（2年中考1年模擬）備戰(zhàn)2020年中考物理 專題20 電與磁（含解析）

專題20 電與磁本專題中考考點及要求（“”表示該標準要求屬于評價水平這一層次）評價目標和評價水平標準要求 知識性目標技能性目標體驗性目標了解認識理解獨立操作經(jīng)歷認同內(nèi)化1.通過實驗認識磁場。知道地磁場。2.通過實驗，了解電流周圍存在磁場。探究并了解通電螺線管外部磁場的方向。3.通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，知道力的方向與哪些因素有關。4.通過實驗，探究并了解導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件。了解電磁感應在生產(chǎn)、生活中的應用。規(guī)律總結1：電磁作圖問題思路1已知電源的正負極、線圈繞法，判斷小磁針的N、S極。（1）首先根據(jù)電源的正、負極畫出通電螺線管的繞線中的電流方向；（2）利用安培定則確定通電螺線管的N、S極并標注；（3）最后根據(jù)磁極間的相互作用斷定小磁針的N、S極。2.已知小磁針的N、S極、線圈繞法，判斷電源的正、負極。（1）根據(jù)小磁針的N、S極，利用磁極間的相互作用先確定通電螺線管的N、S極；（2）然后利用安培定則判定通電螺線管上的電流方向并用箭頭標出；（3）最后根據(jù)電源外部電流的流向確定電源的正、負極。3.已知小磁針的N、S極、電源正負極，畫螺線管的繞線。（1）首先根據(jù)小磁針的N、S極指向，利用磁體間的相互作用規(guī)律確定通電螺線管的N、S極并標注出；（2）利用安培定則確定通電螺線管中的電流方向，并在螺線管上試著畫出一條“S”型或反“S”型繞線；（3）然后結合電源外部電流流向定位螺線管的繞線形狀是“S”型還是反“S”型，并在螺線管上等距地畫出美觀的繞線。規(guī)律總結2：磁場的描述磁感線從磁場的物質(zhì)性、方向和磁感線的特點、常見磁體磁感線的分布、地磁場的特點五個維度進行把握是解決問題的關鍵：（1）磁場的物質(zhì)性：磁場是真實存在的看不見摸不著的物質(zhì)，它的存在可通過其基本性質(zhì)來體現(xiàn)；（2）磁場的方向：任一點磁場方向跟放在該點小磁針靜止時北極指向一致；（3）磁感線的特點：在磁體外部，磁感線從北極出發(fā)回到南極；磁感線的疏密反映磁場的強弱，磁極處磁感線最密；（4）地球本身是一個巨大的磁體，地磁場的形狀與條形磁體相似；地磁的北極在地理南極附近，地磁的南極在地理北極附近；我國宋代的沈括最早發(fā)現(xiàn)了磁偏角。注意：磁感線是為了形象描述磁場而引入的假想曲線，并不真實存在，屬于建立的物理模型;磁場中任何一點的方向都具有唯一性，故任何兩條磁感線都不相交。規(guī)律總結3：電磁鐵的應用電磁繼電器（1）首先要分清控制電路和工作電路；（2）分析步驟：分析當電磁鐵無磁性時，觀察銜鐵上的動觸點與哪個靜觸點連接，進而明確工作電路的初始工作狀態(tài)；然后再分析當電磁鐵有磁性時，觀察銜鐵上的動觸點又與哪個靜觸點連接，進而明確工作電路的末工作狀態(tài)；注意：對于“報警器”類工作電路，務必明確控制電路通電或斷電的控制方法，從而明確電磁鐵磁性有無。規(guī)律總結4：磁場對電流的作用及應用從磁場對電流的作用原理入手，然后順藤摸瓜領悟相關核心要素：（1）原理：通電導體產(chǎn)生的磁場與磁體相互作用使通電導體運動；（2）能量的轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為機械能；（3）通電導體受力方向的決定因素：磁感線的方向與電流方向；（4）生活中的應用實例：電動機、揚聲器等。注意：對于電動機還要掌握以下要點：工作原理：通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動；平衡位置：線圈平面與磁感線垂直的位置；換向器的作用：對于直流電動機，線圈每轉(zhuǎn)過平衡位置就自動改變電流的方向。規(guī)律總結5：電磁感應及應用從磁生電的條件為突破口逐一領悟核心要素：1.產(chǎn)生感應電流的條件：（1）閉合電路；（2）導體在磁場中做切割磁感線運動（正切、斜切都可以）；（3）切割磁感線運動的導體只能是閉合電路的一部分，三者缺一不可。2.能量的轉(zhuǎn)化：機械能轉(zhuǎn)化為電能；3.感應電流的方向決定因素：導體切割磁感線的方向和磁感線的方向；4.增大感應電流的方法：一是增加磁場的磁性，二是加快運動的速度；5.生活中的應用實例：發(fā)電機、動圈式話筒等。注意：區(qū)分發(fā)電機與電動機的關鍵是看外部電路有無電源，有電源是電動機，無電源是發(fā)電機。我國交流電的頻率為50Hz，周期為 0.02s，即每秒鐘電流的方向改變 100 次規(guī)律總結6：電與磁的實驗處理方法1.