中考复习人教版物理第14讲电和磁.docx
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中考复习人教版物理第14讲电和磁
第十四讲电和磁
1.备考双基梳理：
（1）课标点击：
电和磁
新课标
旧课标
课标要求
（1）通过实验认识磁场。
知道地磁场。
（2）通过实验，了解电流周围存在磁场。
探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。
（3）通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。
（4）通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
了解电磁感应在生产、生活中的应用。
（1）通过实验，探究通电螺线管外部磁场的方向。
（2）通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场的方向都有关系。
（3）通过实验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
新课标解读
知道磁极间相互作用，感知物质的磁性和磁化现象。
通过观察实验现象认识磁极及磁极之间的相互作用。
会运用磁极及其相互作用规律解释简单的磁现象。
通过实验知道磁体周围存在磁场，知道地球周围存在磁场，知道地磁的南、北极。
通过实验，了解电流周围存在磁场，通电螺线管的磁场与条形磁体的相似。
经历探究影响电磁铁磁性强弱的因素，体会控制变量的方法。
通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场的方向都有关系。
通过实验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
了解发电机的结构和工作原理。
了解动圈式话筒的结构和原理。
了解电磁感应在生产、生活中应用的事例。
（2）基础回顾：
2．核心考点精讲
（1）重难点突破：
1．判断磁场的方向
判断磁场方向时，几个方向应结合理解：
①放在磁场中的小磁针静止时，N极所指的方向规定为磁场的方向；②在磁体外部，磁场的方向总是从N极出发指向S极；③磁场中某点的磁场方向为该点关于磁感线的切线方向。
2．有人把磁现象总结为“五磁一作用”，关系为：
五磁以磁体为核心。
磁体都有两个磁极，磁极的磁性最强，中间几乎没有磁性；磁体周围存在着看不见、摸不着的物质——磁场，磁体间的相互作用就是通过磁场发生的，因为磁场对放入其中的磁体能产生力的作用；使没有磁性的物体获得磁性的过程称作磁化，磁化的过程就是非磁体产生磁场的过程。
磁体对铁、钴、镍等的吸引作用就是磁化的过程。
3．磁感线
（1）概念：
为了形象地描述磁场，在物理学中，用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来，这些曲线就是磁感线。
（2）方向：
为了让磁感线能反映磁场的方向，我们把磁感线上都标有方向，并且磁感线的方向就是磁场方向。
（3）特点：
①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极。
（北出南入）；②磁感线是有方向的，磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致；③磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱，越密越强，反之越弱。
④磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相交。
（4）画法：
4．安培定则
通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来判断。
如图所示，用右手握住螺线管，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。
应用安培定则的时候，要明确定则中的拇指和弯曲的四指分别表示什么。
对于螺线管的绕制方向，要求会看图，能根据图分析电流的方向。
当图形是画在纸上的，由于手不能直接握住螺线管，就给判定带来了困难。
此时可按下述的方法进行判断：
①为了便于想象，可以手握一支钢笔或纸筒来与图形对照；②标出螺线管能看到的一面导线的电流方向，伸开右掌，掌心握住表示螺线管的钢笔或纸筒，让弯曲的四指与电流的方向一致；③此时拇指的指向就是螺线管的北极方向。
5．电磁感应和磁场对电流的作用的区别
区别
电磁感应
磁场对电流的作用
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
通电导体（线圈）在磁场中
结果
产生感应电流
受到力的作用（运动、转动）
能量转化
机械能转化为电能
电能转化为机械能
力的性质
外力
磁场力
导体中的电流
应感应而产生
由电源供给
主要应用
发电机
电动机
6．电动机和发电机
电动机
发电机
构造
图示
原理
通电导线在磁场中要受到力的作用
电磁感应现象
结构
转子：
线圈和换向器
定子：
磁体和电刷
转子：
线圈和铜环定子：
磁体和电刷
