主题三 电学
专题17 电磁转换
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考点内容 课标要求 命题预测
磁体与磁场 通过实验,了解物质的一些物理属性,如磁性,能用语言、文字或图表进行描述。通过实验,认识磁场。知道地磁场。 属于常考热点,主要考查磁现象与磁场。题型主要是选择题、填空题和作图题。主要命题点有:磁性的辨识、磁极及磁极间的相互作用、磁化现象、磁场与磁感线、地磁场等。
电流的磁场 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。 安培定则的应用是电磁考题中命题点较为集中的内容,主要考查电流的磁效应和安培定则的应用。常见考题类型是选择题、填空题和作图题,有时也会出现探究实验题中。命题点有:奥斯特实验、通电螺线管外部磁场的特点、安培定则的应用等。
电磁铁、电磁继电器 了解电磁铁在生产生活中的应用。 电磁继电器是电磁铁的重要应用。对电磁铁相关问题的考查题型基本上是选择题和填空题两种。命题点有:电磁铁磁性大小的影响因素、电磁继电器的工作原理等。
磁场对电流的作用、电动机 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。 电动机在社会发展中有重要的作用。其考题题型多是选择题和填空题。命题点有:通电导线在磁场中受力作用、电动机的构造、工作原理等。
电磁感应、发电机 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。 磁生电的考题题型主要有选择题、填空题和探究实验题。命题点有:产生感应电流的条件、电动机的原理及探究可以产生电流的条件等。
1.(新情境)(2024·江苏常州·中考真题)美国《发现》网站于2023年10月报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示),”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的( )
A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和④
【答案】A
【解析】地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近;地磁场的磁感线从地磁的北极附近出来,回到地磁的南极附近,牛的身体朝向习惯性与地磁场磁感线平行,所以牛的身体朝向是南北方向,故①②符合题意。
故选A。
2.(跨学科)(2024·江苏南通·中考真题)阅读短文,回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜,同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室,要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一:设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构,体积为。由立柱和横梁支撑,墙体四周装有保温层。查阅资料获知,立柱的承重比指立柱能承受的最大质量与其质量的比值,能反映承重效率,立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一,为研究它们之间的关系,利用塑料立柱模型进行实验,发现在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是:。
任务二:设计温控系统。温控系统原理如图甲,控制电路的电源电压为6V,电阻箱的阻值调为90Ω,热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时,衔铁被吸下:当电流降低到25mA时,衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω,浴霸灯L标有“220V,275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二部分评价指标,根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价 指标能自动控制室温在规定范围内波动,且降温较平缓 能自动控制室温升降,且降温较平缓 不能控制室温升降,降温较平缓 不能控制室温升降,也不能平缓降温
(1)关于设计蔬菜温室的实践活动,下列说法不正确的是___________。
A.屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长 B.墙体选用隔热性能好的材料
C.图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些 D.图甲中通电线圈上端是S极
(2)由模型实验可知,搭建温室选用___________(选填“三角形”“方形”或“圆形”)立柱的承重比大;已知模型的承重比为,质量为m,受力面积为S,则其上表面所能承受的最大压强___________。
(3)电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃,则空气吸收的热量为___________J,电热丝对温室的加热效率为___________%;电磁铁线圈的电阻忽略不计,电热丝刚停止工作时,室温为___________℃。[取,取]
(4)根据评价表中的指标对任务二进行评价,你的评价等级为___________,依据是___________________________________________________________________;进一步给出优化建议:___________________________________________________________________。
【答案】(1)D (2) ①.圆形 ②.
(3) ①.5.5×105 ②.83.3 ③.20
(4) ①.良好 ②.蔬菜温度室能自动控制温度升降,且降温较平缓,但温度只能在13~32℃之间 ③.适当调大电阻箱R0的阻值##适当减小控制电路的电源电压
【解析】
【小问1详解】
A.蔬菜是不透明物体,且叶子通常是绿色的,只反射绿光,说明蔬菜不喜欢绿光,若屋顶选用绿色玻璃,绿色玻璃只透过绿光,则会导致蔬菜无法获得所需要的色光进行光合作用,不利于蔬菜生长,故A正确,不符合题意;
B.墙体选用隔热性能好的材料,可以减少蔬菜温室内外的热专递,可以使蔬菜温室内的温度控制在一定范围内,故B正确,不符合题意;
C.由图甲得,当衔铁被吸下时,电阻丝不工作,浴霸灯工作,此时浴霸灯可以向蔬菜温室内提供热量,可以使降温时能平缓些,故C正确,不符合题意;
D.图甲中电流从线圈的上端流入,下端流出,由右手螺旋定则得,通电线圈上端是N极,故D错误,符合题意。
故选D。
【小问2详解】
[1]由材料信息得,在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是
即模型的横截面的边数越多承重比越大,圆形可以看作无数条变构成的多边形,因此由模型实验可知,搭建温室选用圆形立柱的承重比大。
[2]由立柱的承重比指立柱成承受的最大质量与其质量的比值可知,承重比
则质量为m的模型能承受的最大质量
模型上表面所成承受的最大压力
则模型上表面所成承受的最大压强
【小问3详解】
[1]由得,蔬菜温室内空气的质量
空气吸收的热量为
电热丝通电5min产生的热量
电热丝对温室的加热效率为
[2]依题意得,当控制电路中的电流达到30mA时,衔铁被吸下,此时电热丝刚停止工作,由欧姆定律可知,此时控制电路的总电阻为
由串联电路的电阻特点得,此时热敏电阻R1的阻值
由图乙得,此时的室温为20℃。
【小问4详解】
[1][2]由题意值,当控制电路中的电流达到30mA时,衔铁被吸下,此时电热丝刚停止工作,当电流降低到25 mA时,衔铁被弹回,此时电热丝开始工作,说明蔬菜温度室能自动控制室温升降,电热丝刚停止工作时,浴霸灯工作,使得将温较平缓。当电流降低到25 mA时,由欧姆定律得,此时控制电路中的总电阻
由串联电路电阻特点得,此时热敏电阻R1的阻值
由图乙得,此时的室温约为13℃,即温度控制在13~32℃之间。由题意得,蔬菜温度室能自动控制温度升降,且降温较平缓,但温度只能在13~32℃之间,即不能自动控制室温在规定范围内不动,则所设计的蔬菜温度室等级为良好。
[3]为了使温度控制在20~30℃之间,应适当提高温度,由图乙可知,热敏电阻的阻值随温度升高而减小,因此应适当减小热敏电阻的阻值。由于电磁铁被吸下和弹回的电流一定,由串联电路的电阻特点与欧姆定律得,适当调大电阻箱R0的阻值,或者适当减小控制电路的电源电压。
3.(新考法)(2024·江苏镇江·中考真题)某水位报警模拟装置如图1所示:浮子Q由圆柱体和硬杆构成,圆柱体的底面积,高,密度,硬杆的质量和体积均不计。Q只能沿图中竖直虚线运动。当向水池内缓慢注水使水位达到某处时,衔铁K被释放,电铃开始报警。已知:电源电压,为电阻箱,压敏电阻的阻值与硬杆对其压力F的关系图线如图2所示;当电磁铁线圈中的电流时,衔铁K被吸住,当时,衔铁K才会被释放;不计线圈电阻,g取。
(1)Q的质量为________。当水位不断上升时,池底所受水的压强将变________;
(2)当Q刚开始向上运动时,求其浸在水中的体积;
(3)在报警装置能正常报警的情况下:
①求电阻箱接入电路的阻值范围;________
②为降低刚开始报警时的水位,下列措施可行的有________。
(有多个选项正确,全部选对得2分,漏选得1分,不选或错选得0分)
A.仅适当增大硬杆的长度 B.仅适当增大圆柱体的高度
C.仅适当增大电源电压U D.仅适当增大接入电路的阻值
【答案】(1)①0.6 ②大 (2) (3)① ②ABD
【解析】
【小问1详解】
[1]浮子Q的质量为
[2]当水位不断上升时,水的深度h变大,由可知,池底所受水的压强将变大。
【小问2详解】
当浮子Q刚开始向上运动时,受到的浮力和重力相等,根据阿基米德原理可得,其浸在水中的体积
【小问3详解】
[1]当未加水,即压力为0时,若电流为0.05A,则开始报警,由图可知,此时R2最小,为10Ω,R1接入电路的最大阻值
当圆柱体刚好浸没,即F最大时,若电流为0.05A,则开始报警,浮子Q所受浮力最大值
则F最大值为
由图可知,此时R2最大,为50Ω,R1接入电路的最小阻值
所以电阻箱R1接入电路阻值范围70Ω~110Ω。
[2] A.仅适当增大硬杆的长度,浮子Q能上浮距离变短,即露出的体积变大,则水位下降,故A符合题意;
B.仅适当增大圆柱体的高度,在浮子Q刚好上浮时,受到的浮力不变,排开水的体积不变,但圆柱体露出水面的体积变大,水位降低,故B符合题意;
C.仅适当增大电源电压U,在电磁铁线圈中的电流仍为0.05A时,由欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,压敏电阻的阻值变小,在浮子Q刚好上浮时,受到的浮力不变,排开水的体积不变,但压敏电阻受到的压力变小,即硬杆对压敏电阻的压力变小,则硬杆受到的浮力变大,排开水的体积变大,水位升高,故C不符合题意;
D.仅适当增大R1 接入电路的阻值,在电磁铁线圈中的电流仍为0.05A时,由欧姆定律可知,电路中的总电阻变大,压敏电阻的阻值变大,在浮子Q刚好上浮时,受到的浮力不变,排开水的体积不变,但压敏电阻受到的压力变大,即硬杆对压敏电阻的压力变大,则硬杆受到的浮力变小,排开水的体积变小,水位降低,故D符合题意。
故选ABD。
考向一 磁体与磁场
1.(2024·江苏徐州·中考真题)如图所示,托架上有两个磁环,同名磁极相对,上面的磁环悬浮着,托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上,若托架重1N,每个磁环重2N,则弹簧测力计的示数为( )
A.1N B.3N C.4N D.5N
【答案】D
【解析】
上面的磁环悬浮着,同名磁极相互排斥,此磁环受到重力和排斥力是平衡力,大小相等,排斥力大小为
F斥=G环=2N
下面磁环受到向下的排斥力和上面磁环受到向上的排斥力是相互作用力,大小相等,托架受到的压力
F压=F斥+G环=2N+2N=4N
弹簧测力计的示数为
F=G架+F压=1N+4N=5N
故选D。
2.(2024·江苏南通·中考真题)如图,磁性地球仪悬停于底座上方,作出地球仪的受力示意图。
【答案】(1)
【解析】地球仪受到竖直向下的重力G和竖直向上的磁力F,两个力作用在地球仪的重心,地球仪处于静止状态,受力平衡,故重力G和磁力F是一对平衡力,两个力大小相等,方向相反,如图所示:
解题技巧 (1)磁体吸引磁性材料,不需要直接接触,甚至隔着某些物体,磁体仍能吸引磁性材料 (2)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引 (3)磁感线实际上并不存在,是为了描述磁场而假想引入的,磁感线是假想的物理模型。磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极,磁场中的小磁针静止时N极的指向跟该点磁感线方向一致。即磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、可自由转动的小磁针在该点静止时N极的指向是一致的。 (4)地磁北极在地,理南极附近,地磁南极在地理北极附近,地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极,能自由转动的小磁针静止时指南北方向,就是因为受到地磁场的作用。
考向二 电流的磁场
3.(2024·江苏盐城·中考真题)如图所示,标出通电螺线管的N极和S极。
【答案】
【解析】
电流从通电螺线管的右侧流入,左侧流出,根据安培定则可知,通电螺线管的左端为N极,右端为S极,如图所示
4.(2024·江苏连云港·中考真题)如图所示,请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。
【答案】
【解析】
根据电源的正负极可以确定电流从螺线管的右端流入,左端流出,结合安培定则即可确定螺线管的左端为S极,右端为N极,在磁体的周围,磁感线从磁体的N极出发回到S极,如图所示:
5.(2024·江苏镇江·中考真题)请按题目要求作答。
(2)请根据图中电流方向,在虚线框内分别标出通电螺线管磁极的极性和静止小磁针的磁极名称;
【答案】(2)
【解析】根据安培定则可知,通电螺线管上的电流方向是朝上的,通电螺线管磁极的左边是N极,根据异名磁极相互吸引可知,靠近通电螺线管的小磁针的一端是S极,对应的另一端是N极,如图所示:
6.(2024·江苏苏州·中考真题)在图中标出电源和螺线管上方的极性。
【答案】
【解析】
在磁体的外部,磁感线总是从磁体的N极出发回到S极,则通电螺线管的上端为N极,下端为S极;根据右手螺旋定则,伸出右手,使大拇指指示螺线管的N极,则四指弯曲的方向为电流的方向,即电流由螺线管的下端流入,电源的下端为正极,上端为负极。如图所示:
7.(2024·江苏无锡·中考真题)请在图的括号内标出通电螺线管左端的磁极,并在P点标出磁感线的方向。
【答案】
【解析】
由图得,电流从螺线管右端流入,由右手螺旋定则得,螺线管左端为N极,右端为S极;磁体外部磁场方向从N极到S极,则P点的磁感线方向从左端到右端,如图所示
8.(2024·江苏宿迁·中考真题)按要求作图:
(3)如图所示,根据电流方向,请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极。
【答案】(3)
【解析】螺线管外侧电流方向向上,根据安培定则可知,螺线管的右端为S极;根据磁极之间的相互作用规律可知,小磁针的右端为N极,如图所示:
9.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,请标出电源正负极和磁感线的方向。
【答案】
【解析】
根据右手螺旋定则可知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,所以,电源右端为正极,左端为负极;螺线管外部,磁感线从N极出发、回到S极,所以,磁感线向右,故作图如下:
解题技巧 (1)奥斯特实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在磁场,即电流的磁场,且电流的磁场方向跟电流的方向有关 (2)运用安培定则不仅可以判断通电螺线管的N、S极,也可以反过来判断通电螺线管中的电流方向。具体做法是:用右手握住螺线管,拇指指向通电螺线管的N极,则四指弯曲的方向就是电流的方向。
考向三 电磁铁、电磁继电器
10.(2024·江苏宿迁·中考真题)教室的饮水机上有两条提示语:“注意水温,谨防烫伤”和“节约用电,弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图,如图甲所示,电阻,加热时总功率为840W。线圈内阻不计,为热敏电阻,其阻值随温度的变化如表格所示,控制电路电源电压恒为3V,当电流达到0.02A时衔铁被吸合。
t/℃ 30 40 50 60 70
/Ω 220 165 130 100 83
(1)衔铁被吸合时,饮水机处于______(选填“加热”或“保温”)状态,饮水机处于保温状态时,功率为______W;
(2)设定最高水温为,需要将滑动变阻器阻值调至______;根据图乙中电能表参数,饮水机处于加热状态时,经过10min,电能表指示灯闪烁______次。
【答案】(1) ①.保温 ②.40
(2) ①.50 ②.350
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图可知,当衔铁未被吸合时,R1、R2并联,电路电阻较小,根据公式可知,功率较大,为加热状态;当衔铁被吸合时,R2断开,电路只有R1工作,此时电路电阻较大,根据公式可知,功率较小,为保温状态;保温功率为
【小问2详解】
[1]由表格中数据可知,当水温为60℃时,Rt=100Ω,电路电流为0.02A,控制电路的总电阻为
需要将滑动变阻器阻值调至
[2]饮水机处于加热状态时,经过10min消耗的电能为
电能表指示灯闪烁的次数为
11.(2024·江苏淮安·中考真题)某款恒温箱的简化电路如图甲所示,控制电路中电源电压为且保持不变,电磁铁线圈电阻为,R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示;工作电路中的加热器(图中未画出)正常工作时的电阻为。求:
(1)加热器应接在图甲中_________(填“ab”或“cd”)之间,控制电路中电磁铁上端为_________极;
(2)加热器正常工作产生的热量是多少?
