2023年中考物理二轮复习之电和磁(含答案解析)

2023-03-25 18:05 

2023年中考物理二轮复习之电和磁
一.选择题(共12小题)
1.(2022 历下区模拟)有一种用于计算自行车骑行速度的码表,它的计数装置主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成(如图所示)。车轮旋转时,感应线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息从而产生电流。这种码表的工作原理是(  )
A.电磁感应现象 B.磁极间的作用
C.电流的磁效应 D.磁场对电流的作用
2.(2022 云南模拟)关于图中所示的四幅图的解释,正确的是(  )
A.甲图司南是天然的磁体,由于受地磁场的影响,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的原理具有南北指向性
B.乙图中开关闭合,导体ab向左运动,若同时改变电流方向和磁场方向,导体ab运动方向向右
C.丙图实验现象说明了电动机的工作原理,机械能转化为电能
D.丁图探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,电磁铁b的上端为N极
3.(2022 淮安模拟)如图所示,充电鞋垫利用脚跟起落,驱动磁性转子旋转,给鞋面上的充电电池充电,则其工作原理是(  )
A.磁极间的相互作用
B.电流的磁效应
C.电磁感应现象
D.磁场对通电线圈有力的作用
4.(2022 碑林区校级模拟)比亚迪汽车是国产新能源的标杆,如图为某型号车不仅可以实现自动刷脸识别车主身份、车内拍抖音、全速自适应巡航等众多功能,而且其酷炫的转向灯也尽显奢华,下列判断正确的是(  )
A.汽车制动时的能量收集系统的工作原理与发电机的原理相同
B.左右转向灯之间是串联连接的
C.拍抖音时景物通过摄像头成虚像
D.汽车的电动机利用了电磁感应原理
5.(2022 安徽模拟)如图所示,摇把L正在摇动,图中表示指针可左右来回摆动的电流表,线圈平面正好处于竖直位置,则(  )
A.线圈转动到图示位置时,ab 边和cd边切割磁感应线,产生感应电流
B.线圈转动到水平位置时,线圈中没有感应电流,电流表的指针指在中间0刻度
C.线圈从图示位置转动到水平位置的过程中,ab边与cd边在磁场中受到磁场力的作用
D.线圈从图示位置转动到水平位置的过程中,主要将电能转化为机械能
6.(2022 安徽模拟)如图是一种温度自动报警器的工作原理图,制作水银温度计时,在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,电铃就响起来,发出警报信号,下列说法正确的是(  )
A.湿度计中的水银是绝缘体
B.电铃响时,电磁铁右端是S极
C.增大控制电路的电压,电铃的响度变大
D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
7.(2022 田家庵区校级自主招生)下列叙述中正确的是(  )
①水温升高,密度一定减少
②当热水和冷水充分混合时,热水的温度传给了冷水
③水中的气泡特别明亮是因为发生了全反射
④如果没有了大气层,日出会推后
⑤赤道上可以自由转动的小磁针静止时,N极指向地理的北极
A.③④⑤ B.①③⑤ C.②③④ D.②④⑤
8.(2022 临沂模拟)关于磁场和磁感线,下列说法中错误的是(  )
A.磁场是有方向的,放在磁场中的小磁针N极所指的方向就是磁场方向
B.磁感线只是用来描述磁场的一些假想曲线
C.磁感线在磁体外部不相交,在磁体内部也不相交
D.地理的北极就是地磁场的北极
9.(2022 香洲区校级三模)如图所示是电动充气泵的结构示意图,其工作原理是:电磁铁通入电流,
弹簧片上下振动,通过橡皮碗对气室施加力的作用,达到充气目的。当电流从电磁铁的a端流入时,小磁体被吸引而向下运动,则(  )
A.小磁体向下运动是因为同名磁极相吸引
B.小磁体的下端为S极
C.电磁铁的原理是磁场对通电导体有力的作用
D.a、b间可以接入交流电
10.(2022 九龙坡区模拟)新能源电动汽车大大地方便了公众的绿色出行。新能源电动汽车的核心部件是电动机,如图所示中能说明电动机工作原理的实验装置是(  )
A. B.
C. D.
11.(2022 琼海校级模拟)如图所示,是模拟超市里电动扶梯电路,使用扶梯前先要闭合开关S,R0是一个红外传感器,当人靠近到一定距离时,人体辐射的红外线被
红外传感器R0接收,红外传感器R0阻值减小。下列符合要求的是(  )
A.电路工作时,电磁铁上端为 S 极
B.当人远离传感器时,传感器 R0 阻值减小
C.当人远离传感器时,电磁铁的磁性变弱
D.当人远离传感器时,电动机转速变快
12.(2022 武城县校级模拟)牙齿健康问题,越来越得到重视,电动牙刷已经成了一款比较受欢迎的小家电,如图所示,关于电动牙刷下列说法不正确的是(  )
A.使用电动牙刷的过程中电能主要转化为机械能
B.电动牙刷里的电动机工作原理是电磁感应
C.在给电池充电时电池相当于用电器
D.电动牙刷上的指示灯主要是半导体材料制成
二.填空题(共8小题)
13.(2022 安徽模拟)如图所示,条形磁体放在水平木桌上,闭合开关S,此时通电螺线管的左端为    极。
14.(2022 安徽模拟)指南针是我国四大发明之一,书中记载“:司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,“司南之柢”所指方向是地理南极,则司南之柢是    极。(选填“N”或“S”)
15.(2022 临邑县校级模拟)如图所示,闭合电磁铁开关S,条形磁铁静止在水平桌面上,它所受的摩擦力方向为    ,当滑片向左移动时,静止的条形磁铁所受到的摩擦力将    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.(2022 淮安模拟)如图所示,组装好实验器材,给铝棒(直导线)通电,观察到铝棒运动起来,表明磁场对通电直导线有    ;对调磁极,观察到铝棒运动的方向发生改变,表明    有关。
17.(2022 江西模拟)东汉《论衡》一书中提到“顿牟【móu】掇【duō】芥”,指的是摩擦过的玳瑁【dài mào】(海龟)外壳会带上    而吸引轻小的草屑。南宋民族英雄文天祥,在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”的诗句,这里磁针石的南极指向地理南方,是因为它受到    场的作用。
18.(2022 黄冈模拟)电磁炮是一种新型武器,利用了通电导体在磁场中受力运动的原理。右图是它的原理图,其中B端是螺线管的    极。电磁炮发射过程中将电能转化为    能,电磁炮的工作原理与    (填“扬声器”或“麦克风”)的原理相同。
19.(2022 安徽模拟)小明用图示装置探究“磁场对通电导体的作用”。闭合开关,导体棒受到磁场力的作用向左运动,要改变导体棒的运动方向,请你写出一个办法:   。
20.(2022 涪城区校级模拟)目前电动汽车正在逐渐替代燃油汽车,电动汽车的动力来源是电动机,其原理是    。某电动汽车以60kW的输出功率沿平直路面以72km/h的速度匀速行驶1min,汽车受到的阻力为    N。
三.实验探究题(共3小题)
21.(2022 西安模拟)用如图所示的实验装置探究感应电流产生的条件。
次数 磁场方向 导体AB运动方向 灵敏电流计指针偏转方向
1 向上 向左,斜向左 向左
2 向右,斜向右 向右
3 向下 向左,斜向左 向右
4 向右,斜向右
(1)历史上首先发现“磁能生电”的科学家是    。
(2)实验中,通过观察    来判断电路中是否有感应电流。
(3)表格中记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,分析可以得出: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。
(4)实验中,导体AB相当于电路中的    。
(5)第4次实验中电流表的指针应向    (选填“左”或“右”)偏转。
22.(2022 美兰区一模)如图所示,图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,实验记录如下表。
实验序号 磁场方向 ab中电流方向 ab运动方向
1 向下 无电流 静止不动
2 向下 由a向b 向左运动
3 向上 由a向b 向右运动
4 向下 由b向a 向右运动
(1)比较实验2和3,说明通电导线在磁场中受力方向与    有关。比较实验    ,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
(2)小谦通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是    。
(3)小谦想在甲图的基础上对实验进行改造,来探究产生感应电流的条件及影响感应电流方向的因素。为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图乙中的    。
23.(2022 呼和浩特模拟)在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性强弱的,当滑动变阻器滑片处于某一位置时,观察发现乙吸引大头针数目较多,说明    影响电磁铁磁性强弱。
(2)根据图示的情景可知,电磁铁甲的上端是    极。实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是    。
2023年中考物理二轮复习之电和磁
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.(2022 历下区模拟)有一种用于计算自行车骑行速度的码表,它的计数装置主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成(如图所示)。车轮旋转时,感应线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息从而产生电流。这种码表的工作原理是(  )
A.电磁感应现象 B.磁极间的作用
C.电流的磁效应 D.磁场对电流的作用
【考点】电磁感应现象.
【专题】应用题;电动机、磁生电;应用能力.
【分析】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。
【解答】解:计算自行车骑行速度的码表,主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成。车轮旋转时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,线圈中会产生感应电流,线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息,所以其工作原理是电磁感应现象。
故选:A。
【点评】闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流,该现象称为电磁感应现象;知道电磁感应现象的原理是解题的关键。
2.(2022 云南模拟)关于图中所示的四幅图的解释,正确的是(  )
A.甲图司南是天然的磁体,由于受地磁场的影响,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引的原理具有南北指向性
B.乙图中开关闭合,导体ab向左运动,若同时改变电流方向和磁场方向,导体ab运动方向向右
C.丙图实验现象说明了电动机的工作原理,机械能转化为电能
D.丁图探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,电磁铁b的上端为N极
【考点】发电机的构造和原理;地磁场;安培定则;探究影响电磁铁磁性强弱的实验;磁场对通电导线的作用.
