1、A组 20162020年北京中考题组 1.(2020北京,18,2分)(多选)某同学研究磁体周围的磁场情况,将一根条形磁体放在水平桌面上,在它周围 放置一些小磁针,小磁针的指向情况如图甲所示;将小磁针拿掉之后,在条形磁体上面放一块有机玻璃, 玻璃上均匀撒一层铁屑,轻轻敲打玻璃,可以看到铁屑的分布情况如图乙所示;根据甲图和乙图所示的实 验现象,用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法正确的是( ) A.图甲所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场方向特点 B.图乙所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场分布特点 C.图丙所示的条形磁体周围的磁感线,是人们为了描述磁场建立的物理模型 D.
2、由图丙可知,条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的 答案答案 ABC 小磁针静止时N极的指向即该点的磁场方向,根据题图甲中小磁针的N极指向可确定条形 磁体周围的磁场方向特点,A正确;根据题图乙中铁屑的分布可确定条形磁体周围的磁场分布情况,B正 确;为了描述磁场,抽象出一些带箭头的曲线,即磁感线,用磁感线来描述磁场,既方便又形象,C正确;磁感 线是为了描述磁场而建立的物理模型,实际并不存在,D错误。故选A、B、C。 2.(2019北京,18,2分)(多选)某同学研究电流产生的磁场,闭合开关前,小磁针的指向如图甲所示;闭合开 关,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电流方向,再次进行实验,小磁针的
3、偏转情况如图丙中 箭头所示。下列结论中合理的是 ( ) A.由甲、乙两图可得电流可以产生磁场 B.由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 C.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关 D.由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 答案答案 AD 磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用,闭合开关,导体中有电流通过,小磁针 发生偏转,由甲、乙两图可得电流可以产生磁场,A正确,B错误;乙、丙两图中电流方向相反,磁针偏转方 向相反,说明电流产生的磁场方向与电流方向有关,C错误,D正确。 解题思路解题思路 小磁针发生偏转,说明小磁针受到了力的作用,进而说明电流周围存
4、在磁场。小磁针偏转方 向发生改变,说明磁场方向发生了改变,进而说明磁场方向与电流方向有关。 3.(2018北京,19,2分)(多选)图展示了我国古代劳动人民的智慧成果,对其中所涉及的物理知识,下列说法 中正确的是( ) A.司南利用地磁场对磁体有力的作用来指示南北 B.戥子利用杠杆平衡来称量质量 C.篆刻刀的刀口做得很锋利,是为了减小压强 D.正在发声的编钟一定在振动 答案答案 ABD 磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用,司南利用地磁场对磁体有力的作用 指示南北,A选项正确;戥子利用杠杆平衡来称量质量,B选项正确;篆刻刀的刀口做得很锋利,是为了增大 压强,C选项错误;一切发声的物体都
5、在振动,D选项正确。 4.(2018北京,20,2分)(多选)下列说法中正确的是( ) A.电流周围存在磁场 B.磁感线是真实存在的 C.电动机能够把电能转化为机械能 D.只要导体在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流 答案答案 AC 奥斯特实验表明电流周围存在磁场,A选项正确;磁场是客观存在的,磁感线是不存在的,磁 感线是为了描述磁场而引入的,B选项是错误的;给电动机通电,电动机开始转动,把电能转化为机械能,C 选项正确;闭合回路中一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,才会产生感应电流,D选项错误。 易错警示易错警示 磁感线是为了描述磁场,在磁场中画的一些有方向的曲线,不是真实存在的。要产
