【中考复习】物理专题知识点⑩:电和磁

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知识导图

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考点梳理

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考点一 磁现象和磁场

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1.磁铁:磁性是磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)。具有磁性的物质称为磁体,永磁体分为天然磁体和人造磁体。

2.磁极:磁体上磁性最强的部位叫磁极(磁体两端最强中间最弱)。能自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)。磁极间的相互作用规律为:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

【知识拓展】最早的指南针叫司南。其勺柄是磁铁的S极,指向地理南方。

一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。

磁化指使原来没有磁性的物体得到磁性的过程。磁铁之所以可以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极后相互吸引的结果。

软铁被磁化后,磁性很容易消失,称为软磁性材料。钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。

物体是否具有磁性的判断方法:①根据磁体的吸铁性判断;②根据磁体的指向性判断;③根据磁体相互作用规律判断;④根据磁极的磁性最强判断。

3.磁场:磁场是磁体周围存在着的看不见、摸不着的特殊物质。可利用转换法根据磁场所产生的作用来认识磁场。磁场对放入其中的磁体会产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。在磁场中某点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

4.磁感线:磁感线是用来描述磁场强弱、方向的一种科学模型。任何一点的曲线方向都跟__放在该点的小磁针北极所指的方向一致。磁感线的方向:磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。

【知识拓展】磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的。但磁场是客观存在的。用磁感线描述磁场的方法叫模型法。磁感线是封闭的曲线。磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的,磁感线不相交,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。

考点二 电磁感应、电动机

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1.奥斯特实验:小磁针在通电导线的周围发生偏转,称为电流的磁效应。该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且产生的磁场方向与电流方向有关。

2.通电螺线管的磁场:通电螺线管周围的磁场和条形磁体的磁场很相似。其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由右手螺旋定则(或安培定则)来判断。

3.电磁铁是带有铁芯的通电螺线管。电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。

电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失;当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强;当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性越强。电磁铁磁性的有无,可由开关来控制;电磁铁磁性的强弱,可由电流大小和线圈匝数来控制;电磁铁的极性位置,可由电流方向来控制。

4.磁场对电流的作用:通电导线在磁场中会受到力的作用,力的方向与磁场方向及电流方向有关。

通电线圈在磁场中,当线圈平面与磁感线不垂直时,磁场力会使线圈转动;当线圈平面与磁感线垂直时,线圈也会受到磁场力的作用,但不会转动,这一位置叫做平衡位置。

5.直流电动机:电动机是利用通电线圈能在磁场中转动的原理制成的。

直流电动机模型主要由磁体(定子)、线圈(转子)、换向器和电刷四部分组成,其中,最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半环,它的作用是当通电线圈由于惯性转过平衡位置时,立即改变线圈中的电流方向,以实现线圈的持续转动。

直流电动机的转速可由电流大小来控制;转动方向可由电流方向和磁极的位置来控制。

6.电磁感应:英国物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。

电磁感应中产生的电流叫感应电流。感应电流的产生条件:电路必须是闭合电路,必须有一部分导体做切割磁感线运动。感应电流的方向跟磁场方向和导体的运动方向有关。

7.发电机:发电机是根据电磁感应原理制成的。

交流发电机主要由定子(磁体)、转子(线圈)、铜环和电刷。

5.直流电与交流电:方向不变的电流叫直流电。大小和方向都发生周期性变化的电流叫交流电。

交流电的周期指电流发生一个周期性变化所用的时间,其单位就是时间的单位秒(s)

交流电的频率指电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹,符号是Hz。频率和周期的数值互为倒数。

考点三 家庭电路

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(一)熔断器

(1)结构:熔断器一般有封闭管式熔断器和敞开插入式熔断器两种。熔断器内有保险丝,封闭管式熔断器的保险丝被封闭在玻璃管内,插入式熔断器的保险丝装在盒盖上。

(2)连接:串联火线上。

(3)保险丝

①作用:当电路中的电流过大时,保险丝会自动熔断,切断电路,起到保护电路的作用。

②材料:一般由熔点较低的金属合金制成。

③选择依据:保险丝有各种不同的规格,通常标有额定电流(正常工作电流)。选用保险丝应使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流。

(二)断路器

(1)作用:当流过断路器的电流超过额定电流时,断路器可以自动断开切断电路,从而起到保护电路的作用。

(2)连接:断路器一般串联火线上。

(3)优点:断路器能手动复位,接通电路,也能手动切断电路。断路器因使用方便、安全而得到普及。

(三)家庭电路中电流过大的原因

(1)发生短路

短路就是指电流没有经过用电器而直接构成通路。发生短路时,电路中的电阻很小,由公式可得在电压U=220伏不变时,电路中电流很大。造成家庭电路短路的三种情况:

①电线或用电器使用太久绝缘皮破损或老化,使火线和零线直接连通。

②接线时没有仔细查看造成短路。

③用电器两端的接线柱上有一根导线没接牢而脱落并和另一根导线连通,造成短路。

(2)用电器的总功率过大,造成家庭电路中用电器的总功率过大的情况:

①使用了大功率的用电器。如使用大功率的空调或大功率的电热水器等。

②使用的用电器过多。如炎热的夏季傍晚,某家庭中可能同时使用照明电器、做饭的电器、消暑降温的电器和娱乐休闲的电器等。

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考点突破

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考点一 磁现象和磁场

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典例2023·台州)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是(  )

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【答案】A

【解析】 磁感线是闭合曲线,周围的磁感线都是从N极出来进入S极,在内部磁感线从S极到N极。【解答】A.外部磁感线满足N极出来进入S极,故其正确;B.s极磁感线画错了,故其不正确;C.周围的磁感线都是从N极出来进入S极,故其错误;D.N极磁感线都是出去的,故其错误;

考点二 电磁感应、电动机

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典例2023·丽水)哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士,时速可达1000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应。继续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是(  )

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【答案】B

【解析】电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。

【解答】内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收 ,该句话描述的是电磁感应现象故选B。其中AC均为电流的磁效应,D为通电导体在磁场中受到力的作用。故答案为:B

考点三 家庭电路

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典例2021·杭州)以下四幅家庭电路图中,连接正确的是(  )

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【答案】A

【解析】根据家庭电路安全用电的知识分析判断。【解答】在家庭电路中,断路器应该接在火线上;开关应该接在火线和灯泡之间,故A正确,而BCD错误。

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