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2023年新课标下中考物理一轮单元复习讲练考(全国通用)
第二十单元 电与磁
专题58 电与磁单元知识点讲解与典型题解析
新课标对单元考点要求
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。了解电磁铁在生产生活中
的应用。
3.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,并知道力的方向与哪些因素有关。
4.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。
单元知识思维导图
单元考点知识讲解考点1:磁现象
1.磁体:具有磁性(具有吸引铁、钴、镍等物质的性质)的物体。
2.磁极:磁体上磁性最强的部分。磁体有两个磁极,分别叫南极(S极)和北极(N极)。
3.磁极间相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
4.如果让磁体在水平位置上自由转动,静止时总是一端指南,一端指北。指南的一端叫南极(S极),指
北的一端叫北极(N极)。
考点2:磁场
1.定义:磁体周围存在的一种特殊物质。磁场是真实存在的。
2.基本性质:对放入其中的磁体有力的作用。
3.方向判定:在磁场中的某一点放入小磁针,小磁针静止时北极所指的方向即为该点的磁场方向。
4.磁感线:用来描述磁场强弱和方向的曲线。磁感线不是真实存在的。
注意:磁场的描述——磁感线
从磁场的物质性、方向和磁感线的特点、常见磁体磁感线的分布、地磁场的特点五个维度进行把握是解决
问题的关键:
(1)磁场的物质性:磁场是真实存在的看不见摸不着的物质,它的存在可通过其基本性质来体现;
(2)磁场的方向:任一点磁场方向跟放在该点小磁针静止时北极指向一致;
(3)磁感线的特点:在磁体外部,磁感线从北极出发回到南极;磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁极处
磁感线最密;
(4)地球本身是一个巨大的磁体,地磁场的形状与条形磁体相似;地磁的北极在地理南极附近,地磁的
南极在地理北极附近;我国宋代的沈括最早发现了磁偏角。
注意:磁感线是为了形象描述磁场而引入的假想曲线,并不真实存在,属于建立的物理模型;磁场中任何
一点的方向都具有唯一性,故任何两条磁感线都不相交。
考点3:电流的磁效应
1.奥斯特实验
(1)该现象在1820年被丹麦物理学家奥斯特发现。
(2)表明通电导线周围存在磁场,电流周围磁场方向跟电流方向有关。
2.通电螺线管
(1)通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似。
(2)它两端的磁极跟电流方向有关,可以用安培定则判定。
3.安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线
管的N极。
4.电磁铁(1)构成:通电螺线管和里面的铁芯。
(2)影响磁性强弱的因素
a.同一个电磁铁,电流越大,磁性越强。
b.当电流相同螺线管外形一样时,线圈的匝数越多,磁性越强。
c.通电螺线管中有铁芯比无铁芯时磁性强。
(3)优点:电磁铁磁性的有无、强弱及磁场的方向可分别由电流的有无、大小及方向来控制。
(4)应用:电磁继电器。
注意:电磁铁的应用——电磁继电器
(1)首先要分清控制电路和工作电路;
(2)分析步骤:分析当电磁铁无磁性时,观察衔铁上的动触点与哪个静触点连接,进而明确工作电路的
初始工作状态;然后再分析当电磁铁有磁性时,观察衔铁上的动触点又与哪个静触点连接,进而明确工作
电路的末工作状态;
注意:对于“报警器”类工作电路,务必明确控制电路通电或断电的控制方法,从而明确电磁铁磁性有无。
考点4:磁场对电流的作用