6、生感应电 流,必须满足的条件是闭合回路中导体做切割磁感线运动。 5.(2017北京,17,2分)(多选)下列说法中正确的是( ) A.用磁感线可以描述磁场的强弱 B.只要导体在磁场中运动,该导体中就会产生感应电流 C.通电导体产生的磁场的方向与通过该导体的电流方向有关 D.利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向 答案答案 AC 磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向,A正确;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割 磁感线运动时,导体中才会产生感应电流,B错误;通电导体产生的磁场的方向与通过该导体的电流方向 有关,C正确;利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围磁感线的形状,不能判断出
7、磁场的方向,D错 误,故选A、C。 易错警示易错警示 利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围磁感线的形状,不能判断出磁场的方向,因为 铁屑不像小磁针标有N、S极。 6.(2016北京,18,2分)(多选)如图所示,为探究物理规律的四个实验,abcd为物理规律的应用实例, 箭头表示规律和应用的对应关系,其中对应关系正确的是 ( ) 答案答案 AB 电动机利用了通电线圈在磁场中受力转动,A项正确;滑动变阻器利用了导体的电阻与长度 成正比(导体材料、粗细一定),B项正确;磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用,C项错误;验电器利用了 同种电荷相互排斥,D项错误。故选A、B。 评析评析 本题设计形式新颖,
8、信息量大,综合性强,解答简单,是一道好题。 解题关键解题关键 明确探究实验所揭示的物理规律及四个应用实例的工作原理是解题的关键。 7.(2020北京,22,2分)根据图中的电流方向,可知通电螺线管的 端是N极。 答案答案 A 解析解析 利用右手螺旋定则判断,A端为N极。 8.(2019北京,22,2分)在条形磁铁四周放置的小磁针静止时的指向如图所示,图中小磁针涂黑的一端为它 的N极,由此可以判断出条形磁铁的A端是 (选填“N”或“S”)极。 答案答案 N 解析解析 根据同名磁极相斥,异名磁极相吸,小磁针的S极指向A端,说明A端为N极。 9.(2018北京,24,2分)根据图所示的电流方向,判断
9、通电螺线管的A端是 极。(选填“N”或 “S”) 答案答案 N 解析解析 利用安培定则判断,右手握住螺线管,让弯曲的四指指向电流环绕方向,则拇指所指的一端为通电 螺线管N极。 10.(2017北京,36,3分)在验证电流产生磁场的实验中,小东连接了如图所示的实验电路。他把小磁针(图 中没有画出)放在直导线AB的正下方,闭合开关后,发现小磁针指向不发生变化。经检查,各元件完好,电 路连接无故障。 (1)请你猜想小磁针指向不发生变化的原因: 。 (2)请写出检验你的猜想是否正确的方法: 。 答案答案 示例:(1)小磁针与直导线距离远 (2)使小磁针尽量靠近直导线,小磁针静止时,给直导线通电。观察小
10、磁针指向是否变化。若小磁针指向 变化,说明猜想正确;若小磁针指向不变化,说明猜想错误 解析解析 本题有多种答案,如果小磁针与导线距离过远,则磁场对小磁针影响过小,会导致小磁针不转动。 此外,若小磁针刚好垂直于导线方向放置,则有可能小磁针初始指向沿磁场方向,小磁针不会转动。 易错警示易错警示 题中明确指出,经检查,各元件完好,电路连接无故障,所以要排除电路故障类的答案。 11.(2016北京,33,3分)在探究产生感应电流的条件时,小东采用了如图所示的实验装置。闭合开关后,小 东左右移动金属棒AB,均未发现电流表的指针发生偏转。经检查,全部实验器材均无故障且连接无误。 请你猜想电流表指针不偏转的
11、原因是 ,写出检验猜想的方法: 。 答案答案 示例: 猜想:电流表无法检测该实验产生的微小电流 检验方法:将电流表更换为灵敏电流计,闭合开关后,左右快速移动金属棒,观察灵敏电流计指针是否发 生偏转 解析解析 闭合开关后,小东左右移动金属棒AB,切割磁感线,产生了感应电流,在全部实验器材均无故障且 连接无误的情况下,可猜想产生的电流太小,电流表无法检测。将电流表更换为灵敏电流计,再进行实验。 解题关键解题关键 能判断出电流表指针不偏转是因为电流太小。 12.(2016北京,36,3分)我们生活在电磁波的海洋中,当需要防止电磁波干扰时,通常用金属壳将电磁波与需加 以屏蔽的区域隔开,避免电磁波进入,
12、这种做法就是电磁屏蔽。中国科技馆有一个金属小屋,侧面的大窗上镶 嵌着一块电磁屏蔽玻璃,如图所示。请你自选器材设计一个实验,检验这块电磁屏蔽玻璃是否能够屏蔽电磁 波。写出实验步骤和判断方法。 答案答案 示例:实验步骤:实验者持手机在屋外,观察到手机有信号;然后,实验者持手机在屋内关门后,观察 手机是否有信号。 判断方法:如果屋内手机无信号,说明电磁屏蔽玻璃有屏蔽作用;如果屋内手机有信号,说明电磁屏蔽玻 璃没有屏蔽作用。 易错警示易错警示 要进行对比实验才能说明问题。 B组 20162020年全国中考题组 考点一 磁现象 1.(2019福建,1,2分)最早发现通电导体周围存在磁场的物理学家是( )
