【备考2020】中考物理高频考点剖析电学专题五:电磁感应相关问题(原卷+解析卷)

文档属性

名称 【备考2020】中考物理高频考点剖析电学专题五:电磁感应相关问题(原卷+解析卷)
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文件大小 8.1MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2020-02-12 18:38:17

文档简介

电学部分
专题五:电磁感应相关问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
电与磁是电磁学内容,也是学生初步涉及磁学入门内容,主要内容是电磁感应。这部分内容讲述了:磁场的基本概念,电流的磁场基本性质和内容,电磁感应现象等。本部分是为高中阶段学习磁场理论的基础知识,所以中考试卷中有关电与磁的内容不多,要求也比较简单,只要学生能了解本部分基本知识和概念,一般都能解答。21cnjy.com
电与磁之间的关系和互相转换是本部分的重点和难点。中考考题基本上以选择题和填空题形式出现,考查方式、问题思路基本上没有什么变化,如判断方向、判断对错、电磁现象与电气设备的对应关系等。本部分中考题型基本上是填空题、选择题。试题难度较易。从近三年来中考试卷来看,分值一般保持在2—3分之间,平均分值在2.5分左右。
解答此类问题要注意以下问题:
1.两相互吸引的钢棒可能是一对异名磁极,也可能是一个有磁性一个没有磁性。
2.地面上小磁针静止后北极的指向是地理的北极,不是地磁场北极,地磁北极在地理南极附近。
3.电动机、发电机的工作原理、工作过程容易弄混淆。
4.电生磁、磁生电、磁场对电流的作用中有关知识点易弄混淆。
二、考点复习
本部分复习从一下几个方面入手:一、了解磁场的基本概念:磁性的产生、磁场的方向、磁感线、特殊磁场的磁感线;二、电流的磁场及其特点;三、电磁感应现象及其规律,和电磁感应有关的电器-发电机。21·cn·jy·com
2018年中考,这部分内容有可能会出现在中考试卷中,在试卷中也会和其他知识结合组成一个试题。
■考点一:磁场 ?                        
1.磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫做________。
2.磁体:具有磁性的物质叫________。
3.磁极:磁体上磁性________的部分(任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的)。
(1)两个磁极:南极(S):指南的磁极叫________;北极(N):指北的磁极叫________。
(2)磁极间的相互作用:同名磁极________,异名磁极________。
4.磁化:使原来没有磁性的物体________磁性的过程。
5.磁场:(1)概念:在磁体周围存在的一种物质,能使小磁针偏转,这种物质看不见,摸不到,我们把它叫做________。2com
(2)基本性质:磁场对________磁场中的________产生________的作用。
(3)磁场的方向
规定:在磁场中的任意一点,小磁针静止时,小磁针________所指的方向就是那点的磁场方向。
注意:在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。
6.磁感应线(磁感线)
(1)概念:为了形象地描述磁场,在物理学中,用一些有________的曲线把磁场的分布情况描述下来,这些曲线就是磁感线。
(2)方向:为了让磁感线能反映磁场的方向,我们把磁感线上都标有方向,并且磁感线的方向就是________。
(3)特点:①磁体________的磁感线从N极出发回到S极,在磁体________从S极出发回到N极;②磁感线是有方向的,磁感线上任何一点的________与该点的磁场方向一致;③磁感线的分布________可以反映磁场磁性的强弱,越密越强,反之越弱;④磁感线是空间立体分布,是一些________,在空间不能断裂,任意两条磁感线不能________;⑤磁感线是为了描述磁场而假想出来的,实际上________。
7.地磁场
(1)概念:地球周围存在着磁场叫做________;(2)磁场的N极在地理的南极________,磁场的S极在地理的________附近;(3)磁偏角:首先由我国________发现的。
■考点二:电生磁 ?                        
1.电流的磁效应:如图。
(1)1820年,丹麦的科学家奥斯特第一个发现电与磁之间的联系;(2)由甲、乙可知:________;(3)由甲、丙可知:通电导体的磁场方向跟________有关。
2.通电螺线管:(1)磁场跟条形的磁场相似;(2)通电螺线管的磁极方向跟电流方向有关;(3)安培定则:用右手握住螺线管,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北极(如图所示)。
3.电磁铁:电磁铁是一个内部插有________的螺线管。
(1)影响电磁铁磁性强弱的因素(控制变量法):①________大小;②有无________;③线圈________的多少。(1)在电磁铁线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性________;(2)电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关,有________的磁性越强;(3)当通过电磁铁的电流相同时,电磁铁的线圈匝数________,磁性越强。
(2)电磁铁的优点:1)电磁铁磁性有无,可由电流的________来控制;2)电磁铁磁性强弱,可由电流________和线圈________的多少来控制;3)电磁铁的磁性可由电流________来改变。
(3)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。
4.电磁继电器
(1)电磁继电器
1)结构:电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。
2)工作原理:当较低的电压加在接线柱D、E两端,较小的电流流过线圈时,电磁铁把衔铁吸下,使B、C两个接线柱所连的触点接通,较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。
3)结论:电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的________。
4)用电磁继电器控制电路的好处:用低电压________高电压;可以实现远距离控制、自动控制。
5.电动机
(1)磁场对通电导体的:1)通电导体在磁场中,会受到力的作用;2)通电导体在磁场中,受力方向与________和________有关。
(2)电动机
1)基本结构:转子线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器。
电刷的作用:与半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
换向器的作用:使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。
2)工作原理:电动机是利用通电线圈在磁场中________而转动的原理制成的。
3)通电线圈在磁场中的受力大小跟________(电流越大,受力越大),________(磁性越强,受力越大)和________(匝数越大,受力越大)有关。21教育网
4)应用:直接电动机:(电动玩具、录音机、小型电器等);交流电动机:(电风扇、洗衣机、家用电器等)。
5)电动机原理图:如图所示。
■考点三:磁生电?                        
1.电磁感应现象
(1)电磁感应现象是英国的物理学家________第一个发现的。
(2)什么是电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做________时,导体中就会产生________;感应电流:由于________产生的电流叫感应电流。
(3)电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的________和________有关。
(4)电磁感应原理图:如图所示。
2.发电机
(1)工作原理:发电机是根据________原理工作的,是________的机器。
(2)发电机原理图:如图。
(3)直流电和交流电
1)直流电:方向________的电流叫做直流电。
2)交流电:________改变电流方向的电流叫交电流。
3)产生的感应电流大小跟________、________、________(导体的长度)有关。
4)周期(T)、频率(f):我国交流电周期是________s,频率为________Hz(每秒内产生的周期性变化的次数是50次),每秒电流方向改变100次。【版权所有:21教育】
(4)发电机和电动机的区别
区别
电动机
发电机
结构
有电源
无电源
工作原理
通电线圈在磁场中受力的作用
电磁感应
能量转化
电能转化为机械能
机械能转化为电能
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一:磁场
【典例1】(2019?聊城)关于磁场和磁感线,以下说法错误的是(  )
A.磁体周围存在着磁感线
B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的
D.磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
【考查角度】磁场;磁感线及其特点
【解析】A、磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线,磁感线不是真实存在的,故A错误;B、磁极间的相互作用是通过磁场发生的,故B正确;C、磁体外部的磁感线是从它的北极出来,回到它的南极,故C正确;D、磁场中的小磁针静止时,北极所指的方向跟该点的磁场方向一致,为该点的磁场方向,故D正确;选A。
【答案】A。
高频考点二:电生磁
【典例2】(2019?武汉)如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,开关闭合后,下列说法正确的是(  )
A.小磁针甲静止时N极指向右端,小磁针乙静止时N极指向左端
B.小磁针甲静止时N极指向左端,小磁针乙静止时N极指向右端
C.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
【考查角度】安培定则及其应用.