探究通電螺線管的磁場（1）從螺線管磁場顯示的方法及極性的判斷方法及影響因素方面入手選擇合理的器材；明確操作要領；（2）觀察實驗現(xiàn)象得出正確結論：通電螺線管的外部磁場與條形磁鐵的磁場相似；極性遵循安培定則。2.探究影響電磁鐵的磁性強弱的因素（1）首先從已有知識寫出影響電磁鐵磁性的因素：電流的大小與線圈的匝數(shù)；（2）根據(jù)影響因素選擇合理的器材，明確顯示電磁鐵磁性強弱的方法，然后利用控制變量法設計實驗方案；（3）最后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結論。注意：實驗結論要強調(diào)”在xxxx相同時”前提條件.3.探究磁場對電流的作用（1）首先根據(jù)磁場對電流的作用選擇合理的實驗器材；（2）利用控制變量法和轉(zhuǎn)化法設計方案研究通電導體受力方向跟電流方向和磁場方向的關系；（3）最后分析實驗現(xiàn)象得出結論。4.探究電磁感應現(xiàn)象（1）首先根據(jù)已有知識寫出“感應電流產(chǎn)生的條件”和感應電流方向的決定因素；（2）然后根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件和感應電流決定因素選擇實驗器材，利用控制變量法和轉(zhuǎn)化法設計實驗方案；（3）最后分析實驗現(xiàn)象得出結論?！纠}1】（2018鎮(zhèn)江）請在圖中標出通電螺線管和小磁針的S極 【答案】如圖所示?！窘馕觥浚?）電流從螺線管的右端流入，左端流出，結合線圈的繞向，利用安培定則可以確定螺線管的右端為N極，左端為S極（2）小磁針靜止時，由于受到通電螺線管的作用，小磁針的N極一定靠近螺線管的S極，即小磁針的左端為N極，右端為S極【例題2】（2019揚州）根據(jù)小磁針靜止時的指向在如圖所示中標出通電螺線管的N、S極和電流方向【答案】如圖所示?！窘馕觥啃〈裴橃o止時N極向左，則由同名磁極間相互排斥、異名磁極間相互吸引可知螺線管左側(cè)為N極，右側(cè)為S極；由右手螺旋定則可知電流由右側(cè)流入螺線管，即電源右側(cè)為正極?！纠}3】（2018武漢）如圖所示是一種水位自動報警器的原理圖水位沒有達到金屬塊A時，燈 亮；水位達到金屬塊A時，由于一般的水是 ，燈 亮【答案】L1；導體； L2【解析】當水位下降沒有達到金屬塊A時，使控制電路斷開，電磁鐵失去磁性，彈簧拉著銜鐵使動觸點與上面的靜觸點接觸，工作電路接通，則L1 亮當水位上漲時，水與金屬A接觸，由于水是導體，使控制電路接通，電磁鐵吸引銜鐵，使動觸點與下面的靜觸點接觸，工作電路接通，則 L2燈發(fā)光【例題4】（2019福建）如圖所示，是一種安全門鎖的工作原理示意圖保安室里的工作人員通過開關即可控制安全門鎖的開、閉請你根據(jù)示意圖，分析安全門鎖的工作原理【答案】見解析?！窘馕觥块]合開關后，電磁鐵中有電流通過，電磁鐵具有磁性，能吸引鐵質(zhì)插銷使門鎖打開，并且彈簧被拉長；斷開開關后，電磁鐵中無電流通過，電磁鐵會失去磁性，鐵質(zhì)插銷會在彈簧彈力的作用下插入插槽，門鎖關閉【例題5】（2018聊城）如圖為直流電動機的基本構造示意圖以下相關的分析中正確的是（）A電動機是利用電磁感應的原理工作的B電動機工作過程中，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機械能C使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠電磁繼電器來實現(xiàn)的D僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向【答案】D【解析】A電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理工作的，故A錯誤；B電動機工作過程中，消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能，有一部分電能轉(zhuǎn)化成了熱能，故B錯誤；C使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠換向器來實現(xiàn)的，故C錯誤；D電動機是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理工作的，且所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關，故僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向，故D正確?！纠}6】（2019濟寧）發(fā)電機的工作原理 能說明直流電動機工作原理的是圖中的 圖【答案】電磁感應；乙；【解析】據(jù)課本知識可知，發(fā)電機是利用電磁感應現(xiàn)象的原理制成的；甲圖中沒有電源，即線圈做切割磁感線運動會產(chǎn)生電流，即發(fā)電機原理；乙中有電源，即通電后磁場中的線圈會受力運動，所以乙是直流電動機的工作原理圖?！?019年題組】一、填空題1.