名師精品導(dǎo)學-電與磁專題

2010年中考物理一輪復(fù)習名師精品導(dǎo)學--電與磁專題本知識板塊的主線是磁場。磁體、電流周圍都存在著磁場，磁場對放入其中的磁性物質(zhì)或電流有力的作用，磁場能使運動的導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流。本知識板塊的考查重點是揭示電和磁之間互為因果及相互作用的關(guān)系。本知識板塊的難點分為兩個方面。理論方面有：用磁感線描述磁場，電磁波的產(chǎn)生。應(yīng)用方面有：電磁繼電器的原理，電動機的原理，電動機換向器的作用，發(fā)電機的原理，區(qū)分電動機與發(fā)電機。第1節(jié)磁現(xiàn)象磁場一、重點考點這部分內(nèi)容有四個重要概念，即磁場、磁感線、地磁場和磁化，都是比較抽象的。規(guī)律性知識有：磁體的磁場方向和地磁場的方向。對本知識點的考查，一般是通過考查磁極之間的相互作用規(guī)律來命題。二、中考常見題型磁體能夠吸引鋼鐵一類的物質(zhì)，磁體兩極吸引鋼鐵的能力最強。磁極之間的相互作用規(guī)律是，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。例1如圖1所示，在彈簧測力計下吊著一個磁體，放在水平放置的條形磁鐵AB的上方，在它從A端移到B端的過程中，彈簧測力計的示數(shù)隨位置變化的關(guān)系是（）思路分析：此題是考查磁極之間的相互作用規(guī)律的。彈簧測力計下吊著的磁體，其上端為S極，下端為N極。水平放置的條形磁鐵AB，其A端為N極，B端為S極。在彈簧測力計下吊著的磁體由水平放置的條形磁鐵的A端向中間移動的過程中，由于同名磁極相互排斥，所以彈簧測力計的示數(shù)減??；由于A端的磁性最強，所以在A端時彈簧測力計的示數(shù)最小。在彈簧測力計下吊著的磁體由水平放置的條形磁鐵的中間向B端移動的過程中，由于異名磁極相互吸引，所以彈簧測力計的示數(shù)增大；由于B端的磁性最強，所以在B端時彈簧測力計的示數(shù)最大。就是說，彈簧測力計下吊著的磁體，在水平放置的條形磁鐵的上方，從A端移到B端的過程中，彈簧測力計示數(shù)是逐漸增大的。圖2的橫坐標表示彈簧測力計下吊著的磁體位置由A移至B，圖象的縱坐標表示彈簧測力計示數(shù)F，顯然，圖象D描述正確。選D。鋼鐵一類物質(zhì)在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現(xiàn)象叫做磁化。鋼鐵一類物質(zhì)放在磁體或電流的磁場中會被磁化，用與磁體進行摩擦的方法可以迅速將鋼鐵一類物質(zhì)磁化。例2如圖3，將磁體的N極在鋼棒上連續(xù)向右摩擦幾次后，鋼棒就會具有＿＿＿＿，這個過程叫＿＿＿＿＿。鋼棒的＿＿＿＿端是N極。思路分析：被磁化的磁體，靠近原磁體一端的磁極，與原磁體這端的磁極是異名磁極。如圖3，將磁體的N極在鋼棒上連續(xù)向右摩擦，由于異名磁極相互吸引，被磁化的鋼棒右端為S極，則左端為N極。答案：磁性磁化左磁感線是為了形象地描述磁場而建立的物理模型，不僅能反映磁場中各點的磁場方向，還能反映磁場中各處的磁場強弱。磁場中某點的磁場方向也就是放在該點的小磁針靜止時N極所指的方向，與通過該點的磁感線方向一致；磁感線密的地方磁場強，磁感線疏的地方磁場弱。例3（2009年濰坊）如圖4，磁體周圍磁場分布正確的是（）思路分析：用磁感線描述磁場時，在磁體的外部，磁感線都是從磁體的N極出發(fā)，回到S極。圖A用磁感線描述相互靠近的兩個磁體的異名磁極間的磁場，圖B用磁感線描述相互靠近的兩個磁體的同名磁極間的磁場，圖C用磁感線描述條形磁體周圍的磁場，圖D用磁感線描述蹄形磁體周圍的磁場。圖A、圖C和圖D都將磁感線的方向標反了，只有圖B所標磁感線的方向正確。選B。第2節(jié)電生磁電磁鐵一、重點考點復(fù)習時要深刻理解電流周圍存在磁場。通過實驗，探究通電螺線管外部磁場的方向。