专题27 电和磁（原卷版）

专题27 电和磁（原卷版） 【内容播报】 特别说明：典例主要是2023 年的中考真题，即时检测是最新的全国各地的模拟题，好题冲关 中的基础过关主要是2022 年的期末考试题，能力提升主要是2023 年的模拟考试题，真题感 悟主要2023 年的中考真题中，所有题型经过多次筛选。知识点以挖空的形式设计，便于学生 提前预习，考点通过方法总结，知识加工，便于学生理解和记忆，好题冲关分层设计，针对 于不同的学生。 知识点 考点 好题冲关 磁现象 磁现象及安培定则（3 典例+6 即时检测） 基础过关（25） 磁场 三种电磁现象的比较与判断（1 典例+2 即时检 测） 能力提升（25） 电生磁 电磁铁及应用（2 典例+4 即时检测） 真题感悟（21 题） 磁生电 信息的传递（1 典例+2 即时检测） 信息的传递 1. 了解磁场产生的来源，了解磁体周围磁场的分布； 2. 理解安培定则的原理，并掌握利用安培定则判断通电螺线管周围磁场的分布特点； 3. 了解奥斯特电流的磁效应，电动机的工作原理及能量转化； 4. 了解法拉第电磁感应现象和发电机的工作原理及其能量转化； 5. 了解信息的传递方法和能量的转化方式； 知识点1：磁现象 1 磁性：物体能够吸引__________类物体的性质 2 磁体： （1）定义：具有磁性的物体 （2）分类：按获取方式分：_______磁体和_______磁体 按磁性保持时间分：_______磁体和_______磁体 （3）性质：磁体具有磁性 2 磁极 （1）定义：磁体上磁性最强的位置 （2）名称：_______极和______极 （3）作用：同名磁极相互_______，异名磁极相互_________ 3 磁化：原来没有磁性的物体在或的作用下获得磁性的现象 知识点2：磁场 1 基本性质：对放入其中的磁体产生______的作用，磁极间的相互作用是通过磁场发生的 2 方向规定：在磁场中某点的小磁针静止时________所指的方向规定为该点的磁场方向 3 磁感线 （1）作用：用来描述磁场的分布情况，实际并不存在 （2）特征： ①在磁体周围，磁感线从____极出发回到_____极 ②在磁体内部，磁感线从_____极出发回到______极 ③几种磁体分布图 4 地磁场 （1）定义：地球周围存在的磁场 （2）分布：地磁南极在地理_______极附近，地磁北极在地理________极附近 （3）磁偏角：最早由我国宋代学者____________记述 【提示】 （1）磁感线上任何一点的切线方向都与置于该点的小磁针静止时极所指的方向一致 （2）磁感线是封闭曲线，它不会相交 （3）磁感线有疏密，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 知识点3：电生磁 1. 电流的磁效应 （1）奥期特实验 ①现象 ②结论：_________周围存在磁场，磁场方向跟_______有关 （2）通电螺线管的磁场 ①分布：通电螺线管周围的磁场跟_________磁体的磁场相似 ②判定： 安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中_______________，则大拇指所指的那端就是螺线 管的_____极 2. 电磁铁及其应用 （1）结构：内部插入______的通电螺线管 （2）原理：电流的______效应 （3）实验： 探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关因素 探究方法 _________法；_________法（电磁铁的强弱可通过吸引铁钉的多少来判断） 结论 匝数一定时，通过的______越大，磁性越强；电流一定时，_______越多，磁性越强 （4）优点 ①磁性有无可以通过__________来控制 ②磁性强弱可以通过线圈中__________和___________来控制 ③磁极方向可以由电流方向和线圈绕向来控制 （5）应用：电磁继电器 ①实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关 ②工作原理图 ③作用：利用_________、弱电流控制__________、强电流工作电路 3 磁场对通电导线的作用 （1）内容：通电导体在磁场中要受到______的作用 （2）产生条件：有磁场；导线有电流通过 （3）影响力的方向因素：_________的方向；__________的方向 （4）影响导体运动快慢的因素：__________的大小；__________的强弱 （5）应用：电动机 知识点4：磁生电 1 电磁感应现象 （1）内容： ________电路中的______导体在磁场中做运动时，导体中产生_______的现象叫做电磁感应现象 （2）产生条件 ________电路；导体做______________运动 （3）影响感应电流方向因素 ________的方向；_______的方向 （4）影响感应电流大小因素 导体运动的_________；_________的强弱 （5）应用：发电机 2 发电机和电动机 发电机 电动机 原理 _____________________ ____________________ 结构 _________和__________（线圈和磁极） 示意图 能的转化 ______能转化为______能 _______能转化为________能 实质 电源 用电器 区分关键 电路中无电源 电路中有电源 【提示】 （1）发电机的换向器：当线圈刚转过平衡位置时，就自动改变线圈中的 （2）我国电以交流供电，电压为220 V，频率为50 z 知识点5：信息的传递 1 电话 （1）组成 话筒：_______信号变成______信号 听筒：_______信号变成______信号 （2）通信方式 模拟通信：使用_______信号的通信方式 数字通信：使用_______信号的通信方式 【提示】移动电话是靠电磁波来传递信息的 2 电磁波 （1）产生：当导体中有________迅速变化的电流时，就会在空间激起电磁波 （2）传播： 电磁波_____在真空中传播 真空中电磁波传播速度约为_______m/s 波速＝____________ （3）分类：长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线 （4）应用：广播、电视、移动通信 3 信息之路 （1）微波通信：靠________________转接信号 （2）卫星通信：用通信卫星做微波中继站的通信方式 （3）光纤通信：激光在光导纤维中传播来传递信息的方式 （4）络通信：利用因特实现资源共享和信息传递 【提示】 （1）用3 颗同步卫星就可以实现全球通信 （2）目前使用最频繁的络通信形式是电子邮件 考点一 磁现象及安培定则 1. 磁体、磁场和磁感线的联系 2. 磁性有无的判断 （1）根据磁体的吸铁性判断：将被测物体靠近铁类物质（如铁屑），若能吸引铁类物质，说明该物体具 有磁性，否则没有磁性。 （2）根据磁体的指向性判断：在水平面内自由转动的被测物，静止时若总是指南北方向，说明该物体具 有磁性，否则便没有磁性。 （3）根据磁极间的相互作用规律判断：将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极，若发现有一端发生排 斥现象，则说明该物体具有磁性。若与小磁针的两极都表现为相互吸引，则该物体没有磁性。 （4）根据磁极的磁性最强判断：、B 两个外形相同的钢棒，已知其中一个具有磁性，另一个没有磁性，具 体的区分方法是：将的一端从B 的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明有磁性；若吸引力由 大变小再变大，则说明B 有磁性。 角度 1 ：安培定则的应用 【典例1】（2023·山东德州·统考中考真题）如图所示，闭合开关后弹簧测力计示数减小，请标出电源右端 的极性并在虚线框内的磁感线上画出其方向。 【即时检测1】（2023·辽宁丹东·统考模拟预测）根据图中通电螺线管的S 极，在磁感线上用箭头标出磁感 线方向、标出小磁针静止时极及电源的正、负极。 【即时检测2】（2023·山东临沂·统考一模）请按要求完成下列作图：如图所示，按照小磁针极所示方向标 出通电螺线管磁感线方向，并在括号中标出电源的“+”或“-”极。 角度 2 ：磁极间的相互作用 【典例2】（2023·四川雅安·中考真题）如图所示的装置，闭合开关后，电磁铁左端与条形磁铁极相互吸引， 则电源E 端为 （选填 正极 或 负极 ）。为增强电磁铁磁性，滑动变阻器滑片 “ ” “ ” P 应向 （选填 或 “” “B”）端移动。 【即时检测1】（2023·安徽滁州·统考一模）如图所示，小磁针在通电螺线管的磁场作用下静止，则电源的 左端为电源的 （选填 正 或 负 ）极。 “ ” “ ” 【即时检测2】（2023·云南昆明·统考二模）为寻找清洁能源，科学家在地球上模仿太阳内部的核反应制造 出 人造太阳 ，核反应过程如图 “ ” 1 所示，这一反应属于 （填 核聚变 或 核裂变 ）。引发 人造 “ ” “ ” “ 太阳 的核反应，温度高达上亿摄氏度，科学家只能通过强大的磁场让 人造太阳 悬浮于空中，如图 ” “ ” 2 所示， 人造太阳 悬浮在空中是利用了同名磁极 “ ” 的原理。 角度3：指南针和地磁场 【典例3】（2023·山西·统考中考真题）在班级组织的 自制指南针 活动中，小伟同学用条形磁体将缝衣 “ ” 针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总 是指向南方，如图所示。下列说法中正确的是（ ） ．树叶尖端指向地磁南极 B．指南针的 应标注在树叶尖端 “” ．树叶周围存在磁场和磁感线 D．若用磁体的极靠近树叶尖端，会相互吸引 【即时检测1】（多选）（2023·河南信阳·校考三模）人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总 要》记载，如图所示，古人先将鱼形铁烧红，令铁鱼头尾指向南北，然后将其放入水中冷却，依靠地磁场 获得磁性，再将其放入水中漂浮，制成指南鱼，图中是它静止时的指向。