2019-2020年中考科学培优讲义专题集训第15讲简单磁现象试题.doc

2019-2020年中考科学培优讲义专题集训第15讲简单磁现象试题知识梳理【复习难点】1.磁体与磁极磁体是具有能吸引铁、钴、镍等物质的性质的物体。磁体包括天然磁体(如磁铁矿)和人造磁体(如电磁铁)，又有软磁体和硬磁体之分，软磁体磁化后易退磁。磁体中各部分磁性强弱不同，两端磁性最强称为磁极，磁体的磁极有南极(S极)和北极(N极)之分，磁极间具有同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的规律，地球是一个大磁体。地球是一个巨大的天然磁体，地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近，磁感线与经线的夹角称为磁偏角。2.磁场与磁感线磁体周围存在磁场，其基本性质是对放入其中的磁体有力的作用。磁场是有方向的，在磁场中某点处小磁针静止时北极(N极)所指的方向为该点的磁场方向。我们用磁感线形象地表示磁场的分布，磁感线的方向就表示磁场的方向。要了解条形磁体、U形磁体、通电直导线、通电螺线管的磁感线特征。3.电流的磁效应丹麦科学家奥斯特发现了通电导线周围存在着磁场，其磁场特点是以导线为中心的同心圆且越靠近导线，磁感线越密集，磁场的方向随着电流方向的改变而改变。通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似，用安培定则可以判断磁场的方向。判定方法：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的方向就是通电螺线管的北极(N极)。4.电磁铁与电磁继电器电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，电磁铁的优点：磁性有无可由通断电流来控制，磁性的强弱可由电流的大小来控制。用电磁铁制成的电磁继电器实现了用低电压控制高电压、弱电流控制强电流的目的，在自动控制电路中应用很广。5.电动机和发电机我国的交流电频率为50Hz，周期为0.02s，即每秒钟电流方向改变100次。【复习难点】1.会用右手螺旋定则确定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。2.电磁铁的工作原理。3.电磁感应现象，产生感应电流的条件。4.电动机的工作原理。【易考点】1.利用磁体的性质、磁极间的作用规律、右手螺旋规则解决实际问题。2.电动机和发电机的构造、原理及相应的能量转化，产生感应电流的条件。考点一 磁体例1、如图所示，当弹簧测力计吊着一铁块，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是()【解题思路】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，当铁块向右移动时，磁铁对铁块的吸引力先逐渐减小，过了磁铁中点后，相互吸引力逐渐增大，故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是先减小再增大的。【参考答案】B【方法归纳】根据磁铁能够吸引铁磁性物质的特点及条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱的规律进行分析。【易错误区】无论是条形磁铁的N极还是S极，对铁块都有吸引力，本题若将铁块改为磁铁则须根据下端的磁极不同选C或D。考点二 磁场与磁感线如图所示为用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，a点的磁场比b点的磁场 (填“强”或“弱”)。若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其S极指向 (填“P”或“Q”)处。【解题思路】从图中可以看出a点的磁感线比b点的磁感线疏，故a点的磁场比b点的磁场弱。小磁针静止在b点时，其N极指向与该点磁感线的方向一致，而S极的指向正好相反。【参考答案】弱 P【方法归纳】磁感线的分布疏密可以反映磁场的强弱，越密越强，反之越弱。磁感线是有方向的，磁感线上的任何一点的切线方向跟小磁针放在该点的北极指向一致。【易错误区】掌握磁感线的分布特点，并能正确判断磁感线的方向是解题的关键。考点三 电流的磁效应例3、【莆田】如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，条形磁铁仍保持静止。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小分别是()A.方向向左、逐渐增大B.方向向右、逐渐增大C.方向向左、逐渐减小D.