【中考一轮复习】2023届初三物理学案 专题20 电与磁（原卷版＋解析版）

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新课标对单元知识要求
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。
单元考点解读
考点1 磁现象与磁场
1.磁性：物体吸引铁、镍、钴等物质的性质。
2.磁体：具有磁性的物体叫磁体。它有指向性：指南北。
3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。
① 任何磁体都有两个磁极，一个是北极（N极）；另一个是南极（S极）
② 磁极间的作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
4.磁化：使原来没有磁性的物体带上磁性的过程。
5.磁体周围存在着磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
6.磁场的基本性质：对入其中的磁体产生磁力的作用。
7.磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
8.磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极。（磁感线是不存在的，用虚线表示，且不相交）
9.磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。
10.地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理位置的北极附近。(地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们的交角称磁偏角，这是我国学者：沈括最早记述这一现象）
考点2 电流的磁效应
1.奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场。
2.安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）。
3.安培定则的易记易用：入线见，手正握；入线不见，手反握。大拇指指的一端是北极(N极)。
4.通电螺线管的性质：①通过电流越大，磁性越强；②线圈匝数越多，磁性越强；③插入软铁芯，磁性大大增强；④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
5.电磁铁：内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。
6.电磁铁的特点：①磁性的有无可由电流的通断来控制；②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节；③磁极可由电流方向来改变。
7.电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。它的作用可实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流。还可实现自动控制。
考点3 磁场对电流的作用
1.磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁 力的作用。是由电能转化为机械能。应用是制成电动机。
2.通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感 线方向有关。
3.直流电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力 转动的原理制成的。
考点4 电磁感应
1.电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
2.产生感生电流的条件：①电路必须闭合；②只是电路的一部分导体在磁场中；③这部分导体做切割磁感线运动。
3.感应电流的方向：跟导体运动方向和磁感线方向有关。
4.电磁感应现象中是机械能转化为电能。
5.发电机的原理是根据电磁感应现象制成的。交流发电机主要由定子和转子。
6.交流电：周期性改变电流方向的电流。
7.直流电：电流方向不改变的电流。
单元例题解析
【例题1】（2022黑龙江牡丹江）下列用磁感线描述的磁场方向不正确的是（ ）
A. B. C. D.
【例题2】（2022湖北宜昌）关于如图所示的实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 这是模拟法拉第电磁感应实验的场景
B. 移走小磁针，电流的磁场消失
C. 根据这一现象的原理，制成了电磁铁
D. 将导线断开，小磁针N极将指向地磁场的北极
【例题3】（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4】（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”）。
【例题5】（2022江苏常州）小明把安装完成的直流电动机模型接入如图所示的电路中，闭合开关并调节滑动变阻器，电动机正常转动，若要改变电动机转动方向，下列做法中无效的是（ ）
A. 只对调电源的正、负极
B. 只对调磁体的N、S极
C. 同时对调电源的正、负极和磁体的N、S极
D. 导线①改接G、F点，导线②改接C、E点
【例题6】（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.
电与磁单元核心素养精准达标检测试题
（满分100分，答题时间90分钟）
一、选择题（共10小题，每小题3分，共计30分）
1.（2022海南）我国古代四大发明对世界文明发展做出了重要贡献，其中利用磁性材料特性的
是（ ）
A. 指南针B. 火药
C. 造纸术D. 印刷术
2. （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
3. （2022哈尔滨）如图所示，闭合开关后，下列说法不正确的是（ ）
A. 电铃利用电流热效应工作
B. 电源用来提供电能
C. 导线用来连接电路元件
D. 开关用来控制电流通断
4. （2022湖南益阳）如图所示的螺线管，当闭合开关后，下列判断正确的是（ ）
A. 螺线管的左端为S极
B. 右边小磁针的N极向左偏转
C. 当滑片P右移时，螺线管的磁性会减弱
D. 改变电流方向，通电螺线管的外部磁场方向不会改变
5. （2022齐齐哈尔）对下列有关电和磁的四幅图描述正确的是（ ）
A. 如图甲，由小磁针静止时N极的指向可以判断b端与电源负极连接
B. 如图乙，奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，电流的磁场方向与电流方向无关
C. 如图丙，动圈式话筒与电动机工作原理相同
D. 如图丁，扬声器与发电机工作原理相同
6. （2022江苏南通）如图所示是“探究电动机转动原理”的实验装置，闭合开关后，金属杆向左运动，要使金属杆向右运动，应采取的措施是（ ）
A. 磁场方向不变，改变电流方向
B. 同时改变电流方向和磁场方向
C. 电流大小不变，改变磁场强弱
D. 同时改变电流大小和磁场强弱
7. （2022广西玉林）如图所示，能说明电动机工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
