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2023年中考物理一輪復習22個單元核心素養達標全攻略（人教版通用）
專題20 電與磁
新課標對單元知識要求
1.通過實驗，認識磁場。知道地磁場。
2.通過實驗，了解電流周圍存在磁場。探究并了解通電螺線管外部磁場的方向。了解電磁鐵在生產生活中的應用。
3.通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，并知道力的方向與哪些因素有關。
4.探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。 了解電磁感應在生產生活中的應用。
單元考點解讀
考點1 磁現象與磁場
1.磁性：物體吸引鐵、鎳、鈷等物質的性質。
2.磁體：具有磁性的物體叫磁體。它有指向性：指南北。
3.磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極。
① 任何磁體都有兩個磁極，一個是北極（N極）；另一個是南極（S極）
② 磁極間的作用：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。
4.磁化：使原來沒有磁性的物體帶上磁性的過程。
5.磁體周圍存在著磁場，磁極間的相互作用就是通過磁場發生的。
6.磁場的基本性質：對入其中的磁體產生磁力的作用。
7.磁場的方向：在磁場中的某一點，小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向。
8.磁感線：描述磁場的強弱和方向而假想的曲線。磁體周圍的磁感線是從它北極出來，回到南極。（磁感線是不存在的，用虛線表示，且不相交）
9.磁場中某點的磁場方向、磁感線方向、小磁針靜止時北極指的方向相同。
10.地磁的北極在地理位置的南極附近；而地磁的南極則在地理位置的北極附近。(地磁的南北極與地理的南北極并不重合，它們的交角稱磁偏角，這是我國學者：沈括最早記述這一現象）
考點2 電流的磁效應
1.奧斯特實驗證明：通電導線周圍存在磁場。
2.安培定則：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中電流方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極（N極）。
3.安培定則的易記易用：入線見，手正握；入線不見，手反握。大拇指指的一端是北極(N極)。
4.通電螺線管的性質：①通過電流越大，磁性越強；②線圈匝數越多，磁性越強；③插入軟鐵芯，磁性大大增強；④通電螺線管的極性可用電流方向來改變。
5.電磁鐵：內部帶有鐵芯的螺線管就構成電磁鐵。
6.電磁鐵的特點：①磁性的有無可由電流的通斷來控制；②磁性的強弱可由改變電流大小和線圈的匝數來調節；③磁極可由電流方向來改變。
7.電磁繼電器：實質上是一個利用電磁鐵來控制的開關。它的作用可實現遠距離操作，利用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流。還可實現自動控制。
考點3 磁場對電流的作用
1.磁場對電流的作用：通電導線在磁場中要受到磁 力的作用。是由電能轉化為機械能。應用是制成電動機。
2.通電導體在磁場中受力方向：跟電流方向和磁感 線方向有關。
3.直流電動機原理：是利用通電線圈在磁場里受力 轉動的原理制成的。
考點4 電磁感應
1.電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫電磁感應，產生的電流叫感應電流。
2.產生感生電流的條件：①電路必須閉合；②只是電路的一部分導體在磁場中；③這部分導體做切割磁感線運動。
3.感應電流的方向：跟導體運動方向和磁感線方向有關。
4.電磁感應現象中是機械能轉化為電能。
5.發電機的原理是根據電磁感應現象制成的。交流發電機主要由定子和轉子。
6.交流電：周期性改變電流方向的電流。
7.直流電：電流方向不改變的電流。
單元例題解析
【例題1】（2022黑龍江牡丹江）下列用磁感線描述的磁場方向不正確的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A．地球是一個大磁體，地磁N極在地理南極附近，地磁S極在地理北極附近，磁感線是閉合曲線，磁體外部磁感線是從N極到S極，故A正確，A不符合題意；
BC．磁感線是閉合曲線，磁體外部磁感線是從N極到S極，且同名磁極相互排斥，故BC正確，BC不符合題意；
D．電流從電源正極出發，回到電源負極，根據安培定則，可知確定螺線管右端為N極，左端為S極，磁體外部磁感線是從N極到S極，故D不正確，D符合題意。故選D。
【例題2】（2022湖北宜昌）關于如圖所示的實驗，下列說法中正確的是（　　）
A. 這是模擬法拉第電磁感應實驗的場景
B. 移走小磁針，電流的磁場消失
C. 根據這一現象的原理，制成了電磁鐵
D. 將導線斷開，小磁針N極將指向地磁場的北極
【答案】C
【解析】A．這是探究通電導體周圍存在磁場，即奧斯特實驗的場景，故A錯誤；
B．該磁場是電流的磁場，只有電路中有電流，導線周圍就存在磁場，小磁針的作用是證實通電導體周圍有磁場，故B錯誤；