(3)控制电路的电流减小到,衔铁会被释放。则当调节时,恒温箱内设定的最低温度为多少摄氏度?
(4)若使恒温箱内设定的最低温度提高一些,可将的滑片向_________滑动一点。
【答案】(1) ①.ab ②.N
(2)
(3)50℃ (4)右
【解析】
【小问1详解】
[1]控制电路中,热敏电阻R和变阻器、电磁铁线圈串联。当温度升高时,热敏电阻R阻值变小,根据可知电流变大,则电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,ab间用电器脱离电路。所以加热器应接在图甲中ab之间。
[2]电流从电磁铁下端流入,根据安培定则可知控制电路中电磁铁的上端为N极。
【小问2详解】
加热器正常工作产生的热量为
【小问3详解】
电流减小到时,控制电路总电阻为
则当调节时,热敏电阻阻值为
由乙图可知,此时温度为50℃,则恒温箱内设定的最低温度为50℃。
【小问4详解】
衔铁被释放时的电流不变,根据可知总电阻不变,若使恒温箱内设定的最低温度提高一些,则对应的热敏电阻阻值变小,所以变阻器阻值应调大,可将的滑片向右滑动一点。
解题技巧 (1)当电流和铁芯不变时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;铁芯、线圈匝数不变时,通过电磁铁的电流越越大,电磁铁的磁性越强;当电流和线圈匝数不变时,插入铁芯,通电螺线管磁性大大增强。 (2)电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。利用这一点可制成电磁继电器。当电磁继电器所在的控制电路接通时,电磁铁产生磁性吸引衔铁,使工作电路接通或断开。 (3)使用电磁继电器可实现用低电压、弱电流控制高电压、强电流,进行自动控制及远距离控制等。
考向四 磁场对电流的作用、电动机
12.(2024·江苏宿迁·中考真题)2024年5月1日,我国第三艘航空母舰福建舰首次海试。将搭载自主研发的电磁弹射系统,是利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
A.电磁弹射器是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的,而图中说明的是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图中装置有电源、闭合开关后形成通路有电流流过,可说明通电导体在磁场中受到力的作用,故B符合题意;
C.该装置是电磁感应的实验装置,故C不符合题意;
D.该装置中电流相等,电磁铁线圈匝数不相同,可用来探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系,故D不符合题意。
故选B。
13.(2024·江苏扬州·中考真题)如图所示为送餐机器人,下列图中能说明其内部电动机工作原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
A.如图,闭合开关,通电导体棒在磁场中受力运动,反映了电动机的工作原理,故A符合题意;
B.如图,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B不符合题意;
C.如图,闭合开关,当导体棒做切割磁感线运动时,有感应电流产生,反映了电磁感应原理,故C不符合题意;
D.如图,在螺线管中插入铁芯可以构成电磁铁,增强磁性,可以吸引铁钉,故D不符合题意。
故选A。
解题技巧 (1)通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系,当这两个方向中的任何一个与原来方向相反时,都会改变通电导体的受力方向;当电流方向和磁场方向同时反向时,通电导体的受力方向不变。 (2)电动机工作时将电能转化为机械能。
考向五 电磁感应、发电机
14.(2024·江苏淮安·中考真题)如图所示,将一闭合铜环置于线圈上且使铁芯穿过其中,闭合开关S的瞬间,因铜环中产生感应电流,铜环会立刻向上跳起;若将铜环换成下列环,闭合开关S,也能向上跳起的是( )
A.闭合塑料环 B.未闭合铁环
C.闭合铝环 D.未闭合橡胶环
【答案】C
【解析】根据电磁感应现象原理可知,要在环中产生感应电流,必须是闭合电路的一部分导体才可。
AD.塑料和橡胶是绝缘体,故AD不符合题意;
B.未闭合铁环无法使得电路闭合,所以不会在环中产生感应电流,故B不符合题意;
C.闭合铝环既闭合,又是导体,故C符合题意。
故选C。
15.(2024·江苏南通·中考真题)小明按人类对磁的认识历程,对“电磁转换”一章知识进行梳理,图中对应位置的内容填写正确的是( )
A.赫兹 B.电动机 C.电磁起重机 D.电磁感应现象
【答案】D
【解析】
A.奥斯特发现电流的磁效应,故A错误;
B.电流的磁效应的应用为电磁铁,发电机应用了通电线圈在磁场中受力的作用,故B错误;
C.磁场对电流的作用的应用为发电机,电磁起重机应用了电流的磁效应,故C错误;
D.发电机应用了电磁感应的原理,故D正确。
故选D。
16.(2024·江苏苏州·中考真题)如图所示,在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置,以下正确的是( )
A.接电源,和发电机的原理相同
B.接电流表,和电动机的原理相同
C.接电源,可将电能转化为机械能
D.接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转
【答案】C
【解析】
AC.在a、b两端接入电源,则通电直导线在磁场中受到力的作用,将电能转化为机械能,该装置可以用来研究电动机的工作原理。故A错误,C正确;
BD.在a、b两端接入电流表,当通电直导线在磁场中做切割磁感线运动时,闭合电路中才会产生感应电流,电流表指针发生偏转,该过程消耗机械能,获得电能,将机械能转化为电能,和发电机的原理相同,故BD错误。
故选C。
17.(2024·江苏镇江·中考真题)镇江谏壁发电厂处于苏南电网中心。厂内发电机将________能转化为电能。电厂使用的煤炭是________(选填“可”或“不可”)再生能源。煤炭在墙角长时间堆放,墙面内部也会变黑,说明固体分子是________的。
【答案】 ①.机械 ②.不可 ③.运动
【解析】
[1]发电机的工作原理是通过外部力(如水力、风力、火力等)驱动发电机内部的磁场和导体相对运动,从而利用电磁感应原理将机械能转化为电能。在镇江谏壁发电厂中,发电机正是将煤炭燃烧产生的热能(或称为内能)转化为机械能,进而再将机械能转化为电能。
[2]关于能源的分类,煤炭是一种化石燃料,它在地球上的储量是有限的,且一旦消耗就不可再生。因此,煤炭属于不可再生能源。
[3]煤炭在墙角长时间堆放后,墙面内部也会变黑。这个现象说明了固体分子在不停地做无规则运动。煤炭中的分子会不断地运动到空气中,并有一部分分子会附着在墙面上,随着时间的推移,墙面上的煤炭分子越来越多,就形成了我们看到的黑色痕迹。
18.(2024·江苏无锡·中考真题)将导体AB、开关、灵敏电流计、蹄形磁体按如图方式组装起来,_________开关后,让导体AB水平向右运动,会观察到电流计指针偏转,说明回路中有_________产生。
【答案】 ①.闭合 ②.感应电流
【解析】
[1][2]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。闭合开关后,形成闭合回路,让导体AB水平向右运动,此时导体AB切割磁感线运动,产生感应电流,因此会观察到电流计指针偏转。
19.(2024·江苏徐州·中考真题)如图所示是自制交流发电机模型,风车转动,线圈在磁场中做___________磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与___________方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池,把模型当作电动机,此时线圈___________(填“能”或“不能”)持续转动。
【答案】 ①.切割 ②.磁场 ③.不能
【解析】
[1][2]风车转动,线圈在磁场中做切割磁感线运动,电流表的指针会发生偏转,产生感应电流,感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。
[3]把小量程电流表换成电池,线圈中有电流通过,在磁场中受到力的作用,由于没有换向器,线圈在转动时电流方向不会改变,不会持续转动。
解题技巧 (1)要产生感应电流,必须同时满足两个条件:一是导体必须是闭合电路的一部分,二是导体必须做切割磁感线运动(包括两种情况:磁极不动导体运动或导体不动磁极运动) (2)感应电流方向跟磁场方向和导体运动方向有关,这两个方向任何一个与原来方向相反,感应电流的方向都会与原来方向相反。若两个方向同时与原来方向相反,则感应电流的方向不变。
1.(2024·四川遂宁·中考真题)下列选项中,对我国古代劳动人民的发明创造理解错误的是( )
A.①图:古人利用圆木滚动来搬运巨石,是为了减小摩擦
B.②图:船闸是我国古代劳动人民智慧的结晶,它的工作利用了连通器原理
C.③图:中医使用的“拔火罐”技术利用了大气压强
D.④图:司南能指南北是因为电荷间存在相互作用
【答案】D
【解析】A.古人利用圆木滚动来搬运巨石,是用滚动摩擦代替滑动摩擦,减小了摩擦力,故A正确,不符合题意;
B.船闸是由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成;若船要从上游驶向下游,先打开上游阀门,使闸室和上游构成连通器,水相平后,打开上游闸门,船驶入闸室;然后打开下游阀门,使下游和闸室构成连通器,闸室和下游水位相平时,打开下游闸门,船驶入下游,分析可知,船闸是利用连通器原理工作的,故B正确,不符合题意;
C.拔火罐时,先把酒精在罐内烧一下,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,罐内的空气冷却后压强降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,故C正确,不符合题意;
D.司南能够指南北是受地磁场的作用,故D错误,符合题意。
故选D。
2.(2024·江西·中考真题)如图所示,通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断,最终决定通电螺线管极性的是( )
A.电源正负极的接法 B.螺线管导线的环绕方向
C.小磁针静止时N极的指向 D.螺线管中电流的方向
【答案】D
【解析】根据题图可知,最终决定通电螺线管极性的是螺线管中电流的方向,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.(2024·四川成都·中考真题)图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关,小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是( )
A.根据小磁针指向可以判定,通电螺线管的右端为S极
B.小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向
C.将小磁针移到其他位置,N极所指方向一定不变
D.本实验可以得出:通电螺线管的磁极与电流方向无关
【答案】B
【解析】A.小磁针的左端为S极,根据磁极间的相互作用可知,通电螺线管的右端为N极,故A错误;
B.小磁针的作用是指示通电螺线管周围的磁场方向,其静止时N极所指方向就是该点的磁场方向,故B正确;
C.由于通电螺线管周围的磁场方向可能相同也有可能不同,因此将小磁针移到其他位置,N极所指方向不一定不变,故C错误;
D.实验中,当改变电路电流方向时,螺线管的两端的极性改变,小磁针的静止时N极的指向也会发生改变,可知,通电螺线管的磁极与电流方向有关,故D错误。
故选B。
4.(2024·云南·中考真题)关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.同名磁极靠近时会相互吸引 B.奥斯特实验证实了电流周围存在磁场
C.螺线管通电时,电流越大其磁性越弱 D.发电机工作时将电能转化为内能
【答案】B
【解析】A.同名磁极靠近时会相互排斥,异名磁极靠近时会相互吸引,故A错误;
B.奥斯特实验中,放置在通电直导线下方的小磁针在磁力的作用下发生偏转,证实了电流周围存在磁场,故B正确;
C.螺线管通电时,电流越大其磁性越强,故C错误;
D.发电机的原理是电磁感应,工作时将机械能转化为电能,故D错误。
故选B。
5.(2024·四川泸州·中考真题)小黄在学习物理过程中提出了下列看法,其中正确的是( )
A.近视眼能看清近处的物体而看不清远处的物体,应配戴凸透镜进行矫正
B.刮大风时,能够看见工地上尘土飞扬,表明分子在不停地做无规则运动
C.保持电流、通电时间相同,探究电流产生热量与电阻的关系,采用了等效替代法
D.直导线周围平行放置一颗小磁针,通电后小磁针偏转,表明通电导体周围有磁场
【答案】D
【解析】A.近视眼能看清近处的物体而看不清远处的物体,看远处物体时,由于晶状体对光的会聚能力过强而成像于视网膜前,应配戴对光的发散作用的凹透镜进行矫正,故A错误;
B.刮大风时,能够看见工地上尘土飞扬,尘土是由大量分子组成的颗粒,尘土飞扬是机械运动,不能表明分子在不停地做无规则运动,故B错误;
C.保持电流、通电时间相同,探究电流产生热量与电阻的关系,采用了控制变量法,故C错误;
D.磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,直导线周围平行放置一颗小磁针,通电后小磁针偏转,表明通电导体周围有磁场,故D正确。
故选D。
6.(2024·安徽·中考真题)如图所示为动圈式话筒的简化示意图,磁铁固定在适当位置,线圈与膜片相通,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变。其工作原理是( )
A.磁场对通电导线的作用 B.电流的热效应
C.电流的磁效应 D.电磁感应
【答案】D
【解析】动圈式话筒的工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器→产生声音,因此动圈式话筒工作原理是电磁感应现象。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.(2024·四川广安·中考真题)《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》指出:发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是( )
A.电视机 B.手电筒
C.电饭锅 D.电风扇
【答案】D
【解析】新能源电动汽车动力装置将电能转化为机械能,利用通电导体在磁场中受力的作用工作。
A.电视机将电能转化为光能与内能,故A不符合题意;
BC.手电筒、电饭锅利用电流的热效应工作,将电能转化为内能,故BC不符合题意;
D.电风扇工作原理是通电导体在磁场中受力的作用工作,将电能转化为机械能,故D符合题意。
故选D。
8.(2024·山东临沂·中考真题)2024年5月11日,由临沂市五名中小学生组建的无人机足球队在FIDA第二届世界锦标赛中,以全胜的战绩荣获世界冠军。无人机动力系统的核心部件是电动机,下列实验,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】电动机的工作原理是通过导体在磁场中受力运动;
A.当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生了改变,说明导线周围存在磁场,故A不合题意;
B.闭合开关后,缠绕有线圈的铁钉能够吸引铁屑,说明通电导线周围存在磁场,故B不合题意;
C.当线圈在磁场中转动时,做切割磁感线运动,从而产生感应电流,使灯泡发光,故C不合题意;
D.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,与电动机的原理相同,故D符合题意。
故选D。
9.(2024·湖南·中考真题)下列生活中的设施设备工作原理主要应用了电磁感应的是( )
A.工人师傅的电钻 B.书桌上的台灯
C.家用电饭煲 D.风力发电机
【答案】D
【解析】A.工人师傅的电钻的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用,故A不符合题意;
BC.书桌上的台灯、家用电饭煲是利用电流的热效应工作的,故BC不符合题意;
