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2024年中考物理新课标总复习一轮培优学案（广东专版）
第一部分 单元整合培优学案
第10讲 电与磁
课标要求
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。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 磁现象和磁场 ☆ 电与磁部分，广东省物理试卷里，每年考查2道题,分值为5分。一般以考查概念和规律的识记与理解为主。题型有选择、填空、作图，难度系数为0.7。2024年仍然会以这三种题型的两种出现。作图题属于必考题型。
考点2 电生磁 ☆☆☆
考点3 磁生电 ☆☆☆
☆☆☆ 代表必考点，☆☆代表常考点，☆星表示中频考点。
知识点一：磁现象 磁场
1．能够吸引铁、钴、镍等物质（吸铁性）的性质叫磁性。具有磁性的物体，叫做磁体。磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁极在磁体的两端。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的）
2．能够自由转动的磁体，静止时总指向南北方向（受地磁场作用）。指南的磁极叫南极，用S表示，指北的磁极叫北极，用N表示。
3．磁极间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
4．一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（磁性材料才能被磁化）。机械手表磁化后，走时不准；彩色电视机显像管磁化后，颜色失真。
5．在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到（但真实存在），叫做磁场。磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。磁场的方向：能自由转动的小磁针静止时北极所指的方向定为该点磁场的方向。
6. 磁感线：在磁场中画出的带箭头的描述磁场的曲线。磁感线上任何一点的磁场方向就是该点磁感线的切线方向。用磁感线描述磁场时，磁体外部磁感线是从N极出发，回到S极，内部从S极到N极。
注意：关于磁感线的说明
（1）磁感线是为了形象直观地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场是客观存在的。
（2）用磁感线描述磁场的方法叫做理想模型法。
（3）磁感线是封闭曲线。
（4）磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密集的地方，磁场越强。
（5）磁体周围细铁屑的排列并不是磁感线。
7. 地磁场
（1）在地球周围的空间里存在的磁场，地磁场形状和条形磁体磁场形状一样，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近。
（2）磁偏角：由宋代沈括发现。
知识点二：电生磁
1．电流的磁效应——奥斯特实验。
对比甲图、乙图，可以说明：通电导线周围有磁场；
对比甲图、丙图，可以说明：电流的磁场的方向跟电流的方向有关。
2．通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
3.安培定则：用右手握螺线管，让四指指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N极。
知识点三：电磁铁 电磁继电器
1．电磁铁
（1）定义：插有铁芯的通电螺线管。
（2）判断电磁铁磁性的强弱：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
2．影响电磁铁磁性强弱的因素：① 电流大小；② 有无铁芯；③ 线圈匝数的多少。
结论（1）外形和匝数相同电磁铁，电流越大，电磁铁的磁性越强。
结论（2）电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。
结论（3）电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
3．电磁铁的优点
（1）电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制。
（2）电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。
（3）电磁铁的磁极的极性可由电流方向来改变。
4.电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。
5．电磁继电器电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。电磁继电器实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
知识点四：电动机
1．磁场对通电导线的作用
①通电导体在磁场里受到力的作用。力的方向跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直；
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。
2．电动机原理：通电线圈在磁场中因受力而发生转动。将电能转化为机械能。电动机是由转子和定子两部分组成的。换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。
3．扬声器：通电线圈在磁场中受力振动带动纸盆发声，把电信号转化为声信号。
（1）构造如图所示：永久磁体、线圈、锥形纸盆。
（2）工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用。
（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，产生不同方向的磁场，通电线圈在力的作用下来回振动，纸盆随之振动起来，发出声音。
知识点五：磁生电
1．电磁感应现象——英国物理学家法拉第发现电磁感应现象。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，这种现象叫做电磁感应.产生的电流叫做感应电流。导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。
2．发电机原理：电磁感应现象，将机械能转化为电能。发电机是由定子和转子两部分组成的。
3．从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电（DC）。电流方向周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电（AC）。在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国供生产和生活用的交流电，电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，即1s内有50个周期，交流电的方向每周期改变2次，所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。
4．动圈式话筒原理：电磁感应。把声信号转化为电信号。录/放音磁头，放音时：利用电磁感应原理把磁信号转化为电信号。录音时：利用电流的磁效应并磁化磁粉实现电信号转化为磁信号。
考点1. 磁现象和磁场
【例题1】（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。
【例题2】（2023深圳）下列现象中可以证明地磁场客观存在的是（ ）
A. 如图A两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引
B. 如图B“司南之杓，投之于地，其柢指南”
C. 如图C通电螺线管吸引铁钉
D. 如图D小白同学制作的手摇发电机
【答案】B
【解析】A．两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引，证明异名磁极相吸引，故A不符合题意；
B．“司南之杓，投之于地，其柢指南”，杓的柄始终指南是受到地磁场的作用，证明地磁场客观存在，故B符合题意；
C．通电螺线管吸引铁钉，证明电流具有磁效应，故C不符合题意；
D．手摇发电机证利用电磁感应现象，证明导体切割磁感线，能产生感应电流，故D不符合题意。
故选B。
【变式训练1】（2023广东二模）我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（ ）
A．“慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性
B．罗盘周围的磁感线真实存在且可见
C．司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用
D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
【答案】C
【解析】A．磁石是磁体的一种，具有磁性，故A错误；
B．磁感线是假象的分布在磁体周围的曲线，不是真实存在的，故B错误；
C．地球本身是一个巨大的磁体，指南针能指南北，是因为受到地磁场的作用，故C正确；
D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼也是磁体的一种，任何磁体都有两个磁极，故D错误。
故选C。
【变式训练2】（2021广东一模）在地球上，对列车速度影响较大的因素除了自身的动力外，还有车与轨道间的______力。我国在超高速磁悬浮领域的技术全球领先，磁悬浮列车利用______实现列车与轨道之间的悬浮。杭州距上海约，未来中国超级高铁的速度可达，只需要_____即可到达。
