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第四讲 从指南针到磁浮列车
,贵阳三年中考命题规律)
年份
题型
题号
考查点及如何考查
分值总分
2016
填空题
15
考查：用安培定则判断电磁铁南北极，在地磁场作用下，南北极指向。
4分
2015
作图题
23
磁场：考查了磁极间的相互作用是通过磁场而发生的和条形磁体外部磁感线分布的规律。
3分
分析上表可知：贵阳三年中考中对“从指南针到磁浮列车”的考查主要是以电流的磁效应、磁场和通电螺线管外部磁感线的分布规律的形式出现。
,贵阳五年中考真题演练)
电流的磁效应
1．(2011贵阳中考14题3分)如图所示，闭合开关，发现可自由旋转的小磁针N极向__左__边转动，这表明通电螺线管周围存在__磁场__，这就是电流的__磁__效应。
思路点拨：闭合开关，用右手握住通电的螺线管，让四指指向电流的方向，大拇指所指的那端就是N极，故螺线管的左端是N极，右端是S极，再根据磁极间的相互作用，异名磁极相互吸引，则小磁针的N极向左转动，这种现象表明通电螺线管的周围存在着磁场，这就是电流的磁效应。
2．(2015贵阳适应卷15题2分)将一个用导线绕成的螺线管安装在玻璃板上，在板面上均匀撒满铁屑，通电后铁屑的分布如图所示，则图中A、B两点相比，__A__点磁场较强。
磁场
3．(2015贵阳中考23题3分)如图所示，是小磁针的一端靠近条形磁体S极静止时的情景。请在图中标出小磁针的N、S极，并用箭头标出条形磁体外部磁感线的方向。
思路点拨：条形磁体外部的磁感线是从N极出发，回到磁体的S极，故磁感线的方向是从右到左端，小磁针与条形磁体的相互作用是通过磁场发生的，则小磁针靠近条形磁体S极的一端是N极，远离的一端是S极。
,(第3题图)) ,(第4题图))
通电螺线管的磁场 电磁铁
4．(2013贵阳中考27题2分)如图所示，请在图中画出开关S闭合后，通电螺线管外部的磁感线。(要求：只需在螺线管上、下用虚线各画一条即可，要标注箭头。)
思路点拨：如图所示，闭合开关S后，用右手握住螺线管，让四指指向电流的方向，且拇指所指的那端就是N极。由于通电螺线管的磁场跟条形磁铁的磁场相似，且通电螺线管外部的磁感线从N极出发回到S极。
5．(2013贵阳适应卷16题2分)
小明利用一颗大铁钉、一段漆包线以及一些元件组成了如图所示的电磁铁。闭合开关S后，电磁铁的A端为__N__极；当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电磁铁B端吸引大头针的数目将__增多__(选填“增多”或“减少”)。
,中考考点清单)
磁现象
1．判断物体是否具有磁性的方法
判断依据
(磁体性质)
操作方法
有磁性
(现象)
无磁性
(现象)
吸引铁、钴、镍等物质的性质
将待判断物体靠近或接触铁、钴、镍等物质
吸引
不吸引
磁体的指向性
将待判断物体悬挂并转动
静止后总是指示南北
静止后指示方向不固定
磁极间的相互作用规律
将待判断物体靠近磁体的N极或S极
排斥
吸引
【易错警示】1.我们可以根据磁体的吸铁性、指向性和磁极间的相互作用规律判断磁体是否具有磁性。
2．甲乙两根钢条相互靠近时，二者相互吸引，不能断定二者原来都具有磁性。若二者相互排斥，能断定二者都具有磁性。
2．磁场和磁感线
磁场
磁体周围有一种看不见的__物质__，叫做磁场
基本
性质
磁场对放入其中的磁体产生力的作用；磁极间的相互作用是通过__磁场__发生的
方向
规定
在磁场中的某一点，小磁针静止时__N__极所指的方向就是该磁场的方向
磁感线
定义
在磁场中画一些有方向的曲线，可以方便、形象地描述磁场，这就是磁感线
方向
磁感线上任何一点的磁场方向都跟该点的__北极__方向一致
分布
认识
①磁感线实际是不存在的；
②磁体外部磁感线从__N__极出来，回到__S__极；
③磁感线是封闭的曲线，立体地分布在磁体周围，任何两条磁感线不相交；
④磁感线的疏密程度表示磁场的强弱；
⑤用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型
【易错警示】1.磁感线不是客观存在的，磁场是客观存在的，不能说磁场是由磁感线组成的。
2．磁感线的疏密程度代表磁场的强弱，磁感线分布越密集的地方，其磁场越强。
3．磁场中某一点的小磁针静止时北极的指向与该点的磁感线的方向相同。
通电螺线管的极性和电流方向的判定
1．已知电流方向判断螺线管的磁极：
2．已知磁感线方向或通电螺线管的N、S极，判定螺线管中电流的方向：
电磁铁(高频考点)
特性
通电产生__磁性__，断电磁性__消失__
原理
铁芯被磁化，产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场，使磁场加强
实验
探究
课题
电磁铁的磁性强弱与什么因素有关
探究
方法
①控制变量法；②实验中通过观察__吸引大头针的多少__来显示电磁铁磁性的强弱，即“转换法”
影响
因素
①电流的__大小__；②线圈的匝数__多少__；③有无__铁芯__
得出
结论
同一电磁铁电流__越大__，磁性越强；电流一定时，线圈匝数__越多__，磁性越强
【知识归纳】螺线管插软铁芯，大大增强是磁性，
