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第十九章 电与磁
【中考透视 明确航向】
本单元考题多以选择、填空和作图题为主，主要考查有关磁现象的概念、电流的磁场及其应用、电磁感应和磁场对电流的作用的应用及能量转化情况.随着课改的深入，有关电磁继电器对电路的控制作用、电磁铁等成为创新设计的热点.本章的知识比较多，中考热点有：安培定则、通电螺线管的磁场、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应现象等.在中考中占分的比例不高，大约3分左右.
【典例探究 提炼技法】
考点一：磁现象 磁场
命题角度1：简单的磁现象
(
【解法技巧】
熟记磁现象的基本知识是解决问题关键：①磁体的指向性：磁体自由静止时，南极（S极）指南，北极（N极）指北；②磁极间的相互作用规律：同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥；③磁体磁性的分布特点：磁极的磁性最强，中间最弱；④任何一个磁体都有两个磁极。
注意：
磁体之所以指南北方向是由于受到地磁场的作用。
)
【例1】：小天利用手中的条形磁体做了以下小实验，其中结论正确的是（　　）
A．条形磁体能够吸引小铁钉
B．同名磁极相互吸引
C．将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D．条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有互相作用了
命题角度2：磁场的描述——磁感线
(
【解法技巧】
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：
①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;②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。
)【例2】：小红梳理反思了“磁场和磁感线”相关知识，她归纳整理如下，其中正确的有（　　）
①磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在
②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
③磁感线是铁屑组成的
④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近．
A．①④ B．②③ C．①② D．②④
【例3】：如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是（　　）
A B C D
命题角度3：磁体的磁场分布作图
(
【解法技巧】
利用①首先要了解常见磁体的磁场分布特点；②然后利用“三向归一”作图：“三向归一”是指小磁针静止时N极指向、磁感线的方向、磁场方向是一致的,只要明确其中一个方向,其他两个方向也就可以确定,磁体的N、S极也能确定。
)
【例4】：如图，根据放在两个磁极间小磁针的指向，标出两个磁极的名称及a、b两条磁感线的方向．
例4图 例5图
例5.如图所示，地球是一个巨大的磁体，在它的周围空间中存在的地磁场，它的磁场分布与条形磁铁相似。请在图中大致画出地球外部空间地磁场的磁感线分布示意图，并在每条磁感线上标出方向(至少画6条磁感线)。
考点二、电磁作图
命题角度1：已知电源的正负极、线圈绕法判断小磁针的N、S极
(
【解法技巧】
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。
)
【例6】：请在图中标出通电螺线管和小磁针的S极．
例6图 例7图
命题角度2：已知小磁针的N、S极、线圈绕法，判断电源的正、负极
(
【解法技巧】
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。
)
【例7】：根据小磁针静止时的指向在如图所示中标出通电螺线管的N、S极和电流方向．
命题角度3：已知小磁针的N、S极、电源正负极画螺线管的绕线
(
【解法技巧】
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。
)
【例8】：闭合开关，螺线管右侧的小磁针立即转动，最后静止时N极指向螺线管，如图所示，请画出螺线管上的导线环绕图示．
考点三、电磁铁的应用——电磁继电器
(
【解法技巧】
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的有无。
)
【例9】：如图所示是一种水位自动报警器的原理图．水位没有达到金属块A时，灯 亮；水位达到金属块A时，由于一般的水是 ，灯 亮．
【例10】：如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图．保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭．请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理．
考点四：磁场对电流的作用及应用
(
【解法技巧】
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。
)
【例11】：如图所示，导体棒ab向右运动，下列操作能使导体棒向左运动的是（ ）
A．调换磁极
B．取走一节干电池
C．将导体棒a、b端对调
D．向左移动滑动变阻器滑片
例11图 例12图
【例12】：如图为直流电动机的基本构造示意图．以下相关的分析中正确的是（　　）
A．电动机是利用电磁感应的原理工作的
B．电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
C．使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的
D．仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向
考点四、电磁感应及应用
(
【解法技巧】
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．
)
【例13】：如图所示，在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，下列现象描述正确的是（　　）
A．导线ab竖直向上运动时，电流表指针会偏转
B．导线ab竖直向下运动时，电流表指针会偏转
C．导线ab从图中所示位置斜向上运动时，电流表指针不会偏转
D．导线ab分别水平向右和水平向左运动时，电流表指针偏转的方向相反
【例14】：发电机的工作原理 ．能说明直流电动机工作原理的是图中的 图．
考点五：电磁现象理解及辨识
(
【解法技巧】
①首先要明确电磁三现象是指：电流的磁效应、磁生电、磁场对电流的作用；②归类明确电磁三现象在生活中的应用：A.电流的磁效应；电磁铁、电磁继电器、电磁起重机等；B.电磁感应：发电机、动圈式话筒；C.磁场对电流的作用：电动机、扬声器；③审题解题干中所涉及的是关于哪一种电磁现象的原理，然后对号入座辨别。
