中考科学培优讲义专题集训第15讲简单磁现象试题

一岗双责落实还不到位。受事务性工作影响，对分管单位一岗双责常常落实在安排部署上、口头要求上，实际督导、检查的少，指导、推进、检查还不到位。第15讲 简单磁现象知识梳理【复习难点】1.磁体与磁极磁体是具有能吸引铁、钴、镍等物质的性质的物体。磁体包括天然磁体(如磁铁矿)和人造磁体(如电磁铁)，又有软磁体和硬磁体之分，软磁体磁化后易退磁。磁体中各部分磁性强弱不同，两端磁性最强称为磁极，磁体的磁极有南极(S极)和北极(N极)之分，磁极间具有同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的规律，地球是一个大磁体。地球是一个巨大的天然磁体，地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近，磁感线与经线的夹角称为磁偏角。2.磁场与磁感线磁体周围存在磁场，其基本性质是对放入其中的磁体有力的作用。磁场是有方向的，在磁场中某点处小磁针静止时北极(N极)所指的方向为该点的磁场方向。我们用磁感线形象地表示磁场的分布，磁感线的方向就表示磁场的方向。要了解条形磁体、U形磁体、通电直导线、通电螺线管的磁感线特征。3.电流的磁效应丹麦科学家奥斯特发现了通电导线周围存在着磁场，其磁场特点是以导线为中心的同心圆且越靠近导线，磁感线越密集，磁场的方向随着电流方向的改变而改变。通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似，用安培定则可以判断磁场的方向。判定方法：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的方向就是通电螺线管的北极(N极)。4.电磁铁与电磁继电器电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，电磁铁的优点：磁性有无可由通断电流来控制，磁性的强弱可由电流的大小来控制。用电磁铁制成的电磁继电器实现了用低电压控制高电压、弱电流控制强电流的目的，在自动控制电路中应用很广。5.电动机和发电机我国的交流电频率为50Hz，周期为0.02s，即每秒钟电流方向改变100次。【复习难点】1.会用右手螺旋定则确定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。2.电磁铁的工作原理。3.电磁感应现象，产生感应电流的条件。4.电动机的工作原理。【易考点】1.利用磁体的性质、磁极间的作用规律、右手螺旋规则解决实际问题。2.电动机和发电机的构造、原理及相应的能量转化，产生感应电流的条件。考点一 磁体例1、如图所示，当弹簧测力计吊着一铁块，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是()【解题思路】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，当铁块向右移动时，磁铁对铁块的吸引力先逐渐减小，过了磁铁中点后，相互吸引力逐渐增大，故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是先减小再增大的。【参考答案】B【方法归纳】根据磁铁能够吸引铁磁性物质的特点及条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱的规律进行分析。【易错误区】无论是条形磁铁的N极还是S极，对铁块都有吸引力，本题若将铁块改为磁铁则须根据下端的磁极不同选C或D。考点二 磁场与磁感线如图所示为用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 (填“强”或“弱”)。若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其S极指向 (填“P”或“Q”)处。【解题思路】从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，故a点的磁场比b点的磁场弱。小磁针静止在b点时，其N极指向与该点磁感线的方向一致，而S极的指向正好相反。【参考答案】弱 P【方法归纳】磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，越密越强，反之越弱。磁感线是有方向的，磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致。【易错误区】掌握磁感线的分布特点，并能正确判断磁感线的方向是解题的关键。考点三 电流的磁效应例3、【莆田】如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，条形磁铁仍保持静止。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小分别是()A.方向向左、逐渐增大B.方向向右、逐渐增大C.方向向左、逐渐减小D.方向向右、逐渐减小【解题思路】由安培定则可知，螺线管左侧为N极；因同名磁极相互排斥，故条形磁铁所受磁场力向左；因条形磁铁处于平衡状态，即条形磁铁所受摩擦力应与斥力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向右；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变大，由欧姆定律得螺线管内的电流减小，则可知螺线的磁性减弱，条形磁铁所受到的排斥力减小；因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也减小。【参考答案】D【方法归纳】本题将力学与电磁学知识巧妙地结合起来考查了安培定则、滑动变阻器的使用、二力平衡等内容，考查内容较多，认真分析即可。【易错误区】电磁铁的磁场方向与电流方向和线圈绕向均有关，需正确使用右手螺旋定则进行判断。考点四 电磁继电器例4、如图所示为一种拍摄机动车闯红灯装置的原理简图，光控开关在接收到红灯信号时会闭合；压力开关在受到机动车的压力时会闭合；摄像系统电路接通时，摄像机立即实施拍摄。结合原理图可知，下列说法中，正确的是()A.只有在光控开关和压力开关都闭合时，摄像机才会实施拍摄B.只要机动车驶过埋有压力开关的路口，摄像机就会实施拍摄C.只要光控开关接收到红灯信号，摄像机就会实施拍摄D.