【答案】 摩擦 磁极之间的相互作用规律 12
【解析】列车行驶时，车轮和轨道之间存在摩擦力，摩擦力的大小会对列车行驶的速度有较大的影响。
磁悬浮列车利用磁极之间的相互作用规律，即同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引，来实现列车与轨道之间的悬浮，减小摩擦力，提高速度。
根据公式可得，超级高铁列车从杭州到上海的时间为
考点2. 电生磁与磁场对通电导体有力的作用
【例题1】（2023广东省） 如题图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针_______极指南；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在_______；断开电路，小磁针_______（选填“会”或“不会”）回到原来位置。
【答案】 S 磁场 会
【解析】地球本身是个磁体，地球周围存在磁场，地磁北极在地理南极附近，根据异名磁极相互吸引的特性，静止时，在地磁场的作用下，小磁针的南极指向地磁北极，即地理南极。
当导线与电池接触时，形成闭合回路，导线中有电流通过，此时，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。
断开电路，电路中没有电流通过，小磁针在地磁场的作用下会回到原来的位置。
【例题2】（2022广东）如图所示，画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。
【答案】如图所示。
【解析】由图可知，电流从正极出发，回到负极，根据安培定则可知，右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向，即通电螺线管的右端为N极，磁感线由N极出发，回到S极。
【例题3】 （2023广东省广州）用电动机竖直提升重物。
（1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（ ）
A.MN段动能不变 B.MN段机械能不变
C.NO段机械能增大 D.OP段重力势能减小
（2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图2所示位置，则（ ）
A.图1中流过ab边电流方向是从b到a
B.图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C.图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
【答案】 （1）C （2） D
【解析】（1）A．动能与质量、速度有关，质量、速度越大，动能越大。MN段速度增大，质量不变，动能增大，故A不符合题意；
B．MN段动能增大，同时高度升高，质量不变，重力势能增大，所以机械能增大，故B不符合题意；
C．在NO段速度不变，质量也不变，动能不变，但高度升高，重力势能增大，所以在NO段机械能增大，故C符合题意；
D．OP段高度升高，质量不变，所以重力势能增大，故D不符合题意。
故选C。
（2）A．图1中，电流从正极流出，经开关，从a流向b，所以电流方向是从a到b，故A不符合题意；
B．导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，当磁场方向相同是，电流反向，导体受力也会反向，故图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故B不符合题意；
C．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，ab边的电流方向仍是从a到b，磁场方向没有发生变化，所以图2中，ab边受到磁场作用力的方向与F的相同，故C不符合题意；
D．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，cd边的电流方向仍是从c到d，与图2中ab电流方向相反，磁场方向没有发生变化，所以图2中，cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故D符合题意。故选D
【变式训练1】（2021深圳二模） 如图所示，小磁针左侧为通电螺线管，右侧为条形磁体，请根据小磁针的N极指向，标出条形磁体的磁极，并用箭头标出磁感线的方向和螺线管中的电流方向。
【答案】如图所示。
【解析】由同名磁极相排斥，异名磁极相吸引得，条形磁体的左端为N极；螺线管的右端为S极，左端为N极；磁感线方向从N极指向S极；由右手螺旋定则得，螺线管的电流中右端进入，左端流出。
【变式训练2】（2023·广州一模）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电流从导线的A端流入螺线管
B．通电螺线管的左端为N极
C．通电螺线管周围真实存在磁感线
D．改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变
【答案】B
【解析】AB．由图可知，小磁针的左侧为N极，右侧为S极，根据异名磁极相互吸引，则可知螺线管的左侧为N极，右侧为S极，则根据安培定则可知，电流是从B端流入螺线管的，故A错误，B正确；
C．磁感线是人为引入的，不是真实存在，故C错误；
D．电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关，改变导线中电流大小，通电螺线管磁性强弱会改变，故D错误。故选B。
【变式训练3】（2023·深圳二模）如图是我国自主研发的电磁发射器，它是利用磁场对电流的作用把弹丸发射出去，下列设备中与电磁发射器的工作原理相同的是（ ）
A．发电机 B．电铃 C．司南 D．电动机
【答案】D
【解析】A．发电机是根据电磁感应的原理制成的，故A不符合题意；
B．电铃的主要装置是电磁铁，主要利用了电流的磁效应，故B不符合题意；
C．司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用，故C不符合题意；
D．电动机的原理是通电导体在磁场中受力而运动，即磁场对电流的作用，故D符合题意。
故选D。
考点3. 磁生电
【例题】（2023广东省）如题图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（ ）
A. 线圈不动，磁铁快速向上 B. 线圈不动，磁铁快速向下
C. 磁铁不动，线圈快速向上 D. 线圈和磁铁同时同速向上
【答案】D
【解析】A．线圈不动，磁铁快速向上，闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故A不符合题意；
B．线圈不动，磁铁快速向下，闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故B不符合题意；
C．磁铁不动，线圈快速向上，闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故C不符合题意；
D．线圈和磁铁同时同速向上，线圈和磁铁保持相对静止，闭合回路的磁通量不会发生变化，不会产生感应电流，电流计指针不会发生偏转，故D符合题意。故选D。
【变式训练1】（2022广州）某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1
（1）该LED在两次实验中发光情况如图2所示，两次实验线圈均在转动，线圈1烦时针转动，由此可知线圈2___________转动（选填“顺时针”“逆时针”）。
（2）如图3，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向_________（选填“不变”“变化”），该磁场可能的分布包括图4中哪些选项_____？
【答案】（1）顺时针 （2）变化 ①③④
【解析】（1）某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1，电流方向不同，LED灯发光颜色不同，由图可知，两次灯光颜色不同，证明线圈中的电流方向不同，而电流方向和磁场方向和线圈转动方向有关，两图中磁场方向不同，故线圈转动方向相同，这样会导致电流方向不同。故线圈也顺时针转动。
（2）电流方向不同，LED灯发光颜色不同，LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向变化。
由电磁感应现象可知，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，所以①③④符合题意，②不符合题意。
故选①③④。
【变式训练2】（2022广东三模）如图，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是（ ）
A．断开开关，导体AB竖直上下运动
B．断开开关，导体AB水平左右运动
C．闭合开关，导体AB竖直上下运动
D．闭合开关，导体AB水平左右运动
【答案】D
【解析】电磁感应实验中，闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，电路中有感应电流，能使电流表指针发生偏转；
AB．断开开关，不能构成闭合电路，导体AB无论怎样运动都不能产生感应电流，故AB不符合题意；
C．闭合开关，导体AB竖直上下运动，不切割磁感线，不能产生感应电流，故C不符合题意；
D．闭合开关，导体AB水平左右运动，切割磁感线，能产生感应电流，故D符合题意。故选D。
1.电动机原理：通电线圈在磁场中受力转动，把电能转化成机械能。外电路有电源。
2.发电机原理：电磁感应，把机械能转化成电能，外电路无电源.
