. 当滑片P右移时，螺线管的磁性会减弱
D. 改变电流方向，通电螺线管的外部磁场方向不会改变
【答案】B
【解析】AB．由安培定则可知通电螺线管的左端是N极，右端是S极，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针的N极向左偏转，故A错误，B正确；
C．滑片P向右滑动时，滑动变阻器的电阻减小，电路的电流增大，通电螺线管的磁性增强，故C错误；
D．通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，它的两端分别是N极、S极，当改变螺线管中的电流方向时，螺线管的两磁极交换位置，外部磁场方向会改变，故D错误。故选B。
5. （2022齐齐哈尔）对下列有关电和磁的四幅图描述正确的是（ ）
A. 如图甲，由小磁针静止时N极的指向可以判断b端与电源负极连接
B. 如图乙，奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，电流的磁场方向与电流方向无关
C. 如图丙，动圈式话筒与电动机工作原理相同
D. 如图丁，扬声器与发电机工作原理相同
【答案】A
【解析】A．小磁针的右端是N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，螺线管的左端是S极，右端是N极，根据右手螺旋定则可知，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管产生的磁场N极，可知电流从a端流入b端流出，故b端与电源负极连接，故A正确；
B．图乙为奥斯特实验的情景，可以说明通电导线周围存在磁场，而且电流的磁场方向与电流方向是有关的，故B错误；
C．动圈式话筒是膜片随着声音颤动，从而带动连在一起的线圈在磁场中作切割磁感线的运动，从而产生感应电流，与发电机工作原理相同，故C错误；
D．扬声器是利用了通电导体在磁场中受力的原理，将电信号转化为声信号，所以与电动机的原理相同，故D错误。故选A。
6. （2022江苏南通）如图所示是“探究电动机转动原理”的实验装置，闭合开关后，金属杆向左运动，要使金属杆向右运动，应采取的措施是（ ）
A. 磁场方向不变，改变电流方向
B. 同时改变电流方向和磁场方向
C. 电流大小不变，改变磁场强弱
D. 同时改变电流大小和磁场强弱
【答案】A
【解析】AB．若要让金属杆向右运动，改变金属杆的受力方向，可以改变电流方向或改变磁场方向，但不能同时改变电流方向、磁场方向，故A正确、B错误；
CD．导体受力方向与电流的大小和磁场的强弱无关，故CD错误。故选A
7. （2022广西玉林）如图所示，能说明电动机工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的，结合图中装置可逐一做出判断。
A．图中导体水平运动切割磁感线，导体中产生感应电流，这是电磁感应现象；它是发电机的原理，不是电动机的原理，故A不合题意；
B．图中电磁铁利用了电流的磁效应，不是电动机的原理，故B不合题意；
C．图中通电导线在磁场中受力而运动，是电动机的工作原理，故C符合题意；
D．图中通电后小磁针偏转，说明电流周围存在着磁场，是电流的磁效应，不是电动机的原理，故D不合题意。
8. （2022湖南益阳）下列设备中利用电磁感应原理工作的是（ ）
A. 白炽灯泡 B. 电风扇 C. 发电机 D. 洗衣机
【答案】C
【解析】A．白炽灯泡是利用灯丝通电后发热的原理制成的，即利用了电流的热效应，故A不符合题意；
BD．电风扇、洗衣机的主要部件是电动机，利用通电导体在磁场中受力的作用的原理，故BD不符合题意；
C．发电机是利用电磁感应原理，即闭合回路的部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流的现象，故C符合题意。故选C。
9. （2022黑龙江牡鸡）在初中物理的学习过程中，我们了解了许多的物理实验，其中可以揭示发电机原理的是（ ）
A. 磁场对电流的作用 B. 奥斯特实验
C. 电磁感应现象 D. 自制电磁铁
【答案】C
【解析】A．磁场对电流的作用是电动机原理，将电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．奥斯特实验原理是通电导体周围存在磁场，故B不符合题意；
C．发电机原理是闭合线圈的部分导体切割磁感线时，会产生感应电流，是电磁感应原理，故C符合题意；
D．自制电磁铁原理是通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。故选C。
10. （2022安徽）用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在坚直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（ ）
A. 导体棒ab保持静止 B. 导体棒ab向左运动
C. 导体棒ab竖直向下运动 D. 导体棒ab竖直向上运动
【答案】B
【解析】A．导体棒ab保持静止，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故A不符合题意；
B．导体棒ab向左运动，切割了磁感线会产生感应电流，故B符合题意；
C．导体棒ab竖直向下运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故C不符合题意；
D．导体棒ab竖直向上运动，没有切割磁感线，故不会产生感应电流，故D不符合题意。故选B。
二、填空题（10小题，每空1分，共21分）
1. （2022湖南株洲）如图是我国古代发明的指南针司南，能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的_______极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为通电导体周围存在_______。
【答案】 南 磁场
【解析】地球是一个大磁体，司南是一个小磁体，根据磁极间的作用判断地磁场的磁极，根据地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，指南针静止时它的南极指向地理的南方。
指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明受到磁场作用力，可以判断电流周围存在磁场。
2. （2022江苏南通）图中画出了两个磁极间的磁感线，这两个磁极都是______（选填“N”或“S”）极，图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向______（选填“上” 或“下”）。
【答案】 N 下
【解析】磁体外部的磁感线方向总是从N极出发回到S极，有图可知，两个磁极都是N极。
磁场中的小磁针的北极方向与所在位置磁感线方向相同，B点磁感线方向向下，故图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向下。
3. （2022安徽）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其极的指向如图所示。由此可知电流是从_______（选填“A”或“ B ”）端流入螺线管的。