注意：
①电流的磁效应和磁场对电流的作用的区别是磁场的数目不同，分别是一个和两个；②电磁感应和磁场对电流的作用的区别是电路中有无电源或电流表。
)
【例15】：POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( 　 )
考点六：电与磁的实验
命题角度1：探究通电螺线管的磁场
(
【解法技巧】
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。
)
【例16】：在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：
（1）为使磁场加强，可以在螺线管中插入一根 棒．
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 极的方向，这个方向就是该点的磁场方向．
（3）根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向，可以得出：通电螺线管外部的磁场与 磁铁的磁场相似．
（4）如果把通电螺线管看做一个磁体，通电螺线管极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述，即用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，则拇指所指的那端就是螺线管的 极．
（5）如果丙和丁两个螺线管同时通电，则这两个螺线管之间会相互 （选填“吸引”或“排斥”）．
命题角度2：探究影响电磁铁的磁性强弱的因素
(
【解法技巧】
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.
)
【例17】：小华将漆包线（表面涂有绝缘漆的铜线）绕在两个完全相同的铁钉上，制成了简易电磁铁甲和乙，按图连接好电路，探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”．请你结合该实验中的具体情况，完成下面的内容．
（1）通过观察电磁铁 的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同．
（2）将甲乙串联的目的是 ．本次实验得到的结论是 ．
（3）检查电路连接完好，小华闭合开关后发现甲乙两个铁钉都不能吸引大头针，他下一步的操作是 ．
A．重新绕制电磁铁 B．更换电源
C．拆除滑动变阻器 D．移动滑动变阻器滑片
命题角度3：探究磁场对电流的作用
(
【解法技巧】
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。
)【例18】：如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小谦同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表：
实验序号 磁场方向 ab中电流方向 ab运动方向
1 向下 无电流 静止不动
2 向下 由a向b 向左运动
3 向上 由a向b 向右运动
4 向下 由b向a 向右运动
（1）用笔画线代替导线，在乙图中将变阻器正确连入电路，小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是 ．
（2）比较实验2和3，说明通电导线在磁场中受力方向与 有关，比较实验 ，说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关．
（3）小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中受力方向，用到的科学方法是 ．
（4）小谦想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的 ．
【例19】：同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线烧成约3cm×2cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约3cm．然后，用小刀刮两端引线的漆皮．用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上．两个支架分别与电池的两极相连．把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁铁，如图所示．给线圈通电并用手轻推一下，线圈就会不停的转下去．
（1）在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是 （填选项“A”或“B”）．
A．两端全刮掉 B．一端全部刮掉，另一端只刮半周
（2）线圈在转动过程中 能转化为 能．
（3）小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，写出一条可能造成该现象的原因 ．
命题角度4：探究电磁感应现象
(
【解法技巧】
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。
)
【例20】：发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究．
（1）当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中 （选填“有”或“无”）电流产生．
（2）小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了 偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”．为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：
序号 磁体摆放方向 ab运动方向 电流计指针偏转情况
1 N极在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向右偏转
3 水平向右运动 向左偏转
4 N极在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向左偏转
6 水平向右运动 向右偏转
分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是 （选填“正确”或“错误”）的，比较第2、3次实验现象发现，产生的电流的方向跟 有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟 有关．
（3）在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体在 中做 运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家 发现．

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