C．該實驗說明通電導體周圍存在磁場，這種現象是電流的磁效應，根據這一現象人們發明了電磁鐵，故C正確；
D．將導線斷開，導線中沒有電流通過，電流的磁場消失。由于受地磁場的影響，小磁針N極將指向地磁場的南極，故D錯誤。故選C。
【例題3】（2022江蘇泰州）如圖，請根據磁感線的方向，標出靜止小磁針的N極和電源的正極。
【答案】如圖所示
【解析】磁場外部磁感線方向從N極到S極，由圖得，螺線管的左端時N極，由同名磁極相排斥，異名磁極相吸引得，小磁針的左端是N極；由右手定則 拇指表示螺線管N極方向，四指表示電流方向得，電流從螺線管的右端進入，左端流出，電路中電流從電源正極流向電源負極，則電源的右端是電源正極，左端是電源負極，如圖所示。
【例題4】（2022湖北十堰）某小區因暴雨引起車庫積水，部分車輛被淹，小明看到新聞后，設計了如圖所示的車庫積水自動報警器，如圖是該報警器原理圖，金屬塊A和B分別固定在車庫地面附近適當高處，若車庫積水水面到達 _____處（選填“A”或“B”）時，_____（選填“綠”或“紅”）燈發光報警，此時電磁鐵的上端是 _____極（選填“N”或“S”）。
【答案】 B 紅 N
【解析】由圖示知，車庫積水水面到達B處時，水是導體，將金屬塊A和B接通，電磁鐵中有電流通過，將銜鐵吸下，紅燈接通，發光報警。水面未達到B處時，電磁鐵中沒有電流通過，銜鐵彈起，綠燈亮。由圖示知，電磁鐵有電流通過時，電流由下端流入，上端流出，據安培定則知，電磁鐵的N極在上端。
【例題5】（2022江蘇常州）小明把安裝完成的直流電動機模型接入如圖所示的電路中，閉合開關并調節滑動變阻器，電動機正常轉動，若要改變電動機轉動方向，下列做法中無效的是（　　）
A. 只對調電源的正、負極
B. 只對調磁體的N、S極
C. 同時對調電源的正、負極和磁體的N、S極
D. 導線①改接G、F點，導線②改接C、E點
【答案】C
【解析】A．電動機轉動方向與電流方向和磁場方向有關，調換電流方向或磁場方向，電動機的轉動方向會發生變化，所以只對調電源的正、負極，電路中電流方向發生變化，所以電動機的轉動方向發生變化，故A不符合題意；
B．只對調磁體的N、S極，磁場方向發生變化，所以電動機的轉動方向發生變化，故B不符合題意；
C．同時對調電源的正、負極和磁體的N、S極，電動機的轉動方向不會發生變化，故C符合題意；
D．導線①改接G、F點，導線②改接C、E點，電動機中的電流方向發生變化，可以改變電動機的轉動方向，故D不符合題意。故選C。
【例題6】（2022江蘇泰州）如圖甲所示是一款新式手電筒，當沿圖中箭頭方向來回搖動電筒時，燈泡就能發光圖乙所示的四個實驗中能反映其工作原理的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】當沿圖中箭頭方向來回搖動電筒時，導線中產生了感應電流，使小燈泡發光，利用的是電磁感應現象。
A．閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，會產生感應電流，是電磁感應現象，故A符合題意；
B．通電導體在磁場中受力轉動，是電動機工作原理，故B不符合題意；
C．該實驗是奧斯特實驗，利用的是電流周圍有磁場，使下方小磁針受力轉動，故C不符合題意；
D．當移動滑動變阻器的滑片，電路電流發生變化，研究的是電磁鐵磁性強弱與電流的關系，故D不符合題意。故選A。
電與磁單元核心素養精準達標檢測試題
（滿分100分，答題時間90分鐘）
一、選擇題（共10小題，每小題3分，共計30分）
1.（2022海南）我國古代四大發明對世界文明發展做出了重要貢獻，其中利用磁性材料特性的
是（ ）
A. 指南針 B. 火藥
C. 造紙術 D. 印刷術
【答案】A
【解析】指南針的本質是小磁針，能夠在地磁場的作用下指示南北方向，利用的是磁性材料特性。而火藥、造紙術、印刷術與磁現象無關，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。
2. （2022廣州）放在條形磁體周圍的小磁針靜止時如圖所示，三個小磁針的N極和一個小磁針的S極被涂黑，則S極被涂黑的小磁針是（　　）
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
【答案】A
【解析】由于磁場方向規定，小磁針靜止時N極所指向的方向為磁感線的方向。
假設條形磁體左側是N極，則磁感線由左端出發指向右側，由圖知道，甲丙左側是N極，乙丁的右側是N極，由圖知道，假設不符合題意；
假設條形磁體右側是N極，則磁感線由右端出發指向左側，由圖知道，甲丙的右側是N極，乙丁的左側是N極，由圖知道，假設符合題意，且被涂黑S極的小磁針是甲，故A符合題意。故選A。
3. （2022哈爾濱）如圖所示，閉合開關后，下列說法不正確的是（　　）
A. 電鈴利用電流熱效應工作
B. 電源用來提供電能
C. 導線用來連接電路元件
D. 開關用來控制電流通斷
【答案】A
【解析】A．電鈴的重要部件是電磁鐵，利用電流的磁效應工作的，故A錯誤，A符合題意。
B．在電路中，電源是用來提供電能的，將其他形式的能轉化成電能，故B正確，B不符合題意。
C．在電路中，導線具有良好的導電性，導線用來連接電路中的各個元件，使電路構成回路，故C正確，C不符合題意。
D．在電路中，用開關來控制電路的通斷，故D正確，D不符合題意。
