中考物理电与磁考点解析.docx
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中考物理电与磁考点解析
2020中考物理:
电与磁考点解析
考点一:
电磁铁
1.如图所示,电磁铁上方附近有一点A,小磁针置于电磁铁的右方附近。
闭合开关S,下列判断正确的是( )
A. 电磁铁的左端为N极 B. 电磁铁上方A点的磁场方向向右
C. 小磁针静止后,其N极的指向向右 D. 向左移动滑片P,电磁铁的磁性减弱
【答案】C
【解析】A、由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向右端,则通电螺线管的右端为N极,A不符合题意;
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,B不符合题意;
C、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,则小磁计的S极向左转动,小磁针会逆时针旋转,故小磁针静止时,其N极的指向向右,C符合题意;
D、向左移动滑片P,连入电路的电阻减小,电流增大,电磁铁的磁性增强,D不符合题意;
2.如图所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁水平放置且右端固定,当电路中滑动变阻器滑片P移动时,条形磁铁仍然静止,但在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小,则滑片P________移动(选填“向右”或“向左”)。
【答案】向右
【解析】如图条形磁铁置于水平面上,保持静止,摩擦力与磁场力平衡。
如图,根据安培定则判断,右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指的指向即为螺线管的磁场方向,即大母指所指的螺线管的左端为N极,根据同名磁极相互排斥,可知,两磁体是相互排斥的;根据题意,在此过程中,条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小,说明螺线管的磁场减弱了,故滑片P应向右移动,因为向右移动时,电阻变大,磁性减弱。
3.天花板下利用弹簧挂着一磁体,磁体N极向下,磁体下方有一电磁铁,电路如图所示.请在电路中补画滑动变阻器,使开关闭合后滑片向左滑弹簧长度伸长,若A点有一枚小磁针,请画出通电后小磁针静止时的状况(N极涂黑).
【答案】如下图所示.
【解析】
(1)根据电流方向可知,螺线管看到的电流方向向左,由右手螺旋定则得出通电螺线管的上端为S极,下端为N极;螺线管与条形磁铁为异名磁极,相互吸引,滑片向左滑弹簧长度伸长,对条形磁体的引力变大,螺线管的磁性变大,电路中电流变大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,连接方法如下图所示;
(2)根据右手螺旋定则判断出螺线管的下端为N极,根据磁极间相互作用的规律,小磁针静止时N极应指向下方,如下图所示.
4.如图是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图.它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组成.通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱.在指针下方固定一物体A,当用导线a与接线柱2相连,闭合开关后,指针B发生偏转.
(1)指针下方的物体A应由_______材料制成;
A. 铜
B. 铝
C. 塑料
D. 铁
(2)当开关闭合后,电磁铁左端应为磁极的________极.
(3)实验发现:
①将滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,指针B偏转的角度将会________.
②将导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1相连,闭合开关后,调整滑动变阻器的滑片P的位置,使电路中的________保持不变,可发现指针B偏转的角度将会________.
(4)经过对电磁铁的研究,可得出结论是:
当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越________;当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈匝数越多,磁性越________.
【答案】
(1)D
(2)S(3)增大;电流;增大(4)强;强
【解析】
(1)电磁铁具有吸引铁质材料的特性,电磁铁吸引物体A使指针改变偏转角度,所以物体A应由铁质材料制成,故应选D.
(2)伸出右手,用右手握住螺旋管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺旋管的N极.判断螺旋管的左端是S极;(3)①当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,滑动变阻器的阻值变小,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,电磁铁吸引物体A偏转角度增大,所以指针B偏转的角度将会变大.②当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连,根据控制变量的思想,调整滑动变阻器的滑片P的位置,使电路中的电流保持不变,因为电磁铁线圈的匝数增多,所以电磁铁磁性增强,可发现指针B偏转的角度将会变大.(4)经过对电磁铁的研究,可得出结论是:
当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁磁性增强;当通过电磁铁的电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强.故电磁铁磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关.
5.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B,设计了如图所示的电路.
(1)图中A.B串联的目的是________.
(2)闭合开关后,分析图中的现象,得出的结论是________.
【答案】
(1)电流相同
(2)电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
【解析】
(1)根据串联电路的特点:
串联电路中电流处处相等,A.B串联控制电流相同.
