浙江中考科学考点专练第25讲电与磁
一、第25 讲 电与磁
1．地球是一个大磁体，将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上，静止时指向如图所示。下列指南针方向表示正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．文文在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是（ ）
A．丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电
B．若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反
C．若导体AB沿磁感线向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转
D．发电机是利用磁生电的原理来工作的
3．（2024八下·浙江）闭合如图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则 （ ）
A．通电螺线管的左端为N极 B．电源的左端为正极
C．电流表的左端为“+”接线柱 D．R的滑片不能置于最右端
4．（2021八下·苍南期末）把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”（如图甲），并将它全部放入铜质螺线管中（螺线管的铜线表面没有绝缘层），如图（乙）“小车”就能沿螺线管运动。图（丙）为图（乙）等效模型图的纵切面，螺线管产生的磁场对“小车”左端N极产生斥力，对右端N极产生引力，“小车”就能沿着螺线管向右运动。
（1）根据图乙中线圈周围磁场分布，画出螺线管中的电流方向。
（2）下列四辆“小火车”放入下图的线圈中，能向左运动的是 。
（3）要使“小车”运动速度增大，请提出一种方法： 。
5．（2023·杭州模拟）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 （选填“发电机”或“电动机”），若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”）。
6． 小明利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻 R 、滑动变阻器 R 、发热电阻丝R 设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示，恒温箱加热器的电源电压为 220V，发热电阻丝 R 和电阻 R 处于恒温箱内，图乙是电阻R 的阻值随温度变化的关系曲线。电磁继电器所在的控制电路的电源电压 U=9V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA 时，电磁继电器的衔铁被吸下来。
（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的电路连接完整。
（2）在升温的过程中，电阻R 两端的电压会 (填“变大”“变小”或“不变”)。
（3）如果要使恒温箱内保持的温度升高，合理的操作方法是 。
（4）当滑动变阻器 R 接入电路中的电阻为250Ω时，接通电路，加热发热电阻丝能使恒温箱的温度升高到多少摄氏度并保持不变
7． 光敏电阻在自动化装置中应用广泛，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯“电路，如图甲所示（电磁继电器线圈的电阻不计）。请回答下列问题。
（1）把A、B导线接入家庭电路时，应把A导线接在火线上，理由是 。
（2）小柯的设计要求：智能家居照明灯在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭。那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增大而 。
（3）保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧 （电源电压U 不变）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用；地磁场
【解析】【分析】地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
【解答】指南针受到地磁场的作用，地磁南极在地理北极附近，根据异名磁极相互吸引可知，指南针静止时北极应该指向地理北极附近。
故答案为：C。
2．【答案】D
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；发电机的构造和原理
【解析】【分析】奥斯特发现了电可以生磁，法拉第发现了磁可以生电，产生感应电流的条件是：闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】A、英国物理学家法拉第进行了多次实验，发现了磁可以生电，故A错误；
B、若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，感应电流的方向不变，则灵敏电流计指针的偏转方向不变，故B错误；
C、若导体AB沿磁感线向上运动，因为没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，所以灵敏电流计指针不会发生偏转，故C错误；
D、发电机的原理是电磁感应现象，是利用磁生电的原理来工作的，故D正确。
故答案为：D。
3．【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用；磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据小磁针的指向确定螺线管的磁极方向；
B.根据安培定则判断线圈的电流方向，进而确定电源正负极方向；
C.根据电流表的连接方法判断；
D.根据变阻器的接线方法判断。
