2024年中考物理重點難點專練17電與磁含解析

Page1專項五電磁學重難點17電與磁【學問梳理】1.基本概念：①磁極：磁體上磁性最強的地方。每個磁體都有兩個磁極，靜止時指北的叫北極（N）；指南的叫南極（S）。②磁場：在磁體四周存在著的一種特別物質(zhì)。磁體間的相互作用就是通過磁場來實現(xiàn)的。③磁感線：用一些帶箭頭的曲線來描述磁場的假想曲線。磁感線上任何一點的切線方向表示該點磁場的方向，曲線分布的疏密程度表示磁場的強弱。④磁化：使沒有磁性的物體具有磁性的過程。⑤電磁鐵：帶有鐵芯的螺線管。⑥電磁繼電器：利用電磁鐵限制工作電路通斷的開關。由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點組成。2.四個易混試驗試驗名稱常見試驗裝置圖示探究的問題與結(jié)論奧斯特試驗通電直導線四周存在著磁場。揭示了電與磁的聯(lián)系。探究影響電磁鐵磁性強弱的因素電磁鐵的磁性強弱與電流的大小、線圈的匝數(shù)多少、是否有鐵芯有關。當線圈的匝數(shù)肯定時，電流越大，磁性越強；當電流的大小肯定時，線圈的匝數(shù)越多，磁性越強。有鐵芯比無鐵芯磁性強。法拉第電磁感應試驗閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中就會產(chǎn)生電流，這個現(xiàn)象叫做電磁感應。所產(chǎn)生的電流叫做感應電流。感應電流的大小與線圈的匝數(shù)、導體運動的速度、磁場的強弱有關；方向與導體的運動方向、磁場方向有關。是發(fā)電機的工作原理。磁場對電流的作用通電導體在磁場中受到力的作用。力的方向與電流方向和磁場方向有關；大小與電流的大小、線圈的匝數(shù)、磁場的強弱有關。是發(fā)電機的工作原理。3.通電螺線管的極性判別：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那一端就是螺線管的N極。4.電磁鐵的優(yōu)點：①磁性的有無，可以通過電流的通斷來限制；②磁性的強弱，可以通過電流的大小來限制；③磁體的極性，可以通過電流的方一直限制。5.電磁繼電器的工作原理：限制電路中電源A閉合，電磁鐵產(chǎn)生磁性，將銜鐵吸引下來，銜鐵上的觸點接通工作電路，電動機工作。電源A斷開，電磁鐵磁性消逝，在彈簧的作用下，觸點與工作電路脫離，電動機停止工作。電磁繼電器在遠程限制和自動限制中被廣泛應用。6.電磁波可以傳播信息和能量，光是電磁波中的一小部分。波長（λ）、波速（c）、頻率(f)的關系:c=λf.波速為定值，所以波長與頻率成反比?！疽谆煜c】1.電荷的種類與電極的種類：電荷分正電荷（+）、負電荷（—）；磁極分磁北極（N）、磁南極（S）。2.磁體吸引的是含鐵、鈷、鎳元素的磁性物質(zhì)；電荷吸引的是一切輕小物體。3.磁感線的方向：從今北極發(fā)出進入磁南極；磁場力的方向：該點小磁針靜止時北極所指的方向或磁感線切線的方向?！镜淅治觥俊纠?】(2024濱州12)關于下列四幅圖表述正確的是（）A.圖甲：司南是利用地球的引力指示南北的B.圖乙：電生磁是由法國的安培最早發(fā)覺的C.圖丙：只要導體在磁場中運動，就肯定會產(chǎn)生電流D.圖?。哼@是電動機的工作原理【答案】D【分析】A．司南利用地磁場對磁體有力的作用來指示南北，A錯。B．電生磁是由丹麥物理學家奧斯特最早發(fā)覺的，B錯。C．導體在磁場中運動，若不切割磁感線，就不會產(chǎn)生感應電流，C錯。D．圖中通電導體在磁場中會受到力的作用，這是電動機的工作原理，D正確。選D。【思路小結(jié)】對四個試驗的區(qū)分：詳見上表。對電磁感應現(xiàn)象與磁場對電流作用的區(qū)分方法——有電源的是磁場對電流作用試驗；有電流表的，無電源的是感應現(xiàn)象試驗。電磁感應的應用：除了發(fā)電機，還有動圈式話筒、變壓器等。【例2】(2024甘孜13)如圖所示為“探究感應電流產(chǎn)生條件”的試驗裝置示意圖，將試驗裝置放在水平桌面上。