D.风力发电机是利用电磁感应原理工作的,故D符合题意。
故选D。
10.(2024·四川眉山·中考真题)如图所示是动圈式话筒构造示意图。对着话筒说话或唱歌时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈在磁场中也跟着一起振动、线圈中产生感应电流。下列实验原理与它相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】动圈式话筒工作原理是电磁感应现象。
A.此装置是探究磁极间的相互作用的,故A不符合题意;
B.此装置是说明了磁体周围存在着磁场,故B不符合题意;
C.此图中没有电源,当部分导体做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,即电磁感应现象,故C符合题意;
D.此装置是探究通电导线在磁场中受力而运动,是电动机的原理,故D不符合题意。
故选C。
11.(2024·四川遂宁·中考真题)下列能探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.图中是奥斯特实验,研究的是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.图中闭合电路的一部分导体AB在磁场中切割磁感线运动时,会产生感应电流,该图可以用于探究导体在磁场中产生电流的条件,故B符合题意;
C.该图是电动机的原理图,能够说明通电导体在磁场中受力运动,故C不符合题意;
D.该图研究的是电磁铁磁性与线圈匝数的关系,故D不符合题意。
故选B。
12.(2024·四川宜宾·中考真题)安检时,当金属探测仪靠近金属物体,会产生感应电流,发出警示信号。下图中与其工作原理相同的实验装置是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】当金属探测仪靠近金属物体,会产生感应电流,说明其工作原理是电磁感应现象。
A.闭合电路中的部分导体切割磁感线,产生感应电流,是电磁感应现象,故A符合题意;
B.图中说明异名磁极相吸引,通电螺线管具有磁性。故B不符合题意;
C.图中是电动机的工作原理图,说明通电导体在磁场中受力的作用工作,故C不符合题意;
D.电流相同时,线圈匝数越多,吸引铁钉的个数越多,电磁铁磁性越强,故D不符合题意。
故选A。
13.(2024·甘肃白银·中考真题)兰州马拉松已成为兰州的一张名片。比赛计时采用感应芯片,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈就会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是( )
A.发电机 B.电磁继电器 C.电风扇 D.电铃
【答案】A
【解析】由题意可知,当运动员佩戴感应芯片通过起点、终点磁场地带时,芯片里的线圈切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,所以是电磁感应原理,是发电机的工作原理;电风扇是电动机的工作原理,电磁继电器和电铃是利用电流的磁效应工作的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.(2024·湖北·中考真题)下列设备利用了通电导线在磁场中受力工作的是( )
A.司南 B.电饭煲
C.手持电风扇 D.风力发电机
【答案】C
【解析】
A.司南能够指示南北是受到地磁场的影响,是利用磁极间的相互作用规律工作的,故A不符合题意;
B.电饭煲是利用电流的热效应工作的,故B不符合题意;
C.电风扇的电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的,故C符合题意;
D.风力发电机是利用电磁感应的原理工作的,故D不符合题意。
故选C。
15.(2024·吉林·中考真题)有关电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.发电机的工作原理是电磁感应现象
B.验电器的原理是同种电荷相互吸引
C.电风扇工作时将机械能转化为电能
D.电流的磁场方向跟电流的方向无关
【答案】A
【解析】
A.发电机是利用电磁感应现象的原理来制成的,故A正确;
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故B错误;
C.电风扇工作时将电能转化为机械能,故C错误;
D.电流产生的磁场方向跟电流方向有关,当通电导体中电流方向发生改变时,所产生的磁场方向也发生改变,故D错误。
故选A。
16.(2024·四川达州·中考真题)19世纪,物理学家发现电与磁之间存在着紧密联系,下列关于电现象与磁现象的说法正确的是( )
A.甲图通电后电磁铁b的线圈匝数少,磁性更强
B.乙图通电后静止的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,断电后,小磁针保持不动
C.丙图是发电机的原理,闭合开关后,悬挂的导体棒将发生运动
D.丁图是电动机的原理,闭合开关后,金属棒ab将发生运动
【答案】D
【解析】A.电磁铁的磁性与线圈匝数有关,匝数越多,磁性越强,甲图通电后电磁铁b的线圈匝数少,磁性更弱,故A错误;
B.乙图通电后静止的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,断电后导线周围的磁场消失,小磁针受地磁场的影响又会回到原位置,故B错误;
C.丙图是发电机的原理,闭合开关后,若悬挂的导体棒在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流;闭合开关后,导体不会自发的运动,故C错误;
D.丁图是电动机的原理,闭合电路的部分导体在磁场中会受到力的作用,即闭合开关后,金属棒ab将发生运动,故D正确。
故选D。
17.(2024·四川南充·中考真题)以下关于电与磁的描述中,说法正确的是( )
A.图甲:磁感线不是真实存在的,地磁场的北极在地理北极附近
B.图乙:向右移动,能吸引更多铁钉,铁钉下端为电磁铁的极
C.图丙:同时对调磁极和电源正负极,线圈的转动方向会发生改变
D.图丁:闭合开关,导体ab竖直向下运动或竖直向上运动,电流表指针不发生偏转
【答案】D
【解析】A.图甲中,磁场是真实存在的,磁感线是假想出来的,不适合客观存在的,地球周围存在磁场,地磁场的北极在地理南极附近,故A错误;
B.图乙中,通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关,向右移动,电阻变大,电流减小,磁性变弱,能吸引更少的铁钉,根据安培定则可知,四指指向电流方向,大拇指所指的方向即为电磁铁的N极,故铁钉上端为N极,铁钉下端为电磁铁的极,故B错误;
C.图丙中,通电导线在磁场中运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关,单独改变磁场方向或电流方向,线圈的转动方向会改变,但二者同时改变时,线圈的转动方向不变,故C错误;
D.图丁中,根据电磁感应现象可知,闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线时会产生感应电流。闭合开关,导体ab竖直向下运动或竖直向上运动,运动方向与磁感线方向平行,没有切割磁感线,不会产生感应电流,故电流表指针不发生偏转,故D正确。
故选D。
18.(2024·重庆·中考真题)对如图所示的情境说法正确的是( )
A.图甲所示的是电动机的工作原理
B.图乙所示的两个小球带了同种电荷
C.图丙所示的人一定没有触电危险
D.图丁所示的通电螺线管右端为N极
【答案】D
【解析】A.图甲所示是电磁感应现象的装置原理图,电动机工作原理是磁场对电流的作用,故A错误;
B.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,且带电体可以吸引轻小物体,因此两个小球可能带异种电荷,也可能一个带电,一个不带电,故B错误;
C.由于大地是导体,所以人站在地上,一只手接触火线时,会有电流通过人体,会发生触电事故,故C错误;
D.由安培定则可知,通电螺线管右端为N极,故D正确。
故选D。
19.(2024·甘肃武威·中考真题)兰州马拉松已成为兰州的一张名片。比赛计时采用感应芯片,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈就会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是( )
A.发电机 B.电磁继电器 C.电风扇 D.电铃
【答案】A
【解析】
由题意可知,当运动员佩戴感应芯片通过起点、终点磁场地带时,芯片里的线圈切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,所以是电磁感应原理,是发电机的工作原理;电风扇是电动机的工作原理,电磁继电器和电铃是利用电流的磁效应工作的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃
【答案】B
【解析】
电流表指针左右摆动,是因为导体切割磁感线的运动方向不断变化,感应电流方向发生变化的结果。
A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,故A不符合题意;
B.发电机是利用电磁感应现象制成的,故B符合题意;
C.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故C不符合题意;
D.电铃的主要元件是电磁铁,其原理是利用电流的磁效应制成的,故D不符合题意
故选B。
21.(2024·山东滨州·中考真题)关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.图甲:司南能指示南北是因为受到地磁场的作用
B.图乙:滑动变阻器滑片向右移动时,电磁铁的磁性会增强
C.图丙:该实验说明通电导线在磁场中受力,这是发电机的工作原理
D.图丁:导体AB竖直向上运动时,电流表指针会发生偏转
【答案】A
【解析】
A.图甲中,司南是小磁铁,因此其能指示南北是因为受到地磁场的作用,故A正确;
B.图乙,滑动变阻器滑片向右移动时,接入电路的阻值变大,电路的电流变小,因此电磁铁的磁性会减弱,故B错误;
C.图丙,该实验有电源,因此是为了说明通电导线在磁场中受力的作用,这是电动机的工作原理,故C错误;
D.图丁,导体AB竖直向上运动时,没有切割磁感线,因此不会产生感应电流,因此电流表指针不会发生偏转,故D错误。
故选A。
22.(2024·黑龙江龙东·中考真题)中国完全自主建造的首艘电磁弹射型航空母舰——福建舰。当弹射装置内的导体通过强大的电流时,战斗机就受到强大的电磁力而弹射飞出,下列实验与电磁弹射装置工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
由题意可知,电磁弹射装置其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动;
A.图中证明了电流周围存在磁场,与电磁弹射车的工作原理不相同,故A不符合题意;
B.图中两个电磁铁串联,电流相同,线圈匝数不同,吸引大头针的数目不同,说明电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关,故B不符合题意;
C.图中有电源,通电导体棒在磁场中受力而运动,即与电磁弹射的工作原理相同,故C符合题意;
D.图中没有电源,是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,为电磁感应原理,故D不符合题意。
故选C。
23.(2024·湖北武汉·中考真题)新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平,其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是( )
A.电磁起重机 B.司南
C.自制电动机 D.动圈式话筒
【答案】D
【解析】
A.电磁起重机的工作原理是电流的磁效应,故A不符合题意;
B.司南的工作原理是利用地磁场对磁极的作用,故B不符合题意;
C.自制电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理工作的,故C不符合题意;
D.动圈式话筒是把声信号转变成电信号,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应原理,故D符合题意。
故选D。
24.(2024·黑龙江绥化·中考真题)随着新能源技术的日渐成熟,风力发电机已经在我市投入使用,下图与发电机原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
风力发电机是风力推动发电机工作,发电机利用电磁感应现象发电。
A.图A时奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,与发电机的原理不同,故A不符合题意;
B.图B中,闭合电路的部分导体在做切割磁感线运动时,产生感应电流,与发电机的原理相同,故B符合题意;
C.图C中,通过变阻器接入电路阻值的变化,调节电磁铁的磁性强弱,与发电机的原理不同,故C不符合题意;
D.图D中,通电导体在磁场中受到力的作用而运动,是电动机的工作原理,不是发电机的工作原理,故D不符合题意。
故选B。
25.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,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。则下列装置中,利用此原理工作的是( )
A.电磁起重机 B.动圈式话筒
C.电磁继电器 D.扬声器
【答案】B
【解析】
A.电磁起重机是利用电磁铁的吸力来吊起重物的,故A不符合题意;
B.动圈式话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器,故B符合题意;
C.电磁继电器的工作原理主要是电流的磁效应。当有电流流过时,电磁继电器中的线圈会产生磁性,吸引衔铁,从而接通或断开工作电路,故C不符合题意;
D.扬声器的工作原理是扬声器音圈(线圈)中通入音频放大器放大后的变化的音频电流,通电线圈在磁场中受到变化的磁场力的作用而振动,带动振膜,发出声音,故D不符合题意。
故选B
26.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)模型法是人们通过一定的科学方法,建立一个适当模型揭示客观事物形态、特征和本质的研究方法。下列是一些使用模型法的实例,其中描述正确的是( )
A.甲图一束光从空气斜射入水中,折射光线远离法线
B.乙图条形磁体外部的磁感线从磁体的N极出发,回到S极
C.丙图斜面上的小球所受重力的方向沿斜面向下
D.丁图是Be原子的结构模型,其原子核由质子和中子构成,中子带正电
【答案】B
【解析】
A.一束光从空气斜射入水中,折射光线靠近法线,故A错误;
B.磁感线是为了描述磁场而引入的,它并不真实存在,但可以描述磁场的性质,条形磁体外部的磁感线从磁体的N极出发,回到S极,故B正确;
C.重力的方向是竖直向下的,斜面上的小球所受重力的方向也是竖直向下的,故C错误;
D.原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电,故D错误。
故选B。
27.(2024·甘肃兰州·中考真题)科技创新活动中,小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个球形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中不正确的是( )
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时,实现了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a也会随之摆动
【答案】B
【解析】AB.导体棒a左右摆动时切割磁感线,闭合的回路中有感应电流产生,是发电机的工作原理,机械能转化为电能,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.导体棒a左右摆动时做切割磁感线,闭合的回路中有感应电流产生,导体棒b有电流通过并位于磁场中,在磁场中会受到力的作用,导体棒b随之摆动,图乙中闭合开关后,导体棒有电流通过,在磁场中受力的作用而运动,故C正确,不符合题意;
