第20讲 磁与电-2023年中考物理【热点·重点·难点】专练（全国通用）

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一、磁现象1.磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。它的吸引能力最强的两个部位，叫磁极。能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）。2.磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。磁极间的相互作用是通过磁场作用的。3.用一些带箭头的曲线来描述小磁针在磁场中的排列情况，这样的曲线叫磁场线。磁感线上任何一点的切线方向表示该点磁场的方向，曲线分布的疏密程度表示磁场的强弱。磁感线不是真实存在的。4.地球是一个大磁体。它的地理南极是地磁的北极，地理北极是地磁的南极。但是地理南北极与地磁南北极并不是重合的，有一定的偏差。
2023年中考物理重难点突破
【例1】如图是我国古代发明的指南针—司南，能指示南北方向。因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的 极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为通电导体周围存在 。  【分析】指南针受到地磁场作用，静止时它的南极指向地磁场的北极，地磁场北极在地理南极附近。指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，说明指南针受到磁场作用，说明通电导体周围存在磁场。 【答案】南  磁场 
【突破】1.电荷的种类与电极的种类：电荷分正电荷（+）、负电荷（—）；磁极分磁北极（N）、磁南极（S）。2.磁体吸引的是含铁、钴、镍元素的磁性物质；电荷吸引的是一切轻小物体。3.磁感线的方向：从磁北极发出进入磁南极；磁场力的方向：该点小磁针静止时北极所指的方向或磁感线切线的方向。
二、通电螺线管的磁场1.奥斯特发现：电流周围存在着磁场。2.判断通电螺线管极性与电流方向的关系（安培定则）：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
【例2】（2022济宁）如图是小明按时间顺序梳理的电与磁相关知识结构图，请你补充完整。①　 　；②　 　。【分析】奥斯特最早发现电流的周围存在磁场，揭示了电流的磁效应。法拉第发现了电磁感应现象，并发明了第一台发电机。【答案】奥斯特 电磁感应【突破】注意区分奥斯特和法拉第的发现。奥斯特发现的是通电导体周围存在着磁场，首先揭示了磁与电的联系；法拉第发现的是利用磁产生电流的条件。
三、电磁铁与电磁继电器1.带铁芯的螺线管叫做电磁铁。2.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，采用了控制变量法和转换法（将磁性的强弱转换为电磁铁吸引铁钉或大头针的数量，数量越大，磁性越强）。结论：（1）当线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越强，电磁铁的磁性越强；（2）当通过电磁铁的电流一定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；（3）当线圈的匝数和通过的电流大小相同时，有铁芯比无铁芯时电磁铁的磁性强。
3.继电器：利用一个回路中的电流控制另一个回路中电流的装置。主要应用在自动控制、低压控制高压中。电磁继电器的工作原理： 控制电路中电源A闭合，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引下来，衔铁上的触点接通工作电路，电动机工作。电源A断开，电磁铁磁性消失，在弹簧的作用下，触点与工作电路脱离，电动机停止工作。电磁继电器在远程控制和自动控制中被广泛应用。
【例3】（2022德阳）如图所示，开关S闭合，根据通电螺线管周围的磁感线分布判断直流电源的左端为 　 　（选填“正极”或“负极”）；弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，弹簧测力计示数 　 　（选填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”）。
【分析】根据安培定则，伸出右手，使右手大拇指指示通电螺线管的N极（左端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，即电流是从螺线管的右端流入的，左端流出，所以电源的左端为负极，右端为正极。磁性材料是指铁、钴、镍等物质，铜不是磁性材料，不能与通电螺线管周围的磁场发生力的作用，故弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，弹簧测力计示数一直不变。【答案】负极 一直不变【突破】解这里题目，需要与电学知识结合起来分析，灵活运用知识。注意磁体的磁性，两极最强，中间最弱。
四、电磁感应现象1.法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律。2.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，所产生的电流叫做感应电流。感应电流的方向与导体的运动方向及磁场方向有关。感应电流的大小与磁场的强弱、线圈的匝数、运动的速度有关。3.发电机、变压器、动圈式话筒等都是利用电磁感应原理工作的。