在下列四種情形中，能使靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是（）A.蹄形磁鐵不動，導體棒沿豎直方向向下運動時B.蹄形磁鐵不動，導體棒沿豎直方向向上運動時C.導體棒不動，蹄形磁鐵沿水平方向左右運動時D.導體棒不動，蹄形磁鐵沿豎直方向上下運動時【答案】C【分析】A．蹄形磁鐵不動，導體棒沿豎直方向向上運動時，導體未切割磁感線，不會產(chǎn)生感應電流，電路中無電流，電流計的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A錯。B．蹄形磁鐵不動，導體棒沿豎直方向向下運動時，導體未切割磁感線，不會產(chǎn)生感應電流，電路中無電流，電流計的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B錯。C．導體棒不動，蹄形磁鐵沿水平方向左右運動時，導體切割磁感線運動，產(chǎn)生感應電流，電路中有電流，電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C正確。D．導體棒不動，蹄形磁鐵沿豎直方向上下運動時，導體未切割磁感線，不會產(chǎn)生感應電流，電路中無電流，電流計的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D錯。選C?！舅悸沸〗Y(jié)】留意對“切割磁感線”的理解：只要是導體的運動方向與磁現(xiàn)象的方向不是平行關系即可?！菊骖}操練】1.（2024巴中17）如圖所示的四個裝置，說法正確的是（）A.圖甲裝置的原理可用來制作電動機B.圖乙裝置可用來演示磁場對電流的作用C.圖丙裝置可用來探究電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系D.圖丁裝置在工作過程中可將電能轉(zhuǎn)化為機械能【答案】D【解析】A．圖甲沒有電池，驗證閉合電路的一部分導體切割磁感線時產(chǎn)生感應電流，是電磁感應現(xiàn)象試驗，是發(fā)電機的原理圖，A錯。B．圖乙驗證了通電導體四周存在磁場，這是奧斯特的試驗，說明白電流的磁效應，B錯。C．圖丙電流大小肯定，匝數(shù)多的線圈吸引較多的鐵釘，可用來演示電磁鐵中磁性強弱與線圈匝數(shù)的關系，不能探究電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關系，C錯。D．圖丁有電池，驗證通電導體在磁場中受力的試驗，利用此裝置的原理制造了電動機，電動機在工作過程中將電能轉(zhuǎn)化為機械能，D正確。選D。2.(2024成都12)小羅把兩個玩具電機用導線連接在一起(如圖)，用力快速撥動甲電機的轉(zhuǎn)葉，發(fā)覺乙電機的轉(zhuǎn)葉也緩慢轉(zhuǎn)動起來。對這個現(xiàn)象分析正確的是（）A.“甲電機”將電能轉(zhuǎn)化為機械能B.“乙電機”將機械能轉(zhuǎn)化為電能C.“甲電機”依據(jù)電磁感應來工作D.兩電機的工作原理是相同的【答案】C【解析】A．“甲電機”相當于發(fā)電機，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，A錯。B．“乙電機”相當于電動機，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，B錯。C．“甲電機”相當于發(fā)電機，利用電磁感應工作，C正確。D．“乙電機”相當于電動機，利用磁場對電流受力的作用工作，兩電機的工作原理不同，D錯。選C。3.(2024廣東6)關于如圖所示的試驗裝置，表述錯誤的是（）A.該裝置可用來探討電磁感應現(xiàn)象B.該裝置能將電能轉(zhuǎn)化為機械能C.該裝置可用來探討磁場對通電導體的作用D.該裝置揭示的原理可應用于電動機【答案】A【解析】A．圖中不是電磁感應的探討裝置，因此不能探討電磁感應現(xiàn)象，A錯。