13、 A.焦耳 B.欧姆 C.安培 D.奥斯特 答案答案 D 焦耳的主要贡献是提出电流通过导体产生热量的定律即焦耳定律,A错误;欧姆的主要贡献是 发现电流与电压、电阻之间的关系即欧姆定律,B错误;安培的主要贡献是发现了安培定则,发现了电流 的相互作用规律,发明了电流计,以及提出了分子电流假说,C错误;奥斯特的主要贡献是通过实验(奥斯 特实验)发现了通电导体周围存在磁场,D正确。 解题关键解题关键 根据所学知识,知道各物理学家的主要贡献是正确解答本题的关键。 2.(2019江苏南京,8,2分)如图所示,两辆相同的小车上分别固定一块磁体和一个铁块,将它们靠近到一定 距离后由静止释放,两小车同时运动。下
14、列说法正确的是( ) A.两小车相互远离 B.小车运动起来是因为小车有惯性 C.磁体对铁块有作用力,同时铁块对磁体也有作用力 D.磁体对铁块的作用力和铁块受到的重力是一对平衡力 答案答案 C 磁体对铁块有吸引力,由于力的作用是相互的,铁块对磁体也有吸引力,所以释放后,两小车应 相互靠近,故A错误。小车运动起来,是因为小车受到了力的作用,而不是因为小车具有惯性,故B错误。 放置铁块的小车运动,说明磁体对铁块有作用力,放置磁体的小车也同时运动,说明铁块对磁铁也有作用 力,由此可见力的作用是相互的,故C正确。磁体对铁块的作用力在水平方向上,铁块受到的重力在竖直 方向上,它们不可能是一对平衡力,故D错
15、误。故选C。 3.(2020福建,24,2分)通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图。在图中标出磁感线的方向,并在 括号中标出电源的正、负极。 答案答案 如图所示 解析解析 磁体外部的磁感线从磁体的N极出发回到磁体的S极。根据右手螺旋定则判断通电螺线管中的 电流方向,电流从电源的正极流出回到电源的负极。 4.(2020天津,19,4分)图甲所示为部分家庭电路示意图,其中电器元件连接错误的是 (填标号);图 乙中,静止在通电螺线管周围的小磁针,其中指向错误的是 (填标号)。 答案答案 解析解析 家庭电路中连接灯泡的开关应该接在灯泡与火线之间,不能接在零线上,故连接错误;根据安培 定则可以判
16、断通电螺线管的左端为N极,右端为S极,小磁针的N极应该指向左,故错误。 5.2019湖北黄冈,13(1)同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。磁极间的相互作用是通过磁场发生 的。同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。电荷间的相互作用是通过什么发生的呢?请提出你的猜想: 电荷间的相互作用是通过 发生的。 答案答案 看不见的物质 解析解析 磁极间的作用是通过磁场发生的,磁场是看不见但确实存在的物质,电荷之间不相互接触也有力 的作用,说明电荷的周围也存在一种看不见的物质,电荷之间的作用通过这种看不见的物质发生。 考点二 电和磁的关系 1.(2020重庆A卷,4,3分)电让我们的生活丰富多彩,关于如图所示
17、情景说法正确的是( ) A.甲图中的通电螺线管,它的B端是螺线管的S极 B.乙图中的手摇发电机,工作时把电能转化为机械能 C.丙图中的插座,孔1没有连接火线或零线,完全无用 D.丁图中的测电笔,在使用时手应接触测电笔尾部的金属体 答案答案 D 利用安培定则,用右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指指向的B端就是螺线管的N极,A 错误;发电机的原理是电磁感应,工作时将机械能转化为电能,B错误;丙图中孔1将用电器的金属外壳与 大地相连,当火线与金属外壳接触而导致漏电事故时,电流会通过接地线流入大地,起到保护作用,C错误; 使用测电笔时,手要接触笔尾部的金属体,切不可接触笔前端的金属部分,D正确。
18、故选D。 2.(2020山西,17,3分)如图所示,小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材,成功制作了一个小小电动机。 他想改变电动机线圈转动的方向,下列方法可行的是( ) A.只增强磁铁的磁性 B.只增加线圈的匝数 C.只增大线圈中的电流 D.只将磁铁的磁极对调 答案答案 D 电动机转动的方向与磁场方向和电流方向有关,只改变其中一个方向,则电动机转动方向改 变,若两个方向都改变,则电动机转动方向不变。对调磁极会改变磁场方向,故D项正确。增强磁铁磁 性、增加线圈匝数或增大电流只会增大线圈转速,所以A、B、C错。 知识归纳知识归纳 电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,该力的方向与磁场方
