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文档简介

1、专训1:电磁作图第十七章 从指南针到磁浮列车电磁作图常考知识有:利用磁极间的相互作用规律判断磁体的磁极,根据磁感线的分布规律判断磁体的磁极或根据磁体的磁极标磁感线方向,利用安培定则判断通电螺线管的磁极或电流方向或电源正、负极,连接电磁继电器电路。电磁作图时的“四向同一”:磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针N极指向、小磁针N极受力方向是同一个方向。1训练角度磁体、磁场【中考淮安】小磁针静止在磁体旁,如图所示,标出小磁针的N极。例1解:如图所示。【中考扬州】如图所示,标出磁感线方向和条形磁体的N极。1.【同类变式】解:如图所示。【中考广安】请在图上标出磁感线的方向和小磁针的N、S极。2.解:

2、如图所示。【中考南京】在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极。3.解:如图所示。2训练角度电流的磁场【中考福州】请根据图中电流方向,标出通电螺线管的N、S极。例2解:如图所示。【中考广州】如图甲,通电线圈的B端与磁铁N极相吸,则A端是_极(填“N”或“S”)。请在图乙中以线代替导线,连接线圈与电池,让线圈的B端与磁铁N极相斥。1.【同类变式】N解:如图所示。【中考临沂】通电螺线管下方的小磁针静止时如图所示,请在括号内标上电源的“”或“”。2.解:如图所示。【中考咸宁】根据图中通电螺线管所标注的S极,请标出图中给定磁感线的方向和小磁针的N极,并在括号内标出电源的正、负极。3.解:如图所示。【中考凉

3、山】如图所示,根据图中信息,标出通电螺线管的N极和电源的正极。4.解:如图所示。【中考乐山】小明自制了一个带有电磁铁的木船模型,将它放入水中漂浮,闭合开关后,船头会指向北方偏转。请在图上标出螺线管的南北极和电源的正、负极。5.解:如图所示。专训2:电磁探究第十七章 从指南针到磁浮列车 探究磁场的变化规律、电磁铁磁性强弱的影响因素的实验中,都用到了控制变量法和转换法。实验过程中,根据小磁针的指向来判断磁场分布规律、根据被吸引大头针的数目来判断磁场的强弱是转换法的运用,每次实验只改变一个变量是控制变量法的要求。1训练角度磁场强弱的影响因素【中考江西】 【探究名称】探究水对磁的影响:【提出问题】声波

4、可以穿过空气,也可以穿过水,并且声波在水中要比在空气中传播得快。那么磁呢?水对磁有影响吗?【进行猜想】宪宪认为水对磁没 有影响。【设计并进行实验】宪宪设计了 如图所示的实验:例1(1)在烧杯底放一枚小铁钉,放松绳子把绑着的磁铁缓慢下放,让磁铁逐渐靠近小铁钉,在小铁钉刚能被吸起的瞬间停止下放,且在绳子末端所对应的支架处用小胶带做好标记(图中A点)。(2)拉动绳子提起磁铁,把小铁钉从磁铁上取下,准确地放回杯底原位置。(3)往杯内倒入适量水后,缓慢下放磁铁浸入水中,当_时停止下放。小铁钉刚能被吸起(4)如果这两次绳子末端所到达的位置不变,则说明 _。【交流与评估】本次探究活动中应用了控制变量法,其中

5、控制不变的因素主要有:_;_;_。水对磁没有影响小铁钉的位置同一磁铁同一小铁钉2训练角度 奥斯特实验【中考衢州】“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。如图是课堂上老师的演示实验。在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关,原来静止的小磁针转动了。某同学看了实验后想到:小磁针转动肯定是因为受到力的作用。这个力是谁施加的呢?他认为有这几种可能:可能是风吹;可能是小磁针旁磁铁的吸引;可能是铁质物体接近小磁针;还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。例2(1)该同学得出“小磁针转动肯定是因为受到力的作用”的结论,其依据是_。(2)铁质物体接近小磁针,小磁针会转动,这是因为_。(3

6、)为了验证是“直导线中通过的电流产生的磁场使小磁针转动”这一事实,最简单的实验操作是_。(4)老师在其他实验条件不变的情况下,把小磁针从直导线下方移到了直导线上方,闭合开关后,小磁针将_。力是改变物体运动状态的原因物体间力的作用是相互的给直导线断电,看小磁针是否会回到原来的指向反向偏转【 】(1)力是改变物体运动状态的原因,原来静止的小磁针在导 线中通电后发生转动,表明小磁针受到力的作用。(2)磁体能吸引铁质物体,当铁质物体靠近小磁针时,小磁 针能吸引该物体,由于物体间力的作用是相互的,铁质 物体对小磁针也有吸引力。因此,小磁针会转动。(3)验证“直导线中通过的电流产生的磁场使小磁针转动” 这

7、一事实的最简单的操作是对通电直导线断电,通过观 察小磁针是否会回到原来的指向来进行验证。(4)通电直导线上方磁场的方向与下方磁场的方向相反,在 其他实验条件不变的情况下,将小磁针移至导线的上方, 小磁针的转动方向将发生改变。【同类变式】【中考浙江】在学习了电和磁的知识后,小杰在家里饶有兴趣地做起了小实验。他找了一枚缝衣针。在“吸铁石”上擦了几下,然后用一根细软的棉线将缝衣针悬挂起来并保持水平,结果发现静止后针尖总是指向南方,这说明缝衣针已经被磁化成了一枚小磁针。为验证奥斯特实验,小杰把通电的台灯(60 W)导线移到缝衣针的下方,并靠近缝衣针平行放置。结果发现缝衣针并未发生偏转。带着疑问,小杰在