【解答】A.小磁针的左端为N极，右端为S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，螺线管的右端为N极，故A错误；
B.右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，则线圈上电流方向向下，则电源的右端为正极，故B错误；
C.电流表的左端与电源正极相连，则左端为“+”接线柱，故C正确；
D.当滑片在最右端时阻值最大，可以保护电路，故D错误。
故选C。
4．【答案】（1）
（2）C
（3）增强磁铁磁性或使螺线管的绕线更密集或增加电池电压以增大电流
【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据磁感线的环绕方向确定螺线管的磁极方向，再根据安培定则判断电流方向。
（2）根据磁极之间的相互作用规律分析判断；
（3）要增大小车的速度，就要增大它受到的电磁力，可根据影响电磁铁磁场强度的因素确定解决方法。
【解答】（1）根据乙图可知，磁感线从左端出来回到右端，则左端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，即线圈上电流向上，如下图所示：
（2）如C图所示，电池的左端为S极，与螺线管的左端相吸；电池的右端为S极，与螺线管的右端相互排斥，因此整个电池受到水平向左的推力，向左运动，故选C。
（3）要使“小车”运动速度增大，方法：①增强磁铁磁性；②使螺线管的绕线更密集；③增加电池电压以增大电流。
5．【答案】N；电动机；相同
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
（2）电动机将电能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能；
（3）电磁铁的磁场方向与电流方向有关；通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】（1）根据图片可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为电磁铁的N极。
（2）闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，此时将电能转化为机械能，为电动机；
（3）若只将电源的正负极互换，那么通过电磁铁的电流方向改变，则磁场方向改变。此时通过线圈的电流方向也发生了变化，因此线圈的受力方向与原来相同，也就是转动方向相同。
6．【答案】（1）
（2）变大
（3）将R 的滑片向左移动
（4）50℃
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定R1的阻值随温度的变化规律，当温度达到设定温度时，电磁继电器会自动控制加热电路停止工作，根据衔铁的位置变化确定接线情况即可；
（2）由图象可知温度升高时R1阻值的变化，电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知电阻R1两端的电压变化；
（3）提高恒温箱的设定温度，根据图乙确定热敏电阻的阻值变化。但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律就要减小滑动变阻器连入的电阻值，据此分析解答；
（4）根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出电阻R1的阻值，由乙图可知恒温箱的温度升高到的大约值。
【解答】（1）由题意可知，发热电阻丝分别与最下面两个接线柱相连，组成电路，如下图所示：
（2）根据乙图可知，在升温的过程中，电阻R1的阻值变大，电路中的总电阻变大，由U=IR可知，电路中的电流变小，滑动变阻器接入电路的电阻不变时其两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电阻R1两端的电压会变大。
（3）从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律可知就要减小滑动变阻器连入的电阻值，即R2的滑片向左移动。
（4）当电磁继电器线圈的电流达到30mA时，电路中的总电阻：，
则电阻R1=R-R2=300Ω-250Ω=50Ω，
由图可知，热敏电阻为50Ω时对应的温度为50℃，
即恒温箱的温度将稳定在50℃；
7．【答案】（1）开关应接在火线上
（2）减小
（3）当滑片位于 b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由图乙可知电源的电压 ；当滑片位于 a端时，滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，I=0.1A，U光敏=2V，则电路中的总电阻 光敏电阻的阻值 滑动变阻器的最大阻值. -20Ω=100Ω
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）在家庭电路中，为了保证开关断开后，用电器不再带电，要求开关必须接在火线上；
（2）根据天暗时自动点亮确定此时衔铁的位置，确定电磁铁的磁场强弱大小，弄清电流大小变化，进而确定光敏电阻的阻值变化，再与光照强度的变化比照即可。
（3） 当滑片位于 b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压， 据此根据乙图确定电源电压大小。
当滑片位于 a端时，滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。根据图乙确定电路的最小电流和对应电压，根据公式 计算光敏电阻的阻值，根据计算电路的总电阻，最后根据计算变阻器接入的最大阻值。
【解答】（1）把A、B导线接入家庭电路时，应把A导线接在火线上，理由是开关应接在火线上。
（2）根据题意可知，照明灯在天亮时光照强度变大时关闭，则衔铁被电磁铁吸下来，断开灯泡所在的电路，那么此时电磁铁的磁场变强，电流变大而电阻变小，那么得到： 光敏电阻阻值大小应随光照强度的增大而减小。