1. 磁体S极指南(地理南级，地磁北极，平常说的是地理的两极)、N极指北。
2. 磁盘、硬盘应用了磁性材料，光盘没有应用磁性材料。
考点1. 磁现象和磁场
【对点训练】
1. （2023北京）条形磁体周围的磁场情况如图所示，则条形磁体的左端是________极。
【答案】N
【解析】条形磁体周围的磁场是从N极出发，回到S极，所以条形磁体的左端是N极。
2．（2023江苏无锡）磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向。
【答案】
【解析】根据磁极之间的相互作用规律可知，小磁针左侧磁体为N极，右侧磁体为S极，磁感线从N极指向S极
3．（2023山西）在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．树叶尖端指向地磁南极
B．指南针的“N”应标注在树叶尖端
C．树叶周围存在磁场和磁感线
D．若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引
【答案】D
【解析】A．对地球是一个大的磁体，地球和自制指南针的磁场相互作用，树叶尖端指向地磁北极，地理的南极，故A错误；
B．树叶尖端指向地理的南极，指南针的“S”应标注在树叶尖端，故B错误；
C．树叶上放有自制指南针，因此树叶周围存在磁场，磁感线是为了描述磁场而画出的线，实际并不存在，故C错误；
D．树叶的尖端是指南针的S极，若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引，故D正确。故选D。
考点2. 电生磁与磁场对通电导体有力的作用
【对点训练】
1. （2023湖北随州）五一假期小聪和父母到随州大洪山旅游，茂密森林里丰富的物种深深地吸引着他们，可走着走着迷路了。小聪镇定地找出电池和导线在一根短木棒上密密匝匝地绕制成通电螺线管，又找来一个塑料圆盘用几根细线悬吊起来，然后将螺线管放在这个可以自由水平转动的圆盘上。小聪依靠这个自制装置的引导成功地走出了森林。如图是小聪的自制指南针，图中规定了通电螺线管的N极，请用笔画线代替导线画出绕线（画3匝示意即可）并在螺线管周图画出一条磁感线。
【答案】如图所示。
【解析】自制指南针静止时，右端为N极，下左端为S极，根据右手定则，伸出右手，使右手大拇指指向通电螺线管的N极（右端），则四指曲所指的方向为电流的方向。如图所示。
2. （2022深圳）以下属于电动机工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】A．图中有电源，线圈中有电流，原理是通电导体在磁场中会转动，是电动机原理，故A符合题意；
B．由图可知，该装置中若线圈转动，会做切割磁感线而产生感应电流，是发电机原理图，不属于电动机的原理，故B不符合题意；
C．由图可知，电路中有电源，是研究通电导体受到磁场力的作用发生运动的，属于电动机的原理，故C符合题意；
D．由图可知，在外力作用下使导体左右移动，切割磁感应线，则电流表指针发生偏转，说明此时有感应电流产生，这是电磁感应现象，属于发电机的原理，故D不符合题意。故选AC。
3. （2023齐齐哈尔）下列有关电与磁的描述，正确的是（ ）
A. 甲图：根据安培定则，大拇指所指的那端为通电螺线管的S极
B. 乙图：电磁继电器就是用永磁体控制工作电路的一种开关
C. 丙图：通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理
D. 丁图：导线左右往复运动过程中，产生的感应电流方向不变
【答案】C
【解析】A．图甲中电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知大拇指所指的那端为通电螺线管的N极，故A错误；
B．电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，不是用永磁体控制工作电路的一种开关，故B错误；
C．图丙中给线圈通电后，线圈在磁场中受力转动，电动机是根据此原理制成的，故C正确；
D．感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，导体AB左右往复运动，说明导体切割磁感线的方向在变化，产生的感应电流方向发生变化，故D错误。故选C。
4．（2023·辽宁大连）小磁针静止时的指向如图所示，请标出通电螺线管的N极，并在括号中标出电源的“+”、“-”极。
【答案】如图所示：
【解析】由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针静止时，与小磁针N极靠近的螺线管的左端是S极，右端为N极；根据图示的线圈绕向和螺线管的N、S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右端流入，左端流出，因此电源的右端是正极，左端为负极，如下图所示：
5．（2023江苏扬州）如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（ ）
A．只提高电源电压
B．只将滑片P向左移动
C．只增加螺线管线圈的匝数
D．只将铁芯换成同规格的铜芯
【答案】D
【解析】A．只提高电源电压，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故A不符合题意；
B．只将滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故B不符合题意；
C．只增加螺线管线圈的匝数，在电流一定时，电磁铁磁性增强，可以吸引更多的大头针，故C不符合题意；
D．只将铁芯换成同规格的铜芯，由于铜不能被磁化，电磁铁磁性将减弱，不能吸引更多大头针，故D符合题意。故选D。
考点3. 磁生电
【对点训练】
1.（2021深圳）旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮子发光的原理相同的是（ ）
A. ①通电导线在磁场受到了力的作用 B. ②动圈式话筒
C. ③电磁继电器 D. ④奥斯特实验
【答案】B
【解析】旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动，产生感应电流，属于电磁感应现象。
A．①中线圈在磁场中转动，应用通电导线在磁场受到了力的作用，故A不符合题意；
B．②中动圈式话筒的工作原理是电磁感应原理，故B符合题意；
C．③中电磁继电器利用电流的磁效应工作的，故C不符合题意；
D．④中奥斯特实验说明通电导体周围存在磁场，故D不符合题意。
2. （2022广东）图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分。当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，会产生感应电流，而ABC导体都在切割磁感线，而只有D顺着磁感线运动，不会切割磁感线，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
3. （2023深圳二模）关于如图所示的实验，下列说法正确的是（ ）
A. 该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用”
B. 导线ab运动时将电能转化为机械能
