第13講電與磁專題復習

蔣彥帥

本知識板塊可以概括為五個知識點：簡單的磁現象，電流的磁效應，磁場對電流的作用，電磁感應現象，信息的傳遞。

本專題的難點是：認識磁場、會用磁感線描述磁場，弄清發電機和電動機的工作原理。重點是：用磁感線描述磁場，電磁繼電器。電動機的原理，發電機的原理，電磁波的產生及應用。考試熱點是：磁感線，安培定則，發電機和電動機的原理，電磁波的應用。

第1節

簡單的磁現象

重點考點

這部分內容有四個重要考點：磁極間相互作用的規律，磁場的基本性質，磁場的方向，地磁場。本知識點通常會考磁極之間的相互作用和磁場方向。

中考常見題型

例1 （2016·福建）如圖1所示是條形磁體周圍的磁感線分布圖，在a、b、c、d四點中，磁場最強的是（ ）。

A.a點 B.b點

C.c點 D.d點

思路分析：我們用磁感線表示磁場的分布，磁感線既可以表示磁場方向，也可以通過磁感線的稀疏密集程度表示磁場的強弱。磁體兩極磁性最強，磁感線最密集。離兩極越近的位置磁性越強。觀察圖1可見，在a、b、c、d四點中。a點離磁極最近，磁感線最密集，磁場最強。選A。

第2節

電流的磁效應

重點考點

奧斯特實驗表明通電導線周圍存在著磁場——電流的磁場，這就是電流的磁效應，其本質可以簡記為電生磁。電流的磁場方向跟電流方向有關。根據電流的磁效應，人們發明制作了通電螺線管、電磁鐵、電磁繼電器。通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個極，其兩端的極性跟螺線管中的電流方向有關，可以用安培定則來判定。

電磁鐵的極性、電流方向以及磁性強弱的判斷，探究影響電磁鐵磁性強弱的因素，電磁鐵的應用是中考的重點和熱點，經常以填空題、選擇題、作圖題、實驗探究題的形式出現。

電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關，是利用電流的磁效應工作的。欲了解電磁繼電器的工作原理，必須區分控制電路與工作電路。控制電路就是電磁鐵電路。電磁繼電器是通過電磁鐵電路的通、斷而改變電磁鐵的磁性有無。從而控制工作電路的

中考常見題型

例2 （2016·煙臺）在如圖2所示的電路中，根據小磁針靜止時的指向可知（ ）。

A.a端是通電螺線管的N極，c端是電源正極

B.b端是通電螺線管的N極。d端是電源正極

C.a端是通電螺線管的N極，c端是電源負極

D.b端是通電螺線管的N極。d端是電源負極

思路分析：通電螺線管的磁場分布與條形磁體相同，根據內部磁場的方向得出通電螺線管的極性。通電螺線管內部中間的小磁針靜止時N極指向左端。可知通電螺線管內部的磁場方向水平向左，則通電螺線管左側a端為N極。根據安培定則，知螺線管中的電流從左側流進，右側流出，則c端為電源的正極，d端為負極，故A正確，BCD錯誤。選A。

例3 （2016·上海）根據圖3中通電螺線管的S極，標出磁感線方向、小磁針的N極，并在括號內標出電源的正、負極。

思路分析：通電螺線管左側為s極，則右側為N極，即磁感線由N極到S極；小磁針靜止時N極指向方向與磁感線方向相同，故小磁針右側為N極；根據安培定則，可判斷出電源左側為正極，右側為負極。

參考答案：如圖4所示。

例4 （2016·廣東）如圖5所示，開關閉合，小磁鐵處于靜止狀態。把滑動變阻器的滑片P緩慢向右移動，此時懸掛的小磁鐵的運動情況是（ ）。

A.向下移動

B.向上移動

C.靜止不動

D.無法確定

思路分析：電流從電源正極出來，經過開關，從螺線管上端流進，根據安培定則可判斷出通電螺線管下端為N極，上端為S極。當滑片向右移動時，滑動變阻器電阻變小，通過螺線管的電流變大，通電螺線管的磁性增強，通電螺線管上端S極與小磁鐵下端的S極排斥力變大，所以小磁鐵向上運動。選B。

例5 （2016·黃岡）如圖6所示是某賓館走廊廊燈的自動控制電路。走廊入口上方安裝有反射式光電傳感器，當人靠近到一定距離時，從光電傳感器上發射的紅外線經人體反射后被接收器接收，接收器中的光敏電阻R₂阻值減小，定值電阻R兩端的電壓____，同時電磁鐵磁性____，工作電路接通，燈泡發光。圖中電磁鐵的上端是____極。

思路分析：該自動控制電路的光敏電阻R₀與定值電阻R串聯，根據串聯分壓原理得出光敏電阻R₀阻值減小時，R₀分得的電壓變小，定值電阻R兩端電壓則變大。由于R₀電阻變小，電路中電流會變大，電磁繼電器磁性會增強。根據安培定則，右手握住通電螺線管，四指指向電流方向，大拇指指向上端，則上端為N極。

參考答案：增大 增強 N

第3節

磁場對電流的作用

重點考點

通電導體在磁場中會受到力的作用。兩個磁體間的相互作用是通過磁場發生的。電流周圍也存在著磁場，當把通電導體放入磁場中時，相當于把一個磁體放入了磁場中。由于磁場對磁體會產生力的作用，所以通電導體在磁場中也會受到力的作用，而作用的實質還是兩個磁場間發生了力的作用。