19、向和电流方向 有关。 3.(2020广东,6,3分)关于图所示的实验装置,表述错误的是( ) A.该装置可用来研究电磁感应现象 B.该装置能将电能转化为机械能 C.该装置可用来研究磁场对通电导体的作用 D.该装置揭示的原理可应用于电动机 答案答案 A 该装置是用来研究磁场对通电导体的作用的,不是电磁感应的研究装置,因此不能研究电磁 感应现象,故A错误,C正确;实验过程中需消耗电能,通电导体ab由静止变成运动,机械能增加,所以该装置 将电能转化为机械能,B正确;电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,D正确。 4.(2020广东广州,9,3分)矩形铜线框在某磁场中的位置如图所示,ab、bc、
20、ed和fe段都受到该磁场的作用 力,下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同( ) A.ab段与bc段 B.ab段与ed段 C.ab段与fe段 D.fe段与ed段 答案答案 B 本题考查通电导体在磁场中受力方向的影响因素。磁场方向相同,导线ab段、bc段中的电流 方向相反,则二者受到的磁场作用力方向相反,A错。导线ab段与ed段中的电流方向相同,则二者受到的 磁场作用力方向相同,B对。ab段与fe段中的电流方向相反,则二者受到的磁场作用力方向相反,C错。fe 段与ed段中的电流方向相反,则二者受到的磁场作用力方向相反,D错。 5.(2020云南,7,3分)某型号动车组在到站前可以利用减速发电,原理
21、是高速行驶的列车关闭电源后会继 续向前运行,车上的电动机线圈随车轮一起转动,产生感应电流,并自动输入电网。这既减少了机械磨损 又保护了环境。图中与此工作原理相同的是( ) A.司南 B.电磁起重机 C.扬声器 D.话筒 答案答案 D 根据题意可知减速发电的原理是电磁感应,将机械能转化为电能,A项中司南是利用地磁场工 作;B项中电磁起重机是利用电流的磁效应工作;C项中扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用的 原理工作;D项中话筒是利用电磁感应原理工作,将机械能转化为电能,所以选D项。 解题思路解题思路 电与磁的转化过程是可逆的,也是易混点。解答此类问题可以从能量转化角度分辨其工作 原理的不同。
22、 6.(2020江苏南京,10,2分)图甲是一台正在工作的电扇。图乙四个实验能反映其工作原理的是( ) 答案答案 C 题图甲是一台正在工作的电扇,其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动。A项说明通电导 线周围存在磁场,不符合题意;B项是转动风扇叶片产生感应电流,工作原理是电磁感应,不符合题意;C项 是通电直导线在磁场中受力运动,其原理与图甲中电扇的工作原理一样,符合题意;D项说明电磁铁磁性 强弱与线圈匝数有关,不符合题意。 7.(2019广州,10,3分)图中,表示导线中的电流方向垂直于纸面向里,表示导线中的电流方向垂直于纸 面向外。F是磁场对通电导线的作用力。下列哪个选项中,磁场对通电导线的作
23、用力与图中F的方向相 同( ) 答案答案 B D项中螺线管的导线中无电流通过,无磁场产生,故D错误。其余选项中螺线管的导线绕法是 一致的,则产生的磁场方向只与线圈内的电流方向有关。B项中导线处的磁场方向相反,导线里的电流 方向也相反,所以B项中的导线受力方向与F的方向相同,故B正确。 8.(2019湖南衡阳,13,2分)如图所示的充电鞋垫,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流, 从而能给鞋垫上的电池充电。下图中与充电鞋垫的工作原理相同的是( ) 答案答案 B 根据题意知道,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,从而能给鞋垫上的电 池充电,所以,充电鞋垫是利用电磁感应原理
24、制成的。A是奥斯特实验,反映的是通电导体周围存在磁场, 是电流的磁效应,故A不符合题意;B中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感 应电流产生,这是电磁感应现象,故B符合题意;C中是通过吸引小铁钉的多少,探究影响电磁铁磁性强弱 的因素,故C不符合题意;D中是通电导体棒在磁场中运动,反映的是通电导体在磁场中受到力的作用,故 D不符合题意。 解题关键解题关键 区分电动机类图和发电机类图的最简单办法是观察图中有没有电源,有电源的是电动机类 图,无电源的是发电机类图。 9.(2018重庆A,5,3分)有关电和磁的知识,下列说法正确的是( ) A.玩耍的儿童可以将手指塞进插座孔 B.发