C. 导线ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针一定偏转
D. 导线ab水平向左运动时，灵敏电流计指针一定偏转
【答案】D
【解析】A．该装置是研究电磁感应的现象实验装置，图中电流计是否发生偏转反映了是否有感应电流产生，故A错误；
B．ab棒运动时，具有机械能，产出感应电流时，电路中具有电能，产生感应电流的过程是机械能转化为电能的过程，故B错误。
CD．产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，电路中产生感应电流。当ab棒在图中位置水平左右运动时，符合产生感应电流的条件，电路中有感应电流产生，灵敏电流计的指针发生偏转；当ab棒在图中位置竖直上下运动时，没有切割磁感线，因此不会产生感应电流，电流表指针不会发生偏转；故D正确，C错误；故选D。
【重点训练】
1. （2023福建省）在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（ ）
A. 指南针 B. 火药 C. 印刷术 D. 造纸术
【答案】A
【解析】地球的周围存在磁场，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，由于异名磁极相互吸引，故指南针静止时指向南方的是它的S极，指向北方的是它的N极，指南针利用了磁性材料的特性：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；而火药、造纸术和印刷术都没有用到磁性材料，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
2. （2023湖南长沙）下图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作时将电能转化为______能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是________（写一条合理方法即可）。
【答案】 机械 改变电流方向
【解析】电动机工作时，需要消耗电能，同时电动机转动，可知将电能转化为机械能。
改变电动机的转动方向的有两种方法：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，改变磁场的方向。
3.（2023甘肃威武） 如图所示的现象中，下列说法不正确的是（ ）
A. 图甲中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互吸引
B. 图乙中，放在通电导线下方的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C. 图丙中，导体运动时灵敏电流计指针发生偏转，说明利用磁场可以产生电流
D. 图丁中，闭合开关后，向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性会减弱
【答案】A
【解析】A．由电荷间的作用规律可知，图甲中，验电器的金属箔片张开，是因为同种电荷相互排斥，故A错误，符合题意；
B．图乙中，放在通电导线下方的小磁针发生偏转，是因为电流的磁效应，说明电流周围存在磁场，故B正确，不符合题意；
C．图丙中，导体做切割磁感线运动时，灵敏电流计指针发生偏转，是电磁感应现象，说明利用磁场可以产生电流，故C正确，不符合题意；
D．图丁中，闭合开关后，向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性会减弱，故D正确，不符合题意。故选A。
4.（2023甘肃威武） 小明用自制电磁小船放在水中判断方向，如图所示，开关S闭合前，小船船头（右端）指向东边。闭合开关S，电磁小船的船头（右端）为电磁铁的_______极（选填“N”或“S”）；船头在地磁场的作用下，将________偏转（选填“顺时针”或“逆时针”）。
【答案】 S 顺时针
【解析】由图中可知，闭合开关后，电流从螺线管的右端流入，左端流出，故由安培定则可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极。
由地磁场的特点可知，地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近，故由磁极间的相互作用规律可知，船头在地磁场的作用下，将顺时针偏转。
5. （2023北京）（1）小京用图甲所示的装置进行实验，闭合开关的瞬间，观察到小磁针______的现象，说明电流周围存在磁场；
（2）小京用图乙所示的装置进行实验，其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，如图乙所示；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向左偏转，如图丙所示。小京探究的问题是：______。
【答案】 发生偏转 感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关
【解析】（1）如图，闭合开关的瞬间，导线中有电流通过，由于通电导线周围存在磁场，小磁针受到电流的磁场作用而发生偏转。
（2）保持磁场方向不变，改变导体切割磁感线的方向，灵敏电流计指针偏转方向也发生改变，说明感应电流方向发生改变，所以小京探究的问题是感应电流的方向与金属棒切割磁感线运动的方向是否有关。
【难点训练】
1.（2023广西） 如图所示，导体ab沿竖直方向运动，灵敏电流计指针_______偏转；若导体ab沿v方向运动，灵敏电流计指针_______偏转。（两空均选填“会”或“不会”）
【答案】 不会 会
【解析】由图可知，蹄形磁体的上边是N极，下边是S极，两极间的磁场方向是从上到下，若让导体ab沿竖直方向运动，导体不会切割磁感线，故不会产生感应电流，灵敏电流计的指针将不会偏转。
若导体ab沿v方向运动，切割磁感线，所以会产生感应电流，灵敏电流计的指针将会偏转。
2. （2023湖南株洲）根据人教版初中物理教材电与磁内容绘制的知识结构如图甲所示。
（1）图甲中A为发电机的原理，即______；B为广播、移动电话传递信息的载体，即______；
（2）图乙为两个磁极间的磁感线分布情况。根据磁感线的方向可知，这是一对______（填“同名”或“异名”）磁极，位于图中C点的小磁针静止时北极指向______（填“上”或“下”）方。
【答案】（1）电磁感应 电磁波 （2）同名 上
【解析】（1）发电机是根据电磁感应原理制成的。图甲中A为发电机的原理，即电磁感应。
电磁波可以传递各种信息，广播、电视、移动电话都是利用电磁波传递信息的。
（2）根据磁体外部，磁感线是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极，故图乙中两个磁极都是N极，是一对同名磁极；某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向，所以C点的小磁针静止时北极所指的方向向上。
3. （2023河南省）如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置，当水位未达到金属块M时，灯泡不亮。水位达到金属块M时，灯泡亮，则接线柱C应与________（选填“A”或“B”）相连。已知灯泡的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流是_________A。通电1min，灯泡消耗的电能是________J。
