安徽省2020年中考物理總復習 模塊五 電磁學 專題四 電與磁

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1、 專題四　電與磁 中考真題再現(xiàn)( ?學用見P105 )探究規(guī)律　對接中考 命題點1磁場( 不常考 ) 1.( 2015·安徽第15題 )一個能繞中心轉(zhuǎn)動的小磁針在圖示位置保持靜止。某時刻開始小磁針所在區(qū)域出現(xiàn)水平向右的磁場,磁感線如圖所示,則小磁針在磁場出現(xiàn)后( D ) A.兩極所受的力是平衡力,所以不會發(fā)生轉(zhuǎn)動 B.兩極所受的力方向相反,所以會持續(xù)轉(zhuǎn)動 C.只有N極受力,會發(fā)生轉(zhuǎn)動,最終靜止時N極所指方向水平向右 D.兩極所受的力方向相反,會發(fā)生轉(zhuǎn)動,最終靜止時N極所指方向水平向右 【解析】磁場的基本性質(zhì)是對放入磁場的磁體產(chǎn)生力的作用,

2、磁場對磁體的兩極都產(chǎn)生力的作用,而在磁場中靜止后的小磁針,N極的指向與該點的磁場方向一致,故兩極所受的力方向相反,會發(fā)生轉(zhuǎn)動,最終靜止時N極所指方向水平向右,D項正確。 命題點2通電螺線管( 不常考 ) 2.( 2017·安徽第15題 )如圖所示的裝置中,當開關(guān)S閉合后,下列判斷正確的是( B ) A.通電螺線管外A點的磁場方向向左 B.通電螺線管的左端為N極 C.向左移動滑片P,通電螺線管的磁性減弱 D.小磁針靜止后,其N極的指向沿水平向右 3.( 2015·安徽第4題 )通電螺線管的N、S極如圖所示,由此可以判斷電流是從　a　( 選填“a”或“b”

3、)端流入螺線管的。? 命題點3電生磁( ?？? ) 4.( 2019·安徽第15題 )直線電流周圍磁場的磁感線分布和磁場方向的判定方法如圖所示。將一枚轉(zhuǎn)動靈活的小磁針放在水平放置的直導線正下方,直導線通電的瞬間( D ) A.若電流方向從南向北,則小磁針順時針偏轉(zhuǎn) B.若電流方向從北向南,則小磁針逆時針偏轉(zhuǎn) C.若電流方向從東向西,則小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) D.若電流方向從西向東,則小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 【解析】小磁針放在直導線的下方,沒有通電時,由于地磁場的作用,小磁針N極指向地球的北方。當直導線通電瞬間,電流方向從南向北時,由題圖中判定方法可知,通電直導線的下方磁場

4、方向是從東向西,所以小磁針將會逆時針偏轉(zhuǎn),反之,當直導線通電的電流方向從北向南時,小磁針將會順時針偏轉(zhuǎn),A、B項錯誤;當直導線通電的電流方向從東向西時,由題圖中判定方法可知,通電直導線的下方磁場方向是從北向南,小磁針將會偏轉(zhuǎn)180°,反之,當直導線通電的電流方向從西向東時,可知通電直導線的下方磁場方向是從南向北,此時小磁針的N極正好指向磁場方向,所以小磁針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn),C項錯誤,D項正確。 5.( 2018·安徽第7題 )實驗發(fā)現(xiàn),兩條平行放置的直導線,當通以相同的電流時相互吸引( 如圖 ),這是因為電流能夠產(chǎn)生磁場,而磁場對電流又有力的作用。我們可以這樣分析它的受力,對a導線:通電

5、導線b產(chǎn)生的磁場對它具有向右的作用力;對b導線:　通電導線a產(chǎn)生的磁場對它具有向左的作用力　。? 命題點4磁生電( 常考 ) 6.( 2017·安徽第2題 )如圖所示,在蹄形磁鐵的磁場中放置一根導體棒AB,它的兩端跟電流表連接。使導體棒快速向右運動,觀察到電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。從能量轉(zhuǎn)化的角度來分析,該實驗過程中是　機械( 或動 )　能轉(zhuǎn)化成了電能。? 7.( 2016·安徽第15題 )圖為探究“導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流條件”實驗的裝置示意圖。關(guān)于這個實驗,下列說法正確的是( C ) A.當導體棒沿豎直方向上下運動時,靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

