2021浙教版科学中考第一轮复习--物理模块（十四）：电与磁【word，含答案】

一、电流的磁效应（奥斯特实验）
1. 直线电流的磁场
直线电流的磁场的分布规律：
以导线上各点为圆心的一个个同心圆，离直线电流越近，磁性越强，反之越弱。
2. 通电螺线管
（1）磁场跟条形磁体的磁场是相似的。
（2）通电螺线管的磁极方向跟电流方向有关。
（3）电磁线圈的匝数越多，通过线圈的电流越大，线圈的磁性越强；插入铁芯，线圈的磁性大大增强。
3. 右手螺旋定则（安培定则）
（1）通电直导线：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是_?????????_的环绕方向。
（2）通电螺线管：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
二、磁场对通电导体的作用
通电导体在磁场里，会受到力的作用。
（2）通电导体在磁场里，受力方向与电流方向和磁场方向有关。
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）原理：通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。
通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大）有关。
通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱（磁性越强，受力越大）有关。
通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关。

直流电动机的工作原理：
甲：电流方向和力的方向如图所示，线圈顺时针转动。
乙：线圈转到平衡位置时，两电刷恰好接触两半环间的绝缘部分；线圈由于惯性继续转动，转过平衡位置后，电流改变方向。
丙：ab和cd的电流方向与图甲相反，受力方向也相反，线圈仍顺时针转动。
丁：线圈又转到平衡位置，换向器又自动改变电流方向。
（3）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。
（4）特点：结构简单、控制方便、体积小、效率高。
三、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）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。
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。
电磁感应现象的能量转化：把机械能转化为电能。

4. 发电机
（1）构造：由磁体、线圈、滑环、电刷组成，与电动机相似，但没有电动机的换向器。
（2）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。
（3）工作过程：在外力作用下，转子转动一周，切割磁感线的方向发生两次改变，电流的方向也随之发生两次改变，从而产生方向性呈周期性变化的交流电。
（4）大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用线圈不动磁极旋转的发电机叫做旋转磁极式发电机。
（5）直流电动机和交流发电机的区别
直流电动机 交流发电机
原理 利用通电线圈在磁场里受力转动的原理 利用电磁感应原理
构造 与电刷接触的是换向器 与电刷接触的是两个铜环
能量转化 电能→机械能 机械能→电能
在电路中的作用 用电器 电源
（6）交流电和直流电：
① 交流电：电流方向周期性变化的电流。我国家庭电路使用的是交流电。电压是220伏、周期是0.02秒、频率是50赫、电流方向1s改变100次。
周期（T）：完成一次周期性变化需要的时间s。
频率（f）：1秒内完成周期性变化的次数（赫兹）。 两者关系：
② 直流电：电流方向不变的电流。
（7）电磁感应和磁场对电流的作用的区别：
电磁感应 磁场对电流的作用
现象 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时，导体中就产生电流。 通电导体（线圈）在磁场中受到力的作用
能量转化 机械能→电能 电能→机械能
力的性质 外力 磁场力
导体中的电流 感应电流 由电源供给
应用 发电机工作原理 电动机工作原理
例1.（2020杭州）有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是（?? ）
? A.?M无磁性、N无磁牲 ? B.?M无磁性、N有磁性
? C.?M有磁性、N无磁性 D.?M有磁性、N有磁性
例2.下列四幅图对应的说法正确的是（?? ）
? A.?如图①是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系
? B.?如图②，通电导线周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场消失
? C.?如图③，此实验装置原理与电动机原理相同
D.?如图④为扬声器的内部结构，此时发生的能量转换是电能转化为机械能
例3.以下是有关电动机的原理、工作过程和电动机模型图，据图回答问题：
（1）图甲中，线圈左右两边框ab、cd的受力方向相反，其原因是_____________。
（2）图乙中的线圈可以持续转动，是因为加装了换向器，换向器能在线圈_____________（选填“即将转到”“刚转过”或“刚转到”）平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
（3）图丙所示的电动机模型中，调换模型中器件____________（选填序号）的放置可以方便改变电动机的转动方向。
例4.?(杭州)图甲为热敏电阻的R—t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于28毫安时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏，图中的“电源”是恒温加热器的电源。