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【分析】(1)地球是一个巨大的磁体,地磁场的北极在地理南极附近、地磁场的南极在地理北极附近;
(2)通电导线在磁场中受力的作用,电动机就是利用该原理制成的;
(3)电磁感应是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线时,电路中会产生感应电流;
(4)电磁铁磁性强弱影响因素:电流大小、线圈匝数多少,根据控制变量法分析解答;根据安培定则,可判断出电磁铁的两端极性。
【解答】解:
A、地磁场的北极在地理南极附近、地磁场的南极在地理北极附近;根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以小磁针静止时,北极指向地理北方,故A正确;
B、图乙中有电源,是演示磁场对电流作用的实验装置,其受力的方向与电流方向、磁场方向有关,若同时改变电流方向和磁场方向,导体ab运动方向不改变,故B错误;
C、图丙中闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,这是电磁感应现象,该过程中机械能转化为电能,是发电机的原理,故C错误;
D、由图可知,两个电磁铁串联在电路中,所以两个电磁铁的电流相等,乙吸引的大头针多,说明乙的磁性强,这说明电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强,该实验装置可以用来探究电磁铁磁性强弱与绕线匝数的关系;用右手握住电磁铁b,四指指向电流的方向,大拇指指向N极,图中电磁铁b的下端为N极,故D错误。
故选:A。
【点评】图中所示的四个实验,是电磁学中典型的四个实验,它们各自的特点不同,代表了不同的含义,在学习中我们应该加以重点区分才行。
3.(2022 淮安模拟)如图所示,充电鞋垫利用脚跟起落,驱动磁性转子旋转,给鞋面上的充电电池充电,则其工作原理是(  )
A.磁极间的相互作用
B.电流的磁效应
C.电磁感应现象
D.磁场对通电线圈有力的作用
【考点】电磁感应现象.
【专题】定性思想;电动机、磁生电;理解能力.
【分析】根据题意,人走路时,会驱动磁性转子旋转,使线圈中产生电流,产生的电流给鞋面上充电电池充电,此过程属于电磁感应现象。
【解答】解:当人走路时,利用脚跟起落驱动磁性转子旋转,线圈中就会产生电流,这是电磁感应现象,与电流的磁效应、磁极间的相互作用、磁场对电流的作用无关,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题属于信息给予的题目,解答的关键是“会驱动磁性转子旋转,使线圈中产生电流”,由此即可做出判定。
4.(2022 碑林区校级模拟)比亚迪汽车是国产新能源的标杆,如图为某型号车不仅可以实现自动刷脸识别车主身份、车内拍抖音、全速自适应巡航等众多功能,而且其酷炫的转向灯也尽显奢华,下列判断正确的是(  )
A.汽车制动时的能量收集系统的工作原理与发电机的原理相同
B.左右转向灯之间是串联连接的
C.拍抖音时景物通过摄像头成虚像
D.汽车的电动机利用了电磁感应原理
【考点】发电机的构造和原理;串、并联电路的概念与辨别;凸透镜成像规律的其他应用;直流电动机的原理.
【专题】透镜及其应用;电流和电路;电动机、磁生电;应用能力.
【分析】(1)汽车制动时的能量收集系统是将机械能转化为电能;
(2)串联电路中各用电器相互影响;并联电路中各用电器互不影响;
(3)凸透镜成像的三种情况之一:u>2f时,凸透镜成倒立缩小的实像,应用于照相机和摄像头;
(4)电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理工作的。
【解答】解:A.汽车制动时的能量收集系统是将机械能转化为电能,与发电机的原理相同,故A正确;
B.左右转向灯,在一个损坏后另一个仍然可以工作,互不影响,所以是并联的,故B错误;
C.拍抖音时,景物通过摄像头成像,摄像头是一个凸透镜,成倒立、缩小的实像,故C错误;
D.电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理工作的,故D错误。
故选:A。
【点评】本题通过比亚迪新能源汽车为例,考查了电动机的工作原理、凸透镜成像、发电机以及电路连接方式,是一道综合性题目。
5.(2022 安徽模拟)如图所示,摇把L正在摇动,图中表示指针可左右来回摆动的电流表,线圈平面正好处于竖直位置,则(  )
A.线圈转动到图示位置时,ab 边和cd边切割磁感应线,产生感应电流
B.线圈转动到水平位置时,线圈中没有感应电流,电流表的指针指在中间0刻度
C.线圈从图示位置转动到水平位置的过程中,ab边与cd边在磁场中受到磁场力的作用
D.线圈从图示位置转动到水平位置的过程中,主要将电能转化为机械能
【考点】发电机的构造和原理.
【专题】应用题;电动机、磁生电;应用能力.
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,在电路中会产生感应电流;
当线圈平面和磁感线垂直时,上下两边与磁场方向平行,不切割磁感线,线圈中无感应电流;
通电线圈在磁场中会受力的作用;
交流发电机原理是电磁感应,将机械能转化为电能。
【解答】解:A、线圈在图示位置时,ab 边和cd边没有做切制磁感应线运动,不会产生感应电流,故A错误;
B、线圈转动到水平位置时,cd边和ab边做切割磁感线运动,线圈中有感应电流,电流表的指针发生偏转,故B错误;
C、通电线圈在磁场中会受力的作用,线圈转动产生感应电流过程中线圈也会受到磁场的作用力,故C正确;
D、线圈从图示位置转动到水平位置的过程中,主要将机械能转化为电能,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查交流发电机的原理,重点是对感应电流条件和感应电流方向的影响因素的认识和了解。
6.(2022 安徽模拟)如图是一种温度自动报警器的工作原理图,制作水银温度计时,在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,电铃就响起来,发出警报信号,下列说法正确的是(  )
A.湿度计中的水银是绝缘体
B.电铃响时,电磁铁右端是S极
C.增大控制电路的电压,电铃的响度变大
D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱
【考点】电磁继电器的组成、原理和应用;安培定则;影响电磁铁磁性强弱的因素.
【专题】磁现象、电生磁;应用能力.
【分析】A、湿度计中的水银是导体;
B、根据安培定则可知,电磁铁的极性;
C、增大控制电路的电压,对右侧工作电路无影响;
D、电铃响且滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中电流变大。其他条件相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
【解答】解:A、湿度计中的水银是导体,故A错误;
B、电铃响时,根据安培定则可知,电磁铁左端是N极,右端是S极,故B正确;
C、增大控制电路的电压,对右侧工作电路无影响,电铃的响度不变,故C错误;
D、电铃响且滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,故D错误。
故选B。
【点评】本题考查安培定则和电磁铁的知识,是一道综合题。
7.(2022 田家庵区校级自主招生)下列叙述中正确的是(  )
①水温升高,密度一定减少
②当热水和冷水充分混合时,热水的温度传给了冷水
③水中的气泡特别明亮是因为发生了全反射
④如果没有了大气层,日出会推后
⑤赤道上可以自由转动的小磁针静止时,N极指向地理的北极
A.③④⑤ B.①③⑤ C.②③④ D.②④⑤
【考点】地磁场;热传递的概念与方式;密度与温度的关系.
【专题】其他综合题;理解能力.
【分析】(1)水温在0℃~4℃之间时,水热缩冷胀;
(2)热传递的过程中,传递的是热量;
(3)光从光密介质射入光疏介质,当入射角等于或大于临界角时要发生全反射;
(4)太阳光从真空进入大气层时,会产生折射现象;
(5)地球本身就是一个大磁体;地磁场与条形磁铁的磁场相似;地磁的北极在地理的南极附近;地磁的南极在地理的北极附近。
【解答】解:①水温在0℃~4℃之间时,水温升高,水的密度增大,故①错误;
②当热水和冷水充分混合时,热水把热量传给了冷水,直到热水和冷水温度相同为止,不是传递的温度,故②错误;
③水中的气泡特别明亮是因为一部分光从水中射入气泡界面时发生了全反射,故③正确;
④由于大气层的存在太阳光会发生折射,我们会看到地平线以下的太阳,则有大气层时,我们会早看到日出,晚看到日落;如果没有这层大气,则会晚看到日出,早看到日落,故④正确;
⑤根据磁极间的相互作用规律可知,小磁针在地面上受到地磁场的作用静止时,小磁针的N极指向地理的北极,故⑤正确。
故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】此题考查了密度与温度的关系、热传递、光的反射与折射、地磁场,涉及的知识点较多,但难度不大,属基础题目。
8.(2022 临沂模拟)关于磁场和磁感线,下列说法中错误的是(  )
A.磁场是有方向的,放在磁场中的小磁针N极所指的方向就是磁场方向
B.磁感线只是用来描述磁场的一些假想曲线
C.磁感线在磁体外部不相交,在磁体内部也不相交
D.地理的北极就是地磁场的北极
【考点】磁感线及其特点;地磁场;磁场的概念.
【专题】磁现象、电生磁;应用能力.
【分析】(1)磁场的方向规定:放在磁场中的小磁针静止时,北极所指的方向,就是该点的磁场方向;
(2)磁感线是不存在的,是为了研究方便假象的一些有方向的曲线;
(3)磁感线是不相交的;
(4)地磁的南极在地理的北极附近。
【解答】解:A.放在磁场中的小磁针静止时,N极所指的方向,就是该点的磁场方向,故A正确;
B.磁感线是不存在的,是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线,故B正确;
C.磁感线在磁体外部不相交,在磁体内部也不相交,故C正确;
D.地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,故D错误。
故选:D。
【点评】此题考查了地磁场、磁场的判断方法、磁感线的理解、磁场方向的理解等知识点,是一道综合题。
9.(2022 香洲区校级三模)如图所示是电动充气泵的结构示意图,其工作原理是:电磁铁通入电流,
弹簧片上下振动,通过橡皮碗对气室施加力的作用,达到充气目的。当电流从电磁铁的a端流入时,小磁体被吸引而向下运动,则(  )
A.小磁体向下运动是因为同名磁极相吸引
B.小磁体的下端为S极
C.电磁铁的原理是磁场对通电导体有力的作用
D.a、b间可以接入交流电
【考点】电磁铁的其他应用;磁场对通电导线的作用;磁极间的相互作用;安培定则.