1.作用:通电导线在磁场中会受到力的作用。
2.力的方向:跟磁感线方向和电流方向有关。
3.说明: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。
4.能的转化:电能转化为机械能。
5.应用:直流电动机
(1)构造:由磁极、线圈、换向器和电刷组成。
(2)工作原理:利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理工作的。
考点5:电磁感应
1.现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中有电流产生,这种现象叫做电磁感
应,产生的电流叫做感应电流。
2.感应电流的方向:跟切割磁感线的方向和磁场方向有关。
3.能的转化:将机械能转化为电能。
4.应用:发电机
(1)构造:主要由线圈、磁极、换向器和电刷组成。
(2)工作原理:利用了电磁感应来工作的。
单元考点解题规律总结一、电磁作图问题思路
1.已知电源的正负极、线圈绕法,判断小磁针的N、S极。
(1)首先根据电源的正、负极画出通电螺线管的绕线中的电流方向;
(2)利用安培定则确定通电螺线管的N、S极并标注;
(3)最后根据磁极间的相互作用断定小磁针的N、S极。
2.已知小磁针的N、S极、线圈绕法,判断电源的正、负极。
(1)根据小磁针的N、S极,利用磁极间的相互作用先确定通电螺线管的N、S极;
(2)然后利用安培定则判定通电螺线管上的电流方向并用箭头标出;
(3)最后根据电源外部电流的流向确定电源的正、负极。3.已知小磁针的N、S极、电源正负极,画螺线
管的绕线。
(1)首先根据小磁针的N、S极指向,利用磁体间的相互作用规律确定通电螺线管的N、S极并标注出;
(2)利用安培定则确定通电螺线管中的电流方向,并在螺线管上试着画出一条“S”型或反“S”型绕线;
(3)然后结合电源外部电流流向定位螺线管的绕线形状是“S”型还是反“S”型,并在螺线管上等距地
画出美观的绕线。
二、磁场对电流的作用及应用
从磁场对电流的作用原理入手,然后顺藤摸瓜领悟相关核心要素:
(1)原理:通电导体产生的磁场与磁体相互作用使通电导体运动;
(2)能量的转化:电能转化为机械能;
(3)通电导体受力方向的决定因素:磁感线的方向与电流方向;
(4)生活中的应用实例:电动机、扬声器等。
注意:对于电动机还要掌握以下要点:①工作原理:通电线圈在磁场中受力转动;②平衡位置:线圈平面
与磁感线垂直的位置;③换向器的作用:
对于直流电动机,线圈每转过平衡位置就自动改变电流的方向。
三、电磁感应及应用
从磁生电的条件为突破口逐一领悟核心要素:
1.产生感应电流的条件:(1)闭合电路;(2)导体在磁场中做切割磁感线运动(正切、斜切都可以);
(3)切割磁感线运动的导体只能是闭合电路的一部分,三者缺一不可。
2.能量的转化:机械能转化为电能;
3.感应电流的方向决定因素:导体切割磁感线的方向和磁感线的方向;
4.增大感应电流的方法:一是增加磁场的磁性,二是加快运动的速度;
5.生活中的应用实例:发电机、动圈式话筒等。
注意:①区分发电机与电动机的关键是看外部电路有无电源,有电源是电动机,无电源是发电机。
②我国交流电的频率为50Hz,周期为 0.02s,即每秒钟电流的方向改变 100 次.
四、电与磁的实验处理方法
1.探究通电螺线管的磁场(1)从螺线管磁场显示的方法及极性的判断方法及影响因素方面入手选择合理的器材;明确操作要领;
(2)观察实验现象得出正确结论:通电螺线管的外部磁场与条形磁铁的磁场相似;极性遵循安培定则。
2.探究影响电磁铁的磁性强弱的因素
(1)首先从已有知识写出影响电磁铁磁性的因素:电流的大小与线圈的匝数;
(2)根据影响因素选择合理的器材,明确显示电磁铁磁性强弱的方法,然后利用控制变量法设计实验方
案;(3)最后根据实验现象得出结论。注意:实验结论要强调”在xxxx相同时”前提条件.
