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1、(2020物理中考備考)第二十章 電與磁
(考點梳理+真題訓練 )
第一節(jié) 磁現象 磁場
考點一
1、 磁現象:
磁性:物體能夠吸引鋼鐵、鈷、鎳一類物質(吸鐵性)的性質叫磁性。
磁體:具有磁性的物體,叫做磁體。磁體具有吸鐵性和指向性。
磁體的分類:①形狀:條形磁體、蹄形磁體、針形磁體;②來源:天然磁體(磁鐵礦石)、人造磁體;③保持磁性的時間長短:硬磁體(永磁體)、軟磁體。
磁極:磁體上磁性最強的部分叫磁極。磁極在磁體的兩端。磁體兩端的磁性最強,中間的磁性最弱。
磁體的指向性:可以在水平面內自由轉動的條形磁體或磁針,靜止后總是一個磁極指南(叫南極,用S表示),另一個磁極指北(
2、叫北極,用N表示)。
無論磁體被摔碎成幾塊,每一塊都有兩個磁極。
磁極間的相互作用:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。(若兩個物體互相吸引,則有兩種可能:①一個物體有磁性,另一個物體無磁性,但含有鋼鐵、鈷、鎳一類物質;②兩個物體都有磁性,且異名磁極相對。)
磁化:一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性,這種現象叫做磁化。
鋼和軟鐵都能被磁化:軟鐵被磁化后,磁性很容易消失,稱為軟磁性材料;鋼被磁化后,磁性能長期保持,稱為硬磁性材料。所以鋼是制造永磁體的好材料。
考點二
2、磁場:
磁場:磁體周圍的空間存在著磁場。
磁場的基本性質:磁場對放入其中的磁體產生磁力的作用。磁體間的相互
3、作用就是通過磁場而發(fā)生的。
磁場的方向:把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點磁場的方向。
磁場中的不同位置,一般說磁場方向不同。
磁感線:在磁場中畫一些有方向的曲線,任何一點的曲線方向都跟放在該店的磁針北極所指的方向一致。這樣的曲線叫做磁感線。
考點三
對磁感線的認識:
①磁感線是在磁場中的一些假想曲線,本身并不存在,作圖時用虛線表示;
②在磁體外部,磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到S極。在磁體內部正好相反。
③磁感線的疏密可以反應磁場的強弱,磁性越強的地方,磁感線越密,磁性越弱的地方,磁感線越稀;
④磁感線在空間內不可能相交。
考點四
典型的磁感線:
3、地磁場:
4、
地磁場:地球本身是一個巨大的磁體,在地球周圍的空間存在著磁場,叫做地磁場。
地磁場的北極在地理南極附近;地磁場的南極在地理北極附近。
小磁針能夠指南北是因為受到了地磁場的作用。
地理的兩極和地磁的兩極并不重合,磁針所指的南北方向與地理的南北極方向稍有偏離(地磁偏角),世界上最早記述這一現象的人是我國宋代的學者沈括。(《夢溪筆談》)
第二節(jié) 電生磁
考點五
1、奧斯特實驗:
最早發(fā)現電流磁效應的科學家是丹麥物理學家奧斯特。
奧斯特實驗:
對比甲圖、乙圖,可以說明:通電導線的周圍有磁場;
對比甲圖、丙圖,可以說明:磁場的方向跟電流的方向有
5、關。
2、 通電螺線管的磁場:
通電螺線管外部的磁場方向和條形磁體的磁場一樣。通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個極,通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。
3、安培定則:用右手握螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。
第三節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器
考點六
1、 電磁鐵:
定義:插有鐵芯的通電螺線管。
特點:①電磁鐵的磁性有無可由通斷電控制,通電有磁性,斷電無磁性;
②電磁鐵磁極極性可由電流方向控制;
③影響電磁鐵磁性強弱的因素:電流大小、線圈匝數、:電磁鐵的電流越大,它的磁性越強;電流一定時,外形相同的電磁鐵,線圈匝數越多,它的
6、磁性越強。
考點七
2、 電磁繼電器:
電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接地控制高電壓、強電流電路的裝置。
電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。
電磁繼電器的結構:電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點和靜觸點組成,其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。
3、 揚聲器:
揚聲器是將電信號轉化成聲信號的裝置,它由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構成。
揚聲器的工作原理:線圈通過如圖下所示電流時,受到磁體吸引而向左運動;當線圈通過方向相反的電流時,受到磁體排斥而向右運動。由于通過線圈的電流是交變電流,它的方向不斷變化,線圈就不斷地來回振動,帶動紙盆
7、也來回振動,于是揚聲器就發(fā)出了聲音。
第四節(jié) 電動機
考點八
1、 磁場對通電導線的作用:
① 通電導體在磁場里受到力的作用。力的方向跟磁感線方向垂直,跟電流方向垂直;