方向向右、逐渐减小【解题思路】由安培定则可知，螺线管左侧为N极；因同名磁极相互排斥，故条形磁铁所受磁场力向左；因条形磁铁处于平衡状态，即条形磁铁所受摩擦力应与斥力大小相等方向相反，故摩擦力的方向水平向右；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变大，由欧姆定律得螺线管内的电流减小，则可知螺线的磁性减弱，条形磁铁所受到的排斥力减小；因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也减小。【参考答案】D【方法归纳】本题将力学与电磁学知识巧妙地结合起来考查了安培定则、滑动变阻器的使用、二力平衡等内容，考查内容较多，认真分析即可。【易错误区】电磁铁的磁场方向与电流方向和线圈绕向均有关，需正确使用右手螺旋定则进行判断。考点四 电磁继电器例4、如图所示为一种拍摄机动车闯红灯装置的原理简图，光控开关在接收到红灯信号时会闭合；压力开关在受到机动车的压力时会闭合；摄像系统电路接通时，摄像机立即实施拍摄。结合原理图可知，下列说法中，正确的是()A.只有在光控开关和压力开关都闭合时，摄像机才会实施拍摄B.只要机动车驶过埋有压力开关的路口，摄像机就会实施拍摄C.只要光控开关接收到红灯信号，摄像机就会实施拍摄D.如果将光控开关和压力开关并联，也能达到相同效果【解题思路】只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时车辆违规闯红灯行驶时，会压在压力开关上，压力开关受到机动车的压力会闭合；光控开关和压力开关都闭合后，电磁铁中有电流通过，产生磁性，电磁铁会将衔铁吸下，使摄像系统所在的电路接通，摄像机会对违规车辆进行拍照。【参考答案】A【方法归纳】要使摄像系统工作，需同时具备两个条件：红灯亮起，光控开关因接收到红灯信号而闭合；车辆要违规行驶，压上压力开关，两个条件缺一不可。【易错误区】无法把题目所给的信息与所学知识结合起来综合考虑。考点五 电动机与发电机例5、【衡阳】小明做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，发现导体棒cd也随之运动起来，在此实验中：(1)实验装置中的甲部分，应用的科学原理是 。(2)实验装置中的乙部分，在cd棒运动过程中，是将电能转化成 能。(3)此装置中 (填“甲”或“乙”)部分产生的现象，与生活中电动机的工作原理是相似的。【解题思路】(1)闭合开关，将导体ab水平向右移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时导体ab相当于电源。(2)此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体，由于通电导体在磁场中受力的作用，故cd受力运动，它是将电能转化为机械能的过程。(3)电动机是利用通电导线在磁场中受力作用的原理工作的，故与乙装置产生的现象类似。【参考答案】(1)电磁感应现象 (2)机械 (3)乙【方法归纳】电磁感应和磁场对通电导体的作用的主要区别在于前者因动而电，后者因电而动，所以电路结构是不相同的。【易错误区】电磁感应现象与磁场对通电导体的作用，两者的电路结构与原理似是而非，要熟练掌握，不能将两者混淆。探究提升例1、【陕西】磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题。(1)如图甲所示，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小。回形针的放置有图乙、图丙两种方法，依据 的原理，回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图 的方法。(2)选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后记录的数据如下表所示。分析数据，可以得出，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较 说明铁板和镍板对吸引力的影响 ，即对磁性屏蔽效果明显。铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是 。铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响的效果相同。据此，你提出一个值得探究的问题： 。(3)他们在纸片上分别放入形状和 相同、面积不同的铁板，发现铁板面积越大，吸住的回形针数量越少。(4)日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象。请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法： 。