8、科学课堂上与大家展开讨论。结果出现了两种不同观点。这时,老师让小杰用两节干电池(3 V)和一段电阻丝(15 )重新做这个实验。结果缝衣针发生了偏转。1.(1)磁化后,这枚缝衣针的针尖是_(填“S”或“N”)极。(2)在课堂实验中,电阻丝中通过的电流大小为_A。(3)下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点,通过小杰的课堂实验可以否定的是()A台灯线内有两根导线,且电流方向相反,产生的磁性相互抵消B台灯线内电流太小,产生的磁场太弱,不足以让小磁针偏转S0.2B训练角度电流的磁场【中考扬州】通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围磁场相似,其磁极可以用安培定则判定。(1)图甲中螺线管的A端是_极。例33甲

9、 乙 丙N(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成,通电螺线管的磁场也可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成,因此应用安培定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现一单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示,则其B端是_极。(3)地球周围存在磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的。如图丙所示,地球自转的方向自西向东,则形成圆形电流的方向与地球自转的方向_(填“相同”或“相反”),物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,那么地球带_(填“正”或“负”)电。N相反负【 】(1)根据安培定则,用右手握住螺线管,四指弯向电流 的方向,拇指指向螺线管的A端,所以A端为N极

10、;(2)根据安培定则,用右手握住单匝线圈,四指弯向电 流的方向,拇指指向单匝线圈的B端,所以B端为N极;(3)由于地磁北极在地理南极附近,根据安培定则,拇指 指向N极,四指的方向为电流的方向,所以电流自东 向西,与地球自转的方向相反;物理学规定正电荷定 向移动的方向为电流方向,所以地球带负电。【同类变式】【中考济南】学习了奥斯特实验后,小军和小民认为:通电的螺线管周围也存在磁场。可是,通电螺线管周围的磁场是什么样的呢?为此,他们找来器材并连成了如图甲所示的实验电路,运用研究磁场的方法来探究通电螺线管外部的磁场。1.(1)小军使用小磁针来进行探究。他先在木板上螺线管一端标有黑点的九个位置(图甲)

11、各放置了一个小磁针。通电后发现这九个小磁针的指向如图乙所示,改变电流的方向后,重新实验发现这九个小磁针的指向如图丙所示。根据小军的实验,可以得出的结论是:A通电螺线管外部,中心轴线上各点的磁场方向是相同的;除中心轴线外,通电螺线管外部其他各点的磁场方向是_的;B通电螺线管外部各点的磁场方向还与_方向有关。不同电流(2)小民的实验方法是:先在一张白纸中间按照螺线管的大小挖一个孔,然后把孔对准螺线管,将白纸铺在木板上,再把细铁屑均匀地撒在白纸上。通电后轻轻敲击木板,发现细铁屑的排列情况如图丁所示;改变电流的方向后,重新实验发现细铁屑的排列情况基本没有变化。根据小民的实验现象,可以得出结论:通电螺线

12、管外部的磁场与我们学过的_磁体外部的磁场相似。条形【中考嘉兴】如图所示,是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。(1)增大通电螺线管中的电流,滑动变阻器的滑片应向_(填“左”或“右”)移动。2.左(2)下表是该组同学所做实验的记录:通电螺线管中有无铁芯无铁芯有铁芯线圈匝数50匝50匝实验次数123456电流/A0.81.21.50.81.21.5吸引大头针的最多数目/枚000358 同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头针,那么通电螺线管到底有没有磁性呢?他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是_。(写出一种即可)将大头针换成细铁屑专训3:

13、电磁计算第十七章 从指南针到磁浮列车 电磁继电器类计算题是中考的热门题型,利用公式法解答电磁继电器类计算题常用的公式有:欧姆定律IU/R、电功率PUI(或PW/t)、电热QI2Rt;计算时必须考虑保护电阻的阻值。 试题常常利用图表提供热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻的信息,解题时应注意根据题中提示,恰当利用图表中的数据。1训练角度温度自动控制【中考北海】如图甲是电加热恒温箱的原理图,由控制电路和加热电路组成(部分电路尚未连接完整)。其中控制电路由U16 V的电源、电磁继电器(线圈电阻忽略不计)、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联而成。加热电路由U2220 V的电源和R048.4 的电热丝组成。R1和

14、R0置于恒温箱内。图乙是热敏电阻R1的阻值随温度变化的关系图。当控制电路的电流达到0.05 A时,衔铁被吸下来,触点处断开,加热电路停止工作;当控制电路中的电流小于0.05 A时,衔铁弹回,触点处接通,加热电路正常工作,从而使恒温箱内的温度达到理想的恒温效果。根据上述信息回答下列问题:例1(1)请在电路图中画线将加热电路与电磁继电器正确地连接好;当热敏电阻的温度升高时,电磁铁的磁性_(填“增强”“减弱”或“不变”)。(2)电热丝正常工作100 s产生的热量是多少?(3)若设定恒温箱的恒温温度为60 ,则滑动变阻器接入的电阻为多少?若滑动变阻器的最大阻值为80 ,求恒温箱可设定的最高恒温温度。增

15、强 :(2)电热丝正常工作100 s产生的热量 QU22t/R0(220 V)2100 s/(48.4 )1105 J。(3)由图乙可知,当温度为60 时,R170 ,控制电路的总电阻R总U1/I6 V/(0.05 A)120 ,R2R总R1120 70 50 ;设滑动变阻器接入电路的电阻为80 时热敏电阻的阻值为R1,R1R总R2120 80 40 ,由图乙可知,当R140 时,温度为90 ,则恒温箱可设定的最高恒温温度为90 。2训练角度压力自动控制【中考青岛】问题解决设计“超重报警器”:小雨想利用电磁继电器自制一种“超重报警器”。要求:当物重达到150 N时,电铃响报警,反之绿灯亮显示正