4. （2022湖南益陽）如圖所示的螺線管，當閉合開關后，下列判斷正確的是（　　）
A. 螺線管的左端為S極
B. 右邊小磁針的N極向左偏轉
C. 當滑片P右移時，螺線管的磁性會減弱
D. 改變電流方向，通電螺線管的外部磁場方向不會改變
【答案】B
【解析】AB．由安培定則可知通電螺線管的左端是N極，右端是S極，因同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，所以小磁針的N極向左偏轉，故A錯誤，B正確；
C．滑片P向右滑動時，滑動變阻器的電阻減小，電路的電流增大，通電螺線管的磁性增強，故C錯誤；
D．通電螺線管外部的磁場和條形磁體外部的磁場一樣，它的兩端分別是N極、S極，當改變螺線管中的電流方向時，螺線管的兩磁極交換位置，外部磁場方向會改變，故D錯誤。故選B。
5. （2022齊齊哈爾）對下列有關電和磁的四幅圖描述正確的是（　　）
A. 如圖甲，由小磁針靜止時N極的指向可以判斷b端與電源負極連接
B. 如圖乙，奧斯特實驗說明通電導線周圍存在磁場，電流的磁場方向與電流方向無關
C. 如圖丙，動圈式話筒與電動機工作原理相同
D. 如圖丁，揚聲器與發電機工作原理相同
【答案】A
【解析】A．小磁針的右端是N極，根據同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引可知，螺線管的左端是S極，右端是N極，根據右手螺旋定則可知，四指指向電流方向，大拇指指向螺線管產生的磁場N極，可知電流從a端流入b端流出，故b端與電源負極連接，故A正確；
B．圖乙為奧斯特實驗的情景，可以說明通電導線周圍存在磁場，而且電流的磁場方向與電流方向是有關的，故B錯誤；
C．動圈式話筒是膜片隨著聲音顫動，從而帶動連在一起的線圈在磁場中作切割磁感線的運動，從而產生感應電流，與發電機工作原理相同，故C錯誤；
D．揚聲器是利用了通電導體在磁場中受力的原理，將電信號轉化為聲信號，所以與電動機的原理相同，故D錯誤。故選A。
6. （2022江蘇南通）如圖所示是“探究電動機轉動原理”的實驗裝置，閉合開關后，金屬桿向左運動，要使金屬桿向右運動，應采取的措施是（　　）
A. 磁場方向不變，改變電流方向
B. 同時改變電流方向和磁場方向
C. 電流大小不變，改變磁場強弱
D. 同時改變電流大小和磁場強弱
【答案】A
【解析】AB．若要讓金屬桿向右運動，改變金屬桿的受力方向，可以改變電流方向或改變磁場方向，但不能同時改變電流方向、磁場方向，故A正確、B錯誤；
CD．導體受力方向與電流的大小和磁場的強弱無關，故CD錯誤。故選A
7. （2022廣西玉林）如圖所示，能說明電動機工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】電動機是利用通電線圈在磁場里受力轉動的原理制成的，結合圖中裝置可逐一做出判斷。
A．圖中導體水平運動切割磁感線，導體中產生感應電流，這是電磁感應現象；它是發電機的原理，不是電動機的原理，故A不合題意；
B．圖中電磁鐵利用了電流的磁效應，不是電動機的原理，故B不合題意；
C．圖中通電導線在磁場中受力而運動，是電動機的工作原理，故C符合題意；
D．圖中通電后小磁針偏轉，說明電流周圍存在著磁場，是電流的磁效應，不是電動機的原理，故D不合題意。
8. （2022湖南益陽）下列設備中利用電磁感應原理工作的是（　　）
A. 白熾燈泡 B. 電風扇 C. 發電機 D. 洗衣機
【答案】C
【解析】A．白熾燈泡是利用燈絲通電后發熱的原理制成的，即利用了電流的熱效應，故A不符合題意；
BD．電風扇、洗衣機的主要部件是電動機，利用通電導體在磁場中受力的作用的原理，故BD不符合題意；
C．發電機是利用電磁感應原理，即閉合回路的部分導體做切割磁感線運動，產生感應電流的現象，故C符合題意。故選C。
9. （2022黑龍江牡雞）在初中物理的學習過程中，我們了解了許多的物理實驗，其中可以揭示發電機原理的是（　　）
A. 磁場對電流的作用 B. 奧斯特實驗
C. 電磁感應現象 D. 自制電磁鐵
【答案】C
【解析】A．磁場對電流的作用是電動機原理，將電能轉化為機械能，故A不符合題意；
B．奧斯特實驗原理是通電導體周圍存在磁場，故B不符合題意；
C．發電機原理是閉合線圈的部分導體切割磁感線時，會產生感應電流，是電磁感應原理，故C符合題意；
D．自制電磁鐵原理是通電導體周圍存在磁場，故D不符合題意。故選C。
10. （2022安徽）用圖示裝置探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件，實驗時蹄形磁體保持靜止，導體棒ab處在堅直向下的磁場中。下列操作中能使靈敏電流計的指針發生偏轉的是（　　）
A. 導體棒ab保持靜止 B. 導體棒ab向左運動
C. 導體棒ab豎直向下運動 D. 導體棒ab豎直向上運動
【答案】B
【解析】A．導體棒ab保持靜止，沒有切割磁感線，故不會產生感應電流，故A不符合題意；
B．導體棒ab向左運動，切割了磁感線會產生感應電流，故B符合題意；
C．導體棒ab豎直向下運動，沒有切割磁感線，故不會產生感應電流，故C不符合題意；
D．導體棒ab豎直向上運動，沒有切割磁感線，故不會產生感應電流，故D不符合題意。故選B。
二、填空題（10小題，每空1分，共21分）
