中考物理热点20专题二十电与磁.docx
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中考物理热点20专题二十电与磁
第二十章电与磁
中考透视明确航向
本单元考题多以选择、填空和作图题为主,主要考查有关磁现象的概念、电流的磁场及其应用、电磁感应和磁场对电流的作用的应用及能量转化情况.随着课改的深入,有关电磁继电器对电路的控制作用、电磁铁等成为创新设计的热点.本章的知识比较多,中考热点有:
安培定则、通电螺线管的磁场、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应现象等.在中考中占分的比例不高,大约3分左右.
典例探究提炼技法
考点一:
磁现象磁场
命题角度1:
简单的磁现象
【例1】:
(2017•长沙)小天利用手中的条形磁体做了以下小实验,其中结论正确的是( )
A.条形磁体能够吸引小铁钉
B.同名磁极相互吸引
C.将条形磁体用细线悬挂起来,当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D.条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有互相作用了
命题角度2:
磁场的描述——磁感线
【例2】:
(2017•烟台)小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识,她归纳整理如下,其中正确的有( )
①磁场看不见摸不着,但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近.
A.①④B.②③C.①②D.②④
【例3】:
(2017•天津)如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
AB
CD
命题角度3:
磁体的磁场分布作图
【例4】:
(2016•盘锦)如图,根据放在两个磁极间小磁针的指向,标出两个磁极的名称及a、b两条磁感线的方向.
例4图例5图
例5.(2017,内江)如图所示,地球是一个巨大的磁体,在它的周围空间中存在的地磁场,它的磁场分布与条形磁铁相似。
请在图中大致画出地球外部空间地磁场的磁感线分布示意图,并在每条磁感线上标出方向(至少画6条磁感线)。
考点二、电磁作图
命题角度1:
已知电源的正负极、线圈绕法判断小磁针的N、S极
【例6】:
(2017•德阳)请在图中标出通电螺线管和小磁针的S极.
例6图例7图
命题角度2:
已知小磁针的N、S极、线圈绕法,判断电源的正、负极
【例7】:
(2017•扬州)根据小磁针静止时的指向在如图所示中标出通电螺线管的N、S极和电流方向.
命题角度3:
已知小磁针的N、S极、电源正负极画螺线管的绕线
【例8】:
(2017•黄石)闭合开关,螺线管右侧的小磁针立即转动,最后静止时N极指向螺线管,如图所示,请画出螺线管上的导线环绕图示.
考点三、电磁铁的应用——电磁继电器
【例9】:
(2017•武汉)如图所示是一种水位自动报警器的原理图.水位没有达到金属块A时,灯亮;水位达到金属块A时,由于一般的水是,灯亮.
【例10】:
(2017•福建)如图所示,是一种安全门锁的工作原理示意图.保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭.请你根据示意图,分析安全门锁的工作原理.
考点四:
磁场对电流的作用及应用
【例11】:
(2017•盐城)如图所示,导体棒ab向右运动,下列操作能使导体棒向左运动的是()
A.调换磁极
B.取走一节干电池
C.将导体棒a、b端对调
D.向左移动滑动变阻器滑片
例11图例12图
【例12】:
(2016•聊城)如图为直流电动机的基本构造示意图.以下相关的分析中正确的是( )
A.电动机是利用电磁感应的原理工作的
B.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
C.使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
考点四、电磁感应及应用
【例13】:
(2017•武汉)如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,下列现象描述正确的是( )
A.导线ab竖直向上运动时,电流表指针会偏转
B.导线ab竖直向下运动时,电流表指针会偏转
C.导线ab从图中所示位置斜向上运动时,电流表指针不会偏转
D.导线ab分别水平向右和水平向左运动时,电流表指针偏转的方向相反
【例14】:
(2016•济宁)发电机的工作原理.能说明直流电动机工作原理的是图中的图.
考点五:
电磁现象理解及辨识
【例15】:
(2017,自贡)POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。
POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。
在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息。
图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )
考点六:
电与磁的实验
命题角度1:
探究通电螺线管的磁场
【例16】:
(2016•盘锦)在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:
(1)为使磁场加强,可以在螺线管中插入一根
棒.
