第13講電與磁專題復(fù)習(xí)

蔣彥帥

本知識板塊可以概括為五個知識點：簡單的磁現(xiàn)象，電流的磁效應(yīng)，磁場對電流的作用，電磁感應(yīng)現(xiàn)象，信息的傳遞。

本專題的難點是：認識磁場、會用磁感線描述磁場，弄清發(fā)電機和電動機的工作原理。重點是：用磁感線描述磁場，電磁繼電器。電動機的原理，發(fā)電機的原理，電磁波的產(chǎn)生及應(yīng)用?？荚嚐狳c是：磁感線，安培定則，發(fā)電機和電動機的原理，電磁波的應(yīng)用。

第1節(jié)

簡單的磁現(xiàn)象

重點考點

這部分內(nèi)容有四個重要考點：磁極間相互作用的規(guī)律，磁場的基本性質(zhì)，磁場的方向，地磁場。本知識點通常會考磁極之間的相互作用和磁場方向。

中考常見題型

例1 （2016·福建）如圖1所示是條形磁體周圍的磁感線分布圖，在a、b、c、d四點中，磁場最強的是（ ）。

A.a點 B.b點

C.c點 D.d點

思路分析：我們用磁感線表示磁場的分布，磁感線既可以表示磁場方向，也可以通過磁感線的稀疏密集程度表示磁場的強弱。磁體兩極磁性最強，磁感線最密集。離兩極越近的位置磁性越強。觀察圖1可見，在a、b、c、d四點中。a點離磁極最近，磁感線最密集，磁場最強。選A。

第2節(jié)

電流的磁效應(yīng)

重點考點

奧斯特實驗表明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場——電流的磁場，這就是電流的磁效應(yīng)，其本質(zhì)可以簡記為電生磁。電流的磁場方向跟電流方向有關(guān)。根據(jù)電流的磁效應(yīng)，人們發(fā)明制作了通電螺線管、電磁鐵、電磁繼電器。通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣，通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個極，其兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關(guān)，可以用安培定則來判定。

電磁鐵的極性、電流方向以及磁性強弱的判斷，探究影響電磁鐵磁性強弱的因素，電磁鐵的應(yīng)用是中考的重點和熱點，經(jīng)常以填空題、選擇題、作圖題、實驗探究題的形式出現(xiàn)。

電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)，是利用電流的磁效應(yīng)工作的。欲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

中考常見題型

例2 （2016·煙臺）在如圖2所示的電路中，根據(jù)小磁針靜止時的指向可知（ ）。

A.a端是通電螺線管的N極，c端是電源正極

B.b端是通電螺線管的N極。d端是電源正極

C.a端是通電螺線管的N極，c端是電源負極

D.b端是通電螺線管的N極。d端是電源負極

思路分析：通電螺線管的磁場分布與條形磁體相同，根據(jù)內(nèi)部磁場的方向得出通電螺線管的極性。通電螺線管內(nèi)部中間的小磁針靜止時N極指向左端?？芍娐菥€管內(nèi)部的磁場方向水平向左，則通電螺線管左側(cè)a端為N極。根據(jù)安培定則，知螺線管中的電流從左側(cè)流進，右側(cè)流出，則c端為電源的正極，d端為負極，故A正確，BCD錯誤。選A。

例3 （2016·上海）根據(jù)圖3中通電螺線管的S極，標(biāo)出磁感線方向、小磁針的N極，并在括號內(nèi)標(biāo)出電源的正、負極。

思路分析：通電螺線管左側(cè)為s極，則右側(cè)為N極，即磁感線由N極到S極；小磁針靜止時N極指向方向與磁感線方向相同，故小磁針右側(cè)為N極；根據(jù)安培定則，可判斷出電源左側(cè)為正極，右側(cè)為負極。

參考答案：如圖4所示。

例4 （2016·廣東）如圖5所示，開關(guān)閉合，小磁鐵處于靜止?fàn)顟B(tài)。把滑動變阻器的滑片P緩慢向右移動，此時懸掛的小磁鐵的運動情況是（ ）。

