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中考物理专项复习
第九单元 电与磁 信息、材料与能源
课时23 从指南针到磁浮列车
电能从哪里来
目录
01.
教材知识过关
02.
模拟考题
01
教材知识过关
磁体 具有磁性的物体,能够吸引 ____ 、钴、镍等物质
磁极 磁体上磁性______的部分叫做磁极.能够自由转动的磁体,静止
时指南的那个磁极叫做_________ ,指北的那个磁极叫做
_ _________
磁极间的相 互作用规律 两个磁体靠近时,同名磁极相互______,异名磁极相互______
磁化 原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化.软铁磁化后磁
性易消失,常用于做电磁铁的铁芯;钢被磁化后磁性能长期保持,
用于做________
铁
最强
南 极
北 极
排斥
吸引
永磁体
提分指南
判断物体是否具有磁性的四种方法
1.根据磁体的吸铁性判断.
2.根据磁体的指向性判断.
3.根据磁极的磁性最强判断.
4.根据磁极间的相互作用规律判断.
要判断一个物体是否具有磁性,可以利用以上四种方法中的任何一种,但要判
断一个磁体的 、 极,只能利用“指向性”和“磁极间的相互作用规律”.
易失分点
任何磁体都有两个磁极.磁体分成若干段后,每一段又是一个新的磁体,所以磁
体被分割成若干段后,每一段磁体上仍然都有 极和 极.
磁场 磁体周围存在着看不见、摸不着的特殊物质,人们称其为“磁场”
磁场方向 将小磁针在磁场中某点静止时_______极所指的方向规定为该
点的磁场方向
磁场性质 对放入其中的磁体产生____的作用
磁感线 为了形象、直观地描述磁场而引入的假想曲线.磁感线分布越
密的地方,其磁场越____;分布越稀疏的地方,其磁场越____
北
力
强
弱
磁感线方向 在磁体外部,磁感线总是从磁体的___极出发,最后回到___
极,磁感线上箭头方向是由 极指向 极.磁感线上任意一点的
______方向,即放在该点的小磁针的 极指向,就是该点的磁
场方向
几种常见磁 场的磁感线 分布 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(1)条形磁体
(2)蹄形磁体
(3)同名磁极( )
同名磁极( )
切线
续表
提分指南
1.磁极间的相互作用是通过磁场发生的.
2.磁场方向、小磁针静止时北极所指的方向、磁感线的方向三者一致.
易失分点
1.磁感线不是客观存在的,是假想的物理模型,它的作用是形象、直观地描述磁
场的强弱和方向.
2.磁感线是闭合曲线,在磁体外部磁感线从 极出发,回到 极,而在磁体内部
磁感线则是从 极到 极.
3.画磁感线时,磁感线不能相交,也不能相切.
1.地球周围存在着地磁场.地磁场磁感线的形状与条形磁体的相似,如图所示.
2.地磁场两极与地理两极不重合;地磁场的北极在地______附近,地磁场的南
极在地理______附近.
南极
北极
3.世界上最早记述地磁偏角的人是我国宋代学者沈括.
提分指南
涉及磁现象的古语
《论衡》:“司南之杓,投之于地,其柢指南.”——地磁场的作用.
《梦溪笔谈》:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”——地磁
偏角的存在.
1.奥斯特实验
物理学史 丹麦物理学家奥斯特首先揭开了电与磁之间的联系
实验现象 ____________________________________________________________________________________________________________________________
如果导线在小磁针的正上方并且两者平行,当导线通电时, 小磁
针__________;切断电流时,小磁针又回到原来位置;当电流方向
改变时,小磁针的偏转方向______
甲:通电
乙:断电
丙:改变电流方向
发生偏转
改变
结论 比较甲、乙两图,说明通电导体周围__________;比较甲、丙两
图,说明磁场方向与__________有关
意义 发现了电生磁的奥秘,揭示了电与磁的联系
存在磁场
电流方向
续表
2.通电螺线管的磁场
(1)磁场特点:通电螺线管的外部磁场与__________的磁场相似.
条形磁体
(2)安培定则(又称右手螺旋定则):如图所示,用____手
握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那
端就是螺线管的_ ____.
