64讲 电学专有讲义（师生版） 2023年初中物理自主招生讲义68讲

第1 页/ 共26 页 初中物理自主招生讲义64 1．磁性、磁体、磁极 【知识点的认识】 （1）磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性． （2）磁体：具有磁性的物体叫磁体． （3）磁体的分类：①天然磁体、人造磁体；②条形磁体、蹄形磁体、磁针；③硬磁体、 软磁体． （4）磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极． （5）水平方向能够自由转动的磁体，静止时指南的一端叫南极，又叫S 极，指北的一端叫 北极，又叫极． （6）磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引． 【命题方向】 围绕磁体磁性强弱与力的关系、磁体的吸铁性和指南性，联系生活实际的考题是这一知识 点的命题热点． 【解题方法点拨】 （1）任何一个磁体都有两个磁极，没有一个磁极的磁体，也没有两个以上磁极的磁体．一 个磁体截成两半，每一半都有单独的极和S 极；两个条形磁体异名磁极相互接触，变成一 个整体，则接触部分变成新磁体的中间，是磁性最弱的部分．如图： （2）磁体具有吸铁性和指南性．人工沙滩先经过磁选，就是利用吸铁性把铁钉铁片去除， 选矿时把含铁矿石和不含铁矿石分开；指南针就是利用指南性． （3）生活中的相关整合积累： 第1 页/ 共26 页 电冰箱门上装有磁性密封条是利用了磁极间的作用规律原理； 磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用规律原理； 银行卡、存折、磁卡、磁带、录像带、磁盘中含有磁性材料；光盘、U 盘中不含有磁性材 料． 一．磁性、磁体、磁极（共4 小题） 1．为了得出条形磁铁的磁性两端强、中间弱的特性，如图所示，某同学设计了以下四个实 验，其中不能达到目的的是（ ） ．将甲实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起 B．将乙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向右移动 ．将丙实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球 D．将丁实验中的两根条形磁铁相互平移靠近 2．如图所示，重为G 的小铁块在水平方向力F 的作用下，沿条形磁铁的表面从极滑到S 极，下列说法正确的是（ ） ．小铁块对磁铁的压力始终等于G B．小铁块对磁铁的压力始终小于G ．小铁块对磁铁的压力先减小后增大 D．小铁块对磁铁的压力先增大后减小 3．如图所示，当弹簧测力计吊着一磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的端移到B 端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是图中的（ ） 第1 页/ 共26 页 ． B． ． D． 4．如图为一种椭球体磁铁，该磁铁磁性最强的部位在哪里呢？小明认为在磁铁的两端。为 了验证自己的猜想，他做了如下的实验： 步骤1：将两个磁铁如甲图放置，手拿住上面的磁铁，将下面磁铁的两端分别接触上面 磁铁的下端，下面磁铁均掉落。 步骤2：将两个磁铁如图乙放置，手拿住上面的磁铁，下面的磁铁不会掉落。 （1）根据小明的实验，可判断出小明的猜想是 “ ” “ ” （选填正确或错误）的。 （2）要确定该磁铁磁性最强的部位，你的实验方是 。 2．磁化 【知识点的认识】 （1）一些物质在磁体或电流的作用下获得磁性，叫做磁化． 第1 页/ 共26 页 （2）被磁化的物质如果离开磁体或电流仍长时间具有磁性，叫硬磁性材料，例如钢；如果 很短的时间磁性就消失，叫软磁性材料，例如铁． 【命题方向】 现代存储设备越来越多用到磁性材料，所以联系生活中的磁性材料被磁化现象出现的考题 较多，难度不大． 