（实际生产中常采用线圈不动、磁极旋转的方式发电）
能量
把电能转化为机械能
把机械能转化为电能
其他
换向器的作用：
每当线圈刚转过平衡位置时，换向器自动改变线圈中电流的方向。
线圈在磁场中转动一转，感应电流的方向改变两次。
（照明电的频率50Hz表示线圈转50转/秒，电流方向改变100次/秒）
7．探究实验
实验装置
实验解读
实例强化
实验注意事项：
①实验时，电路短暂接通后断开，即触接；②导线应沿南北方向水平放置。
实验结论：
①通电导线的周围存在磁场；②电流的磁场的方向与电流的方向有关。
实验注意事项：
①利用控制变量法和转换法进行探究；②铁钉选用软铁材料，通电时有磁性，断电时磁性马上消失；③实验时用滑动变阻器改变电流的大小。
实验探究过程：
保持电磁铁匝数不变，电磁铁内有铁钉，改变电流的大小，可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系；②保持电磁铁电流大小不变，电磁铁内有铁钉，改变匝数的多少，可以探究电磁铁磁性强弱与匝数多少的关系；
保持电磁铁匝数和电流的大小不变，改变电磁铁内铁钉的有无，可以探究电磁铁磁性强弱与有无铁钉的关系；
实验中应加一个滑动变阻器，起到保护电路的作用。
为了使实验现象明显，
要使用磁性强的磁体；
金属棒的质量要小；
电路中电流尽量大一些。
实验结论：
①通电导体在磁场中受到力的作用而运动；②通电导体的受力方向跟电流方向和磁场的方向有关。
在探究通电导体的受力方向跟电流方向和磁场的方向之间关系时，要采用控制变量法和转换法。
为了使实验现象明显：
是增强磁体磁性；
是用线圈代替导线，让线圈的一边在磁场中运动；
使用灵敏度高的电流表。
实验结论：
①闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时产生电流；②利用控制变量法和转换法对实验进行拓展探究，探究感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。
（2）易错点透析：
①对磁场和磁感线的认识。
磁场是客观存在的，而磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场方向和分布而引入的假想曲线，实际上是不存在的。
②地磁南北极和地理南北极的关系。
错误理解为地磁场的南北极跟地理的南北极相同。
正确理解为地磁场的南极在地理北极附近，地磁场的北极在地理南极附近。
③电与磁之间的联系。
错误认识法拉第第一次揭示了电与磁之间的联系，正确理解为奥斯特第一次揭示了电与磁之间的联系，法拉第首先发现了电磁感应现象。
④安培定则错用左手判定，应该是用右手握住通电螺线管，四指弯曲指向电流的方向，大拇指所指的一端就是通电螺线管的N极。
⑤电动机与发电机的原理区别。
电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动，是电生磁的应用；发电机的原理是电磁感应现象，是磁生电的应用。
3．命题思路探究
命题点一考查磁体、磁极、磁极间作用规律
命题解读该考点的主要特点是涉及到的磁现象的概念比较多，因此学习时要注意理解，分清各个基本概念。
主考主要围绕磁场的方向、基本性质、磁极间相互作用规律、磁感线的分布及特点等，题型主要以填空、选择和作图为主，分值一般在2～3分之间。
典例1（2014•广州）以下描述两个磁极间的磁感线分布图中，正确的是（）
【解析】在磁体的外部，磁感线从磁体的北极出来，回到南极，并且异名磁极相互吸引，它们的磁感线可以结合在一起，同名磁极相互排除，它们的磁感线相互分开，所以A、B、D错误，C正确。
【答案】选C。
命题点二电流的磁场
命题解读本类型题目的考点集中在奥斯特实验和通电螺线管，对这些内容的考查主要以选择、作图和探究题为主，特别是利用安培定则判断通电螺线管的极性和电流方向之间的关系又是中考中的重点内容。
典例2（2014•重庆）科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程．丹麦物理学家___________首先发现了电流周围存在则磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系．小郭同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置，如图所示．当开关S接___________（选填“a”或“b”）点时，电磁铁的A端是N极。
【解析】本题考查了奥斯特实验的发现者和安培定则的应用，应用安培定则不但可以由电流方向判断磁极方向，也可由磁极方向判断电流的方向．
①奥斯特把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上方，小磁针发生偏转，说明受到磁力作用，实验表明电流周围存在磁场。
②从图可知，电磁铁的A端是N极，B端是S极，用右手握住电磁铁，大拇指指向N极，则四指指向电磁铁线圈中的电流方向，则电流从电磁铁的A端流进，从B端流出，由此可知，A端应接电源的正极，B端接电源的负极，所以，开关S应当接a点。
【答案】
故本题答案为：
奥斯特；a．
命题点三对影响电磁铁磁性强弱因素的考查