【答案】 B 0.5 360
【解析】金属块是导体，水位达到金属块M时，通电螺线管所在电路接通，电路中的电流增大，衔铁下移，与B接触，灯泡所在电路接通，灯泡发光，故接线柱C与B连接。
灯泡的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流
通电 1min ，灯泡消耗的电能
W=Pt=6W×1×60s=360J
4．（2023湖北宜昌）如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是（ ）
A．发电机是利用电流的磁效应来工作的
B．发电机将电能转化为了机械能
C．线圈转得越快，小灯泡越亮
D．如果将小灯泡换成如图乙的电流表，指针一直偏向右边
【答案】C
【解析】A．发电机的工作原理是电磁感应，不是利用电流的磁效应，故A错误；
B．发电机消耗机械能获得电能，是将机械能能转化为了电能，故B错误；
C．发电机线圈转得越快，切割磁感线的速度就越大，则产生的感应电流越大，小灯泡越亮，故C正确；
D．如果将小灯泡换成如图乙的电流表，当线圈在磁场中转动做切割磁感线运动时，在前半圈和后半圈，线圈切割磁感线的方向是相反的，则产生的感应电流方向也不断交替改变，故电流表的指针会不断左右交替偏转，故D错误。故选C。
5.（2022湖南张家界）如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3=22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。（工作过程中，电源电压均保持不变），请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为 ___________（选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为___________；
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了___________℃；[c水=4.2×103J/（kg ℃），结果保留1位小数]
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至___________Ω。
【答案】（1）S极 （2）2200W （3）25.1 （4） 20
【解析】（1）电磁铁是根据电流的磁效应制成的，图甲中电流从电磁铁的上端外侧流入，由安培定则可知，线圈的下端为N极，其上端的磁极为S极。
（2）分析甲图可知，当衔铁与上方触点接通时，电路中只有R3工作，为加热状态，
当衔铁与下方触点接通时，电路中R3与R4串联，一起工作，为保温状态，加热时电热丝R3的功率为
（3）电路处于加热状态，正常工作1小时，产生热量
Q=Pt=2200W×3600s=7.92×106J
产生的热量80%被水吸收，则水吸收热量
Q吸=80%×Q=80%×7.92×106J=6.336×106J
由Q吸=cmΔt变形得，水升高的温度
（4）如果将热水器中的水温设置为60℃，此时控制电路中的电流刚好为0.2A，由可知此时控制电路的总电阻
由图像可知，60℃时R1的阻值为10Ω，则R2的阻值为
R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω
【易错点训练】
1. （2023湖南怀化）如图所示，请根据电流方向判断螺线管的磁极，标出螺线管的右端的极性（选填“N”或“S”）。
【答案】N
【解析】根据右手螺旋定则，伸出右手，大拇指撑开，其余四根手指并拢，并顺着电流的方向握住通电螺线管，大拇指指向的方向就是N极。如图所示，电源的左边是正极，故电流的方向是从左边流进的，右手的四个手指是从下往上自然弯曲的，大拇指指向右边，所以可以判定通电螺线管右边是N极。
2. （2023安徽）图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A. 螺线管F端为N极，P端为N极
B. 螺线管F端为S极、P端为S极
C. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
【答案】C
【解析】A．由图可知，电流从螺线管EF的左端流入，根据安培定则可知，E端为N极，F端为S极，故A不符合题意；
B．由图可知，电流从螺线管PQ的左端流入，根据安培定则可知，Q端为S极，P端为N极，故B不符合题意；
CD．由题意知，闭合开关，此时从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动；线圈受力转动的方向与磁场方向和电流方向有关，若将电源的正负极对调，则螺线管中电流方向与原来反向，根据安培定则可知，螺线管的磁极改变，且电动机线圈中的电流方向与原来相反向，则线圈受到磁场力的方向不会发生改变，即从O点沿转轴观察，线圈仍顺时针转动，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
3．（2023湖北黄冈）如图是动圈式话筒内部结构图，对着话筒说话时，声带 发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的 （选填“音调”或“响度”）。线圈切割磁感线运动的过程中，将 能转化为电能。
【答案】 振动 响度 机械
【解析】[1][2][3]对着话筒说话时，声带振动产生声音，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，线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，使声音的响度变大，线圈切割磁感线运动的过程中，消耗机械能，产生电能，将机械能转化为电能。
考情分析
夯实基础
知识清单
技巧点拨
易错提醒
真题对点练练对点练
提分培优练
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2024年中考物理新课标总复习一轮培优学案（广东专版）
第一部分 单元整合培优学案
第10讲 电与磁
课标要求
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。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 磁现象和磁场 ☆ 电与磁部分，广东省物理试卷里，每年考查2道题,分值为5分。一般以考查概念和规律的识记与理解为主。题型有选择、填空、作图，难度系数为0.7。2024年仍然会以这三种题型的两种出现。作图题属于必考题型。
考点2 电生磁 ☆☆☆
考点3 磁生电 ☆☆☆
☆☆☆ 代表必考点，☆☆代表常考点，☆星表示中频考点。
知识点一：磁现象 磁场
1．能够吸引铁、钴、镍等物质（吸铁性）的性质叫____。具有磁性的物体，叫做_____。磁体上磁性最强的部分叫____。磁极在磁体的两端。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的）
2．能够自由转动的磁体，静止时总指向南北方向（受地磁场作用）。指南的磁极叫____，用___表示，指北的磁极叫___，用____表示。