6、B.當導體棒相對水平方向斜向上運動時,靈敏電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) C.當導體棒沿水平方向左右運動時,靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) D.當導體棒沿水平方向向左和向右運動時,靈敏電流計的指針都向同一方向偏轉(zhuǎn) 名師考點精講( ?學用見P106~109 )學思結(jié)合　高效突破 考點一磁現(xiàn)象　磁場 磁性 磁體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì) 磁體 具有磁性的物體叫磁體 磁極 磁體的吸引能力　最強　的兩個部位? 指向性 把一個永磁體懸掛起來,讓其能夠自由轉(zhuǎn)動,當它們靜止下來,總是一端指南,一端指北,指南的那個磁極叫做　南極( S極 )　,指北的那個磁極叫做　北極(

7、N極 )　? 相互 作用 同名磁極相互　排斥　,異名磁極相互　吸引　? 磁化 概念 一些物體在磁體或電流的作用下會　獲得磁性　? 方法 靠近、接觸磁體,或沿同一方向與磁體摩擦 去磁 概念 使磁體　失去磁性　的過程? 方法 加熱、敲擊等 磁場 磁體周圍存在著一種　物質(zhì)　,能使磁針偏轉(zhuǎn)? 磁場 性質(zhì) 對放入其中的磁體有　力　的作用。如條形磁體對小磁針的作用實質(zhì)上是條形磁體周圍的　磁場　對小磁針的作用,反之,小磁針周圍的磁場對條形磁體也有力的作用? 磁場 方向 磁場中某點的磁場方向規(guī)定為小磁針　靜止　時　北極( N極 )　所指的方向? 磁 感 線

8、 作用 磁感線是為描述磁場而構(gòu)建的一種模型,磁感線的分布情況可大致描述磁場的強弱和方向 認識 1.磁體外部的磁感線從　N　極出發(fā)回到　S　極? 2.磁感線的　疏密程度　表示磁場的強弱? 3.磁感線上某點切線的方向為該點的磁場方向 4.磁感線不是客觀存在的,且是封閉的曲線 磁 感 線 常見 磁體 磁感 線分 布 說明 磁感線立體地分布在磁體周圍,而不是平面的;磁感線不相交 地 磁 場 地球本身也是一個磁體,小磁針靜止時指向南北是因為受地球磁場的作用,地球地理北極是地磁場的南極,地理南極是地磁場的北極 典例1　( 2019·江西 )如圖所示是

9、利用被磁化的縫衣針制成的簡易指南針,若靜止時針尖指向地理位置的北方,則針尖是簡易指南針的　　　　極。此時,將指南針底座逆時針旋轉(zhuǎn)90°,針尖靜止時將指向地理位置的　　　　方。? 【解析】若靜止時針尖指向地理位置的北方,說明指向地磁南極附近,則針尖是簡易指南針的N極。無論如何轉(zhuǎn)動底座,N極指向是不變的,所以針尖N極還是指向地理北方。 【答案】 N　北 針對訓練 1.如今,說我們的生活是由磁鐵支撐著并不為過。史上最強有力的釹磁鐵廣泛用于手機、電腦、冰箱等。如圖所示是小明同學用釹磁鐵和曲別針進行的實驗。通過實驗情景,可以判定下列說法正確的是( B ) A.釹磁鐵周圍存在磁感線,不