右
极
(3)电磁铁
构造 带有铁芯的通电螺线管
原理 铁芯被磁化,产生与原通电螺线管方向一致的磁场,使磁场加强
优点 磁性的有无可以通过通断电来控制;磁性的强弱可以通过电流
大小来控制;磁极的方向可以通过电流方向来控制
影响因素 ①电流的大小(其他条件相同,电流______,磁性增强);②线
圈的匝数(其他条件相同,匝数增多,磁性增强);③铁芯大小
(其他条件相同,铁芯越大,磁性越强)
应用 电磁起重机、磁悬浮列车、电磁继电器、电铃等
增大
(4)电磁继电器
概念 用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高电压的一种“自动
开关”,可以实现远距离控制和自动化控制
构成 由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成,其电路包括低压控制电路和高
压工作电路两部分
工作 原理 靠电磁铁和______的共同作用实现高压工作电路的通断:如图所
示,电磁铁通电时产生磁性,吸引衔铁,拉伸弹簧,接通高压工作电
路;断电时失去磁性,失去对衔铁的吸力,弹簧将衔铁拉起,______高
压工作电路
_____________________________________________________________________________
弹簧
切断
续表
提分指南
根据电磁继电器的工作原理可以制成水位报警器、温度自动报警器等多种自
动化装置.
1.磁场对通电导体的作用:通电导体在磁场中受到力的作用,其作用的方向跟
____________、____________ 有关.若这两者同时反向,则受力方向______.
磁感线方向
电流的方向
不变
2.电磁感应现象:闭合电路的部分导体在磁场中做______磁感线运动时,电路
中产生感应电流.感应电流的方向与____________和______________________
______都有关系.电磁感应现象是由英国物理学家________发现的.
切割
磁场的方向
导体做切割磁感线运动的方向
法拉第
提分指南
1.感应电流产生的条件:(1)闭合电路.(2)一部分导体做切割磁感线运动.
2.电磁感应现象的常见应用:(1)发电机:线圈旋转切割磁感线,产生感应
电流.(2) 机:银行卡的磁条通过 机的线圈,产生感应电流.(3)超
市安检门:未消磁的标签通过安检门的线圈,产生感应电流.(4)智能手机的
无线充电:充电器中的电流流过送电线圈产生磁场,手机中的受电线圈靠近该
磁场时产生电流.(5)动圈式话筒:人发出的声音使膜片振动,带动线圈在
磁场中做切割磁感线运动,产生电流.
3.磁场对通电导体的作用的应用:扬声器、电流表、电压表等.
3.电动机和发电机
电动机 发电机
原理 磁场对通电导线有力的作用 ______________
原理图
能量转化 ____能转化为______能 ______能转化为____能
区别 外部电路中有电源 外部电路中无电源
实质 用电器 电源
电磁感应现象
电
机械
机械
电
提分指南
1.通电导体周围存在磁场,通电导体本身是磁体.磁场对通电导体的作用实际
上是磁场对磁体的作用.
2.电流方向和磁感线方向,两者改变其一则通电导体的受力方向改变,两者
同时改变则通电导体的受力方向不变.
3.电动机转动的快慢与电流大小、线圈匝数、磁场强弱有关,与电流方向、
磁感线方向无关.
1.电能的产生
(1)电池:一种把其他形式的能转化为电能的装置,其提供的是直流电.主要
种类有化学电池(原电池、蓄电池)、太阳能电池(又称光伏电池).
(2)发电机:一种把其他形式的能转化为电能的装置.目前常用的发电方式
有火力发电、水力发电和核能发电等.
提分指南
三种常用发电方式的能量转化
1.火力发电:燃料的化学能 水和水蒸气的内能 发电机转子的机械能
电能.
2.水力发电:水的机械能 水轮机的机械能 发电机转子的机械能 电能.
3.核能发电:核能 水和水蒸气的内能 发电机转子的机械能 电能.
2.电能的输送
为了减小电能在输电线上的损耗,常采用______输电的方法,即通过增大电压
的方式______电流.电能的输送过程:发电厂 升压变压器 高压线路
降压变压器 工厂或居民用电.
高压
减小
例1 [2023长沙中考] 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( )
C
A.“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
[解析] 磁石有磁性才能吸引铁、钴、镍等物质,A错误.磁感线是人为引入的,不是真实存在的,B错误.任何磁体都有两个磁极,D错误.