D.用手推动导体棒b左右摆动时切割磁感线,闭合的回路中有感应电流产生,导体棒a有电流通过并位于磁场中,在磁场中会受到力的作用而摆动,故D正确,不符合题意。
故选B。
28.(2024·山东聊城·中考真题)如图甲所示,科技小组利用热敏电阻设计了一个自动加热装置。当环境温度低于温度值t0时,加热电阻R1工作;当环境温度高于t0时,继电器的衔铁被吸下,保温电阻R2工作。已知U1=1.4V,继电器线圈电阻不计,R是热敏电阻,其电阻随温度变化的关系如图乙所示。当线圈中的电流大于等于20mA时,继电器的衔铁被吸下。下列说法正确的( )
A.当环境温度降低时,控制电路中电流增大
B.温度值t0=30℃
C.欲使加热电阻R1工作时升温更快,可适当增大R1的电阻
D.若工作电路中相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍,则R1:R2=1:3
【答案】D
【解析】A.当环境温度降低时,热敏电阻的阻值较大,控制电路的电压不变,控制电路中电流减小,故A错误;
B.当线圈中的电流大于等于20mA时,继电器的衔铁被吸下,此时热敏电阻的阻值为
此时对应的温度值t0=40℃,故B错误;
C.欲使加热电阻R1工作时升温更快,由于工作电路的电压一定,根据可知,可适当减小R1的电阻,故C错误;
D.若工作电路中相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍,则
则
故D正确。
故选D。
29.(2024·山西·中考真题)海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A.冷库温度升高时,热敏电阻R的阻值变大
B.工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C.冷库温度为-18℃时,控制电路中电流为0.03A
D.冷库温度降低时,控制电路消耗的电功率变大
【答案】C
【解析】A.由图乙可知,当冷库温度升高时,热敏电阻的阻值减小,故A错误;
B.根据图甲,当衔铁被吸下后,电铃接通,灯泡断路,则铃响灯不亮,故B错误;
C.冷库温度为-18℃时,由图乙可知热敏电阻的阻值为100Ω,控制电路中电流为
故C正确;
D.冷库温度降低时,由图乙可知热敏电阻阻值变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小,根据可知控制电路中电功率变小,故D错误。
故选C。
30.(2024·云南·中考真题)我国古代《论衡》有关于用布摩擦过的琥珀能吸引干草屑和司南能指南北的记载。说明用布摩擦过的琥珀带了电荷,其本质是 (选填“电荷的转移”或“创造了电荷”);司南能指南北是因为地球周围存在 。
【答案】 电荷的转移 地磁场
【解析】[1]用布摩擦过的琥珀能吸引干草屑,说明用布摩擦过的琥珀带了电荷,其本质是电荷的转移。
[2]地球周围存在磁场,叫做地磁场,司南能指南北是因为地球周围存在地磁场。
31.(2024·四川广安·中考真题)科学既是物理的,也是化学的,还是地理的……某款暖手包,包内的物质含有醋酸钠,其液体可以通过凝固放热,再以 (选填“做功”或“热传递”)方式温暖我们的双手;教学用磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互 的规律。
【答案】 热传递 排斥
【解析】[1]暖手包内的物质凝固会放出热量,再通过热传递的方式将热量传递给手。
[2]同名磁极相互排斥,磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互排斥的规律。
32.(2024·江西·中考真题)在大力倡导节能环保、践行低碳生活的新时代,新能源汽车越来越普及。其中新能源电动汽车中的电动机利用通电线圈在 中受力转动,把 能转化为机械能,从而驱动汽车行驶。
【答案】 磁场 电
【解析】[1][2]电动机的原理是通电线圈在磁场中受到力的作用,从而使线圈转动驱动汽车行驶,该过程是将电能转化为机械能。
33.(2024·广西·中考真题)在研究地磁场方向时,如图所示,发现司南的长柄静止时总是指向南方,则长柄相当于指南针的________极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极________(选填“重合”或“不重合”)的现象。
【答案】 ①.南##S ②.不重合
【解析】
[1]司南能够自由转动,静止后司南的长柄静止时总是指向南方,地理的南极是地磁的N极,由异名磁极相互吸引可知,长柄相当于指南针的南极。
[2]我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极不重合的现象,即存在磁偏角。
34.(2024·甘肃临夏·中考真题)在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中,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 ___________纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与 ___________磁体的磁场相似。
【答案】 ①.轻敲 ②.条形
【解析】
[1][2]在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中,在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑,通电后铁屑会被磁化,但由于其与纸板的摩擦力太大,不能自己运动,因此实验中可以轻敲纸板减小铁屑与纸板的摩擦,使铁屑在磁场的作用力下有规律地排列;由图中铁屑排列形状可知,通电螺线管外部磁场与条形磁体相似。
35.(2024·广东·中考真题)将自制的电动机接入电路,如图所示,其中支架A是___________(选填“导体”或“绝缘体”)。闭合开关,线圈开始转动,磁场对线圈___________(选填“有”或“无”)作用力。仅调换磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向___________。
【答案】 ①.导体 ②.有 ③.相反
【解析】
[1]支架A是铜或者铁这些金属制成的,容易导电,是导体。
[2]闭合开关,线圈开始转动,说明磁场对线圈有力的作用,使线圈运动状态发生改变。
[3]当仅仅调换磁体的磁极时,磁场方向改变,使线圈受力方向改变,所以线圈转动方向与原转动方向相反。
36.(2024·广西·中考真题)如图所示,在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中,闭合开关后,通电螺线管的上端为______ 极,将滑动变阻器的滑片向左移,铁钉吸起大头针的数量更______ (选填“多”或“少”)。
【答案】 ①.N ②.多
【解析】
[1] 电流由上方流入螺线管,则由安培定则可知螺线管上端N极。
[2] 将滑动变阻器的滑片向左移,变阻器阻值变小,电流变大,则螺线管磁性增强,吸起大头针的数量更多。
37.(2024·甘肃白银·中考真题)如图甲所示为磁悬浮地球仪,悬浮时球体只能沿着“地轴”转动,它的“南”“北”指向与地球实际方位一致;地球仪中有一个磁铁,它的磁场与地磁场分布特点一致;环形底座内有一电磁铁,其电路原理如图乙所示。地球仪工作时,球体悬浮于空气中,则图甲中球体上方是“地磁场”的 极(选填“N”或“S”),图乙中A端应连接电源的 极(选填“正”或“负”)。
【答案】 S 负
【解析】[1]因为地球仪的南、北指向与地球实际方位一致,所以地球仪的北极在上方,即图甲中球体上方是`“地磁场”的S极。
[2]因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以电磁铁的N极在上方,即电磁铁的上端为N极,下端为S极;由安培定则可知,电流从B端流出A端流入,即A端是电源的负极。
38.(2024·山东烟台·中考真题)螺线管是汽车启动器的一个重要部件,驾驶员转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。如图所示,螺线管的左端为 极,小磁针的左端为 极,A为电源的 极。
【答案】 N N 负
【解析】[1][2][3]由图可知,磁感线从磁体的N极流出,回到S极,所以,螺线管的左端为N极,右边为S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极,根据安培定则可知,螺线管上电流方向朝上,所以A为电源的负极。
39.(2024·安徽·中考真题)图甲为小明同学用铜导线穿过硬纸板绕制而成的螺线管。他先在水平放置的硬纸板上均匀地撒满铁屑,然后在螺线管中通以图乙所示的电流,轻敲纸板,观察到铁屑的排列情况如图丙所示。
(1)由图丙中的铁屑排列情况可以得出:通电螺线管外部的磁场与 (选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似;
(2)若将一小磁针放置在图丙中通电螺线管右端轴线上的A处,则小磁针静止时N极的指向水平向 (选填“左”或“右”)。
【答案】 条形 左
【解析】(1)[1]由丙图中,利用铁屑可以形象地显示磁场的情况,分析可知,通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。
(2)[2]根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向为螺线管的N极,因此螺线管的左端为N极,右端为S极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针的N极指向左。
40.(2024·河南·中考真题)我国大力发展水力发电。水能是 (填“可再生”或“不可再生”)能源。水电站通过提高水位增加水的重力势能,水流下时重力势能转化为 能,使水轮机带动发电机发电,发电机是利用 原理发电的。
【答案】 可再生 动能 电磁感应
【解析】[1]能够源源不断从自然界得到的能源叫可再生能源,如风能、太阳能和水能。
[2]水从高处向低处运动时,质量不变,高度降低,重力势能减小,同时速度增大,水动能增大,此过程中重力势能转化为动能。
[3]发电机是利用电磁感应原理来工作的。
41.(2024·福建·中考真题)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的 能,这种能量转化方式与我们学过的 (填“电动机”或“发电机”)相似。
【答案】 机械 电动机
【解析】[1][2] 电磁弹射系统中,给线圈提供电流时产生磁场,飞轮被磁化,受到强大的作用力而加速运动,由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动,与电动机的原理相同,电磁弹射装置将电能转化为机械能。
42.(2024·四川泸州·中考真题)如图所示,ab、cd两根光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,处于蹄形磁铁磁场中的金属杆pq放在导轨上,在外力作用下沿导轨运动。若ad之间断开,则电路中 (选填“有”或“无”)感应电流;若ad之间接入电流计,pq杆向右运动时,指针向右偏,pq杆向左运动时,指针将向 偏;若ad之间安装一个直流电源,pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动,同时交换电源的正负极和磁铁的南北极,pq杆通电后由静止开始沿导轨向 运动。
【答案】 无 左 右
【解析】[1]由图知道,若ad之间断开,则由ab、cd和pq杆构成的回路是不闭合的,此时电路中没有感应电流。
[2]电磁感应现象中,感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线方向有关,根据题意知道,pq杆向右运动时,指针向右偏,所以,当磁场方向不变,只有pq杆向左运动时, 感应电流方向发生变化,即指针将向左偏。
[3]通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,其一发生变化,则受力方向发生变化,两者都发生变化,则受力方向不变。所以,当同时交换电源的正负极和磁铁的南北极,通电导体pq在磁场中受力的方向不变,即pq杆通电后,仍由静止开始沿导轨向右运动。
43.(2024·甘肃白银·中考真题)国产新型电动汽车具有各种“超能力”,其中“能量回收装置”是在踩下制动踏板时,通过对电路的控制,使驱动电动机变为发电机,以发电机发电产生的阻力来制动,此时,将 能转化为电能,再将电能转化为 能储存在蓄电池里。
【答案】 机械 化学
【解析】[1][2]汽车由运动变成静止,机械能减少,同时电路中产生电流,所以将剩余的机械能转化为电能,再将电能转化为化学能储存在蓄电池中,所以能量回收方式是踩下制动踏板时,将机械能转化为电能,再将电能转化为化学能储存在蓄电池里。
44.(2024·四川成都·中考真题)小张利用图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”,闭合开关后,经过多次尝试,他发现导线ab在磁场中沿着竖直方向运动时,导体中产生感应电流。生产生活中的 (选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”)是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导线ab换成一个线圈,其目的是 。
【答案】 发电机 使实验现象更明显
【解析】[1]闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流,该现象中,将机械能转化为电能;重要应用是制成了发电机。
[2]在实验中将导线ab换成一个线圈,则切割磁感线时会产生更大的感应电流,因此可以使实验现象更明显。
45.(2024·天津·中考真题·中考真题)小明学习了“电与磁”后,绘制了部分知识的思维导图,如图所示。请写出其中的空缺内容:①________;②________。
【答案】 ①.磁 ②.发电机
【解析】
[1]电流通过导体时,会在导体周围产生磁场,这种现象被称为电流的磁效应。这种磁效应的一个典型应用就是电磁铁。
[2]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,这种现象叫电磁感应现象,发电机就是根据这个原理制成的。
46.(2024·新疆·中考真题)如图所示,用蹄形磁体、导体棒AB、电流表等实验器材探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)请用笔画线代替导线完成实物图连接;
(2)当导体棒AB沿 (填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针发生偏转。通过多次实验可得:当闭合电路的部分导体在磁场中做 运动时,电路中就产生感应电流;
(3)当导体棒AB向右运动时,导体棒 (填“受到”或“不受”)磁场对它的力的作用。
【答案】 左右 切割磁感线 受到
【解析】(1)[1] 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中,导体棒AB要与电流表串联,作图如下:
(2)[2][3] 根据电磁感应原理,当闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流;当导体棒AB沿左右方向运动时,切割了磁感线,电路中产生了感应电流,电流表指针发生偏转。
(3)[4] 当导体棒AB向右运动时,切割了磁感线,电路中产生了感应电流,导体棒AB变成了通电导体,而通电导体在磁场中会受到力的作用。
47.(2024·甘肃武威·中考真题)国产新型电动汽车具有各种“超能力”,其中“能量回收装置”是在踩下制动踏板时,通过对电路的控制,使驱动电动机变为发电机,以发电机发电产生的阻力来制动,此时,将___________能转化为电能,再将电能转化为___________能储存在蓄电池里。
【答案】 ①.机械 ②.化学
【解析】
[1][2]汽车由运动变成静止,机械能减少,同时电路中产生电流,所以将剩余的机械能转化为电能,再将电能转化为化学能储存在蓄电池中,所以能量回收方式是踩下制动踏板时,将机械能转化为电能,再将电能转化为化学能储存在蓄电池里。
48.(2024·陕西A卷·中考真题)如图,是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 静止 不偏转