强弱有无可控制，南北极向能调整，
影响强弱三因素，铁芯、电流和匝数。
电动机为什么会转动
1．通电导体在磁场中受到__力__的作用，力的方向与__电流__方向和__磁场__方向有关。
2．通电线圈能在磁场中受力转动，改变__电流方向__或__磁场方向__，线圈的转动方向__发生改变__。如果同时改变__电流方向__和__磁场方向__，线圈的转动方向__不变__。
3．电动机是利用__通电导体在磁场中受到力的作用__的原理制成的；是__电__能转化为__机械__能。
4．改变电动机转速的方法是改变__电流的大小__。
,中考重难点突破)
磁现象
【例1】关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是( )
A．铁和铝都能够被磁体吸引
B．磁感线是磁场中真实存在的曲线
C．磁体间的相互作用是通过磁场发生的
D．地理的两极与地磁场的两极是重合的
【解析】磁体能够吸引铁、钴、镍等物质，不能吸引铝，所以A选项不正确；磁场是真实存在的，磁感线是人们为了描述磁场而画出的曲线，不是真实存在的，所以B选项不正确；磁体间的相互作用是通过磁场发生的，C选项正确；地理的两极与地磁场的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，所以D选项不正确。故选C。
【答案】C
1.(2016崇左中考)关于指南针和磁场，下列说法正确的是( C )
A．指南针最早由欧洲传入中国
B．地球的地理两极与地磁场两极完全重合
C．地球周围存在磁场，因此指南针能指示方向
D．信鸽是靠在其身上绑上小磁针来导航的
2.(2016乌鲁木齐中考)在条形磁铁的周围放置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( A )
,A) ,B)
,C) ,D)
3.(2016山西中考)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：__橄榄球形磁铁、一盒大头针__。
(2)简述实验过程及现象：__把橄榄球形磁铁放在大头针盒里翻转几下，拿出来观察，吸引大头针个数最多的两个部位就是该橄榄球形磁铁的磁极。(开放性试题，方法合理即可)__。
电流的磁场
【例2】(2016重庆中考改编)如图所示，能自由转动的小磁针静止在通电螺线管的上方，请在图中括号内标出电源的正极或负极。
【解析】根据小磁针静止时N极的指向，确定通电螺线管两端的极性，再利用右手螺旋定则确定电源的正负极。
【答案】
4.丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了电流周围存在着磁场，我市某校学生在实验室验证奥斯特实验，当水平导线中通有如图所示的电流时，S极将偏向__纸外__(选填“纸内”或“纸外”)；要使实验效果更加明显应使通电导线沿__南北__(选填“东西”或“南北”)方向放置。
,(第4题图)) ,(第5题图))
5.(2016滨州中考)请利用图中给出的信息，帮助小迪同学在图中标出小磁针的N极、电源的正极，并用箭头标出磁感线的方向。
电磁铁
【例3】(2014南昌中考)如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是( )
A．电流表的示数变小，电磁铁的磁性减弱
B．电流表的示数变大，电磁铁的磁性减弱
C．电流表的示数不变，电磁铁的磁性减弱
D．电流表的示数变大，电磁铁的磁性增强
【解析】在此题中，电磁铁接入电路中线圈的匝数不变，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，所以电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，故选D。
【答案】D
6.(2016武汉中考)如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是( A )
A．开关S1闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极
B．开关S2闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强
C．开关S1和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小
D．开关S1和S2同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗
7.(2016兰州中考)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。
电磁继电器
【例4】(2016河南中考改编)如图所示是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，同时压敏电阻若受到车的压力，其阻值变小，电磁铁的磁性因电路中电流变大而变________(选填“强”或“弱”)，当电流变化到一定值时，衔铁与触点________(选填“1”或“2”)接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。
