中考物理一轮复习讲与练第14讲《从指南针到磁浮列车》（含答案）

这是一份中考物理一轮复习讲与练第14讲《从指南针到磁浮列车》（含答案），共16页。试卷主要包含了磁现象，电磁铁通电后具有磁性的原理，滑动变阻器的作用，磁极间的相互作用规律，安培定则的应用等内容，欢迎下载使用。
第十四讲　从指南针到磁浮列车,中考考点清单　磁现象1．磁现象 磁性物体能够吸引__铁__、钴、镍一类物质(吸铁性)的性质叫磁性磁体具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和__指向__性磁体的分类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。无论磁体被摔碎成几块，每一块都有__两个__磁极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)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)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【易错警示】1.我们可以根据磁体的吸铁性、指向性和磁极间的相互作用规律判断磁体具有磁性。 2．甲乙两根钢条相互靠近时，若二者相互吸引，不能断定二者原来都具有磁性；若二者相互排斥，能断定二者都具有磁性。 2．磁场和磁感线 磁场磁体周围有一种看不见的__物质__，叫做磁场  基本性质磁场对放入其中的磁体产生力的作用；磁极间的相互作用是通过__磁场__而发生的  方向规定在磁场中的某一点，小磁针静止时__N__极所指的方向就是该磁场的方向  磁感线定义在磁场中画一些有方向的曲线，可以方便、形象地描述磁场，这就是磁感线方向磁感线上任何一点的磁场方向都跟该点的__北极__方向一致 磁感线,分布,认识,①磁感线实际是不存在的；②磁体外部磁感线从__N__极出来，回到__S__极；③磁感线是封闭的曲线，立体地分布在磁体周围，任何两条磁感线不相交；④磁感线的疏密程度表示磁场的强弱；⑤用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型【易错警示】1.磁感线不是客观存在的，磁场是客观存在的，不能说磁场是由磁感线组成的。2．磁感线的疏密程度代表磁场的强弱，磁感线分布越密集的地方，其磁场越强。3．磁场中某一点的小磁针静止时北极的指向与该点的磁感线的方向相同。 　通电螺线管的极性和电流方向的判定(高频考点)1．已知电流方向判断螺线管的磁极2．已知磁感线方向或通电螺线管的N、S极，判定螺线管中电流的方向3．根据通电螺线管的N、S极以及电源的正负极，判断螺线管的绕线方式　电磁铁(高频考点) 特性通电产生__磁性__，断电磁性__消失__原理铁芯被磁化，产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场，使磁场加强实验探究课题电磁铁的磁性强弱与什么因素有关探究方法①控制变量法；②实验中通过观察__吸引大头针的多少__来显示电磁铁磁性的强弱，即“转换法”影响因素①电流的__大小__；②线圈匝数的__多少__；③有无__铁芯__得出结论同一电磁铁电流__越大__，磁性越强；电流一定时，线圈匝数__越多__，磁性越强【知识归纳】螺线管插软铁芯，大大增强是磁性，强弱有无可控制，南北极向能调整，影响强弱三因素，铁芯、电流和匝数。 【考点拓展】1.铁芯采用铁棒是因为铁棒为软磁体材料，螺线管通电时，产生的磁场将铁棒磁化，被磁化后的铁芯的磁场与原通电螺线管的磁场方向相同，使原来的磁场得到加强，断电后螺线管失去磁性，软铁棒也随即失去磁性。2．软铁容易被磁化，磁性也容易消失，而钢具有长期保持磁性的性质，被磁化后磁性不易消失，成为永磁体，所以电磁铁用软铁而不用钢做铁芯。3．电磁铁既可以做成条形的也可以做成蹄形的(U形)，在生产技术和生活中常用的电磁铁大都是做成U形的，使它的两个磁极同时吸引物体，吸引力更强。  　电磁继电器的组成、原理和应用 概念电磁继电器是利用__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__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__电路组成作用利用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路。正因如此，电磁继电器可以：__远距离操纵__、自动控制、安全报警等【易错警示】1.电磁继电器中的控制电路的主体是电磁铁，其磁性的有、无决定着工作电路是否会工作。2．电磁铁磁性的有无由控制电路的开关通、断来决定，分析此类问题的顺序是：控制电路→电磁铁→工作电路。 　电动机为什么会转动 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直流电动机概念电动机是根据__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__能的装置结构直流电动机由两部分组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。