（2019山東省東營）如圖所示，某物理小組在用做條形磁體“吸附”能力實驗時，用酒精燈給條形磁體加熱一段時間后，發(fā)現(xiàn)大頭針紛紛下落。請根據(jù)這一現(xiàn)象提出一個可探究的科學問題： ?！敬鸢浮看朋w磁性強弱與溫度是否有關？（磁體的“吸附”能力與溫度是否有關？磁體磁性強弱與溫度有什么關系？磁體磁性強弱與溫度有關嗎？溫度是否影響磁體磁性強弱？）【解析】磁體“吸附”的大頭針越多，說明磁性越強；用酒精燈給條形磁體加熱一段時間后，磁體溫度升高，同時發(fā)現(xiàn)大頭針紛紛下落。說明磁體的磁性減弱了。由此提出猜想：磁體磁性強弱與溫度是否有關？2（2019大連模擬題）磁體周圍存在磁場，磁場的強弱用磁感應強度描述，用符號B表示，單位是特斯拉，符號是T，我們可以用磁感線的疏密程度形象地表示磁感應強度的大小，磁感應強度大的地方，磁感線密，磁感應強度小的地方，磁感線疏，磁感應強度的大小和方向處處相同的磁場叫做勻強磁場如圖所示為條形磁體外部的磁感線分布示意圖，則a、b兩點磁感應強度較大的是點，條形磁體外部的磁場（填“是”或“不是”）勻強磁場【答案】a；不是【解析】磁體的周圍存在著看不見，摸不著但又客觀存在的磁場，為了描述磁場，在實驗的基礎上，利用建模的方法想象出來的磁感線，磁感線并不客觀存在磁場的強弱可以利用磁感線的疏密程度來描述磁場越強，磁感線越密集由圖a、b兩點中a點的磁感線相對較密，磁感應強度較大；條形磁體外部的磁感線分布不均勻，兩極磁感線密，中間稀，所以其外部磁場不是勻強磁場二、選擇題3.（2019內(nèi)蒙古通遼）以下是對電與磁部分四幅圖的分析，其中錯誤的是（） A如圖裝置閉合電路后磁針會偏轉(zhuǎn)，說明電流能產(chǎn)生磁場B如圖裝置說明通電導線在磁場中受到力的作用C如圖裝置所揭示的原理可制造發(fā)電機D圖中動圈式話筒應用了磁場對電流的作用【答案】D【解析】（1）電流周圍存在著磁場。（2）電動機和發(fā)電機的重要區(qū)別在于電路中是否有電源。（3）動圈式話筒和發(fā)電機的工作原理相同，都是根據(jù)電磁感應原理工作的。A.這是奧斯特實驗，說明通電導體周圍存在磁場（即電流能產(chǎn)生磁場），故A正確。B.如圖裝置，開關閉合后導體在磁場中運動，說明通電導線在磁場中受到力的作用，故B正確。C.圖中無電源，閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中有感應電流產(chǎn)生，電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)這個原理可制成發(fā)電機，故C正確。D.動圈式話筒是根據(jù)電磁感應原理工作的，故D錯誤。4.（2019貴州黔東南）關于如圖甲、乙所示的實驗，下列說法錯誤的是（）A甲實驗可以研究通電導體周圍存在磁場B甲實驗可以研究電磁感應現(xiàn)象C乙實驗可以研究通電導體在磁場中受力情況D乙實驗的過程中，電能轉(zhuǎn)化為機械能【答案】A【解析】AB、甲實驗電路中沒有電源，不能用來研究通電導體周圍存在磁場；該實驗中，開關閉合時，當導體棒ab在磁場中做切割磁感線運動，電路中就會產(chǎn)生感應電流，所以可以研究電磁感應現(xiàn)象，故A說法錯誤，B說法正確。CD、乙實驗電路中有電源和磁體，可以研究通電導體在磁場中受力情況，是電動機的原理圖，工作時電能轉(zhuǎn)化為機械能，故CD說法都正確?！敬鸢浮緿【解析】由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。當滑片P向上移動的過程中，變阻器接入電路中的電阻變大，電路的總電阻變大，由I可知，電路中的電流變小，即電流表的讀數(shù)變小，故AB錯誤；由UIR可知，R1兩端的電壓變小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R2兩端的電壓變大，即電壓表的讀數(shù)變大，故C錯誤、D正確。5（2019湖南邵陽）在一次物理實驗中，小于同學連接了如圖所示的電路，電磁鐵的B端有一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針，閉合開關后，下列說法錯誤的是（）A電磁鐵的A端為N極B小磁針靜止時，N極水平指向左C利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成的設備是發(fā)電機D當滑動變阻器滑動片P向右端移動，電磁鐵磁性增強【答案】C【解析】（1）開關閉合后，根據(jù)電流方向利用安培定則可判斷螺線管的磁極；（2）由磁極間的相互作用可判出小磁針的指向；（3）電磁感應是發(fā)電機的原理；（4）由滑動變阻器的滑片移動可得出電路中電流的變化，則可得出螺線管中磁場的變化。