【解析】由电源的正负极可知,电流从螺线管的左后方流入,右前方流出,由右手螺旋定则可知,螺线管右端应为N极,左端为S极;因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,所以小磁针甲静止时N极指向左端,S极指向右,小磁针乙静止时N极指向右端,S极指向左,故B正确,ACD错误。选B。
【答案】B。
高频考点三:磁生电
【典例3】(2019?铁岭)如图所示是探究产生感应电流条件的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)。下列说法正确的是(  )
A.比较图甲和图丙,说明感应电流方向与磁场方向无关
B.比较图乙和图丙,说明感应电流方向与导体运动方向有关
C.由图丁可得出结论:感应电流有无与导体是否运动无关
D.若导体ab用超导材料制成则实验中不会产生感应电流
【考查角度】电磁感应.
【解析】A、图甲和图丙中,磁场方向和导体运动方向都不相同,无法研究感应电流方向与两者的关系,故A错误;B、图乙和图丙中,磁场方向相同,不同的是导体运动方向,电流计指针的偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体运动方向有关,故B正确;C、图丁中,导线沿着磁感线方向运动,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流,故C错误;D、超导材料只要在磁场中做切割磁感线运动,导线中仍然会产生感应电流,故D错误。选B。
【答案】B。
考点过关☆专项突破
考点类型一、磁场
1.(2019?台州)能写红黑双色的磁画板截面如图所示,按下写字笔黑色按钮写出黑色的字,按下红色按钮写出红色的字,刷子左右移动则字消失。下列说法正确的是(  )
A.刷子可以用铁制作 B.写黑字时笔尖为S极
C.写红字时笔尖为N极 D.写字的原理是同名磁极相互排斥
2.(2019?烟台)甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极,根据图所示的小磁针静止时的指向,可以判断(  )
A.甲是N极,乙是S极 B.甲、乙都是N极
C.甲、乙都是S极 D.甲是S极,乙是N极
3.(2019?绍兴)如图所示,内部均装有磁铁的两块清洁器M和N隔着窗玻璃总能合在一起移动,这让玻璃清洁变得安全高效。关于清洁器的分析正确的是(  )
A.两块清洁器能合在一起的原理是异名磁极相互吸引
B.N受到的重力和M对N的吸引力是一对平衡力
C.玻璃对N的支持力和M对N的吸引力是一对相互作用力
D.移动M时,N也能跟着一起移动,说明力能改变物体的形状
4.(2019?长沙)指南针是我国古代的四大发明之一,有关指南针和地磁场的说法正确的是(  )
A.指南针静止时指示南北方向,是因为指南针受到地磁场的作用
B.指南针静止时南极指向地理北极
C.如果地磁场消失,指南针还能指示南北方向
D.信鸽是靠绑在身上的小磁铁来实现导航的
5.(2018?山西)如今,说我们的生活是由磁铁支撑着并不为过。史上最强有力的钕磁铁广泛用于手机、电脑、冰箱等。如图所示,是小明同学用钕磁铁和曲别针进行的实验。通过实验情景,可以判定下列说法正确的是(  )
A.钕磁铁周围存在磁感线,不存在磁场 B.钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用
C.钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的 D.钕磁铁周围的磁场分布是均匀的
6.(2019?宁波)磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热面灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是(  )
A.铁在磁场里会被磁化 B.磁能生电
C.电流的热效应 D.同名磁极相互排斥
7.(2019?盘锦)一些物体在磁体或________的作用下会被磁化。放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时,磁针的N极总是指向北方,说明地球周围存在________。
8.(2019?江西)如图所示,是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针,若静止时针尖指向地理位置的北方,则针尖是简易指南针的________极。此时,将指南针底座逆时针旋转90°,针尖静止时将指向地理位置的________方。
9.(2019?北京)在条形磁铁四周放置的小磁针静止时的指向如图所示,图中小磁针涂黑的一端为它的N极,由此可以判断出条形磁铁的A端是________(选填“N”或“S”)极。
10.(2019?东营)如图所示,某物理小组在用做条形磁体“吸附”能力实验时,用酒精灯给条形磁体加热一段时间后,发现大头针纷纷下落。请根据这一现象提出一个可探究的科学问题:________。
11.(2019?桂林)一块磁体,无论被分割得多么小,总存在________极和________极。
12.(2019?莱芜区)如图所示,小磁针处于静止状态,请在图中虚线处标出磁感线的方向和小磁针的N极。
13.(2019?昆明)请在图中将小磁针的北极涂黑,并以“N”表示。
14.(2019?菏泽)用箭头标出图中通电螺线管在A点产生的磁场方向。
15.(2019?衡阳)地球周围存在着磁场,如图所示,请标出地磁场的N极和小磁针静止时的N极。
考点类型二、电生磁
1.(2019?赤峰)如图所示,开关闭合后,小磁针N极(  )
A.指示方向不变 VV B.向左旋转90°
C.旋转180° VVVV D.向右旋转90°
2.(2019?泰安)如图所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关后,下列判断正确的是(  )
A.通电螺线管的左端为N极 B.通电螺线管外A点磁场的方向向右
C.小磁针N极指向左 D.小磁针S极指向左
3.(2018?临沂)小磁针静止时的指向如图所示,由此可知(  )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
4.(2019?昆明)如图所示,用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管,用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后,发现螺线管能够吸引一些铁钉,要使它能吸引更多铁钉的办法是(  )
A.在纸筒中插入一根铁芯 B.减少线圈匝数
C.使滑动触头P向右滑动 D.将电源正负极互换
5.(2019?邵阳)在一次物理实验中,小于同学连接了如图所示的电路,电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针,闭合开关后,下列说法错误的是(  )
A.电磁铁的A端为N极
B.小磁针静止时,N极水平指向左
C.利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D.当滑动变阻器滑动片P向右端移动,电磁铁磁性增强
6.(2019?乐山)下列设备,利用电磁继电器工作的是(  )

A.水位自动报警器 B.动圈式话筒

C.电磁起重器 D.直流电铃
7.(2019?德阳)在图中的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是(  )
A.灯不亮,电铃响 B.灯不亮,电铃不响
C.灯亮,电铃不响 D.灯亮,电铃响
8.(2019?阜新)如图所示电路中,导线通电之前,处于静止状态的小磁针S极所指的方向是________的北极(选填“地理”或“地磁”);导线通电之后,小磁针静止时________极所指的方向为该点磁场的方向。
9.(2019?黑龙江)如图所示为巨磁电阻特性原理示意图,图中GMR是巨磁电阻(阻值随周围磁场强度的增强而减小),闭合开关S1和S2后,电磁铁左侧为________极(填““N”或““S”),当滑片P向右移动时,小灯泡的亮度将________(填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
10.(2019?葫芦岛)如图所示是自动扶梯的原理图。当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,电磁铁的磁性________(填“较强”或“较弱”),电磁继电器的动触点与________(填“上面”或“下面”)的静触点接触,电梯运行缓慢。当人走上电梯时,电磁继电器的动触点与另一个静触点接触,电梯运行速度变大。图中画出了某一时刻线圈中的电流方向;可以判断电磁铁的上端是________(填“N”或“S”)极。
