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专题四电与磁中考真题再现( 学用见P105 )探究规律对接中考命题点1磁场( 不常考 )1.( 2015安徽第15题 )一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,则小磁针在磁场出现后( D )A.两极所受的力是平衡力,所以不会发生转动B.两极所受的力方向相反,所以会持续转动C.只有N极受力,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右D.两极所受的力方向相反,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右【解析】磁场的基本性质是对放入磁场的磁体产生力的作用,磁场对磁体的两极都产生力的作用,而在磁场中静止后的小磁针,N极的指向与该点的磁场方向一致,故两极所受的力方向相反,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右,D项正确。命题点2通电螺线管( 不常考 )2.( 2017安徽第15题 )如图所示的装置中,当开关S闭合后,下列判断正确的是( B )A.通电螺线管外A点的磁场方向向左B.通电螺线管的左端为N极C.向左移动滑片P,通电螺线管的磁性减弱D.小磁针静止后,其N极的指向沿水平向右3.( 2015安徽第4题 )通电螺线管的N、S极如图所示,由此可以判断电流是从a( 选填“a”或“b” )端流入螺线管的。命题点3电生磁( 常考 )4.( 2019安徽第15题 )直线电流周围磁场的磁感线分布和磁场方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线正下方,直导线通电的瞬间( D )A.若电流方向从南向北,则小磁针顺时针偏转B.若电流方向从北向南,则小磁针逆时针偏转C.若电流方向从东向西,则小磁针不发生偏转D.若电流方向从西向东,则小磁针不发生偏转【解析】小磁针放在直导线的下方,没有通电时,由于地磁场的作用,小磁针N极指向地球的北方。当直导线通电瞬间,电流方向从南向北时,由题图中判定方法可知,通电直导线的下方磁场方向是从东向西,所以小磁针将会逆时针偏转,反之,当直导线通电的电流方向从北向南时,小磁针将会顺时针偏转,A、B项错误;当直导线通电的电流方向从东向西时,由题图中判定方法可知,通电直导线的下方磁场方向是从北向南,小磁针将会偏转180,反之,当直导线通电的电流方向从西向东时,可知通电直导线的下方磁场方向是从南向北,此时小磁针的N极正好指向磁场方向,所以小磁针不会发生偏转,C项错误,D项正确。5.( 2018安徽第7题 )实验发现,两条平行放置的直导线,当通以相同的电流时相互吸引( 如图 ),这是因为电流能够产生磁场,而磁场对电流又有力的作用。我们可以这样分析它的受力,对a导线:通电导线b产生的磁场对它具有向右的作用力;对b导线:通电导线a产生的磁场对它具有向左的作用力。命题点4磁生电( 常考 )6.( 2017安徽第2题 )如图所示,在蹄形磁铁的磁场中放置一根导体棒AB,它的两端跟电流表连接。使导体棒快速向右运动,观察到电流表的指针发生偏转。从能量转化的角度来分析,该实验过程中是机械( 或动 )能转化成了电能。7.( 2016安徽第15题 )图为探究“导体在磁场中运动时产生感应电流条件”实验的装置示意图。关于这个实验,下列说法正确的是( C )A.当导体棒沿竖直方向上下运动时,灵敏电流计的指针发生偏转B.当导体棒相对水平方向斜向上运动时,灵敏电流计的指针不发生偏转C.当导体棒沿水平方向左右运动时,灵敏电流计的指针发生偏转D.当导体棒沿水平方向向左和向右运动时,灵敏电流计的指针都向同一方向偏转名师考点精讲( 学用见P106109 )学思结合高效突破考点一磁现象磁场磁性磁体能吸引铁、钴、镍等物质的性质磁体具有磁性的物体叫磁体磁极磁体的吸引能力最强的两个部位指向性把一个永磁体悬挂起来,让其能够自由转动,当它们静止下来,总是一端指南,一端指北,指南的那个磁极叫做南极( S极 ),指北的那个磁极叫做北极( N极 )相互作用同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引磁化概念一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性方法靠近、接触磁体,或沿同一方向与磁体摩擦去磁概念使磁体失去磁性的过程方法加热、敲击等磁场磁体周围存在着一种物质,能使磁针偏转磁场性质对放入其中的磁体有力的作用。