16、常。他找来以下器材:电磁继电器(部分电路已接好),轻质硬刻度尺、电铃、绿灯、滑轮各一个,线绳和导线若干,一根轻质硬弹簧,一端已经固定,另一端连接触点P,弹簧的最大伸长量与触点P、M之间的距离相等,弹簧能承受的最大拉力为50 N。请利用上述器材帮小雨制作“超重报警器”,在虚线框中完成装置设计,并简述工作过程。例2悬挂重物G,当G150 N时,PM接触,衔铁吸下,铃响;当G150 N时,绿灯亮。【中考永州】为了比赛的公平公正,小芸为学校短跑比赛设计了一款防抢跑装置,该装置安装在起跑线前,如图甲所示。丙图是其工作原理图:起跑发令枪发令前,开关S1、S2、S3都闭合,K与A端相连,绿灯亮;发令枪扳机和

17、开关S2相连动,扣动扳机,枪响同时开关S2断开;当电流表示数小于或等于30 mA时,在弹簧弹力作用下,K与A端相连,绿灯亮,无人抢跑;当电流表示数大于30 mA时,衔铁被吸下,K与B端相连,红灯亮同时铃声响,有人抢跑。已知两电路电源电压均为6 V,保持不变,1.【同类变式】压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示,压板重力不计,电磁铁线圈电阻不计。则:(1)起跑发令枪发令前,开关S1、S2、S3都闭合,压力传感器R压板上无人(压力F0 N)时,左端电路消耗的电功率为多少?(2)比赛时,起跑发令枪发令前,抢跑同学踩在压板上的压力F为900 N时,左端电路电流表读数为多少?(3)比赛时,枪

18、声响起后,若某同学踩在压板上的力为1 500 N时,要使得红灯不亮,电阻R0至少为多大?解:(1)当开关S1、S2都闭合,压力传感器R压板上无人时,由图象知,压力传感器的电阻R300 ,左端电路消耗的电功率(2)当有人抢跑时,对传感器的压力为900 N,由图象知,此时压力传感器的电阻R100 ,左端电路电流表读数(3)由题意知,红灯不亮时的电路最大电流I最大30 mA0.03 A,此时电路最小电阻R总 200 ,此图象知,当传感器受到的压力是1 500 N时,此时的电阻R50 ,保护电阻的最小阻值R0R总R200 50 150 。3训练角度磁自动控制【中考汕尾】物理学中常用磁感线来形象地描述磁

19、场,用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),磁感应强度B越大表明磁场越强;B0表明没有磁场。有一种电阻,它的大小随磁场强弱的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻。如图所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像。为了研究某磁敏电阻R的性质,设计了如图所示的电路进行实验,请解答下列问题:例3训练角度(1)当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为3 V,则此时电流表的示数为_A;(2)只闭合S1,通电螺线管的左端为_极;闭合S1和S2,移动两个滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.04 A时,电压表的示数为6 V,由图像可得,此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为

20、_T;0.03S0.3训练角度(3)实验中将图甲中电路电源的正、负极对调,发现图乙电路中电压表和电流表的示数均不变,这表明:该磁敏电阻的阻值与磁场的_无关;(4)实验中通过改变滑动变阻器连入电路的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度,从而改变电流表的示数。若让滑动变阻器R1的滑片P向右移动,此时电流表的示数将_(填“变大”“变小”或“不变”)。请你再提供一种改变磁感应强度的方法:_。改变通电螺线管上线圈的匝数方向变大 : (1)当S1断开时,甲图中磁感应强度为零,由图像知乙图中磁敏电阻阻值R100 ,此时电路中电流IU/R3 V/(100 )0.03 A;(2)只闭合S1,由右手螺旋定则可知

21、,通电螺线管左端为S极;闭合S1和S2,当电流表示数为0.04 A,电压表的示数为6 V时,磁敏电阻的阻值RU/I6 V/(0.04 A)150 ,由图像知150 阻值对应的磁感应强度为0.3 T;专训1:通电螺线管第十七章 从指南针到磁浮列车1. 通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似,两端 有两个磁极,其外部磁感线的方向是从N极到S极, 内部磁感线的方向是从S极到N极;2. 磁感线分布越密的地方,磁场越强;磁场强弱与电 流的大小和线圈匝数有关;3. 通电螺线管的极性跟螺线管中电流方向有关,它们 的关系可以用右手螺旋定则来判断。1训练角度通电螺线管外部的磁场如图所示,在探究“通电螺线管外部的

22、磁场分布”实验中:(1)在螺线管的两端各放一个小 磁针,并在硬纸板上均匀地 撒满铁屑。通电后观察小磁 针的指向,轻敲纸板,观察 铁屑的排列情况。改变电流方向,铁屑的排列情况_(填“发生”或“没发生”)改变;小磁针的偏转方向_(填“发生”或“没发生”)改变。例1没发生发生(2)将几个小磁针放到螺线管周围不同位置,观察小磁针N极的指向,我们会判断出通电螺线管的磁场与_磁体的磁场相似。(3)在实验中,可以在螺线管中间插入一根铁棒,这样做的目的是_。(4)下列研究方法与本实验相同的是()A.通过测100张纸的厚度来测1张纸的厚度B.人们通过研究墨水的扩散现象认识分子的运动情况C.研究电流与电压、电阻关