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一、第25 讲 电与磁
1．地球是一个大磁体，将自由转动的指南针放在地球表面的赤道上，静止时指向如图所示。下列指南针方向表示正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用；地磁场
【解析】【分析】地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。
【解答】指南针受到地磁场的作用，地磁南极在地理北极附近，根据异名磁极相互吸引可知，指南针静止时北极应该指向地理北极附近。
故答案为：C。
2．文文在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象，下列关于这一现象说法正确的是（ ）
A．丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验，发现了磁可以生电
B．若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反
C．若导体AB沿磁感线向上运动，灵敏电流计指针也会发生偏转
D．发电机是利用磁生电的原理来工作的
【答案】D
【知识点】电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；发电机的构造和原理
【解析】【分析】奥斯特发现了电可以生磁，法拉第发现了磁可以生电，产生感应电流的条件是：闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
【解答】A、英国物理学家法拉第进行了多次实验，发现了磁可以生电，故A错误；
B、若改变导体的运动方向，同时将磁体的N、S极对调，感应电流的方向不变，则灵敏电流计指针的偏转方向不变，故B错误；
C、若导体AB沿磁感线向上运动，因为没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，所以灵敏电流计指针不会发生偏转，故C错误；
D、发电机的原理是电磁感应现象，是利用磁生电的原理来工作的，故D正确。
故答案为：D。
3．（2024八下·浙江）闭合如图所示电路的开关，小磁针静止时指向如图，则 （ ）
A．通电螺线管的左端为N极 B．电源的左端为正极
C．电流表的左端为“+”接线柱 D．R的滑片不能置于最右端
【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用；磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据小磁针的指向确定螺线管的磁极方向；
B.根据安培定则判断线圈的电流方向，进而确定电源正负极方向；
C.根据电流表的连接方法判断；
D.根据变阻器的接线方法判断。
【解答】A.小磁针的左端为N极，右端为S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，螺线管的右端为N极，故A错误；
B.右手握住螺线管，大拇指指向右端，此时弯曲的四指指尖向下，则线圈上电流方向向下，则电源的右端为正极，故B错误；
C.电流表的左端与电源正极相连，则左端为“+”接线柱，故C正确；
D.当滑片在最右端时阻值最大，可以保护电路，故D错误。
故选C。
4．（2021八下·苍南期末）把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”（如图甲），并将它全部放入铜质螺线管中（螺线管的铜线表面没有绝缘层），如图（乙）“小车”就能沿螺线管运动。图（丙）为图（乙）等效模型图的纵切面，螺线管产生的磁场对“小车”左端N极产生斥力，对右端N极产生引力，“小车”就能沿着螺线管向右运动。
（1）根据图乙中线圈周围磁场分布，画出螺线管中的电流方向。
（2）下列四辆“小火车”放入下图的线圈中，能向左运动的是 。
（3）要使“小车”运动速度增大，请提出一种方法： 。
【答案】（1）
（2）C
（3）增强磁铁磁性或使螺线管的绕线更密集或增加电池电压以增大电流
【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据磁感线的环绕方向确定螺线管的磁极方向，再根据安培定则判断电流方向。
（2）根据磁极之间的相互作用规律分析判断；
（3）要增大小车的速度，就要增大它受到的电磁力，可根据影响电磁铁磁场强度的因素确定解决方法。
【解答】（1）根据乙图可知，磁感线从左端出来回到右端，则左端为N极。右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，即线圈上电流向上，如下图所示：
（2）如C图所示，电池的左端为S极，与螺线管的左端相吸；电池的右端为S极，与螺线管的右端相互排斥，因此整个电池受到水平向左的推力，向左运动，故选C。
（3）要使“小车”运动速度增大，方法：①增强磁铁磁性；②使螺线管的绕线更密集；③增加电池电压以增大电流。
5．（2023·杭州模拟）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，这就是简易的 （选填“发电机”或“电动机”），若只将电源的正负极互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向 （选填“相同”或“相反”）。
【答案】N；电动机；相同
【知识点】通电导体在磁场中的受力方向的判断；直流电动机的构造原理与工作过程；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
（2）电动机将电能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能；
（3）电磁铁的磁场方向与电流方向有关；通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。
【解答】（1）根据图片可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为电磁铁的N极。