10、存在磁場 B.釹磁鐵對放入其磁場中的曲別針有力的作用 C.釹磁鐵周圍各點的磁場方向都是豎直向下的 D.釹磁鐵周圍的磁場分布是均勻的 考點二電流的磁場 奧斯特 的發(fā)現(xiàn) 示意圖 現(xiàn)象 將通電直導線平行地架在小磁針的上方,小磁針就會轉(zhuǎn)到一個新的位置;斷開開關(guān),小磁針又回到原來位置;改變電流的方向,小磁針的轉(zhuǎn)動方向會改變 結(jié)論 通電導體周圍存在著　磁場　,這種現(xiàn)象叫電流的　磁　效應。電流的磁場使小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn),而磁場的方向跟　電流　的方向有關(guān)? 通電螺 線管的 磁場 磁場 分布 通電螺線管外部的磁場與　條形　磁體周圍的磁場相似,其磁場的磁極與螺線管中電流環(huán)繞

11、的方向有關(guān)? 示意圖 安培 定則 用右手握住螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向,則拇指所指的那端就是螺線管的N極( 也叫右手螺旋定則 ) 電磁鐵 結(jié)構(gòu) 帶有鐵芯的螺線管 原理 電流的磁效應 磁性強 弱的影 響因素 電磁鐵的磁性強弱跟線圈的匝數(shù)和電流的大小有關(guān),電磁鐵線圈的匝數(shù)　越多　、電流　越大　,電磁鐵的磁性越強( 通電螺線管的磁性強弱還與有無鐵芯有關(guān) )? 特點 磁性有無、磁性強弱、磁極都可由電流控制 應用 電磁起重機、磁浮列車、電磁閥控制車門等 電磁 繼電器 示意圖 及工作 過程 通電時,電磁鐵具有磁性,向下吸引銜鐵,將工作

12、電路接通;斷電時,電磁鐵失去磁性,彈簧將銜鐵拉起,工作電路斷開 作用 利用低電壓、弱電流電路的通斷,間接控制高電壓、強電流的工作電路,還可以實現(xiàn)遠距離操作和自動控制 實質(zhì) 利用電磁鐵控制工作電路的開關(guān) 典例2　( 2019·湖南邵陽 )在一次物理實驗中,小于同學連接了如圖所示的電路,電磁鐵的B端有一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針, 閉合開關(guān)后,下列說法錯誤的是( 　　 ) A.電磁鐵的A端為N極 B.小磁針靜止時,N極水平指向左 C.利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成的設備是發(fā)電機 D.當滑動變阻器滑片P向右端移動,電磁鐵磁性增強 【解析】由題圖可知,電流從螺線管的右端

13、流入、左端流出,根據(jù)安培定則可知,電磁鐵的A端是N極,B端是S極,A項正確;電磁鐵的B端是S極,由磁極間的相互作用規(guī)律可知,小磁針靜止時,左端是N極,即N極水平指向左,B項正確;該實驗表明了電能生磁,利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成電磁鐵,C項錯誤;當滑動變阻器滑片P向右端移動時,滑動變阻器接入電路的電阻變小,電路中電流變大,則電磁鐵的磁性變強,D項正確。 【答案】 C 【類型突破】　磁場、磁感線、通電螺線管磁場和磁極之間的關(guān)系 典例3　 ( 2019·江蘇泰州 )如圖為某電磁繼電器的工作原理圖,開關(guān)S閉合時,電磁鐵　　　　( 選填“有”或“無” )磁性,　　　　( 選填“

14、電燈”或“電鈴” )通電工作。? 【解析】開關(guān)S閉合時,電磁鐵中有電流通過,電磁鐵有磁性;電磁鐵吸引銜鐵,右側(cè)電路中電燈被接通,電燈工作。 【答案】有　電燈 針對訓練 2.如圖所示,GMR是一個巨磁電阻,其阻值隨磁場的增強而急劇減小,當閉合開關(guān)S1、S2時,下列說法正確的是( D ) A.電磁鐵的右端為N極 B.小磁針將順時針旋轉(zhuǎn) C.當P向左滑動時,電磁鐵的磁性增強,指示燈變暗 D.當P向右滑動時,電磁鐵的磁性減小,電壓表的示數(shù)減小 考點三磁場對電流的作用 磁場 對電 流的 作用 實驗 示意圖 實驗 過程 及現(xiàn)象 ( 1 )閉合電