例2 [2023临沂中考] 闭合如图所示电路的开关,小磁针静止时指向如图,
则( )
C
A.通电螺线管的左端为 极 B.电源的左端为正极
C.电流表的左端为“ ”接线柱 D. 的滑片不能置于最右端
[解析] 已知小磁针静止时 极指向水平向左,根据磁极间的相互作用规律
(同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引)可知,通电螺线管的左端为 极,
右端为 极,A错误;根据安培定则(关键点)可知,电流从电源的左端流
入,故电源的右端为正极,左端为负极,B错误;电流从电流表的左端流入,
故电流表的左端为“ ”接线柱,C正确; 的滑片置于最右端时,滑动变阻
器接入电路中的电阻最大,电流最小,不会对电路安全造成影响,故 的滑
片能置于最右端,D错误.
解题通法
“知二求一”原则
在电流方向、绕线方式和通电螺线管的极性这三者中,知道其中任意两个就能
够利用安培定则确定剩下的一个.
提分指南
两个等同
1.知道电源正负极,等同于知道电流方向(电流从电源的正极流出).
2.知道磁感线方向,等同于知道磁极.
例3 [2023广东中考] 如图所示,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.
(南)
磁场
会
[解析] 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
引的性质,小磁针静止时, 极指向地磁北极,即指南;小磁针发生偏转说
明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4 【回归教材】[2023天津中考] 党的二十
大报告强调“科技是第一生产力”.某学校为了
培养学生的科学素养,组织科技创新大赛,
小明在比赛中制作了水位自动报警器,原理
图如图所示.当水位达到金属块 时(一般的
水都能导电),则( )
D
A.两灯都亮 B.两灯都不亮 C.只有绿灯亮 D.只有红灯亮
[解析] 当水位达到金属块 时,电磁铁中有电流通过,电磁铁产生磁性,吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接触,红灯亮.
解题通法
有关电磁继电器题目的解题步骤
判断控制电路是通路还是断路 判断电磁铁是否具有磁性 判断衔铁的
位置 判断工作电路的连接情况 结合试题情境,判断应该出现何种现象.
提分指南
电磁继电器中电磁铁的一边是控制电路,另一边是工作电路;控制电路可以控
制电磁铁的磁性有无,进而控制衔铁的位置,从而实现对工作电路通断的控制.
提分指南
电磁继电器中电磁铁的一边是控制电路,另一边是工作电路;控制电路可以控制电磁铁的磁性有无,进而控制衔铁的位置,从而实现对工作电路通断的控制。
例5 [2023福建中考] 经过十年的不懈探索,法拉第发现了电磁感应现象.图
中可以探究产生感应电流条件的装置是( )
C
A.&1& B.&2&
C.&3& D.&4&
[解析] 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生
感应电流,这种现象叫做电磁感应.
A(×)A选项中是奥斯特实验的装置,该实验说明了电流周围存在磁场.
B(×)B选项中的装置是用来探究磁场对通电导线是否有力的作用的.
C(√)C选项图,闭合开关,导体 在磁场中做切割磁感线运动时,会产
生感应电流.
D(×)D选项图中两个电磁铁串联,可探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的
关系.
例6 电和磁的关系可以理解为“电生磁”或“磁生电”,下图中几个装置都与这
一关系有关.下列说法正确的是( )
甲
乙
丙
丁
A.图甲,当给电磁铁线圈通以足够大的电流时,接线柱 间接通
B.图乙,绕在铁钉上的线圈中的电流越大,能吸引的回形针数量越多
C.图丙,动圈式话筒的工作原理与电动机的工作原理相同
D.图丁,扬声器是利用电磁感应的原理工作的
√
[解析] 当给电磁铁线圈通以足够大的电流时,电磁铁有足够强的磁性,会将衔铁吸下,题图甲中接线柱 间接通,A错;绕在铁钉上的线圈中的电流越大,电磁铁的磁性越强,故能吸引的回形针数量越多,B正确;动圈式话筒是根据电磁感应的原理工作的,与发电机的原理相同,C错;扬声器是利用磁场对通电导体有力的作用的原理工作的,D错.