【专题】磁现象、电生磁;理解能力.
【分析】(1)(2)根据电流的流向判定螺线管上端的极性,根据磁极间的相互作用规律判定弹簧金属片的移动方向;
(3)电流的周围存在磁场;
(4)电磁铁的磁极方向与电流的方向有关,当电磁铁输入方向改变的交流电时,小磁体会受到引力或斥力,弹簧片上下振动。
【解答】解:
AB、当电流从a端流入电磁铁时,根据安培定则可知,电磁铁的上端为S极,小磁体的下端为N极,则异名磁极相互排吸,所以小磁体向下运动,故AB错误;
C、电磁铁的原理是电流的周围存在磁场,故C错误;
D、电磁铁的磁极方向与电流的方向有关,当电磁铁输入方向改变的交流电时,小磁体会受到引力或斥力,弹簧片上下振动,电动充气泵正常工作,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电磁继电器的工作原理和在生活中的应用,属于基础知识。
10.(2022 九龙坡区模拟)新能源电动汽车大大地方便了公众的绿色出行。新能源电动汽车的核心部件是电动机,如图所示中能说明电动机工作原理的实验装置是(  )
A. B.
C. D.
【考点】直流电动机的原理.
【专题】磁现象、电生磁;电动机、磁生电;理解能力.
【分析】(1)A选项是奥斯特实验装置,说明通电导体周围存在磁场;
(2)B选项是电动机工作原理的实验装置,说明通电导线在磁场中受到力的作用;
(3)C选项是电磁感应实验装置,是发电机工作原理的实验装置;
(4)D选项是电磁继电器的工作原理图。
【解答】解:A.图示是奥斯特实验装置,表明电流周围存在磁场,故A不符合题意;
B.图示是通电导体在磁场中受力运动的实验装置,在此装置中电路中消耗的电能转化为导体的机械能,是电动机工作原理的实验装置,故B符合题意;
C.图示是电磁感应实验装置,这是发电机工作原理实验装置,故C不符合题意;
D.图示是电磁继电器的工作原理图,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了电磁学部分常见的几种实验装置,要求准确判断每种装置的实验目的和应用。
11.(2022 琼海校级模拟)如图所示,是模拟超市里电动扶梯电路,使用扶梯前先要闭合开关S,R0是一个红外传感器,当人靠近到一定距离时,人体辐射的红外线被
红外传感器R0接收,红外传感器R0阻值减小。下列符合要求的是(  )
A.电路工作时,电磁铁上端为 S 极
B.当人远离传感器时,传感器 R0 阻值减小
C.当人远离传感器时,电磁铁的磁性变弱
D.当人远离传感器时,电动机转速变快
【考点】电磁继电器的组成、原理和应用;安培定则.
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【分析】(1)知道电流方向,根据安培定则判断电磁铁的磁极;
(2)当扶梯有人靠近时,红外传感器电阻的变化,电磁铁磁性的变化,动触点和哪个静触点接通,哪个工作电路工作,电动机的电压变化,电动机运动快慢的变化。
【解答】解:(1)如图,电流从电磁铁的下端进入,根据安培定则可以判断电磁铁的上端是N极,下端是S极,故A错误;
(2)闭合开关,控制电路中两电阻串联接入电路,当人靠近到一定距离时,人体辐射的红外线被红外传感器R0接收,红外传感器R0阻值减小,电源电压不变,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知电路电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引衔铁,动触头和静触头接通,工作电路的定值电阻短路,只有电动机接在电路中,电动机电压变大,电动机转动速度变快,反之,当人远离传感器时,红外传感器R0阻值增大,电源电压不变,电路电流变小,电磁铁的磁性减弱,弹簧拉起衔铁,动触头和静触头断开,定值电阻和电动机串联在电路中,电动机电压变小,电动机转动速度变慢,故C正确,BD错误。
故选:C。
【点评】对于电磁继电器的习题,一定要明确控制电路和工作电路,工作电路有几个,电磁铁磁性强(或有磁)时,哪个工作电路工作,电磁铁磁性弱(或无磁)时,哪个工作电路工作。
12.(2022 武城县校级模拟)牙齿健康问题,越来越得到重视,电动牙刷已经成了一款比较受欢迎的小家电,如图所示,关于电动牙刷下列说法不正确的是(  )
A.使用电动牙刷的过程中电能主要转化为机械能
B.电动牙刷里的电动机工作原理是电磁感应
C.在给电池充电时电池相当于用电器
D.电动牙刷上的指示灯主要是半导体材料制成
【考点】直流电动机的原理;电源及其能量转化;能量转化和转移;半导体材料的特点与作用.
【专题】其他综合题;理解能力.
【分析】电动牙刷的主要工作部分是电动机,根据电动机的原理及能量转化解答。
【解答】解:AB、电动牙刷的主要工作部分是电动机,电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动,其工作时消耗电能转化为机械能,故A正确,B错误;
C、在给电池充电时电池需要消耗电能,故电池相当于用电器;故C正确;
D、电动牙刷上的指示灯主要是半导体材料制成,故D正确。
故选:B。
【点评】电动机是将电能转化为机械能的机械,它在工作时要消耗电能。
二.填空题(共8小题)
13.(2022 安徽模拟)如图所示,条形磁体放在水平木桌上,闭合开关S,此时通电螺线管的左端为  N 极。
【考点】安培定则.
【专题】磁现象、电生磁;应用能力.
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极。
【解答】解:根据安培定则,闭合开关S,此时通电螺线管的左端为N极。
故答案为:N。
【点评】会根据安培定则判断通电螺线管的磁极。
14.(2022 安徽模拟)指南针是我国四大发明之一,书中记载“:司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,“司南之柢”所指方向是地理南极,则司南之柢是  S 极。(选填“N”或“S”)
【考点】地磁场.
【专题】磁现象、电生磁;理解能力.
【分析】地磁N极在地理南极附近,地磁S极在地理北极附近。
【解答】解:,“司南之柢”所指方向是地理南极,地磁N极在地理南极附近,因此司南之柢是S极。
故答案为:S。
【点评】此题考查了地磁场,属基础题目。
15.(2022 临邑县校级模拟)如图所示,闭合电磁铁开关S,条形磁铁静止在水平桌面上,它所受的摩擦力方向为  向右 ,当滑片向左移动时,静止的条形磁铁所受到的摩擦力将  变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【考点】磁极间的相互作用;安培定则.
【专题】磁现象、电生磁;应用能力.
【分析】(1)根据安培定则判断条形磁体的磁极;磁极间的相互作用规律是:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
(2)摩擦力的方向与物体运动趋势和相对运动的方向相反;物体静止时,物体受力平衡,摩擦力大小与排斥力相等。
【解答】解:根据安培定则可知,通电螺线管的左端为S极,而条形磁体的右端为S极,根据同名磁极相排斥的特点,条形磁体会向左运动,故摩擦力的方向向右;当滑片向左移动时,通电螺线管的磁性变强,静止的条形磁铁受到的排斥力变大,因为条形磁体静止,它受力平衡,摩擦力等于排斥力,故摩擦力变大。
故答案为:向右;变大。
【点评】本题考查了安培定则、磁极间相互作用和摩擦力的有关知识,属于基础题。
16.(2022 淮安模拟)如图所示,组装好实验器材,给铝棒(直导线)通电,观察到铝棒运动起来,表明磁场对通电直导线有  力的作用 ;对调磁极,观察到铝棒运动的方向发生改变,表明  力的方向与磁场方向 有关。
【考点】磁场对通电导线的作用.
【专题】电动机、磁生电;科学探究能力.
【分析】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
【解答】解:接通电源,观察到铝棒运动起来,说明磁场对通电直导线有力的作用;
若只将磁体的两极对调,改变磁场方向,接通电源,导体受力的方向改变,会观察到铝棒运动的方向发生改变,这说明力的方向与磁场方向有关。
故答案为:力的作用;力的方向与磁场方向。
【点评】通电导体在磁场中受力的方向与两个因素:导体中电流方向;磁场方向有关,要改变其受力方向只能改变其中的一个,两个因素不能同时改变。
17.(2022 江西模拟)东汉《论衡》一书中提到“顿牟【móu】掇【duō】芥”,指的是摩擦过的玳瑁【dài mào】(海龟)外壳会带上  电荷 而吸引轻小的草屑。南宋民族英雄文天祥,在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”的诗句,这里磁针石的南极指向地理南方,是因为它受到  地磁 场的作用。
【考点】地磁场;物体带电现象.
【专题】电流和电路;磁现象、电生磁;应用能力.
【分析】(1)带电体的性质:带电体能够吸引轻小物体;
(2)地球是一个大磁体,周围存在着磁场,对放入其中的磁体产生磁力的作用。
【解答】解:摩擦过的玳瑁(海龟)外壳因摩擦起电而带上电荷,所以吸引轻小的草屑;
因地球周围有地磁场,放入其中的磁针石会受到地磁场的作用。
故答案为:电荷;地磁。
【点评】本题考查的是带电体的基本性质和地磁场,属于基础题。
18.(2022 黄冈模拟)电磁炮是一种新型武器,利用了通电导体在磁场中受力运动的原理。右图是它的原理图,其中B端是螺线管的  S 极。电磁炮发射过程中将电能转化为  机械 能,电磁炮的工作原理与  扬声器 (填“扬声器”或“麦克风”)的原理相同。
【考点】磁场对通电导线的作用;安培定则.