會用安培定則判斷通電螺線管和電磁鐵的極性或電流方向。這部分知識在歷年的中招考試中出現(xiàn)頻率較高，題型較多，涉及的問題也較廣，最多的考點是運用安培定則以及探究影響電磁鐵磁性大小的因素。解題關(guān)鍵是掌握“電生磁”的規(guī)律，其次是磁極間的相互作用規(guī)律。二、中考常見題型有一種運用安培定則的題型是根據(jù)電流方向（四指所指的方向）判斷電流磁場的方向（大拇指所指的方向）。例4（2009年上海）如圖5所示，正確表示小磁針N極指向的是（）思路分析：根據(jù)電源的正負極標出通電螺線管的電流方向向上，再根據(jù)安培定則判斷通電螺線管的N極在左端，然后想象一條通過小磁針的磁感線（外部從N極指向S極，內(nèi)部從S極指向N極），就可以判斷小磁針的指向是否正確。選A。還有一種運用安培定則的題型，是根據(jù)電流磁場的方向（大拇指所指的方向），判斷電流方向（四指所指的方向）。例5（2009年昆明）閉合開關(guān)，一個位于螺線管右側(cè)的小磁針靜止后，北極的指向如圖6所示，則螺線管的右端是＿＿＿＿極，電源的右端是＿＿＿極。若增大螺線管中的電流，螺線管周圍的磁場會＿＿＿＿＿。思路分析：由小磁針的指向可知通電螺線管的右端是N極，根據(jù)安培定則判斷通電螺線管中的電流方向向下，追根求源，電源的右端是負極。若增大螺線管中的電流，螺線管周圍的磁場會增強。答案：N負增強在通電螺線管中插入一根鐵芯就制成了一個電磁鐵，由于鐵芯被通電螺線管的磁場磁化且磁場方向與通電螺線管的磁場方向一致，所以電磁鐵的磁性更強。電磁鐵外部的磁場與條形磁體的磁場相似，能夠吸引鋼鐵一類的物質(zhì)。探究影響電磁鐵磁性強弱的因素時常用“轉(zhuǎn)換法”使我們能夠直觀地比較電磁鐵磁性強弱，在實驗中采用“控制變量法”去探究電磁鐵磁性強弱與具體物理量之間的關(guān)系。例6（2009年荊門）如圖7所示，A是懸掛在彈簧下的鐵塊，B是螺線管的鐵芯，S是轉(zhuǎn)換開關(guān)（S接1時連入電路的線圈匝數(shù)多，S接2時連入電路的線圈匝數(shù)少），P是滑動變阻器的滑片。要使彈簧的長度變長，可采取的辦法是（）A．不改變滑片P的位置，S由1改接到2B．S接1不變，將滑片P向右滑C．S接1不變，將滑片P向左滑D．S接1不變，滑片P的位置不變，將鐵芯B抽出思路分析：要使彈簧的長度變長，需要增強吸引鐵塊的通電螺線管的磁性。通電螺線管的磁性強弱與電流大小和線圈匝數(shù)有關(guān)。線圈匝數(shù)相同，電流越大，通過螺線管的磁性越強。圖7所示，不改變滑片P的位置，轉(zhuǎn)換開關(guān)S由1改接到2，線圈匝數(shù)減少，螺線管的磁性減弱，A選項錯誤；圖7所示，S接1不變，將滑片P向左滑，電流增大，螺線管的磁性增強，B選項錯誤，C選項正確；電磁鐵與通電螺線管的區(qū)別是無有鐵芯，有鐵芯的電磁鐵比無鐵芯的通電螺線管的磁性強，D錯誤。選C。近年來，還有一些試題以當代最新科研課題或成果為背景，引導(dǎo)同學們拓展思維深度和廣度，體驗科學就在身邊，激發(fā)同學們勇攀科學高峰。這些題所呈現(xiàn)的知識背景較新穎，有的圖景同學們未見過，有時文字較多，需要同學們認真閱讀審題，但這些題所考知識點都不難，這些題就是人們常說的“起點高，落點低”之類的題型。同學們在復(fù)習中加以注意就行了。第3節(jié)電磁繼電器揚聲器一、重點考點了解電磁繼電器和揚聲器的結(jié)構(gòu)及工作原理。電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)，揚聲器是把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號的一種裝置，都是利用電流的磁效應(yīng)工作的。這部分知識在近年的中考試題中所占分值呈上升趨勢。二、中考常見題型電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。了解電磁繼電器的工作原理，必須區(qū)分控制電路與工作電路?？