提分指南
三种磁现象的比较
电生磁 磁生电 磁场对电流的作用
对应实验 奥斯特实验 探究产生感应电 流的条件 探究磁场对通电导体的
作用
实物图
电生磁 磁生电 磁场对电流的作用
原理 电流周围存在磁场 电磁感应现象 通电导体在磁场中受力
运动
应用 通电螺线管、电磁 铁、电磁继电器 发电机、动圈式 话筒 电动机、动圈式扬声器
续表
实验装置
设计与进行 实验 1.实验步骤:
(1)把小磁针放置在螺线管四周不同位置,闭合开关,等小磁针
稳定后,在图上记录小磁针 极的指向,如图1
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(2)改变电源正、负极和螺线管的绕线方式,在图2所示的四种
情况下进行实验,重复步骤(1)并进行记录
图1
图2
续表
设计与进行 实验 2.闭合开关,小磁针偏转,说明通电螺线管周围存在磁场,不管小
磁针是否存在,通电螺线管周围的磁场都是存在的
3.步骤(2)是为了探究通电螺线管外部磁场方向的影响因素;
若要探究通电螺线管外部磁场方向与电流方向的关系,可以通
过调换电源正、负极来改变电流方向
4.根据小磁针的指向判断通电螺线管的极性与磁场方向,小磁针
静止时 极的指向即为该点的磁场方向,这运用了转换法
续表
设计与进行 实验 5.通电螺线管磁场强弱的判断:如图3所示,在玻璃板上均匀地撒
满铁屑,轻敲玻璃板,铁屑分布密集的地方磁场强,稀疏的地方磁
场弱
___________________________________________________________
图3
续表
设计与进行 实验 6.实验时轻敲玻璃板的目的:减小铁屑与玻璃板的摩擦,使铁屑
在磁场作用力的作用下有规则地排布
续表
交流与反思 要探究通电螺线管周围磁场的强弱是否与电流大小有关,应对
实验装置进行改进:在电路中串联一个滑动变阻器
实验结论 1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
2.通电螺线管两端的极性与螺线管中电流的方向有关
续表
例1 一题通关 如图所示是“探究通电螺线管外部磁
场特点”的实验,小明将许多小磁针放在螺线管周围
的不同位置,接通电路后观察各小磁针静止时的指
向(小磁针上涂黑的是 极).
【设计实验与制订计划】
(1)小磁针的作用:______________.
显示磁场方向
【进行实验与收集证据】
(2)闭合开关后,小磁针偏转,说明通电螺线管周围存在磁场.此时,如果移走
小磁针,该结论______(选填“成立”或“不成立”).
成立
【分析与论证】
(3)通过实验发现,通电螺线管外部的磁场与__________的磁场十分相似.
(4)为了增强通电螺线管的磁性,可以_________________________________
________.
(5)小明对调电源正、负极重新实验,发现小磁针静止时 极指向都与原来
相反,这说明通电螺线管外部磁场方向与____________________有关.
(6)图中通电螺线管左端为_ __________极.
条形磁体
在通电螺线管中插入一根铁棒(合理即可)
螺线管中的电流方向
(或南)
【评估】
(7)本实验还可以用铁屑的分布来反映通电螺线管的磁场分布,与铁屑相比,
小磁针效果更好,理由是____________________________________.(写出一
条即可)
小磁针能更好地显示出各点的磁场方向
【拓展】
(8)如果要探究“通电螺线管磁场强弱与电流大小的关系”,应在如图所示的电路的基础上做怎样的改进
[答案] 串联一个滑动变阻器
实验装置
实验方法 转换法 通过电磁铁能够吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的
强弱
控制变 量法 1.探究磁性强弱与线圈匝数的关系时,控制通过电磁铁的
电流相同,电磁铁的线圈匝数不同.控制方法:将线圈匝数
不同的电磁铁串联在电路中
2.探究磁性强弱与电流的关系时,控制电磁铁的线圈匝数
相同,通过电磁铁的电流不同.控制方法:移动滑动变阻器
的滑片
续表
实验结论 电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关.其他因素相
同时,电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强
续表
分析与 应用 1.电磁铁通电后具有磁性的原理:电流的磁效应
2.电磁铁通电后吸引大头针(或曲别针、小铁钉)的原因:磁体具
有吸引铁、钴、镍等物质的性质
3.电磁铁磁性有无的控制:通电有磁性,断电无磁性
4.滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)改变电路中电流的大小
5.电磁铁 、 极的判断:安培定则
6.电磁铁在生活中的应用(电磁起重机、电磁选矿机等)
续表
例2 一题通关 在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,同学们用相同的大铁钉制成了简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路,通电后让电磁铁吸引大头针.
【设计实验与制订计划】
(1)实验中用____________________________来反映电磁铁磁性的强弱,
这种方法是转换法.