1. （2022湖南株洲）如圖是我國古代發明的指南針司南，能指示南北方向。因為地球周圍存在地磁場，指南針靜止時它的南極指向地理的_______極附近。指南針放在通電導線附近發生了輕微偏轉，是因為通電導體周圍存在_______。
【答案】 南 磁場
【解析】地球是一個大磁體，司南是一個小磁體，根據磁極間的作用判斷地磁場的磁極，根據地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近，指南針靜止時它的南極指向地理的南方。
指南針放在通電導線附近發生了輕微偏轉，說明受到磁場作用力，可以判斷電流周圍存在磁場。
2. （2022江蘇南通）圖中畫出了兩個磁極間的磁感線，這兩個磁極都是______（選填“N”或“S”）極，圖中B點的小磁針靜止時北極所指的方向向______（選填“上” 或“下”）。
【答案】 N 下
【解析】磁體外部的磁感線方向總是從N極出發回到S極，有圖可知，兩個磁極都是N極。
磁場中的小磁針的北極方向與所在位置磁感線方向相同，B點磁感線方向向下，故圖中B點的小磁針靜止時北極所指的方向向下。
3. （2022安徽）將小磁針放置在通電螺線管右側，小磁針靜止時，其極的指向如圖所示。由此可知電流是從_______（選填“A”或“ B ”）端流入螺線管的。
【答案】B
【解析】小磁針左端為N極，根據磁極間的相互作用可知，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引，故該螺線管右端為S極，螺線管的左端為N極，根據安培定則，右手大拇指的方向為N極的指向，四指的方向即為電流的方向，故電流從B端流入。
4. （2022哈爾濱）如圖所示，在探究“影響電磁鐵磁性強弱因素”的實驗中，未閉合開關時，靜止在彈簧下端的鐵塊質量為0.1kg，此時鐵塊受到彈簧的拉力是______N；閉合開關后，彈簧的長度會_______。（g=10N/kg）
【答案】 1 變長
【解析】鐵塊的重力
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
所以鐵塊受到彈簧的拉力是1N。
閉合開關后，電磁鐵產生磁性，吸引鐵塊，所以彈簧的長度會變長。
5. （2022廣西貴港）目前，貴港市正在打造“中國—東盟新能源電動車”生產基地，主動融入“一帶一路”建設，取得了較好成效。電動車主要部件之一是電動機，其工作原理是通電導體在磁場中受 _______的作用；在給電動車充電過程中，是將_______能轉化為化學能。
【答案】 力 電
【解析】電動機是利用通電導體在磁場中受力的作用這一原理來工作的。
在給電動車充電過程中，消耗電能，產生化學能，將電能轉化為化學能。
6. （2022海南）《海南自由貿易港建設總體方案》明確提出，海南將圍繞新能源汽車、智能汽車等行業來壯大先進制造業。如圖所示為海馬7X-E智能純電動MPV汽車，實現該車智能化的集成電路主要材料是______（選填“半導體”或“超導體”），電動機轉動是因為通電導體在______中受到力的作用。
【答案】 半導體 磁場
【解析】集成電路主要是由硅等半導體材料制成的。
根據電動機的原理可知，通電的導體在磁場中受到力的作用，所以電動機能夠轉動。
7. （2022江蘇無錫）如圖所示的實驗中，閉合開關，觀察到鋁棒向左運動，實驗現象說明磁場對______有力的作用，利用這一原理可以制成_______機；斷開開關，對調電源正、負兩極，重新接入電路，再次閉合開關，觀察到鋁棒向_______運動。
【答案】 通電導體 電動 右
【解析】通電導體在磁場中受到力的作用。鋁棒在磁場中，閉合開關，鋁棒通電，鋁棒由靜止向左運動，說明磁場對通電導體有力的作用。
電動機就是利用了通電導體在磁場中受到力的作用這一原理制成的。
對調電源正、負兩極，改變了導體中電流的方向，再次閉合開關，鋁棒將向與之前相反的方向運動，故鋁棒向右運動。
8. （2022廣西桂林）在如圖所示的裝置中，閉合開關后，導體在磁場中沿______（選填“左右”或“上下”）方向運動時，會產生感應電流，這就是電磁感應現象。人們根據此現象發明了_____機。
【答案】 左右 發電
【解析】如圖所示，磁感線是豎直方向，當AB左右運動時，會切割磁感線，產生感應電流，是電磁感應現象。發電機是根據電磁感應原理制造而成。
9. （2022湖北孝感）有些小朋友玩的旱冰鞋，其內部雖然沒有電池，但旱冰鞋的輪子滾動時，嵌在輪子中的LED燈會發光。這是因為輪子在滾動的過程中，發生了電磁感應現象，產生了_______，LED燈相當于_______（選填“電源”或“用電器”）。_______（選填“發電機”或“電動機”）就是根據電磁感應的原理制成的。
【答案】 感應電流 用電器 發電機
【解析】旱冰鞋內部雖然沒有電池,但存在著磁場，旱冰鞋的輪子滾動時做切割磁感線的運動，使得旱冰鞋的內部產生了感應電流，這一現象叫做法拉第電磁感應現象，發電機就是根據這一原理制成的。而LED燈在發光的過程中消耗了電能，所以是用電器。
10. （2022黑龍江綏化）如圖所示的通電螺線管N極在_______端（選填“A”或“B”）。發電機是利用_______的原理發電的。
【答案】 B 電磁感應
【解析】通電螺線管的N、S極判斷應用右手螺旋定則，用右手握住螺線管，使四指彎曲方向與螺線管中電流方向一致，則大拇指所指一端為通電螺線管的N極，圖中電流從螺線管的左端流入，從螺線管的右端流出，根據右手螺旋定則可得通電螺線管N極在B端。