B．該裝置試驗過程中使電能轉(zhuǎn)化為機械能，B正確。C．圖中的裝置可以探討磁場對通電導體的作用力，C正確。D．通電導體在磁場中受力是電動機的原理，D正確。選A。4.（2024廣元6）下圖能說明發(fā)電機工作原理的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】A．小磁針發(fā)針偏轉(zhuǎn)說明通電導體四周有磁場，A錯。B．開關閉合后，導體中存在電流，電流在磁場中受到安培力作用，從而產(chǎn)生運動，故屬于電動機原理，B錯。C．在外力作用下導體棒切割磁感線，從而產(chǎn)生感應電流使電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)，屬于電磁感應現(xiàn)象，所以為發(fā)電機的原理，C正確。D．此圖是電磁繼電器的原理圖：開關閉合后，電路中有電流，電磁鐵吸引銜鐵，是電流的磁效應；觸電將電熱器接通時，電熱器產(chǎn)生熱量，是電流的熱效應；觸點將電動機接通時，電動機轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)化為機械能，D錯。選C。5.(2024宜昌15)世界上第一個發(fā)覺電與磁之間聯(lián)系的物理學家是A.歐姆 B.焦耳 C.奧斯特 D.法拉第【答案】C【解析】1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)覺了電流的磁效應，發(fā)覺電流四周存在磁場，是第一個發(fā)覺電與磁之間聯(lián)系的人。選C。6.（2024南京10）如圖是一臺正在工作的電扇。下圖四個試驗能反映其工作原理的是（）A. B.C.D.【答案】C【解析】電風扇的工作原理是通電導線在磁場中受力運動。A．該試驗是奧斯特試驗，說明通電導體四周存在磁場，是電流的磁效應，A錯。B．該試驗中，閉合開關，撥動風扇，小燈泡會發(fā)光，說明閉合電路中的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，會產(chǎn)生感應電流，是機械能轉(zhuǎn)化為電能，B錯。C．該試驗中，當給導體中通電時，通電導體在磁場中受力的作用而運動，與電扇的工作原理相同，C正確。D．該試驗是探究影響電磁鐵磁性大小因素的試驗，利用的電流的磁效應，D錯。選C。7.(2024北京18)（多選）某同學探討磁體四周的磁場狀況，將一根條形磁體放在水平桌面上，在它四周放置一些小磁針，小磁針的指向狀況如圖甲所示；將小磁針拿掉之后，在條形磁體上面放一塊有機玻璃，玻璃上勻稱撒一層鐵屑，輕輕敲打玻璃，可以看到鐵屑的分布狀況如圖乙所示；依據(jù)甲圖和乙圖所示的試驗現(xiàn)象，用磁感線描述條形磁體四周的磁場狀況如圖丙所示。下列說法正確的是（）A.圖甲所示的試驗，探討的是條形磁體四周的磁場方向特點B.圖乙所示的試驗，探討的是條形磁體四周的磁場分布特點C.圖丙所示的條形磁體四周的磁感線，是人們?yōu)榱嗣枋龃艌鼋⒌奈锢砟Ｐ虳.由圖丙可知，條形磁體四周的磁場是由磁感線組成的【答案】ABC【解析】A．圖甲中，條形磁體四周不同位置上放一些小磁針，小磁針N極所指的方向不同，可以探討條形磁體四周的磁場方向特點，A正確。B．圖乙中，利用撒在磁體四周的鐵屑可以推斷該磁體四周磁場的分布，B正確。C．圖丙中條形磁體四周的磁感線，是人們利用建模的方法畫出來的并不真實存在的曲線，C正確。D．磁場是一種物質(zhì)，為了描述磁場的分布引入了磁感線，磁感線其實不存在，D錯。選ABC。8.（2024河南14）（多選）在科學晚會上，小明所在的科技小組示了一個“隔板推物”的節(jié)日，其原理如圖所示：甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個蹄形磁鐵的磁場中，兩線圈通過導線連接構(gòu)成一個閉合電路，用手推動甲線圈搖擺時，乙線圈會隨之搖擺，對于這個過程，下列說法正確的是（）A.