【专题】磁现象、电生磁;电动机、磁生电;应用能力.
【分析】根据安培定则判定螺线管的极性;通电导体在磁场中受到磁场力的作用而加速运动,扬声器也是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理而工作的。
【解答】解:由图可知,电流从螺线管的左端流入,根据安培定则可知,B端是螺线管的S极;电磁炮的原理是:位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,电磁炮发射过程中将电能转化为机械能,它与生活中扬声器的原理是相同的,
故答案为:S;机械;扬声器。
【点评】此题考查了电磁炮的工作原理、安培定则的应用,属于基础题。
19.(2022 安徽模拟)小明用图示装置探究“磁场对通电导体的作用”。闭合开关,导体棒受到磁场力的作用向左运动,要改变导体棒的运动方向,请你写出一个办法: 将磁体的N、S极对调(或将电源正负极对调) 。
【考点】磁场对通电导线的作用.
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【分析】通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。
【解答】解:因为通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关,所以改变电流的方向即将电源正负极对调,改变磁场的方向,即将磁体的N、S极对调,都可以改变导体棒的运动方向。
故答案为:将磁体的N、S极对调(或将电源正负极对调)。
【点评】本题考查通电导体在磁场受力方向的影响因素以及通电导体在磁场受力运动的应用,难度不大。
20.(2022 涪城区校级模拟)目前电动汽车正在逐渐替代燃油汽车,电动汽车的动力来源是电动机,其原理是  通电导体在磁场中受力的作用 。某电动汽车以60kW的输出功率沿平直路面以72km/h的速度匀速行驶1min,汽车受到的阻力为  3×103 N。
【考点】直流电动机的原理;功率的计算及公式的应用.
【专题】应用题;电能和电功率;应用能力.
【分析】(1)电动机是根据通电导体在磁场中受到力的作用原理制成的;
(2)根据P===Fv计算出拉力的大小,然后根据匀速行驶F=f,求出阻力的大小。
【解答】解:(1)电动机的原理是:通电导体在磁场中受到力的作用;
(2)v=72km/h=20m/s,
由P===Fv知,
汽车的牵引力为:F===3×103N;
因为汽车匀速直线运动,所以汽车受到的阻力f=F=3×103N。
故答案为:(1)通电导体在磁场中受力的作用;(2)3×103。
【点评】此题考查电动机的工作原理和功率公式及其应用,难度不大,属于基础题目。
三.实验探究题(共3小题)
21.(2022 西安模拟)用如图所示的实验装置探究感应电流产生的条件。
次数 磁场方向 导体AB运动方向 灵敏电流计指针偏转方向
1 向上 向左,斜向左 向左
2 向右,斜向右 向右
3 向下 向左,斜向左 向右
4 向右,斜向右
(1)历史上首先发现“磁能生电”的科学家是  法拉第 。
(2)实验中,通过观察  电流表的指针是否会发生偏转 来判断电路中是否有感应电流。
(3)表格中记录的是某小组同学观察到的部分实验现象,分析可以得出:闭合电路的一部分导体在磁场中做  切割磁感线 运动时,导体中就会产生感应电流。
(4)实验中,导体AB相当于电路中的  电源 。
(5)第4次实验中电流表的指针应向  左 (选填“左”或“右”)偏转。
【考点】探究电磁感应现象的实验.
【专题】实验题;电动机、磁生电;实验基本能力.
【分析】(1)法拉第发现了电磁感应现象,根据电磁感应现象制成发电机;
(2)若有电流通过,电流表的指针会发生偏转;
(3)产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流的过程中,机械能转化为了电能;
(4)(5)根据表格分析感应电流的方向是在什么方向的变化下而变化的,若导体运动方向不变时,只改变磁场方向时,感应电流方向也在变化;若导体运动方向和磁场方向同时改变时,感应电流方向不变化。
【解答】解:(1)“磁能生电”的现象是法拉第发现的,人们根据电磁感应现象发明了发电机;
(2)若有电流通过,电流表的指针会发生偏转,实验中,通过观察电流表的指针是否会发生偏转来判断电路中是否有感应电流;
(3)得出实验的结论是:闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动,导体中有感应电流产生;
(4)(5)这个实验电路中,导体AB相当于电路中的电源;分析序号3、4实验,导体ab的运动方向相同,磁体摆放方向(磁场方向)相同,导体AB运动方向改变,灵敏电流计指针偏转会向左。
故答案为:(1)法拉第;(2)电流表的指针是否会发生偏转;(3)切割磁感线;(4)电源;(5)左。
【点评】本题考查探究电磁感应现象的实验,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
22.(2022 美兰区一模)如图所示,图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图,实验记录如下表。
实验序号 磁场方向 ab中电流方向 ab运动方向
1 向下 无电流 静止不动
2 向下 由a向b 向左运动
3 向上 由a向b 向右运动
4 向下 由b向a 向右运动
(1)比较实验2和3,说明通电导线在磁场中受力方向与  磁场方向 有关。比较实验  2和4 ,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。
(2)小谦通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是  转换法 。
(3)小谦想在甲图的基础上对实验进行改造,来探究产生感应电流的条件及影响感应电流方向的因素。为了观察到明显的实验现象,他要把图甲中的电源换成图乙中的  灵敏电流计 。
【考点】磁场对通电导线的作用.
【专题】电动机、磁生电;科学探究能力.
【分析】(1)通电导体在磁场中受力,受力方向与磁场方向、电流方向两个因素有关,只改变其中一个因素,可以改变运动方向,同时改变两个因素,运动方向不会改变;
(2)导线在磁场中受力方向是通过观察导线运动方向,用到了转换法。
(3)将灵敏电流计和普通的电流表比较,确定它的优点即可。
【解答】解:(1)实验2和3中,电流方向相同,磁场方向不同,导体运动的方向不同,说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关;
探究通电导线在磁场中的受力方向与电流方向的关系时,必须控制磁场方向相同而改变电流方向,故选2和4;
(2)实验中通过观察导线运动方向,来判断导线在磁场中受力方向,用到的科学方法是转换法;
(3)探究影响感应电流方向的因素,为了观察到明显的实验现象,需要用灵敏电流计代替电源来显示产生感应电流的方向。
故答案为:(1)磁场方向;2和4;(2)转换法;(3)灵敏电流计。
【点评】本题考查了通电导体在磁场中受力方向影响的因素、产生感应电流的器材等知识,注意结合控制变量法分析和转换法的应用。
23.(2022 呼和浩特模拟)在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性强弱的,当滑动变阻器滑片处于某一位置时,观察发现乙吸引大头针数目较多,说明  线圈匝数的多少 影响电磁铁磁性强弱。
(2)根据图示的情景可知,电磁铁甲的上端是  S 极。实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,其原因是  同名磁极相互排斥 。
【考点】探究影响电磁铁磁性强弱的实验.
【专题】磁现象、电生磁;科学探究能力.