电磁铁能够吸引大头针的个数
(2)实验中将电磁铁甲、乙串联的目的是_____________________________
___;滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要的作用是_______________
_______.
控制通过电磁铁甲、乙的电流相同
改变线圈中的电流大小
【分析与论证】
(3)当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙能够吸引大头针的个数将
______(选填“增多”或“减少”),说明电流越____,电磁铁磁性越强.
(4)根据图示可知,电磁铁____(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流相同
时,____________________,电磁铁磁性越强.
(5)乙铁钉的上端是电磁铁的_ __极.
(6)被电磁铁吸引的大头针下端分散开的原因是_______________________
_________.
增多
大
甲
电磁铁线圈匝数越多
大头针被磁化,同名磁极相互排斥
【拓展】
(7)如果要验证电磁铁的磁性是线圈中的电流产生的,应该如何操作?会看到什么现象?
[答案] 断开开关;大铁钉不再吸引大头针
实验 装置
实验 方法 转换法 1.通过灵敏电流计的指针是否偏转判断电路中是否产生感应
电流
2.通过灵敏电流计指针的偏转方向判断电流的方向
3.根据灵敏电流计指针偏转角度的大小判断感应电流的大小
续表
实验 方法 控制变 量法 1.探究感应电流方向与导体运动方向的关系:控制磁场方向不
变,使导体沿不同方向做切割磁感线运动,观察灵敏电流计指
针的偏转方向
2.探究感应电流方向与磁场方向的关系:调换磁体磁极方向,使
导体向相同的方向做切割磁感线运动,观察灵敏电流计指针的
偏转方向
续表
实验 方法 控制变 量法 3.探究感应电流的大小与磁场强弱的关系:控制导体切割磁
感线运动的速度不变,改变磁场强弱,观察灵敏电流计指针
的偏转角度
4.探究感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度的关系:
控制磁场强弱不变,改变导体切割磁感线运动的速度,观察
灵敏电流计指针的偏转角度
续表
实验 结论 产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线
运动.感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关
拓展 1.此实验过程中能量的转化(机械能转化为电能)
2.增大感应电流的措施(改用磁性更强的磁体、增加线圈匝数或加快
导体运动的速度)
3.电磁感应现象在生活中的应用(发电机)
续表
例3 一题通关 [2023鄂州中考改编] 物理小组的同学们利用如图甲所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.
甲
【设计实验与制订计划】
(1)实验中,通过观察____________________来判断电路中是否产生感应电流.
电流计指针是否偏转
【进行实验与收集证据】
(2)将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不偏转,让
导体棒沿______方向运动,电流计指针会发生偏转.断开开关,让导体在蹄形磁
体中左右运动,电流计指针______(选填“会”或“不会”)偏转.
左右
不会
(3)将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中
竖直上下运动,电流计指针______偏转.让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下
运动,电流计指针____偏转.(均选填“会”或“不会”)
不会
会
【分析与论证】
(4)综合(2)(3)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件
是:导体必须是______电路的一部分,且一定要做____________运动.
(5)在这个实验中______能转化为了电能.生活中的________(选填“电动机”
或“发电机”)是根据这一原理制成的.
闭合
切割磁感线
机械
发电机
(6)小强也利用上述装置做同样的实验,在实验时,小强发现无论怎样移动导
体 ,电流计指针都不偏转,原因可能是________________________;检查无误
后,小强继续实验,当导体向左运动时,电流计指针向右偏转.
开关未闭合(合理即可)
①小强认为,导体只要在磁场中运动,就会有感应电流产生,请你用实验操作及
现象来说明小强的观点是错误的.______________________________________
______.
让导体沿竖直方向运动,发现电流计指针不偏转
②若将磁体的 、 极对换,导体向左运动,电流计指针向____偏转.
左
③实验完成后,小强想进一步探究感应电流大小与导体运动速度的关系,应进
行的实验操作是:___________________________________________________
_________________________.
保持磁场强弱不变,改变导体切割磁感线运动的速度,观察电流计指针偏转角度的大小
【评估】
(7)在仪器和电路连接都完好的情况下,某小组的实验现象不太明显.请提出
一条改进措施:____________________.
改用磁性更强的磁体
【拓展】
(8)如果将电流计换成_______,可以观察磁场对电流的作用,此过程能量的转化情况是__________________.
电能转化为机械能
电源
乙
(9)小强将两个电流计(主要部件是永久磁铁和带有指针
的线圈) 和 用导线连接起来,如图乙所示.当拨动 的
指针时,观察到 的指针也会随之摆动,下列说法正确是____.