2 上下运动 不偏转
3 左右运动 偏转
(1)闭合开关后,观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况,将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做________运动时,电路中会产生感应电流。产生感应电流时,导体ab相当于电路中的________(填电路元件名称);
(2)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体ab运动方向不变,将________对调,观察灵敏电流计指针偏转情况。
(3)下列物品中,应用该实验结论工作的是________(填选项字母)。
A.电风扇 B.手摇发电手电筒
【答案】 ①.切割磁感线 ②.电源 ③.磁极 ④.B
【解析】
(1)[1][2]对比分析实验1、2和3及实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。产生感应电流时,导体ab相当于电路中的电源。
(2)[3]若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体ab运动方向不变,改变磁场的方向,故将磁极对调,观察灵敏电流计指针偏转情况。
(3)[4]闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流,叫电磁感应现象,应用该实验结论工作的是手摇发电手电筒,故选B。
49.(2024·湖北·中考真题)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场,线圈上端为_________极,对衔铁施加_________(填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
【答案】 ①.S##南 ②.向上
【解析】
[1]当线圈通电后产生磁场,由线圈所接电源正、负极可知,在线圈中电流方向是水平向左,根据安培定则判断可知,线圈下端为N(北)极,线圈上端为S(南)极。
[2]磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质性质,所以当线圈通电后产生磁场,该电磁铁对衔铁施加向上的吸引力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
50.(2024·甘肃武威·中考真题)如图甲所示为磁悬浮地球仪,悬浮时球体只能沿着“地轴”转动,它的“南”“北”指向与地球实际方位一致;地球仪中有一个磁铁,它的磁场与地磁场分布特点一致;环形底座内有一电磁铁,其电路原理如图乙所示。地球仪工作时,球体悬浮于空气中,则图甲中球体上方是“地磁场”的___________极(选填“N”或“S”),图乙中A端应连接电源的___________极(选填“正”或“负”)。
【答案】 ①.S ②.负
【解析】
[1]因为地球仪的南、北指向与地球实际方位一致,所以地球仪的北极在上方,即图甲中球体上方是`“地磁场”的S极。
[2]因为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以电磁铁的N极在上方,即电磁铁的上端为N极,下端为S极;由安培定则可知,电流从B端流出A端流入,即A端是电源的负极。
51.(2024·湖北武汉·中考真题) 如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
(1)闭合开关S后,当温度达到______℃时,发热电阻就停止加热;
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的______端为正极;
(3)为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是______(填序号)。
①增大“电源1”的电压 ②减小“电源2”的电压
③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向
【答案】 ①.90 ②.右 ③.①
【解析】
(1)[1]水银是导体,当温度达到90℃,水银柱接触到温度计上端的金属丝使电磁铁电路接通,此时电磁铁线圈中有电流通过,线圈中就会产生磁性,吸引衔铁,右端的电路断开,发热电阻停止加热。
(2)[2]当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,根据安培定则可知,此时线圈中的电流方向在外部是向上的,则“电源1”的右端为正极。
(3)[3]电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关;为增强电磁铁的磁性,可通过增大电流、增加线圈匝数实现,故①符合题意,②③④不符合题意。故选填①。
52.(2024·青海·中考真题)如图所示,是一款航天员造型音箱,其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,下列实例中与该音箱工作原理一致的是 ;能产生感应电流的是 。
【答案】 ①乙 ②甲
【解析】[1][2]甲图是导线切割磁感线,产生感应电流,是电磁感应现象,乙图是通电的导线在磁场中受到力的作用,是电动机的原理图。所以与该音箱工作原理一致的是乙,能产生感应电流的是甲。
53.(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】 (1)力 电源 电磁感应 (2)电流方向 (3)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。
54.(2024·北京·中考真题)(1)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,在如图甲所示的实验装置中,还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 ;
(2)某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向;仅将电源正负极对调后连入电路,如图丙所示,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极,依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是: 。
【答案】 (1)灵敏电流计 (2)通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关
【解析】[1]为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,需要灵敏电流计反应电流的方向和电流的大小,故需要在导线夹a、b间接入灵敏电流计。
[2]根据乙丙对比,发现螺线管中电流的方向发生了变化,通电螺线管外部磁场的方向发生变化,故结论为通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向有关。
55.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图是用安培定则判定通电螺线管的磁极跟电流方向的关系示意图,请在方框内标出通电螺线管的磁极,并在导线AB段用箭头标出电流的方向。
【答案】
【解析】根据安培定则可知,大拇指所指方向为螺线管N极,四指所指方向为电流方向,故作图如下
56.(2024·四川乐山·中考真题)如图所示,闭合开关S后,位于螺线管右侧的小磁针N极顺时针旋转90°。请在对应括号中标出电源的“+”、“-”极和通电螺线管左侧的极性。
【答案】
【解析】小磁针N极顺时针向转右动,说明小磁针N极与通电螺线管右端相互排斥。则通电螺线管右端为N极,左侧为S极。根据右手螺旋定则可以判定出,通电螺线管正面导线的电流方向是向下的,则电源左端为正极,右端为负极,如图所示:
57.(2024·四川内江·中考真题)如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感线的方向,在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或“S”),在电源左边的括号内标出极性(“+”或“﹣”)。
【答案】
【解析】通电螺线管的外部磁场是“N极出S极入”,故通电螺线管左侧是N极,右侧是S极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的左侧是N极,则小磁针的右侧是S极,根据右手螺旋定则可知,在通电螺线管的外部,电流的方向是自下向上,故电流从电源左侧流出,电源左侧为正极,如下图所示:
58.(2024·山东潍坊·中考真题)某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关,磁性小球悬停在空中,一小磁针静止于螺线管左侧,不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。
(1)将小磁针“N”“S”极填入括号中;
(2)画出磁性小球的受力示意图。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由图可知,电流从螺线管的上端流入,由安培定则可知螺线管的上端是N极,下端是S极,由磁极间的相互作用可知小磁针的上端是S极,下端是N极,如图所示:
(2)磁性小球悬停在空中,说明它处于平衡状态,受到重力和磁力是平衡力,重力的方向竖直向下,磁力的方向竖直向上,如图所示:
59.(2024·新疆·中考真题)请在图中标出通电螺线管的N极。
【答案】
【解析】电流从螺线管的下端流入,根据安培定则可知通电螺线管的上端为N极
60.(2024·四川眉山·中考真题)探究“电磁铁的性质”实验时,铁钉A端为N极,附近的小磁针处于静止,如图所示。
请你在图中:
(1)标出B点的电流方向;
(2)括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。
【答案】
【解析】铁钉A端为N极,由右手螺旋定则得,电流从螺线管左端流入,右端流出,则B点的电流方向向上,铁钉右端为S极,根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针左端为N极,右端为S极
61.(2024·四川泸州·中考真题)如图所示,将A、B两块磁铁套在光滑竖直杆上,放置于水平桌面上,磁铁A在光滑竖直杆上静止,磁铁B在水平桌面上静止,请在图中画出磁铁B的受力示意图。
【答案】
【解析】磁铁A下面是N极,磁铁B的上面是N极,同名磁极相互排斥,磁铁B受到竖直向下的重力、竖直向下的斥力和竖直向上的支持力,作用点画在物体的重心
62.(2024·重庆A卷·中考真题)在答图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
【答案】
【解析】根据安培定则可知,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指的方向即为螺线管的N极方向,故螺线管的右侧为N极。磁感线由N极出发,回到S极,故磁感线的方向水平向左
63.(2024·山东菏泽·中考真题)植物生长需要适宜的环境湿度。某中学劳动实践小组为大棚内的植物“多肉”(适宜的环境湿度为30%~40%)设计了一个自动加湿装置,当环境湿度降至30%,加湿器恰好开始加湿,当环境湿度升至40%,加湿器恰好停止加湿,其电路如图所示。控制电路的电源电压U恒为6V,定值电阻为20Ω,湿敏电阻R的阻值随环境湿度的升高而减小,它的阻值与部分环境湿度对应关系如表所示。请完成下列问题(线圈电阻不计):
(1)闭合开关,电磁铁的上端是 极;通过电磁铁的电流越大,磁性越 ;
(2)闭合开关、,求衔铁恰好被吸下时控制电路的总功率;
(3)若大棚内的植物换成牡丹(适宜的环境湿度为50%~70%),小明提出该加湿装置只更换电阻就能实现“当环境湿度降至50%,加湿器恰好开始加湿,当环境湿度升至70%,加湿器恰好停止加湿”,求更换后的阻值。
环境湿度 湿敏电阻R/Ω
70% 10
50% 20
40% 30
30% 40
【答案】 S 强 0.72W
【解析】(1)[1] 闭合开关,电流从电磁铁的上端流入,根据安培定则可知,电磁铁的下端为N极,上端为S极。
[2] 电磁铁的磁性和电流的大小有关,通过电磁铁的电流越大,磁性越强。
(2)[3] 闭合开关、,控制电路中,定值电阻和湿敏电阻R串联,衔铁恰好被吸下时,湿度为40%,由表知,此时,则此时控制电路的总功率为
(3)[4] 加湿器恰好开始加湿和停止加湿控制电路中的电流不变,根据,则控制电路中的总电阻不变,由表知,环境湿度50%比30%相比,70%与40%相比,对应湿敏电阻R阻值均减小,所以更换后的阻值应相比原来增加,则更换后的阻值为
64.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)【阅读材料,回答问题】
超级高铁
2023年我国超级高铁技术研究迎来重大突破,已经实现了低真空环境运行,空气阻力比传统高铁的空气阻力低3%,再加上磁悬浮技术,真正实现了贴地“飞行”。
磁悬浮技术是一种利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上的技术,可以消除轮轨间的摩擦力,降低噪声和能耗,真空管道是一种将管道内的空气抽走,形成真空状态的装置,这样可以减少空气阻力,提高列车的运行效率。
预计在2035年,上海一杭州线路将作为中国第一条超级高铁列车线路投入运营。在这条长150km的真空隧道运行,超级高铁时速可达到1000km,全程在真空管道中离地“飞行”。
(1)超级高铁主要是通过 的方法消除轮轨间的摩擦力;
A.增大压力 B.减小接触面粗糙程度 C.使接触面分离 D.变滑动为滚动
利用的原理是 。
(2)若超级高铁以600km/h的平均速度运行,从上海到杭州只需 min;
(3)超级高铁采用电力驱动,为方便控制磁场的变化,使用的磁体大多是 (选填“电磁铁”或“永磁体”);
(4)相比传统高铁,超级高铁的优势有 (写出一条)。
【答案】 C 见解析 15 电磁铁 见解析
【解析】(1)[1]由题意可知,超级高铁采用磁悬浮技术,利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上,使接触面分离,从而消除轮轨间的摩擦力。
故选C。
[2]由题意可知利用的是磁悬浮技术,即利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上或同名磁极相互排斥的原理。
(2)[3]上海到杭州轨道长150km,若超级高铁以600km/h的平均速度运行,从上海到杭州运行时间为
(3)[4]相比于永磁体永久具有磁性,电磁铁在通电时才具有磁性,且磁性大小可以通过电流来控制,而超级高铁采用电力驱动,为方便控制磁场的变化,因此使用的磁体大多是电磁铁。
(4)[5]由题中材料可知,相比传统高铁,超级高铁的优势有速度快、能耗低、噪声低、阻力小、运行效率高、安全性高、节能环保等。
65.(2024·广东·中考真题)我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜,潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。某科创小组设计了氧气浓度报警装置,其简化电路(未连接完整)如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻,其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关,当氧气浓度时,绿灯正常发光;当时,红灯正常发光。已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V,电磁铁线圈的电阻忽略不计。
(1)“奋斗者”号下潜过程中,受到海水的压强变___________;
(2)电解水制备氧气的过程中,电能主要转化为___________能;
(3)图甲中的A灯为___________(选填“红”或“绿”)灯;
(4)闭合开关S,当时,通过电磁铁线圈的电流为___________A;
(5)请根据文中信息,用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整,要求导线不能相交(为接线柱)。___________
【答案】 ①.大 ②.化学 ③.绿 ④.0.1 ⑤.