A.由圖知，電流從螺線管的右端流入、左端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的A端是N極，B端是S極，故A正確；B.電磁鐵的B端是S極，由磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針靜止時，左端是N極，即N極水平指向左，故B正確；C.該實驗表明了電能生磁，利用這一現(xiàn)象所揭示的原理可制成電磁鐵，故C錯誤；D.當滑動變阻器滑動片P向右端移動時，變阻器接入電路的電阻變小，電路中電流變大，則電磁鐵的磁性變強，故D正確。三、實驗題6.（2019海南）小謙在探究“磁體間相互作用規(guī)律”時發(fā)現(xiàn)：磁體間的距離不同，作用力大小也不同。他想：磁體間作用力的大小與磁極間的距離有什么關系呢？（1）你的猜想是_。（2）小謙用如圖所示的實驗進行探究。由于磁體間作用力的大小不便測量，他通過觀察細線與豎直方向的夾角的變化，來判斷磁體間力的變化，用到的科學方法是_法。（3）小謙分析三次實驗現(xiàn)象，得出結論：磁極間距離越近，相互作用力越大。小月認為：這個結論還需要進一步實驗論證，聯(lián)想到磁體間的相互作用規(guī)律，還須研究甲、乙兩塊磁鐵相互_時，磁體間作用力與距離的關系。【答案】（1）磁極間的距離越近，磁體間的作用力越大 （2）轉(zhuǎn)換 （3）排斥【解析】（1）既然發(fā)現(xiàn)磁體間的距離不同時，作用力大小也不同，則可以提出猜想：磁極間的距離越近，磁體間的作用力越大。當然其它猜想只要是圍繞磁體間的作用力與距離關系來提出的都可以。（2）當某種現(xiàn)象不容易直接觀察時，可以借助其它現(xiàn)象來判斷需要觀察的現(xiàn)象的情況，這種方法叫做轉(zhuǎn)換法。（3）由于小謙在探究“磁體間作用力大小與磁極間的距離有什么關系”時，只做了磁極相互吸引的情況，而磁極間的作用力還有相互排斥的情況，所以還須研究甲、乙兩塊磁鐵相互排斥時，磁體間作用力與距離的關系。7.（2020春蕭山區(qū)期中）小華將漆包線（表面涂有絕緣漆的銅線）繞在兩個完全相同的鐵釘上，制成了簡易電磁鐵甲和乙，按圖連接好電路，探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”請你結合該實驗中的具體情況，完成下面的內(nèi)容（1）通過觀察電磁鐵 的不同，可以判斷電磁鐵的磁性強弱不同（2）將甲乙串聯(lián)的目的是 本次實驗得到的結論是 （3）檢查電路連接完好，小華閉合開關后發(fā)現(xiàn)甲乙兩個鐵釘都不能吸引大頭針，他下一步的操作是 A重新繞制電磁鐵 B更換電源 C拆除滑動變阻器 D移動滑動變阻器滑片【答案】（1）吸起大頭針的數(shù)目；（2）控制電流相同； 在電流相同時，線圈的匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強；（3）D【解析】（1）探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”時，電磁鐵的磁性強弱不能直接觀察，而是通過電磁鐵吸引大頭針數(shù)量不同來反映，電磁鐵吸引大頭針越多，說明電磁鐵的磁性越強；（2）將甲乙串聯(lián)的目的是控制電流相同，由圖知，甲吸引大頭針的個數(shù)較多，說明甲的磁性較強；甲乙串聯(lián)，電流相等，甲的線圈匝數(shù)多于乙的線圈匝數(shù)，由此說明：電流相同時，線圈的匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強；（3）檢查電路連接完好，小華閉合開關后發(fā)現(xiàn)甲乙兩個鐵釘都不能吸引大頭針，可能是電流太小的緣故，所以，他下一步的操作是移動滑動變阻器滑片，故選D四、綜合計算題8.（2019貴州黔東南）將圖中的電磁鐵連入你設計的電路中（在方框內(nèi)添加電源和滑動變阻器），使得小磁針靜止時如圖所示，且向右移動滑動變阻器滑片時，電磁鐵的磁性變?nèi)??！敬鸢浮咳鐖D所示?！窘馕觥啃〈裴橃o止時左端為S極、右端為N極，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可知，通電螺線管的左端是N極，右端是S極如圖；根據(jù)安培定則可以判斷電流從左端進入通電螺線管，則可知電源左端為正極、右端為負極；當電流越小時，電磁鐵的磁性越弱，要想電磁鐵的磁性變?nèi)?，應減小電路中的電流，由歐姆定律可知，應增大電路中的電阻，則向右移動滑動變阻器滑片時，滑動變阻器接入電路的電阻應變長。9.（2019四川內(nèi)江）請在通電螺線管兩端的括號內(nèi)標出N，S極，并畫出磁感線的方向?！