专题1　电与磁作图（解析版）

2020-2021学年八年级科学下册培优微专题速学速练专题1电与磁作图类型之一磁体、磁场 1类型之二电流的磁场 2类型之三电磁继电器连线 8【考查知识】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。类型之一磁体、磁场【方法归纳】磁体的磁极：①若一个条形磁体断裂成两段，后来的两段都有两个磁极。②若两个条形磁体按图乙方式合在一起，组合成一个新磁体，这时中间则不再是磁极。磁感线的特点：①磁感线并不真实存在，而是人们为了表示空间磁场的分布而想象出来的。②在磁体周围，磁感线从N极出发回到S极；在磁体内部，磁感线从S极出发回到N极。③磁感线是封闭曲线，它不会相交。④磁感线有疏密，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。⑤磁感线上任何一点的切线方向都与置于该点的小磁针静止时N极所指的方向一致。【常考题型】1．【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。【答案】【解析】根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，据此标出磁体和磁针的磁极。2．【中考·扬州】如图所示，标出磁感线方向和条形磁体的N极。【答案】【解析】根据磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，据此标出磁体和磁针的磁极。小磁针的左端为S极，所以该点的磁场方向为向右，又因为磁体周围的磁感线总是由北极出发回到南极的。所以该条形磁体的右端为S极，左端为N极3．【中考·镇江】图中小磁针静止在地球赤道正上方，请标出此时小磁针的N、S极。【答案】【解析】上端为地理的北极，因为地磁的南极在地理的北极附近，而地磁的北极在地理的南极附近，根据异名磁极相互吸引，所以小磁针指向北方（即地磁的南极）的为N极，指向南方（即地磁的北极）的是小磁针的S极，如图所示。类型之二电流的磁场【方法归纳】通电螺线管的磁场的特点：①与条形磁体的磁场分布相类似；②有无可以控制：由电流的有无(或说电路的通断)来控制；③磁性强弱可以改变：由电流的大小和线圈的匝数来决定；④磁极可变：磁极与电流的方向和绕线的方向有关。【常考题型】4．【中考·福州】请根据图中电流方向，标出通电螺线管的N、S极。【答案】【解析】用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的左端是电磁铁的N极，右端为S极，如图所示。5．【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“－”。【答案】【解析】小磁针静止时N极向右，则由同名磁极间相互排斥、异名磁极间相互吸引可知螺线管左侧为N极，右侧为S极；由右手螺旋定则可知电流由右侧流入螺线管，即电源右侧为正极；故答案如图所示。6．【中考·达州】将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线内完成)，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。【答案】【解析】改变线圈中的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱，因此电路中要有一个滑动变阻器。要使电磁铁的左端为S极，由安培定则可以判定，电流要从电磁铁的左端流入。7．【中考·兰州】如图所示，请按要求连接电路，使得开关S闭合后，两个通电螺线管相互吸引；标出小磁针静止时的N极。【答案】【解析】电流从电源出发，从左边螺线管的左端流入，据安培定则可知，该螺线管的左端是N极，右端是S极，故小磁针的右端是S极，左端是N极，且两个螺线管相互吸引，可知右边螺线管的左侧是N极，右侧是S极，所以据安培定则可知，电流从右边螺线管的右侧流入，左侧流出。8．【中考·襄阳】请根据图中小磁针N极的指向，标出电源的正极(用“＋”表示)和磁感线的方向。【答案】【解析】由于异名磁极相互吸引，所以当小磁针自由静止时，与小磁针S极靠近的螺线管的左端一定是N极；根据图示的线圈绕向和螺线管的NS极，利用安培定则可以确定螺线管中电流的方向是从螺线管的右端流入，左端流出，因此电源的右端为正极，左端为负极。磁感线方向从N极指向S极。9．【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。【答案】【解析】因地磁场沿南北方向，地球南极处为地磁场的N极，地球北极处为地磁场的S极，闭合开关后，船头会指向北方偏转。则螺线管右端为N极，左端为S极，由右手螺旋定则可知电源左端为正极，右端为负极，如图所示。10．【中考·广安】请画出图中螺线管的绕法。【答案】【解析】根据异名相吸可知螺线管的右端是S极，左端是N极，由安培定则判断可知螺线管的绕法如图所示．11．【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________(填“N”或“S”)极。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。