【答案】B
【解析】小磁针左端为N极，根据磁极间的相互作用可知，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故该螺线管右端为S极，螺线管的左端为N极，根据安培定则，右手大拇指的方向为N极的指向，四指的方向即为电流的方向，故电流从B端流入。
4. （2022哈尔滨）如图所示，在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中，未闭合开关时，静止在弹簧下端的铁块质量为0.1kg，此时铁块受到弹簧的拉力是______N；闭合开关后，弹簧的长度会_______。（g=10N/kg）
【答案】 1 变长
【解析】铁块的重力
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
所以铁块受到弹簧的拉力是1N。
闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引铁块，所以弹簧的长度会变长。
5. （2022广西贵港）目前，贵港市正在打造“中国—东盟新能源电动车”生产基地，主动融入“一带一路”建设，取得了较好成效。电动车主要部件之一是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受 _______的作用；在给电动车充电过程中，是将_______能转化为化学能。
【答案】 力 电
【解析】电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用这一原理来工作的。
在给电动车充电过程中，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能。
6. （2022海南）《海南自由贸易港建设总体方案》明确提出，海南将围绕新能源汽车、智能汽车等行业来壮大先进制造业。如图所示为海马7X-E智能纯电动MPV汽车，实现该车智能化的集成电路主要材料是______（选填“半导体”或“超导体”），电动机转动是因为通电导体在______中受到力的作用。
【答案】 半导体 磁场
【解析】集成电路主要是由硅等半导体材料制成的。
根据电动机的原理可知，通电的导体在磁场中受到力的作用，所以电动机能够转动。
7. （2022江苏无锡）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对______有力的作用，利用这一原理可以制成_______机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向_______运动。
【答案】 通电导体 电动 右
【解析】通电导体在磁场中受到力的作用。铝棒在磁场中，闭合开关，铝棒通电，铝棒由静止向左运动，说明磁场对通电导体有力的作用。
电动机就是利用了通电导体在磁场中受到力的作用这一原理制成的。
对调电源正、负两极，改变了导体中电流的方向，再次闭合开关，铝棒将向与之前相反的方向运动，故铝棒向右运动。
8. （2022广西桂林）在如图所示的装置中，闭合开关后，导体在磁场中沿______（选填“左右”或“上下”）方向运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了_____机。
【答案】 左右 发电
【解析】如图所示，磁感线是竖直方向，当AB左右运动时，会切割磁感线，产生感应电流，是电磁感应现象。发电机是根据电磁感应原理制造而成。
9. （2022湖北孝感）有些小朋友玩的旱冰鞋，其内部虽然没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中，发生了电磁感应现象，产生了_______，LED灯相当于_______（选填“电源”或“用电器”）。_______（选填“发电机”或“电动机”）就是根据电磁感应的原理制成的。
【答案】 感应电流 用电器 发电机
【解析】旱冰鞋内部虽然没有电池,但存在着磁场，旱冰鞋的轮子滚动时做切割磁感线的运动，使得旱冰鞋的内部产生了感应电流，这一现象叫做法拉第电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的。而LED灯在发光的过程中消耗了电能，所以是用电器。
10. （2022黑龙江绥化）如图所示的通电螺线管N极在_______端（选填“A”或“B”）。发电机是利用_______的原理发电的。
【答案】 B 电磁感应
【解析】通电螺线管的N、S极判断应用右手螺旋定则，用右手握住螺线管，使四指弯曲方向与螺线管中电流方向一致，则大拇指所指一端为通电螺线管的N极，图中电流从螺线管的左端流入，从螺线管的右端流出，根据右手螺旋定则可得通电螺线管N极在B端。
发电机将机械能转换成电能是利用电磁感应原理制成的。
三、作图题（本大题有3小题，每小题各4分，共12分）
1. （2022江苏常州）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态.请在图中标出：①磁感线点处的磁场方向；②小磁针的极。
【答案】
【解析】在磁体外部，磁感线是从N极出发回到S极，故条形磁铁的磁感线由左侧指向右侧，A点处磁场方向指向S极；小磁针处于静止状态，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的原理，小磁针的左端为S极，右端为极，如图所示。
2.（2022江苏无锡）根据图丙中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性（“+”或“-”）。
【答案】如图所示。
【解析】由图可知，小磁针左侧为S极，右侧为N极，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极，磁体外部的磁感线由N极指向S极，根据安培定则，伸出右手握住通电螺线管，大拇指指向通电螺线管的N极，四根手指所指方向为电流方向，由此可知，电源左侧为正极，如图所示。
3. （2022湖南邵阳）如图为一种电磁仪表的部分装置，闭合开关后，磁铁N极向上转动（如箭头所示）。请在括号中标出电池的“+””-”极。
【答案】
【解析】由题意可知，磁铁N极向上转动，说明电磁铁对其有斥力作用，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的上端为N极；根据安培定则，电流从电磁铁的下端流入，所以电源的左端为“+”极，右端为“-”极。
四、实验探究题（本大题有3小题，共计22分）
1. （6分）（2022河南）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与_______磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法：_________；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的_______有关。
【答案】 （1）条形 （2）见解析（3）方向
【解析】（1）通过实验，画出通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极。
（2）在地磁场的作用下，小磁针静止时，指向北方的一端即为磁体的N极，另外一端即为S极。
