電與磁

趙建設(shè)

考情分析

在近年的中招考試中，對本專題的考查，主要集中在磁場、磁感線、電流的磁場、安培定則、磁場對電流的作用、產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件等考點上。以填空題、選擇題、實驗探究題和作圖題的形式考查。

這部分內(nèi)容零碎，考查的題目綜合性比較強。一是把本節(jié)的重要實驗（奧斯特實驗、安培定則、電磁感應(yīng)、電動機和發(fā)電機的原理）放在一起進行辨識。二是考查通電螺線管的磁場和探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的重點實驗。

典例分析

考點一磁體、磁場與磁感線

【例1】（2016·淄博）磁感線可以方便地描述磁場，下列關(guān)于磁感線的認識正確的是（）

A.磁感線是由鐵屑組成的

B.磁感線是磁體周圍真實存在的曲線

C.磁體周圍的磁感線都是從磁鐵的S極出發(fā)回到N極

D.地磁場的磁感線是從地球南極附近出發(fā)回到北極附近

解析：磁感線是不存在的，是為了研究方便假想的一些有方向的曲線，A、B錯誤；在磁體外部，磁感線是從N極指向S極，在磁體內(nèi)部，磁感線是從S極指向N極，C錯誤；地球是一個巨大的磁體，地理的南極是地磁的北極，地理的北極是地磁的南極，故地磁場的磁感線是從地球南極附近出發(fā)回到北極附近，故D正確。

答案：D

跟蹤練習1

1.最早利用地磁場指示方向的裝置是甲所示的“司南”，古文《論衡·是應(yīng)篇》中記載：“司南之杓（用途），投之于地，其柢（握柄）指南”。則勺柄應(yīng)為該磁體的（填“N”或“S”）極；某物理研究所嘗試利用一塊天然磁石制作一具“司南”，乙所示為天然磁石的磁感線分布情況，則應(yīng)將磁石的（填“A”“B”“C”或“D”）處打磨成勺柄。

2.（2016·衢州）是“追風者”磁懸浮列車懸浮原理的示意圖。該列車通過磁體之間的相互作用，懸浮在軌道上方以提高運行速度，這里的相互作用是指（）

A.異名磁極相互吸引

B.同名磁極相互吸引

C.異名磁極相互排斥

D.同名磁極相互排斥

3.若假想地磁場是由地球內(nèi)部一塊大磁鐵產(chǎn)生的，所示的四個示意圖中，能合理描述這塊大磁鐵的是（）

考點二電流的磁場

【例2】（2016·綿陽）丹麥物理學家奧斯特通過實驗證實了電流周圍存在著磁場，我市某校學生在實驗室驗證奧斯特實驗，當水平導線中通有如所示的電流時，S極將偏向（填“紙內(nèi)”或“紙外”）；要使實驗效果更加明顯應(yīng)使通電導線沿（填“東西”或“南北”）方向放置。

解析：由題意可知，導線通過從左向右的電流時，放在導線下方的小磁針周圍磁場方向是垂直紙面向里，而小磁針N極靜止時指向為磁場的方向，即N極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)，S極轉(zhuǎn)向紙外；導線若東西放置，磁針最不容易發(fā)生偏轉(zhuǎn)，原因是地磁場也是南北方向，所以要使實驗效果更加明顯應(yīng)使通電導線南北放置。

答案：紙外南北

【思維拓展】丹麥物理學家奧斯特通過實驗，發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場；電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國物理學家法拉第經(jīng)過十年的探索而發(fā)現(xiàn)的；英國物理學家麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在。

跟蹤練習2

1.如所示，通電螺線管上方有一靜止的小磁針。根據(jù)圖中通電螺線管的磁感線方向，判斷小磁針的左側(cè)為極，A為電源的極。

2.在一次實驗中，小紅連接了如所示的電路。電磁鐵AB正上方放有一枚小磁針。閉合開關(guān)，可能出現(xiàn)的情況是（）

A.電磁鐵A端為S極

B.小磁針N極指向為水平向右

C.若滑動變阻器的滑片P向右移動，電磁鐵的磁性增強

D.移動滑動變阻器的滑片P，不影響電磁鐵的磁性強弱

3.在探究通電螺線管外部磁場的實驗中，采用了如所示的實驗裝置。

（1）當閉合開關(guān)S后，小磁針N極向（填“左”或“右”）發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這里通電螺線管與小磁針之間是通過發(fā)生力的作用。

（2）用鐵屑來做實驗，得到了如所示的情形，它與磁鐵的磁場分布相似。

（3）為了研究通電螺線管的磁極性質(zhì)，老師與同學們一起對螺線管可能的電流方向和繞線方式進行了實驗，得到了如所示的四種情況。實驗說明通電螺線管的磁極極性只與它的有關(guān)，且這個關(guān)系可以用判斷。