下列判断正确的是（ ） ．鱼形铁能被磁体吸引 B．指南鱼周围存在磁感线 ．指南鱼鱼头应标注“” D．指南鱼的腹部磁性最强 【即时检测2】（2023·山西太原·山西实验中学校考三模）战国中期著名的纵横家鬼谷子曾说： 郑子取玉 “ ， 必载司南，为其不惑也 ，这是磁石及其特性的最早记载。如图是记载中的司南，有关说法正确的是（ ” ） ．司南周围存在磁感线 B．司南周围各点的磁场方向都是相同的 ．司南可以吸引铁屑，利用了同名磁极相互吸引 D．司南可以指示方向是受到地磁场的作用 考点二 三种电磁现象的比较与判断 在学习电流磁效应、发电机和电动机原理时，由于发电机原理和电动机原理图构造相似，因而很容易 混淆，而且发电机、电动机也是中考热门的考点，需要同学们加以区分。 项目 电流的磁效应 磁场对电流的作用 电磁感应现象 装置图 电流的形成 由电源提供 由电源提供 因电磁感应产生 因果关系 电流→磁场 磁场、电流→力 磁场、运动→电流 能量转化 — 电能→机械能 机械能→电能 有关规律 安培定则 通电导体受力的方向跟电流 方向、磁场方向有关 感应电流方向跟导体切割磁 感线方向、磁场方向有关 【典例4】（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）图甲中 福建舰 配备了电磁弹射车。当弹射车内的 “ ” 导体通过强大的电流时，战斗机就受到强大的电磁力而向前弹射飞出，如图乙所示。下列实验与电磁弹射 车工作原理相同的是（ ） ． B． ． D． 【即时检测1】（2023·陕西西安·统考三模）如图是一款童滑板车，当车轮转动时，轮子内的LED 灯 会发光。下列各装置中与童滑板车工作原理相同的是（ ） ． B． ． D． 【即时检测2】（2023·陕西·统考模拟预测）如图为公交车自动爆玻器，危急时刻，司机只需按下开关， 自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产 生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。图中的实验与自动爆玻器 工作原理相同的是（ ） ． B． ． D． 考点三 电磁铁及其应用 1. 电磁铁是指内部含有铁芯的螺线管； 2. 影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小和线圈匝数 【提示】 电磁铁的铁芯用铁而不用钢制作的原因：铁磁化后磁性容易消失，可方便地控制电磁铁磁性的有无； 钢磁化后磁性不易消失，无法控制电磁铁磁性的有无 3. 电磁继电器 （1）实质：一个由电磁铁控制的开关； （2）作用：利用低压弱电流的通断，控制高压强电流 角度 1 ：探究影响电磁铁磁性强弱的因素 【典例5】（2023·内蒙古赤峰·统考中考真题）学习了电磁铁，小明想： 电磁铁两极磁性强弱是否相同 “ 呢？ 图甲是他探究该猜想的装置图。 ” （1）通电后，电磁铁端是 极； （2）闭合开关后，弹簧测力计的示数太小，要使其示数变大，滑动变阻器滑片P 应向 端移动； （3）将滑动变阻器调节完成后，根据图乙读出弹簧测力计的示数为 ； （4）在原位置将电磁铁两端对调，使B 端向上，保持电流不变，观察到弹簧测力计示数与（3）中相同。 初步可得出的结论是：电磁铁两极磁性强弱 。 【即时检测1】（2023·湖北省直辖县级单位·统考二模）在探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验中，实验 室准备的器材有，电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明 利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了电路，如图所示。 （1）实验中通过观察电磁铁 的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同，这种研究问题的方法物理上 称之为 法； （2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填 增加 或 减少 ） “ ” “ ” ， 说明电流越 ，电磁铁磁性越强； （3）根据图中的情境可知， （选填 甲 或 乙 ）的磁性强，说明电流一定时， “ ” “ ” 电磁铁磁性 越强； （4）实验结束，断开开关，大头针全部掉落，说明电磁铁磁性的有无可以通过 来控制。 【即时检测2】（2023·湖南株洲·校考三模）如图所示，、B 两个相同的铁钉上绕有不同匝数的线圈，把它 们接入电路中。 （1）闭合开关，铁钉下端都吸引了大头针，这是因为通过线圈中的电流具有 效应。