(填序号)
BD
A. 利用了电流的磁效应
B. 利用电磁感应产生了电流
C. 的指针摆动幅度一定大于
D. 利用了磁场对通电导线的作用
1.[2023西安模拟] 如图所示,是条形磁体的磁场分布图, 、 是磁场中的
两个点,关于该磁场,下列说法正确的是( )
A
A.磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
B.该条形磁体的右端为 极,左端为 极
C.将一小磁针置于 点,其静止时 极指向右侧
D.由于 点没有磁感线经过,所以 处的磁场比 处弱
[解析] 磁感线是描述磁场的带箭头的假想曲线,不是真实存在的,故A正确;在磁体的外部,磁感线从 极出发回到 极,所以该条形磁体的右端为 极,左端为 极,故B错误;小磁针静止时 极所指的方向为磁场的方向,所以将一小磁针置于 点,其静止时 极指向左侧,故C错误;磁场中,磁感线的疏密程度表示磁场的强度,所以 处的磁场比 处强,故D错误.故选A.
2.[2023怀化中考] 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“ ”或“ ”).
[答案] 如图所示.
N
3.[2023杭州中考] 按如图所示电路进行实验,闭合开关,
将滑动变阻器的滑片从右向左移动,电磁铁吸引的大头
针枚数增多.此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素
是( )
A
A.电流的大小 B.电流的方向 C.线圈的匝数 D.铁芯的粗细
[解析] 影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈匝数的多少和铁芯的有无.该实验应用了控制变量法(题眼),将滑动变阻器的滑片从右向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,线圈的匝数和铁芯均不变,电磁铁吸引的大头针枚数增多,说明电磁铁的磁性增强,故此实验说明电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关.故A正确.
4.[2023连云港中考] 如图甲所示,将一根直导线沿南北方向水平放置在静止
的小磁针正上方,
当接通电源时小磁针偏转,表明________________________.改变直导线中的
电流方向,小磁针偏转方向也随之改变,表明________________________.若
将导线绕成螺线管并通电,如图乙所示,则通电螺线管的 端是_ __极.
甲
乙
通电直导线周围存在磁场
磁场方向与电流方向有关
[解析] 当接通电源时小磁针偏转,说明小磁针受到磁场力的作用,表明通电导线周围存在磁场;改变直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向也随之改变,表明通电导体的磁场方向与导体中的电流方向有关;根据安培定则可知,通电螺线管的 端是 极.
5.[2023长沙模拟] 关于图中所示的四个情景,下列说法中正确的是( )
丁
甲
乙
丙
A.甲图:研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
B.乙图:触接后小磁针将发生偏转,说明电流周围有磁场
C.丙图:当水位升高到 时,绿灯会发光报警
D.丁图:北京地区地面附近能自由转动的小磁针静止时, 极指向地理南极
附近
√
[解析] 题图甲中两电磁铁串联,通过的电流相等,而线圈匝数不等,所以研
究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故A错误;题图乙中是奥斯特实
验,说明电流周围存在磁场,即电流的磁效应,故B正确;由题图丙可知,
左侧控制电路不工作时,右侧的绿灯始终发光,当水位升高至 时,控制电
路接通,电磁铁获得磁性,吸引衔铁,使其与上触点断开、与下触点连通,
此时绿灯灭,红灯会发光报警,故C错误;题图丁中,北京地区地面附近能
自由转动的小磁针静止时, 极指向地理北极附近,故D错误.故选B.
02
模拟考题
基础过关
一、选择题
1.最早发现通电导体周围存在磁场的物理学家是( )
D
A.焦耳 B.欧姆 C.安培 D.奥斯特
2.[2023温州中考] 如图为某款玻璃清洁器,由两块各含磁铁的
清洁片构成.使用时,两块清洁片总是隔着玻璃合在一起移动,
这是因为( )
B
A.异名磁极相互排斥 B.异名磁极相互吸引
C.同名磁极相互排斥 D.同名磁极相互吸引
3.[2023河南中考] 如图是小聪设计的一款小制作,
圆筒A中安装有磁铁和可转动的线圈.有风吹过时,
扇叶带动线圈转动,可使接入的 灯发光.下列
设备与小制作的工作原理相同的是( )
C
A.电风扇 B.电熨斗 C.发电机 D.汽油机
[解析] 有风吹过时,扇叶带动线圈转动,可使接入的 灯发光(关键信
息),说明这个小制作将机械能转化为了电能,工作原理是电磁感应现象.
电风扇——主要元件是电动机,工作原理是通电线圈在磁场中受力转动.
