中考物理专题复习—《电磁》考点分类梳理、典例解析与强化练习
展开中考物理专题复习—《电磁》考点分类梳理与典例解析
一、考点提示
考点1 磁场及磁感线 | |
【知识解读】 | 磁体周围存在磁场，它是客观存在的，具有一定的方向，磁场中某点放一小磁针，当小磁针静止时N极指的方向就是该点的磁场方向。 磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线，实际上并不存在。磁感线具有如下特点： （1）磁感线有方向，磁感线上任何一点的方向就是该点的磁场方向； （2）磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱。磁铁两极处磁感线最密，表明其两极处磁场最强； （3）磁感线是闭合的曲线，磁体周围每条磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极；在磁体的内部，磁感线是从南极指向北极。 （4）磁体周围的任何两条磁感线都不会相交。 |
【考查形式】 | 关于磁场方向、磁感线方向的理解是重点内容，但考查形式很多，题型多以选择、填空、作图为主，一般难度不会太大。 |
考点2 通电螺线管的磁场及安培定则的应用 | |
【知识解读】 | 1．通电螺线管周围的磁场和条形磁铁周围的磁场相似，它的磁场方向与线圈的绕法和电流的方向有关。 2．安培定则：该定则是用来判断通电螺线管磁场的极性，即用右手握螺线管，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。 |
【考查形式】 | 考查重点放在应用安培定则判定通电螺线管周围的磁场方向和电流方向，以及螺线管绕线的画法，常常以作图的形式出现，熟练掌握安培定则的用法是解题的关键。 |
考点3 电磁铁及其特点 | |
【知识解读】 | 电磁铁是把通电螺线管内部插入铁芯制成的。电磁铁的铁芯由软铁制成，铁芯被磁化后使电磁铁的磁性大大增强。 电磁铁磁性的有无可以通过电流的通断来控制；电磁铁的极性可以通过电流的方向来控制；电磁铁磁性的强弱可以通过电流的大小或匝数的多少来控制。 |
【考查形式】 | 有关电磁铁的考查在中考中出现的几率较高，集中在对电磁铁的工作原理和电磁铁的特点的考查，考查题型有填空、选择、作图、简答、实验等多种形式，往往与实际应用相联系，应该引起同学们的重视。 |
考点4 电磁继电器 | |
【知识解读】 | 电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。它的优点是通过控制低电压、弱电流电路的通断，来控制高电压、强电流电路的通断。 |
【考查形式】 | 电磁继电器的工作原理及控制过程是考查的重点，考查形式以作图、填空、选择为主。在分析时，通常从自动控制的元件或装置开始，按照以下思路：控制元件或开关处于什么状态→控制电路的通断→电磁铁有无磁性→是否吸引衔铁→工作电路的通断。 |
考点5 电动机及其原理 | |
【知识解读】 | 电动机的原理：通电线圈在磁场中受力转动。 电动机的转速大小与电流的大小和磁场的强弱有关，电流越大，磁场越强，电动机的转速越快。直流电动机的转动方向与电流方向和磁感线方向有关。 |
【考查形式】 | 有关该知识点的考查，出现频率最高的是电动机的原理图，其次是磁场对电流的作用、通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁感线方向的关系，考查形式以选择题为主，有时也从能量的角度进行考查。 |
考点6 电磁感应和发电机 | |
【知识解读】 | 电磁感应现象是由英国物理学家法拉第经过10年的探索发现的。感应电流的产生条件是“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动”，感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向有关，也与磁感线方向有关。 发电机的原理是利用电磁感应现象制成的。伴随的能量转化是机械能转化为电能。 |
【考查形式】 | 在中考试题中，考查最多的是发电机和电动机原理的区别，另外，电磁感应现象发生的条件、感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向的关系也是中考的主要内容，考查题型以填空、选择、实验探究为主。 |
二、经典题例