如果将光控开关和压力开关并联，也能达到相同效果【解题思路】只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时车辆违规闯红灯行驶时，会压在压力开关上，压力开关受到机动车的压力会闭合；光控开关和压力开关都闭合后，电磁铁中有电流通过，产生磁性，电磁铁会将衔铁吸下，使摄像系统所在的电路接通，摄像机会对违规车辆进行拍照。【参考答案】A【方法归纳】要使摄像系统工作，需同时具备两个条件：红灯亮起，光控开关因接收到红灯信号而闭合；车辆要违规行驶，压上压力开关，两个条件缺一不可。【易错误区】无法把题目所给的信息与所学知识结合起来综合考虑。考点五 电动机与发电机例5、【衡阳】小明做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：(1)实验装置中的甲部分，应用的科学原理是 。(2)实验装置中的乙部分，在cd棒运动过程中，是将电能转化成 能。(3)此装置中 (填“甲”或“乙”)部分产生的现象，与生活中电动机的工作原理是相似的。【解题思路】(1)闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体ab相当于电源。(2)此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体，由于通电导体在磁场中受力的作用，故cd受力运动，它是将电能转化为机械能的过程。(3)电动机是利用通电导线在磁场中受力作用的原理工作的，故与乙装置产生的现象类似。【参考答案】(1)电磁感应现象 (2)机械 (3)乙【方法归纳】电磁感应和磁场对通电导体的作用的主要区别在于前者因动而电，后者因电而动，所以电路结构是不相同的。【易错误区】电磁感应现象与磁场对通电导体的作用，两者的电路结构与原理似是而非，要熟练掌握，不能将两者混淆。探究提升例1、【陕西】磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。(1)如图甲所示，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有图乙、图丙两种方法，依据 的原理，回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图 的方法。(2)选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后记录的数据如下表所示。分析数据，可以得出，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较 说明铁板和镍板对吸引力的影响 ，即对磁性屏蔽效果明显。铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 。铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响的效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题： 。(3)他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板，发现铁板面积越大，吸住的回形针数量越少。(4)日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法： 。【解题思路】(1)回形针受到两个力的作用：重力和磁体的吸引力，处于静止状态，所以这两个力是一对平衡力。应用的原理是二力平衡；图乙中，回形针受到的磁力和重力不在一条直线上，所以不是平衡力，因此选择图丙。(2)探究对磁场的屏蔽效果实验中，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显；铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不是磁性物质，不能被磁化;铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。铁、镍、铝都是导体，它们对吸引力影响效果却不同，因此提出的问题是：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关。(3)要研究屏蔽效果与铁板面积的关系，必须保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，观察回形针被吸起的数目。(4)由于含有铁、镍的物体对磁性的屏蔽效果明显，所以可以将磁卡放在铁盒中，磁性就能长时间保持了。【参考答案】(1)二力平衡 丙 (2)少 较大 铝不能被磁化 磁体屏蔽的效果与哪些因素有关(3)厚度 (4)磁卡放入铁盒中【方法归纳】此实验探究的问题与生活联系密切，实验过程要应用控制变量法和转换法，难度适中，重点考查学生应用物理方法解决实际问题的能力。【易错误区】要根据二力平衡原理来选择合适的实验方法。【考点范围】磁化及磁极间的相互作用。如图所示为小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整。(2)指针下方的物体A应由 (填字母)材料制成。A.铜 B.铁 C.铝 D.塑料(3)当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极。(4)实验发现：当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，指针B偏转的角度将会 (填“变大”或“变小”)。保持滑片P的位置不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会 (填“变大”或“变小”)。(5)经过对电磁铁的研究，可得出的结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越 ，磁性越 。【解题思路】(1)连接电路时，把滑动变阻器金属杆右端(或左端)与开关左端相连均可。(2)A的材料必须能被磁铁吸引，铁、钴、镍等材料具有铁磁性。(3)判断电磁铁的磁极可用右手螺旋定则。(4)图示中的滑动变阻器滑片左移时电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强，使指针偏转的角度更大；从2接线柱改接1接线柱，实质是增加线圈的匝数，匝数越多，电磁铁的磁性越强，使指针偏转的角度更大。(5)通电线圈磁场强弱：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。【参考答案】(1)滑动变阻器金属杆右端与开关左端相连，如图所示 (2)B (3)N(4)变大 变大 (