【解题方法点拨】 （1）只有磁性材料才能被磁化，如铁、钴、镍．其他材料是不能被磁化的． （2）磁性材料被磁化时，遵循同名磁极相排斥、异名磁极相吸引的规则．如图，铁钉离磁 体近的部分被磁化成异名磁极，离磁体远的部分被磁化成同名磁极． （3）积累生活中的相关现象： 磁带和磁卡利用了它们能够被磁化的原理； 磁性材料在高温条件下，有去磁的现象；磁带、磁盘、磁卡等物体不适合在磁场环境和高 温环境保存． 彩色电视显像管被磁化后颜色失真； 机械手表被磁化后走时不准． 二．磁化（共2 小题） 5．用一块条形磁体的极沿同一方向摩擦一枚粗缝衣针若干次，使缝衣针磁化，如图甲。然 后把这枚缝衣针用细线悬挂起来，如图乙。下列说法中正确的是（ ） ．缝衣针磁化后，针尖部分是S 极 B．缝衣针停止运动后，针尖指向南方 ．缝衣针停止运动后，针尖指向北方 D．缝衣针停止运动后，针尖指向不确定 6．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫磁能量密度，其值为 ，式中B 是描 第1 页/ 共26 页 述磁场强弱的物理量，u 为常数，为了近似地测量条形磁铁端面附近的B，王华用一根 端面面积为的条形磁铁吸住相同面积的铁片P △ ，再用力将铁片拉开微小的距离 L，并测 出拉力的值为F，如图所示。因为F △ 所做的功等于 L 间隙中磁场的能量，则B＝ 。 3．磁极间的相互作用 【知识点的认识】 磁极间的相互作用规律：同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。 【命题方向】 利用磁极间的相互作用规律解题，常结合力、磁场等知识点进行命题。 【解题方法点拨】 （1）实验过程的理解：用细线悬挂一个条形磁铁，并使其保持静止，用另一个条形磁铁的 极与被悬挂条形磁铁的极靠近，发现悬挂的条形磁铁逐渐远离手中的条形磁铁，用手中的 条形磁铁的S 极靠近悬挂的条形磁铁的S 极，也会发现同样的现象，这说明同名磁极相互 排斥；将手中的条形磁铁的极与悬挂着的磁铁的S 极相互靠近，发现悬挂的条形磁铁慢慢 靠近手中的条形磁铁，将手中的条形磁铁的S 极与悬挂着的磁铁的极相互靠近，也会发现 同样的现象，这说明异名磁极相互吸引。 （2）生活现象积累：电冰箱门上装有磁性密封条是利用了磁极间的作用规律原理； 磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用规律原理。 三．磁极间的相互作用（共3 小题） 7．如图所示，甲乙是两个没有磁性且靠得较近的铁块，它们之间没有力的作用。若在它们 下面放一个磁体，则甲和乙（ ） ．有力作用，相互排斥 B．有力作用，相互吸引 ．仍然没有力的作用 D．以上说法都有可能 （多选）8．如图所示，三个完全相同的环形磁铁、b、套在塑料支架的光滑杆上。静止时 磁铁、b 悬浮在空中，压在塑料支架底板上。若每个磁铁受的重力均为G，磁铁上端为 极，下列说法正确的是（ ） 第1 页/ 共26 页 ．b 磁铁下端为极 B ．磁铁对底板压力为3G ．若在b 间插入一本物理书（不碰触磁铁和杆），b 间距离会改变 D．这个实验装置可以用来说明不接触的物体间能产生力的作用 9．如图所示，为橡胶圆盘，其盘面竖直，B 为紧贴的毛皮，在靠近盘的边沿处，小磁针静 止如图示位置不动，当沿图中箭头方向转动把手时，小磁针的极将指向 。 4．磁场的概念 【知识点的认识】 （1）定义：磁体周围存在的特殊物质叫磁场．磁场看不见，摸不着，我们通过它的基本性 质来认识． 将一个条形磁体靠近静止的小磁针，发现小磁针开始转动，两极不再指南北，这说明磁体 通过磁场对小磁针产生了磁力的作用，由此证明磁场是存在的，尽管磁场看不见，摸不 到，但是客观存在的． （2）性质：磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用． 下图是利用小磁针和铁屑体现的条形磁体周围磁场分布情况． （3）方向：磁场中能够自由转动的小磁针静止时北极的指向规定为磁场方向． 