11.(2019?抚顺)如图所示,通电螺线管右上方放置一条形磁体,通电后发现条形磁体N极与通电螺线管上方相互吸引,小磁针静止在如图所示位置。请标出:
(1)电源上端的极性(用“+”或“﹣”表示)。
(2)磁感线的方向。
(3)小磁针右端的磁极(用“N”或“S”表示)。
12.(2019?鄂尔多斯)闭合开关,小磁针静止,请在图中标出电源的“+”“﹣”极,并在磁感线上标出磁场方向。
13.(2019?兰州)如图所示,在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中,某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,并保持它与软铁块P的距离不变。
(1)以下是他的部分实验步骤:
①断开开关S,按图组装实验电路,将滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数I和电子测力计的示数F,并将I、F的数据记录在表格中;
③仿照步骤②再进行两次实验。
实验次数
1
2
3
I/A
0.34
0.40
0.44
F0/N
0.9
0.9
0.9
F/N
0.84
0.82
0.81
(2)由表中数据可以得出的实验结论是:对于同一电磁铁,________。
(3)闭合开关S后,电磁铁下端的磁极为 S (选填“N”或“S”)极。
(4)本实验中,滑动变阻器除了保护电路的作用外,还起到________的作用。
考点类型三、磁生电
1.(2019?常德)对下列各图的描述中,正确的是(  )
A.甲图中导体棒ab竖直向上运动时,电流表指针将会摆动
B.乙图的实验表明磁可以生电
C.丙图的实验可以探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系
D.丁图中螺线管上方小磁针静止时a端是S极
2.(2019?鞍山)如图所示,是一个手机无线充电装置。它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电,线圈周围会产生交替变化的磁场,于是在受电线圈中就产生了一定的电流,从而将电能从发射端转移到接收端,给手机供电。下列选项中与受电线圈工作原理相同的是(  )
A.交流电动机 B.动圈式扬声器
C.动圈式话筒 D.电磁继电器
3.(2019?百色)如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形,图中小圆圈代表导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列说法正确的是(  )
A.在a、b、c、d四个位置时,导体都有感应电流
B.在a、c两个位置时,导体中没有感应电流
C.在a、c 两个位置时,导体中有感应电流且电流方向相同
D.在b、d两个位置时,导体中没有感应电流
4.(2018?巴彦淖尔)科学家经过长期研究,发现了电和磁有密切的联系,其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示,下列关于这两项科学探究的说法正确的是(  )
A.甲图实验探究磁场对通电导线的作用
B.乙图实验所揭示的原理可制成电动机
C.甲图中导体棒ab只要运动,电路中就会产生电流
D.乙图中若只将磁体的两极对调,导体棒ab的运动方向不改变
5.(2019?抚顺)下列四幅图中的设备,与动圈式话筒工作原理相同的是(  )

A.手摇发电机 B.台式电风扇

C.电磁起重机 D.电磁继电器
6.(2019?辽阳)如图是一款特殊的自行车,当踩动脚踏板“骑行”时,能够产生电能给手机等设备充电,同时也能达到健身的目的。下列选项中与该自行车发电原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2019?呼伦贝尔)以下设备与发电机工作原理相同的是(  )
A.动圈式话筒 B.扬声器 C.电磁铁 D.电动机
8.(2019?葫芦岛)如图所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时自动发电,使轮中的发光二极管发光,下图中的电器工作时的原理与它发电原理相同的是(  )
A.耳机 B.动圈式话筒
C.空气开关 D.电钻
9.(2019?西宁)我国高铁在节能技术上采用了再生制动方式:动车到站前先停止供电,由于惯性,动车回继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割________产生感应电流,将________能转化为电能,自动输入电网。
10.(2019?兰州)下列三幅图中,图________是交流发电机的结构原理图,图乙的工作原理是________。
11.(2019?盘锦)图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB,导线的两端跟电流计连接。
次数
磁杨方向
导线AB运动方向
电流计指针偏转方向
1
向上
向左、斜向左
向左
2
向右、斜向右
向右
3
向下
向左、斜向左
向右
4
向右、斜向右
(1)让AB竖直向上运动,电流计的指针________(填“偏转”或“不偏转”)。
(2)上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,分析上表可以得出:闭合电路中的一部分导体在磁场中做________运动时,导体中就产生电流
(3)如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是________。
(4)第4次实验中电流计指针偏转方向是________。
(5)如果将蹄形磁体向左运动,电路中________(填“能”或“不能”)产生电流。
12.(2019?贵阳)小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题;
(1)悬挂金属棒静置于∪形磁铁的磁场中,此时两极正对区域磁感线的箭头方向是
竖直向________(选填:“上”或“下“)。
(2)灵敏电流计的作用是用来检测________的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转,经检查器材均完好,各器材间连接无误,那么接下来你认为最应该关注的器材是________。
(3)小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致,他提岀更换磁性更强的磁铁,就在他移动原磁铁时,你发现电流计的指针出现了晃动,你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因________。(仅写出最应该进行的一步操作)
(4)就根据上述探究过程,小明就说:“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果发布”作何评价?________。
电学部分
专题五:电磁感应相关问题
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
电与磁是电磁学内容,也是学生初步涉及磁学入门内容,主要内容是电磁感应。这部分内容讲述了:磁场的基本概念,电流的磁场基本性质和内容,电磁感应现象等。本部分是为高中阶段学习磁场理论的基础知识,所以中考试卷中有关电与磁的内容不多,要求也比较简单,只要学生能了解本部分基本知识和概念,一般都能解答。21cnjy.com
电与磁之间的关系和互相转换是本部分的重点和难点。中考考题基本上以选择题和填空题形式出现,考查方式、问题思路基本上没有什么变化,如判断方向、判断对错、电磁现象与电气设备的对应关系等。本部分中考题型基本上是填空题、选择题。试题难度较易。从近三年来中考试卷来看,分值一般保持在2—3分之间,平均分值在2.5分左右。
解答此类问题要注意以下问题:
1.两相互吸引的钢棒可能是一对异名磁极,也可能是一个有磁性一个没有磁性。
2.地面上小磁针静止后北极的指向是地理的北极,不是地磁场北极,地磁北极在地理南极附近。
3.电动机、发电机的工作原理、工作过程容易弄混淆。
4.电生磁、磁生电、磁场对电流的作用中有关知识点易弄混淆。
二、考点复习
本部分复习从一下几个方面入手:一、了解磁场的基本概念:磁性的产生、磁场的方向、磁感线、特殊磁场的磁感线;二、电流的磁场及其特点;三、电磁感应现象及其规律,和电磁感应有关的电器-发电机。21·cn·jy·com
2018年中考,这部分内容有可能会出现在中考试卷中,在试卷中也会和其他知识结合组成一个试题。
■考点一:磁场 ?                        
