【备考 志鸿优化设计】全国中考物理总复习 第15讲 电生磁 电磁铁 电磁继电器（基础讲练+锁定考试目标+导学必备知识+规律方法探究）（含解析） 新人教版.doc

第15讲电生磁电磁铁电磁继电器考纲要求备考指津1.通过实验，探究通电螺线管内部和外部的磁场方向，会根据安培定则判断通电螺线管的磁场方向。2.认识电磁铁及影响电磁铁磁性强弱的因素，会判断电磁铁的极性，了解电磁铁的应用。纵观近几年中考，奥斯特实验探究一般以选择题形式出现，并往往与其他电磁实验综合考查；探究电磁铁磁性强弱有时会出现在中考试题中；电磁铁的应用及电磁继电器一般以选择题形式考查。预计今后中考中，奥斯特实验、电磁铁磁性强弱的实验探究、电磁铁及其应用将是考查的热点问题。考点1电流的磁场(1)电流的磁效应通电导体和磁体一样，周围存在着磁场，能使小磁针发生偏转，这种现象叫做电流的磁效应。奥斯特实验表明，通电导体周围存在磁场，并且该磁场的方向与电流的方向有关。(2)通电螺线管的磁场通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样，其两端相当于条形磁体的两个磁极，其极性与电流的方向有关，可用安培定则来判定。(3)安培定则用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。考点2电磁铁及其应用(1)构造内部带铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。(2)电磁铁的特点通电时有磁性，断电时没有磁性；磁场的方向由线圈的绕向和电流的方向控制；磁性的强弱可以由电流的大小控制，电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强。(3)电磁继电器是利用电磁铁制成的，利用电磁继电器可以实现各种自动控制。1首先发现电流磁效应的科学家是()。a麦克斯韦 b赫兹 c奥斯特 d法拉第2如图所示，通电螺线管的小磁针静止时，小磁针指向不正确的是()。aa bb cc dd3要使通电螺线管的磁性减弱，可以()。a改变通电电流的方向 b减小通电电流的大小c在通电螺线管中插入铁芯 d增加通电螺线管的线圈匝数怎样理解电磁铁及其应用影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯。电磁铁的优点有：磁性有无可由电流的通断来控制；磁性的强弱由电流大小来改变；极性由变换电流的方向来改变。电磁铁在实际生活中有广泛的用途，如电铃、电话、电磁继电器等。【例1】 小平同学利用如图所示装置研究电磁铁磁场的强弱与哪些因素有关。图中a是悬挂在弹簧下的铁块，b是电磁铁的铁芯，s是转换开关(s接1时连入电路的线圈匝数多，s接2时连入电路的线圈匝数少)。(1)实验过程中弹簧的伸长量越大，表示电磁铁的磁场越_；(2)保持滑片p位置不变，先后让开关s接1和2，可以研究电磁铁磁场的强弱与线圈_的多少是否有关；(3)请提出一个还可以用该装置验证的猜想并设计验证方案。猜想：电磁铁磁场的强弱还与_有关；验证方案：_。解析：磁铁具有吸铁性，从图示装置可知，电磁铁磁性越强，对铁块的吸引力越大，则弹簧的伸长量越长；滑片位置不变，即控制电流不变，让开关先后置于1和2是改变了线圈的匝数，所以是研究电磁铁磁场的强弱与线圈匝数的关系；电路中的滑动变阻器可以改变电路中的电流，将开关置于1或2不动，移动滑动变阻器滑片，改变通过电磁铁线圈的电流大小，观察弹簧的伸长情况。这样可以验证电磁铁磁场的强弱是否与通过线圈的电流的大小有关。答案：(1)强(2)匝数(3)通过线圈的电流大小保持开关接在1或2处不变，移动滑片p，观察弹簧伸长的情况【例2】 如图是直流电铃的原理图。下列关于电铃工作时的说法中错误的是()。a电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且a端为s极b电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能c小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动d小锤击打铃碗时，电磁铁失去磁性解析：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性，当电流通过电磁铁时，由安培定则可知a端为n极，选项a错；电磁铁吸引衔铁使弹性片发生形变而具有弹性势能，选项b正确；声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗使铃碗振动发出声音，选项c正确；小锤击打铃碗时，电路断开，电磁铁失去磁性，选项d正确。答案：a1(2012广东中考)图中小磁针的指向正确的是()。2. (2012浙江义乌中考)如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片p向右移动时，弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是()。a电磁铁的上端为s极 b电源左端为“”极c抽去铁芯，弹簧测力计示数增大 d断开开关，弹簧测力计示数为零3(2011江苏南京中考)如图所示是奥斯特实验的示意图。实验结论是：通电导线周围存在_，支持此结论的现象是_。如果移走小磁针，该结论_(选填“成立”或“不成立”)。4(2011广西桂林中考)在图中标出磁感线的方向和小磁针的n极。5. (2011辽宁大连中考)如图所示，a为弹簧测力计，b为铁块，c为螺线管。闭合s时，电流表和弹簧测力计都有示数。再闭合s1时，电流表的示数将_，弹簧测力计的示数将_。(都选填“变大”“变小”或“不变”)6(2011河南中考)如图是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变_(选填“强”或“弱”)，当电流变化到一定值时，衔铁与触点_(选填“1”或“2”)接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。1如图所示是奥斯特实验的装置图，它揭示了以下几个现象，其中错误的是()。a电流周围存在磁场 b电流的磁场方向跟电流方向有关c电流的磁场方向可由小磁针的转动方向判断 d电流周围存在磁感线2如图所示，一根包有绝缘层的导线绕在铁钉上，把导线两端的绝缘层刮去，接上干电池后，铁钉()。a有磁性 b会熔化 c有电流流过 d两端对小磁针北极都有吸引力3如图所示，开关闭合后，以下操作可使电磁铁磁性增强的是()。