發電機將機械能轉換成電能是利用電磁感應原理制成的。
三、作圖題（本大題有3小題，每小題各4分，共12分）
1. （2022江蘇常州）條形磁體的磁感線如圖所示，小磁針處于靜止狀態.請在圖中標出：①磁感線點處的磁場方向；②小磁針的極。
【答案】
【解析】在磁體外部，磁感線是從N極出發回到S極，故條形磁鐵的磁感線由左側指向右側，A點處磁場方向指向S極；小磁針處于靜止狀態，根據同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的原理，小磁針的左端為S極，右端為極，如圖所示。
2.（2022江蘇無錫）根據圖丙中小磁針靜止時的指向，標出通電螺線管磁感線的方向和電源左端的極性（“+”或“-”）。
【答案】如圖所示。
【解析】由圖可知，小磁針左側為S極，右側為N極，由磁極間的相互作用規律可知，通電螺線管的左側為S極，右側為N極，磁體外部的磁感線由N極指向S極，根據安培定則，伸出右手握住通電螺線管，大拇指指向通電螺線管的N極，四根手指所指方向為電流方向，由此可知，電源左側為正極，如圖所示。
3. （2022湖南邵陽）如圖為一種電磁儀表的部分裝置，閉合開關后，磁鐵N極向上轉動（如箭頭所示）。請在括號中標出電池的“+””-”極。
【答案】
【解析】由題意可知，磁鐵N極向上轉動，說明電磁鐵對其有斥力作用，根據同名磁極相互排斥可知，電磁鐵的上端為N極；根據安培定則，電流從電磁鐵的下端流入，所以電源的左端為“+”極，右端為“-”極。
四、實驗探究題（本大題有3小題，共計22分）
1. （6分）（2022河南）在探究通電螺線管外部磁場方向的實驗中：
（1）在裝有螺線管的硬紙板上均勻撒滿鐵屑，通電后鐵屑分布無明顯變化，這時需輕敲紙板，觀察到鐵屑排列成圖所示的形狀。可見，通電螺線管外部磁場與_______磁體的磁場相似；
（2）用小磁針探究磁場方向時，發現小磁針沒有標N、S極，請寫出一種判斷小磁針N、S極的做法：_________；
（3）對調螺線管所接電源正、負極，周圍小磁針的指向也隨之對調，說明通電螺線管的極性與螺線管中電流的_______有關。
【答案】 （1）條形 （2）見解析（3）方向
【解析】（1）通過實驗，畫出通電螺線管的磁感線，根據通電螺線管的磁感線分布形狀可知，通電螺線管外部的磁場和條形磁體外部的磁場一樣，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個極。
（2）在地磁場的作用下，小磁針靜止時，指向北方的一端即為磁體的N極，另外一端即為S極。
（3）如果改變螺線管中的電流方向，發現小磁針的指向對調，南北極所指方向發生了改變，由此可知：通電螺線管外部磁場方向與螺線管中的電流方向有關。
2.（8分） （2022海南）某實驗小組用自制電磁鐵探究影響電磁鐵磁性強弱的因素。他們用相同的漆包線和鐵釘繞制成兩個電磁鐵A和B，B鐵釘上繞有更多匝數的線圈，實驗裝置如圖所示。
（1）如圖甲，閉合開關，電磁鐵A的釘尖是_______極（選填“N”或“S”）；將滑動變阻器的滑片P向右移動，能吸引______的大頭針（選填“更多”“不變”或“更少”）；
（2）如圖乙，把電磁鐵A和B串聯，閉合開關，多次移動滑動變阻器的滑片P，發現電磁鐵B總能吸引更多的大頭針，通過比較，得出的結論是_______；
（3）電磁鐵在生活中應用廣泛，請舉一例：_______。
【答案】（1）S 更少 （2）電流相同時，匝數越多，電磁鐵磁性越強（3） 電鈴
【解析】（1）由圖甲可知，鐵釘表面的電流方向向右，根據安培定則可知，釘尾為N極，頂尖為S極。
當滑動變阻器的滑片向右端滑動時，電路中的電阻變大，則電流變小，即由鐵釘組成的電磁鐵磁性減弱，則吸引的大頭針數量會更少。
（2）由圖乙可知，電磁鐵A和B串聯，則電路中的電流相等，因為電磁鐵B的線圈匝數多，所以吸引的大頭針多，則說明電流相同時，匝數越多，電磁鐵磁性越強。
（3）電磁鐵在生活中應用廣泛，如電鈴，電磁起重機等等。
3.（8分）（2022湖南衡陽）如圖，在“探究什么情況下磁可以生電”實驗中：
序號 實驗操作 電流表指針偏轉情況
1 保持導體與磁體靜止 不偏轉
2 保持磁體靜止，導體水平向左切割磁感線 向右偏轉
3 保持磁體靜止，導體水平向右切割磁感線 向左偏轉
…
（1）比較1、2（或1、3）實驗想象可知，閉合電路的一部分導體在磁場中做______運動時，導體中就產生電流；
（2）要使感應電流方向發生改變，可采取的具體措施是：_______；（選填字母）
A．使用磁性更強的磁體
B．保持磁體靜止，只改變導體水平運動的方向
C．上下調換磁極，同時改變導體水平運動的方向
（3）從能量的角度來分析，感應電流的產生過程是_______能轉化為電能：
（4）如果將電流表換成_______，可以探究磁場對通電導體的作用。
【答案】 （1）切割磁感線 （2）B （3）機械 （4）電源
【解析】（1）比較1、2（或1、3）實驗現象可知，保持磁體和導體不動，電路中不會產生感應電流，但是保持磁體不動，導體水平切割磁感線時會產生感應電流，故可得出閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時電路中就會產生感應電流。