15、路,金屬棒會運動起來,移走磁鐵后,金屬棒就不再運動 ( 2 )磁場方向不變,改變電流的方向,金屬棒的運動方向會改變 ( 3 )電流方向不變,改變磁場的方向,金屬棒的運動方向會改變 結(jié)論 通電導體在磁場中會受到磁場力的作用;作用力的方向跟　磁場　方向和　電流　方向都有關(guān)? 拓展:通電導體在磁場中受磁場力的大小與電流的大小和磁場的強弱有關(guān) 直流 電動機 工作 示意圖 結(jié)構(gòu):A、B是電刷,E、F是換向器 工作過程:此時線圈順時針轉(zhuǎn)動,當線圈越過平衡位置時,換向器改變線圈中的電流方向,使線圈繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動 原理 通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動,實際的直流電動機還會通過　

16、換向器　及時改變線圈中的　電流　方向,以保持線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動? 能量 轉(zhuǎn)化 將　電　能轉(zhuǎn)化為　機械　能? 應用 揚聲器、電流表、電動車等 典例4　( 2019·山東東營 )如圖所示,研究磁場對通電導線作用的實驗裝置,當閉合開關(guān),電流由a至b通過導線ab時,導線ab向左運動,下列說法正確的是( 　　 ) A.只改變電流方向時,導線ab向右運動,機械能轉(zhuǎn)化為電能 B.只改變磁場方向時,導線ab向左運動,電能轉(zhuǎn)化為機械能 C.電流方向和磁場方向同時改變時,導線ab向左運動,電能轉(zhuǎn)化為機械能 D.電流方向和磁場方向同時改變時,導線ab向右運動,機械能轉(zhuǎn)化為電能 【解

17、析】實驗表明,磁場對通電導線作用力的方向與電流方向和磁場方向都有關(guān),當只改變其中一個方向時,作用力的方向?qū)⒏淖?如果同時改變磁場方向和電流方向,作用力的方向?qū)⒉蛔儭４艌龇较虿蛔?只改變電流方向時,導線ab的運動方向改變,則導線ab向右運動,電能轉(zhuǎn)化為機械能,A項錯誤;電流方向不變,只改變磁場方向時,導線ab的運動方向改變,則導線ab向右運動,電能轉(zhuǎn)化為機械能,B項錯誤;電流方向和磁場方向同時改變時,導線ab的運動方向不變,即導線ab向左運動,電能轉(zhuǎn)化為機械能,C項正確,D項錯誤。 【答案】 C 針對訓練 3.( 2019·四川綿陽 )用如圖所示的裝置探究通電導線在磁場中的受力情況。接

18、通電源,發(fā)現(xiàn)導體ab向左運動;把電源正、負極對調(diào)后接入電路,發(fā)現(xiàn)導體ab向右運動。這個實驗事實說明通電導線在磁場中受力( A ) A.方向與電流方向有關(guān) B.方向與磁感線方向有關(guān) C.大小與電流大小有關(guān) D.大小與磁場強弱有關(guān) 考點四電磁感應現(xiàn)象 法拉第 實驗 實驗 示意圖 實驗 過程 及現(xiàn)象 ( 1 )開關(guān)斷開時,電路中無電流 ( 2 )開關(guān)閉合且使導線ab平行于磁感線方向運動時,電路中無電流 ( 3 )開關(guān)閉合且使導線ab切割磁感線運動時,電路中產(chǎn)生電流;若改變磁場方向或改變導線切割磁感線的運動方向,電流方向?qū)ⅰ「淖儭? 結(jié)論 磁