磁场中某一点的磁场方向与这一点放置的小磁针自由静止时北极的受力方向相同，与小磁 第1 页/ 共26 页 针南极的受力方向相反． 【命题方向】 磁场这一知识点是较抽象的内容，主要是概念的理解判断，常以选择题出现，判断其理解 是否正确． 【解题方法点拨】 （1）磁场是一种特殊的物质，它看不见，摸不着，是真实的客观存在． （2）磁体间的相互作用是通过磁场这种物质来实现的． （3）磁感线是描述磁场的方法，磁感线能看到，但不是真实存在． 四．磁场的概念（共8 小题） 10 “ …” ．在一堂物理活动课中，同学们正以假如失去 为主题展开讨论。以下是由四位同学 提出的具有代表性的观点，你认为正确的是（ ） ．假如失去了摩擦力，任何物体都不可能处于静止状态 B．假如导体都失去了电阻，那么所有的用电器都不能正常工作 ．假如失去了重力，天平就不能再用来测量物体的质量 D．假如磁体周围失去了磁场，世界上就不会有电的产生 11 ．下列说法正确的是（ ） ．磁体之间的相互作用是通过磁场发生的 B．物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量 ．连入电路中的用电器总功率越大，干路中的电流就越大 D．液体沸腾时产生的气泡，在上升过程中所受的压强和浮力都变小 12 ．如图所示的磁场分布与实际相符的是（ ） ． B． ． D． 13．如图所示，是我国月球探测工程的形象标志。假设你是一名航天员，驾驶飞船登上月 第1 页/ 共26 页 球，若你手边有一只灵敏电流表、一根直导体，导线若干。想探测月球表面附近是否有 磁场，下列方中合理的是（ ） ．直接将电流表置于月球表面附近，若电流表的示数为零，则可判断月球表面无磁场 B．用导线把电流表、直导体连接起来，使直导体在月球表面附近沿某一方向运动时， 若电流表的示数为零，则可判断月球表面附近无磁场 ．用导线把电流表、直导体连成闭合回路，使直导体在月球表面附近沿某一方向运动 时，若电流表的示数为零，则可判断月球表面附近无磁场 D．用导线把电流表、直导体连成闭合回路，使直导体在月球表面附近沿各个方向运动 时，若电流表的示数有时不为零，则可判断月球表面附近有磁场 （多选）14 ．下列关于物理概念的说法中，正确的是（ ） ．磁场中某点的磁场方向是由放在该点的静止的小磁针决定的 B．电荷的定向移动形成电流 ．三棱镜能把白光分解成七种颜色的色光 D．流体流速大的位置压强大 （多选）15 ．下列有关磁现象的说法中，正确的是（ ） ．磁体周围存在着磁场 B．磁感线是真实存在的 ．同名磁极互相吸引 D．指南针能指南北是受地磁场的作用 16 “ ．磁场的强弱用磁感应强度（用字母B”表示）的大小来表示，磁感应强度的单位是特 “ 斯拉（用字母T”表示），某种材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应， 利用这种效应可以测量磁感应强度，若RB、R0 分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻 值，如图为某磁敏电阻的电阻比值 跟磁感应强度B 关系的图像，现在要测量磁敏电 阻处于磁场中的电阻值RB．提供的实验器材如下：一节旧干电池，磁敏电阻RB（无磁 第1 页/ 共26 页 场时阻值R0＝100Ω），两个开关S1、S2，导线若干，另外，还有可供再选择的以下器 材： ．电流表（量程：0 06 ﹣ ，0 3V ﹣ ） B．电压表V（量程：0 3V ﹣ ，0 15V ﹣ ） ．定值电阻R1（阻值：15kΩ） D．定值电阻R2（阻值：80Ω） E．定值电阻R3（阻值：5Ω） （1）设计一个可以准确测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，磁敏电阻所处磁场磁感应 强度B 大小约为10 12T ﹣ ．请你从、B、、D、E 五种实验器材中再选择两种器材，并根 据要求完成下列问题。 ①选择的两种器材是 （填写器材前面字母序号） ②选择电表的量程是 。 ③在答题卡方框中现有电路的基础上画出实验电路图（实验测量过程中不拆接电路）。 （2）若要准确测出该磁敏电阻所处磁场磁感应强度大小约为01 03T ﹣ 的阻值，在你设 计测量的电路中，从、B、、D、E 五种实验器材中再选择两种器材是 （填写器材 前面字母序号）。 17．在物理学中，磁感应强度（用字母B 表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场 的强弱，磁感应强度B 越大，磁场越强；磁感线形象、直观描述磁场，磁感线越密，磁 场越强。 （1）图为某磁极附近磁感线的方向和分布的示意图。由图可知，该磁极为 极， 第1 页/ 共26 页 若在1 处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图B 中的 。 （2）如果电阻的大小随磁场的强弱变化而变化，则这种电阻叫磁敏电阻。某磁敏电阻 R 的阻值随磁感应强度B 变化的图象如图所示。根据图线可知，磁敏电阻的阻值随磁感 应强度B 的增大而 。图线没有过坐标原点，是因为 。 （3）利用该磁敏电阻的R B ﹣ 特性曲线可以测量图中磁场中各处的磁感应强度。 ①将该磁敏电阻R 放置在磁场中的位置1 处。吴力设计了一个可以测量该磁敏电阻R 的 电路，所提供的实验器材如图D 所示，其中磁敏电阻所处的磁场未画出。请你将该实验 电路连接完整。 1 2 3 U/V 150 300 450 /m 300 600 900 ②正确接线后，测得的数据如表所示。该磁敏电阻的测量值为 Ω。 ③根据该磁敏电阻的R B ﹣ 特性曲线可知，1 处的磁感应强度为 T。 ④在实验过程中，仅将磁敏电阻从1 处移至2 处，其它条件不变，那么电流表的示数 ，电压表的示数 “ ” “ ” “ ” 。（填增大、减小或不变） （4）就现有的实验器材和电路，请提出一个有意义的可供探究的物理问题： 。 （5）在上述电路中，将该磁敏电阻从待测磁场中移出，闭合开关，移动滑动变阻器的 滑片，当电流表的示数为100m 时，求滑动变阻器接入电路的阻值。设电源电压为 550V。 25．地磁场 【知识点的认识】 （1）地球是一个大磁体，地球周围存在的磁场叫地磁场． （2）地磁场的南北极与地理南北极相反，且不重合．即：地磁南极在地理北极附近，地磁 北极在地理南极附近．如图： 第1 页/ 共26 页 【命题方向】 这一知识点是了解性内容，理解清楚地磁和地理南北极关系，地磁和地理南北极的关系常 作为命题热点． 【解题方法点拨】 （1）鸽子等动物是利用地磁场进行导航的． （2）历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概 念． 五．地磁场（共7 小题） 18 ．下列叙述中正确的是（ ） ①水温升高，密度一定减少 ②当热水和冷水充分混合时，热水的温度传给了冷水 ③水中的气泡特别明亮是因为发生了全反射 ④如果没有了大气层，日出会推后 ⑤赤道上可以自由转动的小磁针静止时，极指向地理的北极 ．③④⑤ B．①③⑤ ．②③④ D．②④⑤ 19．小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状 态，悬线系住磁体位置应在（ ） 第1 页/ 共26 页 ．磁体重心处 B．磁体的某磁极处 ．磁体重心的北侧 D．磁体重心的南侧 20 “ ” ．我国嫦娥工程预计在2012 年实施落月探测。已知月球上无大气、无磁场，物体在月 球上所受重力只相当于地球上的 ．在月球上，你认为下列情况可能的是（ ） ．利用降落伞降落，以确保安全落月 B．用指南针确定方向 ．听到月球车行驶发出的声音 D．轻易地将60kg 的物体举起 21．在地球表面的某位置，发现能自由转动的小磁针静止时沿竖直方向，且s 极向下，则 该位置（ ） ．赤道附近 B．地理北极附近 ．地理南极附近 D．无法确定 （多选）22．