（2）闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，此时将电能转化为机械能，为电动机；
（3）若只将电源的正负极互换，那么通过电磁铁的电流方向改变，则磁场方向改变。此时通过线圈的电流方向也发生了变化，因此线圈的受力方向与原来相同，也就是转动方向相同。
6． 小明利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻 R 、滑动变阻器 R 、发热电阻丝R 设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示，恒温箱加热器的电源电压为 220V，发热电阻丝 R 和电阻 R 处于恒温箱内，图乙是电阻R 的阻值随温度变化的关系曲线。电磁继电器所在的控制电路的电源电压 U=9V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA 时，电磁继电器的衔铁被吸下来。
（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的电路连接完整。
（2）在升温的过程中，电阻R 两端的电压会 (填“变大”“变小”或“不变”)。
（3）如果要使恒温箱内保持的温度升高，合理的操作方法是 。
（4）当滑动变阻器 R 接入电路中的电阻为250Ω时，接通电路，加热发热电阻丝能使恒温箱的温度升高到多少摄氏度并保持不变
【答案】（1）
（2）变大
（3）将R 的滑片向左移动
（4）50℃
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定R1的阻值随温度的变化规律，当温度达到设定温度时，电磁继电器会自动控制加热电路停止工作，根据衔铁的位置变化确定接线情况即可；
（2）由图象可知温度升高时R1阻值的变化，电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知电阻R1两端的电压变化；
（3）提高恒温箱的设定温度，根据图乙确定热敏电阻的阻值变化。但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律就要减小滑动变阻器连入的电阻值，据此分析解答；
（4）根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出电阻R1的阻值，由乙图可知恒温箱的温度升高到的大约值。
【解答】（1）由题意可知，发热电阻丝分别与最下面两个接线柱相连，组成电路，如下图所示：
（2）根据乙图可知，在升温的过程中，电阻R1的阻值变大，电路中的总电阻变大，由U=IR可知，电路中的电流变小，滑动变阻器接入电路的电阻不变时其两端的电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电阻R1两端的电压会变大。
（3）从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要增大热敏电阻的阻值；但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为30mA，根据欧姆定律可知就要减小滑动变阻器连入的电阻值，即R2的滑片向左移动。
（4）当电磁继电器线圈的电流达到30mA时，电路中的总电阻：，
则电阻R1=R-R2=300Ω-250Ω=50Ω，
由图可知，热敏电阻为50Ω时对应的温度为50℃，
即恒温箱的温度将稳定在50℃；
7． 光敏电阻在自动化装置中应用广泛，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯“电路，如图甲所示（电磁继电器线圈的电阻不计）。请回答下列问题。
（1）把A、B导线接入家庭电路时，应把A导线接在火线上，理由是 。
（2）小柯的设计要求：智能家居照明灯在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭。那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增大而 。
（3）保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧 （电源电压U 不变）
【答案】（1）开关应接在火线上
（2）减小
（3）当滑片位于 b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由图乙可知电源的电压 ；当滑片位于 a端时，滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，I=0.1A，U光敏=2V，则电路中的总电阻 光敏电阻的阻值 滑动变阻器的最大阻值. -20Ω=100Ω
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）在家庭电路中，为了保证开关断开后，用电器不再带电，要求开关必须接在火线上；
（2）根据天暗时自动点亮确定此时衔铁的位置，确定电磁铁的磁场强弱大小，弄清电流大小变化，进而确定光敏电阻的阻值变化，再与光照强度的变化比照即可。
（3） 当滑片位于 b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压， 据此根据乙图确定电源电压大小。
当滑片位于 a端时，滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。根据图乙确定电路的最小电流和对应电压，根据公式 计算光敏电阻的阻值，根据计算电路的总电阻，最后根据计算变阻器接入的最大阻值。
【解答】（1）把A、B导线接入家庭电路时，应把A导线接在火线上，理由是开关应接在火线上。
（2）根据题意可知，照明灯在天亮时光照强度变大时关闭，则衔铁被电磁铁吸下来，断开灯泡所在的电路，那么此时电磁铁的磁场变强，电流变大而电阻变小，那么得到： 光敏电阻阻值大小应随光照强度的增大而减小。
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