电熨斗——工作原理是电流的热效应.
发电机——工作原理是电磁感应现象.
汽油机——热机的一种,工作时将内能转化为机械能.
4.[2023河北中考] 如图所示,用甲装置探究通电螺线管外部的磁场分布,用
乙装置探究电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关.下列说法正确的是( )
甲
乙
A.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
B.改变通电螺线管中电流方向,小磁针 极指向不变
C.匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁性越强
D.电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性强弱不变
[解析] 通电螺线管的磁场方向与电流方向有关,若电流方向改变,则
小磁针 极指向也会改变. 匝数一定时,通入的电流越小,电磁铁的磁
性越弱. 电流一定时,减少铁钉上线圈的匝数,电磁铁的磁性会变弱.
√
5.[2023广东中考] 如图所示,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( )
D
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
[解析] 产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
切割了磁感 线 A.线圈不动,磁铁快速向上 有感应电流 不符合题意
B.线圈不动,磁铁快速向下
C.磁铁不动,线圈快速向上
未切割磁感 线 D.线圈和磁铁同时同速向上(二者 保持相对静止) 无感应电流 符合题意
6.[2023烟台中考] 关于如图所示四个实验的说法不正确的是( )
甲
乙
丙
丁
C
A.图甲,说明通电导线的周围有磁场
B.图乙,闭合开关后,小磁针 极将顺时针偏转
C.图丙,反映的是电动机的工作原理
D.图丁,说明通电螺线管的匝数越多,磁性越强
[解析] 图甲是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,A正确,不符合题
意.由安培定则可知,图乙中通电螺线管的左端为 极,右端为 极,根据同
名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引知,闭合开关后,小磁针 极将顺时针
偏转,B正确,不符合题意.图丙中没有电源,闭合开关,导体切割磁感线时
会产生感应电流,是电磁感应现象,反映的是发电机的工作原理,不是电动
机的工作原理,C错误,符合题意.图丁中,两个通电螺线管串联接入电路中,
通过的电流相等,线圈的匝数不同,通电螺线管的匝数越多,吸引的小铁钉
越多,说明磁性越强,D正确,不符合题意.
二、填空题
第7题图
7.[2023广西中考] 如图所示,导体 沿竖
直方向运动,灵敏电流计指针______偏转;
若导体 沿 方向运动,灵敏电流计指针
____偏转.(两空均选填“会”或“不会”)
不会
会
[解析] 只有闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动(关键信息)时,才会产生感应电流,灵敏电流计指针才会偏转.题图中,导体 沿竖直方向运动,没有切割磁感线,灵敏电流计的指针不会偏转;若导体 沿 方向运动,切割了磁感线,则灵敏电流计的指针会偏转.
第8题图
8.[2023苏州中考] 寒冬,为给小鸡仔提
供温暖的环境,小明制作了恒温箱系统,
原理如图.控制电路由电磁继电器、滑
动变阻器 、热敏电阻 (安装在恒
温箱内,阻值随温度升高而显著减小)、
低压电源等组成.加热电路由电源、电
热丝 和 等组成.调好 接入电路
的阻值,闭合开关 、 ,箱内温度升高
到设定值后即在小范围内波动,且降温阶段降温比较平缓.
(1)通电线圈上端是_ __极,温度升高时,电磁铁磁性______;
增强
[解析] 闭合开关后,根据安培定则可知,通电线圈上端是 极;当温度升高时,电阻 的阻值减小,通电线圈中的电流变大,电磁铁的磁性变强.
(2) 阻值______(选填“大于”或“小于”) 阻值;
小于
[解析] 当温度升高到一定值时,电磁铁磁性增强到刚好能将衔铁吸下,电热
丝 被连入电路,此时加热功率变小,根据 可知,电热丝 的阻值
应大于 的阻值.
(3)将 接入电路的阻值稍微调小一些,恒温箱控制的温度将______.
降低
[解析] 由于将衔铁吸下时,控制电路的电流不变(关键信息),则控制电路的总电阻不变,若将电阻 接入电路的阻值调小一些,则 的阻值就大一些,由于电阻 的阻值随温度的升高而减小,故此时恒温箱内的温度会低一些,即恒温箱控制的温度降低.