【分析】(1)电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强;
(2)利用安培定则判断电磁铁的极性;同名磁极排斥,异名磁极吸引。
【解答】解:(1)由图可知,甲乙串联,乙的匝数比甲的多,当滑动变阻器滑片处于某一位置时,观察发现乙吸引大头针数目较多,说明电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(2)由图可知,甲的线圈上的电流从上端流入,下端流出,根据安培定则可知:甲的上端为 S,下端为 N;
电磁铁吸引大头针后,大头针被磁化,同一端的磁性相同,同名磁极相互排斥,所以下端分散。
故答案为:(1)线圈匝数的多少;(2)S;同名磁极相互排斥。
【点评】在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验时采用控制变量法,即在研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时,要保证线圈匝数等其他条件不变,只通过移动变阻器的滑片来改变线圈中的电流大小。在研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,要保证电流的大小、两个螺线管外形等因素相同,通过更换线圈匝数不同的螺线管来分析比较。
考点卡片
1.密度与温度的关系
【知识点的认识】
(1)在大气压一定的情况下,一般来说物质的密度是随着温度升高而变小,但是水的密度上升到4摄氏度时密度最大而后随着温度上升而减小。水还随着温度的降低变成固态冰时密度反而会减小,所以水是个特殊的例子。
(2)温度与密度的关系:温度能够改变物质的密度。在我们常见的物质中,气体的热胀冷缩最为显著,它的密度受温度的影响也最大;一般固体、液体的热胀冷缩不像气体那样显著,因而密度受温度的影响比较小。
【命题方向】
密度在高温下会怎样变化,密度与温度在生活中的应用,水在各温度下密度的变化等都是中考的命题方向。
例1:如图所示,点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高,体积膨胀,空气的密度变 小 ,所以热空气 上升 (填“上升”或“下降”)形成气流,气流流过扇叶时,带动扇叶转起来。
分析:(1)密度大小的影响因素:物质的种类、温度、气压、状态。
(2)一般情况下,物质不同,密度不同。
(3)在相同条件下,温度越高,体积变大,密度变小(0﹣﹣4℃的水除外)。
(4)在相同条件下,针对气体来讲,气压越高,体积越小,密度越大。
(5)在相同条件下,固态的密度>液态的密度>气态的密度(水除外)
解:点燃蜡烛上方的空气,吸收热量,温度升高,体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成对流,吹动扇叶转动。
故答案为:小;上升。
点评:(1)气体的密度受压强的影响比较大。(2)液体和固体物质的影响因素主要是物质的种类。
例2:某同学利用一定量的水,研究水的体积和温度的关系,并根据实验数据作出V﹣t图象,如图所示。请根据此图象回答以下问题:
(1)图象中AB段反映的物理现象是 在0﹣4℃内,水的体积随温度的升高而减小 ,
(2)BC段反映的物理现象是 4℃以上,水的体积随温度的升高而增大 ;
(3)在北方寒冷的冬天,湖面上结了厚厚一层冰,而鱼却能在湖底自由地生活。请你估计一下,湖底的温度约为 4 ℃。
分析:运用图象法解答问题的一般步骤是:
(1)明确图象中横纵坐标表示的物理量分别是什么;
(2)注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;
(3)明确图象所表示的物理意义;
(4)根据图象对题目提出的问题作出判断,得到结论。
解:(1)图象的横轴是温度,纵轴是体积,所以该图象是体积随温度变化的图象。
从点A到点B,温度从0℃﹣4℃,逐渐升高,而水的体积在减小。
所以AB段反映的物理现象是:在0﹣4℃内,水的体积随温度的升高而减小。
(2)从点B到点C,温度从4℃开始逐渐升高,同时体积也在增大。
所以BC段反映的物理现象是:4℃以上时,水的体积随温度的升高而增大。
(3)从图来看,水温在4℃时体积最小,由于物体的质量与温度无关,那么由ρ=m/v可知:此时水的密度最大。密度大的水会向下沉,所以湖底的水温是4℃。
故答案为:(1)在0﹣4℃时,水的体积随温度的升高而减小。
(2)4℃以上时,水的体积随温度的升高而增大。
(3)4。
点评:温度能够改变物质的密度,本题中的图象虽然反映的是体积随温度变化情况,其实反映的是密度随温度变化情况。
事实表明,4℃的水的密度最大。温度高于4℃时,随着温度的升高,水的密度越来越小;温度低于4℃时,随着温度的降低,水的密度也越来越小。水凝固成冰时体积变大,密度变小。人们把水的这个特性叫做水的反常膨胀。
【解题方法点拨】
气体有热胀冷缩的性质:温度高的气体密度小,易上升;温度低的气体密度大,易下降。
2.半导体材料的特点与作用
【知识点的认识】
(1)根据导电性的不同,材料可分为导体,半导体,绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体,如:人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等;不容易导电的物体叫绝缘体,如:玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等;导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体,如:硅、锗等。常见半导体有:锗、硅、砷化镓等,即硅属于半导体材料。
(2)半导体的特性:
①在纯净的半导体中适当地掺入一定种类的极微量的杂质,半导体的导电性能就会成百万倍的增加﹣﹣这是半导体最显著、最突出的特性。例如,晶体管就是利用这种特性制成的。
②当环境温度升高一些时,半导体的导电能力就显著地增加;当环境温度下降一些时,半导体的导电能力就显著地下降。这种特性称为“热敏”,热敏电阻就是利用半导体的这种特性制成的。
③当有光线照射在某些半导体时,这些半导体就像导体一样,导电能力很强;当没有光线照射时,这些半导体就像绝缘体一样不导电,这种特性称为“光敏”。例如,用作自动化控制用的“光电二极管”、“光电三极管”和光敏电阻等,就是利用半导体的光敏特性制成的。
(3)半导体最基本的是二极管和MOS管,原理都是基于N型和P型半导体构成的PN结。二极管是单向导电器件,可以实现整流控制等。MOS管是栅控器件,是目前集成电路中最基本的单元。
(4)半导体是微电子产业的基础。控制是它的核心。在半导体中掺入少量的其他元素,它的导电性能会得到很大改善,从而可以把它们制成:
①光敏电阻:有无光照电阻值差异很大。
②热敏电阻:温度略有变化,电阻值变化很明显。
③压敏电阻:电压变化,电阻值明显变化。
(5)二极管:具有单向导电性。三极管:具有将电信号放大的作用。半导体元件的应用十分广泛,已成为电子计算机和其他电子仪器的重要元件。
【命题方向】
一是根据导电性来判断材料;二是按半导体的特点:例如半导体分为:二极管、三极管、集成电路。其中半导体可以根据各自特点做出许多电阻,例如热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻等等。二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性等来出题。
例1:LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管。二极管由下列哪种材料制成(  )
A.陶瓷材料 B.金属材料 C.半导体材料 D.超导材料
分析:二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性。二极管是由P型半导体和N型半导体组成的,这两种半导体相互接触时,其交接区域称为PN结,PN结具有单向导电性。
解:A、陶瓷是绝缘体,
B、金属是导体,
C、半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,
D、超导现象是导体的电阻为变零时的现象。
故选 C。
点评:本题综合考查了导体、绝缘体、半导体和超导体,它们都有很重要的用途。
例2:如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温,这利用了半导体(  )
A.良好的导电特性
B.良好的绝缘特性
C.电阻随温度变化而变化的特性
D.电阻随光照变化而变化的特性
分析:半导体的阻值会随着光照或温度的变化而发生变化,电子体温计是利用了后者。
解:半导体的阻值随着温度的变化而发生变化,根据欧姆定律,流过感温头的电流也随之发生变化,以此来反映人的体温。
故选C。
点评:因为半导体的阻值随着光照或温度的变化而发生变化,故在电子产品中应用非常广泛,应注意了解其应用。
【解题方法点拨】
半导体材料在生活中的应用,要记住。
3.凸透镜成像规律的其他应用
【知识点的认识】
物距(u) 像距(v) 正倒 大小 虚实 应用 特点 物,像的位置关系
u>2f 2f>v>f 倒立 缩小 实像 照相机、摄像机 ﹣ 物像异侧
u=2f v=2f 倒立 等大 实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧
2f>u>f v>2f 倒立 放大 实像 幻灯机、电影、投影仪 ﹣ 物像异侧
u=f ﹣ ﹣ ﹣ 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 ﹣
f>u v>u 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧 虚像在物体之后 物像同侧
【命题方向】
利用凸透镜成像的规律解题.
例1:如图,这是一款人脸识别门镜一体机,通过摄像镜头捕捉人脸信息,并将所拍图象与系统数据库中预先录入的人脸照片模板进行对比.下面对该装置说法错误的是(  )
A.该摄像镜头相当于凸透镜
B.这种镜头可用来矫正近视眼
C.这种镜头对光线具有会聚作用
D.若镜头的焦距为10cm,为了能成清晰的像,人脸到镜头的距离应大于20cm
分析:摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的,当U>2f时,凸透镜才成倒立、缩小的实像.
解:(1)摄像机的镜头是一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用,利用了当U>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成.凸透镜的焦距是10cm,当人脸和摄像头的距离大于二倍焦距,也就是大于20cm时,能成倒立、缩小的实像,故选项ACD正确.
(2)矫正近视眼的镜片是凹透镜,不是凸透镜,故B错误.
故选B.
点评:本题考查了凸透镜的成像特点和应用,要掌握凸透镜成像的规律,搞清每种情况下的应用.在学习过程中要善于总结、寻找规律,学着将所学知识与生活实际联系起来.
【解题方法点拨】
识记凸透镜成像的规律,灵活解题.
4.磁极间的相互作用
【知识点的认识】
磁极间的相互作用规律:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
【命题方向】
利用磁极间的相互作用规律解题,常结合力、磁场等知识点进行命题。
【解题方法点拨】
(1)实验过程的理解:用细线悬挂一个条形磁铁,并使其保持静止,用另一个条形磁铁的N极与被悬挂条形磁铁的N极靠近,发现悬挂的条形磁铁逐渐远离手中的条形磁铁,用手中的条形磁铁的S极靠近悬挂的条形磁铁的S极,也会发现同样的现象,这说明同名磁极相互排斥;将手中的条形磁铁的N极与悬挂着的磁铁的S极相互靠近,发现悬挂的条形磁铁慢慢靠近手中的条形磁铁,将手中的条形磁铁的S极与悬挂着的磁铁的N极相互靠近,也会发现同样的现象,这说明异名磁极相互吸引。
(2)生活现象积累:电冰箱门上装有磁性密封条是利用了磁极间的作用规律原理;
磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用规律原理。
5.磁场的概念
【知识点的认识】
(1)定义:磁体周围存在的特殊物质叫磁场.磁场看不见,摸不着,我们通过它的基本性质来认识.
将一个条形磁体靠近静止的小磁针,发现小磁针开始转动,两极不再指南北,这说明磁体通过磁场对小磁针产生了磁力的作用,由此证明磁场是存在的,尽管磁场看不见,摸不到,但是客观存在的.
(2)性质:磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用.
下图是利用小磁针和铁屑体现的条形磁体周围磁场分布情况.
(3)方向:磁场中能够自由转动的小磁针静止时北极的指向规定为磁场方向.
磁场中某一点的磁场方向与这一点放置的小磁针自由静止时北极的受力方向相同,与小磁针南极的受力方向相反.
【命题方向】
磁场这一知识点是较抽象的内容,主要是概念的理解判断,常以选择题出现,判断其理解是否正确.
【解题方法点拨】
(1)磁场是一种特殊的物质,它看不见,摸不着,是真实的客观存在.
(2)磁体间的相互作用是通过磁场这种物质来实现的.
(3)磁感线是描述磁场的方法,磁感线能看到,但不是真实存在.
6.磁感线及其特点
【知识点的认识】
(1)用带箭头的曲线来形象、方便地描述磁场,这叫磁感线.
为了便于研究磁场,我们引入了磁感线的概念,磁感线是假想的分布在磁体周围的曲线,这种研究方法叫建立理想模型法.
(2)磁感线的疏密表示磁性强弱;箭头方向表示磁场方向.
(3)在磁体外部,磁感线从N极出发,到S极进入;在磁体内部是从S到N.磁感线没有交叉的.
【命题方向】
(1)磁感线和磁场的概念辨析,常出判断类的选择题.