0（4）閉合開關(guān)S，通電螺線管周圍的小磁針N極指向如0所示，由圖可知：在通電螺線管外部，磁感線是從極發(fā)出，最后回到極。

考點三電磁鐵

1【例3】（2016·菏澤）用兩個鐵芯完全相同的電磁鐵“探究影響電磁鐵磁性強弱的因素”，實驗電路如1所示。閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比B多，此現(xiàn)象說明影響電磁鐵磁性強弱的因素是（）

A.線圈匝數(shù)B.電流方向

C.電流大小D.電磁鐵極性

解析：由圖可知，A、B線圈串聯(lián)，所以通過A、B的電流相等，A的線圈匝數(shù)明顯比B的線圈匝數(shù)多，觀察到磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比B多，所以此實驗說明電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)有關(guān)。

答案：A

2跟蹤練習3

1.（2016·聊城）如2所示，閉合開關(guān)，電磁鐵通電時，它的上端是（填“N”或“S”）極，若將滑動變阻器的滑片向左移動，電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目。

32.（2015·沈陽）下水井蓋的丟失給人們出行帶來了安全隱患。為提示路人注意安全，小明設(shè)計了如3所示的電路，電路中利用一元硬幣代替鐵質(zhì)井蓋是因為兩者都屬于（填“絕緣體”或“導體”）。當井蓋丟失時，燈泡發(fā)光報警，當電磁鐵的線圈中有電流通過時，電磁繼電器的動觸點與（填“上”或“下”）靜觸點接觸，電磁鐵的上端是極。

3.如4所示，電磁鐵P和Q通電后（）

4A.P的右端是N極，Q的左端是S極，它們相互吸引

B.P的右端是S極，Q的左端是S極，它們相互排斥

C.P的右端是N極，Q的左端是N極，它們相互排斥

D.P的右端是S極，Q的左端是N極，它們相互吸引

考點四通電導體在磁場中受到力的作用電動機

【例4】（2016·青島）探究磁場對電流的作用

過程如5所示，閉合開關(guān)，導體ab向右運動，說明通電導體在磁場中受到的作用。據(jù)此原理可以制成。問題

討論為使實驗現(xiàn)象更明顯，若把導體換用輕質(zhì)塑料棒，實驗（填“能”或“不能”）成功，因為。

5解析：當閉合開關(guān)，導體ab中會有電流通過，此時發(fā)現(xiàn)導體ab由靜止變運動，故說明通電導體在磁場中受力的作用；利用這個現(xiàn)象人們制成了電動機。因為塑料棒是絕緣體，絕緣體不能導電，若把導體換用輕質(zhì)塑料棒，實驗不能成功。

答案：力電動機不能塑料棒是絕緣體，放在磁場中沒有電流通過，不能受磁場力作用

【歸納總結(jié)】（1）通電導體在磁場中要受到力的作用。（2）通電導體在磁場中所受力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)。（3）直流電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的；通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，將電能轉(zhuǎn)化為機械能。

跟蹤練習4

1.使用電流表和電壓表測量電阻時：

（1）不能直接接在電源兩極上，由此判斷出它的內(nèi)阻（填“很大”或“很小”）。

（2）電流表和電壓表的指針都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，簡述電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)的原因：

。

62.6所示為太陽能飛機，它的動力裝置由太陽能電池板、電動機等組成。機翼上的太陽能電池板面積較大是為了獲得更多的能，并將其轉(zhuǎn)化為能，使電動機帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動，電動機的原理是

。

3.在制作簡易電動機的過程中，若要改變電動機的轉(zhuǎn)動方向，可以（）

A.將電源的正負極對調(diào)

B.改變通電電流的大小

C.換用磁性更強的磁鐵

D.增加電動機的線圈匝數(shù)

4.如7所示的裝置可用于研究磁場對電流作用及電動機工作的問題。閉合開關(guān)后可看到的現(xiàn)象是導軌上的鋁棒（填“會”或“不會”）動起來，這說明。若要改變電動機轉(zhuǎn)動的方向可以采取的措施有將或?qū)?。若要改變電動機轉(zhuǎn)動的快慢可采取的措施。

7考點五電磁感應(yīng)與發(fā)電機

【例5】（2016·菏澤）如8所示電與磁的實驗裝置中，屬于發(fā)電機原理的是（）

8解析：發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)，即閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。A，該實驗是著名的奧斯特實驗，該實驗說明了通電導線周圍存在著磁場，選項A不符合題意；B，該電路中有電源，即通電后，磁場中的金屬棒會受力運動，故是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理工作的，選項B不符合題意；C，在該閉合電路中沒有電源，當線圈轉(zhuǎn)動時，其恰好切割磁感線運動，于是電流表中就會有電流通過，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故選項C符合題意；D，該裝置中有電流通過時，磁場中的線圈會轉(zhuǎn)動，是利用通電導線在磁場中受力的作用的原理工作的，選項D不符合題意。