【例4】（2022张家界）下列实验与动圈式话筒工作原理对应的是（　　）A． B． C． D．
【分析】动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。A.探究的是电磁铁磁性大小的因素，是电流的磁效应，A错。B.是探究电磁感应现象的装置图，B正确。C.是探究电流的磁效应的装置图，C错。D.是探究通电导体在磁场中受力运动的原理图，D错。【答案】B【突破】1.产生感应电流的条件：闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。2.注意三个关键词：（1）“闭合”：没有构成回路的电路是不会有电流的；（2）“一部分”：全部电路都在磁场中做运动也不符合条件；（3）“切割”：运动方向与磁感线不平行不是指导体的运动方向一定要与磁感线垂直。
五、磁场对电流的作用1.通电导体在磁场中受力的作用。力的方向与磁场和电流的方向有关。力的大小与磁场的强弱、电流的强弱、线圈的匝数有关。2.电动机就是利用磁场对电流的作用工作的。
【例5】（2022襄阳）设计如图所示的实验，主要是为了探究下列哪个物理原理（　　）A．发电机 B．电动机C．通电螺线管 D．电磁继电器【分析】观察题干中的图可知：该实验中有电源，是通电导体在磁场中受到力的作用，是电动机原理图。B正确。【答案】B
【突破】 四个易混实验
1.株洲时代大道两旁的路灯杆上装有风力发电机，下列装置能反映其基本原理的是(    )A B C D
2.（2022永州）在螺线管附近放一小磁针，静止时小磁针位置如图所示。闭合开关S时，小磁针发生旋转，关于通电螺线管的N极及小磁针旋转方向描述正确的是（　　）A．通电螺线管的左侧是N极，小磁针顺时针旋转B．通电螺线管的左侧是N极，小磁针逆时针旋转C．通电螺线管的右侧是N极，小磁针顺时针旋转D．通电螺线管的右侧是N极，小磁针逆时针旋转
3.（2022湘潭）我国高铁采用了能量回收制动方式：列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把机械能转化为电能进行回收。以下与其工作原理相同的是（　　） A B C D
4.（2022丹东）如图所示，风车可以带动发电机发电。下列四幅图中能揭示发电机工作原理的是(    )A B C D
5.（2022柳州）如图所示的手压式手电筒，通过按压手柄，电筒内线圈做切割器感线运动，能使电简发光。这种发电利用了（　　）A．尖端放电 B．电磁感应 C．摩擦起电 D．电流热效应
6.（2022成都）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。利用此原理，人们制造了（ ）A.电磁铁 B.电热器 C.电动机 D.发电机
7.（2022阜新）刷卡消费时，人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就能产生感应电流，便可读出磁条上的信息。下列四幅图中与刷卡机原理相同的是（　　） A B C D
8.（2022成都）为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，图是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的 （选填“用电器”、“电源”或“开关”)。夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性 ，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。
9.如图所示，在探究产生感应电流条件的实验中，把马蹄型磁铁竖直放置在水平桌面上。闭合开关，当导体AB （竖直/水平）运动时，回路中有感应电流；当磁铁沿平行于AB的方向运动时，回路中 感应电流。
10.（2022十堰）在“探究什么情况下磁可以生电”实验中，小华做了甲、乙、丙三次实验。实验中通过观察 来判断电路中是否产生感应电流，如图的三次实验中， （选填“甲”“乙”或“丙”）图中有感应电流产生。 （选填“电动机”或“发电机”）应用了这一原理。
11.（2021枣庄）学习了电磁感应现象后，小雨同学还想进一步探究感应电流的大小与哪些因素有关。他使用的装置如图所示：铁块E、F上绕有导线并与开关，滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。（线框abcd在铁块E、F上方，实验过程中线框不扭转）（猜想与假设）小雨做出了如下猜想：A.感应电流的大小与磁场的强弱有关B.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。（设计与进行实验）进行多次实验，每次实验
（1）小雨探究猜想A的设计思路如下：改变电磁铁的_ 保持线框沿竖直向下穿过电磁铁磁场的速度相等，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数；（2）要探究猜想B，实验时应保持电磁铁 不变，改变线框切割磁感线的速度进行多次实验，分别记下每次实验中灵敏电流计指针偏转的格数。实验数据记录如右表所示；