【解析】
(1)[1]根据可知,“奋斗者”号下潜过程中,深度变大,受到海水的压强变大。
(2)[2]电解水制备氧气的过程中,消耗电能,产生化学能,电能主要转化为化学能。
(3)[3]如图乙所示,可知,当氧气的浓度升高时,气敏电阻的阻值变大,电磁铁线圈的电阻忽略不计,控制电路的电源电压不变,故电路中的电流变小,磁性变弱,衔铁弹上去,则A灯接通,此时绿灯发光,故A灯为绿灯。
(4)[4]分析图乙可知,气敏电阻的阻值与氧气的浓度的比值是一个定值,该定值为
闭合开关S,当时,浓度变化为
则电阻的变化量为
气敏电阻的阻值为
已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V,电磁铁线圈的电阻忽略不计,则通过电磁铁线圈的电流为
(5)[5]电磁继电器需要两个电路,一个是控制电路,一个工作电路,根据题意可知,两个电路共用一个电源,控制电路的重要组成部件为电源、电磁铁、气敏电阻,据此可以画出控制电路,工作电路需要分为两个简单电路,衔铁弹上去时,绿灯亮,衔铁吸下来时,红灯亮,故如图所示:
66.(2024·广东广州·中考真题)在学习“电与磁”后,某小组做了如下实验研究。
(1)如图甲,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,则a端是指南针的__________(选填“N极”“S极”),这是因为地球周围存在__________;
(2)为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请完成下列实验内容:
①如图乙,漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁,将它平行指南针放置在木板上;
②请用笔画线表示接线,按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路(有部分导线已连接)。要求如下:____
Ⅰ.合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方;
Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小;
③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请设计记录实验数据的表格;____
④某次实验,电流表示数如图丙,此时电流为__________A。
【答案】 ①.N极 ②.磁场 ③. ④.见解析 ⑤.0.6
【解析】
(1)[1][2]由于地球周围存在磁场,地理的北极是地磁的南极,地理的南极是地磁的北极,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,即a端指向地磁南极,根据磁极间的相互作用可知,a端是指南针的N极。
(2)②[3]合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方,由于a端是指南针的N极,根据磁极间的相互作用可知,吸引大头针的那一端为电磁铁的N极,根据安培定则可知,电流是从吸引大头针的那一端流入,从另一端流出;滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小,根据欧姆定律可知,电路总电阻变大,滑动变阻器连入电路的电阻变大,根据“一上一下”的接法,变阻器的A接线柱连入电路中;由图丙可知,电流表选择大量程接入电路中,图乙实物图连接如图所示
③[4]为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,控制线圈匝数一定,改变电路电流进行多次实验,记录实验数据的表格如下表格所示(线圈匝数一定)
次数 电流大小I/A 吸引大头针数目
1
2
3
④[5]某次实验,电流表示数如图丙,电流表的分度值为0.1A,示数为0.6A。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)主题三 电学
专题17 电磁转换
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
考点内容 课标要求 命题预测
磁体与磁场 通过实验,了解物质的一些物理属性,如磁性,能用语言、文字或图表进行描述。通过实验,认识磁场。知道地磁场。 属于常考热点,主要考查磁现象与磁场。题型主要是选择题、填空题和作图题。主要命题点有:磁性的辨识、磁极及磁极间的相互作用、磁化现象、磁场与磁感线、地磁场等。
电流的磁场 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。 安培定则的应用是电磁考题中命题点较为集中的内容,主要考查电流的磁效应和安培定则的应用。常见考题类型是选择题、填空题和作图题,有时也会出现探究实验题中。命题点有:奥斯特实验、通电螺线管外部磁场的特点、安培定则的应用等。
电磁铁、电磁继电器 了解电磁铁在生产生活中的应用。 电磁继电器是电磁铁的重要应用。对电磁铁相关问题的考查题型基本上是选择题和填空题两种。命题点有:电磁铁磁性大小的影响因素、电磁继电器的工作原理等。
磁场对电流的作用、电动机 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。 电动机在社会发展中有重要的作用。其考题题型多是选择题和填空题。命题点有:通电导线在磁场中受力作用、电动机的构造、工作原理等。
电磁感应、发电机 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。 磁生电的考题题型主要有选择题、填空题和探究实验题。命题点有:产生感应电流的条件、电动机的原理及探究可以产生电流的条件等。
1.(新情境)(2024·江苏常州·中考真题)美国《发现》网站于2023年10月报道:“牛能感知地球磁场,吃草、休息时,其身体朝向习惯与地磁场磁感线平行(如图所示),”为求证真伪,同学们设计如下实验方案:在四周无明显差异的草地上,多次观察牛吃草、休息时的身体朝向,若报道真实,则牛的身体朝向习惯性呈现四个场景中的( )
A.①和② B.③和④ C.①和③ D.②和④
2.(跨学科)(2024·江苏南通·中考真题)阅读短文,回答问题。
综合实践活动—设计蔬菜温室
【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜,同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室,要求温度控制在20~30℃之间。
【设计与实施】
任务一:设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构,体积为。由立柱和横梁支撑,墙体四周装有保温层。查阅资料获知,立柱的承重比指立柱能承受的最大质量与其质量的比值,能反映承重效率,立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一,为研究它们之间的关系,利用塑料立柱模型进行实验,发现在其他条件均相同时,横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是:。
任务二:设计温控系统。温控系统原理如图甲,控制电路的电源电压为6V,电阻箱的阻值调为90Ω,热敏电阻的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到30mA时,衔铁被吸下:当电流降低到25mA时,衔铁被弹回。已知工作电路中电热丝R的电阻为22Ω,浴霸灯L标有“220V,275W”字样。
【交流与评价】如表所示是任务二部分评价指标,根据评价表对活动进行评价。
等级 优秀 良好 合格 不合格
评价 指标能自动控制室温在规定范围内波动,且降温较平缓 能自动控制室温升降,且降温较平缓 不能控制室温升降,降温较平缓 不能控制室温升降,也不能平缓降温
(1)关于设计蔬菜温室的实践活动,下列说法不正确的是___________。
A.屋顶选用绿色玻璃不利于蔬菜生长 B.墙体选用隔热性能好的材料
C.图甲浴霸灯是为了降温时能平缓些 D.图甲中通电线圈上端是S极
(2)由模型实验可知,搭建温室选用___________(选填“三角形”“方形”或“圆形”)立柱的承重比大;已知模型的承重比为,质量为m,受力面积为S,则其上表面所能承受的最大压强___________。
(3)电热丝通电5min产生的热量使温室气温升高5.5℃,则空气吸收的热量为___________J,电热丝对温室的加热效率为___________%;电磁铁线圈的电阻忽略不计,电热丝刚停止工作时,室温为___________℃。[取,取]
(4)根据评价表中的指标对任务二进行评价,你的评价等级为___________,依据是___________________________________________________________________;进一步给出优化建议:___________________________________________________________________。
3.(新考法)(2024·江苏镇江·中考真题)某水位报警模拟装置如图1所示:浮子Q由圆柱体和硬杆构成,圆柱体的底面积,高,密度,硬杆的质量和体积均不计。Q只能沿图中竖直虚线运动。当向水池内缓慢注水使水位达到某处时,衔铁K被释放,电铃开始报警。已知:电源电压,为电阻箱,压敏电阻的阻值与硬杆对其压力F的关系图线如图2所示;当电磁铁线圈中的电流时,衔铁K被吸住,当时,衔铁K才会被释放;不计线圈电阻,g取。
(1)Q的质量为________。当水位不断上升时,池底所受水的压强将变________;
(2)当Q刚开始向上运动时,求其浸在水中的体积;
(3)在报警装置能正常报警的情况下:
①求电阻箱接入电路的阻值范围;________
②为降低刚开始报警时的水位,下列措施可行的有________。
(有多个选项正确,全部选对得2分,漏选得1分,不选或错选得0分)
A.仅适当增大硬杆的长度 B.仅适当增大圆柱体的高度
C.仅适当增大电源电压U D.仅适当增大接入电路的阻值
考向一 磁体与磁场
1.(2024·江苏徐州·中考真题)如图所示,托架上有两个磁环,同名磁极相对,上面的磁环悬浮着,托架静止挂在弹簧测力计的秤钩上,若托架重1N,每个磁环重2N,则弹簧测力计的示数为( )
A.1N B.3N C.4N D.5N
2.(2024·江苏南通·中考真题)如图,磁性地球仪悬停于底座上方,作出地球仪的受力示意图。
解题技巧 (1)磁体吸引磁性材料,不需要直接接触,甚至隔着某些物体,磁体仍能吸引磁性材料 (2)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引 (3)磁感线实际上并不存在,是为了描述磁场而假想引入的,磁感线是假想的物理模型。磁体周围的磁感线都是从N极出发回到S极,磁场中的小磁针静止时N极的指向跟该点磁感线方向一致。即磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、可自由转动的小磁针在该点静止时N极的指向是一致的。 (4)地磁北极在地,理南极附近,地磁南极在地理北极附近,地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极,能自由转动的小磁针静止时指南北方向,就是因为受到地磁场的作用。
考向二 电流的磁场
3.(2024·江苏盐城·中考真题)如图所示,标出通电螺线管的N极和S极。
【答案】
4.(2024·江苏连云港·中考真题)如图所示,请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。
5.(2024·江苏镇江·中考真题)请按题目要求作答。
(2)请根据图中电流方向,在虚线框内分别标出通电螺线管磁极的极性和静止小磁针的磁极名称;
6.(2024·江苏苏州·中考真题)在图中标出电源和螺线管上方的极性。
7.(2024·江苏无锡·中考真题)请在图的括号内标出通电螺线管左端的磁极,并在P点标出磁感线的方向。
8.(2024·江苏宿迁·中考真题)按要求作图:
(3)如图所示,根据电流方向,请在虚线框内标出通电螺线管和小磁针静止时的磁极。
9.(2024·江苏扬州·中考真题)如图,请标出电源正负极和磁感线的方向。
解题技巧 (1)奥斯特实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在磁场,即电流的磁场,且电流的磁场方向跟电流的方向有关 (2)运用安培定则不仅可以判断通电螺线管的N、S极,也可以反过来判断通电螺线管中的电流方向。具体做法是:用右手握住螺线管,拇指指向通电螺线管的N极,则四指弯曲的方向就是电流的方向。
考向三 电磁铁、电磁继电器
10.(2024·江苏宿迁·中考真题)教室的饮水机上有两条提示语:“注意水温,谨防烫伤”和“节约用电,弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图,如图甲所示,电阻,加热时总功率为840W。线圈内阻不计,为热敏电阻,其阻值随温度的变化如表格所示,控制电路电源电压恒为3V,当电流达到0.02A时衔铁被吸合。
t/℃ 30 40 50 60 70
/Ω 220 165 130 100 83
(1)衔铁被吸合时,饮水机处于__________(选填“加热”或“保温”)状态,饮水机处于保温状态时,功率为________W;
(2)设定最高水温为,需要将滑动变阻器阻值调至________;根据图乙中电能表参数,饮水机处于加热状态时,经过10min,电能表指示灯闪烁__________次。
11.(2024·江苏淮安·中考真题)某款恒温箱的简化电路如图甲所示,控制电路中电源电压为且保持不变,电磁铁线圈电阻为,R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示;工作电路中的加热器(图中未画出)正常工作时的电阻为。求:
(1)加热器应接在图甲中_________(填“ab”或“cd”)之间,控制电路中电磁铁上端为_________极;
(2)加热器正常工作产生的热量是多少?
(3)控制电路的电流减小到,衔铁会被释放。则当调节时,恒温箱内设定的最低温度为多少摄氏度?