1.磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质,磁铁的这种性质叫做磁性。
2.磁体:具有磁性的物质叫磁体。
3.磁极:磁体上磁性最强的部分(任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的)。
(1)两个磁极:南极(S):指南的磁极叫南极;北极(N):指北的磁极叫北极。
(2)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.磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
5.磁场:(1)概念:在磁体周围存在的一种物质,能使小磁针偏转,这种物质看不见,摸不到,我们把它叫做磁场。21*cnjy*com
(2)基本性质:磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。
(3)磁场的方向
规定:在磁场中的任意一点,小磁针静止时,小磁针N极所指的方向就是那点的磁场方向。
注意:在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。
6.磁感应线(磁感线)
(1)概念:为了形象地描述磁场,在物理学中,用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来,这些曲线就是磁感线。
(2)方向:为了让磁感线能反映磁场的方向,我们把磁感线上都标有方向,并且磁感线的方向就是磁场方向。
(3)特点:①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极,在磁体内部从S极出发回到N极;②磁感线是有方向的,磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致;③磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱,越密越强,反之越弱;④磁感线是空间立体分布,是一些闭合曲线,在空间不能断裂,任意两条磁感线不能相交;⑤磁感线是为了描述磁场而假想出来的,实际上不存在。
7.地磁场
(1)概念:地球周围存在着磁场叫做地磁场;(2)磁场的N极在地理的南极附近,磁场的S极在地理的北极附近;(3)磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现的。
■考点二:电生磁 ?                        
1.电流的磁效应:如图。
(1)1820年,丹麦的科学家奥斯特第一个发现电与磁之间的联系;(2)由甲、乙可知:通电导体周围存在磁场;(3)由甲、丙可知:通电导体的磁场方向跟电流方向有关。
2.通电螺线管:(1)磁场跟条形的磁场相似;(2)通电螺线管的磁极方向跟电流方向有关;(3)安培定则:用右手握住螺线管,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北极(如图所示)。
3.电磁铁:电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。
(1)影响电磁铁磁性强弱的因素(控制变量法):①电流大小;②有无铁芯;③线圈匝数的多少。(1)在电磁铁线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强;(2)电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关,有铁芯的磁性越强;(3)当通过电磁铁的电流相同时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强。
(2)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)电磁铁的磁性可由电流方向来改变。
(3)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。
4.电磁继电器
(1)电磁继电器
1)结构:电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。
2)工作原理:当较低的电压加在接线柱D、E两端,较小的电流流过线圈时,电磁铁把衔铁吸下,使B、C两个接线柱所连的触点接通,较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。
3)结论:电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
4)用电磁继电器控制电路的好处:用低电压控制高电压;可以实现远距离控制、自动控制。
5.电动机
(1)磁场对通电导体的:1)通电导体在磁场中,会受到力的作用;2)通电导体在磁场中,受力方向与电流方向和磁感线方向有关。
(2)电动机
1)基本结构:转子线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器。
电刷的作用:与半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
换向器的作用:使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。
2)工作原理:电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。
3)通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大,受力越大),磁场的强弱(磁性越强,受力越大)和线圈的匝数(匝数越大,受力越大)有关。21教育网
4)应用:直接电动机:(电动玩具、录音机、小型电器等);交流电动机:(电风扇、洗衣机、家用电器等)。
5)电动机原理图:如图所示。
■考点三:磁生电?                        
1.电磁感应现象
(1)电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。
(2)什么是电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流;感应电流:由于电磁感应产生的电流叫感应电流。
(3)电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
(4)电磁感应原理图:如图所示。
2.发电机
(1)工作原理:发电机是根据电磁感应原理工作的,是机械能转化为电能的机器。
(2)发电机原理图:如图。
(3)直流电和交流电
1)直流电:方向不变的电流叫做直流电。
2)交流电:周期性改变电流方向的电流叫交电流。
3)产生的感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数(导体的长度)有关。
4)周期(T)、频率(f):我国交流电周期是0.02s,频率为50Hz(每秒内产生的周期性变化的次数是50次),每秒电流方向改变100次。【版权所有:21教育】
(4)发电机和电动机的区别
区别
电动机
发电机
结构
有电源
无电源
工作原理
通电线圈在磁场中受力的作用
电磁感应
能量转化
电能转化为机械能
机械能转化为电能
考点剖析☆聚焦高频
高频考点一:磁场
【典例1】(2019?聊城)关于磁场和磁感线,以下说法错误的是(  )
A.磁体周围存在着磁感线
B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的
D.磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
【考查角度】磁场;磁感线及其特点
【解析】A、磁感线是为了描述磁场而引入的一种假想的线,磁感线不是真实存在的,故A错误;B、磁极间的相互作用是通过磁场发生的,故B正确;C、磁体外部的磁感线是从它的北极出来,回到它的南极,故C正确;D、磁场中的小磁针静止时,北极所指的方向跟该点的磁场方向一致,为该点的磁场方向,故D正确;选A。
【答案】A。
高频考点二:电生磁
【典例2】(2019?武汉)如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,开关闭合后,下列说法正确的是(  )
A.小磁针甲静止时N极指向右端,小磁针乙静止时N极指向左端
B.小磁针甲静止时N极指向左端,小磁针乙静止时N极指向右端
C.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端
D.小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端
【考查角度】安培定则及其应用.
【解析】由电源的正负极可知,电流从螺线管的左后方流入,右前方流出,由右手螺旋定则可知,螺线管右端应为N极,左端为S极;因同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引,所以小磁针甲静止时N极指向左端,S极指向右,小磁针乙静止时N极指向右端,S极指向左,故B正确,ACD错误。选B。
【答案】B。
高频考点三:磁生电
【典例3】(2019?铁岭)如图所示是探究产生感应电流条件的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)。下列说法正确的是(  )
A.比较图甲和图丙,说明感应电流方向与磁场方向无关
B.比较图乙和图丙,说明感应电流方向与导体运动方向有关
C.由图丁可得出结论:感应电流有无与导体是否运动无关
D.若导体ab用超导材料制成则实验中不会产生感应电流
【考查角度】电磁感应.