（3）如果改变螺线管中的电流方向，发现小磁针的指向对调，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。
2.（8分） （2022海南）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是_______极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引______的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是_______；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：_______。
【答案】（1）S 更少 （2）电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强（3） 电铃
【解析】（1）由图甲可知，铁钉表面的电流方向向右，根据安培定则可知，钉尾为N极，顶尖为S极。
当滑动变阻器的滑片向右端滑动时，电路中的电阻变大，则电流变小，即由铁钉组成的电磁铁磁性减弱，则吸引的大头针数量会更少。
（2）由图乙可知，电磁铁A和B串联，则电路中的电流相等，因为电磁铁B的线圈匝数多，所以吸引的大头针多，则说明电流相同时，匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）电磁铁在生活中应用广泛，如电铃，电磁起重机等等。
3.（8分）（2022湖南衡阳）如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中：
序号 实验操作 电流表指针偏转情况
1 保持导体与磁体静止 不偏转
2 保持磁体静止，导体水平向左切割磁感线 向右偏转
3 保持磁体静止，导体水平向右切割磁感线 向左偏转
…
（1）比较1、2（或1、3）实验想象可知，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；
（2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：_______；（选填字母）
A．使用磁性更强的磁体
B．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向
C．上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是_______能转化为电能：
（4）如果将电流表换成_______，可以探究磁场对通电导体的作用。
【答案】 （1）切割磁感线 （2）B （3）机械 （4）电源
【解析】（1）比较1、2（或1、3）实验现象可知，保持磁体和导体不动，电路中不会产生感应电流，但是保持磁体不动，导体水平切割磁感线时会产生感应电流，故可得出闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时电路中就会产生感应电流。
（2）感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关，所以想要改变感应电流的方向，可以只上下调换磁极，或者只改变导体水平运动的方向，如果上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向，感应电流的方向不会发生变化。
故选B。
（3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时电路中就会产生感应电流，所以是机械能转化为电能。
（4）如果将电流表换成电源，则构成一个完整的闭合回路，这样可以探究磁场对通电导体的作用。
六、综合计算题（15分）
1. （2022湖北孝感）图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示，它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。求：
（1）将5×10-3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/（kg·℃）；
（2）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率；
（3）控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100 时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80 时，对应的加热温度设定为多少？
【答案】（1） 900J ；（2）11W；（3）200℃
【解析】（1）需要吸收的热量
（2）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联，R1的电流为
指示灯支路电流为
指示灯支路消耗的功率
（3）如图乙所示，R2、R3串联在电路中，当温度达到150℃时，如图丙，R2阻值为30Ω，此时总电阻为
此时电流为I′，衔铁向上弹起，当R3调为80Ω时，要使衔铁向上弹起，则电流为I′，则总电阻为130Ω
R2阻值为
查图丙可得，加热温度设定为200℃。
答：（1）需要吸收的热量为900J；
（2）指示灯支路消耗的功率为11W；
（3）加热温度设定为200℃。
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2023年中考物理一轮复习22个单元核心素养达标全攻略（人教版通用）
专题20 电与磁
新课标对单元知识要求
1.通过实验，认识磁场。知道地磁场。
2.通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。
3.通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。
4.探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 了解电磁感应在生产生活中的应用。
单元考点解读
考点1 磁现象与磁场
1.磁性：物体吸引铁、镍、钴等物质的性质。
2.磁体：具有磁性的物体叫磁体。它有指向性：指南北。
3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。
① 任何磁体都有两个磁极，一个是北极（N极）；另一个是南极（S极）
② 磁极间的作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
4.磁化：使原来没有磁性的物体带上磁性的过程。
5.磁体周围存在着磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
6.磁场的基本性质：对入其中的磁体产生磁力的作用。
7.磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
8.磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极。（磁感线是不存在的，用虚线表示，且不相交）
9.磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。