(4)若使恒温箱内设定的最低温度提高一些,可将的滑片向___________滑动一点。
解题技巧 (1)当电流和铁芯不变时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;铁芯、线圈匝数不变时,通过电磁铁的电流越越大,电磁铁的磁性越强;当电流和线圈匝数不变时,插入铁芯,通电螺线管磁性大大增强。 (2)电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。利用这一点可制成电磁继电器。当电磁继电器所在的控制电路接通时,电磁铁产生磁性吸引衔铁,使工作电路接通或断开。 (3)使用电磁继电器可实现用低电压、弱电流控制高电压、强电流,进行自动控制及远距离控制等。
考向四 磁场对电流的作用、电动机
12.(2024·江苏宿迁·中考真题)2024年5月1日,我国第三艘航空母舰福建舰首次海试。将搭载自主研发的电磁弹射系统,是利用强磁场对通电轨道产生的力使舰载机加速起飞的。下列图示与此原理相同的是( )
A. B.
C. D.
13.(2024·江苏扬州·中考真题)如图所示为送餐机器人,下列图中能说明其内部电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
解题技巧 (1)通电导体在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向都有关系,当这两个方向中的任何一个与原来方向相反时,都会改变通电导体的受力方向;当电流方向和磁场方向同时反向时,通电导体的受力方向不变。 (2)电动机工作时将电能转化为机械能。
考向五 电磁感应、发电机
14.(2024·江苏淮安·中考真题)如图所示,将一闭合铜环置于线圈上且使铁芯穿过其中,闭合开关S的瞬间,因铜环中产生感应电流,铜环会立刻向上跳起;若将铜环换成下列环,闭合开关S,也能向上跳起的是( )
A.闭合塑料环 B.未闭合铁环
C.闭合铝环 D.未闭合橡胶环
15.(2024·江苏南通·中考真题)小明按人类对磁的认识历程,对“电磁转换”一章知识进行梳理,图中对应位置的内容填写正确的是( )
A.赫兹 B.电动机 C.电磁起重机 D.电磁感应现象
16.(2024·江苏苏州·中考真题)如图所示,在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置,以下正确的是( )
A.接电源,和发电机的原理相同
B.接电流表,和电动机的原理相同
C.接电源,可将电能转化为机械能
D.接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转
17.(2024·江苏镇江·中考真题)镇江谏壁发电厂处于苏南电网中心。厂内发电机将________能转化为电能。电厂使用的煤炭是________(选填“可”或“不可”)再生能源。煤炭在墙角长时间堆放,墙面内部也会变黑,说明固体分子是________的。
18.(2024·江苏无锡·中考真题)将导体AB、开关、灵敏电流计、蹄形磁体按如图方式组装起来,_________开关后,让导体AB水平向右运动,会观察到电流计指针偏转,说明回路中有_________产生。
19.(2024·江苏徐州·中考真题)如图所示是自制交流发电机模型,风车转动,线圈在磁场中做___________磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,电流方向与___________方向和导体运动方向有关。如果把小量程电流表换成电池,把模型当作电动机,此时线圈___________(填“能”或“不能”)持续转动。
解题技巧 (1)要产生感应电流,必须同时满足两个条件:一是导体必须是闭合电路的一部分,二是导体必须做切割磁感线运动(包括两种情况:磁极不动导体运动或导体不动磁极运动) (2)感应电流方向跟磁场方向和导体运动方向有关,这两个方向任何一个与原来方向相反,感应电流的方向都会与原来方向相反。若两个方向同时与原来方向相反,则感应电流的方向不变。
1.(2024·四川遂宁·中考真题)下列选项中,对我国古代劳动人民的发明创造理解错误的是( )
A.①图:古人利用圆木滚动来搬运巨石,是为了减小摩擦
B.②图:船闸是我国古代劳动人民智慧的结晶,它的工作利用了连通器原理
C.③图:中医使用的“拔火罐”技术利用了大气压强
D.④图:司南能指南北是因为电荷间存在相互作用
2.(2024·江西·中考真题)如图所示,通电螺线管旁的小磁针分别静止在图示位置。请科学推断,最终决定通电螺线管极性的是( )
A.电源正负极的接法 B.螺线管导线的环绕方向
C.小磁针静止时N极的指向 D.螺线管中电流的方向
3.(2024·四川成都·中考真题)图是小李同学探究“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。闭合开关,小磁针静止时N极的指向如图所示。下列说法正确的是( )
A.根据小磁针指向可以判定,通电螺线管的右端为S极
B.小磁针静止时N极所指方向就是该点的磁场方向
C.将小磁针移到其他位置,N极所指方向一定不变
D.本实验可以得出:通电螺线管的磁极与电流方向无关
4.(2024·云南·中考真题)关于电与磁,下列说法正确的是( )
A.同名磁极靠近时会相互吸引 B.奥斯特实验证实了电流周围存在磁场
C.螺线管通电时,电流越大其磁性越弱 D.发电机工作时将电能转化为内能
5.(2024·四川泸州·中考真题)小黄在学习物理过程中提出了下列看法,其中正确的是( )
A.近视眼能看清近处的物体而看不清远处的物体,应配戴凸透镜进行矫正
B.刮大风时,能够看见工地上尘土飞扬,表明分子在不停地做无规则运动
C.保持电流、通电时间相同,探究电流产生热量与电阻的关系,采用了等效替代法
D.直导线周围平行放置一颗小磁针,通电后小磁针偏转,表明通电导体周围有磁场
6.(2024·安徽·中考真题)如图所示为动圈式话筒的简化示意图,磁铁固定在适当位置,线圈与膜片相通,声波可使膜片左右振动从而带动线圈振动,线圈中就产生电流,实现声信号到电信号的转变。其工作原理是( )
A.磁场对通电导线的作用 B.电流的热效应
C.电流的磁效应 D.电磁感应
7.(2024·四川广安·中考真题)《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》指出:发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。下列家用电器与新能源电动汽车动力装置的工作原理相同的是( )
A.电视机 B.手电筒
C.电饭锅 D.电风扇
8.(2024·山东临沂·中考真题)2024年5月11日,由临沂市五名中小学生组建的无人机足球队在FIDA第二届世界锦标赛中,以全胜的战绩荣获世界冠军。无人机动力系统的核心部件是电动机,下列实验,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
9.(2024·湖南·中考真题)下列生活中的设施设备工作原理主要应用了电磁感应的是( )
A.工人师傅的电钻 B.书桌上的台灯
C.家用电饭煲 D.风力发电机
10.(2024·四川眉山·中考真题)如图所示是动圈式话筒构造示意图。对着话筒说话或唱歌时,声音使膜片振动,与膜片相连的线圈在磁场中也跟着一起振动、线圈中产生感应电流。下列实验原理与它相同的是( )
A. B.
C. D.
11.(2024·四川遂宁·中考真题)下列能探究“导体在磁场中产生电流的条件”的实验装置是( )
A. B.
C. D.
12.(2024·四川宜宾·中考真题)安检时,当金属探测仪靠近金属物体,会产生感应电流,发出警示信号。下图中与其工作原理相同的实验装置是( )
A. B.
C. D.
13.(2024·甘肃白银·中考真题)兰州马拉松已成为兰州的一张名片。比赛计时采用感应芯片,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈就会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是( )
A.发电机 B.电磁继电器 C.电风扇 D.电铃
14.(2024·湖北·中考真题)下列设备利用了通电导线在磁场中受力工作的是( )
A.司南 B.电饭煲
C.手持电风扇 D.风力发电机
15.(2024·吉林·中考真题)有关电和磁的知识,下列说法正确的是( )
A.发电机的工作原理是电磁感应现象
B.验电器的原理是同种电荷相互吸引
C.电风扇工作时将机械能转化为电能
D.电流的磁场方向跟电流的方向无关
16.(2024·四川达州·中考真题)19世纪,物理学家发现电与磁之间存在着紧密联系,下列关于电现象与磁现象的说法正确的是( )
A.甲图通电后电磁铁b的线圈匝数少,磁性更强
B.乙图通电后静止的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场,断电后,小磁针保持不动
C.丙图是发电机的原理,闭合开关后,悬挂的导体棒将发生运动
D.丁图是电动机的原理,闭合开关后,金属棒ab将发生运动
17.(2024·四川南充·中考真题)以下关于电与磁的描述中,说法正确的是( )
A.图甲:磁感线不是真实存在的,地磁场的北极在地理北极附近
B.图乙:向右移动,能吸引更多铁钉,铁钉下端为电磁铁的极
C.图丙:同时对调磁极和电源正负极,线圈的转动方向会发生改变
D.图丁:闭合开关,导体ab竖直向下运动或竖直向上运动,电流表指针不发生偏转
18.(2024·重庆·中考真题)对如图所示的情境说法正确的是( )
A.图甲所示的是电动机的工作原理
B.图乙所示的两个小球带了同种电荷
C.图丙所示的人一定没有触电危险
D.图丁所示的通电螺线管右端为N极
19.(2024·甘肃武威·中考真题)兰州马拉松已成为兰州的一张名片。比赛计时采用感应芯片,运动员佩戴感应芯片通过起点和终点磁场地带时,芯片里的线圈就会产生电流,激发芯片发送编码信息,系统自动获取信息并计时。下列器件中与此工作原理相同的是( )
A.发电机 B.电磁继电器 C.电风扇 D.电铃
20.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)将扬声器、开关和电流表连成如图电路,闭合开关,反复轻敲扬声器的纸盆,会看到电流表的指针左右摆动,下列选项与其原理相同的是( )
A.电动机 B.发电机 C.电磁铁 D.电铃
21.(2024·山东滨州·中考真题)关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.图甲:司南能指示南北是因为受到地磁场的作用
B.图乙:滑动变阻器滑片向右移动时,电磁铁的磁性会增强
C.图丙:该实验说明通电导线在磁场中受力,这是发电机的工作原理
D.图丁:导体AB竖直向上运动时,电流表指针会发生偏转
22.(2024·黑龙江龙东·中考真题)中国完全自主建造的首艘电磁弹射型航空母舰——福建舰。当弹射装置内的导体通过强大的电流时,战斗机就受到强大的电磁力而弹射飞出,下列实验与电磁弹射装置工作原理相同的是( )
A. B.
C. D.
23.(2024·湖北武汉·中考真题)新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平,其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是( )
A.电磁起重机 B.司南
C.自制电动机 D.动圈式话筒
24.(2024·黑龙江绥化·中考真题)随着新能源技术的日渐成熟,风力发电机已经在我市投入使用,下图与发电机原理相同的是( )