答案：C

【名師點撥】本題涉及的內(nèi)容有電流的磁效應(yīng)、電動機的原理和發(fā)電機的原理。注意電磁感應(yīng)和通電導體在磁場中受力運動的裝置的不同，前者外部沒有電源，后者外部有電源。

跟蹤練習5

91.（2016·淮安）如9所示，用漆包線繞成矩形線圈，將線圈兩端的導線拉直并用刀將漆全部刮掉，作為轉(zhuǎn)動軸，將線圈放在金屬支架上，在它下面放一塊小磁體，用紙做一個小風車固定在轉(zhuǎn)動軸上，將裝置與小量程電流表相連，使小風車轉(zhuǎn)動，可觀察到

的現(xiàn)象，說明電路中有電流產(chǎn)生，此過程中能轉(zhuǎn)化為電能，若將電流表換成干電池接入電路，線圈（填“能”或“不能”）持續(xù)轉(zhuǎn)動。

2.（2016·安徽）0為探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流條件實驗的裝置示意圖。關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是（）

0

A.當導體棒沿豎直方向上下運動時，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

B.當導體棒相對水平方向斜向上運動時，靈敏電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C.當導體棒沿水平方向左右運動時，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

D.當導體棒沿水平方向向左和向右運動時，靈敏電流計的指針都向同一方向偏轉(zhuǎn)

13.（2016·綿陽）如1所示，把一臺手搖發(fā)電機跟燈光連接起來，使線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，可以看到燈泡發(fā)光。關(guān)于手搖發(fā)電機發(fā)電過程，下列說法正確的是（）

A.發(fā)電機是將重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置

B.勻速搖動轉(zhuǎn)輪，燈泡的亮度不變

C.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快，燈泡亮度越暗

D.轉(zhuǎn)輪在一個周期內(nèi)電流方向改變兩次

4.（2016·泰安）在如2所示的實驗裝置中，閉合開關(guān)后，當左右移動導體棒AB運動時，能觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。利用這一現(xiàn)象所揭示的原理，可制成的設(shè)備是（）

2A.發(fā)電機B.電熱器

C.電動機D.電磁鐵

考點六安培定則作圖

【例6】（2016·濱州）請利用3中給出的信息，幫助小迪同學在圖中標出小磁針的N極、電源的正極，并用箭頭標出磁感線的方向。

3解析：由圖可知通電螺線管的右端為S極，則左端為N極，根據(jù)異名磁極相互吸引，小磁針的右端為S極，則左端為N極。因為在磁體外部，磁感線總是從N極發(fā)出，回到S極，所以圖中磁感線的方向是指向右的。根據(jù)安培定則可知，右邊為電源的正極。

答案：如4所示

4

【歸納總結(jié)】安培定則為判斷螺線管極性或電流方向的重要方法，分析這類題目時：①根據(jù)磁極間的相互作用判斷小磁針的磁極。②根據(jù)通電螺線管的磁極判斷出磁感線的方向。在磁體外部，磁感線總是從N極發(fā)出，回到S極。③根據(jù)安培定則判斷出電流的方向，確定電源的正負極。

跟蹤練習6

1.（2016·南充）如5所示，根據(jù)小磁針靜止時的指向，標出通電螺線管的N、S極以及電源的“+、-”極。

562.閉合開關(guān)后，在通電螺線管和條形磁鐵的共同作用下，小磁針指向如6所示，請標出電源的“+”極、小磁針和條形磁針的N極。

3.如7所示，小磁針保持靜止，通電螺線管的磁性有無可以很方便地控制。請在圖中標出通電螺線管的N、S極，標出電源正、負極，在虛線框內(nèi)添加必要元件將電路補充完整。

7中考零距離

1.（2016·廣安）信鴿能從2000km以外的地方準確地飛“回家”，研究表明，原來信鴿是利用（填“地磁場”或“電磁波”）來“導航”的；光和電磁波在真空中的傳播速度都是m/s，這不是巧合，原來光也是一種電磁波。

2.（2016·棗莊）如8所示，閉合開關(guān)S，通電螺線管右側(cè)的小磁針靜止時，小磁針的N極指向左，則電源的右端為極，若使通電螺線管的磁性減弱，滑動變阻器的滑片P應(yīng)向端移動。