【解析】光控开关闭合后，压敏电阻受到车的压力时，其电阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，达到一定程度时衔铁被吸下与触点“2”接触，电控照相机工作拍摄违规车辆。
【答案】强；2
8.(2016陕西中考改编)如图所示为一种温度自动报警器的原理图。图中的水银温度计在制作时，玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电流通过电磁铁的线圈产生__磁性__，电铃响起，发出报警信号，电磁铁的a端为__S__极。若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度将__降低__(选填“升高”或“降低”)。
9.(2014菏泽中考)关于电磁铁，下列说法中正确的是( B )
A．电磁铁是根据电磁感应原理制作的
B．电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁
C．电磁继电器中的磁体，可以用永磁体，也可以用电磁铁
D．电磁铁中的铁芯，可以用钢棒代替
电动机为什么会转动
【例5】下图所示的四个实验中，能说明电动机工作原理的是( )
,) ,)
,) ,)
【解析】图A研究的是电磁感应现象：将机械能转化为电能，可制成发电机，图B研究的是通电导线周围存在着磁场；图C研究的是通电导体在磁场中要受到力的作用，将电能转化为机械能，可制成电动机；图D研究的是电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数的关系。
【答案】C
10.(2016黄冈中考改编)常用的磁电式电流表的结构如图所示，线圈与接线柱相连。当通以图示方向的电流时，线圈带动指针向右偏转。下列有关说法正确的是( C )
A．当通以相反方向电流时，电流表指针仍向右偏转
B．此电流表工作时机械能转化为电能
C．此电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成
D．此电流表是利用电磁感应现象制成
,中考实验突破)
探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验
【例】关于影响电磁铁磁性强弱的因素，小鹭有以下猜想：
A．通过线圈的电流
B．线圈的匝数
C．铁芯的形状
为了验证猜想，小鹭用两个相同的大铁钉绕成电磁铁甲和乙，还找来一些大头针进行实验，电路如图所示。
(1)将两个电磁铁的线圈串联，是为了研究电磁铁磁性强弱与________的关系。
(2)实验中要通过观察电磁铁________，来判断电磁铁磁性的强弱。
(3)小鹭向左移动滑动变阻器的滑片时，发现两电磁铁都吸附了更多的大头针。这个现象说明：在其他条件相同时，________________________________________________________________________。
【解析】(1)由题图知，将两个电磁铁的线圈串联，则通过两个电磁铁的电流相等，电磁铁铁芯的形状也相同，但线圈匝数不同，则是为了研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。(2)实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱。(3)其他条件不变，向左移动滑动变阻器的滑片，电路中总电阻变小，电路中的电流变大，两电磁铁都吸引了更多的大头针，说明电磁铁的磁性变强，即其他条件相同时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越强。
【答案】(1)线圈匝数；(2)吸引大头针的多少；(3)线圈中的电流越大，磁性越强
【方法指导】电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数的多少和有无铁芯都有关系。
1.(2016威海中考)如图所示，用弹簧挂一条形磁铁放在螺线管的正上方，闭合开关，待弹簧稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动。下列说法正确的是( C )
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电压表示数变小，电流表示数也变小
C．螺线管上端是S极，弹簧缩短
D．螺线管上端是N极，弹簧伸长
2.(2016北京中考)物理学中研究一个变量与多个变量之间的关系时，常常采取控制变量法。下列研究实验中，需要控制电流不变的是__B、D__(选填选项前的字母，至少有一个选项正确)。
A．探究并联电路中电源两端电压与各支路两端电压的关系
B．探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系
C．探究串联电路中电源两端电压与各用电器两端电压的关系
D．探究通电螺线管外部磁场强弱跟螺线管线圈匝数的关系
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