A.向下移動

B.向上移動

C.靜止不動

D.無法確定

思路分析：電流從電源正極出來，經(jīng)過開關(guān)，從螺線管上端流進，根據(jù)安培定則可判斷出通電螺線管下端為N極，上端為S極。當(dāng)滑片向右移動時，滑動變阻器電阻變小，通過螺線管的電流變大，通電螺線管的磁性增強，通電螺線管上端S極與小磁鐵下端的S極排斥力變大，所以小磁鐵向上運動。選B。

例5 （2016·黃岡）如圖6所示是某賓館走廊廊燈的自動控制電路。走廊入口上方安裝有反射式光電傳感器，當(dāng)人靠近到一定距離時，從光電傳感器上發(fā)射的紅外線經(jīng)人體反射后被接收器接收，接收器中的光敏電阻R₂阻值減小，定值電阻R兩端的電壓____，同時電磁鐵磁性____，工作電路接通，燈泡發(fā)光。圖中電磁鐵的上端是____極。

思路分析：該自動控制電路的光敏電阻R₀與定值電阻R串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得出光敏電阻R₀阻值減小時，R₀分得的電壓變小，定值電阻R兩端電壓則變大。由于R₀電阻變小，電路中電流會變大，電磁繼電器磁性會增強。根據(jù)安培定則，右手握住通電螺線管，四指指向電流方向，大拇指指向上端，則上端為N極。

參考答案：增大 增強 N

第3節(jié)

磁場對電流的作用

重點考點

通電導(dǎo)體在磁場中會受到力的作用。兩個磁體間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。電流周圍也存在著磁場，當(dāng)把通電導(dǎo)體放入磁場中時，相當(dāng)于把一個磁體放入了磁場中。由于磁場對磁體會產(chǎn)生力的作用，所以通電導(dǎo)體在磁場中也會受到力的作用，而作用的實質(zhì)還是兩個磁場間發(fā)生了力的作用。

通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向都有關(guān)系。人們發(fā)明制造的電動機就是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的，它把電能轉(zhuǎn)化為機械能。磁場對電流的作用簡單理解就是“因電而動”。電壓表和電流表的工作原理和電動機相同。

動圈式揚聲器是利用通電導(dǎo)體在磁場中受力運動的原理把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號的一種裝置。

中考常見題型

例6 （2015·南昌）圖7是靈敏電流計內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，它的工作原理是利用通電導(dǎo)體在____中會受到____的作用，使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時如果改變線圈中的電流方向，指針的偏轉(zhuǎn)方向____（填“會”或“不會”）發(fā)生改變。

思路分析：根據(jù)圖片信息可以看出靈敏電流計內(nèi)有一個磁體，磁體的中間是線圈。將靈敏電流計接入電路中時，就會有電流流過線圈。通電的線圈在磁體的磁場中受力轉(zhuǎn)動，然后帶動指針偏轉(zhuǎn)。所以電流表、電壓表的工作原理和電動機的工作原理是相同的，即通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。通電導(dǎo)體在磁場中受到力的方向與磁場方向、電流方向都有關(guān)系。當(dāng)磁場方向不變，線圈中電流方向改變時，受到的力的方向也會發(fā)生改變，這就是電流表正、負接線柱接反時，指針反偏的原因。

參考答案：磁場 力 會

例7 （2015·錦州）如圖8所示的實驗中。閉合開關(guān)后，支架上原先靜止的輕質(zhì)鋁管ab會朝某個方向運動，這表明磁場對通電導(dǎo)體會產(chǎn)生____的作用。改變磁場方向或者改變____方向，可以使鋁管ab運動的方向發(fā)生改變。____（填“電動機”或“發(fā)電機”）就是根據(jù)這個原理制成的。

思路分析：閉合開關(guān)，有電流通過輕質(zhì)鋁管ab，輕質(zhì)鋁管ab運動說明受到力的作用。通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與磁場方向和電流方向有關(guān)，故還可以通過改變電流方向來使鋁管ab運動方向改變。電動機就是先通電受力后才能轉(zhuǎn)動，所以電動機是根據(jù)這個原理制成的。