9.如图在扬声器的线圈两端连接干电池,扬声
器______不会持续发声,线圈____会持续受到
磁场的作用力.(均选填 “会”或“不会”)
不会
会
[解析] 由于干电池提供的是方向和大小均不变的直流电,电流的方向不变,则通电线圈在磁场中的受力方向不变,故线圈不能来回振动,扬声器不会持续发声;处在磁场中的线圈中一直有电流流过,故线圈会持续受到磁场的作用力.
三、作图题
10.如图,当闭合开关 后,用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引,
请在图中虚线上标出磁感线的方向,并在括号内标出条形磁体左端的极性.
[答案] 如图所示.
四、实验题
11.[2023柳州模拟] 某实验小组利用如图甲所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向.
甲
乙
(1)在嵌有螺线管的有机玻璃上均匀地撒满铁屑,连接电路并给螺线管通
电,轻敲玻璃板,可观察到铁屑分布如图乙.这是由于铁屑在磁场中被______
成一个个小磁针,在磁场力作用下重新排列所致.实验表明通电螺线管外部的
磁场分布与__________的磁场相似.
磁化
条形磁铁
(2)对调电源正负极,可以改变通过螺线管的电流______,移动滑动变阻器
的滑片,则可以改变通过螺线管的电流______,同时记录放在螺线管两端的小
磁针的指向.(均选填“大小”或“方向”)
方向
大小
(3)分析实验现象可知,通电螺线管磁场的极性与螺线管中电流的______有关.
方向
12.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.
甲
乙
(1)如图甲,闭合开关,电磁铁 的钉尖是___(选填“ ”或“ ”)极;将
滑动变阻器的滑片 向右移动,能吸引______更少(选填“更多”“不变”或“更
少”)的大头针.
更少
[解析] 由题图甲可知,电流从铁钉的上方流入,下方
流出,根据安培定则可知,钉尖为 极.当滑动变阻器
的滑片向右滑动时,电路中的总电阻变大,电路中的
电流变小,由铁钉和漆包线组成的电磁铁的磁性减弱,
吸引的大头针数量减少.
甲
(2)如图乙,把电磁铁 和 串联,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑
片 ,发现电磁铁 总能吸引更多的大头针,通过比较,得出的结论是
__________________________________________电流相同时,线圈匝数越多,
电磁铁磁性越强.
电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
[解析] 由题图乙可知,电磁铁 和 串联,则通过
电磁铁 和电磁铁 的电流相等,电磁铁 的线圈
匝数多,吸引的大头针多,说明电流相同时,线圈
匝数越多,电磁铁磁性越强.
乙
(3)电磁铁在生活中应用广泛,请举一例:__________________电铃(合
理即可).
电铃(合理即可)
[解析] 电磁铁在生活中应用广泛,如电铃、电磁起重机等.
13.[2023西安模拟] 在“探究感应电流产生的条件”实验中.
(1)实验装置如图所示, 棒的材料可能是____(选
填“塑料”“铝”或“陶瓷”).
铝
(2)闭合开关,让 棒在蹄形磁体中向右运动,灵敏
电流计指针____(选填“会”或“不会”)偏转,说明电路
中有感应电流产生.
会
[解析] 闭合开关,让导体 在蹄形磁体中向右运动,即导体 做切割磁
感线运动,会产生感应电流,因此灵敏电流计指针会偏转.
(3)保持 棒运动方向不变,仅将磁体 、 极对调,重复上述实验,是
为了探究感应电流方向与__________的关系.在这个实验中机械能转化为了
电能,但这些电能却无法再自发地转化为 棒的机械能,这说明能量的转
化有______性.
磁场方向
方向
[解析] 仅将磁体 、 极对调时,只有磁场的方向发生了改变,因此是为了探
究感应电流的方向与磁场方向的关系.在此实验中,主要是将机械能转化为电
能,但这些能量却无法自发地转化为机械能,说明能量的转化具有方向性.
能力提升
[2023株洲中考] 根据《电与磁》内容绘制的知识结构如图甲所示.
甲
乙
(1)图甲中 为发电机的原理,即__________; 为广播、移动电话传递
信息的载体,即________.
电磁感应
电磁波
甲
(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______(选填“同名”或“异名”)磁极,位于图中 点的小磁针静止时北
极指向____(选填“上”或“下”)方.
同名
上
[解析] 磁体外部磁感线由磁体的 极出发回到磁体
的 极,故题图乙中两个磁极都是 极,是一对同
名磁极;某点的磁场方向是小磁针在该处静止时北
极所指的方向,所以 点的小磁针静止时北极指向
上方.
乙
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