23、系时,控制电阻(电压)不变,研究电流与电压(电阻)的关系D.学习电压时,我们可以通过对比水压来认识它条形增强磁场B【 】(1)改变螺线管中电流的方向,磁场的方向改变,但磁场的形状不变,所以铁屑的排列情况没发生改变,但小磁针的偏转方向发生改变;(2)通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似;(3)在螺线管中间插入一根铁棒,铁棒被磁化具有磁性,铁棒的磁场与螺线管的磁场叠加,使磁场加强;(4)A是累积法,B是转换法,C是控制变量法,D是类比法。2训练角度通电螺线管内部的磁场将小磁针放在螺线管内部,开关S断开,小磁针静止时如图(a)所示。闭合开关S,小磁针转动,静止后如图(b)所示。接着改变电流的方向

24、,再闭合开关S,小磁针静止后如图(c)所示。请根据现象及相关条件归纳得出初步结论。例2(1)比较图(a)和(b)可知:_。(2)比较图(b)和(c)可知:_。当螺线管通电时,螺线管内部有磁场当螺线管内的电流方向变化时,螺线管内磁场的方向发生变化3训练角度通电螺线管极性的判断【中考东营】请在图中分别标出小磁针a、b静止时的N、S极。例3解:如图所示。 :电流从螺线管的左端流入,右端流出,结合螺线管的绕向,根据右手螺旋定则,可以确定螺线管的右端为N极。因为小磁针北极所指方向为小磁针所在处磁场方向,所以小磁针a的左端为N极,右端为S极,小磁针b的左端为S极,右端为N极。4训练角度通电螺线管磁性强弱的

25、改变【中考庆阳】如图所示,闭合开关S,通电螺线管右侧的小磁针静止时,小磁针的N极指向左。则电源的右端为_极。若要使通电螺线管的磁性增强,滑动变阻器的滑片P应向_(填“a”或“b”)端移动。例4正b5训练角度通电螺线管的磁感线方向及画法【中考凉山】螺线管通电后,小磁针静止时指向如图所示,请在图中标出电源的正极和该螺线管外部磁感线的方向。例5解:如图所示。 :由小磁针S极靠近螺线管的右端可知,螺线管的右端为N极,左端为S极,根据右手螺旋定则,螺线管中的电流的方向应由左向右,所以电源左端为正极,右端为负极;螺线管外部磁感线由N极到S极。两个通电螺线管,它们的一端位于图甲中的虚线框内,为探究两个通电螺

26、线管之间的磁场方向,把一个小磁针分别放在虚线框内9个点的位置上,记录小磁针在各位置上的指向如图乙所示(小磁针涂黑的一端为N极)。请画出虚线框内两通电螺线管之间的磁感线(画出三条磁感线)。1.【同类变式】解:如图所示。6训练角度通电螺线管的绕法如图所示,将两螺线管连接起来,并通以电流使它们互相排斥,请画出它们与电源的连接情况,并标出通电后螺线管的N、S极。例6解:如图所示。 :由于两个螺线管相斥,导致了靠近的磁极有两种可能:同为N极或同为S极。易犯的错误是漏掉其中的一种,因此考虑问题要全面、细致。(1)第一种情况:假定左面螺线管的右端为N极,再结合螺线管的绕向,运用右手螺旋定则可以确定螺线管中的

27、电流是从螺线管的左端流入,右端流出。因为两个螺线管相互排斥,所以右面螺线管的左端为N极,再结合螺线管的绕向,运用右手螺旋定则可以确定该螺线管中的电流是从右端流入,左端流出。(2)第二种情况:假定左面螺线管的左端为N极,再结合螺线管的绕向,运用右手螺旋定则可以确定螺线管中的电流是从螺线管的右端流入,左端流出。因为两个螺线管相互排斥,所以右面螺线管的右端为N极,再结合螺线管的绕向,运用右手螺旋定则可以确定该螺线管中的电流是从左端流入,右端流出。【中考随州】如图,将铜丝、铁丝插入菠萝中,便成了水果电池。一根软导线在纸筒A上绕成螺线管,导线两端接在电池两极上,螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图状态。图

28、中已标出 电路中电子定向移动的方向。(1)标出电池正、负极。(2)画出纸筒A上导线绕向并形成闭合电路。(3)画出一条经过小磁针的磁感线(并标明方向)。1.【同类变式】解:如图所示。7训练角度由磁感线的方向判断通电螺线管的极性和电流方向【中考聊城】如图所示,为永磁体A和电磁铁B之间的磁场分布。请根据图中磁感线的方向标出永磁体A右端的磁极和电磁铁B中电源的“”“”极。例7解:如图所示。 :在磁体的外部,磁感线总是从磁体的N极发出最后回到S极,所以永磁体A的右端为S极,电磁铁B的左端是N极。根据右手螺旋定则可知,电流从电磁铁B的右端流入,所以电源的右端为“”极,左端为“”极。8训练角度判断小磁针的偏

29、转方向【中考广安】如图所示,闭合开关,请用箭头符号标出小磁针N极的偏转方向。例8解:如图所示。 :根据电源的正负极,可以确定电流从螺线管的右端流入,左端流出,结合线圈的绕向,可以确定螺线管的左端为S极,右端为N极;由于异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,所以小磁针的N极将靠近螺线管的S极,小磁针的S极将远离螺线管的S极。9训练角度关于通电螺线管的电路设计【中考达州】将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成),要求:能改变电磁铁磁性的强弱;闭合开关S后,小磁针受力静止时,其N极如图所示。例9解:如图所示。专训2:方法技巧专题第十七章 从指南针到磁浮列车 本章涉及的物理方法主要有三个:第一