能够转动的部分叫做转子，固定不动的叫做定子，电动机工作时，转子在定子中飞快的转动工作原理通电线圈在磁场中受力转动换向器的作用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、增大电流能的转化电能转化为机械能　电能的产生1．(1)电池是一种把其他形式的能转化为__电__能的装置，电池提供的是直流电。(2)常见的电池有干电池、蓄电池和太阳能电池等，其中干电池和蓄电池属于化学电池，是生活中最常用的电池，它将__化学__能转化为__电__能；干电池可直接使用而蓄电池要预先充电，把__电__能转化为__化学__能储存在电池内，使用时再把__化学__能转化为__电__能；太阳能电池是把__太阳__能转化为__电__能的装置。2．发电机 发电方式能量来源能量转化过程火力发电__煤、石油__燃料的化学能⇨水和水蒸气的__内能__⇨发电机转子的__机械能__⇨电能水力发电__水__水的机械能⇨水轮机的__机械能__⇨发电机转子的机械能⇨电能核能发电__铀原子核裂变__核能⇨水和蒸汽的__内能__⇨发电机转子的__机械能__⇨电能【易错警示】1.一节二号电池和一节五号电池、七号电池的电压相同，都是1.5 V。2．废弃的化学电池随便丢弃会污染环境，破坏生态，所以废弃的化学电池要集中分类处理。 　电磁感应现象(高频考点) 实验 装置器材磁铁、灵敏电流计、开关、导体棒、导线实验现象①导体AB左右运动时，电流计的指针__会发生__偏转；②改变导体运动方向或磁场方向，电流表指针的偏转方向__发生改变__探究结论闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流；感应电流的方向与__导体运动__方向和__磁场方向__有关实际应用在电磁感应现象中，__机械__能转化为电能，利用此原理制成了__发电__机；应用：动圈式话筒、录音机放音头等【易错警示】1.产生感应电流的条件；(1)电路必须是闭合的，否则因为电路断路无法形成电流；(2)导体必须是部分导体，如果整个电路都处在均匀的磁场中，不会产生电流；(3)导体的运动必须是切割磁感线运动，垂直切割、斜向切割都可以，如果导体运动的方向与磁感线的方向平行，不会产生感应电流。2．在电磁感应现象中，若导体的运动方向和磁感线方向都变为和原来相反，则感应电流的方向不变。 　电动机与发电机的比较(高频考点) 类型直流电动机交流发电机原理图原理__通电线圈在磁场中受力转动__(磁场对电流的作用)__电磁感应现象__构造转子、定子、有换向器无铜滑环转子、定子、有铜滑环无换向器部件作用换向器由两个铜制半环构成，作用是当线圈转过__平衡位置__时，及时改变线圈中的__电流方向__，使线圈连续__转动__交流发电机的线圈两端各接一个铜制圆环，铜滑环随线圈一起转动，将线圈中产生的电流传输给外部能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能在电路中作用消耗电能，实质为__用电器__提供电压，实质为一个__电源__区分关键因电而动，电路中有电源因动生电，电路中无电源【考点拓展】电磁感应和磁场对电流的作用与区别 区别项目电磁感应磁场对电流的作用实验装置图现象原因闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动通电导线(线圈)在磁场中结果产生感应电流受到力的作用(运动、转动)能量转换机械能→电能电能→机械能力的性质外力磁场力导体中的电流 因电磁感应而产生由电源供给主要应用发电机电动机 　电能的输送1．输电过程：如图所示2．根据焦耳定律，电流通过导线要__发热__，由于远距离输送电能，导线较长，因此导线电阻__较大__，所以导线上由于__电热__损失的电能较大。由Q＝I2Rt可知，若电流减小为原来的1,n，则在相同的时间内产生的热量减小为原来的________，可见减小输电电流__是减少电能损失的有效办法。【易错警示】1.变压器是利用电磁感应原理制成，它只能改变交流电的电压，不能改变直流电的电压。2．减小远距离输电中的能量损失的方法是：减小输电线中的电流和减小输电线的电阻。   ,中考重难点突破　磁现象(近三年未考)【例1】(泰安中考)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【解析】地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示；地理上的南极是地磁的北极，故①②正确，③④错误。【答案】A1.(播州一模)如图所示，是广泛地应用于生产、生活的干簧管。下列关于干簧管的说法中正确的是(　A　)A．制作干簧管的金属簧片属于磁性材料B．簧片被磁化后A端是N极C．簧片被磁化后B端是S极D．干簧管是根据同名磁极相互吸引的原理制成的　电流的磁场、电磁铁、电磁继电器(近三年未考)【例2】(安徽中考)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【解析】AB.