② 通電導體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關。(當電流方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時,力的方向也隨之改變;當電流方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時,力的方向不變。)
③ 當通電導線與磁感線垂直時,磁場對通電導線的力最大;當通電導線與磁感線平行時,磁場對通電導線沒有力的作用。
2、 電動機:
電動機是根據通電線圈在磁場中因受力而發(fā)生轉動的原理制成的,是將電
8、能轉化為機械能的裝置。
電動機是由轉子和定子兩部分組成的。
換向器的作用是每當線圈剛轉過平衡位置時,能自動改變線圈中電流的方向,使線圈連續(xù)轉動。
改變電動機轉動方向的方法:改變電流方向(交換電壓接線)或改變磁感線方向(對調磁極)。
提高電動機轉速的方法:增加線圈匝數、增加磁體磁性、增大電流。
第五節(jié) 磁生電
考點九
1、 電磁感應現象:
英國物理學家法拉第發(fā)現了電磁感應現象。
內容:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產生電流,這種現象叫做電磁感應,產生的電流叫做感應電流。
導體中感應電流的方向,跟導體的運動方向和磁感線方向有關。(當導體運動方向或磁感
9、線方向兩者中的一個發(fā)生改變時,感應電流的方向也隨之改變;當導體運動方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時,力的方向不變。)
2、發(fā)電機:
發(fā)電機是根據電磁感應現象制成的,是將機械能轉化為電能的裝置。
發(fā)電機是由定子和轉子兩部分組成的。
從電池得到的電流的方向不變,通常叫做直流電。(DC)
電流方向周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流電。(AC)
在交變電流中,電流在每秒內周期性變化的次數叫做頻率,頻率的單位是赫茲,簡稱赫,符號為Hz。
我國供生產和生活用的交流電,電壓是220V,頻率是50Hz,周期是0.02s,即1s內有50個周期,交流電的方向每周期改變2次,所以50Hz的交流
10、電電流方向1s內改變100次。
中考真題訓練
一、選擇題
1.(2019,黃岡)下列有關電和磁的判斷正確的是(A)
A.通電導體周圍存在磁場
B.磁場是由磁感線組成的
C.互相摩擦的兩個物體帶同種電荷
D.摩擦起電實質是創(chuàng)造了電荷
2.(2019,長沙)指南針是我國古代的四大發(fā)明之一,有關指南針和地磁場的說法正確的是(A)
A.指南針靜止時指示南北方向,是因為指南針受到地磁場的作用
B.指南針靜止時南極指向地理北極
C.如果地磁場消失,指南針還能指示南北方向
D.信鴿是靠綁在身上的小磁鐵來實現導航的
3.(2019,廣州)導線a是閉合電路的一部
11、分,a在磁場中按圖中v的方向運動時,能產生感應電流的是(a在A、B選項中與磁感線平行,在C、D選項中垂直于紙面)(D)
4.(2019,寧波)磁共振成像是一種較新的醫(yī)學成像技術,它采用強靜磁場和變化磁場使人體組織成像.若攜帶金屬物做磁共振成像,強靜磁場會吸引鐵質物品,變化磁場會使攜帶的金屬中產生感應電流,從而使金屬發(fā)熱而灼傷病人,重則危及生命.上述說明中,沒有涉及的知識是(D)
A.鐵在磁場里會被磁化
B.磁能生電
C.電流的熱效應
D.同名磁極相互排斥
5.(2019,綏化)如圖所示的四個裝置中,說法正確的是(A)
A.圖甲裝置原理可用來制作發(fā)電機
B.圖
12、乙裝置可用來演示磁場對電流的作用
C.圖丙裝置可用來演示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將機械能轉化為電能
6.(2019,武漢)如圖所示,在探究通電螺線管外部的磁場分布的實驗中,開關閉合后,下列說法正確的是(B)
A.小磁針甲靜止時N極指向右端,小磁針乙靜止時N極指向左端
B.小磁針甲靜止時N極指向左端,小磁針乙靜止時N極指向右端
C.小磁針甲和小磁針乙靜止時N極均指向右端
D.小磁針甲和小磁針乙靜止時N極均指向左端
7.(2019,嘉興)小明在科學拓展課上制作了一個簡易喇叭(原理如圖).接通信號源后,電流的方向不斷改變,導致線圈的磁極不斷變化
13、,通過吸引或排斥磁鐵,帶動紙盆振動.為改變紙盆振動幅度以調節(jié)喇叭響度,下列方法不可行的是(A)
A.改變磁鐵的磁極 B.改變電流的大小
C.改變磁鐵磁性強弱 D.改變線圈的匝數
8.(2019,桂林)如圖所示,在探究電磁感應現象的實驗中,下列說法中正確的是(C)
A.保持導體棒靜止,靈敏電流計指針會偏轉
B.讓導體棒在磁場中運動,靈敏電流計指針一定會偏轉
C.讓導體棒在磁場中左右運動,靈敏電流計指針一定會偏轉
D.將導線與靈敏電流計“+”接線柱斷開,讓導體棒在磁場中運動,靈敏電流計指針會偏轉
9. (2019,鎮(zhèn)江) 如圖所示,閉合開關,銅棒向右運動,為使開關
14、閉合后銅棒向左運動,下列操作可行的是 ( B )
A.換用更細的銅棒
B.將電源的正、負極對調
C.向左移動滑動變阻器的滑片
D.將電源正、負極和磁體N、S同時對調
二、填空題
10. (2019,江西) 圖所示,是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 N 極.此時,將指南針底座逆時針旋轉90,針尖靜止時將指向地理位置的 北 方.