（2）感應電流方向與磁場方向和導體切割磁感線方向有關，所以想要改變感應電流的方向，可以只上下調換磁極，或者只改變導體水平運動的方向，如果上下調換磁極，同時改變導體水平運動的方向，感應電流的方向不會發生變化。
故選B。
（3）閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時電路中就會產生感應電流，所以是機械能轉化為電能。
（4）如果將電流表換成電源，則構成一個完整的閉合回路，這樣可以探究磁場對通電導體的作用。
六、綜合計算題（15分）
1. （2022湖北孝感）圖甲是某型號能設定加熱溫度的家用空氣炸鍋，其簡化電路如圖乙所示，它是通過電熱絲R1來加熱空氣，從而加熱食物，達到設定加熱溫度后，斷開開關。求：
（1）將5×10-3kg的空氣從20℃加熱到200℃需要吸收的熱量。c空氣取1.0×103J/（kg·℃）；
（2）工作電路中電熱絲R1與指示燈支路并聯。已知R1的額定電壓為220V，額定功率為1210W。正常工作時，工作電路的總電流為5.55A，此時指示燈支路消耗的功率；
（3）控制電路電源電壓恒定，通過調節變阻器R3接入電路的阻值來設置加熱溫度，電阻R2置于溫度監測區域，它的阻值隨溫度變化的關系如圖丙所示。當加熱溫度設定為150℃，即R3的阻值調為100 時，閉合開關S，電磁繼電器（不計線圈的電阻）的銜鐵被吸下，工作電路接通，開始加熱；直到溫度達到150℃時，銜鐵向上彈起，停止加熱。則當R3的阻值調為80 時，對應的加熱溫度設定為多少？
【答案】（1） 900J ；（2）11W；（3）200℃
【解析】（1）需要吸收的熱量
（2）工作電路中電熱絲R1與指示燈支路并聯，R1的電流為
指示燈支路電流為
指示燈支路消耗的功率
（3）如圖乙所示，R2、R3串聯在電路中，當溫度達到150℃時，如圖丙，R2阻值為30Ω，此時總電阻為
此時電流為I′，銜鐵向上彈起，當R3調為80Ω時，要使銜鐵向上彈起，則電流為I′，則總電阻為130Ω
R2阻值為
查圖丙可得，加熱溫度設定為200℃。
答：（1）需要吸收的熱量為900J；
（2）指示燈支路消耗的功率為11W；
（3）加熱溫度設定為200℃。
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2023年中考物理一輪復習22個單元核心素養達標全攻略（人教版通用）
專題20 電與磁
新課標對單元知識要求
1.通過實驗，認識磁場。知道地磁場。
2.通過實驗，了解電流周圍存在磁場。探究并了解通電螺線管外部磁場的方向。了解電磁鐵在生產生活中的應用。
3.通過實驗，了解通電導線在磁場中會受到力的作用，并知道力的方向與哪些因素有關。
4.探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。 了解電磁感應在生產生活中的應用。
單元考點解讀
考點1 磁現象與磁場
1.磁性：物體吸引鐵、鎳、鈷等物質的性質。
2.磁體：具有磁性的物體叫磁體。它有指向性：指南北。
3.磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極。
① 任何磁體都有兩個磁極，一個是北極（N極）；另一個是南極（S極）
② 磁極間的作用：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。
4.磁化：使原來沒有磁性的物體帶上磁性的過程。
5.磁體周圍存在著磁場，磁極間的相互作用就是通過磁場發生的。
6.磁場的基本性質：對入其中的磁體產生磁力的作用。
7.磁場的方向：在磁場中的某一點，小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向。
8.磁感線：描述磁場的強弱和方向而假想的曲線。磁體周圍的磁感線是從它北極出來，回到南極。（磁感線是不存在的，用虛線表示，且不相交）
9.磁場中某點的磁場方向、磁感線方向、小磁針靜止時北極指的方向相同。
10.地磁的北極在地理位置的南極附近；而地磁的南極則在地理位置的北極附近。(地磁的南北極與地理的南北極并不重合，它們的交角稱磁偏角，這是我國學者：沈括最早記述這一現象）
考點2 電流的磁效應
1.奧斯特實驗證明：通電導線周圍存在磁場。
2.安培定則：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中電流方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極（N極）。
3.安培定則的易記易用：入線見，手正握；入線不見，手反握。大拇指指的一端是北極(N極)。
4.通電螺線管的性質：①通過電流越大，磁性越強；②線圈匝數越多，磁性越強；③插入軟鐵芯，磁性大大增強；④通電螺線管的極性可用電流方向來改變。
5.電磁鐵：內部帶有鐵芯的螺線管就構成電磁鐵。
6.電磁鐵的特點：①磁性的有無可由電流的通斷來控制；②磁性的強弱可由改變電流大小和線圈的匝數來調節；③磁極可由電流方向來改變。
7.電磁繼電器：實質上是一個利用電磁鐵來控制的開關。它的作用可實現遠距離操作，利用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流。還可實現自動控制。