(2)画图或判断画图的正确性.
【解题方法点拨】
知道所用的物理学方法:模型法:通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法.模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型,间接地研究客体原形的性质和规律.
通俗的说既是通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造,事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等)将物理问题实际化.
记住几种磁感线画法:
7.地磁场
【知识点的认识】
(1)地球是一个大磁体,地球周围存在的磁场叫地磁场.
(2)地磁场的南北极与地理南北极相反,且不重合.即:地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近.如图:
【命题方向】
这一知识点是了解性内容,理解清楚地磁和地理南北极关系,地磁和地理南北极的关系常作为命题热点.
【解题方法点拨】
(1)鸽子等动物是利用地磁场进行导航的.
(2)历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的沈括,他提出磁偏角的概念.
8.安培定则
【知识点的认识】
安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。初中教材中表述:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
【命题方向】
有关右手螺旋定则常从三个方面进行考查:小磁针的指向、螺线管中电流的方向、磁感线方向。例如:已知小磁针的指向判断通电螺线管的电流方向。通电螺线管的电流方向。
【解题方法点拨】
其解题思想即为右手螺旋定则的基本内容:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。用好、用活、用准右手螺旋定则,就能解决电磁学中的许多实际问题。
9.影响电磁铁磁性强弱的因素
【知识点的认识】
电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关;与铁芯有无有关;与线圈中电流大小有关.
【命题方向】
从实验中去考查影响电磁铁磁性强弱的因素尤其考查在实验中的物理学方法:转换法、控制变量法.
【解题方法点拨】
在实验时采用控制变量法,即在研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时,要保证线圈匝数等其他条件不变,只通过移动变阻器的滑片来改变线圈中的电流大小.在研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,要保证电流的大小、两个螺线管外形等因素相同,通过更换线圈匝数不同的螺线管来分析比较.
10.探究影响电磁铁磁性强弱的实验
【知识点的认识】
(1)电磁铁磁性强弱的影响因素:线圈匝数多少、电流大小。
当电流大小一定时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强;当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,磁性越强。
(2)实验中用到的方法:
①转换法:电磁铁的磁性无法直接观察,通过它吸引大头针的多少来判断,这里用到的是转换法;
②控制变量法:电磁铁的磁性和多个因素有关,在探究中要采用控制变量法。
【命题方向】
一般以实验的形式出现,探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验就是中考命题的热点。
【解题方法点拨】
(1)考查实验结论的描述。注意控制变量的思想,即“当…一定时”。
正确的描述方法是:
①当电流大小一定时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强;
②当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,磁性越强。
(2)考查磁性强弱的体现方法。即转换法。
通过吸引大头针的多少。这里要注意题中给出的是大头针、回形针、曲别针、还是铁屑,不要千篇一律地写大头针。
(3)考查设计实验的思想。
例如下图:比较甲乙是探究电磁铁磁性有无与通断电流的关系;比较乙丙是探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系;比较丁的两个铁钉是探究电磁铁磁性强弱与与线圈匝数的关系。
(4)转换法:物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。所谓“转换法”,主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。
(5)控制变量法:物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。
11.电磁继电器的组成、原理和应用
【知识点的认识】
(1)电磁继电器的构成:由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成.其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成.低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成.
(2)工作原理和特性:电磁继电器一般由 电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的,其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成.电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制.只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合.当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放.这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的.对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”.
【命题方向】
防讯报警器水位报警器、温度自动报警器、电铃制造等这些电磁继电器的工作原理,一般以选择题、简答题的形式出现.例如:防讯报警器:K是接触开关,B是一个漏斗形的竹片圆筒,里面有个浮子A,水位上涨超过警戒线时,浮子A上升,使控制电路接通,电磁铁吸下衔铁,于是报警器指示灯电路接通,灯亮报警.
【解题方法点拨】
关键是理解工作原理:用电磁继电器控制电路的好处:用低电压控制高电压;远距离控制;自动控制.
12.电磁铁的其他应用
【知识点的认识】
电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用.电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一个应用,与生活联系紧密,如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等.电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型.如果按照用途来划分电磁铁,主要可分成以下五种:(1)牵引电磁铁﹣﹣主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门,以执行自动控制任务.(2)起重电磁铁﹣﹣用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料.(3)制动电磁铁﹣﹣主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的.(4)自动电器的电磁系统﹣﹣如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等.(5)其他用途的电磁铁﹣﹣如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等.
【命题方向】
这些电磁铁的应用原理是考查的知识点.
【解题方法点拨】
要知道电磁铁的特点解题:通电产生电磁的一种装置.在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组,这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性,它也叫做电磁铁,我们通常把它制成条形或蹄形状,以使铁芯更加容易磁化.另外,为了使电磁铁断电立即消磁,我们往往采用消磁较快的软铁或硅钢材料来制做.这样的电磁铁在通电时有磁性,断电后磁就随之消失.
13.磁场对通电导线的作用
【知识点的认识】
(1)磁场对通电导线有力的作用.(2)其作用方向与电流的方向、磁场的方向有关.
【命题方向】
在初中段主要考查:电动机为什么会转动、原理是什么?
【解题方法点拨】
解题是要知道电动机的工作原理.
14.直流电动机的原理
【知识点的认识】
工作原理都是建立在电磁感应和电磁力这个基础上.
直流电动机工作原理:导体受力的方向用左手定则确定.这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩,这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动.如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩),电枢就能按逆时针方向旋转起来.
简单的说,电机里边固定有环状永磁体,电流通过转子上的线圈产生洛伦磁力,当转子上的线圈与磁场平行时,再继续转受到的磁场方向将改变,因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触,从而线圈上的电流方向也改变,产生的洛伦磁力方向不变,所以电机能保持一个方向转动.
【命题方向】
利用直流电动机的原理来分析直流电动机的工作过程是命题方向.
【解题方法点拨】
要理解:电流产生磁场原理的变形(电流产生磁场),一个通电线圈相当于一个具有NS极的磁体.形成电磁力.
15.电磁感应现象
【知识点的认识】
(1)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运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。
(2)历史意义:英国科学家法拉第首先发现的电磁感应现象,这一发现进一步揭示了电与磁之间的联系,证明了磁可以生电。
(3)实验装置图:
(4)感应电流方向的影响因素:磁场方向、运动方向。
如图,电流表指针偏转方向不同显示电流方向的不同。
甲乙对比可以说明电流方向与磁场方向有关;甲丙对比可以说明电流方向与运动方向有关。
(5)感应电流大小的影响因素:磁场强弱、运动快慢、线圈匝数。
【命题方向】
(1)电磁感应现象探究实验(尤其产生感应电流的条件)
(2)电磁感应现象﹣﹣﹣﹣﹣法拉第英国物理学家、化学家,发明家即发电机和电动机的发明者。
【解题方法点拨】
(1)电磁感应现象实验和磁场对通电导线的作用实验对比:
被研究对象都是磁场中的导体:电磁感应现象的前提条件是运动,结果是产生电流;磁场对电流的作用的前提是电流,结果是产生运动。
即因动而电的是电磁感应现象,因电而动的是磁场对电流的作用。
这样记忆:
(2)一些常见器材的原理归类对比记忆:
①电热器利用电流的热效应原理,如电饭锅、电炒锅、电烙铁、电水壶、电暖气、电熨斗;
②电动机利用通电导体在磁场中受力原理,如电风扇、排烟罩、洗衣机、剃须刀,扬声器也是这个原理;
③发电机和动圈式话筒用电磁感应现象原理;
④电磁铁利用电流的磁效应原理,如电铃、电磁起重机、电磁继电器、空气开关。。
16.探究电磁感应现象的实验
【知识点的认识】(一)用实验方法研究产生感应电流的条件:1.磁场不动;导体向上、向下运动;导体向左或向右运动。2.导体不动,磁场动,会不会在电路中产生电流。如图所示:
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,这种现象叫电磁感应现象。当电路通电时,由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。
【命题方向】
考查点:(1)探究电磁感应现象的实验(2)电磁感应现象的应用:利用电磁感应现象可以制成发电机,实现机械能转化为电能。
【解题方法点拨】
注意实验中的控制变量法,掌握电磁感应现象,了解电磁感应现象中能量的转化,总结并掌握产生感应电流的条件。
17.发电机的构造和原理
【知识点的认识】
(1)发电机的工作原理:电磁感应现象.
(2)发电机的构造:主要有线圈、磁极、铜环和电刷四个基本组成部分.概括地讲是由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成.
实际的大型发电机多采用线圈不动,磁极旋转的方式来发电,叫旋转磁极式发电机.有的发电机利用电磁铁来代替永磁体.
(3)交流发电机工作过程:如图所示,磁场方向水平向右,abcd是线圈,上面的铜环与b直接相连,下面的铜环与a直接相连.
线圈ab段向纸面里运动时产生电流方向向下,此时cd段向纸面外运动产生电流方向向上;当线圈所在平面运动到与磁感线方向垂直时,由于线圈不切割磁感线,不产生电流;当ab线向纸面外运动时产生向上的电流,此时cd段向纸面里运动产生向下的电流.所以流过电流表的电流方向是变化的,每当线圈所在平面与磁感线垂直时电流表指到零.
【命题方向】
发电机的制造原理、工作原理是命题的知识点.
【解题方法点拨】
(1)发电机与电动机相对比,电动机是因电而动,工作配置中要有电源,消耗电能获得机械能;发电机则是因动而电,工作配置中没有电源,发电机本身就是电源,消耗机械能获得电能.
(2)无论是直流发电机还是交流发电机,线圈产生的都是交流电,交流发电机输出的是交流电,直流发电机是在换向器的作用下输出的是直流电.