敬鸢浮咳缦聢D所示：【解析】用右手握住螺線管，四指指向電流方向，大拇指所指的方向是通電螺線管的N極，所以右端是N極，左端是S極，磁體周圍的磁感線從N極出發(fā)回到S極，則磁體外部的磁感線方向向左?！?018年題組】一、填空題1.（2018蘭州）如圖所示的電路，開關S接到a后，電磁鐵左端為極，小磁針靜止時，A端是極；將開關S由a撥到b，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表示數(shù)不變，則電磁鐵的磁性（選填“增強”、“不變”或“減弱”）?！敬鸢浮縎；S；減弱?！窘馕觥浚?）伸出右手握住螺線管，四指彎曲指示電流的方向，大拇指所指的方向即螺線管的左端為通電螺線管的S極，據(jù)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的道理可知，小磁針的C端是S極；（2）在此實驗裝置中，保持電流不變，將開關S由a換到b，則減少了線圈的匝數(shù)，因此通電螺線管的磁性減弱。2（2018經(jīng)典題）1820年，丹麥物理學家通過大量實驗，證明電流周圍存在的磁場；1831年，英國物理學家法拉第致力于研究“磁生電”，歷經(jīng)十年，終于發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)象，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，后來發(fā)明了（選填“電動機”或“發(fā)電機”）【答案】奧斯特；電磁感應；發(fā)電機【解析】（1）1820年，丹麥物理學家奧斯特首先通過實驗發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在磁場（2）經(jīng)過10年堅持不懈地努力，1831年英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，發(fā)電機就是利用這一原理制成的3.（2018吉林）如圖所示是一種水位自動報警器的原理圖水位沒有達到金屬塊A時，燈 亮；水位達到金屬塊A時，由于一般的水是 ，燈 亮【答案】L1；導體； L2【解析】當水位下降沒有達到金屬塊A時，使控制電路斷開，電磁鐵失去磁性，彈簧拉著銜鐵使動觸點與上面的靜觸點接觸，工作電路接通，則L1 亮當水位上漲時，水與金屬A接觸，由于水是導體，使控制電路接通，電磁鐵吸引銜鐵，使動觸點與下面的靜觸點接觸，工作電路接通，則 L2燈發(fā)光二、選擇題4.（2018廣東深圳）下列對電磁實驗現(xiàn)象相應的解釋正確的是（   ） A. 甲圖中，閉合開關，小磁針的 N 極向左偏轉(zhuǎn)B. 乙圖中，線圈匝數(shù)多的電磁鐵，磁性強C. 丙圖中，該裝置用來研究電磁感應現(xiàn)象D. 丁圖中，磁鐵放在水平面上，導體ab 豎直向上運動，電流表指針一定會偏轉(zhuǎn)【答案】 B 【解析】A.甲圖中，線圈上電流從上到下，根據(jù)安培定則可知，螺線管的右端是N極，左端是S極；根據(jù)“同名磁極相互排斥”可知，小磁針的N極向右偏轉(zhuǎn)，故A錯誤； B.乙圖中，兩個電磁鐵串聯(lián)，那么它們的電流相等，線圈匝數(shù)多的吸引的鐵釘多，說明磁性強，故B正確； C.丙圖中，閉合開關，通過電流的金屬棒在磁場中受力運動，故C錯誤； D.丁圖中，導體ab豎直方向向上運動時，沒有切割磁感線，因此不會有感應電流產(chǎn)生，故D錯誤。5（2018山西）小明把帶鐵芯的螺線管、電源、導線和開關組成電路，固定在泡沫板上，讓它漂浮在水面，制作指南針。如圖所示，該指南針的南極（S）應標在泡沫板的（）Aa處Bb處Cc處Dd處【答案】D【解析】地球是個大磁場，地磁南極在地理北極的附近，地磁北極在地理南極附近，所以小磁針在地磁場的作用下靜止時總是一端指南一端指北。由右手螺旋定則可判斷通電螺線管的磁極，螺線管處在地球的磁場中，因磁極間的相互作用可知泡沫板靜止時船頭的指向。泡沫板漂浮在水面上時，頭d指向東，尾b指向西，如圖所示由右手螺旋定則可知螺線管b端為N極，d端為S極；因地磁場沿南北方向，地球南極處為地磁場的N極，地球北極處為地磁場的S極，而同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故頭d指向北方。三、實驗題6.