考點3 磁場對電流的作用
1.磁場對電流的作用：通電導線在磁場中要受到磁 力的作用。是由電能轉化為機械能。應用是制成電動機。
2.通電導體在磁場中受力方向：跟電流方向和磁感 線方向有關。
3.直流電動機原理：是利用通電線圈在磁場里受力 轉動的原理制成的。
考點4 電磁感應
1.電磁感應：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫電磁感應，產生的電流叫感應電流。
2.產生感生電流的條件：①電路必須閉合；②只是電路的一部分導體在磁場中；③這部分導體做切割磁感線運動。
3.感應電流的方向：跟導體運動方向和磁感線方向有關。
4.電磁感應現象中是機械能轉化為電能。
5.發電機的原理是根據電磁感應現象制成的。交流發電機主要由定子和轉子。
6.交流電：周期性改變電流方向的電流。
7.直流電：電流方向不改變的電流。
單元例題解析
【例題1】（2022黑龍江牡丹江）下列用磁感線描述的磁場方向不正確的是（　　）
A. B. C. D.
【例題2】（2022湖北宜昌）關于如圖所示的實驗，下列說法中正確的是（　　）
A. 這是模擬法拉第電磁感應實驗的場景
B. 移走小磁針，電流的磁場消失
C. 根據這一現象的原理，制成了電磁鐵
D. 將導線斷開，小磁針N極將指向地磁場的北極
【例題3】（2022江蘇泰州）如圖，請根據磁感線的方向，標出靜止小磁針的N極和電源的正極。
【例題4】（2022湖北十堰）某小區因暴雨引起車庫積水，部分車輛被淹，小明看到新聞后，設計了如圖所示的車庫積水自動報警器，如圖是該報警器原理圖，金屬塊A和B分別固定在車庫地面附近適當高處，若車庫積水水面到達 _____處（選填“A”或“B”）時，_____（選填“綠”或“紅”）燈發光報警，此時電磁鐵的上端是 _____極（選填“N”或“S”）。
【例題5】（2022江蘇常州）小明把安裝完成的直流電動機模型接入如圖所示的電路中，閉合開關并調節滑動變阻器，電動機正常轉動，若要改變電動機轉動方向，下列做法中無效的是（　　）
A. 只對調電源的正、負極
B. 只對調磁體的N、S極
C. 同時對調電源的正、負極和磁體的N、S極
D. 導線①改接G、F點，導線②改接C、E點
【例題6】（2022江蘇泰州）如圖甲所示是一款新式手電筒，當沿圖中箭頭方向來回搖動電筒時，燈泡就能發光圖乙所示的四個實驗中能反映其工作原理的是（　　）
A. B. C. D.
電與磁單元核心素養精準達標檢測試題
（滿分100分，答題時間90分鐘）
一、選擇題（共10小題，每小題3分，共計30分）
1.（2022海南）我國古代四大發明對世界文明發展做出了重要貢獻，其中利用磁性材料特性的
是（ ）
A. 指南針 B. 火藥
C. 造紙術 D. 印刷術
2. （2022廣州）放在條形磁體周圍的小磁針靜止時如圖所示，三個小磁針的N極和一個小磁針的S極被涂黑，則S極被涂黑的小磁針是（　　）
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
3. （2022哈爾濱）如圖所示，閉合開關后，下列說法不正確的是（　　）
A. 電鈴利用電流熱效應工作
B. 電源用來提供電能
C. 導線用來連接電路元件
D. 開關用來控制電流通斷
4. （2022湖南益陽）如圖所示的螺線管，當閉合開關后，下列判斷正確的是（　　）
A. 螺線管的左端為S極
B. 右邊小磁針的N極向左偏轉
C. 當滑片P右移時，螺線管的磁性會減弱
D. 改變電流方向，通電螺線管的外部磁場方向不會改變
5. （2022齊齊哈爾）對下列有關電和磁的四幅圖描述正確的是（　　）
A. 如圖甲，由小磁針靜止時N極的指向可以判斷b端與電源負極連接
B. 如圖乙，奧斯特實驗說明通電導線周圍存在磁場，電流的磁場方向與電流方向無關
C. 如圖丙，動圈式話筒與電動機工作原理相同
D. 如圖丁，揚聲器與發電機工作原理相同
6. （2022江蘇南通）如圖所示是“探究電動機轉動原理”的實驗裝置，閉合開關后，金屬桿向左運動，要使金屬桿向右運動，應采取的措施是（　　）
A. 磁場方向不變，改變電流方向
B. 同時改變電流方向和磁場方向
C. 電流大小不變，改變磁場強弱
D. 同時改變電流大小和磁場強弱
7. （2022廣西玉林）如圖所示，能說明電動機工作原理的是（ ）
A. B. C. D.
8. （2022湖南益陽）下列設備中利用電磁感應原理工作的是（　　）
A. 白熾燈泡 B. 電風扇 C. 發電機 D. 洗衣機
9. （2022黑龍江牡雞）在初中物理的學習過程中，我們了解了許多的物理實驗，其中可以揭示發電機原理的是（　　）
A. 磁場對電流的作用 B. 奧斯特實驗
C. 電磁感應現象 D. 自制電磁鐵
10. （2022安徽）用圖示裝置探究導體在磁場中運動時產生感應電流的條件，實驗時蹄形磁體保持靜止，導體棒ab處在堅直向下的磁場中。下列操作中能使靈敏電流計的指針發生偏轉的是（　　）
A. 導體棒ab保持靜止 B. 導體棒ab向左運動
C. 導體棒ab豎直向下運動 D. 導體棒ab豎直向上運動
二、填空題（10小題，每空1分，共21分）
1. （2022湖南株洲）如圖是我國古代發明的指南針司南，能指示南北方向。因為地球周圍存在地磁場，指南針靜止時它的南極指向地理的_______極附近。指南針放在通電導線附近發生了輕微偏轉，是因為通電導體周圍存在_______。
2. （2022江蘇南通）圖中畫出了兩個磁極間的磁感線，這兩個磁極都是______（選填“N”或“S”）極，圖中B點的小磁針靜止時北極所指的方向向______（選填“上” 或“下”）。
3. （2022安徽）將小磁針放置在通電螺線管右側，小磁針靜止時，其極的指向如圖所示。由此可知電流是從_______（選填“A”或“ B ”）端流入螺線管的。