11. (2019,吉林)[HT]如圖所示,有一種“能量收集船”,通過波浪推動船體兩側的“工作臂”帶動船內線圈切割磁感線,從而獲得電能,并儲存起來.該“能量收集船”的發(fā)電原理是 電磁感應 現
15、象,將 機械 能轉化為電能.
12. (2019,長沙) 物理興趣小組在老師的指導下做了一個有趣的“搖繩發(fā)電”實驗.如圖,他們用一根導線做成跳繩,將跳繩的兩端與固定在地面上的靈敏電流計相連,搖動“跳繩”時,發(fā)現靈敏電流計的指針左右擺動,這說明導線中產生了 感應電流 ,搖繩發(fā)電將 機械 能轉化為電能.
13. (2019,成都) 如圖所示,用細線懸掛的磁體AB,磁極未知.當閉合電路開關S后,磁體的B端與通電螺線管左端相互排斥,則B端是磁體的 N 極.斷開開關S,磁體靜止時,B端會指向地理的北方 (選填“北方”或“南方”)
14 (2019,徐州) 兩個磁體之間有力的作用
16、,同名磁極相_ 斥 __;通電導線能使小磁針發(fā)生偏轉,這是因為通電導線周圍存在__ 磁場 _;如圖所示,把通電導線放在兩個磁極中間,磁極對導線的力垂直指向紙里,如果導線中電流方向相反,則磁極對導線的力垂直指向__ 紙外 (選填“紙里”或“紙外”) .
15. (2019,東營) 如圖所示,某物理小組在用做條形磁體“吸附”能力實驗時,用酒精燈給條形磁體加熱一段時間后,發(fā)現大頭針紛紛下落.請根據這一現象提出一個可探究的科學問題:_ 磁體磁性強弱與溫度是否有關 __.
16. (2019,長春) 如圖所示,閉合開關S,小磁針靜止時N極指向_ 左 __ (選填“左”或“右”) .向左
17、移動滑動變阻器的滑片,螺線管的磁性__ 增強 (選填“增強”或“減弱”) .
17. (2019,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.根據圖乙可知,磁鐵上端為 N [HT](選填“N”或“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”) ,線框在轉動過程中將 電 能轉化為 機械 能.
18. (2019,黃岡) 如圖所示是某車間自動除塵裝置的簡化電路圖.空氣中塵埃量較少時,光源發(fā)出來的光被擋住了
18、.當空氣中塵埃量達到一定值時,由于塵埃的反射,部分光越過擋板射到光敏電阻上,光敏電阻的阻值減小 ,電路中的電流增大,電磁鐵的磁性增強,在銜鐵的作用下,開啟自動除塵模式.若圖中a、b一個是除塵器,一個是指示燈,則 b是除塵器.
三、作圖題
19. (2019,揚州 如圖請標出磁感線的方向及靜止小磁針的N極.
20 (2019,攀枝花 螺線管通電后小磁針靜止時的情況如圖所示,請在圖中標出電源的正負極和磁感線的方向.
21.如圖所示,電路連接正確,通電后小磁針指向如圖所示[HT](涂黑端表示N極) .請在圖中標出螺線管的磁極、電源的“+”、“-”極,并畫出螺線管的繞法.
19、
四、實驗、探究題
22 (2019,襄陽 小明同學在做“探究通電螺線管外圍的磁場分布”的實驗中.
(1)當他在通電螺線管四周不同位置擺放多枚小磁針,最后靜止在如圖所示位置.則通電螺線管外部的磁場與 條形[=D]磁體的磁場相似.