(2)电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
故答案为:
(1)电流相同;
(2)电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
考点二:
电磁继电器
1.如图所示的自动控制电路中,当开关S闭合时,工作电路的情况是( )
A. 灯亮,电动机不转动,电铃响
B. 灯亮,电动机转动,电铃响
C. 灯不亮,电动机不转动,电铃响
D. 灯不亮,电动机转动,电铃响
【答案】C
【解析】【解答】如图所示,当开关S闭合时,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,使上端触点断开,下端触点接通,所以灯不亮、电动机不转动,电铃响.
2.小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲。
将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,警铃响,图甲中继电器的供电电压U1=3V,继电器线圈的电阻R0为30Ω,当线圈中的电流大于等于50mA时,警铃响.图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
以下说法正确的是( )
A. 图中接线柱A应与C连接,B与D连接
B. 当环境温度升高时,电磁铁的磁性减弱
C. 图甲中电磁铁的下端P的磁极应为N极
D. 环境温度达到80℃时,警铃响
【答案】D
【解析】A、由题中“当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响”可知,警铃的接线柱C应与接线柱B连,A应与D连接,故A错误;
B、分析乙图,发现:
温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据欧姆定律,电路中电流就会增大,电磁铁的磁性就会增大,故B错误.
C、据安培定则可知,电流从下端流入,上端流出,故P上端是N极,故C错误;
D、当线圈中的电流I=50mA=0.05A时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警,
则控制电路的总电阻R总=
=
=60Ω
因此热敏电阻R=R总﹣R0=60Ω﹣30Ω=30Ω
由图乙可知,此时t=80℃
所以,当温度t≥80℃时,警铃报警,故D正确。
3.如图所示的自动控制电路中,当开关S闭合时,工作电路的情况是( )
A. 灯亮,电动机不转动,电铃响
B. 灯亮,电动机转动,电铃响
C. 灯不亮,电动机转动,电铃响
D. 灯不亮,电动机不转动,电铃响
【答案】D
【解析】如图,左侧为控制电路,当开关S闭合时,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,使上端触点断开,下端触点接通,故灯不亮、电动机不转动,电铃响.对照选项可知D符合题意.
4.小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路,如图甲所示.如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线.
(1)电磁继电器中电磁铁上端是________极(N/S).
(2)当温度较低时,电磁铁的磁性较________,触点开关________(接通/断开).
(3)电磁继电器的电源两端电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电流为30mA时,电磁继电器的衔铁被吸合.若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时,恒温箱温度可达到________℃.当可变电阻器R2的电阻变大时,恒温箱设定的温度将变________(高/低).
(4)如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃~150℃,可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种,你选择 .
A. 0~100Ω
B. 0~200Ω
C. 0~1000Ω
D. 0~1500Ω
(5)小明设计的这个控制电路,使用起来有不足之处,请你指出:
________.
【答案】
(1)S
(2)弱;接通(3)90;高(4)B
(5)小明设计的这个电路,从理论上讲控制的只是一个固定的温度值,这样使用时,就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时,电磁继电器频繁通断的现象,这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的
【解析】
(1)电流从电磁铁的下端流入上端流出,结合图示的线圈绕向利用安培定则可以确定电磁铁的上端为S极,下端为N极.
(2)温度较低时,由R1的阻值随温度变化的关系曲线可知,热敏电阻的阻值较大,控制电路中的电流较小,电磁铁的磁性较弱,此时的衔铁不会被吸下来,根据图示的工作电路可知,加热丝所在的电路接通.(3)U源=6V I=30mA=0.03A,电路的总电阻:
R总=
=
=200Ω,
此时R1=热敏电阻的阻值:
R1=R总﹣R2=200Ω﹣150Ω=50Ω,
由图象知,热敏电阻的阻值为50Ω时,对应的温度为90℃.
当可变电阻器R2的电阻变大时,在热敏电阻阻值不变的情况下,电路中的电流会减小,此时电磁铁的磁性会减弱,所以衔铁不会被吸下来,工作电路继续工作,恒温箱内的温度持续升高,热敏电阻的阻值会继续降低,控制电路中的电流会增大,直到电流到达临界值时,电磁铁切断工作电路.(4)由第三问的分析可知:
当设定温度最低为90℃,根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知,此时热敏电阻的阻值最大为50Ω,因为控制电路的U源=6V不变,I=0.03A不变,极控制电路的总电阻200Ω保持不变,所以此时要求R2的阻值为150Ω,且此时为最小值;
当设定温度为150℃时,根据热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系曲线可知,此时热敏电阻的阻值最小为30Ω,因为控制电路的总电阻为200Ω不变,所以此时要求R2的阻值为170Ω,且为最大值.