3.探究磁场对电流的作用
(1)首先根据磁场对电流的作用选择合理的实验器材;
(2)利用控制变量法和转化法设计方案研究通电导体受力方向跟电流方向和磁场方向的关系;
(3)最后分析实验现象得出结论。
4.探究电磁感应现象
(1)首先根据已有知识写出“感应电流产生的条件”和感应电流方向的决定因素;
(2)然后根据感应电流产生的条件和感应电流决定因素选择实验器材,利用控制变量法和转化法设计实
验方案;
(3)最后分析实验现象得出结论。
考点1:磁现象
【例题1】 (2022广州)放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示,三个小磁针的N极和一个小磁针
的S极被涂黑,则S极被涂黑的小磁针是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【例题2】如图所示,在两个靠得较近的小车上分别放一块磁体甲和乙,松手后( )
A. 由于甲先对乙施加了斥力,然后乙再对甲施加斥力,所以乙先向右运动
B. 由于甲、乙两磁体间存在相互作用的引力,所以甲、乙相互靠近
C. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对平衡力
D. 甲对乙的斥力与乙对甲的斥力是一对相互作用力
考点2:磁场
【例题3】(2022湖南株洲)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______。
【例题4】(2022广西桂林)如图所示,小磁针在条形磁铁的作用下处于静止状态,请标出小磁针的N极
和条形磁铁磁感线的方向。
【例题5】(2021北京)在探究通电螺线管的磁场特点时,通电螺线管在某状态下的两个实验现象如图所
示,其中小磁针(黑色一端为N极)静止时的指向情况如图甲所示。铁屑静止时的分布情况如图乙所示。
选项图中能正确用磁感线描述这两个实验现象的是( )
A. B. C. D.
考点3:电流的磁效应
【例题6】(2022广西北部湾)如图所示,通电螺线管周围存在磁场,M是某一磁感线上的一点,小磁针
静止在磁场中,则M点的磁场方向及小磁针的左端极性分别是( )A. 向左 N极 B. 向右 N极
C. 向左 S极 D. 向右 S极
【例题7】(2022安徽)将小磁针放置在通电螺线管右侧,小磁针静止时,其 极的指向如图所示。由此
可知电流是从___________(选填“A”或“ B ”)端流入螺线管的。
【例题8】(2022江苏泰州)如图,请根据磁感线的方向,标出静止小磁针的N极和电源的正极。
【例题9】(2022湖北十堰)某小区因暴雨引起车库积水,部分车辆被淹,小明看到新闻后,设计了如图
所示的车库积水自动报警器,如图是该报警器原理图,金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处,
若车库积水水面到达 _____处(选填“A”或“B”)时,_____(选填“绿”或“红”)灯发光报警,此
时电磁铁的上端是 _____极(选填“N”或“S”)。
考点4:磁场对电流的作用
【例题10】(2022江苏扬州)下列四幅图中,能说明微型电扇工作原理的是( )A. B.
C. D.
【例题11】(2022海南)《海南自由贸易港建设总体方案》明确提出,海南将围绕新能源汽车、智能汽车
等行业来壮大先进制造业。如图所示为海马7X-E智能纯电动MPV汽车,实现该车智能化的集成电路主要
材料是______(选填“半导体”或“超导体”),电动机转动是因为通电导体在______中受到力的作用。
考点5:电磁感应
【例题12】(2022湖南益阳)下列设备中利用电磁感应原理工作的是( )
A. 白炽灯泡 B. 电风扇 C. 发电机 D. 洗衣机
【例题13】(2022湖北十堰)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。
【例题14】(2022江苏泰州)如图甲所示是一款新式手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动电筒时,灯泡就能发光图乙所示的四个实验中能反映其工作原理的是( )
A. B. C. D.
【例题15】(2022广西河池)学习电磁感应现象后,小昌同学想进一步探究感应电流的大小跟哪些因素有
关。他使用如图所示的装置,让导体棒 在U形磁铁中做切割磁感线运动而产生感应电流,记录的实验
数据如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
磁场强弱(磁铁个数) 1个 1个 1个 2个 3个
导体切割磁感线速度 慢速 中速 快速 慢速 慢速
电流计指针偏转格数 1格 2.5格 4格 2格 3格
(1)比较1、2、3三组数据,可以探究感应电流的大小与导体切割磁感线速度的关系。当磁场强弱一定时,
导体切割磁感线速度越________,感应电流越大;
的
(2)比较________三组数据,可以探究感应电流 大小与磁场强弱的关系。当导体棒切割磁感线速度一
定时,磁场越________,感应电流越大。