甲線圖相當于電源，乙線圈相當于用電器B.推動甲線圈搖擺時電能轉(zhuǎn)化為機械能C.乙線圈隨之搖擺時機械能轉(zhuǎn)化為電能D.乙線圈搖擺是因為通電導線在磁場中受力【答案】AD【解析】A．由題意知，甲線圈搖擺的過程做切割磁感線運動，閉合的回路中有感應電流產(chǎn)生，相當于電源；乙線圈搖擺的原理是通電導體在磁場中受力，相當于用電器，A正確。B．推動甲線圈搖擺時，是把機械能轉(zhuǎn)化為電能，B錯。C．乙線圈隨之搖擺時把電能轉(zhuǎn)化為機械能；C錯。D．乙線圈相當于電動機，乙線圈搖擺的原理是通電導體在磁場中受力。D正確。選AD。9.(2024成都19)圖是我國古代獨創(chuàng)的指南針——司南，能指示南北方向。因為地球四周存在地磁場，指南針靜止時它的南極指向地理的極旁邊。指南針放在通電導線旁邊發(fā)生了稍微偏轉(zhuǎn)，是因為產(chǎn)生了磁場?！敬鸢浮磕想娏鳌窘馕觥恐改厢橃o止時，南極所指的方向是地理的南極旁邊，是地磁場的北極。將指南針放在通電導線旁邊，指南針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電流產(chǎn)生了磁場。10.(2024甘孜27)如圖所示，閉合開關S，小磁針靜止時N極指向（選填“左”或“右”）．向左移動滑動變阻器的滑片，螺線管的磁性（選填“增加”或“減弱”）?！敬鸢浮孔笤黾印窘馕觥恳罁?jù)右手定則，右手四指彎曲指向電流方向握住螺線管，則大拇指指向左，因此電磁鐵的N極向左，依據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，則小磁針S極向右，N極指向左?；瑒幼冏杵骰蜃笠苿雍?，滑動變阻器的電阻絲接入電路部分變短，電阻變小，使得電路中電流增大，因此電磁鐵的磁性增加。11.（2024河南1）我國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中明確指出，指南針所指的方向“常微偏東，不全南也”。人們把指南針指南的磁極叫極，地磁場的極在地理的南極旁邊?！敬鸢浮磕媳薄窘馕觥咳藗儼阎改厢樦改系拇艠O叫南極。地磁場的北極在地理的南極旁邊。12.(2024黃岡13【2】)請完成下列問題?(2)做奧斯特試驗時（圖乙），若將小磁針替換成一根與導線ab部分平行的直導線cd并通電?請依據(jù)已學學問推想，通電導線ab與cd之間（選填“有”或“沒有”）相互作用力，依據(jù)是?【答案】有磁場對電流有力的作用【解析】通電導體四周存在磁場，通電導線ab部分四周和通電直導線cd四周都會產(chǎn)生磁場，依據(jù)磁場對電流有力的作用，通電導線ab與cd之間有相互作用力。13.(2024北京22)依據(jù)圖中的電流方向，可知通電螺線管的端是N極?！敬鸢浮緼【解析】用右手握住螺線管，四指的方向和電流方向相同，那么大拇指所指的A端即為螺線管的N極。14.(2024達州20)如圖所示是一電磁鐵和條形磁鐵相互作用時的磁場分布，請依據(jù)圖中靜止的小磁針的N、S極標出條形磁鐵左端的磁極、電源的正極（電源的正極用“+”表示）和A點磁感應線的方向?！敬鸢浮俊窘馕觥恳罁?jù)圖中靜止的小磁針的N、S極，由磁極間的相互作用可知，條形磁鐵左端為N極；由磁感線的形態(tài)可知，通電螺線管的右端和條形磁鐵左端為同名磁極，所以通電螺線管的右端為N極，結(jié)合安培定則可知，電流從電源的左端流出，所以電源的左端為正極；依據(jù)以上分析，結(jié)合磁感線分布的特點得出A點的磁感線方向為向下，如答案圖所示。15.（2024南京30）科技小組為燈暖型浴霸（一種取暖用的電器）設計了一個可自動限制溫度的裝置。如圖甲所示，限制電路電壓U1恒為12V，繼電器線圈的電阻R0為20Ω，定值電阻R1為40Ω，熱敏電阻R2的阻值隨溫度改變的圖像如圖乙所示；工作電路電壓U2恒為220V，安裝兩只標有“220V275W”的燈泡。閉合開關S，當繼電器線圈中的電流大于或等于50mA時