【解析】A、图甲和图丙中,磁场方向和导体运动方向都不相同,无法研究感应电流方向与两者的关系,故A错误;B、图乙和图丙中,磁场方向相同,不同的是导体运动方向,电流计指针的偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体运动方向有关,故B正确;C、图丁中,导线沿着磁感线方向运动,没有切割磁感线,所以不会产生感应电流,故C错误;D、超导材料只要在磁场中做切割磁感线运动,导线中仍然会产生感应电流,故D错误。选B。
【答案】B。
考点过关☆专项突破
考点类型一、磁场
1.(2019?台州)能写红黑双色的磁画板截面如图所示,按下写字笔黑色按钮写出黑色的字,按下红色按钮写出红色的字,刷子左右移动则字消失。下列说法正确的是(  )
A.刷子可以用铁制作 B.写黑字时笔尖为S极
C.写红字时笔尖为N极 D.写字的原理是同名磁极相互排斥
【解析】写黑字时小磁体的S极被吸引,说明黑色笔尖是N极,故选项B错误;写红字时小磁体的N极被吸引,说明红色笔尖是S极,故选项C错误;要想把写的字去掉,需要把笔尖吸引的小磁体恢复到原来位置,这就要用一个磁性材料去吸引,可以用软铁吸引,就用软铁制成刷子,故选项A正确。写字时是靠异名磁极相互吸引来完成的。故选项D错误。选A。
【答案】A。
2.(2019?烟台)甲、乙为两个条形磁铁的两个磁极,根据图所示的小磁针静止时的指向,可以判断(  )
A.甲是N极,乙是S极 B.甲、乙都是N极
C.甲、乙都是S极 D.甲是S极,乙是N极
【解析】由磁感线可知两磁极相互排斥,且磁感线均指由磁铁向外,故两磁极均为N极,小磁针所在处磁场向上,故小磁针S极在上、N极在下。选B。
【答案】B。
3.(2019?绍兴)如图所示,内部均装有磁铁的两块清洁器M和N隔着窗玻璃总能合在一起移动,这让玻璃清洁变得安全高效。关于清洁器的分析正确的是(  )
A.两块清洁器能合在一起的原理是异名磁极相互吸引
B.N受到的重力和M对N的吸引力是一对平衡力
C.玻璃对N的支持力和M对N的吸引力是一对相互作用力
D.移动M时,N也能跟着一起移动,说明力能改变物体的形状
【解析】A、两块清洁器内部均装有磁铁,它们能合在一起的原理是异名磁极相互吸引,故A正确;B、受到的重力方向竖直向下,M对N的吸引力方向是水平的,所以不是一对平衡力,故B错误;C、玻璃对N的支持力和N对玻璃的压力是一对相互作用力,而不是与M对N的吸引力是一对相互作用力,故C错误;D、移动M时,N也能跟着一起移动,说明力能改变物体的运动状态,故D错误。选A。
【答案】A。
4.(2019?长沙)指南针是我国古代的四大发明之一,有关指南针和地磁场的说法正确的是(  )
A.指南针静止时指示南北方向,是因为指南针受到地磁场的作用
B.指南针静止时南极指向地理北极
C.如果地磁场消失,指南针还能指示南北方向
D.信鸽是靠绑在身上的小磁铁来实现导航的
【解析】A、地球是一个巨大的磁体,它对放入其中的磁体产生磁力作用,指南针静止时指示南北方向,是因为指南针受到地磁场的作用。说法正确。B、指南针静止时南极指向地磁北极,在地理南极附近。说法错误。C、如果地磁场消失,指南针能停在任意方向。说法错误。D、信鸽是靠地磁场来实现导航的,倘若在信鸽身上绑上一个磁体会干扰它飞行。说法错误。选A。
【答案】A。
5.(2018?山西)如今,说我们的生活是由磁铁支撑着并不为过。史上最强有力的钕磁铁广泛用于手机、电脑、冰箱等。如图所示,是小明同学用钕磁铁和曲别针进行的实验。通过实验情景,可以判定下列说法正确的是(  )
A.钕磁铁周围存在磁感线,不存在磁场 B.钕磁铁对放入其磁场中的曲别针有力的作用
C.钕磁铁周围各点的磁场方向都是竖直向下的 D.钕磁铁周围的磁场分布是均匀的
【解析】A、钕磁铁周围存在磁场,不存在磁感线,磁感线是人们为了形象方便的描述磁场而假象的线,故A错误;B、用钕磁铁和曲别针进行的实验时,通电后,钕磁铁会产生磁场,会对放入其磁场中的曲别针有力的作用使曲别针运动,故B正确;C、小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向,小磁针位置不同,N极的方向不同,说明钕磁铁周围各点的磁场方向是不同的,故C错误;D、磁感线是为了描述(或研究)磁场方便而建立的物理模型,在磁铁的周围磁感线分布不均匀,在磁场强的地方磁感线密,故D错误。故选:B。【答案】B。
6.(2019?宁波)磁共振成像是一种较新的医学成像技术,它采用强静磁场和变化磁场使人体组织成像。若携带金属物做磁共振成像,强静磁场会吸引铁质物品,变化磁场会使携带的金属中产生感应电流,从而使金属发热面灼伤病人,重则危及生命。上述说明中,没有涉及的知识是(  )
A.铁在磁场里会被磁化 B.磁能生电
C.电流的热效应 D.同名磁极相互排斥
【解析】从文本提取信息,然后跟选项进行对照即可:A、文本:强静磁场会吸引铁质物品﹣﹣说明铁在磁场会被磁化;故A正确。B、文本:变化磁场会使携带的金属中产生感应电流﹣﹣电磁感应(磁生电);故B正确。C、文本:从而使金属发热面灼伤病人(电流流过金属导体,金属导体发热)﹣﹣电流的热效应;故C正确。D、文本未提及,故D错误。选D。
【答案】D。
.(2019?盘锦)一些物体在磁体或________的作用下会被磁化。放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时,磁针的N极总是指向北方,说明地球周围存在________。
【解析】一些物体在磁体或电流的作用下会被磁化;地球是一个大磁体,小磁针静止时,磁针的N极总是指向北方,说明地球周围存在地磁场。
【答案】电流;地磁场。
8.(2019?江西)如图所示,是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针,若静止时针尖指向地理位置的北方,则针尖是简易指南针的________极。此时,将指南针底座逆时针旋转90°,针尖静止时将指向地理位置的________方。
【解析】若静止时针尖指向地理位置的北方,说明指向地磁南极附近,则针尖是简易指南针的N极。无论如何转动底座,N极指向是不变的,所以针尖N极还是指向地理北方。
【答案】N;北。
9.(2019?北京)在条形磁铁四周放置的小磁针静止时的指向如图所示,图中小磁针涂黑的一端为它的N极,由此可以判断出条形磁铁的A端是________(选填“N”或“S”)极。
【解析】由图知,左侧的小磁针静止时S极都指向A端,因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,故可知条形磁铁的A端为N极,B端为S极。
【答案】N。
10.(2019?东营)如图所示,某物理小组在用做条形磁体“吸附”能力实验时,用酒精灯给条形磁体加热一段时间后,发现大头针纷纷下落。请根据这一现象提出一个可探究的科学问题:________。
【解析】磁体“吸附”的大头针越多,说明磁性越强;用酒精灯给条形磁体加热一段时间后,磁体温度升高,同时发现大头针纷纷下落。说明磁体的磁性减弱了。由此提出猜想:磁体磁性强弱与温度是否有关?
【答案】磁体磁性强弱与温度是否有关?(磁体的“吸附”能力与温度是否有关?磁体磁性强弱与温度有什么关系?磁体磁性强弱与温度有关吗?温度是否影响磁体磁性强弱?)