如条形磁体对小磁针的作用实质上是条形磁体周围的磁场对小磁针的作用,反之,小磁针周围的磁场对条形磁体也有力的作用磁场方向磁场中某点的磁场方向规定为小磁针静止时北极( N极 )所指的方向磁感线作用磁感线是为描述磁场而构建的一种模型,磁感线的分布情况可大致描述磁场的强弱和方向认识1.磁体外部的磁感线从N极出发回到S极2.磁感线的疏密程度表示磁场的强弱3.磁感线上某点切线的方向为该点的磁场方向4.磁感线不是客观存在的,且是封闭的曲线磁感线常见磁体磁感线分布说明磁感线立体地分布在磁体周围,而不是平面的;磁感线不相交地磁场地球本身也是一个磁体,小磁针静止时指向南北是因为受地球磁场的作用,地球地理北极是地磁场的南极,地理南极是地磁场的北极典例1( 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北针对训练1.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( B )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考点二电流的磁场奥斯特的发现示意图现象将通电直导线平行地架在小磁针的上方,小磁针就会转到一个新的位置;断开开关,小磁针又回到原来位置;改变电流的方向,小磁针的转动方向会改变结论通电导体周围存在着磁场,这种现象叫电流的磁效应。电流的磁场使小磁针发生了偏转,而磁场的方向跟电流的方向有关通电螺线管的磁场磁场分布通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场相似,其磁场的磁极与螺线管中电流环绕的方向有关示意图安培定则用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极( 也叫右手螺旋定则 )电磁铁结构带有铁芯的螺线管原理电流的磁效应磁性强弱的影响因素电磁铁的磁性强弱跟线圈的匝数和电流的大小有关,电磁铁线圈的匝数越多、电流越大,电磁铁的磁性越强( 通电螺线管的磁性强弱还与有无铁芯有关 )特点磁性有无、磁性强弱、磁极都可由电流控制应用电磁起重机、磁浮列车、电磁阀控制车门等电磁继电器示意图及工作过程通电时,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,将工作电路接通;断电时,电磁铁失去磁性,弹簧将衔铁拉起,工作电路断开作用利用低电压、弱电流电路的通断,间接控制高电压、强电流的工作电路,还可以实现远距离操作和自动控制实质利用电磁铁控制工作电路的开关典例2( 2019湖南邵阳 )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.当滑动变阻器滑片P向右端移动,电磁铁磁性增强【解析】由题图可知,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,A项正确;电磁铁的B端是S极,由磁极间的相互作用规律可知,小磁针静止时,左端是N极,即N极水平指向左,B项正确;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,C项错误;当滑动变阻器滑片P向右端移动时,滑动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,D项正确。【答案】 C【类型突破】磁场、磁感线、通电螺线管磁场和磁极之间的关系典例3( 2019江苏泰州 )如图为某电磁继电器的工作原理图,开关S闭合时,电磁铁( 选填“有”或“无” )磁性,( 选填“电灯”或“电铃” )通电工作。【解析】开关S闭合时,电磁铁中有电流通过,电磁铁有磁性;电磁铁吸引衔铁,右侧电路中电灯被接通,电灯工作。【答案】有电灯针对训练2.如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是( D )A.电磁铁的右端为N极B.小磁针将顺时针旋转C.当P向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变暗D.当P向右滑动时,电磁铁的磁性减小,电压表的示数减小考点三磁场对电流的作用磁场对电流的作用实验示意图实验过程及现象( 1 )闭合电路,金属棒会运动起来,移走磁铁后,金属棒就不再运动( 2 )磁场方向不变,改变电流的方向,金属棒的运动方向会改变( 3 )电流方向不变,改变磁场的方向,金属棒的运动方向会改变结论通电导体在磁场中会受到磁场力的作用;作用力的方向跟磁场方向和电流方向都有关拓展:通电导体在磁场中受磁场力的大小与电流的大小和磁场的强弱有关直流电动机工作示意图结构:A、B是电刷,E、F是换向器工作过程:此时线圈顺时针转动,当线圈越过平衡位置时,换向器改变线圈中的电流方向,使线圈继续顺时针转动原理通电线圈在磁场中受力转动,实际的直流电动机还会通过换向器及时改变线圈中的电流方向,以保持线圈的持续转动能量转化将电能转化为机械能应用扬声器、电流表、电动车等典例4( 2019山东东营 )如图所示,研究磁场对通电导线作用的实验装置,当闭合开关,电流由a至b通过导线ab时,导线ab向左运动,下列说法正确的是( )A.