刂齐娐肪褪请姶盆F電路，電磁繼電器是通過電磁鐵電路的通、斷而改變電磁鐵的磁性有無，從而控制工作電路的。用電器連接在工作電路中。利用某種方式來操縱電磁繼電器控制電路的通、斷，就可以實現(xiàn)對工作電路的自動控制。例如水位自動報警器就是由水位的升降來操縱電磁繼電器控制電路的通、斷。例7（2009年沈陽）如圖8所示，是一種水位自動報警器的原理圖。當水位到達金屬塊A時，控制電路接通，這時電磁鐵的上端是＿＿＿＿極，燈＿＿＿＿（填“L1”或“L2”）發(fā)光。思路分析：圖8所示控制工作電路的開關(guān)是由水位的升降控制的。當水位上升，水面達到金屬塊A，電磁鐵內(nèi)有電流時就有磁性，于是電磁鐵吸引銜鐵，燈L2中有電流通過，這時燈L2亮；當水位下降，水面在金屬塊A之下，電磁鐵內(nèi)無電流通過時就無磁性，于是銜鐵離開電磁鐵，燈L1中有電流通過，這時燈L1亮。由電磁鐵線圈的電流方向，利用安培定則可以判定電磁鐵的下端是N極，上端是S極。答案：SL2實驗證明通電導(dǎo)體在磁場中會受力運動，磁場方向一定時，通電導(dǎo)體的運動方向隨著電流方向的改變而改變。通過揚聲器線圈的電流是交變電流，使揚聲器的線圈來回振動，帶動錐形紙盆也來回振動，使揚聲器發(fā)出聲音，這方面的題目也很多。例8當線圈中通過如圖9所示的電流時，揚聲器的線圈向左運動，并帶動錐形紙盆一起向左運動。當通過揚聲器的線圈的電流方向改變時，錐形紙盆將向＿＿＿＿＿運動。思路分析：此題幫助同學們鞏固揚聲器的工作原理。永磁體的磁場方向是不變的，當改變線圈中的電流方向時，通電線圈在磁場中受力運動的方向就會改變，與線圈固定在一起的錐形紙盆的運動方向也隨之改變。答案：右第4節(jié)電動機一、重點考點了解通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用，力的方向與電流及磁場的方向都有關(guān)系。了解直流電動機的工作原理。知道換向器的作用。知道電動機在工作過程中把電能轉(zhuǎn)化為機械能。關(guān)于這部分知識，在中考命題中突出應(yīng)用，重點考查同學們運用物理知識解決實際問題的能力。二、中考常見題型電動機的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力運動（或通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動）。導(dǎo)體（或線圈）必須接電源，才會在磁場中受力運動（或受力轉(zhuǎn)動）。例9（2009年廣東）為了探究電動機為什么會轉(zhuǎn)動，小明根據(jù)電動機的主要構(gòu)造制作了一臺簡易電動機（如圖10）。他用回形針做成兩個支架，分別與電池的兩極相連，用漆包線繞成一個矩形線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去軸一端的全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮。將線圈放在支架上，磁體放在線圈下方，閉合開關(guān)，用手輕推一下線圈，線圈就會不停地轉(zhuǎn)動起來。（1）要想改變線圈的轉(zhuǎn)動方向，小明可采用的措施是：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。（寫出兩點）（2）開關(guān)閉合后，如果電動機不轉(zhuǎn)，可能的原因是：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿。（寫出兩點）思路分析：當只改變電流方向或磁場方向時，導(dǎo)體的運動方向也變得相反。如果電動機不轉(zhuǎn)，可能是由于線圈中的電流太小或磁場太弱，也可能是由于線圈處于平衡位置。