例1 根据通电螺线管周围存在磁场（如图所示）的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的。下图中符合他假说的模型是（ ）
【解析】地磁的N极在地理的南极附近，S极在地理的北极附近。如果地磁场真由环形电流引起的话，那么整个地球就相当于一个大通电螺线管（建模的思想），通电螺线管的N、S极与电流方向之间的关系，可用右手定则来判断，不难得出电流将沿纬线由东向西流。
答案：A
例2 在学习了电和磁的知识后．小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验。他找了一枚缝衣针．在“吸铁石”上擦了几下，然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平，结果发现静止后针尖总是指向南方，这说明缝衣针已经键磁化成了一枚小磁针。
为验证奥斯特实验，小杰把通电的台灯(60W)导线移到缝衣针的下方，并靠近缝衣针平行放置．结果发现缝衣针并未发生偏转。带着疑问，小杰在科学课堂上与大家展开讨论．结果出现了两种不同观点。这时．老师让小杰用两节干电池(3v)和一段电阻丝(15Ω)重新做这个实验．结果缝表针发生了偏转。
（1）磁化后．这枚缝衣针的针尖是＿＿＿＿极。(填“S”或“N”)
（2）在课堂实验中，电阻丝中通过的电流大小为＿＿＿安。
(3)下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点，通过小杰的课堂实验可以否定的是＿＿＿(填“A”或“B”)。
A．台灯线内有两根导线，且电流方向相反,产生的磁性相互抵消
B．台灯线内电流太小,产生的磁场太弱，不足以让小磁针偏转
【解析】被磁化的缝衣针就相当于小磁针，针尖指南，说明针尖被磁化为南极；电源电压除以电阻丝的阻值就得到电阻丝中的电流0.2A，小于台灯线中的电流，故可以否定B。
答案：（1）S （2）0.2 （3）B
例3 如图所示是某同学连接的电铃电路，开关闭合后，电路中始终有电流，但电铃只响一声就不再响了，原因是（ ）
A．电磁铁始终没有磁性
B．衔铁没有向下运动
C．衔铁一直被电磁铁吸着不能回弹
D．电池正、负极接反了
【解析】 出现这种现象的根本原因是电路设计存在弊病，如图所示的电路被接通后，电磁铁一直通电有磁性，衔铁一直被电磁铁吸着不能弹回，小锤只击打铃碗一次。
合理的电路设计如图所示，接通电源后，电磁铁有了磁性，把衔铁吸下来，敲击铃碗发声，但同时由于钎铁与螺钉分离，电路被切断，电磁铁失去了磁性，弹簧片的弹力又将衔铁拉上去，电磁铁所在的电路又被接通，又有了磁性，于是又将衔铁吸下来，敲击铃碗发声……这样铃声不断。
答案：C
例5 在研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关时，小华和小明从实验室选取了匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，并先后将这两个电磁铁接入电路中，如图所示。
闭合开关S后用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P重复了多次实验，记录如下：
线圈匝数 | 50 | 100 | ||||
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流表示数／A | 1.0 | 1.3 | 1.6 | 1.0 | 1.3 | 2.0 |
吸引大头针的最多数目／枚 | 5 | 8 | 10 | 10 | 16 | 25 |
（1）实验中他们是通过电磁铁＿＿＿＿＿＿＿＿来判定其磁性强弱的。
（2）分析第1、2、3次的实验记录，可得出结论： ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）分析第1、4次和2、5次的实验记录，可得出结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【解析】电磁铁的磁性越强，吸引大头针的数目也越多；运用控制变量的思想分析，第1、2、3次的线圈匝数相同，随着电流的增加，吸引的大头针数目也越多，说明电磁铁的磁性也增强了；而第1、4次和2、5次实验，电流是相同的，匝数越多的情况，吸引的大头针数目也越多，说明增加匝数也可以使电磁铁的磁性增强。
答案：（1）吸引大头针的最多数目