(2)把小磁针放到螺线管四周不同位置,螺线管通电后记录小磁针极的方向,这个方向就是该点的磁场方向.
(3)根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向,可以得出:
通电螺线管外部的磁场与磁铁的磁场相似.
(4)如果把通电螺线管看做一个磁体,通电螺线管极性跟电流方向之间的关系,可以用安培定则来表述,即用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流方向,则拇指所指的那端就是螺线管的极.
(5)如果丙和丁两个螺线管同时通电,则这两个螺线管之间会相互(选填“吸引”或“排斥”).
命题角度2:
探究影响电磁铁的磁性强弱的因素
【例17】:
(2017春•萧山区期中)小华将漆包线(表面涂有绝缘漆的铜线)绕在两个完全相同的铁钉上,制成了简易电磁铁甲和乙,按图连接好电路,探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”.请你结合该实验中的具体情况,完成下面
的内容.
(1)通过观察电磁铁的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱不同.
(2)将甲乙串联的目的是.本次实验得到的结论是.
(3)检查电路连接完好,小华闭合开关后发现甲乙两个铁钉都不能吸引大头针,他下一步的操作是.
A.重新绕制电磁铁 B.更换电源
C.拆除滑动变阻器 D.移动滑动变阻器滑片
命题角度3:
探究磁场对电流的作用
【例18】:
(2017•海南)如图所示,图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,小谦同学实际探究时,在电路上连接了一个滑动变阻器,实验记录如下表:
实验序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
(1)用笔画线代替导线,在乙图中将变阻器正确连入电路,小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是.
(2)比较实验2和3,说明通电导线在磁场中受力方向与有关,比较实验,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关.
(3)小谦通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是.
(4)小谦想在甲图的基础上对实验进行改造,来探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图丙中的.
【例19】:
(2017•潍坊)同学们在制作电动机模型时,把一段粗漆包线烧成约3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm.然后,用小刀刮两端引线的漆皮.用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板上.两个支架分别与电池的两极相连.把线圈放在支架上,线圈下放一块强磁铁,如图所示.给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停的转下去.
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要求是(填选项“A”或“B”).
A.两端全刮掉 B.一端全部刮掉,另一端只刮半周
(2)线圈在转动过程中能转化为能.
(3)小华组装好实验装置,接通电源后,发现线圈不能转动,写出一条可能造成该现象的原因.
命题角度4:
探究电磁感应现象
【例20】:
(2017•云南)发电机是如何发电的呢?
同学们用如图所示的装置进行探究.
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计G指针不偏转,说明电路中(选填“有”或“无”)电流产生.
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现电流表指针发生了偏转,就说:
“让导体在磁场中运动就可产生电流”,但小芳说:
“不一定,还要看导体怎样运动”.为验证猜想,它们继续探究,并把观察到的现象记录如下:
序号
磁体摆放方向
ab运动方向
电流计指针偏转情况
1
N极在上
竖直上下运动
不偏转
2
水平向左运动
向右偏转
3
水平向右运动
向左偏转
4
N极在下
竖直上下运动
不偏转
5
水平向左运动
向左偏转
6
水平向右运动
向右偏转
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是(选填“正确”或“错误”)的,比较第2、3次实验现象发现,产生的电流的方向跟有关;比较第3、6次实验现象发现,产生的电流的方向还跟有关.
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁铁,有同学发现指针又偏转了!
他们再重复刚才的操作,发现电流表的指针都偏转,请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在中做运动,电路中就会产生感应电流,这就是发电机发电的原理,此原理最早由英国物理学家发现.
对点实战诊断达标
1.(2017•泰安)如图是我国早期的指南针﹣﹣司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的.东汉学者王充在《论衡》中记载:
“司南之杓,投之于地,其柢指南”.“柢”指的是司南长柄,下列说法中正确的是( )
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极.