由安培定则可知： 的上端为它的 （填 或 “” “S”）极； （2）B 铁钉吸引更多的大头针，是因为电磁铁的磁性强弱与线圈的 有关，而线圈中的电流 （填 大于 、 等于 或 小于 ）绕在铁钉上的线圈中的电流； “ ” “ ” “ ” （3）不改变线圈匝数，要想铁钉能吸引更多的大头针，可以将滑片P 向 （填 左 或 右 ）移。 “ ” “ ” 角度 2 ：电磁铁的应用 【典例6】（多选）（2023·四川攀枝花·统考中考真题）为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了 一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。 为安全指示灯，电铃为报警器， 为定值电阻， 为竖直 放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片 可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘杆连接，可 随着浮子的上下移动而改变电阻棒 接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反应水位的高低。当滑 片 指向 的中点时，水位达到警戒值，电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时（ ） ．电磁铁的上端为 极 B．水位较低时，电磁铁的磁性较弱 ．若减小 的阻值，警戒水位会变高 D．电流表示数越大，表示水位越高 【即时检测1】（2023·宁夏银川·银川唐徕回民中学校考三模）创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可 自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，R 为压敏电阻，其阻值随压力 的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断 开，注水装置自S2动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接。工作电路注水电源装置接通， 注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（ ） ．水位上升时，电磁铁磁性变弱 B．水位下降时，R0的电功率变大 ．水位下降时，R 的阻值会变大 D．电磁铁的上端为S 极 【即时检测2】（2023·山东威海·统考二模）一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正 对条形磁铁，如图。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列叙述中正确的是（ ） ．闭合开关前，条形磁铁只受到二个力的作用 B．闭合开关后，电磁铁的左端为极，右端为S 极 ．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力 D．闭合开关后，滑片由b 向移动过程中，磁铁受到的摩擦力变小 考点五 信息的传递 1. 电磁波是一种不可见光，又称无线电波，能在真空中进行传播，其传播速度等于光速=3×108m/s 2. 电话是利用电流传递信息的，而手机是利用电磁波传递信息的 3. 听筒和话筒的区别 听筒 话筒 能量转化方式 电信号（电流）转化为声信号（声 音） 声信号（声音）转化为电信号（电 流） 实例 耳机、扬声器 麦克风、 【典例7】（2023·山东日照·统考中考真题） 神箭 已至，叩问寰宇；寻梦天宫，载人航天再创辉煌。神 “ ” 舟十六号载人飞船于2023 年5 月30 日9 点31 分10 秒点火发射，亿万观众在家观看现场直播，电视信号是 通过 （选填 电磁波 或 超声波 ）传递的。飞船进入太空后顺利打开太阳能帆板，神舟十六号载 “ ” “ ” 人飞船发射取得圆满成功。巨大的太阳能帆板接受太阳辐射的能量，为飞船提供充足的 能，满足飞船 在太空运行的能量需求。 【即时检测1】（2023·江苏无锡·统考一模）地震伴有的次声波是由于物体的 产生的。救灾时利用的 北斗卫星导航系统 主要依靠 “ ” 传递信息，它 （选填 能 或 不能 ）在真空中传播。 “ ” “ ” 【即时检测2】（2023·内蒙古赤峰·校考三模）如图是一种白玉兰造型的新型5G 智慧路灯。新型白玉兰路 灯将5G 设施、显示屏、交通指示牌、监控设备等全部集成在一起，可实现智能照明、5G 基站、交通管理、 信息交互、智能充电、城市综合服务等多种功能，将来可服务于城市物联、无人驾驶等应用。下列有关说 法正确的是（ ） ．白玉兰路灯在工作过程中会有部分电能转化为内能 B．白玉兰路灯利用电能来工作，电能属于一次能源 ．在真空中，5G 信号的传播速度比4G 信号的传播速度快 D．5G 通信技术主要是利用超声波传递信息的 【即时检测3】（2023·江西吉安·统考模拟预测）随着科技的不断进步，我国的无人机产业发展迅速，位居 世界前列。如图所示利用手机操控无人机是靠 传递信息的。无人机的旋翼由电动机驱动，其