【解题思路】(1)回形针受到两个力的作用：重力和磁体的吸引力，处于静止状态，所以这两个力是一对平衡力。应用的原理是二力平衡；图乙中，回形针受到的磁力和重力不在一条直线上，所以不是平衡力，因此选择图丙。(2)探究对磁场的屏蔽效果实验中，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量较少，说明铁板和镍板对吸引力的影响较大，即对磁性屏蔽效果明显；铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是铝不是磁性物质，不能被磁化;铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同。铁、镍、铝都是导体，它们对吸引力影响效果却不同，因此提出的问题是：磁体屏蔽的效果与哪些因素有关。(3)要研究屏蔽效果与铁板面积的关系，必须保持铁板的形状、厚度一定，改变面积大小，观察回形针被吸起的数目。(4)由于含有铁、镍的物体对磁性的屏蔽效果明显，所以可以将磁卡放在铁盒中，磁性就能长时间保持了。【参考答案】(1)二力平衡 丙 (2)少 较大 铝不能被磁化 磁体屏蔽的效果与哪些因素有关(3)厚度 (4)磁卡放入铁盒中【方法归纳】此实验探究的问题与生活联系密切，实验过程要应用控制变量法和转换法，难度适中，重点考查学生应用物理方法解决实际问题的能力。【易错误区】要根据二力平衡原理来选择合适的实验方法。【考点范围】磁化及磁极间的相互作用。如图所示为小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整。(2)指针下方的物体A应由 (填字母)材料制成。A.铜 B.铁 C.铝 D.塑料(3)当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极。(4)实验发现：当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，指针B偏转的角度将会 (填“变大”或“变小”)。保持滑片P的位置不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会 (填“变大”或“变小”)。(5)经过对电磁铁的研究，可得出的结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越 ，磁性越 。【解题思路】(1)连接电路时，把滑动变阻器金属杆右端(或左端)与开关左端相连均可。(2)A的材料必须能被磁铁吸引，铁、钴、镍等材料具有铁磁性。(3)判断电磁铁的磁极可用右手螺旋定则。(4)图示中的滑动变阻器滑片左移时电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强，使指针偏转的角度更大；从2接线柱改接1接线柱，实质是增加线圈的匝数，匝数越多，电磁铁的磁性越强，使指针偏转的角度更大。(5)通电线圈磁场强弱：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。【参考答案】(1)滑动变阻器金属杆右端与开关左端相连，如图所示 (2)B (3)N(4)变大 变大 (5)越强 多 强【方法归纳】本题探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的实验作了较大的变形，首先要理解磁场的强弱是由指针的偏转角度来指示的，而指针的偏转又是由铁磁性材料A被电磁铁吸引产生的。【易错误区】对这种变形后的实验地分析要灵活，不能一味地从教材中生搬硬套。【考点范围】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验。2019-2020年中考科学培优讲义专题集训第16讲家庭电路试题知识梳理【复习重点】1.家庭电路的组成家庭电路主要由低压供电线、电能表、闸刀开关、保险盒、开关、用电器、插座等部分组成。2.进户线进户线包括火线和零线，火线和零线间的电压为220V。为防止漏电，家庭电路中一般要安装地线，火线和地线之间的电压也是220V，零线和大地之间的电压为零。(生产用电为三相电，电压为380V)鉴别火线和零线常用测电笔，使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，但绝不能接触笔尖金属体，此时火线与人体、空气、大地之间构成回路。3.电能表电能表用来测量用户消耗的电功(或电能)。电能表的接线方法是“一三进、二四出、一三火、二四零”。电能表上的重要参数有：额定电压(220V或380V)，“5(60)A”表示额定电流为5A，最大允许通过电流为60A(短时间)，机械式电能表中的“3000r/kWh”表示每度电转盘转过3000圈，电子式电能表中的“2400imp/kWh”表示每度电指示灯闪2400次。