11.(2019?桂林)一块磁体,无论被分割得多么小,总存在________极和________极。
【解析】磁体有南北两极,磁极总是成对出现的,总存在南(S)极和北(N)极。
【答案】南(S);北(N)。
12.(2019?莱芜区)如图所示,小磁针处于静止状态,请在图中虚线处标出磁感线的方向和小磁针的N极。
【解析】磁体外部磁感线总是由N极指向S极,因两N极相对,故磁感线应指向外;
小磁针静止时N极指向磁感线的方向;如图所示:
【答案】见解析
13.(2019?昆明)请在图中将小磁针的北极涂黑,并以“N”表示。
【解析】由于磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致,故可标出小磁针的北极,如下图所示:

【答案】见解析
14.(2019?菏泽)用箭头标出图中通电螺线管在A点产生的磁场方向。
【解析】因为磁体周围的磁感线从N极出发回到S极,根据磁感线方向可以判断磁场方向,因为该点的磁场方向和磁感线方向一致,所以A点的磁场方向如图所示:

【答案】见解析
15.(2019?衡阳)地球周围存在着磁场,如图所示,请标出地磁场的N极和小磁针静止时的N极。
【解析】地球是个大磁铁,地球的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近;
地磁场在的小磁针的N极和该点的磁场方向相同,地磁场的磁感线都是从地磁北极出发到地磁南极,所以小磁针N极指向如红色的N.如图所示:
【答案】见解析
考点类型二、电生磁
1.(2019?赤峰)如图所示,开关闭合后,小磁针N极(  )
A.指示方向不变 VV B.向左旋转90°
C.旋转180° VVVV D.向右旋转90°
【解析】由图知,当开关闭合时,螺线管线圈中的电流从右后方流入、左前方流出,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向螺线管的右端为N极,左端为S极,根据磁极间的作用规律可知,小磁针N极向右旋转90°,故D正确,ABC错误。选D。
【答案】D。
2.(2019?泰安)如图所示,小磁针静止在螺线管附近,闭合开关后,下列判断正确的是(  )
A.通电螺线管的左端为N极 B.通电螺线管外A点磁场的方向向右
C.小磁针N极指向左 D.小磁针S极指向左
【解析】A、闭合开关后,电流由螺线管的左侧流入、右侧流出,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,则大拇指指向右端,即通电螺线管的右端为N极、左端为S极,故A错误;B、在磁体的外部,磁感线从N极指向S极,所以通电螺线管外A点的磁场方向向左,故B错误;CD、通电螺线管的右端是N极,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极应靠近螺线管的右端,即小磁针的S极指向左,故C错误,D正确;选D。
【答案】D。
3.(2018?临沂)小磁针静止时的指向如图所示,由此可知(  )
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极
B.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极
C.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极
【解析】据题目可知,小磁针左端是N极,右端是S极,所以电磁铁的左端,即a端为N即,右端为S极,据安培定则可知,电流从d端流出后进入电磁铁,故d端是电源的正极,c端是负极,故B正确。故选:B。
【答案】B。
4.(2019?昆明)如图所示,用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管,用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后,发现螺线管能够吸引一些铁钉,要使它能吸引更多铁钉的办法是(  )
A.在纸筒中插入一根铁芯 B.减少线圈匝数
C.使滑动触头P向右滑动 D.将电源正负极互换
【解析】电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关,A、在纸筒中插入一根铁芯可以使电磁铁磁性增强,能吸引更多铁钉,故A符合题意;B、减少线圈匝数可以使电磁铁磁性减弱,不能吸引更多铁钉,故B不符合题意;C、使滑动触头P向右滑动,滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,不能吸引更多铁钉,故C不符合题意;D、将电源正负极互换不能增强电磁铁的磁性,不能吸引更多铁钉,故D不符合题意;选A。
【答案】A。
5.(2019?邵阳)在一次物理实验中,小于同学连接了如图所示的电路,电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针,闭合开关后,下列说法错误的是(  )
A.电磁铁的A端为N极
B.小磁针静止时,N极水平指向左
C.利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机
D.当滑动变阻器滑动片P向右端移动,电磁铁磁性增强
【解析】A、由图知,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据安培定则可知,电磁铁的A端是N极,B端是S极,故A正确;B、电磁铁的B端是S极,由磁极间的作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,即N极水平指向左,故B正确;C、该实验表明了电能生磁,利用这一现象所揭示的原理可制成电磁铁,故C错误;D、当滑动变阻器滑动片P向右端移动时,变阻器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,则电磁铁的磁性变强,故D正确;选C。
【答案】C。
6.(2019?乐山)下列设备,利用电磁继电器工作的是(  )

A.水位自动报警器 B.动圈式话筒

C.电磁起重器 D.直流电铃
【解析】A、如图,由容器、左侧电源和电磁铁组成的是控制电路,由有灯和右侧电源组成的是工作电路,这是一个电磁继电器用控制电路来控制工作电路的。故A正确。B、如图的动圈式话筒,是利用电磁感应原理工作的,只有一个电路。故B错误。C、电磁起重机是利用电流磁效应工作的,只有一个电路,故C错误。D、电铃是利用电流磁效应工作的,只有一个电路,故D错误。选A。
【答案】A。
7.(2019?德阳)在图中的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,工作电路的情况是(  )
A.灯不亮,电铃响 B.灯不亮,电铃不响
C.灯亮,电铃不响 D.灯亮,电铃响
【解析】当控制电路的开关S闭合时,控制电路中有电流,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,动触头和下面电路接通,电铃工作,和上面的电路断开,所以电灯不亮。选A。
【答案】A。
8.(2019?阜新)如图所示电路中,导线通电之前,处于静止状态的小磁针S极所指的方向是________的北极(选填“地理”或“地磁”);导线通电之后,小磁针静止时________极所指的方向为该点磁场的方向。
【解析】地球是个巨大的磁体,磁体磁体周围的磁感线是从N极出发回到S极,所以地球这个巨大磁体周围的小磁针N极指向地磁S极,指向地理北极附近,小磁针的S极指向地磁N极,指向地理南极附近;磁体周围的磁感线方向、磁场方向、小磁针静止是N极指向,三个方向是一致的。
【答案】地磁;N。
9.(2019?黑龙江)如图所示为巨磁电阻特性原理示意图,图中GMR是巨磁电阻(阻值随周围磁场强度的增强而减小),闭合开关S1和S2后,电磁铁左侧为________极(填““N”或““S”),当滑片P向右移动时,小灯泡的亮度将________(填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
【解析】(1)闭合开关S1,电流从螺线管右端流入,由安培定则可知,电磁铁左侧为N极,右侧为S极;(2)由左图可知,向右滑动滑片P时,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知,左边电路中的电流变小,则电磁铁的磁性变弱,周围的磁场减弱;由右图可知,巨磁电阻和指示灯串联,因为巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小,所以此时巨磁电阻的阻值会变大,右边电路中的总电阻变大,由I=可知,右边电路中的电流变小,通过指示灯的电流变小,指示灯的实际功率变小,所以指示灯变暗。
【答案】N;变暗。