【答案】【解析】已知电磁铁上端为N极，通电线圈B端与磁铁N极相吸，则B端为S极，A端为N极，右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则连接电路图如图。12．【中考·张掖】如图所示，开关闭合后，位于螺线管附近的小磁针N极指向下，请在螺线管上画出导线的绕向。【答案】【解析】（1）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断螺线管的上端是N极，下端是S极。（2）用右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指就是电流方向，可以判断电流从螺线管的上端流入。13．【中考·乐山】如图所示，小明闭合两开关后，发现两通电螺线管A、B相互排斥，请在图中括号内分别标出A线圈的N、S极和B线圈电源的“＋”“－”极。【答案】【解析】由安培定则可知通电螺线管A的左边是S极，右边是N极。通电之后，A、B相互排斥，由于同名磁极相互排斥，故线圈B的左边是N极，右边是S极，再利用安培定则可知电源的右侧是正极，左侧是负极。14．【中考·自贡】如图所示，小磁针放在两通电螺线管之间，静止时小磁针的N、S极处于如图所示的状态，请完成螺线管的绕线，并标出电源的正、负极。【答案】【解析】小磁针的N极靠近螺线管A的右端，则螺线管A的右端为S极，左端为N极。同理螺线管B的左端为N极，右端为S极。利用安培定则可以确定螺线管A中的电流方向是从螺线管的右端流入，左端流出，则电源的右端为“＋”极，左端为“－”。利用安培定则可以确定螺线管B的线圈绕向。15．如图所示，图中已画出了通电螺线管的一条磁感线和静止在螺线管上方的小磁针，请在图中标出已画磁感线的方向和小磁针的N极。【答案】【解析】根据通电螺线管中电流的方向和线圈的绕向，利用安培定则可以确定通电螺线管的左端为N极，右端为S极；当小磁针静止时，根据磁极间的相互作用规律可知，相互吸引的一定是异名磁极，因此可以确定小磁针的左端为S极，右端为N极；在磁体的周围磁感线总是从N极出发回到S极。16．【中考•遂宁】如图所示，弹簧测力计下悬挂一条形磁体，当开关闭合，弹簧测力计示数变小，请标出电磁铁的S极和用“＋”标出电源的正极。【答案】【解析】开关闭合后弹簧测力计的示数减小，即弹簧变短，说明两磁极相互排斥；由磁极间的相互作用可知，电磁铁的上端应为N极，下端为S极；由安培定则可知，电流应由电磁铁的下端流入，故电源的左端为正极。17．(中考•广元)小兰用如图所示的电路探究电生磁现象，当滑动变阻器的滑片向A端滑动时，通电螺线管的磁性减弱，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整，并标出通电螺线管的N极。【答案】【解析】因为通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关，电流越小，磁性越弱，所以若使滑动变阻器的滑片向A端移动时，接入电路电阻增大，由欧姆定律可知，电流减小，通电螺线管的磁性减弱，故应将B接线柱与开关相连；根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的右端为螺线管的N极。类型之三电磁继电器连线【方法归纳】（1）电磁继电器的实质是由电磁铁控制的开关。（2）电磁继电器是利用低电压，弱电流电路的通断来间接控制高电压，强电流电路的装置。（3）分析电磁继电器的工作原理可按如下步骤进行：控制电路工作情况→电磁铁磁性变化→衔铁移动方向→触点接触状况→工作电路工作情况。【常考题型】18．【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150N时，电铃响报警，反之绿灯亮显示正常。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50N。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。解：如图所示。工作过程：A端挂物体，当G＝150N时，PM接触，衔铁吸下，电铃响；当G＜150N时，PM不接触，衔铁没有吸下，绿灯亮。点拨：由题可知，弹簧能承受的最大拉力小于物重，则利用杠杆与滑轮连接电路，杠杆一端挂物体，另一端通过滑轮与弹簧相连，由GL物＝F弹簧L弹簧可得eq\f(L物,L弹簧)＝eq\f(F弹簧,G)＝eq\f(50N,150N)＝eq\f(1,3)；当物重达到150N时，PM接触，电磁铁有磁性，衔铁被吸引后与B接通，电铃所在支路被接通而报警；反之，物重小于150N时，PM不接触，电磁铁无磁性，衔铁始终与A接通，绿灯亮。19．车辆超载是造成高速公路路面损坏严重的一个重要因素。小明想用压力传感器(当压力达到设定值时，它就接通电路)，为某大桥设计一个车辆超重的报警装置。当车辆超重时，信号灯就发光。请你在图中为他连接好电路。【答案】【解析】当车辆超重时，电磁铁吸引衔铁，接通右侧的指示灯电路，如图。20．(中考•青岛)请你按要求改进如图所示的“测定油箱内油量的装置”：(1)器材：电磁继电器，若干导线，若干电源，若干触点，红、绿灯泡各1只。(2)要求：①通常情况下，绿灯亮、红灯灭；②储油过少时，绿灯灭、红灯亮。(3)将电路设计画在原图上(电路元件用电路符号表示，其余元件用示意图表示)。【答案】【解析】由图可知左侧图中是一个设置于油箱内的浮子，通过带动一个滑线可变电阻，当水位下降时浮标下降带动触点上移，则接入电路的电阻发生变