由于右端是电源的正极，所以电流从右端流入，故据安培定则可知，该螺线管的左端是N极，右端是S极，所以磁感线的方向应该从左向右，故通电螺线管外A点的磁场方向向右，故A错误，B正确；C.滑片向左移动，接入电路的电阻变小，故电路的电流变大，磁性变强，故C错误；D.据上面的分析可知，该螺线管的右端是S极，所以小磁针的左端应该是N极，故N极的指向沿水平向左，故D错误。【答案】B2.(2013遵义中考)如图所示，图中已画出了通电螺线管的一条磁感线和静止在螺线管上方的小磁针，请在图中标出已画磁感线的方向和小磁针的N极。3．(聊城中考)如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后，下列判断正确的是(　D　)A．通电螺线管的左端为N极B．小磁针一直保持静止C．小磁针的S极向右转动D．通电螺线管外A点的磁场方向向左　磁场对通电导体的作用　电动机(三年一考)【例3】(红花岗校级二模)如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。关于电流表，下列说法正确的是(　　　)A．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向会改变B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能C．该电流表是利用电磁感应原理工作的D．线圈中电流大小变化时，其所受磁场力大小永远相同【解析】据上面的分析可知，电流表是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的；A.改变线圈中的电流方向，其转动方向会发生改变，故A正确；B.线圈中有电流通过时，电能转化为机械能和内能；故B错误；C.通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，故C错误；D.电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大；故D错误。【答案】A4.(2011遵义中考)如图所示，通电线圈在磁场中发生扭转，说明__磁场__对通电导线有力的作用。利用这个原理可以制作__电动机__(选填“电动机”或“发电机”)。,(第4题图)　　　　,(第5题图)5．(绥阳中考模拟)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(　D　)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　电磁感应　发电机(三年二考)【例4】(湄潭二模)POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机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。下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是(　　　) A　　　　　B  C　　D  【解析】POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象。A.如图电路中有电源，是通电线圈在磁场中受力运动，选项错误。B.如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象，选项正确。C.如图反映电流周围存在着磁场。选项错误。D.如图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动，选项错误。【答案】B6.(2016遵义中考)物理知识在生活中应用非常广泛，下列事例中都是利用电磁感应原理工作的是(　A　)①来回摇晃手摇式电筒，使磁体在线圈中运动，小灯泡就能发光；②对着动圈式话筒说话，声音带动线圈在磁场中运动，产生变化的电流；③将带有磁条的银行卡在POS机中的线圈中刷一下，POS机便通过产生的电流读出银行卡的信息；④动圈式扬声器的线圈中通过变化的电流时，线圈在磁场力的作用下，带动纸盆振动发出声音。A．①②③  B．②③④  C．①③④  D．①②④     ,中考实验突破　探究影响电磁铁磁性强弱的因素(近三年未考)命题点：1．电磁铁磁性强弱的判断(转换法)：通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性的强弱。2．控制变量法的应用：(1)控制线圈匝数不变，探究磁性与电流大小的关系，即用同一个电磁铁进行实验，并用滑动变阻器改变电流大小。(2)控制电流不变，探究磁性与线圈匝数的关系，要选择匝数不同的电磁铁(铁芯相同)串联进行实验。3．实验结论：线圈匝数一定时，通过电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。4．电磁铁通电后具有磁性的原理(电流的磁效应)。5．磁场的基本性质(能够吸引铁、钴、镍等物质)。6．滑动变阻器的作用(改变电路中电流大小)。