A.只有①②正确B.只有①④正确
C.只有②③正确D.只有③④正确
第1题图第2题图
2.(2017•山西)小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示.下列说法正确的是( )
A.图中P、Q两点相比,P点处的磁场较强
B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱
C.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变
D.若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向会改变
3.(2017•安徽)如图所示的装置中,当开关S闭合后,下列判断正确的是( )
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
第3题图第4题图
4.(2017•宿迁)如图所示,是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合.下列说法正确的是( )
A.电磁继电器与发电机工作原理相同
B.电磁继电器与电动机工作原理相同
C.电磁铁工作时,上端为S极
D.当有人闯入保密室时,b灯亮
5.(2017•百色)如图所示是发电机线圈在磁场中转动一圈的过程中经过的四个位置,电路中有感应电流的是( )
A.甲和乙B.丙和丁C.甲和丙D.乙和丁
6.(2017•淄博)如图所示,在蹄形磁体的磁场中悬挂一根铜棒,铜棒的两端a、b通过导线跟开关、电流表连接.开关闭合后( )
A.只要铜棒ab在磁场中运动,电流表指针就会偏转
B.只改变铜棒运动方向时,电流表指针的偏转方向改变
C.只改变磁场方向时,电流表指针的偏转方向不变
D.同时改变磁场方向和铜棒运动方向时,电流表指针的偏转方向改变
第6题图第7题图
7.(2017•成都)如图是探究“让通电导体在磁场中动起来”的装置图,下列说法正确的是( )
A.该装置探究的是电动机的原理
B.该装置探究的是发电机的原理
C.只改变电流方向时,通电导体的受力方向不变
D.只改变磁场方向时,通电导体的受力方向不变
8.(多选)(2017•丹东二模)如图所示,利用了磁场对电流作用的设备是( )
A.扬声器B.动圈式话筒
C.直流式电动机D.交流发电机
9.(2017•德州)如图为实验室常用电流表内部构造图.多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连.当线圈中有电流通过时,它受力转动带动指针偏转,便可显出电流的大小.图中与这一过程工作原理相同的是( )
10.(2017•扬州)如图,是手摇式手电筒,只要转动手电筒的摇柄,灯泡就能发光.下列实验能揭示手电筒工作原理的是( )
11.(2017•大庆)下列说法中不正确的是( )
A.甲图中,当接通电源时金属杆由静止开始向左运动,若磁场方向保持不变,改变电流方向,金属杆依然由静止开始向左运动
B.乙图是电动机的工作原理图,此装置使电能转化为机械能
C.丙图中,当磁体不动、导体棒向右运动,与导体棒不动、磁体向右运动产生的感应电流方向相反
D.丁图是发电机的工作原理图,此装置使机械能转化为电能
12.(2017•宜昌)如图甲所示.一个条形磁铁摔成两段,取右边的一段靠近小磁针,小磁针静止时的指向如图乙所示,则右边这处裂纹的磁极是 极.如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起(如图甲),这两段会相互 (选填吸引、排斥).
13.(2017•南通)如图所示,用漆包线绕成矩形线圈,将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场.
(1)闭合开关,由于磁场对 有力的作用,线圈会转动;线圈在磁场中 (选填“能”或“不能”)持续转动.
(2)将电源和开关换成小量程电流表,缓慢转动线圈,发现电流表的指针左右摆动,说明线圈在磁场中转动时产生了 (选填“直流”或“交流”)电,根据此原理可制成 机.
第14题图第15题图
14.(2017•陕西)小亮自制了如图所示的装置,在有机玻璃管上绕着带有绝缘层的导线,线圈两端连接着小功率灯泡,管内放入条形磁铁,用橡皮塞堵住管口两端,当沿图中箭头方向来回摇动时,小灯泡就会发光.该装置发电的原理是 ,线圈中电流的方向是 (选填“变化”或“不变”)的,在此过程中将 能转化成电能.
15.(2017•无锡)如图所示实验,用 判断通电螺线管周围各点的磁场方向,为了探究通电螺线管磁极的极性与电流方向是否有关,应该采取的操作是 .