10.地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理位置的北极附近。(地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们的交角称磁偏角，这是我国学者：沈括最早记述这一现象）
考点2 电流的磁效应
1.奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场。
2.安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）。
3.安培定则的易记易用：入线见，手正握；入线不见，手反握。大拇指指的一端是北极(N极)。
4.通电螺线管的性质：①通过电流越大，磁性越强；②线圈匝数越多，磁性越强；③插入软铁芯，磁性大大增强；④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
5.电磁铁：内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。
6.电磁铁的特点：①磁性的有无可由电流的通断来控制；②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节；③磁极可由电流方向来改变。
7.电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。它的作用可实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流。还可实现自动控制。
考点3 磁场对电流的作用
1.磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁 力的作用。是由电能转化为机械能。应用是制成电动机。
2.通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感 线方向有关。
3.直流电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力 转动的原理制成的。
考点4 电磁感应
1.电磁感应：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，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
2.产生感生电流的条件：①电路必须闭合；②只是电路的一部分导体在磁场中；③这部分导体做切割磁感线运动。
3.感应电流的方向：跟导体运动方向和磁感线方向有关。
4.电磁感应现象中是机械能转化为电能。
5.发电机的原理是根据电磁感应现象制成的。交流发电机主要由定子和转子。
6.交流电：周期性改变电流方向的电流。
7.直流电：电流方向不改变的电流。
单元例题解析
【例题1】（2022黑龙江牡丹江）下列用磁感线描述的磁场方向不正确的是（ ）
A. B. C. D.
【例题2】（2022湖北宜昌）关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 这是模拟法拉第电磁感应实验的场景
B. 移走小磁针，电流的磁场消失
C. 根据这一现象的原理，制成了电磁铁
D. 将导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极
【例题3】（2022江苏泰州）如图，请根据磁感线的方向，标出静止小磁针的N极和电源的正极。
【例题4】（2022湖北十堰）某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 _____处（选填“A”或“B”）时，_____（选填“绿”或“红”）灯发光报警，此时电磁铁的上端是 _____极（选填“N”或“S”）。
【例题5】（2022江苏常州）小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（ ）
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
【例题6】（2022江苏泰州）如图甲所示是一款新式手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动电筒时，灯泡就能发光图乙所示的四个实验中能反映其工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
电与磁单元核心素养精准达标检测试题
（满分100分，答题时间90分钟）
一、选择题（共10小题，每小题3分，共计30分）
1.（2022海南）我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的
是（ ）
A. 指南针 B. 火药
C. 造纸术 D. 印刷术
2. （2022广州）放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是（ ）
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
3. （2022哈尔滨）如图所示，闭合开关后，下列说法不正确的是（ ）
A. 电铃利用电流热效应工作
B. 电源用来提供电能
C. 导线用来连接电路元件
D. 开关用来控制电流通断
4. （2022湖南益阳）如图所示的螺线管，当闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A. 螺线管的左端为S极
B. 右边小磁针的N极向左偏转
C. 当滑片P右移时，螺线管的磁性会减弱
D. 改变电流方向，通电螺线管的外部磁场方向不会改变
5. （2022齐齐哈尔）对下列有关电和磁的四幅图描述正确的是（ ）
A. 如图甲，由小磁针静止时N极的指向可以判断b端与电源负极连接
B. 如图乙，奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，电流的磁场方向与电流方向无关
C. 如图丙，动圈式话筒与电动机工作原理相同
D. 如图丁，扬声器与发电机工作原理相同
6. （2022江苏南通）如图所示是“探究电动机转动原理”的实验装置，闭合开关后，金属杆向左运动，要使金属杆向右运动，应采取的措施是（ ）
A. 磁场方向不变，改变电流方向
B. 同时改变电流方向和磁场方向
C. 电流大小不变，改变磁场强弱
D. 同时改变电流大小和磁场强弱
7. （2022广西玉林）如图所示，能说明电动机工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
8. （2022湖南益阳）下列设备中利用电磁感应原理工作的是（ ）
A. 白炽灯泡 B. 电风扇 C. 发电机 D. 洗衣机
9. （2022黑龙江牡鸡）在初中物理的学习过程中，我们了解了许多的物理实验，其中可以揭示发电机原理的是（ ）
A. 磁场对电流的作用 B. 奥斯特实验
C. 电磁感应现象 D. 自制电磁铁
10. （2022安徽）用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在坚直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（ ）