25、电机是利用电磁感应原理制成的 C.通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场不相似 D.验电器是利用同种电荷相互吸引的原理制成的 答案答案 B 儿童将手指塞进插座孔有可能触电,A项错误;发电机是利用电磁感应原理制成的,B项正确; 通电螺线管的磁场相当于条形磁体的磁场,C项错误;验电器金属箔片带上同种电荷,互相排斥而张开,D 项错误。 知识拓展知识拓展 发电机原理:电磁感应现象;电动机原理:通电线圈在磁场中受力转动。 10.(2017湖北武汉,17,3分)如图所示,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,下列现 象描述正确的是( ) A.导线ab竖直向上运动时,电流表指针会偏转 B.导线a
26、b竖直向下运动时,电流表指针会偏转 C.导线ab从图中所示位置斜向上运动时,电流表指针不会偏转 D.导线ab分别水平向右和水平向左运动时,电流表指针偏转的方向相反 答案答案 D 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,电路中产生感应电流,由图可知,磁铁上 端为N极,下端为S极,导线上、下运动没有切割磁感线,不产生感应电流,因此电流表指针不偏转;导线斜 向上运动时,可以切割磁感线,产生感应电流;产生感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关,当 运动的方向相反时,产生感应电流的方向也相反,综合分析可知只有D说法正确。 11.(2019四川成都,A19,4分)如图所示,用细线悬挂的磁体AB,
27、磁极未知。当闭合电路开关S后,磁体的B端 与通电螺线管左端相互排斥,则B端是磁体的 极。断开开关S,磁体静止时,B端会指向地理的 (选填“北方”或“南方”)。 答案答案 北 北方 解析解析 电流从电源正极流出,根据安培定则可以判断通电螺线管左端为N极,磁体的B端与通电螺线管左 端相互排斥,故B端为磁体北极;断开开关S,磁体在地磁场作用下会静止在南北方向,磁体B端会指向地磁 S极,故会指向地理的北方。 12.(2020湖北武汉,23,3分)如图所示的装置可以用来研究 (填“电动机”或“发电机”)的工作 原理。 将图中的电源换成电流表,闭合开关,让导体ab左右摆动,发现电流表指针偏转,表明导体ab
28、中 (填 “有”或“没有”)感应电流通过,导体ab的机械能转化为 能。 答案答案 电动机 有 电 解析解析 电路中有电源,闭合开关,导体ab通电,则导体在磁场中会受到力的作用而运动,故可以用来研究电 动机的工作原理;将电源换成电流表,闭合开关后组成了闭合电路,导体ab左右摆动在做切割磁感线的运 动,电流表指针偏转,表明ab中有感应电流通过,这个过程将机械能转化为电能。 方法归纳方法归纳 区分电动机和发电机原理图的方法:有电(源)电动,无电(源)发电。 13.(2020江苏苏州,18,2分)如图所示,将甲、乙两个微型电动机的转轴对接并固定在一起,闭合开关后两 电动机一起转动,小灯泡发光。此处产生
29、电磁感应现象的是 (甲/乙)电动机。该过程中能量转 化是将电能 能电能,最终转化为内能和光能。 答案答案 甲 机械(动) 解析解析 闭合开关后,电池的电能转化成乙电动机的机械能(动能),乙电动机转动,并带动甲电动机转动,甲 的线圈切割其内部的磁感线产生电流,即产生电磁感应现象,又将机械能(动能)转化成电能,最终电流做 功产生光能和内能。 考查要点考查要点 此题将电动机与发电机联合在一起考查,主要让学生能够区分两者,并理解两者工作过程中 能量的转换。 14.(2020安徽,18,4分)在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中,实验装置如图所示。 (1)实验现象:保持蹄形磁体位置不动,让导线AB在磁
30、场中静止、竖直向上或向下运动,电流表的指针 均不发生偏转;导线AB向左或向右运动,电流表的指针发生偏转;保持导线AB不动,让蹄形磁体向左 或向右运动,电流表的指针发生偏转。 实验结论:闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就会产生感应电流。 (2)实验现象:保持磁场方向不变,导线AB向右运动时,电流表指针向左偏转;导线AB向左运动时,电流表 指针向右偏转。对调磁体两极的位置,使磁场方向发生改变,导线AB向右运动时,电流表指针向右偏 转;导线AB向左运动时,电流表指针向左偏转。 实验结论:感应电流的方向与 有关。 答案答案 (1)切割磁感线 (2)导体运动的方向和磁场方向 解析解析 (1