命题解读本考点主要考查利用实验探究电磁铁磁性强弱的决定因素及电磁铁在实际生活中的应用，这就要求学生能熟练掌握电磁铁的结构及决定因素，同时还要掌握好其工作过程。
此类题多以探究题为主。
典例3为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：
电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：
通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
猜想C：
外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。
图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它_____________的不同；
（2）通过比较_________两种情况，可以验证猜想A是正确的；
（3）通过比较_________两种情况，可以验证猜想B是正确的；
（4）通过比较d中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充_________的条件。
【解析】
（1）电磁铁磁性强弱不能直接用眼睛观察，而是通过吸引大头针的多少来反映，电磁铁磁性越强，吸引的大头针越多，所以用电磁铁吸引大头针的多少表示电磁铁磁性强弱。
（2）在电流大小和线圈匝数一定时，有铁芯磁性强。
a图中，开关断开，电路中无电流，电磁铁无磁性。
b、c、d中电路是通路，电磁铁有磁性，电磁铁吸引大头针。
所以比较a和b（或a和c或a和d）可以说明电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。
（3）在线圈匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越强。
b和c线圈匝数相同，铁芯相同，c图滑动变阻器连入电路的电阻小，电流大，电磁铁的磁性强，吸引的大头针多。
所以通过比较b和c两种情况，可以验证猜想B是正确的。
（4）在电流大小和铁芯一定时，线圈匝数越多，磁性越强。
d中甲、乙两电磁铁串联，电流相同，铁芯相同，甲的匝数多，吸引的大头针越多，磁性越强。
所以猜想C中应补充的条件是：
电流相等。
【答案】
本题答案为：
（1）磁性强弱；
（2）a、b；（3）b、c；（4）电流相等时。
命题点四磁场对电流的作用
命题解读新课标要求通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流及磁场的方向都有关系。
了解电动机的结构和工作原理。
在中考中，该考点主要考查导线在磁场中的作用及电动机的工作原理，题型主要以填空、选择及实验探究题的形式出现。
典例4为了探究电动机为什么会转动，小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机（如图示）他用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮将线圈放在支架上，磁体放在线圈下方闭合开关，用于轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。
（1）要想改变线圈的转动方向，小明可采用的措施是：
________________、_________________；（写出两点）
（2）开关闭合后，如果电动机不转，可能的原因是：
________________、__________________。
（写出两点）
3）小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置，他还需要的主要器材是__________________，并在虚线框内画出实验电路图（电动机用符号m表示）。
解析：
此题主要考查磁场对电流作用，作用力的方向跟导体中的电流方向和磁感线方向有关。
若导体中电流的方向或磁感线的方向有一个改变，则导体的受力方向也随之改变；若上述两个方向同时改变，则导体的受力方向不变；受力的大小与磁性的强弱、电流的大小有关，电流的大小多采用滑动变阻器来改变。
而本题中线圈不动，也就是说所受的力太小甚至无力或阻力太大。
所以可能是磁体的磁性太弱、电流太小或摩擦力太大。
【答案】
本题答案为：
（1）改变磁场方向、改变电流方向；
（2）接线柱接触不良、磁铁的磁性不够强、线圈匝数太少、电池的电压不够、转轴处粗糙（任选两个）；（3）滑动变阻器，电路图如右示。
命题点五电磁感应现象的探究及应用
命题解读新课标要求通过实验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
了解发电机的结构和工作原理。
了解动圈式话筒的结构和原理。
了解电磁感应在生产、生活中应用的事例。
本考点是电学中的重点，主要考查电磁感应现象的探究及发电机的工作原理，题目多以选择题、填空题和实验探究题的形式出现，难度一般中档左右。
典例4（2014•淮安）在“探究感应电流产生条件”的实验中小明将观察到的现象记录在下表中：
电路
导体AB在磁场中的运动情况
电流表G指针的偏转方向
闭合
静止
不偏转
向右切割磁感线
向右偏
向左切割磁感线
向左偏