3．磁极间的相互作用：同名磁极互相____，异名磁极互相____。
4．一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做______（磁性材料才能被磁化）。机械手表磁化后，走时不准；彩色电视机显像管磁化后，颜色失真。
5．在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到（但真实存在），叫做____。磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过___而发生的。磁场的方向：能自由转动的小磁针静止时____所指的方向定为该点磁场的方向。
6. 磁感线：在磁场中画出的带箭头的描述磁场的曲线。磁感线上任何一点的磁场方向就是该点磁感线的切线方向。用磁感线描述磁场时，磁体外部磁感线是从N极出发，回到S极，内部从S极到N极。
注意：关于磁感线的说明
（1）磁感线是为了形象直观地描述磁场而引入的带方向的曲线，_____客观存在的。但____是客观存在的。
（2）用磁感线描述磁场的方法叫做______法。
（3）磁感线是______曲线。
（4）磁感线的疏密程度表示磁场的_____，磁感线越密集的地方，磁场越强。
（5）磁体周围细铁屑的排列并不是磁感线。
7. 地磁场
（1）在地球周围的空间里存在的磁场，地磁场形状和条形磁体磁场形状一样，地磁场的____极在地理南极附近，地磁场的___极在地理北极附近。
（2）磁偏角：由宋代____发现。
知识点二：电生磁
1．电流的磁效应——奥斯特实验。
对比甲图、乙图，可以说明：通电导线周围有_____；
对比甲图、丙图，可以说明：电流的磁场的方向跟_____的方向有关。
2．通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场方向和______的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
3.安培定则：用_____手握螺线管，让四指指向螺线管中_____的方向，则大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
1．电磁铁
（1）定义：插有_____的通电螺线管。
（2）判断电磁铁磁性的强弱：根据电磁铁______来判断电磁铁磁性的强弱。
2．影响电磁铁磁性强弱的因素：① ____大小；② 有无____；③ 线圈______的多少。
结论（1）外形和匝数相同电磁铁，电流越大，电磁铁的磁性越强。
结论（2）电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。
结论（3）电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
3．电磁铁的优点
（1）电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制。
（2）电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。
（3）电磁铁的磁极的极性可由电流方向来改变。
4.电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。
5．电磁继电器电磁继电器是利用_____、_____电路的通断，来间接地控制_____、____电路的装置。电磁继电器实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种____。
知识点四：电动机
1．磁场对通电导线的作用
①通电导体在磁场里受到力的作用。力的方向跟磁感线方向_____，跟电流方向______；
②通电导体在磁场中受力方向，跟电流_____和磁感线_____有关。
2．电动机原理：通电线圈在磁场中因_____而发生转动。将____能转化为____能。电动机是由转子和定子两部分组成的。换向器的作用是每当线圈刚转过_____时，能自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。
3．扬声器：通电线圈在磁场中受力振动带动纸盆发声，把____信号转化为_____信号。
（1）构造如图所示：永久磁体、线圈、锥形纸盆。
（2）工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用。
（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，产生不同方向的磁场，通电线圈在力的作用下来回振动，纸盆随之振动起来，发出声音。
知识点五：磁生电
1．电磁感应现象——英国物理学家______发现电磁感应现象。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____，这种现象叫做电磁感应.产生的电流叫做感应电流。导体中感应电流的方向，跟导体的_____和____有关。
2．发电机原理：电磁感应现象，将____能转化为___能。发电机是由定子和转子两部分组成的。
3．从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电（DC）。电流方向周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电（AC）。在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国供生产和生活用的交流电，电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，即1s内有50个周期，交流电的方向每周期改变2次，所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。
4．动圈式话筒原理：_____。把声信号转化为电信号。录/放音磁头，放音时：利用电磁感应原理把磁信号转化为电信号。录音时：利用电流的磁效应并磁化磁粉实现电信号转化为磁信号。
考点1. 磁现象和磁场
【例题1】（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。
【例题2】（2023深圳）下列现象中可以证明地磁场客观存在的是（ ）
A. 如图A两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引
B. 如图B“司南之杓，投之于地，其柢指南”
C. 如图C通电螺线管吸引铁钉
D. 如图D小白同学制作的手摇发电机
【答案】B
【解析】A．两个绑着磁铁的小车他们相对的两面分别是N级和S级他们相互吸引，证明异名磁极相吸引，故A不符合题意；
B．“司南之杓，投之于地，其柢指南”，杓的柄始终指南是受到地磁场的作用，证明地磁场客观存在，故B符合题意；
C．通电螺线管吸引铁钉，证明电流具有磁效应，故C不符合题意；
D．手摇发电机证利用电磁感应现象，证明导体切割磁感线，能产生感应电流，故D不符合题意。
故选B。
【变式训练1】（2023广东二模）我国是最早用文字记载磁现象的国家之一，下列说法正确的是（ ）
A．“慈（磁）石召铁，或引之也”，说明磁石没有磁性
B．罗盘周围的磁感线真实存在且可见