（2018盤錦）在“探究通電螺線管外部的磁場分布”的實驗中：（1）為使磁場加強，可以在螺線管中插入一根 棒（2）把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后記錄小磁針 極的方向，這個方向就是該點的磁場方向（3）根據(jù)圖甲、乙、丙記錄的小磁針指向，可以得出：通電螺線管外部的磁場與 磁鐵的磁場相似（4）如果把通電螺線管看做一個磁體，通電螺線管極性跟電流方向之間的關系，可以用安培定則來表述，即用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流方向，則拇指所指的那端就是螺線管的 極（5）如果丙和丁兩個螺線管同時通電，則這兩個螺線管之間會相互 （選填“吸引”或“排斥”） 【答案】（1）鐵；（2）N；（3）條形；（4）N；（5）吸引【解析】（1）可以充當“芯”的材料是鐵，通電螺線管中插入鐵棒后，鐵棒被通電螺線管的磁場磁化，磁化后的鐵棒也變成了一個磁體，這樣由于兩個磁場互相疊加，從而使螺線管的磁性大大增強；（2）小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁場方向，故把小磁針放到螺線管四周不同位置，螺線管通電后記錄小磁針N極的方向；（3）通電螺線管外部磁感線也是從N極指向S極，故通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵的磁場相似；（4）通電螺線管的磁場極性與電流方向之間的關系由右手螺旋定則來確定：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟螺線管中電流的方向一致，那么，伸直的大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極（5）由圖可知，丙和丁兩個螺線管的繞線和電流方向均相同，根據(jù)右手螺旋定則可知，丙和丁螺線管的左端都為N極，則丙的右端為S極，兩個螺線管之間的磁極為異名磁極，異名磁極互相吸引，所以這兩個螺線管之間會相互吸引7.（2018濰坊）同學們在制作電動機模型時，把一段粗漆包線燒成約3cm×2cm的矩形線圈，漆包線在線圈的兩端各伸出約3cm然后，用小刀刮兩端引線的漆皮用硬金屬絲做兩個支架，固定在硬紙板上兩個支架分別與電池的兩極相連把線圈放在支架上，線圈下放一塊強磁鐵，如圖所示給線圈通電并用手輕推一下，線圈就會不停的轉(zhuǎn)下去（1）在漆包線兩端用小刀刮去引線的漆皮，刮線的要求是 （填選項“A”或“B”）A兩端全刮掉     B一端全部刮掉，另一端只刮半周（2）線圈在轉(zhuǎn)動過程中 能轉(zhuǎn)化為 能（3）小華組裝好實驗裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動，寫出一條可能造成該現(xiàn)象的原因 【答案】（1）B；（2）電；機械；（3）電源電壓較低、磁場太弱或開始線圈處在平衡位置【解析】（1）在實驗中影響線圈的轉(zhuǎn)向的因素有電流的方向和磁場的方向，則為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動，采取將線圈一頭的絕緣漆刮去，另一頭刮去一半的辦法來改變通入線圈的電流方向故選B（2）根據(jù)電動機的原理知，能轉(zhuǎn)動的原因是通電線圈在磁場中受磁力的作用而轉(zhuǎn)動，線圈在轉(zhuǎn)動過程中消耗電能轉(zhuǎn)化為機械能（3）小華組裝好實驗裝置，接通電源后，發(fā)現(xiàn)線圈不能轉(zhuǎn)動，可能是電源電壓較低、磁場太弱或開始線圈處在平衡位置四、綜合計算題8.（2018黃石）閉合開關，螺線管右側(cè)的小磁針立即轉(zhuǎn)動，最后靜止時N極指向螺線管，如圖所示，請畫出螺線管上的導線環(huán)繞圖示【答案】如圖所示?！窘馕觥浚?）根據(jù)同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，可以判斷螺線管的右端是N極，左端是S極（2）用右手握住螺線管，大拇指指向N極，四指就是電流方向，可以判斷電流從螺線管的左端流入9.（2018內(nèi)蒙古通遼）如圖所示，在電磁鐵上方用彈簧掛著一個條形磁體，開關閉合后，滑片P向右滑動時彈簧伸長。請標出電磁鐵上端的極性及電源正負極?！敬鸢浮咳鐖D所示：。【解析】滑動變阻器向右移動時，電阻變小，電流變大，電磁鐵的磁性增強，彈簧伸長說明受到的拉力增大，所以電磁鐵的上端應該和上面的磁極是異名磁極，根據(jù)磁極判斷電流方向，判斷電源正負極?；瑒幼冏杵飨蛴乙苿訒r，電阻變小，電流變大，電磁鐵的磁性增強，彈簧伸長說明受到的拉力增大，所以電磁鐵的上端應該和上面的磁極是異名磁極，所以電磁鐵的上端是S極，根據(jù)安培定則可以判斷從電磁鐵的下端入電流，所以可以判斷電源的左端是正極，右端是負極?！?020年模擬壓軸題組】一、填空題1.（2020河北模擬）如圖是一種單元防盜門門鎖的原理圖。其工作過程是：當有人在樓下按門鈴叫門時，樓上的人閉合開關，門鎖上的電磁鐵通電_銜鐵，銜鐵脫離門扣，這時來人拉開門，進入樓內(nèi)。在關門時，開關是斷開的，銜鐵在_作用下，合入門扣。在合入門扣的過程中_能轉(zhuǎn)化為_能?！敬鸢浮课?  彈簧（或彈力）   彈性勢   動【解析】有人在樓下按門鈴時，樓上的人閉合開關，門鎖上的電磁鐵通電就具有磁性，銜鐵就被吸引，從而脫離門扣，來人就可以拉開門。 