參考答案：力 電流 電動機

第4節(jié)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象

重點考點

閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的方向跟磁場方向和導(dǎo)體切割磁感線運動方向有關(guān)（三者互相垂直），改變磁場方向或改變導(dǎo)體切割磁感線方向都會改變感應(yīng)電流的方向。發(fā)電機、動圈式話筒就是利用電磁感應(yīng)原理制成的，其實質(zhì)可以理解為“因動而電”或“磁生電”。發(fā)電機工作時，將機械能轉(zhuǎn)化為電能。

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問題背景。而形式最多的是將發(fā)電機和電動機的原理進行比較，考查同學(xué)們是否理解其實質(zhì)。

中考常見題型

例8 （2016·德州）如圖9所示，列車工作需用大功率電動機提供動力。列車到站前停止供電，電動機線圈隨車輪轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機發(fā)電，此過程中車速從200 km/h減到90 km/h。在90 km/h以下進行機械剎車。下列說法正確的是（ ）。

A.減速發(fā)電過程中是應(yīng)用通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理

B.機械剎車過程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C.進站前停止供電，列車仍能繼續(xù)前行是南于受到慣性力的作用

D.加速行駛過程中電動機應(yīng)用了電磁感應(yīng)原理

思路分析：A中，電動機隨車轉(zhuǎn)動變?yōu)榘l(fā)電機，是閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。在此過程中是機械能轉(zhuǎn)化為電能。所以列車機械能減少，車速降低。B中機械剎車是由于摩擦剎車，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。C中進站前停止供電，列車仍能繼續(xù)前行是由于列車具有慣性，但慣性不是力。D中加速行駛時，電動機給列車提供動力，所以是應(yīng)用通電導(dǎo)體在磁場中受力作用的原理。選B。

第5節(jié)

信息的傳遞

重點考點

1.電話的結(jié)構(gòu)及工作原理：最簡單的電話由話筒和聽筒組成。話筒把聲音變成相應(yīng)的電信號，聽筒再把電信號變成聲音。

2.模擬信號和數(shù)字信號：信號電流的變化情況與聲音的變化情況完全一樣的信號叫模擬信號：信號是用不同符號的不同組合來表示，這種信號叫數(shù)字信號。使用數(shù)字信號的通信方式叫數(shù)字通信。數(shù)字信號抗干擾能力強，現(xiàn)在的通信基本上都是數(shù)字信號。

3.電磁波：變化的電流產(chǎn)生電磁波。電磁波的“家族”龐大、應(yīng)用廣泛。如無線電臺、無線電視節(jié)目發(fā)射、雷達、手機等，都利用電磁波傳遞信號。電磁波的傳播不需要介質(zhì)。電磁波在真空中的傳播速度等于光速，即c=3×10⁸m/s。電磁波的傳播速度c、波長λ、頻率f的關(guān)系為c=λf。中考常見題型

例9 （2016·呼和浩特）下列關(guān)于信息、能源及可持續(xù)發(fā)展，判斷正確的是（ ）。

A.電磁波與聲波都可以在真空中傳播

B.手機之間信息的傳遞是由電磁波在空中傳播來完成的

C.質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂能釋放出驚人的能量，人類由此制成核電站，有百利而無一害

D.電磁波在真空中的傳播速度為3×10⁴km/s

思路分析：電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，而聲不能在真空中傳播。A錯。手機是無線電話，是靠電磁波傳遞信息的。B正確。核電站能提供很大的能量，但是核廢料會有一定的輻射，C錯。電磁波在真空中的傳播速度等于光速，即c=3×10⁸m/s=3×10⁵km/s，D錯。選B。

例10 （2016·廣州）使用藍牙耳機接聽手機來電，信號傳輸示意圖如圖10，藍牙通信的電磁波（ ）。

A.是藍光

B.波長比手機通信的電磁波短

C.在真空中傳播速度為340 m/s

D.在真空中傳播速度比手機通信的電磁波慢

思路分析：A中，藍牙通信采用無線電波，不是光信號。B中，藍牙通信的電磁波頻率高，所以波長短。C中，電磁波在真空中的傳播速度等于光速，即c=3×10s m/s。D中，藍牙通信和手機通信使用的都是電磁波，在真空中傳播速度相同。選B。

責(zé)任編輯/蔡華杰