30、个是了解磁场的模型法,因为实际现象和过程一般都十分复杂,涉及众多因素,采用模型法可起到简化的作用,忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似地反映所研究事物的本质特征。用光线表示光、用磁感线表示磁场都是这样的方法。第二、第三个是探究电磁铁磁性强弱的转换法和控制变量法。用电磁铁吸引大头针的数目反映电磁铁磁性的强弱,即用转换法比较电磁铁磁性的强弱。电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数、是否插有铁芯有关,用控制变量法来探究。1训练角度转换法爱因斯坦曾说过,磁场在物理学家看来正如他坐的椅子一样实在。磁场虽然看不见、摸不着,但可以通过它对放入其中的_产生力的作用来认识它。请你在我们学过的知识中再举

31、一例应用到这种科学思维方法的例子:_。例1在研究电流时,可以根据电流表指针的偏转来判断电流是否存在及大小磁体方法规律:本题利用转换法,把磁体放入磁场中,通过磁场对磁体的作用来证明磁场的存在。【中考丽水】如图为探究通电直导线周围磁场分布的实验,实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑,然后给直导线通电,为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况,接下去的操作是_,该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力作用下动起来,说明力能_,为了进一步探究通电直导线周围磁场的方向,可用_代替铁屑进行实验。1.【同类变式】轻敲有机玻璃板改变物体的运动状态小磁针2训练角度模型法【中考泰安】人类在探索

32、自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如:“控制变量法”“等效替代法”“类比法”“模型法”等。下面是初中物理中的几个研究实例:研究电流时,把电流比作水流;研究磁场时,引入“磁感线”;研究光的传播时,引入“光线”;研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变。其中,采用了相同研究方法的是()A.和B.和C.和D.和例2B :研究电流时把它与水流相比,采用的是类比法;研究磁场时,引入“磁感线”,采用的是模型法;研究光的传播时,引入“光线”,采用的是模型法;研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变,采用的是控制变量法。3训练角度推理法【中考广安】通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,

33、是常用的物理方法。下列根据现象所做出的推测,符合事实的是()A.街边的路灯同时亮、灭路灯是串联的B.被抛向空中的篮球,离开手后还能继续运动手对空中的篮球还有力的作用C.小磁针放在磁体旁受力偏转磁体周围有磁场D.用超声波可击碎人体内的“结石” 声波能传递信息例3C方法规律:本题利用推理法。路灯同时亮、灭是开关作用的结果,不能推测它们的串并联情况,A不符合事实;被抛向空中的篮球,离开手后由于惯性继续运动,不是因为受到力的作用,B不符合事实;当小磁针受到力的作用时可发生偏转,所以可推测磁体周围有磁场,C符合事实;用超声波可击碎人体内的“结石”,说明声波具有能量,D不符合事实。4训练角度对比法如图所示

34、人们研究发现:一个放在磁场中的铁质球壳(截面有一定厚度),外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”,极少部分进入球内空间,这种现象称为“磁屏蔽”,试回答下列问题:(1)类比电流与电阻的关系,球内 的空气与铁这两种物质,谁的 导磁能力强? 谁的“磁阻”大?例4(2)人们从这一现象得到启发,为使精密仪器不受外面磁场的影响,可以将仪器放在什么地方?(3)有人为了研究地磁场对动物的影响,把一组小白鼠放在类似铁球内部空间的环境中将地磁场屏蔽掉,结果其寿命比放在正常环境中的另一组小白鼠短,这个实验说明了什么问题?解:(1)空气的导磁能力强,铁的“磁阻”大。(2)可以放在铁盒子中。(3)生物体的正常生理活动受

35、到地磁场的影响,且是有益的。专训3:与电动机相关的计算第十七章 从指南针到磁浮列车 当电动机正常工作时,不遵循欧姆定律,不能利用欧姆定律进行相关的计算;当电动机被卡住时,线圈直接接在电源上,可以利用欧姆定律进行相关计算。 电动机正常工作时,把电能转化为机械能和内能,其中,电能WUIt、内能QI2Rt、机械能W机WQ、电功率PUI、热功率P热I2R、机械功率P机PP热、电能转化为机械能的效率W机/W 或P机/P。1训练角度电热综合【中考嘉兴】5月20日是“中国学生营养日”,学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。妈妈为了改善小红的早餐营养,买了一台全自动豆浆机,豆浆机的工作原理示意图(如

36、图所示)和铭牌如下:例1全自动豆浆机型号JK16B加热功率800 W额定电压220 V电动机功率150 W额定频率50 Hz额定容量1.1 L(1)计算豆浆机正常工作时的最大电流。(2)豆浆机做一次豆浆,若电动机累计工作3 min,电阻丝累计加热12 min,则总共消耗多少电能?(1)电流(2)加热时消耗的电能W1P1t1800 W1260 s576 000 J。电动机工作时消耗的电能W2P2t2150W360 s27 000 J。总共消耗的电能WW1W2576 000 J27 000 J603 000 J。解:一个实验用的电动机与电流表串联后接在6 V直流稳压电源上。闭合开关后电动机并没有转

37、动,这时电流表的读数为5 A,检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。(1) 排除故障后,让电动机带动轻负载转动,这时电流表的读数为1 A,此时电动机做的机械功的功率为多少瓦?(2) 当电动机在作用过程中由于负载太大或其他原因不能正常转动时,能不能给电动机通电?你能说出其中的原因吗?1.【同类变式】解:(1)电动机线圈的电阻RU/I16 V/(5 A)1.2 。当电动机转动时,消耗的总功率P总UI26 V1 A6 W,电动机线圈的发热功率P热I22R(1 A)21.2 1.2 W,电动机做的机械功的功率P机P总P热6 W1.2 W4.8 W。(2)不能给电动机通电。当电动机不能正常转动时,由于电动机