不切割磁感线
不偏转
断开
静止
不偏转
沿任意方向运动
不偏转
根据上述现象，回答下列问题：
（1）___________（选填“闭合”或“不闭合”）电路的一部分导体在磁场中做___________运动时，导体中就会产生感应电流，感应电流的方向与____________方向有关。
（2）感应电流产生的过程是将___________能转化为___________能的过程。
（3）请举一例说明该现象在实际中的应用___________。
解析：
（1）根据记录的现象可知，当开关断开时，无论导体如何运动都不产生感应电流，因为电流表的指针没有发生偏转；当开关闭合时，导体静止不会产生感应电流；也不是每次导体运动都会产生感应电流，只有导体做切割磁感线运动时才会产生感应电流。
将以上情况综合起来，就会得到：
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
根据闭合电路的导体在磁场中向左运动和向右运动电流表指针偏转的方向不同，可以确定感应电流的方向与导体的运动方向有关。
（2）图示的实验现象是电磁感应现象，在电磁感应现象中机械能转化为电能。
（3）电磁感应现象的应用是制成了发电机。
【答案】
本题答案为：
（1）闭合；切割磁感线；导体运动；
（2）机械；电；（3）发电机。
4．优化考题集训：
小题精练
一、填空题
1．（2014•东营）我国上海市龙阳路至浦东机场的磁悬浮列车最高速度达431km/h，磁悬浮列车是利用___________（填“同名”或“异名”）磁极的相互排斥来实现列车悬浮的，悬浮的目的是________________。
2．（2014•内江）在磁体的周围存在着磁场，为了形象直观地描述磁场而引入___________，在它上面的任何一点的切线方向表示该点的磁场方向，它分布的密疏程度表示磁场的___________．
3．（2014•宿迁）科学家正在研究、开发和平利用核聚变产生的能量，目前还处于实验阶段，该实验需要强磁场，而天然磁体无法满足此实验要求，科学家尝试利用___________周围存在的磁场来达到目的。
你认为可以通过___________增强磁场的强度（写出一条即可）。
4．（2014•绥化）如图所示，通电螺线管上方有一静止的小磁针，请根据图中通电螺线管的磁感线方向，判断小磁针的左侧为________极，A为电源的________极．
5．（2014•莱芜）当你唱卡拉OK时，要用到话筒（麦克风）．话筒的种类有很多，下图是动圈式话筒构造示意图．当你对着话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的__________，经放大后，通过扬声器还原成声音．动圈式话筒能把声信号转变成电信号，利用的原理是__________。
6．（2014•荆州）探究电磁感应现象应该选用如图__________（选填“甲”或“乙”）中所示的装置进行实验，根据另一个图中装置进行实验得到的现象和结论，人类制造出了__________（选填“电动机”或“发电机”）。
二、选择题
7．（2014•宜昌）关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是（）
A．铁和铝都能够被磁体吸引
B．磁感线是磁场中真实存在的曲线
C．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
D．磁感线从磁体的S极出来，回到磁体的N极
8．（2014•金华）小金设计了一个如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中（铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极），浮在液面上的线圈就能指示方向了．关于该装置的分析错误的是（）
A．线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B．线圈能够指示方向是因为存在地磁场
C．利用该装置可以判断磁铁的南北极
D．交换铜片和锌片位置不会改变线圈的磁极
9．（2014•株洲）如图所示，当开关S闭合时，通电螺旋管周围的小磁针指向不正确的是（）
A．aB．bC．cD．d
10．．（2014•杭州）如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置．下列措施中能使电磁铁磁性增强的是（）
A．滑片P向右移动，其他条件不变
B．滑片P向左移动，其他条件不变
C．开关S由1扳到2，其他条件不变
D．电源的正负极对调，其他条件不变
11．（2014•保山）关于如图所示的四幅图的分析，正确的是（）
A．根据图（a）装置所示原理可制造电动机
B．根据图（b）装置所示原理可制造发电机
C．图（c）说明电流具有磁效应
D．图（d）中大拇指所指的方向是电流方向
12．（2014•茂名）如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转动．现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（）
A．只改变电流方向
B．只改变电流大小
C．换用磁性更强的磁铁