19、可以生電 電磁 感應 定義 閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中產(chǎn)生電流的現(xiàn)象 條件 ( 1 )閉合電路 ( 2 )有一部分導體 ( 3 )在磁場中做切割磁感線運動 電流的 方向和 大小 方向:感應電流的方向與　磁場　方向和導體切割磁感線　運動　的方向有關(guān)? 大小:感應電流的大小與磁場的　強弱　和導體運動的　快慢　有關(guān)? 發(fā)電機 工作 示意圖 交流發(fā)電機　 直流發(fā)電機　 原理 電磁感應 能量 轉(zhuǎn)化 將　機械　能轉(zhuǎn)化為　電　能? 應用 動圈式話筒、手搖發(fā)電機、風力發(fā)電機等 發(fā)電機與電動機的比較 發(fā)電機

20、 電動機 原理圖 結(jié)構(gòu)圖 工作 原理 電磁感應 磁場對通電導體有力的作用 能量轉(zhuǎn)化 機械能轉(zhuǎn)化為電能 電能轉(zhuǎn)化為機械能 作用 電源 用電器 聯(lián)系 線圈在磁場中做切割磁感線運動、產(chǎn)生感應電流的同時,會受到磁場對線圈的作用力 通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的同時做切割磁感線運動,會產(chǎn)生感應電流 典例5　( 2019·江蘇鹽城 )小剛連接好如圖所示的電路后,下列操作能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是( 　　 ) A.導體AB向右運動 B.導體AB沿磁場方向運動 C.閉合開關(guān),導體AB向左運動 D.閉合開關(guān),導體AB沿磁場方向運動 【解析】電路中有

21、電流通過時,電流表的指針才會發(fā)生偏轉(zhuǎn),電路中的電流要靠電磁感應產(chǎn)生。閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動,才能產(chǎn)生感應電流,在題圖所示的電路中,首先應閉合開關(guān),A、B項錯誤;若導體AB向左運動,則AB做切割磁感線運動,所以電路中有感應電流,電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),C項正確;若導體AB沿磁場方向運動,則導體沒有做切割磁感線運動,不會產(chǎn)生感應電流,D項錯誤。 【答案】 C 針對訓練 4.如圖是“探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件”的實驗裝置。當銅棒水平向右運動時,靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn),為使靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn),下列方法可行的是( D ) A.使銅棒豎直向下運動 B

22、.使銅棒豎直向上運動 C.保持銅棒靜止不動,使磁體水平向左運動 D.將磁體的N、S極對調(diào),仍使銅棒水平向右運動 重難題型探究( ?學用見P109 )思維拓展　素養(yǎng)提升 類型一　類比推理型 1.( 2019·黑龍江大慶 )圖示實驗裝置中,磁體和導體棒均水平放置,斷開S2、閉合S1,使導體棒水平向右運動,電流表G的指針向右偏,這是　電磁感應　現(xiàn)象,為使G的指針向左偏,可使導體棒向　左　運動。斷開S1、閉合S2,導體棒能運動起來,依此可制成　電動機　( 選填“電動機”或“發(fā)電機” )。? 2.某同學研究電流產(chǎn)生的磁場,閉合開關(guān)前,小磁針的指向如圖甲所示;閉合開

23、關(guān),小磁針的偏轉(zhuǎn)情況如圖乙中箭頭所示;只改變電流方向,再次進行實驗,小磁針的偏轉(zhuǎn)情況如圖丙中箭頭所示。下列結(jié)論中合理的是( D ) A.由甲、丙兩圖可得電流可以產(chǎn)生磁場 B.由甲、乙兩圖可得電流產(chǎn)生的磁場的方向與電流方向有關(guān) C.由乙、丙兩圖可得電流產(chǎn)生的磁場的強弱與電流大小有關(guān) D.由乙、丙兩圖可得電流產(chǎn)生的磁場的方向與電流方向有關(guān) 類型二　思想方法型 3.( 2019·湖南株洲 )圖甲為一臺簡易電動機,它由一節(jié)舊電池、小塊銣磁鐵和線框組成,磁鐵吸在電池下端,線框由裸銅導線繞制;圖乙為電動機工作原理圖,箭頭表示磁感線方向。根據(jù)圖乙可知,磁鐵上端為　N　( 選填“N”或