C．司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用
D．鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
【答案】C
【变式训练2】（2021广东一模）在地球上，对列车速度影响较大的因素除了自身的动力外，还有车与轨道间的______力。我国在超高速磁悬浮领域的技术全球领先，磁悬浮列车利用______实现列车与轨道之间的悬浮。杭州距上海约，未来中国超级高铁的速度可达，只需要_____即可到达。
【答案】 摩擦 磁极之间的相互作用规律 12
考点2. 电生磁与磁场对通电导体有力的作用
【例题1】（2023广东省） 如题图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针_______极指南；当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在_______；断开电路，小磁针_______（选填“会”或“不会”）回到原来位置。
【答案】 S 磁场 会
【解析】地球本身是个磁体，地球周围存在磁场，地磁北极在地理南极附近，根据异名磁极相互吸引的特性，静止时，在地磁场的作用下，小磁针的南极指向地磁北极，即地理南极。
当导线与电池接触时，形成闭合回路，导线中有电流通过，此时，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。
断开电路，电路中没有电流通过，小磁针在地磁场的作用下会回到原来的位置。
【例题2】（2022广东）如图所示，画出通电螺线管中的电流方向和它外部磁感线a的方向。
【答案】如图所示。
【解析】由图可知，电流从正极出发，回到负极，根据安培定则可知，右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指方向，即通电螺线管的右端为N极，磁感线由N极出发，回到S极。
【例题3】 （2023广东省广州）用电动机竖直提升重物。
（1）图1中重物上升过程经过M、N、O、P点，其速度在MN段不断增大，在NO段不变，在OP段不断减小，忽略空气阻力，则重物在（ ）
A.MN段动能不变 B.MN段机械能不变
C.NO段机械能增大 D.OP段重力势能减小
（2）图1中ab边所受磁场的作用力为F。把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，线圈abcd转至图2所示位置，则（ ）
A.图1中流过ab边电流方向是从b到a
B.图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相同
C.图2中ab边受到磁场作用力的方向与F的相反
D.图2中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反
【答案】 （1）C （2） D
【解析】（1）A．动能与质量、速度有关，质量、速度越大，动能越大。MN段速度增大，质量不变，动能增大，故A不符合题意；
B．MN段动能增大，同时高度升高，质量不变，重力势能增大，所以机械能增大，故B不符合题意；
C．在NO段速度不变，质量也不变，动能不变，但高度升高，重力势能增大，所以在NO段机械能增大，故C符合题意；
D．OP段高度升高，质量不变，所以重力势能增大，故D不符合题意。
故选C。
（2）A．图1中，电流从正极流出，经开关，从a流向b，所以电流方向是从a到b，故A不符合题意；
B．导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关，当磁场方向相同是，电流反向，导体受力也会反向，故图1中cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故B不符合题意；
C．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，ab边的电流方向仍是从a到b，磁场方向没有发生变化，所以图2中，ab边受到磁场作用力的方向与F的相同，故C不符合题意；
D．把电源的正负极对调再接入电路，闭合开关，cd边的电流方向仍是从c到d，与图2中ab电流方向相反，磁场方向没有发生变化，所以图2中，cd边受到磁场作用力的方向与F的相反，故D符合题意。故选D
【变式训练1】（2021深圳二模） 如图所示，小磁针左侧为通电螺线管，右侧为条形磁体，请根据小磁针的N极指向，标出条形磁体的磁极，并用箭头标出磁感线的方向和螺线管中的电流方向。
【答案】如图所示。
【变式训练2】（2023·广州一模）将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电流从导线的A端流入螺线管
B．通电螺线管的左端为N极
C．通电螺线管周围真实存在磁感线
D．改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变
【答案】B
【变式训练3】（2023·深圳二模）如图是我国自主研发的电磁发射器，它是利用磁场对电流的作用把弹丸发射出去，下列设备中与电磁发射器的工作原理相同的是（ ）
A．发电机 B．电铃 C．司南 D．电动机
【答案】D
考点3. 磁生电
【例题】（2023广东省）如题图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（ ）
A. 线圈不动，磁铁快速向上 B. 线圈不动，磁铁快速向下
C. 磁铁不动，线圈快速向上 D. 线圈和磁铁同时同速向上
【答案】D
【解析】A．线圈不动，磁铁快速向上，闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故A不符合题意；
B．线圈不动，磁铁快速向下，闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故B不符合题意；
C．磁铁不动，线圈快速向上，闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故C不符合题意；
D．线圈和磁铁同时同速向上，线圈和磁铁保持相对静止，闭合回路的磁通量不会发生变化，不会产生感应电流，电流计指针不会发生偏转，故D符合题意。故选D。
【变式训练1】（2022广州）某个LED发光的颜色与通过其电流方向的关系如图1
（1）该LED在两次实验中发光情况如图2所示，两次实验线圈均在转动，线圈1烦时针转动，由此可知线圈2___________转动（选填“顺时针”“逆时针”）。
（2）如图3，导体棒a与该LED相连；在某磁场中，使a垂直于纸面左右往复运动（虚线为运动轨迹），LED交替发出红、黄光，则该过程a中电流方向_________（选填“不变”“变化”），该磁场可能的分布包括图4中哪些选项_____？
【答案】（1）顺时针 （2）变化 ①③④
【变式训练2】（2022广东三模）如图，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是（ ）
A．断开开关，导体AB竖直上下运动
B．断开开关，导体AB水平左右运动
C．闭合开关，导体AB竖直上下运动
D．闭合开关，导体AB水平左右运动
【答案】D
1.电动机原理：通电线圈在磁场中受力转动，把电能转化成机械能。外电路有电源。
2.发电机原理：电磁感应，把机械能转化成电能，外电路无电源.