D．对换磁极同时改变电流方向
13．（2014•菏泽）电磁继电器广泛用于各种自动控制电路中，如图所示是温度自动报警器的原理图，下列说法中错误的是（）
A．温度计可以用酒精温度计
B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C．电磁继电器应用了电流的磁效应
D．电磁继电器是一种电路开关，它可以用一个电路控制另一个电路
14．（2014•哈尔滨）下列设备中利用电磁感应原理工作的是（）
15．（2014•南充）如图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分．它在磁场中按箭头方向运动时，不会产生感应电流的是（）
大题冲关
三、作图题
16．（2014•上海）根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极。
17．（2014•兰州）用铁钉和带有绝缘层的导线自制一个电磁铁，要使铁钉帽那端为N极，画出铁钉上导线的绕法。
（绕线画3至5圈）
四、实验探究题
18．（2014•兰州）探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置．
（1）将磁铁向下插入螺线管时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，这表明____________________。
在这个过程中以磁铁为参照物，螺线管是__________的（选择“静止”、“向上运动”或“向下运动”）；
（2）将磁铁从螺线管中向上拔出，你会观察到灵敏电流计的指针__________（选填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；
（3）通过
（1）、
（2）两步实验，可以得出感应电流的方向与__________有关．
（4）要探究感应电流方向与磁场方向的关系，你设计的实验做法是__________．
19．图（甲）是直流电动机模型（主要部件见文字说明），图（乙）是自制简易电动机模型．现在主要讨论图（乙）简易电动机的制作与操作问题：
（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理，刮漆方法见放大图．按这种方法刮漆，目的是使线圈能够__________，因此这一部位就相当于图（甲）中的__________（填某一部件的名称）。
（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试？
（说出两点即可）
①______________________________；②．______________________________。
（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：
①______________________________；②．______________________________。
五、综合应用题
20．（2014•烟台）如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示．已知继电器的线圈电阻R0＝10Ω，左边电源电压为6V恒定不变．当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
600
550
500
450
420
390
360
330
300
（1）请说明该自动控制装置的工作原理．
（2）计算说明该空调的启动温度是多少？
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？
（4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案．
小题精练参考答案
1．同名；减小车轮与轨道间的摩擦力．
2．磁感线；强弱．
3．电流（通电导体）；增大电流
4．N极；正极
5．电流；电磁感应
6．乙；电动机．
7．C8．D9．D10．B11．C12．A13．A14．D15．C
大题冲关参考答案
16．见图示。
17．见图示。
18．
（1）电路中产生了电流；向上运动；
（2）向右偏转；（3）导体运动方向；（4）保持线圈的位置不动，先将磁铁的一端（N极）向下插入线圈，观察指针的偏转方向；然后对调磁极，用另一端（S极）向下插入线圈，观察指针的偏转方向，比较两次电流表的偏转方向是否相同得出结论．
19．
（1）导电；换向器；
（2）①将线圈拨转一定角度；②增大电源电压（或换一块磁性更强的磁体）；（3）①只改变电流方向；②只改变磁场方向；
20．
（1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路电阻增大，电流减小，空调开始工作．当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制；
（2）该空调的启动温度是25℃；（3）需要再串联30Ω的电阻；（4）可以将左边电源改为可调
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