4. （2022哈爾濱）如圖所示，在探究“影響電磁鐵磁性強弱因素”的實驗中，未閉合開關時，靜止在彈簧下端的鐵塊質量為0.1kg，此時鐵塊受到彈簧的拉力是______N；閉合開關后，彈簧的長度會_______。（g=10N/kg）
5. （2022廣西貴港）目前，貴港市正在打造“中國—東盟新能源電動車”生產基地，主動融入“一帶一路”建設，取得了較好成效。電動車主要部件之一是電動機，其工作原理是通電導體在磁場中受 _______的作用；在給電動車充電過程中，是將_______能轉化為化學能。
6. （2022海南）《海南自由貿易港建設總體方案》明確提出，海南將圍繞新能源汽車、智能汽車等行業來壯大先進制造業。如圖所示為海馬7X-E智能純電動MPV汽車，實現該車智能化的集成電路主要材料是______（選填“半導體”或“超導體”），電動機轉動是因為通電導體在______中受到力的作用。
7. （2022江蘇無錫）如圖所示的實驗中，閉合開關，觀察到鋁棒向左運動，實驗現象說明磁場對______有力的作用，利用這一原理可以制成_______機；斷開開關，對調電源正、負兩極，重新接入電路，再次閉合開關，觀察到鋁棒向_______運動。
8. （2022廣西桂林）在如圖所示的裝置中，閉合開關后，導體在磁場中沿______（選填“左右”或“上下”）方向運動時，會產生感應電流，這就是電磁感應現象。人們根據此現象發明了_____機。
9. （2022湖北孝感）有些小朋友玩的旱冰鞋，其內部雖然沒有電池，但旱冰鞋的輪子滾動時，嵌在輪子中的LED燈會發光。這是因為輪子在滾動的過程中，發生了電磁感應現象，產生了_______，LED燈相當于_______（選填“電源”或“用電器”）。_______（選填“發電機”或“電動機”）就是根據電磁感應的原理制成的。
10. （2022黑龍江綏化）如圖所示的通電螺線管N極在_______端（選填“A”或“B”）。發電機是利用_______的原理發電的。
三、作圖題（本大題有3小題，每小題各4分，共12分）
1. （2022江蘇常州）條形磁體的磁感線如圖所示，小磁針處于靜止狀態.請在圖中標出：①磁感線點處的磁場方向；②小磁針的極。
2.（2022江蘇無錫）根據圖丙中小磁針靜止時的指向，標出通電螺線管磁感線的方向和電源左端的極性（“+”或“-”）。
3. （2022湖南邵陽）如圖為一種電磁儀表的部分裝置，閉合開關后，磁鐵N極向上轉動（如箭頭所示）。請在括號中標出電池的“+””-”極。
四、實驗探究題（本大題有3小題，共計22分）
1. （6分）（2022河南）在探究通電螺線管外部磁場方向的實驗中：
（1）在裝有螺線管的硬紙板上均勻撒滿鐵屑，通電后鐵屑分布無明顯變化，這時需輕敲紙板，觀察到鐵屑排列成圖所示的形狀。可見，通電螺線管外部磁場與_______磁體的磁場相似；
（2）用小磁針探究磁場方向時，發現小磁針沒有標N、S極，請寫出一種判斷小磁針N、S極的做法：_________；
（3）對調螺線管所接電源正、負極，周圍小磁針的指向也隨之對調，說明通電螺線管的極性與螺線管中電流的_______有關。
2.（8分） （2022海南）某實驗小組用自制電磁鐵探究影響電磁鐵磁性強弱的因素。他們用相同的漆包線和鐵釘繞制成兩個電磁鐵A和B，B鐵釘上繞有更多匝數的線圈，實驗裝置如圖所示。
（1）如圖甲，閉合開關，電磁鐵A的釘尖是_______極（選填“N”或“S”）；將滑動變阻器的滑片P向右移動，能吸引______的大頭針（選填“更多”“不變”或“更少”）；
（2）如圖乙，把電磁鐵A和B串聯，閉合開關，多次移動滑動變阻器的滑片P，發現電磁鐵B總能吸引更多的大頭針，通過比較，得出的結論是_______；
（3）電磁鐵在生活中應用廣泛，請舉一例：_______。
3.（8分）（2022湖南衡陽）如圖，在“探究什么情況下磁可以生電”實驗中：
序號 實驗操作 電流表指針偏轉情況
1 保持導體與磁體靜止 不偏轉
2 保持磁體靜止，導體水平向左切割磁感線 向右偏轉
3 保持磁體靜止，導體水平向右切割磁感線 向左偏轉
…
（1）比較1、2（或1、3）實驗想象可知，閉合電路的一部分導體在磁場中做______運動時，導體中就產生電流；
（2）要使感應電流方向發生改變，可采取的具體措施是：_______；（選填字母）
A．使用磁性更強的磁體
B．保持磁體靜止，只改變導體水平運動的方向
C．上下調換磁極，同時改變導體水平運動的方向
（3）從能量的角度來分析，感應電流的產生過程是_______能轉化為電能：
（4）如果將電流表換成_______，可以探究磁場對通電導體的作用。
六、綜合計算題（15分）
1. （2022湖北孝感）圖甲是某型號能設定加熱溫度的家用空氣炸鍋，其簡化電路如圖乙所示，它是通過電熱絲R1來加熱空氣，從而加熱食物，達到設定加熱溫度后，斷開開關。求：
（1）將5×10-3kg的空氣從20℃加熱到200℃需要吸收的熱量。c空氣取1.0×103J/（kg·℃）；
（2）工作電路中電熱絲R1與指示燈支路并聯。已知R1的額定電壓為220V，額定功率為1210W。正常工作時，工作電路的總電流為5.55A，此時指示燈支路消耗的功率；
（3）控制電路電源電壓恒定，通過調節變阻器R3接入電路的阻值來設置加熱溫度，電阻R2置于溫度監測區域，它的阻值隨溫度變化的關系如圖丙所示。當加熱溫度設定為150℃，即R3的阻值調為100 時，閉合開關S，電磁繼電器（不計線圈的電阻）的銜鐵被吸下，工作電路接通，開始加熱；直到溫度達到150℃時，銜鐵向上彈起，停止加熱。則當R3的阻值調為80 時，對應的加熱溫度設定為多少？
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