1. 磁体S极指南(地理南级，地磁北极，平常说的是地理的两极)、N极指北。
2. 磁盘、硬盘应用了磁性材料，光盘没有应用磁性材料。
考点1. 磁现象和磁场
【对点训练】
1. （2023北京）条形磁体周围的磁场情况如图所示，则条形磁体的左端是________极。
2．（2023江苏无锡）磁体旁的小磁针静止时所指的方向如图所示，请在括号中标出磁体的磁极，并标出图中磁感线的方向。
3．（2023山西）在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．树叶尖端指向地磁南极
B．指南针的“N”应标注在树叶尖端
C．树叶周围存在磁场和磁感线
D．若用磁体的N极靠近树叶尖端，会相互吸引
考点2. 电生磁与磁场对通电导体有力的作用
【对点训练】
1. （2023湖北随州）五一假期小聪和父母到随州大洪山旅游，茂密森林里丰富的物种深深地吸引着他们，可走着走着迷路了。小聪镇定地找出电池和导线在一根短木棒上密密匝匝地绕制成通电螺线管，又找来一个塑料圆盘用几根细线悬吊起来，然后将螺线管放在这个可以自由水平转动的圆盘上。小聪依靠这个自制装置的引导成功地走出了森林。如图是小聪的自制指南针，图中规定了通电螺线管的N极，请用笔画线代替导线画出绕线（画3匝示意即可）并在螺线管周图画出一条磁感线。
2. （2022深圳）以下属于电动机工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
3. （2023齐齐哈尔）下列有关电与磁的描述，正确的是（ ）
A. 甲图：根据安培定则，大拇指所指的那端为通电螺线管的S极
B. 乙图：电磁继电器就是用永磁体控制工作电路的一种开关
C. 丙图：通电线圈在磁场中受力转动，是电动机的工作原理
D. 丁图：导线左右往复运动过程中，产生的感应电流方向不变
4．（2023·辽宁大连）小磁针静止时的指向如图所示，请标出通电螺线管的N极，并在括号中标出电源的“+”、“-”极。
5．（2023江苏扬州）如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是（ ）
A．只提高电源电压
B．只将滑片P向左移动
C．只增加螺线管线圈的匝数
D．只将铁芯换成同规格的铜芯
考点3. 磁生电
【对点训练】
1.（2021深圳）旱冰鞋的四个轮子会发光，原理是滑动的时候正在做切割磁感线运动。下列选项中和轮子发光的原理相同的是（ ）
A. ①通电导线在磁场受到了力的作用 B. ②动圈式话筒
C. ③电磁继电器 D. ④奥斯特实验
2. （2022广东）图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分。当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是（ ）
A. B. C. D.
3. （2023深圳二模）关于如图所示的实验，下列说法正确的是（ ）
A. 该装置是用于探究“磁场对通电导线的作用”
B. 导线ab运动时将电能转化为机械能
C. 导线ab竖直向上运动时，灵敏电流计指针一定偏转
D. 导线ab水平向左运动时，灵敏电流计指针一定偏转
【重点训练】
1. （2023福建省）在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是（ ）
A. 指南针 B. 火药 C. 印刷术 D. 造纸术
2. （2023湖南长沙）下图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图，该电动机工作时将电能转化为______能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向，你可以采取的方法是________（写一条合理方法即可）。
3.（2023甘肃威武） 如图所示的现象中，下列说法不正确的是（ ）
A. 图甲中，验电器的金属箔片张开，是因为异种电荷相互吸引
B. 图乙中，放在通电导线下方的小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C. 图丙中，导体运动时灵敏电流计指针发生偏转，说明利用磁场可以产生电流
D. 图丁中，闭合开关后，向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性会减弱
4.（2023甘肃威武） 小明用自制电磁小船放在水中判断方向，如图所示，开关S闭合前，小船船头（右端）指向东边。闭合开关S，电磁小船的船头（右端）为电磁铁的_______极（选填“N”或“S”）；船头在地磁场的作用下，将________偏转（选填“顺时针”或“逆时针”）。
5. （2023北京）（1）小京用图甲所示的装置进行实验，闭合开关的瞬间，观察到小磁针______的现象，说明电流周围存在磁场；
（2）小京用图乙所示的装置进行实验，其中灵敏电流计指针偏转的方向可以反映电路中的电流方向。使金属棒ab向左做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向右偏转，如图乙所示；保持磁场方向不变，使金属棒ab向右做切割磁感线运动，灵敏电流计指针向左偏转，如图丙所示。小京探究的问题是：______。
【难点训练】
1.（2023广西） 如图所示，导体ab沿竖直方向运动，灵敏电流计指针_______偏转；若导体ab沿v方向运动，灵敏电流计指针_______偏转。（两空均选填“会”或“不会”）
2. （2023湖南株洲）根据人教版初中物理教材电与磁内容绘制的知识结构如图甲所示。
（1）图甲中A为发电机的原理，即______；B为广播、移动电话传递信息的载体，即______；
（2）图乙为两个磁极间的磁感线分布情况。根据磁感线的方向可知，这是一对______（填“同名”或“异名”）磁极，位于图中C点的小磁针静止时北极指向______（填“上”或“下”）方。
3. （2023河南省）如图所示，小明利用电磁继电器设计了一个水位自动报警装置，当水位未达到金属块M时，灯泡不亮。水位达到金属块M时，灯泡亮，则接线柱C应与________（选填“A”或“B”）相连。已知灯泡的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流是_________A。通电1min，灯泡消耗的电能是________J。
4．（2023湖北宜昌）如图甲把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是（ ）
A．发电机是利用电流的磁效应来工作的
B．发电机将电能转化为了机械能
C．线圈转得越快，小灯泡越亮
D．如果将小灯泡换成如图乙的电流表，指针一直偏向右边
5.（2022湖南张家界）如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3=22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。（工作过程中，电源电压均保持不变），请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为 ___________（选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为___________；
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了___________℃；[c水=4.2×103J/（kg ℃），结果保留1位小数]
（4）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至___________Ω。
【易错点训练】
1. （2023湖南怀化）如图所示，请根据电流方向判断螺线管的磁极，标出螺线管的右端的极性（选填“N”或“S”）。
2. （2023安徽）图示为某电动机的原理图，EF、PQ为螺线管，abcd为电动机的线圈，为转轴。闭合开关，从O点沿转轴观察，线圈顺时针转动，则（ ）
A. 螺线管F端为N极，P端为N极
B. 螺线管F端为S极、P端为S极
C. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察、线圈仍顺时针转动
D. 若将电源的正负极对调，从O点沿转轴观察，线圈将逆时针转动
3．（2023湖北黄冈）如图是动圈式话筒内部结构图，对着话筒说话时，声带 发出声音，使膜片带动线圈做切割磁感线运动，产生的感应电流进入扬声器，将声音放大，改变了声音的 （选填“音调”或“响度”）。线圈切割磁感线运动的过程中，将 能转化为电能。
考情分析
夯实基础
知识清单
技巧点拨
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真题对点练练对点练
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