31、)蹄形磁体内侧的磁场的方向为竖直方向,当导线在磁场中静止或在竖直方向上运动时,没有切 割磁感线,没有感应电流产生;当导线在磁场中向左或者向右运动时,切割磁感线,有感应电流产生,故产 生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。(2)由实验操作可知,保持磁 场方向不变,仅改变导体切割磁感线运动方向时,产生的感应电流方向发生改变;仅改变磁场方向,导体 切割磁感线运动方向不变时,产生的感应电流方向发生改变;故感应电流的方向与导体切割磁感线运动 的方向和磁场方向都有关。 15.(2020陕西,21,7分)如图是科技小组的同学利用电磁转换的知识制作的“电能无线传输”装置的示意 图。
32、图中送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流。受电线圈正对并靠近送电线圈可 以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输。 (1)送电线圈是利用电流的 效应工作的,与受电线圈产生电流的原理相同的是 (选填 “电动机”或“发电机”)。 (2)受电线圈中电流大小可以通过灯泡 来反映。 (3)在图中的电源、调节装置和送电线圈不改变的情况下,该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大 小的因素,猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关。通过查阅资料,他们了解到 了受电线圈两端电压与线圈匝数的关系。接着,他们用相同规格的漆包线绕制了多个匝数相同、直径 不同的线圈,对其余两个猜想进行探究
33、。实验数据如下表: (送电线圈直径为70.0 mm) 实验次数 受电线圈的直径D/mm 两线圈之间的距离d/mm 受电线圈两端的电压U/V 1 70.0 22.0 8.6 2 70.0 11.0 14.1 3 70.0 5.5 20.5 4 145.0 5.5 10.3 5 105.0 5.5 16.9 6 45.0 5.5 13.9 7 32.0 5.5 5.4 分析 三次实验数据可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距 离越小,受电线圈两端的电压越大。 分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论:在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情 况下,受电线圈直径增大时
34、,其两端电压 。 (4)通过实验,小组同学发现电能无线传输存在传输距离 的缺点。尽管如此,电能无线传输技术 仍然有着广阔的应用前景,如部分手机和电动牙刷的无线充电装置已经采用了该技术。 答案答案 (1)磁 发电机 (2)亮度(或明暗程度、两端的电压) (3)1、2、3 先增大后减小(或先变大后变小) (4)小(或近、短) 解析解析 (1)送电线圈通电时,其周围可以产生磁场,这是电流的磁效应。受电线圈利用变化的磁场产生电 流,这是电磁感应现象,发电机的原理与其相同。(2)电路中的电流越大,则电路中的灯泡亮度越大,与其 并联的电压表示数越大。(3)根据控制变量法的要求,要探究受电线圈两端电压与两线
35、圈间距离大小 的关系,应当选择只有两线圈之间距离不同的1、2、3三次实验进行分析。对表格中3、4、5、6、7 五次实验对应的信息按线圈直径从小变大的顺序重新排序可以得出:其他条件相同时,受电线圈直径从 32.0 mm变大到145.0 mm过程中,受电线圈两端电压先变大后变小。(4)分析表格中的数据可知:两线圈 间距离越小,受电线圈两端电压越大,所以传输距离小是无线传输电能的缺点。 审题技巧审题技巧 本题重点考查分析、处理数据和归纳总结的能力。表格中的数据较多,要根据控制变量法 的要求,分析各组数据之间的相同因素和不同因素,只有含有同一唯一变量的多组数据才可以进行分析 归纳。 16.(2019贵
36、州贵阳,25,9分)小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏 电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题: (1)悬挂金属棒静置于U形磁铁的磁场中,此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向 (选填: “上”或“下”)。 (2)灵敏电流计的作用是用来检测 的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转,经检查器材均 完好,各器材间连接无误,那么接下来你认为最应该关注的器材是 。 (3)小明认为是原来磁铁的磁性太弱所致,他提出更换磁性更强的磁铁,就在他移动原磁铁时,你发现电流 计的指针出现了晃动,你认为接下来最应该做什么来找到让电流计指针偏转的原因 。(仅写出最应该进