可以通過改變線圈中的電流來調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速，簡單易行的方法是在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器。答案：（1）改變磁場的方向改變電流的方向（2）線圈中的電流太?。ɑ虼艌鎏酰┚€圈處于平衡位置第5節(jié)磁生電發(fā)電機一、重點考點通過實驗探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。了解發(fā)電機的工作原理，發(fā)電機在工作過程中把機械能轉(zhuǎn)化為電能，了解我國電網(wǎng)交流電的頻率是50Hz，家用電壓是220V。這部分知識在中招考試中出現(xiàn)的頻率很高，每年的試題可以變換新穎的背景，而考查的重點總離不開磁生電的規(guī)律，即“變化的磁場能生電”。二、中考常見題型例10（2009年廣州）探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實驗步驟如圖11、12、13所示。（1）本實驗中，我們通過觀察什么現(xiàn)象來判斷電路是否有感應(yīng)電流？＿＿＿＿＿＿＿。（2）通過比較圖＿＿＿與圖＿＿＿可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要閉合；通過比較圖＿＿＿＿與圖＿＿＿＿可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個條件是導(dǎo)體要在磁場中做切割磁感線的運動。（3）若圖11中AB棒不動，磁鐵左右水平運動，電路＿＿＿＿（填“有”或“無”）感應(yīng)電流。思路分析：通過觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有感應(yīng)電路。圖11的電路中有感應(yīng)電流，圖12的電路中沒有感應(yīng)電流是由于導(dǎo)體沒有做切割磁感線運動，圖13的電路中沒有感應(yīng)電流是由于電路不閉合。導(dǎo)體做切割磁感線運動時，導(dǎo)體和磁體之間發(fā)生相對運動。答案：（1）電流表指針的偏轉(zhuǎn)（2）11131112（3）有三、易錯易混題型例11（2009年江西）如圖14所示，下列實驗儀器工作時，把電能轉(zhuǎn)化為機械能的是（）思路分析：電動機在工作過程中把電能轉(zhuǎn)化為機械能，發(fā)電機在發(fā)電過程中把機械能轉(zhuǎn)化為電能。電動機的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力運動，從而將電能轉(zhuǎn)化為機械能。像電流表和電壓表這類磁電式儀表的原理與電動機的原理相同，此類儀表工作時，也是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的。填“ABD”。第6節(jié)信息的傳遞一、重點考點知道光是電磁波，知道電磁波的應(yīng)用及其對人類生活和社會發(fā)展的影響。雖然中招考試對這部分知識的要求并不高，單獨考查得較少，但是這部分知識在近年的中考試題中往往在一些聯(lián)系實際的綜合題中出現(xiàn)，所占分量有上升的趨勢，也是同學們不容忽視的。二、中考常見題型我們知道迅速變化的電流能夠產(chǎn)生電磁波，電磁波雖然看不見，摸不到，但確實存在。電磁波可以給我們傳遞各種信息，也給我們造成“電磁干擾“和”電磁污染“。例12看電視節(jié)目時，如果附近有汽車通過或有人使用沖擊鉆時，電視屏幕上會出現(xiàn)成串的不規(guī)則雪花點，使電視圖像受到干擾，請你利用所學知識分析其中的原因。思路分析：行駛的汽車電路中的電流和正在使用的沖擊鉆電路中的電流，都是迅速變化的電流，會產(chǎn)生電磁波。答案：汽車發(fā)動機靠火花塞點燃汽油，而火花塞是用蓄電池點火的，電流時斷時通，故行駛中的汽車會產(chǎn)生電磁波。沖擊鉆是用電動機帶動工作的，電鉆高速旋轉(zhuǎn)時，電