10.(2019?葫芦岛)如图所示是自动扶梯的原理图。当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,电磁铁的磁性________(填“较强”或“较弱”),电磁继电器的动触点与________(填“上面”或“下面”)的静触点接触,电梯运行缓慢。当人走上电梯时,电磁继电器的动触点与另一个静触点接触,电梯运行速度变大。图中画出了某一时刻线圈中的电流方向;可以判断电磁铁的上端是________(填“N”或“S”)极。
【解析】(1)当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,电路中电流小,电磁铁的磁性较弱,电磁继电器的动触点与上面的静触点接触,电梯运行缓慢;当有人走上电梯后,压敏电阻的阻值减小,控制电路中电流增大,电磁铁磁性变强,则衔铁被吸下,与下面触点接触,则电阻R′被断开,电动机单独接入电路,电动机两端电压增大为电源电压,通过电动机的电流变大,电动机转速变快,使电梯运动变快;(2)由图可知,电磁铁中电流的方向向右,根据安培定则可知,此时电磁铁上端是N极,下端是S极。
【答案】较弱;上面;N。
11.(2019?抚顺)如图所示,通电螺线管右上方放置一条形磁体,通电后发现条形磁体N极与通电螺线管上方相互吸引,小磁针静止在如图所示位置。请标出:
(1)电源上端的极性(用“+”或“﹣”表示)。
(2)磁感线的方向。
(3)小磁针右端的磁极(用“N”或“S”表示)。
【解析】(1)由“条形磁体N极与通电螺线管上方相互吸引”可得出通电螺线管的上端为S极;根据螺线管中线圈的绕向,利用安培定则可以确定电源下端为正极,上端为负极;(2)在磁体外部,磁感线方向从N极指向S极;(3)由磁极间的相互作用规律可知小磁针右端为S极,如图所示:
【答案】见解析
12.(2019?鄂尔多斯)闭合开关,小磁针静止,请在图中标出电源的“+”“﹣”极,并在磁感线上标出磁场方向。
【解析】①由图知,小磁针的右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,通电螺线管的左端为S极、右端为N极。②因为在磁体外部,磁感线总是从N极发出,回到S极,所以图中磁感线的方向是指向左的。③根据安培定则,伸出右手使大拇指指向螺线管的N极(即右端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向,所以电流从螺线管的右端流入,则电源的右端为正极,左端为负极,如图所示:
【答案】见解析
13.(2019?兰州)如图所示,在“探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系”的实验中,某同学用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,并保持它与软铁块P的距离不变。
(1)以下是他的部分实验步骤:
①断开开关S,按图组装实验电路,将滑动变阻器的滑片置于最________(选填“左”或“右”)端。用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力F0并记录在表格中;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数I和电子测力计的示数F,并将I、F的数据记录在表格中;
③仿照步骤②再进行两次实验。
实验次数
1
2
3
I/A
0.34
0.40
0.44
F0/N
0.9
0.9
0.9
F/N
0.84
0.82
0.81
(2)由表中数据可以得出的实验结论是:对于同一电磁铁,________。
(3)闭合开关S后,电磁铁下端的磁极为 S (选填“N”或“S”)极。
(4)本实验中,滑动变阻器除了保护电路的作用外,还起到________的作用。
【解析】(1)①连接电路时,开关要断开,闭合开关前,滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置,由图右可知,滑动变阻器连入电路的下面接线柱在左侧,因此,闭合开关前,滑动变阻器的滑片置于最右端;(2)由表中数据可知,电磁铁的线圈匝数不变,只改变了电路中电流大小,且电流增大时,电子测力计示数的变化量△F增大(即电磁铁对软铁块的吸引力增大),所以可得出结论:通过电磁铁线圈的电流越大,电磁铁的磁性越强;
(3)导线绕成线圈即可组成电磁铁;根据电源的正负极,判断出电磁铁中电流的方向是从左向右的,由安培定则可判出电磁铁的上端为N极,下端为S极;(4)本实验中,滑动变阻器除了保护电路的作用外,还起到改变电路中电流大小的作用。
【答案】(1)①右;(2)通过线圈的电流越大,电磁铁的磁性越强;(3)S;(4)改变电路中电流大小。
考点类型三、磁生电
1.(2019?常德)对下列各图的描述中,正确的是(  )
A.甲图中导体棒ab竖直向上运动时,电流表指针将会摆动
B.乙图的实验表明磁可以生电
C.丙图的实验可以探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系
D.丁图中螺线管上方小磁针静止时a端是S极
【解析】A、图中是电磁感应现象,导体棒ab竖直向上运动时,没有切割磁感线,没有产生感应电流,电流表不会摆动,故A错误;B、图示是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,即电生磁,故B错误;C、图中两电磁铁的电流相同,匝数不同,研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,故C正确;D、由安培定则可知,螺线管的右端为N极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,小磁针的a端为N极,故D错误。选C。
【答案】C。
2.(2019?鞍山)如图所示,是一个手机无线充电装置。它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电,线圈周围会产生交替变化的磁场,于是在受电线圈中就产生了一定的电流,从而将电能从发射端转移到接收端,给手机供电。下列选项中与受电线圈工作原理相同的是(  )
A.交流电动机 B.动圈式扬声器
C.动圈式话筒 D.电磁继电器
【解析】由题意可知,受电线圈是利用电磁感应原理进行工作的;A、交流电动机利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故A不符合题意。B、动圈式扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的,故B不符合题意;C、动圈式话筒是利用电磁感应原理将声音信号转化为电信号的装置,故C符合题意;D、电磁继电器利用电流的磁效应工作的,故D不符合题意。选C。
【答案】C。
3.(2019?百色)如图所示是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动一周的情形,图中小圆圈代表导体的横截面,箭头表示导体的运动方向,下列说法正确的是(  )
A.在a、b、c、d四个位置时,导体都有感应电流
B.在a、c两个位置时,导体中没有感应电流
C.在a、c 两个位置时,导体中有感应电流且电流方向相同
D.在b、d两个位置时,导体中没有感应电流
【解析】在电磁感应现象中,感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关。在图b和图d中,导体上下运动,没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流;故A错误,D正确;在图a和图c中,导体左右运动,做切割磁感线运动,会产生感应电流;两图中磁感线方向不变,导体运动方向相反,所以感应电流方向也相反;故BC错误;选D。
【答案】D。
4.(2018?巴彦淖尔)科学家经过长期研究,发现了电和磁有密切的联系,其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示,下列关于这两项科学探究的说法正确的是(  )
A.甲图实验探究磁场对通电导线的作用
B.乙图实验所揭示的原理可制成电动机
C.甲图中导体棒ab只要运动,电路中就会产生电流
D.乙图中若只将磁体的两极对调,导体棒ab的运动方向不改变
【解析】A、甲图中当棒ab做切割磁感线运动时,电路中会产生电流,故该实验探究的是电磁感应现象;故A错误;B、图乙实验是通电导线在磁场中受到磁场力的实验,根据该原理制成了电动机,故B正确;C、甲图中当棒ab只有做切割磁感线运动时,电路中才会产生电流,故C错误;D、影响导体运动方向的因素有两个:电流的方向和磁场的方向,当乙图中的磁体的两极对调,则导体的运动方向会改变,故D错误。故选:B。1·世纪*教育网【答案】B。
5.(2019?抚顺)下列四幅图中的设备,与动圈式话筒工作原理相同的是(  )

A.手摇发电机 B.台式电风扇

C.电磁起重机 D.电磁继电器