16.(2017•兰州)根据要求画图:
(1)如图甲所示,标出通电螺线管中的电流方向和N、S极;
(2)在图乙中标出右边磁体的磁极和磁场的磁感线方向.
17.(2017•岳阳)根据通电螺线管的N、S极和磁感线形状,在图中标出磁体A的N极,磁感线方向(任选一根标出即可)和电源“+”、“﹣”极.
18.(2016•云南)请标出图中小磁针的N极.
19.(2017•广西)小磁针静止时的指向如图所示,在图中标出通电螺线管的N极和电源正极.
20.(2017•泰州)
(1)如图甲是奥斯特实验装置,接通电路后,观察到小磁针偏转,此现象说明了 ;断开开关,小磁针在 的作用下又恢复到原来的位置,改变直导线中电流方向,小磁针的偏转方向发生了改变,说明了 .
(2)探究通电螺线管外部磁场分布的实验中,在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑,通电后 (填写操作方法)玻璃板,细铁屑的排列如图乙所示,由此可以判断,通电螺线管外部的磁场分布与 周围的磁场分布是相似的,将小磁针放在通电螺线管外部,小磁针静止时 (N/S)极的指向就是该点处磁场的方向.
21.(2017•昆明)为了探究导体在磁场中怎样运动,才能在电路中产生电流,采用了图中所示的实验装置:
(1)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,电流计指针不偏转,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针 偏转;断开开关,让导体在蹄形磁体中左右运动,电流计指针 偏转.(填”会“或”不会“)
(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中,闭合开关,让导体在蹄形磁体中竖直上下运动,电流计指针 偏转;让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动,电流计指针 偏转.(填”会“或”不会“)
(3)综合
(1)
(2)中的实验现象可知,导体在磁场中运动产生电流的条件是:
导体必须是 电路的一部分,且一定要做 的运动.
(4)在这个试验中 能转化为了电能.
22.(2017•河池)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量很多的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材,进行如图所示的实验,闭合开关后.
(1)他将滑动变阻器的滑片向左移动,电磁铁吸引大头针的数量会 (选填“增加”、“不变”或“减少”).
(2)由图可知, 铁钉的磁性较强.
(3)由图可知,甲铁钉钉尖是 极.
第22题图第23题图
23.(2017•盘锦)软铁磁化后,磁性很容易消失,称为软铁磁性材料.而钢等物质在磁化后,磁性能够保持,称为硬磁性材料.硬磁性材料可以做成永磁体,还可以用来记录信息.如图所示,是录音机的录音磁头的工作原理,请说明录音机录音的工作原理.
拓展升华提升能力
24.(2017•河池)关于电磁现象,下列说法正确的是( )
A.铜制品很容易被磁化
B.电磁继电器中的铁芯,可以用永磁体代替
C.发电机正常工作时,是将电能转化为机械能
D.直流电动机的转向器,由两个彼此绝缘的金属半圆环组成
25.(2017•广州)图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分.它在下图所示各磁场中水平运动时,哪种情况不会产生感应电流( )
26.(2017•海南)如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其特性是电阻在磁场中会急剧减小,且磁场越强电阻越小,闭合开关S2后,下列四种情况相比较,指示灯最亮的是( )
A.S1断开,滑片P在图示位置
B.S1闭合,滑片P在图示位置
C.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最右端
D.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最左端
27.(2017•绵阳)一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间,刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示.现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间,a、b为螺线管与电源的接口.某同学进行了如下四次操作:
①a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
②b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流
③a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
④b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是( )
A.①和③B.②和④C.①和④D.②和③
28.(2017•上海)研究发现,人体内部存在磁场,人体内部的磁场与人体健康密切相关.
①人体内部的磁场与地磁场相比很弱,若用磁感线描述人体内部的磁场和地磁场,则下列判断中合理的是 (选填:
A、B或C).