18.功率的计算及公式的应用
【知识点的认识】
(1)功率:在物理学中,功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。
(2)功率的公式:P=(其中P表示功率,W表示功,t表示时间)
(3)计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做功的功率可表示为Fv.(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)
a.推导:由P=,联立W=Fs,得P===Fv。
由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。
b.应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力。
【命题方向】
第一类常考题:
某九年级同学家住5楼。一天,他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中,下列估算不合理的是(  )
A.他提鸡蛋的力做的功约为200J
B.他提鸡蛋的力做功的功率约为3W
C.他爬楼做的功约为6×103J
D.他爬楼做功的功率约为1×103W
分析:估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度,根据W=Fs可算出做功的多少。然后再根据P=计算功率。
解:(1)根据书本中“手托两只鸡蛋的力大约为1N”,可知提30个鸡蛋的力大约为F=15N;住宅楼的楼层高大约3米,家住5楼,此同学实际爬楼高度h=3m×4=12m;故提鸡蛋的力大约做功W=Fs=15N×12m=180J。
W1=Gs=500N×12m=6×103J,
他爬楼做的功W总=W+W1=180J+6×103J=6.18×103J,
故A、C比较符合实际;
(2)从1楼到5楼大约1min,则他提鸡蛋的力做功的功率P===3W;故B符合实际;
爬楼做功的功率P1===1.03×102W,故D不符合实际。
故选D。
点评:所谓估算,不是猜,而是依据生活经验或常识,对相关物理量进行估计,必要时还需根据相关公式计算得出结果;需注意:实际爬楼的层数等于楼层数减一。
第二类常考题:
工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升,所用拉力为250N,5s内重物上升4m。此过程中,有用功为  960 J,拉力做功的功率为  200 W。
分析:解决此题是利用功的公式W=Fs求解有用功和拉力所做的功,利用功率的公式P=求解功率。
解:重物上升时克服重力所做的功为有用功,W′=Fs=Gh=240×4=960J;
拉力所做的功为总功,W=250×4=1000J,利用功率的公式P===200W;
故答案为:960,200。
点评:解决此类型题目要区分有用功和总功,会利用功率公式求解功率。
【解题方法点拨】
(1)要明确是哪个力对哪个物体做功,或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式中的F是作用在物体上的力,公式中的‘是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”,即注意F和s的同体性和同向性,否则在计算功时容易出错。
(3)W=Fs中的F是使物体沿着F方向移动、距离过程中(同时性),始终作用在物体上的力,其大小和方向是不变的。
(4)W=Fs的变形公式F=,s=可求力和物体在力的作用下移动的距离 【知识点的认识】
(1)功率:在物理学中,功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。
(2)功率的公式:P=(其中P表示功率,W表示功,t表示时间)
(3)计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做的功的功率可表示为Fv.(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)
a.推导:由P=,联立W=Fs,得P===Fv。
由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。
b.应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力。
【命题方向】
第一类常考题:
甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图象如图所示,则从图象可以判断(  )
A.甲比乙做功多 B.甲比乙做功少 C.甲比乙做功快 D.甲比乙做功慢
分析:根据图象应用功率公式分析答题。
解:机械做功与时间有关,不知道机械做功的时间关系无法比较做功多少,故AB错误;
由图象可知,在相等时间内,甲比乙做功多,由P=可知,甲的功率大,甲比乙做功快,故C正确,D错误;
故选C。
点评:本题考查了比较机械做功多少与快慢问题,功率越大,机械做功越快。
第二类常考题:
刘明在0.5min内,用20N的水平推力使重120N的超市购物车在水平路面上匀速前进了15m,在此过程中购物车受到的摩擦力等于  20 N,他做的功率是  10 W,购物车重力做的功是  0 J。
分析:(1)购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态,受到的阻力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡条件求出购物车受到的摩擦力;
(2)知道水平推力和水平方向上移动的距离,可利用功W=Fs计算推力做的功,又知道做功的时间,可利用公式P=计算功率;
(3)购物车受重力但在重力的方向上没移动距离,重力不做功。
解:(1)∵购物车在水平路面上匀速前进时处于平衡状态,受到的阻力和拉力是一对平衡力,
∴购物车受到的摩擦力f=F=20N;
(2)拉力做的功:
W=Fs=20N×15m=300J,
运动的时间:
t=0.5min=30s,
他做的功率:
P===10W;
(3)购物车受重力,在水平面上匀速前进,在重力的方向上没有移动距离,所以重力没做功,为0J;
故答案为:20;10;0。
点评:本题考查了二力平衡条件的应用和功的计算、功率的计算,做功的必要条件:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
【解题方法点拨】
(1)功率的定义式是指平均功率,即在t时间内的平均功率,而不是某一时刻的瞬时功率。
(2)功率的定义式P=可以变形为:W=Pt和t=,可分别用于求功和时间。当P一定时,W与t成正比,则=;当W一定时,P与t成反比,则=;当t一定时,W与P成正比,则=。
(3)利用公式P=Fv时要注意以下几点:a.拉力F必须是恒力,且物体运动的速度应不变;b.计算时,v的单位必须用m/s,这样算出的功率单位才是w;c.速度v跟拉力F必须对应,即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。在解决一些有关运动物体的功率问题时,应用此公式解题会更简便。
19.热传递的概念与方式
【知识点的认识】
(1)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分的现象,叫做热传递。没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。
(2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。
①传导﹣﹣热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递
②对流﹣﹣通过液体或气体(流体)自身的流动由高温部分向低温部分传递
③辐射﹣﹣热量不通过物体媒介,直接由高温物体发射到低温物体的传递
(3)热传递的实质:热传递实质上传递的是能量,结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。
(4)热传递具有方向性,热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。
【命题方向】
第一类常考题:
质量和温度相同的铜块和水,使它们分别放出相同的热量后,将铜块迅速投入水中后,它们的内能变化正确的是(  )
A.铜块的内能减小,水的内能增大
B.铜块的内能增大,水的内能减小
C.铜块和水的内能都增大
D.铜块和水的内能都减小
分析:解决此题要知道发生热传递的条件是有温度差,热量由高温物体传向低温物体;
铜块的比热容小于水的比热容,由热量的变形公式△t=可知,当热量、质量相同时,比热容小的温度变化大。
解:质量和温度相同的铜块和水,使它们分别放出相同的热量后,由公式△t=可知,铜块降低的温度大;
即水的温度高于铜块的温度,二者放在一起后,热量由水传向铜块,故铜块内能增大,水的内能减小;
故选B。
点评:解决此题要知道热传递的条件,并且会根据热量公式分析末温,并会分析热传递的方向。
第二类常考题:
两个物体之间发生热传递,当热传递停止时(  )
A.两个物体内能相等 B.两个物体温度相等 C.两个物体热量相等 D.以上说法都不正确
分析:要解答本题需掌握:热传递的条件是有温度差。
解:用热传递的方法改变物体的内能,实际上是能量从高温物体转移到低温物体的过程,当两个物体的温度相等时,热传递停止;
故选B。
点评:本题主要考查学生对:热传递的条件及实质的了解和掌握。
【解题方法点拨】
(1)热传递是指能量从高温物体传给低温物体(或从同一物体的高温部分传给低温部分)。热传递是改变物体内能的一种方式。
(2)发生热传递的条件是物体间存在温度差,或物体的不同部分间存在温度差。
(3)热传递的方向是从高温物体到低温物体,或从物体的高温部分到低温部分。
20.物体带电现象
【知识点的认识】
用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电,这时物体带的是静电.带电体有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说带了电荷
使物体带电的三种方法:
1、摩擦起电.起电实质:电子从一个物体转移到另一个物体
2、接触起电.起电实质:电子通过直接接触发生转移
3、感应起电.起电实质:物体中的电荷重新排列
【命题方向】
生活中的物体带电现象分析是命题的方向,通常以选择题为主
例1:电脑显示屏表面比它下面电脑桌表面有更多的灰尘,是因为(  )
A.显示屏工作时,表面温度较高
B.显示屏工作时,显示屏表面带电,容易吸附灰尘
C.房间里灰尘的自然堆积
D.显示屏是用吸附灰尘能力较强的材料制成的
分析:(1)使物体带电的方法:摩擦起电、接触带电、感应起电;
(2)带电体具有吸引轻小物体的性质.
解:电脑显示器内部电路很复杂,在工作时,由于电流感应产生大量的静电,可以吸引轻小的灰尘.
故选B.
点评:该题考查带电体的性质,属于基础知识,难度不大.
例2:用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引,这是由于带电体会 吸引 不带电的轻小物体(选填“吸引”或“排斥”).
分析:要解决本题,需要了解:
①摩擦起电现象;
②带电体具有吸引轻小物体的性质;
解:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;
碎纸屑被吸引是因为带电体具有吸引轻小物体的性质;
故答案为:吸引.
点评:了解摩擦起电现象,知道带电体吸引轻小物体的性质,对解决此类题目很关键.
【解题方法点拨】
结合摩擦起电的知识分析判断,会利用静电现象进行分析生活现象.
21.电源及其能量转化
【知识点的认识】
电源:提供电能的装置,将其他形式的能转化为电能.
(1)干电池:干电池是日常生活中使用最多的直流电源,从手电筒、电动玩具、照相机、计算器到家用电器的遥控器,都需用干电池为它们提供电能.
(2)蓄电池:蓄电池也是电池中的一种,它的作用是把有限的电能储存起来,便于在合适的地方使用,如应用于汽车、摩托车、通讯等.
能的转化:蓄电池在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能.
【命题方向】
第一类常考题:
关于电路说法错误的是(  )
A.电源是提供电能的装置
B.电路只有闭合时才有电流
C.电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动
D.用电器是将其他形式的能转化为电能的装置
分析:解答本题需要知道电源和用电器的能量转化情况,电路中有持续电流的条件,电流的方向.