（1）从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为_________欧。
（2）恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端？___________。
（3）若恒温箱内的温度达到100℃时，通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态？_________。
（4）若在原控制电路中，串联接入一个可变电阻，当该电阻增大时，所控制的恒温箱内的最高温度将_________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
1.电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的是（??? ）
A.?选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
? B.?取走磁体，电吉他将不能正常工作
? C.?增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电
? D.?弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
2.线圈abed 转动过程中经过图甲，乙位置时，导线 ab 所受磁场力的方向（??? ）
? A.?相反，是由于磁场方向相反了
B.?相反，是由于流过ab的电流方向相反了
? C.?相同，是由于磁场方向和流过ab的电流方向都相反了
? D.?相同，是由于磁场方向和流过ab的电流方向都没改变
3.如图所示，若要使滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，弹簧秤的读数变小，则变阻器接入电路的方式可以是（??? ）
? A.?C 接 E，D 接 F
B.?C接 E, B 接 F
? C.?A 接 E, D 接 F
? D.?A 接 E, B 接 F
4.如图所示，动圈式话筒的膜片与线圈固定在一起，线圈套在磁铁上，当对着话筒讲话时，声音使膜片拨动，膜片带动线圈也一起振动，子是线圈中产生了随声音变化的电流。则下列选项中与动 圈武话筒的原理相同的是（??? ）
5.如图，甲、乙为两根形状完全相同的钢棒，当甲的一端靠近乙的一端时，乙转动起来，则可判断（??? ）
? A.?甲钢棒有磁性，乙钢棒无磁性
? B.?甲钢棒无磁性，乙钢棒有磁性
C.?甲、乙钢棒都有磁性
? D.?甲、乙钢棒都没有磁性
6.如图所示，闭合开关s，烧杯中水面上浮着一个空心小铁球，将盛水的容器放在电磁铁上方，此时电磁铁A端为__________极，将滑片P向右滑动，空心小铁球所受浮力将__________（选填：“变大”、“变小”或“不变”)。
7.发光二极管只允许电流从二极管的正极流入，负极流出。如图所示,将两只二极管与线圈连成并联电路，并将两只二极管的正负极接成相反情形。使磁铁在线圈中左右移动，此时会看见两只发光二极管轮流发光。
（1）该装置是根据________原理制成。 ??
（2）科学研究中经常把一些不易直接测量的物理量，用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，下面做法相似的有__________。 ? ???????????
A.研究电磁铁磁性强弱时运用了大量的大头针??
B.研究电磁铁磁性强弱时运用了滑动变阻器
C.研究植物的呼吸作用时运用了澄清石灰水???????????
D.演示铁丝在纯氧中燃烧时在瓶底留少量的水
8.如图是小乐设计的电铃的部分电路图，其中A是衔铁，B是弹性片。
（1）在答题卡中用笔画线代替导线将电路连接完整，要求开关闭合时电铃能不断发声；并根据电磁铁的工作原理，简要分析电铃是如何发声的。???????????????????
（2）正确连接电路并闭合开关后，发现电铃的铃声很小。经检查发现是因为电磁铁的磁性不强所致。针对此问题，小乐提出以下几种方案：
方案1：改变电路中的电流方向；
方案2：增大电路中的电流大小；
方案3：增加电磁铁中线圈的匝数。
你认为方案?????? （选填序号）不可行，请利用上图装置设计实验证明你的观点??????? ?? 。（写出操作方法和判断依据）
9.请完成下列探究实验?：
探究?l：导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
(1)?如图所示，实验时，控制磁场方向相同，改变导体ab的运动方向。
①导体水平左右运动，如图甲所示，灵敏电流计指针不发生偏转，这是因为 ? ? ?? ；
②导体坚直上下运动，如图乙所示，灵敏电流计指针不发生偏转，这是因为???????? ；
③导体水平左右运动，如图丙所示，灵敏电流计指针偏转，电路中有电流产生。
探究?2：感应电流方向与磁场方向和导体切割磁感线方向之间的关系
（1）实验记录表格部分设计如下，请补全表格。
（2）在上述四次实验中，若要验证感应电流方向与磁场方向是否有关，可比较??? 两次实验。 （选填序号）
10.电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。己知控制电路的恒定的电源电压U=6伏，保护电阻R1=100欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。(g取10牛/千克）
（1）当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点________接触，电铃发出警报声。
（2）当电磁铁线圈电流达到20毫安时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载。 ???