（2）线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3）电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
例6 在安装直流电动机模型的实验中，小杰同学按照教材的要求安装了一台如图所示的直流电动机模型。安装完毕，闭合开关后，线圈顺时针方向转动，则能使线圈逆时针方向转动的做法是（ ）
A．减小一节电池
B．把电源和磁铁的两极同时对调
C．增加一节电池
C．把电源两极对调
【解析】 选项A、C改变了电池的节数，相当于改变了电流的大小，影响了电动机的转速，却没有改变转动的方向；选项B电流和磁感线的方向同时改变，则电动机的转动方向不发生改变；选项D只改变了电流的方向，所以电动机的转动方向发生改变。
答案 D
例7 如图所示，abcd是一个“U”型金属导轨，pq是一根金属棒，可以在金属导轨上滑动。金属导轨处于一个蹄形磁铁中，一重物通过定滑轮的细绳与金属棒相连，整个装置置于水平桌面上并处于静止状态。当重物开始下落且pq在磁场内运动的过程中（ ）
A．回路中有电流，此过程电能转化为机械能
B．回路中无电流，此过程电能转化为机械能
C．回路中有电流，此过程机械能转化为电能
D．回路中无电流，此过程机械能转化为电能
【解析】由于重物开始下落且pq在磁场内运动过程中，pq是adpq回路中的一部分导体做切割磁感线运动，所以符合感应电流产生的条件，因此回路中有电流；在重物下落过程中，重物的重力势能变小，转化为电路中的电能。
答案：C
三、强化练习
1．如图所示电路，当开关闭合时，通电螺线管的c端是＿＿＿＿极，当滑动变阻器的滑片P从a向b端移动时，通电螺线管的磁性变＿＿＿＿。
2．如图所示是通电螺线管的局部电路，并已知螺线管的右端是N极，左端 是S极，那么图中的电流表右接线柱应是＿＿＿接线柱，左接线柱应是＿＿＿接线柱。
3．如图所示，甲、乙均为外形相同的钢棒，当乙从甲的左端沿水平方向向右移动时，若两端间吸引力的大小不变，则＿＿＿棒有磁性；若两端间吸引力先由大变小，然后由小变大，则＿＿＿＿棒有磁性。
4．做如图所示的小实验，用手快速拨动风扇叶片，带动转子转动，这时发现小灯泡发光，微风电扇居然变成了“发电机”！该实验说明了磁能够产生＿＿＿，在此现象中，＿＿＿＿能转化为电能。
5．对以下有关磁现象的说法中，正确的是（ ）
A．磁体周围存在着磁感线
B．磁感线是真实存在的
C．同名磁极互相吸引
D．指南针能指南北是受地磁场的作用
6．如图所示，当闭合开关S，且将滑动变阻器滑片P向左移动时，图中的电磁铁（ ）
A．a端是N极，磁性增强
B．b端是N极，磁性增强
C．a端是S极，磁性减弱
D．b端是S极，磁性减弱
7．如图，能反映电动机工作原理的是（ ）
8．在图中根据小磁针静止时的位置，标出磁体的磁极及其磁感线方向。
9．通电螺线管左侧有一静止的小磁针，如图所示，根据图中通电螺线管中电流的方向，标出小磁针的N极。
10．两螺线管之间有一小磁针，如图所示，请将两个螺线管上的绕线与电源连接起来，使开关S闭合时小磁针静止不动。
11．科学研究经常需要猜想与假设。合理的猜想与假设不是主观臆测，它叫伴随着理性的分析和科学的思想，并有待进一步的实验检验。
（1）19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已经认识到：温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后地球正面与背面的温度差，于是提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的。若规定地磁场N极与S极在地球表面的连线称为“磁子午线“（如图所示），则安培假设中的电流方向应该是（ ）
A．由西向东垂直磁子午线
B．由东向西垂直磁子午线
C．由南向北沿磁子午线
D．由北向南沿磁子午线
（2）和物理学家们一样，在初中物理的科学探究中，我们经常要根据自己的经验和已有的知识进行猜想与假设，对某种物理现象作出试探性的解释。回顾你的物理学习历程，列举一个自己经历合理猜想并继而通过实验得到成功验证的学习案例，要求写出猜想的内容和依据，并简要说明实验验证的过程。
参考答案
1． S 弱
2．正 负
3．乙 甲
4．电 机械能
5． D
6． A
7． C
8．如图所示
9．如图所示
10．如图所示
11．（1）B
（2）本题为开放题，答案合理、叙述正确即可