解:A、电源是将其它形式的能转化为电能,它在电路中是提供电能的,故A正确;
B、电路中产生电流的条件有两个:一是要有电源,二是电路是通路,故B错误;
C、物理中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,按照这个规定,在电源外部,电流方向是沿着“正极→用电器→负极”的方向流动,故C错误;
D、用电器是消耗电能的装置,它将电能转化为其它形式的能,故D错误.
故选BCD.
点评:本题综合考查了电源、用电器的能量转化,电流方向的规定,电流产生的条件,属于基础题,要牢记基础知识.
第二类常考题:
干电池是一种常用、方便的电源.以下关于干电池的说法中正确的是(  )
A.有的干电池提供直流电,有的干电池提供交流电
B.常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压随号数的增大而增大
C.干电池是把电能转化为化学能的装置
D.多数干电池中有汞、镉等重金属元素,随便丢弃会污染环境.所以,废弃的干电池应该集中分类处理
分析:干电池是一种以糊状电解液来产生直流电的化学电池,它将化学能转化为电能;常见的1号、2号、5号、7号干电池的电压都是1.5V;电池主要含铁、锌、锰等,此外还含有微量的汞,汞是有毒的,应该分类处理.
解:A、干电池提供的都是直流电,所以A错;
B、常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压都是1.5V,但电量是不同的,所以B是错误的;
C、干电池是化学电池,将化学能转化为电能,所以C是错误的;
D、干电池中有汞、镉等重金属,乱丢弃会污染环境,所以要将废弃电池分类处理,所以D是正确的.
故选D.
点评:此题考查的是我们对于生活中常见的干电池的了解,是一道生活联系实际的题目.
【解题方法点拨】
熟记电源的概念及其能量转化是解题的关键,属于识记性知识.
22.串、并联电路的概念与辨别
23.能量转化和转移
【知识点的认识】
(1)能量的形式:在自然界和生活中,能量以多种形式存在,主要有机械能、内能、电磁能、化学能、核能等。
①机械能:分动能和势能两类,机械能是物体所具有的动能和势能的和。
②内能:物体内所有分子的动能和势能的和叫内能,与物体的温度、质量等因素有系。
③电磁能:指的是储存在特定物体或空间中的能量,比如说,两个带电体相互靠近时会相互影响,同级相斥异极相吸;通电导体在磁场中会受到力的作用;两块磁铁相互靠近,也会相互影响,这些都是电磁能
④化学能:是指南于化学反应,物质的分子结卡句发生变化而产生的能量。燃料燃烧产生的光和热,以及蓄电池、干电池产生的电都是来源于燃料和蓄电池里储存的化学能。食物也具有化学能。
⑤核能:是指由于核反应,物质的原子核结构发生变化而产生的能量。原子弹爆炸产生的能量,以及核电站发出的电都是来源于原子核的核能。
(2)能量的转移:能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体;
实例:碰撞时:动能从一个物体转移到另一物体;围着火炉烤火:内能从火炉转移到人体
(3)补充常见的能量转化形式有:
①电灯发光时,电能转化为光能和内能;
②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内;
③人对机械做功,将人体的化学能转化为机械能;
④摩擦生热,机械能转化为内能;
⑤水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能;
⑥电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能;
⑦燃料燃烧时发热,化学能转化为内能
【命题方向】
自然界中能量的形式很多:内能、机械能、化学能、热能、电能、声能、核能、风能等在初中段这些能量之间的转化是中考命题的热点:例如:
(1)胶片感光成像 光能→化学能
(2)特技跳伞 势能→动能
(3)激光切割金属 光能→热能
(4)森林火灾 化学能→热能和光能
(5)植物生长需要阳光 太阳能→化学能
(6)小型水电站(工作时) 势能→动能→电能
【解题方法点拨】
(1)能量的转化和转移的本质是不同的,“转化”是指能量由一种形式变为另一种形式;“转移”只是能量由一个物体传递到另一个物体,能量的形式不变。
(2)有能量转化时,必定会有一种形式的能量减少,另一种形式的能量增加。
(3)要明白消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程,能在具体情景中分析能量形式的转化。【知识点的认识】
正确理解能量守恒定律中的“转化”和“转移”
①能的转化:a.在一定条件下,一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量,这种现象即为能量的转化。如内燃机工作时,燃料在汽缸内燃烧,燃料内部储存的化学能通过燃烧转化成高温燃气的内能,高温燃气膨胀推动活塞运动做功,燃气的内能又转化为机械能,驱动机器转动。如果使用内燃机带动发电机发电,机械能又可以转化成电能,电能输送到各种用电器(电灯、电动机 电热器等),电能又转化为其他形的能量(光能机械能内能等)。
b.能量的转化有方向性:我们利用的各种形式的能最终会自然地转化成内能,散失到周围空气中,但内能不会自然地转化成其他形式的能量。如电灯在工作时,将电能转化为内能和光能,被周围的空气吸收,最终都变成了空气的内能,这是自然发生的,而空气的内能不能自动变成其他形式的能量。
②能的转移:a.指同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体,能的形式并没有发生变化。能量的形式没有发生变化,但存在的位置发生了变化。内能够发生转移,其他形式的能也能够发生转移,如风吹帆船运动,流动空气的部分动能
b.能量的转移也有方向性:在热传递过程中,热量总是自然地由高温物体传向低温物体,故内能也总是自然地从高温物体转移到低温物体,而不会自然地从低温物体转移到高温物体。所以能量的转移是有方向的。
【命题方向】
运用能量守恒定律分析、判断生活实例中能与其他形式能的相互转化,题型以填空题、选择题为主。
例1:下列事例中,属于机械能转化成内能的是(  )
A.火药气体把子弹从枪膛中射出
B.电流通过白炽灯发光
C.用酒精灯加热烧杯里的水
D.古人用钻木的方法取火
分析:机械能包括物体的动能和势能。而内能指的是组成物体的分子(或原子)的动能和这些分子(或原子)之间的势能。
解:A、火药气体把子弹从枪膛中射出,是火药的内能转化为子弹的机械能,故A错误;
B、电流通过白炽灯发光,是电能转化为内能和光能,故B错误;
C、用酒精灯加热烧杯里的水,是化学能转化为内能。故C错误;
D、古人用钻木的方法取火,是机械能转化为内。故D正确。
故选:D。
点评:此题考查机械能与内能的概念及区别。注重知识的应用,加强与生活的联系。
例2:狮子座流星雨来自于33年回归一次的坦普尔﹣塔特尔彗星,彗星的碎屑高速运行并与地球相遇,部分落入地球大气层,这些碎屑在重力作用下克服与大气的摩擦,使其 内能 能激剧增加而燃烧,形成划过天空的流星雨,此过程能量转化是 机械能转化为内能 。
分析:高速运动的彗星碎屑具有很大的机械能,和大气层摩擦后,彗星碎屑的温度升高,导致了内能的增加。由此可知其能量转化。
解:彗星的碎屑在重力作用下克服与大气的摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小、内能增大;此过程能量转化是机械能转化为内能。
故答案为:内;机械能转化为内能。
点评:彗星的碎屑的运动,不计阻力时,机械能守恒;考虑阻力时,机械能转化为内能,机械能减小、内能增大。
【解题方法点拨】
分析此类问题的关键在于如何理解“能量守恒定律”中的“转化”和“转移”这几个关键词,当能量发生转化时一定表现为:一种形式的能减少而变化成为另一种形式的能,则另一种形式的能增加,而“转移”则指一种形式的能在物体与物体之间或同一物体的不同部分间发生了数量的变化,即增加或减少,而没有形式上的变化。【知识点的认识】
(l)动能与重力势能之间的转化:动能转化为重力势能的标志是速度减小,所处的高度增加;重力势能转化为动能的标志是所处的高度减小,速度增大。如:滚摆在运动过程中,滚摆一上升时,动能转化为重力势能;过山车在运动过程中,它的重力势能在处于最高点时达到了最大值,当过山车开始下降时,它的重力势能就不断减小,减少的重力势能转化成了动能,在过山车再一次沿轨道向高处运动的过程中,动能又转化为重力势能。
(2)动能与弹性势能之间的转化:动熊转化为弹性势能的标志是速度减小,形变增大;弹性势能转化为动能的标志是速度增大,形变减小。动能和弹性势能相互转化可以发生在同一个物体上,也可以发生在不同物体之间,如:拉弯的弓具有弹性势能,当把箭射出时,弓的弹性势能就转化为箭的动能,弓拉得越弯,转化成箭的动能就越大,箭射出的距离就越远。
【命题方向】
第一类常考题:
如图所示,轨道ABC光滑,弹簧固定在水平轨道末端,小球从A处由静止滚下,撞击弹簧后又将沿水平轨道返回,接着滚上斜面。在这整个过程中,机械能转化的情况是(  )
A.重力势能→动能→重力势能
B.动能→弹性势能→动能
C.动能→势能→动能→势能→动能
D.重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
分析:根据速度、高度、弹性形变程度的变化来分析动能、重力势能和弹性势能的变化情况,从而得出能量的转化情况。
解:小球从A处由静止滚下,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能;
撞击弹簧,弹簧发生弹性形变,具有弹性势能,速度减小,动能减小,动能转化为弹性势能;
接着滚上斜面,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,动能转化为重力势能。
所以能量的转化情况是:重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
故选D。
点评:在做能量的转化这种题时,我们要注意分析哪种能量增加了,哪种能量减少,因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
第二类常考题:
下列现象中,发生能量转化的是(  )

2023年中考物理二轮复习之电和磁(含答案解析)

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