24、“S” )極;已知磁場對線框左邊的作用力垂直于紙面向里,則線框右邊受到的磁場力垂直于紙面　向外　( 選填“向外”或“向里” ),線框在轉(zhuǎn)動過程中將　電　能轉(zhuǎn)化為　機械　能。? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　( ?學用見P109~110 ) 實驗一:探究影響電磁鐵磁性強弱的因素 實驗裝 置圖 實驗 操作 1.接通電路,觀察兩電磁鐵吸引大頭針數(shù)目的多少 2.改變滑動變阻器電阻的大小,觀察兩電磁鐵吸引大頭針數(shù)目的變化 3.斷開開關(guān),觀察兩鐵釘吸引大頭針的情況 實驗 結(jié)論 電磁鐵通電時有磁性,斷電時磁性消失;線圈匝數(shù)越多,電流越大,電磁鐵的磁性越強 實

25、驗 討論 斷電時,鐵釘上還吸引了一些大頭針,是因為鐵釘被磁化了 針對訓練 1.在探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”實驗中,同學們制成了簡易電磁鐵甲、乙,并設計了如圖所示的電路。通電后讓電磁鐵吸引大頭針。 ( 1 )當滑動變阻器滑片向左移動時,電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個數(shù)　增加　( 選填“增加”或“減少” ),說明電流越　大　,電磁鐵磁性越強。? ( 2 )根據(jù)圖示的情境可知,　甲　( 選填“甲”或“乙” )的磁性強,說明電流相同時,　線圈匝數(shù)越多　,電磁鐵磁性越強。? ( 3 )判斷乙鐵釘?shù)纳隙耸请姶盆F的　S　極。? ( 4 )電磁鐵吸引的大頭針下

26、端分散開的原因是　大頭針被磁化,同名磁極相互排斥　。? 實驗二:探究電磁感應現(xiàn)象 實驗 裝置 器材 磁鐵、靈敏電流計、開關(guān)、導線、導體棒 實驗 現(xiàn)象 操作 現(xiàn)象 閉合 開關(guān) 導體棒、磁鐵不動 無電流 磁鐵不動、導體水平左右運動 有電流、兩次電表指針偏向　相反　? 導體斜向上運動 　有　電流? 導體沿豎直方向上下運動 　無　電流? 導體向左運動且方向不變,只對調(diào)磁極 有電流,兩次電表指針偏向　相反　? 開關(guān)斷開 　無　電流? 實驗改進 將導體棒換成多匝線圈,電表指針偏轉(zhuǎn)更明顯 針對訓練 2.( 2019·江蘇泰州 )小明用如圖所示

27、的裝置來探究感應電流產(chǎn)生的條件( 圖中靈敏電流計G的指針偏轉(zhuǎn)方向相反即表示通過的電流方向相反 )。 ( 1 )導體ab靜止懸掛,閉合開關(guān),靈敏電流計的指針不偏轉(zhuǎn),說明電路中　無　( 選填“有”或“無” )電流產(chǎn)生。? ( 2 )繼續(xù)探究,記錄觀察到的現(xiàn)象如表: 序號 ab運動方向 電流計指針偏轉(zhuǎn)情況 1 沿磁場方向運動( 不切割磁感線 ) 不偏轉(zhuǎn) 2 水平向左( 切割磁感線 ) 向右偏轉(zhuǎn) 3 水平向右( 切割磁感線 ) 向左偏轉(zhuǎn) ①比較1、2( 或1、3 )實驗現(xiàn)象可知,閉合電路的一部分導體在磁場中做　切割磁感線　運動時,電路中就會產(chǎn)生感應電流。? ②比較2、3實驗現(xiàn)象還發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生的感應電流的方向跟　切割磁感線運動的方向　有關(guān)。? ( 3 )若在整理器材時未斷開開關(guān),先水平向左撤去蹄形磁鐵( 導體ab不動 ),則靈敏電流計的指針　會　( 選填“會”或“不會” )偏轉(zhuǎn)。? 17