综上分析,当恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃~150℃时,滑动变阻器的阻值变化范围为150Ω~170Ω,故选B.(5)小明设计的这个电路,从理论上讲控制的只是一个固定的温度值,这样使用时,就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时,电磁继电器频繁通断的现象,这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的.
故答案为:
(1)S;
(2)弱; 接通; (3)90; 高; (4)B;(5)小明设计的这个电路,从理论上讲控制的只是一个固定的温度值,这样使用时,就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时,电磁继电器频繁通断的现象,这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的
考点三:
磁体磁现象
1.关于指南针和磁场,下列说法正确的是( )
A. 指南针最早由欧洲传入中国
B. 地球的地理两极与地磁场两极完全重合
C. 地球周围存在磁场,因此指南针能指示方向
D. 信鸽是靠在其身上绑上小磁针来导航的
【答案】C
【解析】
A、指南针是我国古代劳动人民的伟大创造,由中国传入欧洲.此选项错误;
B、地磁的南极在地理北极附近,地磁的北极在地理南极附近,地理南北两极与地磁南北两极不是完全重合,存在着一个夹角,叫磁偏角.此选项错误;
C、地球本身是一个巨大的磁体,在地球周围存在着磁场,正是由于地磁场的存在,使得指南针总是能够指南北.此选项正确;
D、信鸽是靠地磁场来导航的,身上没有专门的小磁针.此选项错误.
2.下列物体不会在其周围产生磁场的是( )
A. 铝棒
B. 地球
C. 指南针
D. 通电导体
【答案】A
【解析】铝棒既不是磁体也不是通电导体,故其周围不会产生磁场,A符合题意。
3.如图,“司南”最早出现于我国________时期,它是我国古代劳动人民智慧的结晶,静止时,其勺柄指向________方.
【答案】战国;南
【解析】司南”最早出现于我国战国时期,它是我国古代劳动人民智慧的结晶,静止时,其勺柄指向南方.故本题答案为:
战国,南
4.两条形磁体之间的磁感线方向如图所示,则右边条形磁体2的A端为________极。
小磁针静止时,B端为________极。
【答案】S;S
【解析】∵磁感线的方向是从磁体的N出发回到磁体的S极;∴条形磁体2的A端为S极;则条形磁体2的另一端为N极;根据磁极间相互作用的规律:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知:
小磁针的B端为S极。
5.在磁体的周围存在着磁场,为了形象直观地描述磁场而引入________,在它上面的任何一点的切线方向表示该点的磁场方向,它分布的密疏程度表示磁场的________.
【答案】磁感线;强弱
【解析】
(1)根据课本中的相关基础知识可知,为了描述看不见但又客观存在的磁场,人们利用建立模型的方法引入了磁感线.
(2)利用磁感线的方向描述该点磁场的方向,利用磁感线的疏密程度描述该点磁场的强弱,磁感线越密集的位置该点磁场越强.
考点四:
通电螺线管
1.如图所示,通电螺线管N极,磁感线方向、小磁针N极和电源正负极标注正确的是( )
【答案】D
【解析】AC、图中电源右端为正极,则电流从螺旋管的右侧流入;根据安培定则,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左端即为N极,其右端为S极;在磁体外部,磁感线方向由N极指向S极;根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针的左上端应为N极,AC不符合题意;
BD、图中电源左端为正极,则电流从螺旋管的左侧流入;根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管右端即为N极;在磁体外部,磁感线方向由N极指向S极;根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针的左上端应为S极,右下端为N极,B不符合题意,D符合题意;
2. 图中,开关闭合后,通电螺线管的左端是________ 极。
(选填“N”或“S”)
【答案】S
【解析】电流由左侧流入,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向右方,即螺线管的右端为N极,左侧为S极。
3.请你根据图中小磁针的指向标出螺线管的N、S极、电流方向和电源的“+”、“-”极。
【答案】解:
如图所示:
【解析】由图示可知,小磁针的左端是N极,根据磁极间的相互作用可知,螺线管的右端是S极,左端是N极;用右手握住螺线管,让大拇指指向螺线管的N极,此时四指环绕的方向就是电流的方向,根据电流是从电源的正极流出的,可判断出电源的正负极,如上图所示。
4.请你在图中标出通电螺线管的N、S极.