38、线圈的电阻很小,电路中的电流很大,线圈发热功率大,容易烧坏电动机。2训练角度力电综合【中考泸州】太阳能电动车,它由太阳能电池提供动力,如图是它的电路简化图,光能转化为电能储存在太阳能电池中,提供电动机转动需要的动力,可通过改变调速电阻来调节电动机转速。已知太阳能电池电压为600 V。请回答以下问题:例2(1)当调速电阻的滑片P在最右端时,调速电阻接入电路的阻值为10 ,闭合开关S,电压表示数为500 V,此时电动机的电功率是多少?(2)当调速电阻的滑片P滑到最左端时,电动机电功率达到18 kW,此时电流表示数多大?解:(1)由题意可知:当调速电阻的滑片P在最右端时,电动机与调速电阻串联,电压表

39、测得的是电动机两端电压,调速电阻两端电压U调UU机600 V500 V100 V,I 10 A。电动机的电功率PU机I500 V10 A5 000 W5 kW。(2)当调速电阻的滑片P滑到最左端时,电路中只有电动机连入电路:此时电动机两端的电压U机U600 V,由PU机I,则电流表的示数I【中考威海】某商厦每层楼高3 m,小明看到工作人员将360 kg的货物在一楼放入载货电梯内,闭合开关,仅用25 s的时间,便将货物运到六楼,小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣,他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及工作电路如图所示,电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的,电动机线圈电阻为2.4 ,电梯厢(含动滑轮)

40、的质量为140 kg,提升上述货物时电流表的示数为20 A,不计钢丝绳的重力和一切摩擦,g取10 N/kg,请解答下列问题:1.【同类变式】(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大?(2)电梯工作时消耗的总电能是多少?(3)电动机工作时的效率多大?解:(1)电梯厢和货物的总重Gmg(m货m厢)g(360 kg140 kg)10 N/kg5 000 N。匀速提升过程中钢丝绳上的拉力FG/45 000 N/41 250 N。(2)电梯工作时电路消耗的总电能 WUIt220 V20 A25 s1.1105 J。专训1:区分三大电磁现象第十八章 电能从哪里来 电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应,是

41、三大电磁现象,将三者所展示的原理图和实际应用进行对比,可以加深对相关知识的理解和运用。电磁现象发现者原理图的特征应用电流的磁效应奥斯特导线小磁针电磁铁磁场对电流的作用磁场导体电源电动机电磁感应法拉第磁场导体电流表(灯泡)发电机1训练角度三大电磁现象的对比【中考南宁】在图示的实验中,用来探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验是()例1D :图A是探究磁极间的相互作用规律,图B是探究电磁感应现象,图C是探究电流的磁效应。【中考台州】有人发明了一种“发电地板”,“发电地板”的主要部件由永磁体和线圈组成,行人或车辆通过时,挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动,便能发电。该“发电地板”的工作原理与下列哪个

42、选项的实验原理相同()1.【同类变式】B【中考长沙】现代武器中有一种新型电磁炮,它是利用电磁技术制成的一种先进武器,具有速度快,命中率高等特点,其原理是利用磁场对通电导体的作用。下图中与此工作原理相同的是()2.B2训练角度发电机与电动机的对比A甲图演示的现象与电动机原理相同B乙图演示的现象与发电机原理相同C甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电D乙图中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流【中考鄂州】如图甲、乙所示的实验现象,下列有关说法错误的是()例2D :甲图,有电源,研究通电导体在磁场中受力,与电动机原理相同,A正确;乙图,是研究电磁感应的装置,与发电机原理相同,B正确;甲图

43、说明电能生磁;乙说明磁也能生电,C正确;导体ab只有做切割磁感线运动,才能在电路中产生感应电流,D错。【中考镇江】某同学制作了图甲所示的装置:风吹动时,风车带动磁体上方的线圈转动(线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉),灵敏电流计的指针会发生偏转。图乙是该同学设计的另一种由轻质材料制成的风车模型,则下列说法正确的是()A该装置是利用电流磁效应工作的B该装置的工作原理与电动机相同C若将图甲中电流计换成干电池, 则无风吹时,线圈能持续转动D若用图乙所示风车模型替换图甲中风车,则有风吹时,电流计指针也能发生偏转1.【同类变式】D【中考盐城】小峰为了探究某电动玩具车内部电动机与指示灯的连接方式,他将这辆

44、玩具车的电池取下,保持开关闭合,转动车轮,车上的指示灯还能发光,进一步探究发现,玩具车内部电路是由电源、开关、电动机、指示灯各一个组成的,则该玩具车电路中电动机与指示灯()A可以确定,一定串联B可以确定,一定并联C可以确定,串联、并联都行D需要再断开开关,转动车轮,观察指示灯是否发光,才能判断2.B【中考济宁】发电机的工作原理是_;能说明直流电动机工作原理的是图中的_图。3.电磁感应乙【中考烟台】如图为电动机和发电机模型,其中图_(填“甲”或“乙”)为电动机模型,其工作原理是_;电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠_实现的。4.甲磁场对电流有力的作用换向器3训练角度扬声器与话筒

45、的对比作为一种应急措施,可以用扬声器代替话筒。如图所示装置,人对着扬声器的锥形纸盆说话,声音就会使与纸盆相连的线圈在_中振动,从而产生随着声音的变化而变化的电流。这种产生电流的现象在物理学上称为_现象。例3磁场电磁感应 :人对着锥形纸盆说话时,引起纸盆的振动,这种振动带动固定在上面的线圈也在振动,线圈的振动切割了永久磁体的磁场,产生了感应电流,这种感应电流的强弱变化与声音的振动变化特征相同,把声信号转化成了电信号。因此这种情况下扬声器的工作过程应用了电磁感应原理;该现象称之为电磁感应现象。如图所示的装置中,纸片上粘着线圈,线圈的两端用导线引出,接在能测微小电流的示波器上,线圈放在磁体的磁极附近