關門時，開關是斷開的，電磁鐵沒有磁性，此時銜鐵在彈簧的作用下，合入門扣，這個過程是彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為銜鐵的動能。 2（2020齊齊哈爾模擬）如圖是一個溫度自動報警器的工作原理電路圖。當控制電路中有電流通過時，電磁鐵左端為極。在使用中發(fā)現(xiàn)，當溫度達到設定值時，電鈴沒有報警。經(jīng)檢查，各元件完好、電路連接無誤，則可能是因為（任寫一種）導致工作電路沒有接通?！敬鸢浮縎；控制電路電源電壓太小?！窘馕觥坑砂才喽▌t可知，電磁鐵左端為S極；當溫度升高到設定值時，水銀柱與上方金屬絲連通，使左側(cè)形成通路，電磁鐵中有電流通過，電磁鐵吸引銜鐵，由于電磁鐵磁性的大小與電流大小和匝數(shù)多少有關，如果電源電壓，使得電流較小，磁性較小，則電磁鐵吸引不動銜鐵，工作電路不會工作。二、選擇題3.（2020湖北廈門模擬）我們的日常生活離不開電和磁發(fā)現(xiàn)電流磁效應的科學家是（） A牛頓 B奧斯特 C阿基米德 D瓦特【答案】B 【解析】多了解物理學史，了解科學家的貢獻，有利于對培養(yǎng)學習物理的興趣根據(jù)各位物理學家的貢獻回答，奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁A.牛頓提出了牛頓第一定律，故A錯誤；B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導體周圍存在磁場，是第一個發(fā)現(xiàn)電流磁效應的科學家，故B正確；C.阿基米德發(fā)現(xiàn)了杠桿原理，故C錯誤；D.瓦特改良了蒸汽機，故D錯誤4（2020福建模擬）如圖的四個實驗中，反映電動機工作原理的是（）A B C D【答案】C【解析】電動機是利用通電導體在磁場中受力運動制成的；A.如圖是電流磁效應的實驗，說明了通電導體周圍存在磁場，故A不符合題意。B.是研究電磁鐵的實驗裝置，說明了通電導體周圍存在磁場，故B不符合題意。C.電路中有電源，是通電導體在磁場中受力運動，是電動機的工作原理，故C符合題意。D.電路中沒有電源，是探究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置，是發(fā)電機工作原理，故D不符合題意。5.（2020山東東營模擬）如圖所示，研究磁場對通電導線作用的實驗裝置，當閉合開關，電流由a至b通過導線ab時，導線ab向左運動，下列說法正確的是（）A只改變電流方向時，導線ab向右運動，機械能轉(zhuǎn)化為電能B只改變磁場方向時，導線ab向左運動，電能轉(zhuǎn)化為機械能C電流方向和磁場方向同時改變時，導線ab向左運動，電能轉(zhuǎn)化為機械能D電流方向和磁場方向同時改變時，導線ab向右運動，機械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】C【解析】A.磁場方向不變，只改變電流方向時，導線ab的運動方向改變，則導線ab向右運動，電能轉(zhuǎn)化為機械能，說法錯誤。B.電流方向不變，只改變磁場方向時，導線ab的運動方向改變，則導線ab向右運動，電能轉(zhuǎn)化為機械能，說法錯誤。CD.電流方向和磁場方向同時改變時，導線ab的運動方向不變，即導線ab向左運動，電能轉(zhuǎn)化為機械能，C項說法正確，D項錯誤。三、實驗題6.（2020云南模擬）發(fā)電機是如何發(fā)電的呢？同學們用如圖所示的裝置進行探究（1）當導體ab靜止懸掛起來后，閉合開關，靈敏電流計G指針不偏轉(zhuǎn)，說明電路中 （選填“有”或“無”）電流產(chǎn)生（2）小芳無意間碰到導體ab，導體ab晃動起來，小明發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生了 偏轉(zhuǎn)，就說：“讓導體在磁場中運動就可產(chǎn)生電流”，但小芳說：“不一定，還要看導體怎樣運動”為驗證猜想，它們繼續(xù)探究，并把觀察到的現(xiàn)象記錄如下： 序號 磁體擺放方向 ab運動方向 電流計指針偏轉(zhuǎn)情況 1 N極在上 豎直上下運動 不偏轉(zhuǎn) 2 水平向左運動 向右偏轉(zhuǎn) 3 水平向右運動 向左偏轉(zhuǎn) 4 N極在下 豎直上下運動 不偏轉(zhuǎn) 5 水平向左運動 向左偏轉(zhuǎn) 6 水平向右運動 向右偏轉(zhuǎn)分析實驗現(xiàn)象后，同學們一致認為小芳的觀點是 （選填“正確”或“錯誤”）的，比較第2、3次實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生的電流的方向跟 有關；比較第3、6次實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生的電流的方向還跟 有關（3）在整理器材時，小明未斷開開關，先撤去蹄形磁鐵，有同學發(fā)現(xiàn)指針又偏轉(zhuǎn)了！