只改变电流方向时,导线ab向右运动,机械能转化为电能B.只改变磁场方向时,导线ab向左运动,电能转化为机械能C.电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab向左运动,电能转化为机械能D.电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab向右运动,机械能转化为电能【解析】实验表明,磁场对通电导线作用力的方向与电流方向和磁场方向都有关,当只改变其中一个方向时,作用力的方向将改变,如果同时改变磁场方向和电流方向,作用力的方向将不变。磁场方向不变,只改变电流方向时,导线ab的运动方向改变,则导线ab向右运动,电能转化为机械能,A项错误;电流方向不变,只改变磁场方向时,导线ab的运动方向改变,则导线ab向右运动,电能转化为机械能,B项错误;电流方向和磁场方向同时改变时,导线ab的运动方向不变,即导线ab向左运动,电能转化为机械能,C项正确,D项错误。【答案】 C针对训练3.( 2019四川绵阳 )用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源,发现导体ab向左运动;把电源正、负极对调后接入电路,发现导体ab向右运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力( A )A.方向与电流方向有关B.方向与磁感线方向有关C.大小与电流大小有关D.大小与磁场强弱有关考点四电磁感应现象法拉第实验实验示意图实验过程及现象( 1 )开关断开时,电路中无电流( 2 )开关闭合且使导线ab平行于磁感线方向运动时,电路中无电流( 3 )开关闭合且使导线ab切割磁感线运动时,电路中产生电流;若改变磁场方向或改变导线切割磁感线的运动方向,电流方向将改变结论磁可以生电电磁感应定义闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中产生电流的现象条件( 1 )闭合电路( 2 )有一部分导体( 3 )在磁场中做切割磁感线运动电流的方向和大小方向: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大小:感应电流的大小与磁场的强弱和导体运动的快慢有关发电机工作示意图交流发电机直流发电机原理电磁感应能量转化将机械能转化为电能应用动圈式话筒、手摇发电机、风力发电机等发电机与电动机的比较发电机电动机原理图结构图工作原理电磁感应磁场对通电导体有力的作用能量转化机械能转化为电能电能转化为机械能作用电源用电器联系线圈在磁场中做切割磁感线运动、产生感应电流的同时,会受到磁场对线圈的作用力通电线圈在磁场中转动的同时做切割磁感线运动,会产生感应电流典例5( 2019江苏盐城 )小刚连接好如图所示的电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是( )A.导体AB向右运动B.导体AB沿磁场方向运动C.闭合开关,导体AB向左运动D.闭合开关,导体AB沿磁场方向运动【解析】电路中有电流通过时,电流表的指针才会发生偏转,电路中的电流要靠电磁感应产生。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,才能产生感应电流,在题图所示的电路中,首先应闭合开关,A、B项错误;若导体AB向左运动,则AB做切割磁感线运动,所以电路中有感应电流,电流表指针会发生偏转,C项正确;若导体AB沿磁场方向运动,则导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,D项错误。【答案】 C针对训练4.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。当铜棒水平向右运动时,灵敏电流计的指针向右偏转,为使灵敏电流计指针向左偏转,下列方法可行的是( D )A.使铜棒竖直向下运动B.使铜棒竖直向上运动C.保持铜棒静止不动,使磁体水平向左运动D.将磁体的N、S极对调,仍使铜棒水平向右运动重难题型探究( 学用见P109 )思维拓展素养提升类型一类比推理型1.