83.（2016·聊城）在研究電和磁的漫長歷史中，許多物理學家做出了杰出的貢獻。下列敘述符合歷史事實的是（）

A.奧斯特——最早記述了磁偏角

B.法拉第——最先發(fā)現(xiàn)磁能生電

C.安培——最先發(fā)現(xiàn)電能生磁

D.沈括——最先發(fā)現(xiàn)電與磁之間的聯(lián)系

4.（2016·臨沂）下列關(guān)于電磁現(xiàn)象的說法中正確的是（）

A.在磁體外部，磁感線總是從S極發(fā)出，最后回到N極

B.奧斯特實驗現(xiàn)象說明，通電導體周圍存在磁場

C.通電導體在磁場中的受力方向只與電流方向有關(guān)

D.閉合電路的部分導體在磁場中運動時，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流

95.（2016·寧波）9所示是利用磁懸浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁體，底座內(nèi)裝有電磁鐵。給盆栽澆水前后（）

A.盆栽受到的磁力大小不變

B.底座對桌面的壓強大小不變

C.要使盆栽與底座之間距離不變，可改變電磁鐵線圈內(nèi)的電流方向

D.要使盆栽與底座之間距離不變，可適當增大電磁鐵線圈內(nèi)的電流

06.（2016·臺州）有人發(fā)明了一種“發(fā)電地板”，如0所示。發(fā)電地板的主要部件由永磁體和線圈組成，行人或車輛通過時，擠壓地板使永磁體和線圈發(fā)生相對運動，使能發(fā)電。該發(fā)電地板的工作原理與1哪個選項的實驗原理相同（）

17.“生活中處處有物理”，下列生活中的用電器或現(xiàn)象與物理知識對應(yīng)正確的是（）

A.電鈴——電流的磁效應(yīng)

B.電風扇——電磁感應(yīng)

C.發(fā)電機——磁場對電流的作用

D.磁鐵能吸引大頭針——分子間存在引力

8.2所示是一種電磁繼電器（）

2A.其工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B.其工作原理是通電導體在磁場中受力運動

C.其作用是通過低壓、弱電流電路控制高壓、強電流電路

D.其作用是通過高壓、強電流電路控制低壓、弱電流電路

9.（2016·聊城）3為直流電動機的基本構(gòu)造示意圖。以下相關(guān)的分析中正確的是（）

3A.電動機是利用電磁感應(yīng)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

10.某電動機工作的效率是83%，從能量轉(zhuǎn)化看，它表示電動機工作時（）

A.總共只消耗了83%的電能

B.將83%的電能轉(zhuǎn)化成機械能

C.將83%的電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

D.將83%的機械能轉(zhuǎn)化成電能

411.（2016·鹽城）在4中畫出靜止在通電直導線附近A點的小磁針，并標出其磁極。

12.如5所示，請將螺線管、滑動變阻器接入電路中，使開關(guān)閉合后，通電螺線管與條形磁鐵相互排斥，滑動變阻器的滑片向左移動時彈簧的長度變短，并標出通電螺線管的N極。

513.為了探究“電磁鐵的磁性強弱與哪些因素”有關(guān)，做了以下幾次實驗，實驗現(xiàn)象如6所示，根據(jù)圖示現(xiàn)象回答下列問題：

6（1）通過觀察圖甲中A與B兩個電磁鐵，當通過線圈的電流相同時、有無鐵芯相同時，電磁鐵線圈的匝數(shù)越多，它的磁性就越。

（2）通過觀察圖甲中B與C兩個電磁鐵，當通過線圈的電流相同時、線圈的匝數(shù)相同時，（填“有”或“無”）鐵芯的電磁鐵，它的磁性就越強。

（3）通過觀察圖乙與圖丙，當線圈的匝數(shù)相同、有無鐵芯相同時，通過電磁鐵的電流越，它的磁性就越強。

（4）結(jié)論：影響電磁鐵磁性強弱的因素有

。

14.（2016·廣州）（1）如7所示，赤道表面地磁場磁感線與水平地面平行指向北方，導線與能測微弱電流的電流表組成閉合電路，下列哪種操作可讓電流表指針擺動。

A.導線水平南北放

置，水平向東運動B.導線水平南北放

置，豎直向上運動

C.導線水平東西放

置，豎直向下運動 D.導線水平東西放

置，水平向北運動

7

（2）科學家猜測，A地海龜在春季是利用地磁場（8甲所示）向南返回出生地。以下為相關(guān)研究。

8①春季A地某屏蔽磁場的實驗室，無磁場環(huán)境下海龜無固定游向，把海龜置于模擬地磁場中（用圖簡化示意），8乙中1為磁體N極，2為磁體極。按科學家猜測，海龜應(yīng)向（填“左”或“右”）游動。

②地磁場在緩慢變化，科學家每年記錄海龜出生地筑巢地點移動的方向，并追蹤地磁場的微小移動，發(fā)現(xiàn)，

現(xiàn)象符合猜測。