37、行的一步操作) (4)就根据上述探究过程,小明就说:“我们找到产生感应电流的秘密了!”此时你对小明的“成果发 布”作何评价? 。 答案答案 (1)下 (2)电流 磁铁(金属棒、磁铁和金属棒) (3)来回移动磁铁 (4)仅凭一个偶然得到的现象是需要反复验证的 解析解析 (1)磁体周围的磁感线都由磁体的N极出来,回到S极,故两极正对区域的磁感线箭头竖直向下;(2) 灵敏电流计用来检测实验中是否产生电流;闭合开关,电流计指针不偏转,确认器材完好,连接正确后,应 该关注磁铁,考虑是否是磁性太弱,或关注金属棒,考虑粗细是否合适;(3)因为移动原磁铁时,发现电流计 指针晃动,故接下来应该来回移动磁铁,找电
38、流计指针偏转的原因;(4)仅凭一个偶然现象得出的结论不具 有普遍性,需要多次实验进行反复验证。 17.(2020吉林,20,2分)如图所示,在两个靠得较近的小车上分别放一根条形磁体,松手后,两个小车同时向 相反方向运动。请写出此情境中涉及的两个物理知识。 答案答案 同名磁极互相排斥;物体间力的作用是相互的。(或力可以改变物体的运动状态、用滚动代替滑 动来减小摩擦、磁体间通过磁场产生力、小车具有惯性等) 解析解析 两小车靠得较近时,车上的条形磁体的S极与S极相互排斥,即同名磁极相互排斥;两小车上的磁体 分别给对方施加一个斥力,即物体间力的作用是相互的,使两小车同时向相反方向运动。 评分说明:答案
39、中只要物理知识正确即给满分。 C组 教师专用题组 考点一 磁现象 1.(2019重庆A,4,3分)以下对电和磁相关描述正确的是( ) A.所有电器只能用三孔插座 B.摩擦起电的实质是产生了电子 C.电风扇可以将电能转化为机械能 D.地磁场周围的磁感线是真实存在的 答案答案 C 有金属外壳的电器用三孔插座,没有金属外壳的电器用两孔插座,故A错误;摩擦起电的实质 不是产生了电子,而是电子从一个物体转移到另一个物体,故B错误;电风扇工作时可以将电能转化为机 械能,故C正确;磁感线是为了形象地描述磁场假想出来的,不是真实存在的,故D错误。 2.(2016湖南常德,3,3分)关于磁现象,下列说法中正确的
40、是( ) A.同名磁极相互吸引 B.铝片能被磁化 C.磁感线是真实地存在于磁体周围的曲线 D.地磁场的北极在地理南极附近 答案答案 D 同名磁极相互排斥;铝片不是磁性材料,不能被磁化;磁感线是为研究方便而引入的物理模型, 实际并不存在,故A、B、C错误;地磁北极在地理南极附近,故D正确。 3.(2016新疆乌鲁木齐,6,3分)在条形磁铁的周围放置能自由转动的8枚小磁针(其中涂黑的部分是小磁针 的N极),下面四幅图正确的是( ) 答案答案 A 磁体外部磁感线从N极出发,回到S极,只有A中8枚小磁针N极指向与磁感线方向一致。 4.(2019湖南衡阳,19,2分)地球周围存在着磁场,如图所示,请标出
41、地磁场的N极和小磁针静止时的N极。 答案答案 如图所示 解析解析 地球是个大磁铁,地磁场的N极在地理南极附近,S极在地理北极附近;由于地磁场的磁感线都是 从地磁场北极出发回到地磁场南极,而地磁场中的小磁针的N极和该点的磁场方向相同,所以小磁针N极 指向地理北极,如答案图所示。 5.(2020河南,1,2分)我国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中明确指出,指南针所指的方向“常微偏东,不 全南也”。人们把指南针指南的磁极叫 极,地磁场的 极在地理的南极附近。 答案答案 南(S) 北(N) 解析解析 人们规定,指南针指南的磁极叫南极,指北的磁极叫北极。地磁场是指地球内部存在的天然磁性 现象,根据异名磁极相互
42、吸引的规律可知,地磁场的北极在地理南极附近。 易错警示易错警示 地磁南北极与地理南北极不是同一概念,两者的南北位置相反,且不完全重合。这是由两者 的定义不同决定的。 6.(2016山西,39,3分)如图所示是小梦从市场上买来的磁铁魔术玩具,它呈橄榄球形。两个橄榄球形磁铁 抛起来后,在空中就会相互吸引、碰撞,发出类似蛇叫的清脆响声,故又名“响尾蛇蛋”。小梦想知道这 个磁铁的磁极在哪儿呢?请你设计实验帮助小梦解决问题。 (1)写出你选用的实验器材: ; (2)简述实验过程及现象: 。 答案答案 (1)橄榄球形磁铁、一盒大头针(1分) (2)把橄榄球形磁铁放在大头针盒里翻转几下,拿出来观察,吸引大头