A. B.
C. D.
25.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,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。则下列装置中,利用此原理工作的是( )
A.电磁起重机 B.动圈式话筒
C.电磁继电器 D.扬声器
26.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)模型法是人们通过一定的科学方法,建立一个适当模型揭示客观事物形态、特征和本质的研究方法。下列是一些使用模型法的实例,其中描述正确的是( )
A.甲图一束光从空气斜射入水中,折射光线远离法线
B.乙图条形磁体外部的磁感线从磁体的N极出发,回到S极
C.丙图斜面上的小球所受重力的方向沿斜面向下
D.丁图是Be原子的结构模型,其原子核由质子和中子构成,中子带正电
27.(2024·甘肃兰州·中考真题)科技创新活动中,小雅的作品“隔板推物”引起了同学们的极大兴趣,其原理如图甲所示,a、b两个导体棒分别悬挂在两个球形磁铁的磁场中,两导体棒通过导线相连,构成了一个闭合回路,用手推动导体棒a左右摆动时,导体棒b会随之摆动,下列关于这一现象的说法中不正确的是( )
A.导体棒a左右摆动时,闭合回路中能够产生感应电流
B.导体棒a左右摆动时,实现了电能向机械能的转化
C.导体棒b随之摆动的原理与图乙所示装置的原理相同
D.用手推动导体棒b左右摆动时,导体棒a也会随之摆动
28.(2024·山东聊城·中考真题)如图甲所示,科技小组利用热敏电阻设计了一个自动加热装置。当环境温度低于温度值t0时,加热电阻R1工作;当环境温度高于t0时,继电器的衔铁被吸下,保温电阻R2工作。已知U1=1.4V,继电器线圈电阻不计,R是热敏电阻,其电阻随温度变化的关系如图乙所示。当线圈中的电流大于等于20mA时,继电器的衔铁被吸下。下列说法正确的( )
A.当环境温度降低时,控制电路中电流增大
B.温度值t0=30℃
C.欲使加热电阻R1工作时升温更快,可适当增大R1的电阻
D.若工作电路中相同时间内加热状态产生的热量是保温状态的3倍,则R1:R2=1:3
29.(2024·山西·中考真题)海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A.冷库温度升高时,热敏电阻R的阻值变大
B.工作电路报警时,衔铁被吸下,灯亮铃不响
C.冷库温度为-18℃时,控制电路中电流为0.03A
D.冷库温度降低时,控制电路消耗的电功率变大
30.(2024·云南·中考真题)我国古代《论衡》有关于用布摩擦过的琥珀能吸引干草屑和司南能指南北的记载。说明用布摩擦过的琥珀带了电荷,其本质是 (选填“电荷的转移”或“创造了电荷”);司南能指南北是因为地球周围存在 。
31.(2024·四川广安·中考真题)科学既是物理的,也是化学的,还是地理的……某款暖手包,包内的物质含有醋酸钠,其液体可以通过凝固放热,再以 (选填“做功”或“热传递”)方式温暖我们的双手;教学用磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互 的规律。
32.(2024·江西·中考真题)在大力倡导节能环保、践行低碳生活的新时代,新能源汽车越来越普及。其中新能源电动汽车中的电动机利用通电线圈在 中受力转动,把 能转化为机械能,从而驱动汽车行驶。
33.(2024·广西·中考真题)在研究地磁场方向时,如图所示,发现司南的长柄静止时总是指向南方,则长柄相当于指南针的________极。我国宋代学者沈括最早记述了地理的两极和地磁场的两极________(选填“重合”或“不重合”)的现象。
34.(2024·甘肃临夏·中考真题)在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中,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___________纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见,通电螺线管外部磁场与___________磁体的磁场相似。
35.(2024·广东·中考真题)将自制的电动机接入电路,如图所示,其中支架A是___________(选填“导体”或“绝缘体”)。闭合开关,线圈开始转动,磁场对线圈___________(选填“有”或“无”)作用力。仅调换磁体的磁极,线圈转动方向与原转动方向___________。
36.(2024·广西·中考真题)如图所示,在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中,闭合开关后,通电螺线管的上端为________极,将滑动变阻器的滑片向左移,铁钉吸起大头针的数量更________(选填“多”或“少”)。
37.(2024·甘肃白银·中考真题)如图甲所示为磁悬浮地球仪,悬浮时球体只能沿着“地轴”转动,它的“南”“北”指向与地球实际方位一致;地球仪中有一个磁铁,它的磁场与地磁场分布特点一致;环形底座内有一电磁铁,其电路原理如图乙所示。地球仪工作时,球体悬浮于空气中,则图甲中球体上方是“地磁场”的________极(选填“N”或“S”),图乙中A端应连接电源的________极(选填“正”或“负”)。
38.(2024·山东烟台·中考真题)螺线管是汽车启动器的一个重要部件,驾驶员转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。如图所示,螺线管的左端为________极,小磁针的左端为________极,A为电源的________极。
39.(2024·安徽·中考真题)图甲为小明同学用铜导线穿过硬纸板绕制而成的螺线管。他先在水平放置的硬纸板上均匀地撒满铁屑,然后在螺线管中通以图乙所示的电流,轻敲纸板,观察到铁屑的排列情况如图丙所示。
(1)由图丙中的铁屑排列情况可以得出:通电螺线管外部的磁场与________(选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似;
(2)若将一小磁针放置在图丙中通电螺线管右端轴线上的A处,则小磁针静止时N极的指向水平向 (选填“左”或“右”)。
40.(2024·河南·中考真题)我国大力发展水力发电。水能是________(填“可再生”或“不可再生”)能源。水电站通过提高水位增加水的重力势能,水流下时重力势能转化为________能,使水轮机带动发电机发电,发电机是利用________原理发电的。
41.(2024·福建·中考真题)福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰。电磁弹射系统采用飞轮储能技术,即利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转,把电能转化为飞轮的________能,这种能量转化方式与我们学过的________(填“电动机”或“发电机”)相似。
42.(2024·四川泸州·中考真题)如图所示,ab、cd两根光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,处于蹄形磁铁磁场中的金属杆pq放在导轨上,在外力作用下沿导轨运动。若ad之间断开,则电路中________(选填“有”或“无”)感应电流;若ad之间接入电流计,pq杆向右运动时,指针向右偏,pq杆向左运动时,指针将向________偏;若ad之间安装一个直流电源,pq杆通电后由静止开始沿导轨向右运动,同时交换电源的正负极和磁铁的南北极,pq杆通电后由静止开始沿导轨向________运动。
43.(2024·甘肃白银·中考真题)国产新型电动汽车具有各种“超能力”,其中“能量回收装置”是在踩下制动踏板时,通过对电路的控制,使驱动电动机变为发电机,以发电机发电产生的阻力来制动,此时,将 能转化为电能,再将电能转化为 能储存在蓄电池里。
44.(2024·四川成都·中考真题)小张利用图所示装置探究“导体在磁场中产生电流的条件”,闭合开关后,经过多次尝试,他发现导线ab在磁场中沿着竖直方向运动时,导体中产生感应电流。生产生活中的________(选填“电热毯”、“发电机”或“电动机”)是利用该实验原理工作的。小张在实验中将导线ab换成一个线圈,其目的是 。
45.(2024·天津·中考真题·中考真题)小明学习了“电与磁”后,绘制了部分知识的思维导图,如图所示。请写出其中的空缺内容:①________;②________。
46.(2024·新疆·中考真题)如图所示,用蹄形磁体、导体棒AB、电流表等实验器材探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)请用笔画线代替导线完成实物图连接;
(2)当导体棒AB沿________(填“上下”或“左右”)方向运动时,电流表指针发生偏转。通过多次实验可得:当闭合电路的部分导体在磁场中做________运动时,电路中就产生感应电流;
(3)当导体棒AB向右运动时,导体棒________(填“受到”或“不受”)磁场对它的力的作用。
47.(2024·甘肃武威·中考真题)国产新型电动汽车具有各种“超能力”,其中“能量回收装置”是在踩下制动踏板时,通过对电路的控制,使驱动电动机变为发电机,以发电机发电产生的阻力来制动,此时,将________能转化为电能,再将电能转化为________能储存在蓄电池里。
48.(2024·陕西A卷·中考真题)如图,是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。
实验次数 导体ab在磁场中的运动情况 灵敏电流计指针偏转情况
1 静止 不偏转
2 上下运动 不偏转
3 左右运动 偏转
(1)闭合开关后,观察各种情况下灵敏电流计指针偏转情况,将实验现象记录在表格中。分析实验现象可知:闭合电路中的一部分导体在磁场中做________________运动时,电路中会产生感应电流。产生感应电流时,导体ab相当于电路中的________(填电路元件名称);
(2)若要探究感应电流方向与磁场方向的关系,应保持导体ab运动方向不变,将________对调,观察灵敏电流计指针偏转情况。
(3)下列物品中,应用该实验结论工作的是________(填选项字母)。
A.电风扇 B.手摇发电手电筒
49.(2024·湖北·中考真题)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场,线圈上端为_________极,对衔铁施加_________(填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
50.(2024·甘肃武威·中考真题)如图甲所示为磁悬浮地球仪,悬浮时球体只能沿着“地轴”转动,它的“南”“北”指向与地球实际方位一致;地球仪中有一个磁铁,它的磁场与地磁场分布特点一致;环形底座内有一电磁铁,其电路原理如图乙所示。地球仪工作时,球体悬浮于空气中,则图甲中球体上方是“地磁场”的___________极(选填“N”或“S”),图乙中A端应连接电源的___________极(选填“正”或“负”)。
51.(2024·湖北武汉·中考真题) 如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
(1)闭合开关S后,当温度达到________℃时,发热电阻就停止加热;
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的________端为正极;
(3)为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是________(填序号)。
①增大“电源1”的电压 ②减小“电源2”的电压
③减少电磁铁线圈匝数 ④改变电磁铁中电流方向
52.(2024·青海·中考真题)如图所示,是一款航天员造型音箱,其工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,下列实例中与该音箱工作原理一致的是___________;能产生感应电流的是__________。
53.(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。
54.(2024·北京·中考真题)(1)为了探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,在如图甲所示的实验装置中,还需在导线夹a、b间接入的电路元件是 ;
(2)某同学用图乙所示的装置探究通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中电流的方向是否有关,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向;仅将电源正负极对调后连入电路,如图丙所示,闭合开关,标出通电螺线管中电流的方向、小磁针静止时N极的指向。小磁针涂黑的一端是N极,依据图乙、丙所示的现象可以得出的结论是: 。
55.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图是用安培定则判定通电螺线管的磁极跟电流方向的关系示意图,请在方框内标出通电螺线管的磁极,并在导线AB段用箭头标出电流的方向。
56.(2024·四川乐山·中考真题)如图所示,闭合开关S后,位于螺线管右侧的小磁针N极顺时针旋转90°。请在对应括号中标出电源的“+”、“-”极和通电螺线管左侧的极性。
57.(2024·四川内江·中考真题)如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感线的方向,在螺线管左端和小磁针右端的括号内标出极性(“N”或“S”),在电源左边的括号内标出极性(“+”或“﹣”)。
58.(2024·山东潍坊·中考真题)某款磁悬浮玩具的电路原理图如图所示。闭合开关,磁性小球悬停在空中,一小磁针静止于螺线管左侧,不考虑小磁针与磁性小球间的相互作用。
(1)将小磁针“N”“S”极填入括号中;
(2)画出磁性小球的受力示意图。
59.(2024·新疆·中考真题)请在图中标出通电螺线管的N极。
60.(2024·四川眉山·中考真题)探究“电磁铁的性质”实验时,铁钉A端为N极,附近的小磁针处于静止,如图所示。
请你在图中:
(1)标出B点的电流方向;
(2)括号内标出小磁针右端的极性(用“N”或“S”表示)。
61.(2024·四川泸州·中考真题)如图所示,将A、B两块磁铁套在光滑竖直杆上,放置于水平桌面上,磁铁A在光滑竖直杆上静止,磁铁B在水平桌面上静止,请在图中画出磁铁B的受力示意图。
62.(2024·重庆A卷·中考真题)在答图的虚线框中用箭头画出磁感线的方向。
63.(2024·山东菏泽·中考真题)植物生长需要适宜的环境湿度。某中学劳动实践小组为大棚内的植物“多肉”(适宜的环境湿度为30%~40%)设计了一个自动加湿装置,当环境湿度降至30%,加湿器恰好开始加湿,当环境湿度升至40%,加湿器恰好停止加湿,其电路如图所示。控制电路的电源电压U恒为6V,定值电阻为20Ω,湿敏电阻R的阻值随环境湿度的升高而减小,它的阻值与部分环境湿度对应关系如表所示。请完成下列问题(线圈电阻不计):
(1)闭合开关,电磁铁的上端是 极;通过电磁铁的电流越大,磁性越 ;
(2)闭合开关、,求衔铁恰好被吸下时控制电路的总功率;
(3)若大棚内的植物换成牡丹(适宜的环境湿度为50%~70%),小明提出该加湿装置只更换电阻就能实现“当环境湿度降至50%,加湿器恰好开始加湿,当环境湿度升至70%,加湿器恰好停止加湿”,求更换后的阻值。
环境湿度 湿敏电阻R/Ω
70% 10
50% 20
40% 30
30% 40
64.(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)【阅读材料,回答问题】
超级高铁
2023年我国超级高铁技术研究迎来重大突破,已经实现了低真空环境运行,空气阻力比传统高铁的空气阻力低3%,再加上磁悬浮技术,真正实现了贴地“飞行”。
磁悬浮技术是一种利用磁场的作用力让列车悬浮在轨道上的技术,可以消除轮轨间的摩擦力,降低噪声和能耗,真空管道是一种将管道内的空气抽走,形成真空状态的装置,这样可以减少空气阻力,提高列车的运行效率。
预计在2035年,上海一杭州线路将作为中国第一条超级高铁列车线路投入运营。在这条长150km的真空隧道运行,超级高铁时速可达到1000km,全程在真空管道中离地“飞行”。
(1)超级高铁主要是通过 的方法消除轮轨间的摩擦力;
A.增大压力 B.减小接触面粗糙程度
C.使接触面分离 D.变滑动为滚动
利用的原理是 。
(2)若超级高铁以600km/h的平均速度运行,从上海到杭州只需 min;
(3)超级高铁采用电力驱动,为方便控制磁场的变化,使用的磁体大多是 (选填“电磁铁”或“永磁体”);
(4)相比传统高铁,超级高铁的优势有 (写出一条)。
65.(2024·广东·中考真题)我国载人潜水器“奋斗者”号突破万米深潜,潜水器内氧气浓度过低会影响内部人员的生命安全。氧气可通过电解水的方式来制备。某科创小组设计了氧气浓度报警装置,其简化电路(未连接完整)如图甲所示。气敏箱可等效为一个电阻,其阻值R与氧气浓度c的关系如图乙所示。闭合开关,当氧气浓度时,绿灯正常发光;当时,红灯正常发光。已知电源电压及两灯的额定电压均为4.8V,电磁铁线圈的电阻忽略不计。
(1)“奋斗者”号下潜过程中,受到海水的压强变__________;
(2)电解水制备氧气的过程中,电能主要转化为__________能;
(3)图甲中的A灯为__________(选填“红”或“绿”)灯;
(4)闭合开关S,当时,通过电磁铁线圈的电流为__________A;
(5)请根据文中信息,用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整,要求导线不能相交(为接线柱)。
66.(2024·广东广州·中考真题)在学习“电与磁”后,某小组做了如下实验研究。
(1)如图甲,将指南针水平放置在木板上,指南针静止时a端指向北方,则a端是指南针的__________(选填“N极”“S极”),这是因为地球周围存在__________;
(2)为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请完成下列实验内容:
①如图乙,漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁,将它平行指南针放置在木板上;
②请用笔画线表示接线,按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路(有部分导线已连接)。要求如下:
Ⅰ.合上开关K,指南针在电磁铁的作用下,静止时a端仍然指向北方;
Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时,电流表的示数减小;
③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时,电磁铁磁性强弱与电流大小的关系,请设计记录实验数据的表格;
④某次实验,电流表示数如图丙,此时电流为__________A。
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