中考物理一轮复习讲练测第18讲—电与磁（思维导图+考点精讲+例题精析）（2份，原卷版+解析版）

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一、思维导图
考点精讲
考点1 磁现象 磁场
1. 磁现象：
（1）磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质（吸铁性）的性质叫磁性。
（2）磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。
（3）磁体的分类：
①形状：条形磁体、蹄形磁体、针形磁体；
②来源：天然磁体（磁铁矿石）、人造磁体；
③保持磁性的时间长短：硬磁体（永磁体）、软磁体。
（4）磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁极在磁体的两端。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。
（5）磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南（叫南极，用S表示），另一个磁极指北（叫北极，用N表示）。无论磁体被摔碎成几块，每一块都有两个磁极。
（6）磁极间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。（若两个物体互相吸引，则有两种可能：①一个物体有磁性，另一个物体无磁性，但含有钢铁、钴、镍一类物质；②两个物体都有磁性，且异名磁极相对。）
（7）磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。
钢和软铁都能被磁化：软铁被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料；钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以钢是制造永磁体的好材料。
2. 磁场：
（1）磁场：磁体周围的空间存在着磁场。
（2）磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
（3）磁场的方向：把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向。磁场中的不同位置，一般来说磁场方向不同。
（4）磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。
3. 地磁场：
地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫做地磁场。
地磁场的北极在地理南极附近；地磁场的南极在地理北极附近。
小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。
地理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有偏离（地磁偏角），世界上最早记述这一现象的人是我国宋代的学者沈括。（《梦溪笔谈》）
【拓展】1.对磁感线的认识
①磁感线是假想的，不是真实存在的．
②磁感线可以表示磁场的强弱，其密集处磁场较强，稀疏处磁场较弱．
③磁感线布满磁体周围的所有空间，并且磁感线不交叉．
④磁感线上任意一点的切线方向与该点的磁场方向一致．
⑥在磁体的内部，磁感线从磁体的S极指向磁体的N极，在磁体的外部则相反，从而形成闭合的曲线．
2.不同磁极间的磁感线
异名磁极间 同名磁极间（N） 同名磁极间（S）
考点2 电生磁
1. 奥斯特实验：
最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。
奥斯特实验：

对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有磁场；
对比甲图、丙图，可以说明：磁场的方向跟电流的方向有关。
2. 通电螺线管的磁场：
通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
3. 安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
考点3 电磁铁 电磁继电器
1. 电磁铁：
（1）定义：插有铁芯的通电螺线管。
（2）特点：
①电磁铁的磁性有无可由通断电控制，通电有磁性，断电无磁性；
②电磁铁磁极极性可由电流方向控制；
③影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数、：电磁铁的电流越大，它的磁性越强；电流一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，它的磁性越强。
2. 电磁继电器：
电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。
电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
电磁继电器的结构：电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。
3. 扬声器：
扬声器是将电信号转化成声信号的装置，它由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。
扬声器的工作原理：线圈通过如图下所示电流时，受到磁体吸引而向左运动；当线圈通过方向相反的电流时，受到磁体排斥而向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振动，带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
考点4 电动机
1. 磁场对通电导线的作用：
（1）通电导体在磁场里受到力的作用。力的方向跟磁感线方向垂直，跟电流方向垂直；
（2）通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。（当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，力的方向也随之改变；当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。）
（3）当通电导线与磁感线垂直时，磁场对通电导线的力最大；当通电导线与磁感线平行时，磁场对通电导线没有力的作用。
2. 电动机：
电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的，是将电能转化为机械能的装置。
电动机是由转子和定子两部分组成的。
换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中电流的方向，使线圈连续转动。
改变电动机转动方向的方法：改变电流方向（交换电压接线）或改变磁感线方向（对调磁极）。
提高电动机转速的方法：增加线圈匝数、增加磁体磁性、增大电流。
考点5 磁生电
1. 电磁感应现象：
英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
内容：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。（当导体运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，感应电流的方向也随之改变；当导体运动方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。）
2. 发电机：
发电机是根据电磁感应现象制成的，是将机械能转化为电能的装置。
发电机是由定子和转子两部分组成的。
从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。（DC）
电流方向周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电。（AC）
在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。
我国供生产和生活用的交流电，电压是220V，频率是50Hz，周期是0.02s，即1s内有50个周期，交流电的方向每周期改变2次，所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。
3种电磁现象的辨识及相关应用
三、例题精析
1．如图所示，线圈通电后，受磁场力作用将开始顺时针旋转。如果线圈是固定的，磁体可以绕线圈旋转，则线圈通电后，磁体将（ ）

A．开始顺时针旋转B．开始逆时针旋转
C．保持静止D．以上三种情况都有可能
2．在科学晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是（ ）

A．甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器B．推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C．乙线圈随之摆动时机械能转化为电能D．乙线圈摆动的原理是电磁感应现象
3．下列有关电磁感应现象的说法正确的是（ ）

A．电磁感应现象是英国物理学家安培首先发现的
B．探究电磁感应现象应选用图甲所示的装置进行实验
C．闭合电路的一部分导体在磁场中运动就会产生感应电流
D．利用电磁感应现象可以制成电动机，实现机械能转化为电能
4．如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为 ______极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变 ______（选填“亮”或“暗”）。