【答案】
【解析】用右手握住螺线管,让四指指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N极.由图可知:
螺线管中的电流方向是“前上后下”,则大拇指指向左端,所以左端是N极,右端是S极.答案如图:
考点五:
电动机
1.小丽同学在学习了磁知识后,对磁现象很感兴趣.一天晚上,她在台灯下研究磁铁,偶然发现当磁铁靠近发光的台灯时,灯泡内的钨丝晃动了,于是她认为磁铁也能够吸引金属钨,要求只利用现有的装置,在不考虑温度对钨丝影响的情况下,请你通过实验证明小丽的观点是错误的.
(1)请你写出主要实验步骤和相应的实验现象;
(2)请你解释一下,当磁铁靠近发光的台灯时,灯泡内的钨丝晃动的原因.
【答案】
(1)解:
打开台灯,让磁铁靠近发光的台灯,灯泡内的钨丝晃动了,移开磁铁;断开台灯,让磁铁靠近不发光的台灯,灯泡内的钨丝不动;所以小丽的观点是错误的.
(2)解:
磁场对电流(通电导体)有力的作用
【解析】
(1)根据题目要求只利用现有的装置,在不考虑温度对钨丝影响的情况下,可以进行试验:
打开台灯,让磁铁靠近发光的台灯,灯泡内的钨丝晃动了,移开磁铁;断开台灯,让磁铁靠近不发光的台灯,灯泡内的钨丝不动;所以小丽的观点是错误的.
(2)因为钨丝通电后属于通电导体,据通电导线在磁场中受力的作用可知,若将磁铁靠近发光的台灯时,通电的钨丝由于受到力的作用而晃动.
考点六:
发电机
1.如图所示是动圈式话筒的结构示意图,当你对着话筒说话或唱歌时,产生的声音使膜片带动线圈一起振动,线圈中能产生随声音的变化而变化的________,经放大后,通过扬声器(喇叭)还原成声音。
与动圈式话筒原理相似的是________(选填“电动机”或“发电机”)。
【答案】电流;发电机
【解析】
(1)动圈式话筒工作时,声音使膜片带动线圈一起振动,线圈切割磁感线,能产生随着声音的变化而变化的电流;
(2)动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象,发电机的工作原理也是电磁感应现象,电动机的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用,因此,发电机与动圈式话筒原理相似。
故答案为:
电流;发电机.
2.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________能转化成了电能.
【答案】机械
【解析】据图可知,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,此时电路中就会产生感应电流,在此过程中消耗了机械能,得到了电能,即机械能转化为电能.
3.小明利用图示装置进行“探究什么情况下磁可以生电”的实验探究,得到如下实验记录。
分析表中的记录可知:
(1)实验中,通过观察________来判断电路中是否有感应电流。
(2)分析比较实验序号________可知感应电流的方向与导体在磁场中做切割磁感线运动的方向有关。
(3)本实验用到的主要实验方法是:
________
【答案】
(1)电流表的指针偏转
(2)3、4(3)控制变量法
【解析】
(1)实验时,通过观察电流表的指针是否偏转,来确定电路中是否产生感应电流;
(2)(3)通过表中的信息可以发现实验在3、4中,磁场的方向相同,导体的运动方向不同,感应电流的方向也不相同,根据控制变量法的思路可以得出:
感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
4.在“探究感应电流产生条件”的实验中,小明将导体AB、开关S、灵敏电流计和蹄形磁体按如图所示装置进行了连接和组装。
(1)小明闭合开关后进行了如下操作:
A.只让导体AB在水平方向左右运动 B.只让导体AB在竖直方向上下运动
其中一定能产生感应电流的是 ________ (填写字母);
(2)实验中发现灵敏电流计指针偏转不明显,为了使指针偏转明显,下列措施中可行的是( )
A. 换用磁性更强的磁体,增加磁场的强度
B. 将灵敏电流计换成电流表
(3)如果将灵敏电流计换成电源,闭合开关S后可以观察到的现象是________。
【答案】
(1)A
(2)A(3)AB运动
【解析】
(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中才有感应电流产生。
A.只让导体AB在水平方向左右运动,导体AB切割磁感线运动,导体中有感应电流产生;
B.只让导体AB在竖直方向上下运动,导体AB没有切割磁感线运动,导体中没有感应电流产生;
(3)电流表指针偏转不明显,是电流太弱,可能是磁场弱或导体(或磁铁)运动慢,可以更换磁性更强的磁体、快速移动导体(或磁体),A正确;
电流表量程更大,所以将灵敏电流计换成电流表不合理,B错误;
(3)磁场对通电导体的作用,电路中一定有电源,所以把灵敏电流计换成电源,导体AB成为通电导体在蹄型磁体的磁场中受力的作用而运动。