他們再重復剛才的操作，發(fā)現(xiàn)電流表的指針都偏轉(zhuǎn)，請教老師后得知，不論是導體運動還是磁體運動，只要閉合電路的一部分導體在 中做 運動，電路中就會產(chǎn)生感應電流，這就是發(fā)電機發(fā)電的原理，此原理最早由英國物理學家 發(fā)現(xiàn)【答案】（1）無；（2）正確；導體的運動方向；磁場方向；（3）磁場；切割磁感線；法拉第【解析】（1）當導體ab靜止懸掛起來后，閉合開關，此時導體沒有做切割磁感線運動，靈敏電流計G指針不偏轉(zhuǎn)，說明電路中無電流產(chǎn)生；（2）根據(jù)表格中的信息可知，當導體在磁場中運動時，電流計指針不一定偏轉(zhuǎn)，說明不一定產(chǎn)生電流，故小芳的觀點是正確的；比較第2、3次實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，磁場方向相同，導體運動的方向不同，產(chǎn)生電流的方向不同，即產(chǎn)生的電流的方向跟導體運動方向有關；比較第3、6次實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，導體運動的方向相同，磁場方向不同，產(chǎn)生電流的方向不同，即產(chǎn)生的電流的方向還跟磁場方向有關（3）電路閉合時，不論是導體運動還是磁體運動，導體會做切割磁感線運動，所以導體中有感應電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象是電磁感應，此原理最早由英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)的7.（2019甘肅蘭州模擬）如圖所示，在“探究電磁鐵磁性強弱與電流大小關系”的實驗中，某同學用絕緣細線將電磁鐵M懸掛在鐵架臺上，并保持它與軟鐵塊P的距離不變。（1）以下是他的部分實驗步驟：斷開開關S，按圖組裝實驗電路，將滑動變阻器的滑片置于最 （選填“左”或“右”）端。用已調(diào)零的電子測力計測出軟鐵塊P對測力計的壓力F0并記錄在表格中；閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到適當位置，讀出電流表的示數(shù)I和電子測力計的示數(shù)F，并將1、F的數(shù)據(jù)記錄在表格中；仿照步驟再進行兩次實驗。實驗次數(shù)123I/A0.340.400.44F0/N0.90.90.9F/N0.840.820.81（2）由表中數(shù)據(jù)可以得出的實驗結論是：對于同一電磁鐵， .（3）閉合開關S后，電磁鐵下端的磁極為 （選填“N”或“S”）極。（4）本實驗中，滑動變阻器除了保護電路的作用外，還起到 的作用。【答案】（1）右；（2）通過線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強；（3）S；（4）改變電路中電流大小?！窘馕觥浚?）連接電路時，開關要斷開，閉合開關前，滑動變阻器的滑片置于阻值最大的位置，由圖右可知，滑動變阻器連入電路的下面接線柱在左側(cè)，因此，閉合開關前，滑動變阻器的滑片置于最右端；（2）由表中數(shù)據(jù)可知，電磁鐵的線圈匝數(shù)不變，只改變了電路中電流大小，且電流增大時，電子測力計示數(shù)的變化量F增大（即電磁鐵對軟鐵塊的吸引力增大），所以可得出結論：通過電磁鐵線圈的電流越大，電磁鐵的磁性越強；（3）導線繞成線圈即可組成電磁鐵；根據(jù)電源的正負極，判斷出電磁鐵中電流的方向是從左向右的，由安培定則可判出電磁鐵的上端為N極，下端為S極；（4）本實驗中，滑動變阻器除了保護電路的作用外，還起到改變電路中電流大小的作用。四、綜合計算題8（2019山東威海一模）閉合開關S后小磁針的狀態(tài)如圖所示（小磁針黑色一端表示N極），請在圖中括號內(nèi)標出通電螺線管的N極和電源的“+”極?！敬鸢浮咳缦聢D所示：【解析】小磁針靜止時N極指向左，根據(jù)異名磁極相互吸引、同名磁極相互排斥，可以確定通電螺線管的左端為S極，右端為N極；結合圖中的線圈繞向和通電螺線管的N極，利用安培定則可知線圈中的電流方向是從螺旋管的左端流入、右端流出，所以電源的左端為正極，右端為負極。9（2020河南模擬題）如圖所示，根據(jù)通電螺線管的“S、N”極，判斷并標出電源“+、”極和靜止的小磁針的“S、N”【答案】如圖所示：【解析】由圖知，通電螺線管的右端為S極。因為同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以小磁針的左端為N極、右端為S極；由右手螺旋定則可知，螺線管中電流由右側(cè)流入、左側(cè)流出；所以電源的右側(cè)為正極、左側(cè)為負極。22