5．如图所示是一种环保型手电筒，这种手电筒不用化学电池作为电源。使用时只要将它来回摇晃，就能发光，并且来回摇晃得越快，手电筒发光越强。这种手电筒所产生得电能是根据_____现象获得的，其能量转化是_____能转化成电能。

6．小明同学用硬纸板和大头针制作底座，把两根缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，就制作成了一个如图所示的指南针，指南针能指地理的南北极，是因为受到了______的作用。该指南针静止后，针尖指南方，则针尖是指南针的______（选填“N”或“S”）极。

7．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，下图中甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。

（1）实验中判断电磁铁磁性强弱的方法是______；这一方法体现了“转换法”的思想；
（2）比较图乙和图______可知：线圈数相同时，电磁铁的电流越大磁性越强；
（3）根据实验情况，你还能得出什么实验结论？______；该实验结论可由图______验证；
（4）如下图，闭合开关，通过滑动变阻器改变同一线圈中的电流大小，当滑片P向______移动，会发现电磁铁吸引大头针的数目变少；

（5）如下图，实验中采用串联的方式是为了控制______不变，探究电磁铁的磁性强弱与______的关系；

（6）将下图中滑动变阻器滑片移至中点，吸引大头针；然后将铁钉抽离，用通电螺线管吸引大头针，发现吸引大头针数目______，这就说明了铁芯具有______的作用。

8．利用图所示的装置进行电与磁的相关实验。
（1）①若利用该装置探究“通电导体在磁场中受力”，应将开关的接线柱1与_______（选填“2”或“3”）接通。其中_______（选填“扬声器”或“动圈式话筒”）工作过程与该原理相同。为使观察到的现象更明显，导体ab应选择_______（选填“空心铜管”或“实心铜棒”）；
②为使悬挂的导体ab运动速度加快，可将滑动变阻器向_______（选填“左移”或“右移”）或改用磁场_______（选填“更强”或“更弱”）的磁体.
（2）将开关反方向闭合，利用该装置探究“产生感应电流的条件”：

①让悬挂的导体ab在图所示位置沿竖直方向上下运动，灵敏电流计指针_______（选填“会”或“不会”）发生偏转；
②保持磁体不动，若导体ab水平向右运动，灵敏电流计指针向左偏转；若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可以_______（填字母）；
A．将磁体的磁极对调，导体ab向左运动；
B．保持磁体不动，导体ab向左运动；
③为使灵敏电流计的指针偏转角度更大，可以_______（写出一种方法即可）。
9．小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示）内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率500W。问：
（1）小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入5kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作16min将水加热到40℃，此加热过程中水吸收的热量是多少？
（2）加热系统加热时的热效率是多少？
（3）当小明家的实际电压是198V时，加热电阻工作的实际功率是多少？（加热电阻阻值不随温度变化而变化）
（4）足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？

10．某展览厅为保护展品，在屋顶采用光敏材料设计了调光天窗，当外界光照较强时，启动电动卷帘适时调整进光量；当外界光照较弱时，自动启动节能灯泡予以补光。调光天窗的电路原理如图所示，控制电路电源电压U1=12V，工作电路电源电压U2=220V，R2为定值电阻，P为电磁铁，其线圈电阻约10Ω，当电流达到60mA时刚好能吸合衔铁，使电动卷帘工作。R1为光敏电阻，其阻值与光照强度之间的关系如下表所示。

(1)工作电路中的L代表安装在展厅内的20盏“220V 10W”的节能灯，这些灯同时正常发光4小时，耗电多少千瓦时?
(2)当外界光照强度达到1.0cd时，电动卷帘便开始工作，R2的阻值是多少?
(3)当电阻R2消耗的电功率为0.7W时，外界光照强度是多少?
(4)为了节能，需要在光照强度更弱时才能启动节能灯照明，请结合公式说明如何更换电阻R2?

11．梅雨季节，湿衣服久晾不干，令人烦恼。小明同学设计出一款自动控制“干衣神器”，可使得衣服快速变干，电路图如图甲所示。控制电路电源电压恒为6V不变，工作电路电压为220V交流电，热敏电阻Rx的电阻值随温度的变化关系如图乙所示，定值电阻R0的阻值为120Ω，电磁继电器线圈电阻不计，闭合开关S当温度等于、低于60℃时，机器吹热风；当温度高于60℃时，机器吹冷风。受控电路吹热风时功率为120W，吹冷风时功率为20W。求：
(1)衔铁被吸下时，线圈中的最小电流；
(2)电热丝工作5min放出的热量；
(3)电热丝的阻值。

实验
奥斯特实验
电磁感应实验
磁场对电流的作用实验
探究电磁铁磁性强弱的实验
原理图
工作
原理
电流的
磁效应
电磁感应
通电导体在磁场中受力而运动
电流的
磁效应
能的
转化
/
机械 能→ 电 能
电 能→ 机械 能
/
影响
因素
磁场的方向与电流的方向有关
感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关
导体受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关
电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数有关
主要
应用
电磁铁、电磁继电器、电话的听
筒等
发电机、动圈式话筒等
电动机
电磁继电器、电磁起重机等
光照强度E/cd
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
光敏电阻R1/Ω
120
90
70
58
48
40