(2)當他改變通電螺線管中電流方向后,發(fā)現周 圍每個小磁針轉動 180 ]度角后重新靜止下來.
23. (2019,貴陽) 小明在探究“怎樣產生感應電流”的實驗中,用導線將金屬棒、開關、靈敏電流計連接成如圖所示的電路.請你參與探究并回答下列問題:
(1)懸掛金屬棒靜置于U形磁鐵的磁場中,此時 兩極正對區(qū)域磁感線的箭頭方向是豎直向 下 (選填
20、“上”或“下”) .
(2)靈敏電流計的作用是用來檢測 感應電流 的.若閉合開關后并未發(fā)現電流計指針偏轉,經檢查器材均完好,各器材間連接無誤,那么接下來你認為最應該關注的器材是 金屬棒 .
(3)小明認為是原來磁鐵的磁性太弱所致,他提岀更換磁性更強的磁鐵,就在他移動原磁鐵時,你發(fā)現電流計的指針出現了晃動,你認為接下來最應該做什么來找到讓電流計指針偏轉的原因 使金屬棒沿水平方向快速切割磁感線運動 僅寫出最應該進行的一步操作)
(4)就根據上述探究過程,小明就說:“我們找到產生感應電流的秘密了!”此時你對小明的“成果發(fā)布”作何評價? 不合理的,因為只做了一次實驗,得出的結論具有偶然性,不
21、具有普遍性,應該用不同種類的金屬棒,還要使金屬棒朝各個方向運動 .
24. (2018,昆明) 在探究“電動機為什么會轉動”的實驗中:
(1)我們首先想到的是磁體間發(fā)生相互作用是因為一個磁體放在了另一個磁體的磁場中,那么通電導體周圍也存在 磁場 ,磁體會對通電導體產生力的作用嗎?
(2)如圖所示,將一根導體ab置于蹄形磁鐵的兩極之間,未閉合開關前,導體 靜止 ,閉合開關后,導體 轉動 ,說明磁場對 通電 導體有力的作用.
(3)斷開開關,將圖中磁鐵的N、S極對調,再閉合開關,會發(fā)現導體ab的運動方向與對調前的運動方向 相反 ,說明通電導體在磁場中的受力方向與 磁場方向 有關.
22、(4)斷開開關,將圖中電源的正、負極對調,再閉合開關,會發(fā)現導體ab的運動方向與對調前的運動方向 相反 ,說明通電導體在磁場中的受力方向與 電流方向 有關.
(5)如果同時改變磁場方向和電流方向, 不能 (選填“能”或“不能”)確定受力方向與磁場方向或電流方向是否有關.
1. (2019,山西) 小明把帶鐵芯的螺線管、電源、導線和開關組成電路,固定在泡沫板上,讓它漂浮在水面,制作指南針.如圖所示,該指南針的南極(S)應標在泡沫板的 ( D )
A.a處 B.b處 C.c處 D.d處
2. (2019,杭州) 如圖所示,幾個完全相同的條形磁體疊放在水平桌面上,
23、關于比較甲、乙兩圖中桌面受到的壓力大小,下列說法正確的是 ( C ])
A.甲圖中桌面受到的壓力比乙圖大
B.乙圖中桌面受到的壓力比甲圖大
C.兩圖中桌面受到的壓力相等
D.無法確定
3. (2019,濰坊改編) 如圖所示,用絕緣細線分別將ab、cd水平懸掛,置于磁場方向豎直的蹄形磁鐵間,兩銅棒間用柔軟的細長導線連接成閉合回路.下列說法中正確的是 ( B )
A.豎直上下移動ab,閉合回路abcd中有電流產生
B.左右移動ab,cd將會運動
C.ab左右移動的方向,對cd受力方向無影響
D.僅調換右側蹄形磁鐵上下磁極,對cd所受磁場作用力的方向沒有影響
4. (2019,黃石)釀酒坊里的發(fā)酵罐配有笨重的密封罩,為了方便操作,設計了一個杠桿和電磁鐵組合系統(tǒng)來升降密封罩,如圖所示.電磁鐵的工作原理是電流的磁效應,該現象最早是由__奧斯特__ (選填“法拉第”“奧斯特”或“安培”)發(fā)現的.裝置通電后,電磁鐵上端為_N__ (選填“N”或“S”)極.若密封罩被提起并懸掛于空中,不計銜鐵、杠桿的質量,左側電磁吸力應__大于__ (選填“大于”“等于”或“小于”)密封罩的重力,若提不起,則應將滑動變阻器滑片向__左_ (選填“左”或“右”)滑動.