A. 导体棒ab保持静止 B. 导体棒ab向左运动
C. 导体棒ab竖直向下运动 D. 导体棒ab竖直向上运动
二、填空题（10小题，每空1分，共21分）
1. （2022湖南株洲）如图是我国古代发明的指南针司南，能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的_______极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为通电导体周围存在_______。
2. （2022江苏南通）图中画出了两个磁极间的磁感线，这两个磁极都是______（选填“N”或“S”）极，图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向______（选填“上” 或“下”）。
3. （2022安徽）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其极的指向如图所示。由此可知电流是从_______（选填“A”或“ B ”）端流入螺线管的。
4. （2022哈尔滨）如图所示，在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中，未闭合开关时，静止在弹簧下端的铁块质量为0.1kg，此时铁块受到弹簧的拉力是______N；闭合开关后，弹簧的长度会_______。（g=10N/kg）
5. （2022广西贵港）目前，贵港市正在打造“中国—东盟新能源电动车”生产基地，主动融入“一带一路”建设，取得了较好成效。电动车主要部件之一是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受 _______的作用；在给电动车充电过程中，是将_______能转化为化学能。
6. （2022海南）《海南自由贸易港建设总体方案》明确提出，海南将围绕新能源汽车、智能汽车等行业来壮大先进制造业。如图所示为海马7X-E智能纯电动MPV汽车，实现该车智能化的集成电路主要材料是______（选填“半导体”或“超导体”），电动机转动是因为通电导体在______中受到力的作用。
7. （2022江苏无锡）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对______有力的作用，利用这一原理可以制成_______机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向_______运动。
8. （2022广西桂林）在如图所示的装置中，闭合开关后，导体在磁场中沿______（选填“左右”或“上下”）方向运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了_____机。
9. （2022湖北孝感）有些小朋友玩的旱冰鞋，其内部虽然没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中，发生了电磁感应现象，产生了_______，LED灯相当于_______（选填“电源”或“用电器”）。_______（选填“发电机”或“电动机”）就是根据电磁感应的原理制成的。
10. （2022黑龙江绥化）如图所示的通电螺线管N极在_______端（选填“A”或“B”）。发电机是利用_______的原理发电的。
三、作图题（本大题有3小题，每小题各4分，共12分）
1. （2022江苏常州）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态.请在图中标出：①磁感线点处的磁场方向；②小磁针的极。
2.（2022江苏无锡）根据图丙中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性（“+”或“-”）。
3. （2022湖南邵阳）如图为一种电磁仪表的部分装置，闭合开关后，磁铁N极向上转动（如箭头所示）。请在括号中标出电池的“+””-”极。
四、实验探究题（本大题有3小题，共计22分）
1. （6分）（2022河南）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与_______磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法：_________；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的_______有关。
2.（8分） （2022海南）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是_______极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引______的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是_______；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：_______。
3.（8分）（2022湖南衡阳）如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中：
序号 实验操作 电流表指针偏转情况
1 保持导体与磁体静止 不偏转
2 保持磁体静止，导体水平向左切割磁感线 向右偏转
3 保持磁体静止，导体水平向右切割磁感线 向左偏转
…
（1）比较1、2（或1、3）实验想象可知，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；
（2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：_______；（选填字母）
A．使用磁性更强的磁体
B．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向
C．上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是_______能转化为电能：
（4）如果将电流表换成_______，可以探究磁场对通电导体的作用。
六、综合计算题（15分）
1. （2022湖北孝感）图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示，它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。求：
（1）将5×10-3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/（kg·℃）；
（2）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率；
（3）控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100 时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80 时，对应的加热温度设定为多少？
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