2024中考物理二轮专题11电磁作图课件+讲义+习题含答案

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专题概述 本专题主要包含磁体的磁极、磁感线、电磁铁的绕法、电磁继电器的接法、磁力方向、感应电流及导体切割磁感线运动方向作图。
类型一、磁极磁感线作图根据磁极间的相互作用规律，结合已知磁体的磁极分析另一个磁体磁极的分布；根据磁感线的特点，抓住“磁体外部的磁感线从N极出发，回到S极”的规律，按要求画出磁体的磁感线。
【点评】本题主要考查了磁感线的概念，同时要考查了磁感线的方向及磁针北极指向的关系，一定注意某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向。
【点评】任何磁体都有两个磁极，为了形象描述磁场的特性，物理学中引入了磁感线，在磁体的外部，磁感线总是从磁体的N极发出，最后回到S极。本题的解题关键是知道：地磁场的N极在地理南极的附近，地磁场的S极在地理北极附近。
【解析】电流由左侧流入，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向右方，即螺线管的右端为N极，左端为S极；磁体外部，磁感线的方向总是从N极出发流向S极，如图所示：
【分析】由电流方向和线圈绕向，利用右手螺旋定则即可判断出螺线管的磁极；在磁体外部，磁感线的方向总是从N极出发流向S极。
【例4】如图所示的电路，螺线管右端放置一个小磁针，闭合开关后，用“+”“﹣”标出电路中电源右端的极性；用“N”“S”标出小磁针静止时右端的磁极。
【解析】根据电流表的电流是从正接线柱流入，从负接线柱流出，得出电源的右端为正极；电流是由螺线管的右边流入的，根据安培定则，伸出右手四指弯曲指向电流的方向，大拇指所指的方向﹣﹣通电螺线管的左端为N极，右端为S极；根据磁极间的相互规律，靠近通电螺线管右端（S极）的为小磁针的N极，则小磁针的右端为S极，如图所示：
【例5】如图所示，光滑水平面上，载有条形磁铁的小车处于静止状态，小车右侧与条形磁铁同一水平面内有固定一螺线管。当螺线管所在电路中的开关S闭合后，发现小车由静止开始向右靠近螺线管运动。请在图中括号里标明电源右端的极性和通电螺线管左端的磁极极性，并画出螺线管中电流方向及A点处磁感线的方向。
【解析】（1）闭合开关S，条形磁体因受磁力向右运动，条形磁体受到了一个向右的吸引力，已知条形磁体右端为N极、左端为S极，根据同名磁极相互排斥可确定通电螺线管的左端是S极、右端为N极，磁感线从N极出发，回到S极，A点磁感线是向右；（2）根据安培定则可知，大拇指指向N极，电流从电磁铁右侧流入，电源的右端为正极，如图所示：
【点评】本题的入手点是利用条形磁体的运动方向、根据磁极间的相互作用判断出通电螺线管的南北极，再利用安培定则判断出电源的正负极，这是一道综合题，很巧妙的将安培定则和磁极间的相互作用联系起来。
【例6】将如图所示的电磁铁的电路连接完整，要求：（1）根据小磁针静止时N极指向，在括号中标出电磁铁左端的极性（用“N”或“S”表示）；（2）在虚线框内画出电池符号；（3）开关闭合后，变阻器的滑片只有向右移动时，电磁铁的磁性才会变强（连接时导线不能交叉）
【解析】（1）小磁针静止时N极指向右，根据异名磁极相互吸引可知，电磁铁的右端为S极，左端为N极；（2）根据安培定则可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，所以电池的左端为正极；（3）开关闭合后，变阻器的滑片只有向右移动时，电磁铁的磁性会变强，这说明电路中的电流变大，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，则滑动变阻器的电阻变小，滑动变阻器滑片应与左侧导线相连；如图所示：
【例7】如图，将铜丝、铁丝插入菠萝中，便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。图中已标出电路中电子定向移动的方向。（1）标出电池正、负极（在图中横线上填“+”或“﹣”符号）；（2）画出纸筒A上导线的绕向并形成闭合电路。
【解析】（1）图中标的是电子移动的方向，则电流方向与之相反，由此可知电池右端为负极，左端为正极，（2）由磁极间的相互作用可知螺线管的左端为N极，右端为S极；根据通电螺线管的电流方向，可知电流从左前方流入，右后方流出，据安培定则可画出线圈的绕法，如下图：
【分析】（1）由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，再由安培定则可知通电螺线管的电流方向，然后可知电池正，负极；（2）根据螺线管的NS极，由安培定则可知通电螺线管的绕向。
类型三、三点理解电磁继电器的作图(1)明确电磁继电器的控制电路和工作电路；(2)控制电路工作(电磁铁有磁性)的主要条件；(3)衔铁被吸下后，触点的连接方式发生的变化．
【例8】温度自动报警器的工作原理如图所示，在水银温度计的上方封入一段金属丝，当温度没有达到金属丝下端所指示的温度时，绿灯亮；当温度达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，同时电铃响，此时电铃与红灯串联，请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。（要求导线不交叉）
【解析】当温度升高到设定温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下移动，而此时要求红灯亮，电铃响，电铃与红灯串联在电路中；水温低于设定温度时，控制电路断开，电磁铁没有磁性，衔铁向上移动，而此时要求此时绿灯亮；因此红灯和绿灯并联，由动触点和静触点控制灯泡的工作。由此设计电路如下图：
【分析】当温度升高时，水银的液面升高，接触到温度计中的金属丝时，控制电路工作，电磁铁工作吸引上方的磁性材料，是动触点与下方静触点接触；当温度降低时，水银与温度计中的金属丝分离，控制电路断开，电磁铁失去磁性，动触点与上方的静触点接触；根据题意可得，红灯和绿灯并联，上方的静触点控制绿灯的工作情况，下方的静触点控制红灯的工作情况，动触点和静触点共同组后相当于控制电路单刀双掷开关；按要求将实物电路补充完整。
类型四、磁场对电流的作用相关作图磁场对电流的的力的方向由电流和磁场的方向决定，感应电流的方向由磁场和导体切割磁感线的运动方向决定，规律都是两个决定因素的方向任意改变一个，则被决定的物理量反向，两个因素同时改变方向，则被决定的物理量方向不变。反过来，三个物理量的方向知道了两个，则可以根据方向变化前的情况分析出第三个物理量的方向。
【解析】由甲图知，磁场方向向下，电流方向垂直纸面向外，导体受力方向向右。乙相对甲而言，磁场方向发生了变，电流方向不变，导体受力方向向左；丙相对甲而言，磁场方向不变，电流方向改变，则导体受力方向向左；丁相对甲而言，电流方向改变，磁场方向改变，则导体受力方向不变，向右；如图所示：
【点评】本题由已知的甲图中关系明确磁场的方向和电流的方向，其他三图利用电流方向、与磁场方向确定受力的方向。
类型五、电磁感应相关作图电磁感应现象中，感应电流的方向与导体切割磁感线运动方向及磁场方向有关。两者的方向任意改变一个，电流反向，同时改变，电流方向不变。
【例10】如图所示，闭合电路的一部分导体向右运动，导体中感应电流的方向如图A所示．改变实验条件，请在图B中画出导体的运动方向。