( 2019黑龙江大庆 )图示实验装置中,磁体和导体棒均水平放置,断开S2、闭合S1,使导体棒水平向右运动,电流表G的指针向右偏,这是电磁感应现象,为使G的指针向左偏,可使导体棒向左运动。断开S1、闭合S2,导体棒能运动起来,依此可制成电动机( 选填“电动机”或“发电机” )。2.某同学研究电流产生的磁场,闭合开关前,小磁针的指向如图甲所示;闭合开关,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电流方向,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是( D )A.由甲、丙两图可得电流可以产生磁场B.由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关C.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关D.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关类型二思想方法型3.( 2019湖南株洲 )图甲为一台简易电动机,它由一节旧电池、小块铷磁铁和线框组成,磁铁吸在电池下端,线框由裸铜导线绕制;图乙为电动机工作原理图,箭头表示磁感线方向。根据图乙可知,磁铁上端为N( 选填“N”或“S” )极;已知磁场对线框左边的作用力垂直于纸面向里,则线框右边受到的磁场力垂直于纸面向外( 选填“向外”或“向里” ),线框在转动过程中将电能转化为机械能。( 学用见P109110 )实验一:探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验装置图实验操作1.接通电路,观察两电磁铁吸引大头针数目的多少2.改变滑动变阻器电阻的大小,观察两电磁铁吸引大头针数目的变化3.断开开关,观察两铁钉吸引大头针的情况实验结论电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失;线圈匝数越多,电流越大,电磁铁的磁性越强实验讨论断电时,铁钉上还吸引了一些大头针,是因为铁钉被磁化了针对训练1.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,同学们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。( 1 )当滑动变阻器滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加( 选填“增加”或“减少” ),说明电流越大,电磁铁磁性越强。( 2 )根据图示的情境可知,甲( 选填“甲”或“乙” )的磁性强,说明电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。( 3 )判断乙铁钉的上端是电磁铁的S极。( 4 )电磁铁吸引的大头针下端分散开的原因是大头针被磁化,同名磁极相互排斥。实验二:探究电磁感应现象实验装置器材磁铁、灵敏电流计、开关、导线、导体棒实验现象操作现象闭合开关导体棒、磁铁不动无电流磁铁不动、导体水平左右运动有电流、两次电表指针偏向相反导体斜向上运动有电流导体沿竖直方向上下运动无电流导体向左运动且方向不变,只对调磁极有电流,两次电表指针偏向相反开关断开无电流实验改进将导体棒换成多匝线圈,电表指针偏转更明显针对训练2.( 2019江苏泰州 )小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件( 图中灵敏电流计G的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反 )。( 1 )导体ab静止悬挂,闭合开关,灵敏电流计的指针不偏转,说明电路中无( 选填“有”或“无” )电流产生。( 2 )继续探究,记录观察到的现象如表:序号ab运动方向电流计指针偏转情况1沿磁场方向运动( 不切割磁感线 )不偏转2水平向左( 切割磁感线 )向右偏转3水平向右( 切割磁感线 )向左偏转比较1、2( 或1、3 )实验现象可知,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流。比较2、3实验现象还发现,产生的感应电流的方向跟切割磁感线运动的方向有关。( 3 )若在整理器材时未断开开关,先水平向左撤去蹄形磁铁( 导体ab不动 ),则灵敏电流计的指针会( 选填“会”或“不会” )偏转。17
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