43、针个数最多的两个部位就是该橄榄 球形磁铁的磁极(2分)(开放性试题,方法合理即可) 解析解析 磁性物质可以吸引铁、钴、镍等物质。磁极处的磁性最强,吸引大头针数目较多,通过观察吸引 大头针数目的多少,即可确定磁极位置。 评析评析 中考设计性实验题的题目大多是以课本实验为基础,通过改变实验条件或者是用实验中出乎意 料的问题来命题,在解决此类问题时,要利用学过的知识和实验探究方法,分析并找到解决问题的途径。 解此类问题要灵活运用学过的知识,可先从自己熟悉的器材和实验方法入手,只要实验设计符合题目要 求,所用的器材越少越好,步骤越简单越好。 考点二 电和磁的关系 1.(2019天津,8,3分)利用图所
44、示的装置,可以进行的实验是( ) A.探究通电螺线管外部磁场的方向 B.探究通电导体在磁场中受力情况 C.探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关 D.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 答案答案 D 由图可知导体ab在磁场中运动,通过灵敏电流计可判断是否产生感应电流,所以,此装置可探 究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,D正确。图中没有电源,所以A、B、C错误。 2.(2019山东青岛,6,2分)下列实验与手摇发电机工作原理相同的是( ) 答案答案 C 手摇发电机是根据电磁感应原理制成的。选项A,电磁铁是利用电流的磁效应,A不符合题意; 选项B,通电线圈在磁场中扭转,是利用通电导体在磁场中
45、受力而运动,B不符合题意;选项C,属于电磁感 应原理实验,C符合题意;选项D,属于通电导体在磁场中受力的作用,D不符合题意。故选C。 3.(2019广西北部湾经济区,13,2分)我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器。小明猜想它的工作 原理如图所示,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通过强电流时, 即可受到强大的推力。小明的猜想与下列实验原理相同的是( ) 答案答案 C A是小磁针与磁体间的作用;B是电磁铁对回形针的作用;C是通电导线在磁场中受到力的作 用,属于电动机原理;D是电磁感应现象,属于发电机原理。根据题意,当弹射车内的导体通过强电流时,受 到强大的推
46、力,与电动机原理相同,故选C。 4.(2019江西,15,3分)如图所示,是小安同学自制的一个实验装置。他把带绝缘层的导线绕在塑料管外,导 线两端连接着小灯泡,形成闭合电路,管内封闭一个强磁体。沿图中所示方向来回快速摇动装置,小灯泡 发光。以下说法正确的是( ) A.灯丝中电流方向保持不变 B.实验现象表明电能够生磁 C.该现象属于电磁感应现象 D.此装置与电动机原理相同 答案答案 C 因小安同学来回摇动装置,可知管内强磁体的运动方向在不断改变,即相当于切割磁感线的 方向在不断发生改变,根据电磁感应原理可知,灯丝中的电流方向也随之发生改变,故A错误;实验电路中 没有外在的电源,因此不存在电生磁
47、情况,故B错误;此过程中由于把带绝缘层的导线绕在塑料管外,导线 两端连接着小灯泡,形成闭合电路,管内的强磁体在快速来回运动,相当于闭合电路中的一部分导体在做 切割磁感线运动,产生感应电流,因此该现象属于电磁感应现象,C正确;电动机的工作原理是通电导体在 磁场中受到力的作用,与此实验原理完全不同,D错误。故选C。 解题关键解题关键 解题的关键是要明确电磁感应原理与通电导体在磁场中受力原理的区别。该实验中感应电 流的方向与磁体运动的方向有关,快速摇动装置,则磁体运动的方向在不断改变,因此电流的方向也会发 生改变,本装置中并未通电,因此不是电生磁。 一题多解一题多解 可以从能量转化的角度来分析,机械
48、能转化为电能为电磁感应,电能转化为机械能则为通电 导体在磁场中受到力的作用。 5.(2019云南昆明,1,3分)如图是研究产生感应电流的实验,下列说法正确的是( ) A.只要导体AB在磁场中运动,电流表的指针就会发生偏转 B.对调两个磁极方向,电流表的指针偏转方向发生改变 C.改变导体AB切割磁感线的方向,电流表的指针偏转方向不发生改变 D.电磁感应是把电能转化成机械能 答案答案 B 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中才产生感应电流,电流表的指 针才发生偏转;若导体AB在磁场中运动时没有切割磁感线,则电流表的指针不会发生偏转,故A项说法错 误。导体AB做切割磁感线运动的方向不变,对调两个磁极方向,则感应电流的方向改变,电流表的指针偏 转方向发生改变,故B项说法正确。磁场方向不变,改变导体AB切割磁感线的方向,则感应电流的方向改 变,电流表的指针偏转方向发生改变,故C项说法