7．磁极间的相互作用规律。8．安培定则的应用。【例1】(播州校级中考模拟)为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组用滑动变阻器的电阻丝(表面涂有绝缘漆)在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其他实验器材做了如图所示的实验。　　　　　　根据b、c、d中观察到的情况，完成下面填空：(1)通过观察电磁铁________的不同，来判断它磁性强弱不同。(2)通过比较________两种情况，可以知道通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。(3)小聪通过比较d中甲、乙两个电磁铁，得到结论：外形结构相同的电磁铁，通过相同的电流时，线圈匝数越多，磁性越强。你认为________(选填“合理”或“不合理”)，理由是____________________________。【解析】(1)电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针越多，电磁铁的磁性越强。(2)探究电流的大小与磁性关系时，应控制匝数相同，电流不同，故应选择bc两图。(3)探究线圈匝数与磁性强弱的关系时，应控制电流相同；由图可知，该电路为并联电路，由于无法知道每条电路的电流关系，不能根据匝数来判定磁性的强弱，故是不合理的。【答案】(1)吸引大头针的多少；(2)bc；(3)不合理；没有控制电流相等　探究感应电流的条件(近三年未考)命题点：1．感应电流的产生及方向：通过灵敏电流计指针的偏转感知感应电流的有无，若指针右偏，则电流从正接线柱流入，若左偏，则反之。2．感应电流产生的条件：闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动。3．若产生的感应电流小，实验现象不明显应采取的措施是：改选磁性强的磁体、切割磁感线时保持垂直且尽量快速、改用导线制成的线圈代替单根导线。4．实验中改变磁场方向的目的是：研究感应电流的方向和磁场方向的关系。5．实验方法：(1)转化法(通过电流表指针的偏转判断是否产生感应电流)(2)控制变量法①在探究感应电流的方向是否与导体的运动方向有关时(控制磁场方向不变)②在探究感应电流的方向是否与磁场方向有关时(控制导体运动的方向不变)6．能的转化：机械能→电能7．实验结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流，感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关。实验拓展：为了验证产生感应电流的大小是否与导体切割磁感线运动速度有关系时，应让磁场方向和导体运动方向一定，进行多次实验，得出结论。【例2】(余庆一模)如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接，组成电路。(1)实验中，我们通过____________________________来判断电路中是否产生感应电流；通过____________________________来判断感应电流的方向。(2)闭合开关，让导体ab在磁场中上下运动，发现电流表的指针________；让导体ab静止，磁铁水平向右运动，则电流表的指针________。(均选填“偏转”或“不偏转”)(3)实验过程中，某些同学按图中方法进行操作时，实验现象不太明显，请你分别从实验装置和操作过程两方面各提出一条改进的措施。实验装置方面：______________________________；操作过程方面：______________________________。(4)该实验中发生的能量转化情况是____________________________________________。【解析】(1)在该实验中，是否有感应电流的产生是通过灵敏电流表的指针是否偏转来体现的，若灵敏电流表的指针发生偏转，就说明产生了感应电流；同时还可以通过指针偏转的方向判断电流的方向；(2)闭合开关，让导体ab在磁场中上下运动，由导体的运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，所以灵敏电流表的指针不偏转；让导体ab静止，磁铁水平向右运动，以磁铁为参照物，导体是运动的，即导体也在做切割磁感线运动，则会产生感应电流，电流表的指针偏转。(3)灵敏电流表指针偏转不明显，是感应电流太弱，从装置上的改进方法：可以换用磁性更强的磁铁、可以换用匝数更多的线圈、可以换用量程更小的小量程电流表；从操作角度改进：可以加快导体的移动速度，即使导体切割磁感线运动的速度更快；(4)电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，利用电磁感应现象制成了发电机。【答案】(1)灵敏电流表的指针是否偏转；指针偏转的方向；(2)不偏转；偏转；(3)换用磁性更强的磁铁；加快导体移动的速度；(4)机械能转化为电能请完成精练本第51页作业