4.保险丝家庭电路的保险盒和闸刀都装有保险丝，断路器(自动空气开关)兼有开关和保险丝的双重功能。保险丝的作用是当电路中的电流过大时它能自动切断电路，起到保护作用(注意：保险丝对触电不起保护作用)，保险丝常用电阻大、熔点低的铅锑合金材料制成。保险丝一般要求安装在火线上。选择保险丝的原则：保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作的电流。一般保险丝的熔断电流为额定电流的两倍左右。家庭电路中电流过大(保险丝熔断)的原因有两种：电路中发生了短路，此时电流将会很大，远超过保险丝的熔断电流；用电器的功率过载，造成电流过大。5.插座为了给家用电器供电，家庭电路中都装有插座，插座有两孔和三孔两种。三孔插座接线原则：“左零右火上接地”。有金属外壳的家电一般用三孔插座。6.照明灯常用普通照明灯有插口式和螺口式。注意螺口式照明灯接线原则是尾部中间锡块接火线，金属螺旋接零线。照明灯的控制开关必须接零火线端。7.安全用电触电指一定大小的电流通过人体，影响人体健康或造成伤亡的现象。通过人体的电流强度由电压和人体自身电阻共同决定。一般情况下，安全用电指不高于36V的电压。触电的种类有接触低压带电体(220V或380V)和靠近高压触电(包括高压电弧和跨步电压触电，输变电线路的电压高达几万至百万伏)。安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。【复习难点】1.家庭电路(电路图)的连接，尤其是照明电路部分和三孔插座的连接。2.家庭电路中电流过大的原因及电路故障的分析。【易考点】1.家庭电路的正确连接及常见故障分析、电能的消耗计算。2.新型电器设备（如自动空气开关等）的相关分析与计算。考点精析考点一 家庭电路的组成例1、关于家庭电路的安装，下列说法中不正确的是()A.要按照进户线电能表总开关熔断器用电器的顺序安装B.控制用电器的开关都应该连接在火线和用电器之间C.用电器与各插座之间应该是串联，用电器和它的开关也应该是串联D.三孔插座中，有一个插孔需要接地【解题思路】家庭电路的连接要按照进户线电能表总开关熔断器用电器的安装顺序；为了安全，控制用电器的开关都应该连接在火线和用电器之间；用电器与各插座之间应该是并联，用电器和它的开关应该是串联；三孔插座的接线原则是“左零右火上接地”。【参考答案】C【方法归纳】掌握家庭电路的组成、家庭电路的连接方式以及开关与用电器的连接方式、插座的接法即可。【易错误区】家庭电路安装时的顺序不能颠倒。考点二 测电笔的使用例2、如图所示为家庭电路的一部分，已知C、D端以外的供电线路完好。一同学用测电笔按正确操作要求检查某一插座，则下列检测及判断中合理的是(多选)()A.将测电笔插入A孔，氖管发光，说明A孔与火线是连通的B.将测电笔插入B孔，氖管发光，说明电路某处短路且D端至短路处之间的零线开路C.将测电笔插入A孔，氖管发光，说明A孔与火线是断开的D.将测电笔插入B孔，氖管发光，说明B孔与零线是连通的【解题思路】将测电笔插入A孔，氖管发光，说明此时测电笔和火线接触，所以A孔与火线是连通的；将测电笔插入B孔，氖管发光，说明插座的A和B连通并和火线连通，所以插座短路，且D端至短路处之间的零线开路，火线和大地之间存在220V电压，测电笔氖管发光。【参考答案】AB【方法归纳】用测电笔接触火线，氖管发光，用测电笔接触零线，氖管不发光。【易错误区】掌握测电笔的使用是解题的关键。考点三 插座的连接例3、如图所示，墙壁上线盒内有三根电线，其中红色为火线、蓝色为零线、黄绿色为地线。现将三孔插座与三根电线连接，则下图所示的接线情况中，正确的是()【解题思路】插座是三孔插座，上面的一孔接入黄绿色地线，左孔接入蓝色零线，右孔接入红色火线。【参考答案】C【方法归纳】两孔插座接法：左孔接零线，右孔接火线；三孔插座接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。【易错误区】注意掌握两孔插座接法与三孔插座接法的异同点。考点四 家庭电路故障分析例4、【陕西】小刚有一个带有开关、指示灯和多个插座的接线板，如图所示，每当接线板的插头插入家庭电路中的插座后闭合接线板上的开关时，总出现“跳闸”现象。关于“跳闸”原因和接线板中的电路连接，则下列说法中，正确的是()A.“跳闸”的原因是接线板中的电路发生了断路B.“跳闸”的原因是接线板中的电路发生了短路C.接线板上的多个插座与指示灯串联D.接线板上的开关与指示灯并联【解题思路】根据题意分析，“跳闸”的原因是接线板中的电路发生了短路，造成电路电流过大，而不是电路断路；接线板上的多个插座与指示灯互不影响，所以它们是并联的；接线板上的开关与指示灯应该是串联的。