46、。当你对着线圈大声说话时,示波器上有波形出现(即产生电流)。1.【同类变式】对此,下列说法不正确的是()A产生的电流是感应电流B此装置能把声音信号转变成电信号C若线圈绕中心轴转动,示波器一定有波形出现D若线圈绕中心轴转动,示波器一定无波形出现D【中考宜宾】在下列设备中,利用了电磁感应原理工作的是()2.B专训2:应用专题第十八章 电能从哪里来 电磁感应原理在电气设备的制造、高压输电及节能技术等领域有着广泛的应用。中考中常常结合实际问题考查电磁感应原理的应用。解答此类题目需要明确电磁感应现象的内容和实质,并具备一定的分析问题的能力。1训练角度三大电磁现象的对比【中考六盘水】如图,POS机的主要结

47、构是将小铁环绕上线圈后制成检测头。使用时,将带有磁条的银行卡在检测头中刷一下,就会在线圈中产生变化的感应电流,POS机就能读出银行卡的信息。例1如图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是()B【中考贵阳】如图所示,金属框abcd从一磁场区域上方自由下落(图中“”为垂直纸面的磁感线),下落过程中金属框始终保持竖直状态。分析在金属框cd边进入磁场后,到ab边进入磁场前的某一过程中,它是否可能做匀速直线运动? 请阐述理由。不计空气阻力。1.【同类变式】解:有可能。当cd边进入磁场,因导体的一部分切割磁感线,且回路闭合,因此产生感应电流,而通电导体在磁场中又会受力的作用,若此力与金属框重力平衡,则金属框

48、做匀速直线运动。2训练角度高压输电在远距离输电中的应用在远距离输电时,一般采用高压输电,这样可以减少输电线路的能量损失。若某发电厂发电机组的输出功率为P0,如果采用电压U输送,线路损耗的功率为P;如果将输送电压提高为原来的n倍,则线路损耗的功率为多大?例2解:由PI2R知输电线电阻: ;当输电电压提高为原来的n倍时,输电电流为:I ;线路损失的电功率:PI2R 。3训练角度节约用电我国已成为世界上高铁发展最快、技术最先进的国家之一。在节能技术上,高铁动车组采用了再生制动方式:动车到站前先停止供电,由于动车具有_,动车会继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割_产生感应电流,即车轮带动发电

49、机(电机逆转)发电,将_能转化为电能,并给蓄电池充电。例3惯性磁感线机械 :动车在减速过程中,动车由于惯性还要保持原来的运动状态,带动闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,电路中有感应电流产生。在继续行驶带动发电机发电过程中,机械能转化为电能。科学用电,共建节能型社会。提倡居民夏季期间空调温度设定在2628 。为响应倡导,小明将家中的一台额定电压为220 V、制冷额定功率为1 000 W的空调,温度设定从原来24 改为28 ,仅此一项措施,家中的电能表平均每天少走2.5 kWh。求:(1)这台空调正常制冷时,工作电流是多少?(计算结果保留一位小数)1.【同类变式】(2)这台空调一个月

50、(按30天计算)可节约多少电能?(3)若某边远山区的“希望小学”,每间教室仅有两盏“220 V40 W”电灯,那么小明家中的这台空调一个月所节约的电能,可供这两盏电灯正常发光多少小时?专训3:实验专题第十八章 电能从哪里来 本章的重要实验有探究产生感应电流的条件、探究影响感应电流方向的因素、探究影响感应电流大小的因素等,这几个实验常常综合在一起进行考查。学习时要亲自动手做一做,重点掌握实验装置、实验的方法、步骤、分析论证、注意的问题等。1训练角度电磁实验的现象(控制变量法)如图所示,把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接电流表。当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流

51、;当闭合或断开开关一段时间后,电流表指针不发生偏转。由以上探究可知,关于感应电流产生的条件,下列说法正确的是()例1D :由实验可知:电流表指针发生偏转,即产生感应电流现象的有:磁场由无到有,磁场由有到无。概括可得:只要闭合电路中的磁场发生变化就能产生感应电流。A只要闭合电路中有磁场就会产生感应电流B只有闭合电路中的磁场由无到有时才能产生感应电流C只有闭合电路中的磁场由有到无时才能产生感应电流D只要闭合电路中的磁场发生变化就能产生感应电流【中考南昌】探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,如图所示,实验时,控制磁场方向相同,改变导体ab的运动方向。1.【同类变式】步骤一:导体水平左右运动,如

52、图甲所示,电流计指针_,这是因为_。步骤二:导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针_,这是因为_。步骤三:导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生。综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是:_。不偏转电路没有闭合不偏转导体没有做切割磁感线运动闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动2训练角度三个重要的电磁实验(1)在如图甲所示的实验中,当导线中通有电流时,导线周围的小磁针就发生了偏转,这个实验表明:_。例2通电导体周围存在磁场(2)在如图乙所示的装置中,把单刀双掷开关掷向“1”时,是演示_的现象,利用这一现象可制造_;开关掷向“2”时,是演示_现象,利用这一现