【解析】当人对着动圈式话筒说话时,它会产生随人的声音变化而变化的电流,即:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时能够产生感应电流。A、手摇发电机是根据电磁感应现象制成的,故A符合题意;B、台式电风扇的核心是电动机,是根据通电导体在磁场中受力而转动的原理制成的,故B不符合题意;C、电磁起重机的核心元件是电磁铁,是根据电流的磁效应制成的,故C不符合题意;D、电磁继电器核心元件是电磁铁,是根据电流的磁效应制成的,故D不符合题意。选A。
【答案】A。
6.(2019?辽阳)如图是一款特殊的自行车,当踩动脚踏板“骑行”时,能够产生电能给手机等设备充电,同时也能达到健身的目的。下列选项中与该自行车发电原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【解析】自行车发电原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,是电磁感应现象,则与自行车发电原理相同的是发电机原理,A、图中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中产生感应电流,这是电磁感应现象,与电动机的原理不同,故A符合题意;B、图中是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,与发电机的原理不同,故B不合题意;C、图中有电源,通电导体在磁场中受力会发生运动,是电动机的工作原理,故C不合题意;D、图中是电磁铁,利用了电流的磁效应,与发电机的原理不同,故D不合题意。选A。
【答案】A。
7.(2019?呼伦贝尔)以下设备与发电机工作原理相同的是(  )
A.动圈式话筒 B.扬声器 C.电磁铁 D.电动机
【解析】A、动圈式话筒是利用在闭合电路的一部分导体磁场中做切割磁感线运动而产生交变电流的原理制成的,故A符合题意;B、扬声器把电信号转化为声信号,利用通电导体在磁场中受力原理,故B不符合题意;C、该装置是用来探究电磁铁磁性强弱影响因素的实验装置,故C不符合题意;D、电动机的工作原理是磁场对电流的作用,即通电线圈在磁场中受力转动,故D不符合题意;选A。
【答案】A。
8.(2019?葫芦岛)如图所示是一款儿童滑板车。当车轮转动时自动发电,使轮中的发光二极管发光,下图中的电器工作时的原理与它发电原理相同的是(  )
A.耳机 B.动圈式话筒
C.空气开关 D.电钻
【解析】观察轮子部分构造可知,当车轮转动时相当于金属线圈做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,使二极管发光,属于电磁感应现象;A、耳机工作时将电信号转换成声信号,利用的是磁场对电流的作用;故A不符合题意;B、动圈式话筒是根据电磁感应现象制成的,故B符合题意;C、空气开关利用的是电流的磁效应,故C不符合题意;D、电钻中有电动机,利用的是磁场对电流的作用;故D不符合题意。选B。
【答案】B。
9.(2019?西宁)我国高铁在节能技术上采用了再生制动方式:动车到站前先停止供电,由于惯性,动车回继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割________产生感应电流,将________能转化为电能,自动输入电网。
【解析】动车到站前先停止供电,由于惯性,动车会继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割磁感线,进而产生感应电流,即在该过程中消耗机械能,产生电能,故是将机械能转化为电能的过程。
【答案】磁感线;机械。
10.(2019?兰州)下列三幅图中,图________是交流发电机的结构原理图,图乙的工作原理是________。
【解析】甲图中没有电源,是两个铜滑环,是交流发电机的原理图,是根据电磁感应现象制成的;乙图中有电源,是电动机的原理图,是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的;丙图中没有电源,有两个半滑环,是直流发电机的原理图,是根据电磁感应现象制成的。
【答案】甲;通电线圈在磁场中受力而转动。
11.(2019?盘锦)图1是探究什么情况下磁可以生电的装置。在蹄形磁体的磁场中放置一根导线AB,导线的两端跟电流计连接。
次数
磁杨方向
导线AB运动方向
电流计指针偏转方向
1
向上
向左、斜向左
向左
2
向右、斜向右
向右
3
向下
向左、斜向左
向右
4
向右、斜向右
(1)让AB竖直向上运动,电流计的指针________(填“偏转”或“不偏转”)。
(2)上表记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,分析上表可以得出:闭合电路中的一部分导体在磁场中做________运动时,导体中就产生电流
(3)如图2所示四幅图中实验或设备中应用了此原理的是________。
(4)第4次实验中电流计指针偏转方向是________。
(5)如果将蹄形磁体向左运动,电路中________(填“能”或“不能”)产生电流。
【解析】(1)由图可知,蹄形磁体的上边是N极,下边是S极,其间的磁场方向是从上到下,如果导线AB竖直向下运动,是不会切割磁感线的,故不会产生感应电流,灵敏电流计指针不偏转;(2)闭合电路的一部他导体在做切割磁感线运动时,会产生感应电流,这叫电磁感应现象。(3)A、图A是奥斯特实验,通电后小磁针偏转,说明了通电导线周围存在磁场;所以A说法错误;B、图B是磁场对电流的作用实验,通电后通电导体在磁场中受到力的作用而运动;所以B说法错误;C、图C是动圈式扬声器,与电动机的原理相同,不是电磁感应,所以C说法错误;D、图D是动感线圈式话筒,当人对话筒说话时,引起膜片的振动,膜片的振动会引起线圈的运动,切割永磁铁的磁感线而产生相对应的变化的电流,从而在扬声器产生与说话者相同的声音。动圈式话筒是根据电磁感应原理工作的;所以D说法正确。选D。【答案】D。
(4)比较第3和4次实验可知:切割磁感应线的方向不同,但磁场方向相同,指针偏转方向不同,即产生的感应电流方向不同,故在导体运动方向相同时,感应电流的方向向左;(5)闭合开关,若导体不动,左右移动蹄形磁体,根据相对运动,等效于蹄形磁体不动,而导体左右运动,则切割磁感线,导体中能产生电流。
【答案】(1)不偏转;(2)切割磁感线;(3)D;(4)向左;(5)能。
12.(2019?贵阳)小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题;
(1)悬挂金属棒静置于∪形磁铁的磁场中,此时两极正对区域磁感线的箭头方向是
竖直向________(选填:“上”或“下“)。
(2)灵敏电流计的作用是用来检测________的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转,经检查器材均完好,各器材间连接无误,那么接下来你认为最应该关注的器材是________。
(3)小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致,他提岀更换磁性更强的磁铁,就在他移动原磁铁时,你发现电流计的指针出现了晃动,你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因________。(仅写出最应该进行的一步操作)
(4)就根据上述探究过程,小明就说:“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果发布”作何评价?________。
【解析】(1)在磁体外部磁场方向总是从N极出发指向S极,如图所示此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向下;(2)灵敏电流计是测量电流的仪表,所以在此实验中是用来检测感应电流的;闭合开关,电流表指针未偏转,说明没有感应电流产生。此时金属棒是静止的,所以接下来最应该关注的是金属棒,观察金属棒运动后会不会有电流的产生;(3)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,移动原磁铁时,发现电流计的指针出现了晃动,产生了感应电流,所以下一步我们应使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动,观察是否会产生感应电流;(4)在整个的实验中,只进行了一次实验就得出结论是不合理的,因为只做了一次实验,得出的结论具有偶然性,不具有普遍性,应该用不同种类的金属棒,还要使金属棒朝各个方向运动;
【答案】(1)下;(2)感应电流;金属棒;(3)使金属棒沿水平方向快速切割磁感线运动;(4)不合理的,因为只做了一次实验,得出的结论具有偶然性,不具有普遍性,应该用不同种类的金属棒,还要使金属棒朝各个方向运动。
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