如图展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其中所涉及的物理知识，下列 说法中正确的是（ ） ．司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北 B．戥子利用杠杆平衡来称量质量 ．篆刻刀的刀口做得很锋利，是为了减小压强 D．正在发声的编钟一定在振动 23．如图，太阳风暴爆发时，地磁场能改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的 第1 页/ 共26 页 生命起到保护作用，地磁场北极在地理 “ ” “ ” （选填南极或北极）附近，如果将 地球看作一个表面均匀带电旋转的球体，那么这个球体表面应该带 电荷。 24．中华民族对人类文明做出了巨大的贡献。在物理学领域中，战国初期的 在力声 光学等方面的研究成果代表了当时科学技术的先进水平；宋代的沈括在《 》一书 中已有关于地磁偏角的记载，这个发现比西方早400 年。 26．电流的磁效应 【知识点的认识】 （1）奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场；磁场方向和电流方向有关． （2）这一现象叫电流的磁效应，也就是所说的电生磁． （3）奥斯特是历史上第一个揭示了电与磁之间联系的科学家． 【命题方向】 （1）物理学史：奥斯特贡献、国籍． （2）奥斯特实验、电磁感应现象实验、磁场对通电导线作用实验是电与磁的三个重要基本 实验，要掌握它的实验装置、实验现象、说明的问题，多进行对比记忆． 【解题方法点拨】 （1）甲乙两图对比说明通电导线周围存在磁场，甲丙两图对比说明磁场方向与电流方向有 关． （2）为了使磁性增强，人们把直导线改成螺线管形，又叫线圈；在通电线圈中再插入铁 芯，磁性会更加增强． 六．电流的磁效应（共12 小题） 25．为了解释地球的磁性，19 世纪安培假设，地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引 起的。在图中的四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ） 第1 页/ 共26 页 ． B． ． D． 26．在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的极向东偏 转，可能是（ ） ．小磁针正西方向有一条形磁铁的S 极靠近小磁针 B．小磁针正北方向有一条形磁铁的S 极靠近小磁针 ．小磁针正上方有电子流自东向西水平通过 D．小磁针正上方有电子流自南向北水平通过 27．为判断一段导线中是否有直流电流通过，手边若有下列几组器材，其中最为方便可用 的是（ ） ．小灯泡及导线 B．铁棒及细棉线 ．带电的小纸球及细棉线 D．被磁化的缝衣针及细棉线 28．历史上，安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性，他认为在物 质微粒的内部存在着一种环形的分子电流，分子电流会形成磁场，使分子相当于一个小 磁体（如图所示）。根据安培的这一假说，以下说法正确的是（ ） ．这一假说能够说明磁可以生电 B．这一假说能够说明磁现象产生的本质 ．未磁化的物体，其微粒内部不含有这样的环形电流 D．磁化的物体，其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的 第1 页/ 共26 页 29．如图所示是云层之间闪电的模拟图，图中、B 是位于南、北方向带有电荷的两块雷雨 云，在放电的过程中在两云层的尖端之间形成了一个放电通道，发现位于通道正上方的 小磁针极转向纸里，S 极转向纸外，则下列说法正确的是（ ） ．、B 带同种电荷 B．带正电 ．B 带正电 D．放电过程中，电荷量转化为内能、光能等 30．为了判断一段导线是否有电流通过，手边只有下列几组器材，其中最为方便可用的是 （ ） ．小灯泡及导线 B．铜棒及细棉线 ．被磁化的缝衣针及细棉线 D