a减少电池个数 b增加通电时间c滑动变阻器滑片p向右移 d滑动变阻器滑片p向左移4下列说法正确的是()。a磁感线是真实存在的，磁场由无数条磁感线组成b在地磁场作用下能自由转动的小磁针，静止时n极指向北方c要使通电螺线管的磁性减弱，应该在螺线管中插入铁芯d奥斯特实验表明，铜导线可以被磁化5(多选)电磁铁在生活和生产中有着广泛的应用。图中应用到电磁铁的设备有()。6法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻(gmr)效应，荣获诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合s1、s2后使滑片p向左滑动过程中，指示灯明显变亮，则下列说法正确的是()。a电磁铁右端为n极b滑片p向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱c巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小d巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小7如图所示是一种水位报警器的原理图，当水位到达金属块a时(一般的水能导电)，电路中()。a绿灯亮b红灯亮 c两灯同时亮 d两灯都不亮8如图所示，当闭合开关s时，小磁针将沿_(填“顺时针”或“逆时针”)方向转动；当滑动变阻器的滑片p向左移动时，电磁铁的磁性将_(填“增强”“不变”或“减弱”)。9如图所示的是恒温箱的简易电路图。其工作原理是，接通工作电路后，电热丝加热，箱内温度升高，当箱内温度达到温度计金属丝a所指的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，工作电路_，电热丝停止加热。当箱内温度低于金属丝a所指的温度时，控制电路断开，衔铁_，工作电路再次工作，电热丝加热，从而保持恒温箱内温度恒定。10同学们自制电磁铁并连接了如图所示的电路。闭合开关后，为了能够吸引更多的小铁钉，变阻器的滑片应向_(填“c”或“d”)端移动，图中的甲端是电磁铁的_极。11在图中，标出磁感线方向、小磁针的n极和电源的正、负极。12为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：猜想a：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性。猜想b：通过某个电磁铁的电流越大，它的磁性越强。猜想c：外形相同的螺形管，线圈匝数越多，它的磁性越强。为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它_的不同。(2)通过比较_两种情况，可以验证猜想a正确。(3)通过比较_两种情况，可以验证猜想b正确。(4)通过比较丁图中a、b两电磁铁，发现猜想c不全面，应补充_。参考答案基础自主导学自主测试1c2.d3.b知能优化训练中考回顾1c2c当滑动变阻器的滑片p向右移动时，连入电路的电阻减小，电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强，弹簧测力计的示数变小，则通电螺旋管的上端为n极，电源的左端为“”极。若抽去铁芯，电磁铁的磁性减弱，所以弹簧测力计示数增大。3答案：磁场闭合开关，小磁针偏转成立 解析：当闭合开关时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场。磁场的存在与是否有小磁针无关，因此移走小磁针时，该结论依然成立。4答案：如图所示解析：由安培定则可知，电磁铁的左端为n极，右端为s极，由此可以判断小磁针的左端为n极，磁感线的方向如图所示。5答案：变大变大解析：当只闭合s时，电阻r2接入电路中，此时电流表有示数，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁有了磁性，吸引铁块b。再闭合s1时，电阻r1和r2并联接入电路中，此时电路中电阻减小，电流表示数变大，电磁铁的磁性增强，弹簧测力计的示数变大。6答案：强2解析：当光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电磁铁中的电流变大，因此电磁铁的磁性增强，当电流增大到一定程度时，电磁铁将衔铁吸引下来，衔铁与触点2接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。模拟预测1d2a导线两端绝缘层被刮，可以接通电源，导线上其余绝缘层并没有刮去，因此绕线构成线圈，形成电磁铁，若绝缘层全刮去，铁钉是导体，绕线铁钉不构成电磁铁；电磁铁两极是异性，不会都对磁针北极吸引。3d要使电磁铁的磁性增强，可以增大螺线管的电流，增大线圈的匝数，减少电池个数会减小电流，减弱它的磁性；增加通电时间并不能使其磁性的增强；滑片向右移动时，电阻变大，电流变小，磁性减弱，只有d是正确的。4b磁感线并不是真实存在的，是我们为了形象地描述磁场而引入的曲线，选项a错误；在地磁场作用下能自由转动的小磁针静止时，指北的一端叫n极，选项b正确；在通电螺线管中插入铁芯会使通电螺线管的磁性增强，选项c错误；奥斯特实验表明，电流周围存在磁场，但铜导线不能被磁化，选项d错误。5ac空气开关和电话的听筒利用了电磁铁；电熨斗和电热水壶应用了电流的热效应。6c根据安培定则可知电磁铁的右端为s极，当滑动变阻器滑片向左移动时，变阻器连入电路中的电阻变小，所以电路中的电流增大，磁性增强，此时指示灯更亮，说明巨磁电阻阻值变小，所以巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小，选项c正确。7b当水位到达金属块a时，左边电磁铁电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动，从而使红灯电路接通，红灯亮。8答案：顺时针减弱解析：闭合开关后，电磁铁上端为n极，下端为s极，根据同名磁极相排斥，异名磁极相吸引，小磁针n极受到向上的磁力，s极受到向下的磁力，小磁针顺时针方向转动，p向左移动时，电路中电流减小，电磁铁磁性减弱。9答案：断开被弹簧拉起解析：温度未达到金属丝所指温度时，衔铁被弹簧拉起，工作电路接通，加热，温度升高到控制电路接通时，衔铁被磁力吸下，工作电路断开，温度降到控制电路断开时，衔铁失去磁力吸引，被弹簧拉起。10答案：cn解析