53、象可制造_。磁场对电流的作用电动机电磁感应发电机 :乙图中把单刀双掷开关掷向“1”时,通电导线在磁场中受力运动,演示的是磁场对电流的作用,利用这一现象可制造电动机;开关掷向“2”时,演示的是电磁感应现象,利用这一现象可制造发电机。学习了本章之后,老师准备了以下器材,让同学们写出利用这些器材做出三个电磁学实验的名称及相应的器材的字母代号。请完成填空。A小磁针B磁铁C电源D变阻器E开关F灵敏电流计G金属棒H导线若干I支架1.【同类变式】(1)实验名称:_;实验器材:_。(2)实验名称:_;实验器材:_。(3)实验名称:_;实验器材:_。奥斯特实验ACEH磁场对电流的作用BCDEGH电磁感应现象BE

54、FGHI3训练角度电与磁同一实验中的不同现象如图所示,当图中导体金属杆AB的一部分在磁场中水平向左运动时,电路中会相应地发生哪些物理现象(至少写出三个)?例3解:(1)螺线管L产生磁性吸引铁块,使弹簧伸长(2)线圈abcd中有感应电流,因而在磁场力作用下会发生转动(3)在导线EF中有感应电流,根据奥斯特实验可知,小磁针会发生转动专训4:方法技巧专题第十八章 电能从哪里来 本章涉及的物理方法主要有转换法、控制变量法、比较法和逆向思维法。在探究电磁感应现象时,感应电流无法直接观察,但可以通过灵敏电流计指针的偏转去了解,即采用了转换法。探究影响感应电流的方向实验中采用了控制变量法。对于电动机和发电机

55、的相同点和不同点,我们可采用比较法和逆向思维法从不同的方面去更好、更深入地了解两者的关系。1训练角度比较法运用“比较法”,我们可以将实验室交流发电机和直流电动机列表比较,请完成表中填空(将答案直接写在横线上)。例1机种比较项目交流发电机直流电动机工作原理_不同构造两个_两个_相同构造_(定子)、_(转子)、电刷等能量转换_电磁感应磁场对通电线圈有力的作用铜环半环磁体线圈机械能转化为电能电能转化为机械能2训练角度控制变量法在“探究感应电流的产生”的实验中,小颖同学的四次实验情况分别如图所示。例2(1)有同学说:“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗?_,

56、图_可支持你的结论。(2)为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。A根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论:_。错丙在磁场方向不变的情况下,感应电流的方向和导体切割磁感线的方向有关B根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论:_。(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是_能转化为电能的过程。在导体运动方向相同的情况下,感应电流的方向和磁场方向有关机械3训练角度逆向思维法【中考青岛】探究电磁感应现象:例3方法小雨由电流的磁效应联想到:“既然电能够生磁”,那么“磁能否生电”?小雨提出问题时运用的科学方法是_法。结论闭合电路的一部分导体在磁场中做_运动时,导体中就产生感应电流。在此过

57、程中_能转化为电能。问题讨论把上述实验中灵敏电流计换成电源,发现通电导线在磁场中运动,据此制成了_。切割磁感线机械电动机逆向思维4训练角度转换法(多选)根据小磁针是否受力来确定是否存在磁场,这种研究方法是研究物理问题常用的方法。下列事例中也用到这种方法的是( )A用光线来表示光传播的方向B利用红墨水在热水和冷水中的扩散快慢,来感受水分子在高温和低温时的平均运动快慢程度C用水波来理解声波D在喇叭上放碎纸屑,来观察喇叭是否振动例4B、D专训1:与电磁波相关的探究第十九章 走进信息时代 在研究电磁波传播规律的实验中,无法使真空罩内达到真空,但我们可以根据实验现象进行推理并得出正确的结论。这种实验方法

58、叫推理法,或理想化实验法。1训练角度探究电磁波的传播规律小明利用如下实验方案探究“电磁波的传播规律”。实验过程:用一个厚玻璃罩与底座密封,然后调节收音机使它能收到一个音乐电台的节目,再将收音机和一个正在通话中的电话话筒放入罩内(如图所示),最后将玻璃罩里面抽成真空。例1实验结论:如果能通过另一部电话听到收音机发出的音乐声,表明收音机接收到了电磁波;如果不能通过另一部电话听到音乐声,说明电磁波不能在真空中传播。(1)通过另一部电话,小明_(填“能”或“不能”)听到收音机发出的音乐声,因为_。不能真空不能传声(2)请你针对小明实验中的问题,对实验方案进行适当的改进。解:可以将收音机换成有来电显示的

59、电话或手机,将玻璃罩内抽成真空,然后用另外的电话拨打罩内的电话或手机,通过看来电显示的闪灯是否发光,判断它是否接收到电磁波。2训练角度探究屏蔽电磁波的方法为了探究收音机接收电磁波的情况好坏与哪些因素有关,小明将一个袖珍收音机调好电台节目和音量后进行以下实验:将收音机放进一个铝锅内,发现声音明显变小,取出后又恢复到原来的音量。将收音机放进一个木桶内,发现声音大小不变。将收音机放进一个铁桶内,现象与相似。将收音机放进一个塑料桶内,现象与相似。例2(1)根据以上实验,小明得出这样的结论:电磁波在传播途中,若遇到_(填“金属外壳”或“非金属外壳”)类物体,其强度就会大大减弱。(2)利用上述探究结论解释

60、:为什么电视机靠室内天线接收信号效果不如用室外天线接收信号效果好。金属外壳现代房屋的墙体一般都是钢筋混凝土结构的,对电磁波有屏蔽作用。3训练角度探究微波炉的工作原理1947年,第一台微波炉问世,微波炉是用微波来煮饭烧菜的。微波是一种电磁波,这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多,而且还很有“个性”,微波一碰到金属就发生反射,金属根本没有办法吸收或传导它;但微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料,且不会消耗能量;而含有水分的食物,微波不但能透过,其能量还会被吸收。例3微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成,可以阻挡微波从炉内逃出,以免影响人们的身体健康。装食物

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