【参考答案】B【方法归纳】掌握几种常见家庭电路故障，具体情况具体分析即可。【易错误区】一说到“跳闸”，学生可能只考虑到电路出现短路或家用电器总功率过大两个原因，而忽视了漏电保护器的作用，当有漏电或人触电时，漏电保护器能自动断开电路。考点五 安全用电例5、电是人们的好帮手，但是如果不懂得相关用电知识，则可能发生触电事故。下列做法中，符合安全用电要求的是()A.电灯的控制开关可以安装在零线上，同样能控制电灯的开与关的工作状态B.使用测电笔测火线时人无须站在导体上，氖管都会发光C.使用测电笔时手指千万不能碰到笔尾金属体，否则将发生触电事故D.如果发现有人触电，应立即用手将触电者拉开【解题思路】连接照明灯时，开关要接在灯泡和火线之间，断开开关，切断火线，触及灯泡时更安全；使用测电笔测火线时人无须站在导体上，电流经过火线、测电笔、人体、大气、大地而构成回路，所以氖管都会发光；使用测电笔辨别火线和零线时，用手接触笔尾金属体电极，笔尖接触电线，氖管发光，表明检测的是火线；发现有人触电，首先要使触电者尽快脱离电源，然后根据具体情况，进行相应的救治，如果用手将触电者拉开，这样就会使施救者间接接触带电体而触电，十分危险。【参考答案】B【方法归纳】家庭电路中，很多细小的规定都与安全有关，如开关接在灯泡和火线之间可防止更换灯泡时触电；有人发生触电时，必须先断电再施救等。【易错误区】掌握测电笔的氖管要发光需构成回路，由于测电笔中的电阻很大，电流很小，其电流流经人体时不会触电，其回路是通过人体外的空气与大地连通的，所以测火线时不需要人体与大地直接相连。探究提升例1、【常州】美国每年大约有800人因为食用遭李斯特菌污染的食品而患病，甚至死亡。基于此，我国某冰箱生产企业决定研发自动杀菌冰箱以出口美国。技术人员查阅到相关资料：李斯特菌能在冰箱中存活，在食物表面滋生蔓延；紫外线杀灭李斯特菌的效率高达99.0%99.9%；紫外线对人体有一定的伤害，尤其是眼角膜，绝不能用眼睛直视工作着的紫外灯。技术人员研发的冰箱具有以下功能：打开冰箱门，紫外灯熄灭，白炽灯正常工作；闭合冰箱门，紫外灯正常工作，白炽灯熄灭。同学们按照两种方法展开实验探究，请选择其中一种方法并完成电路设计。(若两种方法都做，则以第一种为准)【解题思路】(1)方案一：从火线下来后分支，一支经开关S1、白炽灯，回到零线；另一支经开关S2、紫外灯、定值电阻R0回到零线。方案二：从火线下来后，先连接P点，一支经A点后，再连接白炽灯，最后连接零线；另一支经B点后，连接定值电阻R0和紫外灯，最后连接零线。(2)紫外灯、定值电阻串联，此时电路电流：I=2A；定值电阻两端的电压：U0=U-U紫=220V-24V=196V；R0=U0I=98。【参考答案】方法一：(1)如图所示 (2)98方法二：(1)如图所示 (2)98【方法归纳】本题考查家庭电路实物图的连接，只要掌握家庭电路的连接方式，根据题意画出实物图即可，科学知识应用到实际生活也是中考的热点。【易错误区】连接各个用电器时易出错。【考点范围】家庭电路的连接及欧姆定律的应用。例2、在“保险丝熔断与哪些因素有关”的探究活动中，同学们猜想：保险丝的熔断可能与保险丝的材料、熔点、粗细、长度、电路中的电流大小、通电时间等因素有关。接着，他们分小组合作进行实验探究。实验器材：电池、导线、开关、电流表、滑动变阻器、保险丝等。(1) 某小组选择“保险丝熔断与保险丝粗细的关系”进行实验探究。如图所示为同学们设计的实验电路图。如表所示为同种材料、不同规格的保险丝，他们应该从表中选择 保险丝，分别接入电路中AB、CD两处进行实验比较。 (2)实验中发现：由于保险丝较细，不易观察到保险丝何时熔断，同时，大家也想知道粗细不同的保险丝的熔断电流大约是多少。于是，对电路进行了改造，完善了实验设计方案。请你在虚线框中画出改进后的实验电路图并简要写出实验方法。(3)如表所示为同种材料的保险丝的部分参数。请你分析上述表格中数据的特点，归纳出其中的规律(写出两条)： 、 。【解题思路】(1)研究“保险丝熔断与保险丝粗细的关系”时，控制长度相同，可以选a、c、e中任意两个组合或b、d、f中任意两个组合。(2)把不同保险丝接在AB之间，调节滑动变阻器，使电流变大，直至保险丝熔断，记下熔断时的电流值并进行比较。(3)从表格中可以得出：保险丝的熔断电流是额定电流的2倍。不同粗细的保险丝有不同的额定电流。保险丝的截面直径越大，其额定电流越大。通过保险丝的电流超过额定电流时，保险丝不一定立即熔断。【参考答案】(1)a、c（答案不唯一） (2)如图所示(3)保险丝的熔断电流是额定电流的2倍保险丝的截面直径越大，其额定电流越大【方法归纳】本题是一道利用控制变量法进行的实验探究题，控制了材料和长度相同，研究粗细与熔断电流的关系，理解并会运用控制变量法是关键。【易错误区】设计实验时要注意必须满足实验目的所在。【考点范围】熔断器的作用及保险丝的选择方法。