（3）如果想设置电梯最大乘客载重量为1000千克，计算得出R1的阻值应该设置为多少。
1.如图是有关电与磁实验的，其中用来研究磁场对电流作用的是（??? ）
2.如图为实验室电流表的内部结构图。许多匝金属线圈悬置在磁体的两极间，线圈同时与一根指针和一只弹簧相连。当给线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是（??? ）
? A.?电铃 ? B.?电磁铁 C.?电动机 ? D.?发电机
3.如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S时，小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接入电路的方式正确的是（??? ）
A.?a接e、d接f ? B.?a接e、b接f ? C.?c接e、d接f ? D.?c接e、b接f
4.如图所示，在水平地面上的磁体上方，有挂在弹簧测力计上的小磁体（下部N极）。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小磁体下端，沿图示水平路线从A缓慢移到B。则图乙中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是（??? ）
5.如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场__________(填“强”或“弱”)；若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向__________(填“P”或“Q”)处。
6.小明在学习了磁场对通电导体有力的作用后，进一步查阅资料，了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。他设计了如图所示的装置，验证磁场给通电导体的作用力与电流是否有关。实验步骤如下，请你补充完整：
（1）将一根导体棒用两根细线悬挂在铁架台上，一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与下方的蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
（2）给导体两端加电压U1，闭合电路，观察悬线偏转角度a1；
（3）给导体两端加电压U2，且U2>U1，闭合电路，观察悬线偏转角度a2；
（4）________，即可知道磁场给通电导体的作用力与电流是否有关；
（5）小刚也利用该装置探究磁场给通电导体的作用力与电流是否有关，但两次实验中给导体棒所通电流方向均与小明的相反，比较小刚和小明的做法你认为_______（填字母）；
A．都可以 ?????B．小明更好 ?????C．小刚更好
（6）小明想进一步探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，他直接更换了另一根较长的导体棒就去实验，这样改变_________（填“是”或“否”）可行，理由是____________________________。
7.小敏设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图甲，拍摄照片记录机动车辆闯红灯时的情景。
工作原理：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。回答下列问题：
(1)根据工作原理，将电路连接完整。
(2)要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到__________光(填“红”、“绿”或“黄”)时，自动闭合。
(3)由图乙可知，压敏电阻R的阻值随受到压力的增大而____________。
(4)已知控制电路电压为6V，继电器线圈电阻10欧，当控制电路中电流大于0.06安时，衔铁被吸引。通过计算说明，只有质量超过多少千克的车辆违规时才会被拍照记录。
参考答案
例1.D
例2.D
例3（1）磁场方向相同，ab、cd中的电流方向相反（2）刚转过（3）①
例4.（1）90（2）A、B端（3）由图可知100℃，R=50Ω控制电路电流I=UR总=6V150Ω+50Ω=0.03A=30mA所以恒温箱加热器处于不工作状态。（4）变大
1.A
2.B
3.B
4.C
5.C
6.s；变小
7.（1）电磁感应（2）AC?
8.
（1）如图所示? 闭合开关，电路中有电流，电磁铁具有磁性吸引衔铁，小锤敲击铃碗发声；同时电路断路，电路中没有电流，电磁铁失去磁性，衔铁被弹回，弹性片与触点接触，电路再次接通，循环往复。（2）1，改变电流方向，其他条件不变，比较前后铃声的响度
9.探究1：（1）电路没有闭合?（2）导体没有切割磁感线探究2：（1）指针偏转方向 ? （2）①、②（或③、④）
10.（1）B（2）有（3）解：R=U/I=6V/20mA=6V/0.02A=300欧F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N由图乙可知R2=100欧R1=R-R2=300欧-100欧=200欧
1.A
2.C
3.A
4.C
5.弱；Q
6.（4）比较α1和α2大小 （5）B （6）否、长的导体阻值更大，没有控制变量
7.（1）如图：? （2）红（3）减小（4）400kg（要求过程）