A.人体内部磁场的磁感线分布较疏
B、人体内部磁场的磁感线分布较密
C、两者磁场的磁感线疏密大致相同
②对人体内部磁场存在的原因提出猜想,请写出一种猜想及其依据. .
29.(2017•天水)如图所示,开关闭合时,电磁铁上端为N极,下端为S极,在图中括号内标出控制电路电源的正负极,并将工作电路图连接完整.要求:
开关闭合时,电动机转,小灯泡不亮;开关断开时,小灯泡亮,电动机不转.
30.(2017•贵港)如图所示,当给电磁铁M通电,发现弹簧开始被压缩,过一会儿,条形磁铁和弹簧重新处于静止.此时把滑动变阻器的滑片P向B端滑动,弹簧的长度逐渐变短.请用笔画线代替导线,把电路连接完整(导线不能交叉,弹簧在其弹性范围内).
31.(2016•白银)如图所示,开关闭合后,位于螺线管附近的小磁针N极指向下,请在螺线管上画出导线的绕向.
32.(2017•杭州)图甲为热敏电阻的R﹣t图象,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”是恒温箱加热器的电源.
(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”).
33.(2017•曲靖)小双想探究感应电流的大小与什么因素有关?
他设计了如图所示的装置进行实验.铁块上绕有导线,线框与灵敏电流计(G表示)相连(线框高度大于铁块高度,实验过程中线框不旋转).
(1)当开关闭合时,电磁铁的A端是 极.
(2)让线框分别从h1和h2(h2大于h1)竖直下落并穿入磁极A、B之间,G表指针对应的偏转角度分别为θ1和θ2(θ2大于θ1),这样做的目的是为了探究感应电流的大小与线框切割磁感线的 有关.
(3)把变阻器的滑片移至左端,线框从h1的高度下落,G表指针的偏转角为θ3,观察到θ3大于θ1,表明感应电流的大小还与磁场 有关.
(4)将电源的正、负极对调,让线框从h1的高度下落,G表的指针反转,此现象说明:
感应电流的方向与磁感线的 有关.
34.(2017•枣庄)物理学中,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,国际单位是特斯拉(用字母T表示),磁感应强度B越大表示磁场越强;B=0表明没有磁场.有一种电阻,其阻值大小随周围磁感应强度的变化而变化,这种电阻叫磁敏电阻,为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关,小超设计了如甲、乙两图所示的电路,图甲中电源电压恒为6V,R为磁敏电阻,图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲中的磁敏电阻R1磁敏电阻R的阻值随周围磁感应强度变化的关系图象如图丙所示.
(1)当图乙S2断开,图甲S1闭合时,磁敏电阻R的阻值是 Ω,电流表的示数为 mA.
(2)闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动时,小超发现图甲中的电流表的示数逐渐减小,说明磁敏电阻R的阻值变 ,电磁铁的磁感应强度变 .
(3)闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P保持不动,将磁敏电阻R水平向左逐渐远离电磁铁时,小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离L、对应的电流表的示数I及算出的磁感应强度B同时记录在下表中,请计算当L=5cm时,磁敏电阻R所在位置的磁感应强度B= 0.40 T.
L/cm
1
2
3
4
5
6
I/mA
10
12
15
20
30
46
B/T
0.68
0.65
0.60
0.51
0.20
(4)综合以上实验可以看出:
电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而 ;离电磁铁越远,磁感应强度越 .
35.(2016•济南)如图所示为小梅在物理课上曾经使用过的一个实验装置,由铁架台、蹄形磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒和几根导线等器材组成.
(1)这一实验装置是用来研究 现象的.
(2)小梅至今对这个实验的下列过程记忆犹新:
①为使灵敏电流计的指针发生偏转,她首先闭合开关,然后要使导体棒 (选填“上下”或“左右”)运动.
②保持导体棒的运动方向不变,将蹄形磁体N、S极的位置对调,灵敏电流计指针偏转方向也会改变.这说明:
感应电流的方向与 的方向有关.
(3)通过图甲所示的实验,小梅断定:
利用图乙所示的实验装置