8. （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
9. （2022黑龙江牡鸡）在初中物理的学习过程中，我们了解了许多的物理实验，其中可以揭示发电机原理的是（ ）
A. 磁场对电流的作用B. 奥斯特实验
C. 电磁感应现象D. 自制电磁铁
10. （2022安徽）用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，实验时蹄形磁体保持静止，导体棒ab处在坚直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（ ）
A. 导体棒ab保持静止B. 导体棒ab向左运动
C. 导体棒ab竖直向下运动D. 导体棒ab竖直向上运动
二、填空题（10小题，每空1分，共21分）
1. （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_______。
2. （2022江苏南通）图中画出了两个磁极间的磁感线，这两个磁极都是______（选填“N”或“S”）极，图中B点的小磁针静止时北极所指的方向向______（选填“上” 或“下”）。
3. （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。
4. （2022哈尔滨）如图所示，在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验中，未闭合开关时，静止在弹簧下端的铁块质量为0.1kg，此时铁块受到弹簧的拉力是______N；闭合开关后，弹簧的长度会_______。（g=10N/kg）
5. （2022广西贵港）目前，贵港市正在打造“中国—东盟新能源电动车”生产基地，主动融入“一带一路”建设，取得了较好成效。电动车主要部件之一是电动机，其工作原理是通电导体在磁场中受 _______的作用；在给电动车充电过程中，是将_______能转化为化学能。
6. （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。
7. （2022江苏无锡）如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对______有力的作用，利用这一原理可以制成_______机；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向_______运动。
8. （2022广西桂林）在如图所示的装置中，闭合开关后，导体在磁场中沿______（选填“左右”或“上下”）方向运动时，会产生感应电流，这就是电磁感应现象。人们根据此现象发明了_____机。
9. （2022湖北孝感）有些小朋友玩的旱冰鞋，其内部虽然没有电池，但旱冰鞋的轮子滚动时，嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中，发生了电磁感应现象，产生了_______，LED灯相当于_______（选填“电源”或“用电器”）。_______（选填“发电机”或“电动机”）就是根据电磁感应的原理制成的。
10. （2022黑龙江绥化）如图所示的通电螺线管N极在_______端（选填“A”或“B”）。发电机是利用_______的原理发电的。
三、作图题（本大题有3小题，每小题各4分，共12分）
1. （2022江苏常州）条形磁体的磁感线如图所示，小磁针处于静止状态.请在图中标出：①磁感线点处的磁场方向；②小磁针的极。
2.（2022江苏无锡）根据图丙中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性（“+”或“-”）。
3. （2022湖南邵阳）如图为一种电磁仪表的部分装置，闭合开关后，磁铁N极向上转动（如箭头所示）。请在括号中标出电池的“+””-”极。
四、实验探究题（本大题有3小题，共计22分）
1. （6分）（2022河南）在探究通电螺线管外部磁场方向的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上均匀撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与_______磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，请写出一种判断小磁针N、S极的做法：_________；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的_______有关。
2.（8分） （2022海南）某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。
（1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是_______极（选填“N”或“S”）；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引______的大头针（选填“更多”“不变”或“更少”）；
（2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是_______；
（3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：_______。
3.（8分）（2022湖南衡阳）如图，在“探究什么情况下磁可以生电”实验中：
（1）比较1、2（或1、3）实验想象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做______运动时，导体中就产生电流；
（2）要使感应电流方向发生改变，可采取的具体措施是：_______；（选填字母）
A．使用磁性更强的磁体
B．保持磁体静止，只改变导体水平运动的方向
C．上下调换磁极，同时改变导体水平运动的方向
（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是_______能转化为电能：
（4）如果将电流表换成_______，可以探究磁场对通电导体的作用。
六、综合计算题（15分）
1. （2022湖北孝感）图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示，它是通过电热丝R1来加热空气，从而加热食物，达到设定加热温度后，断开开关。求：
（1）将5×10-3kg的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/（kg·℃）；
（2）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率；
（3）控制电路电源电压恒定，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150℃，即R3的阻值调为100Ω时，闭合开关S，电磁继电器（不计线圈的电阻）的衔铁被吸下，工作电路接通，开始加热；直到温度达到150℃时，衔铁向上弹起，停止加热。则当R3的阻值调为80Ω时，对应的加热温度设定为多少？
序号
实验操作
电流表指针偏转情况
1
保持导体与磁体静止
不偏转
2
保持磁体静止，导体水平向左切割磁感线
向右偏转
3
保持磁体静止，导体水平向右切割磁感线
向左偏转
…