通電導體在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向都有關系。人們發明制造的電動機就是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的，它把電能轉化為機械能。磁場對電流的作用簡單理解就是“因電而動”。電壓表和電流表的工作原理和電動機相同。

動圈式揚聲器是利用通電導體在磁場中受力運動的原理把電信號轉換成聲信號的一種裝置。

中考常見題型

例6 （2015·南昌）圖7是靈敏電流計內部結構示意圖，它的工作原理是利用通電導體在____中會受到____的作用，使指針發生偏轉。此時如果改變線圈中的電流方向，指針的偏轉方向____（填“會”或“不會”）發生改變。

思路分析：根據圖片信息可以看出靈敏電流計內有一個磁體，磁體的中間是線圈。將靈敏電流計接入電路中時，就會有電流流過線圈。通電的線圈在磁體的磁場中受力轉動，然后帶動指針偏轉。所以電流表、電壓表的工作原理和電動機的工作原理是相同的，即通電導體在磁場中受到力的作用。通電導體在磁場中受到力的方向與磁場方向、電流方向都有關系。當磁場方向不變，線圈中電流方向改變時，受到的力的方向也會發生改變，這就是電流表正、負接線柱接反時，指針反偏的原因。

參考答案：磁場 力 會

例7 （2015·錦州）如圖8所示的實驗中。閉合開關后，支架上原先靜止的輕質鋁管ab會朝某個方向運動，這表明磁場對通電導體會產生____的作用。改變磁場方向或者改變____方向，可以使鋁管ab運動的方向發生改變。____（填“電動機”或“發電機”）就是根據這個原理制成的。

思路分析：閉合開關，有電流通過輕質鋁管ab，輕質鋁管ab運動說明受到力的作用。通電導體在磁場中受力方向與磁場方向和電流方向有關，故還可以通過改變電流方向來使鋁管ab運動方向改變。電動機就是先通電受力后才能轉動，所以電動機是根據這個原理制成的。

參考答案：力 電流 電動機

第4節

電磁感應現象

重點考點

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，這種現象叫作電磁感應，產生的電流叫作感應電流。感應電流的方向跟磁場方向和導體切割磁感線運動方向有關（三者互相垂直），改變磁場方向或改變導體切割磁感線方向都會改變感應電流的方向。發電機、動圈式話筒就是利用電磁感應原理制成的，其實質可以理解為“因動而電”或“磁生電”。發電機工作時，將機械能轉化為電能。

這部分知識在中招考試中出現的頻率很高，每年的試題可以變換新穎的問題背景。而形式最多的是將發電機和電動機的原理進行比較，考查同學們是否理解其實質。

中考常見題型

例8 （2016·德州）如圖9所示，列車工作需用大功率電動機提供動力。列車到站前停止供電，電動機線圈隨車輪轉動。轉變為發電機發電，此過程中車速從200 km/h減到90 km/h。在90 km/h以下進行機械剎車。下列說法正確的是（ ）。

A.減速發電過程中是應用通電導體在磁場中受力的原理

B.機械剎車過程中機械能轉化為內能

C.進站前停止供電，列車仍能繼續前行是南于受到慣性力的作用

D.加速行駛過程中電動機應用了電磁感應原理

思路分析：A中，電動機隨車轉動變為發電機，是閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動產生感應電流，是電磁感應現象。在此過程中是機械能轉化為電能。所以列車機械能減少，車速降低。B中機械剎車是由于摩擦剎車，機械能轉化為內能。C中進站前停止供電，列車仍能繼續前行是由于列車具有慣性，但慣性不是力。D中加速行駛時，電動機給列車提供動力，所以是應用通電導體在磁場中受力作用的原理。選B。

第5節

信息的傳遞

重點考點

1.電話的結構及工作原理：最簡單的電話由話筒和聽筒組成。話筒把聲音變成相應的電信號，聽筒再把電信號變成聲音。

2.模擬信號和數字信號：信號電流的變化情況與聲音的變化情況完全一樣的信號叫模擬信號：信號是用不同符號的不同組合來表示，這種信號叫數字信號。使用數字信號的通信方式叫數字通信。數字信號抗干擾能力強，現在的通信基本上都是數字信號。

3.電磁波：變化的電流產生電磁波。電磁波的“家族”龐大、應用廣泛。如無線電臺、無線電視節目發射、雷達、手機等，都利用電磁波傳遞信號。電磁波的傳播不需要介質。電磁波在真空中的傳播速度等于光速，即c=3×10⁸m/s。電磁波的傳播速度c、波長λ、頻率f的關系為c=λf。中考常見題型

例9 （2016·呼和浩特）下列關于信息、能源及可持續發展，判斷正確的是（ ）。

A.電磁波與聲波都可以在真空中傳播

B.手機之間信息的傳遞是由電磁波在空中傳播來完成的

C.質量較大的原子核發生分裂能釋放出驚人的能量，人類由此制成核電站，有百利而無一害

D.電磁波在真空中的傳播速度為3×10⁴km/s

思路分析：電磁波的傳播不需要介質，可以在真空中傳播，而聲不能在真空中傳播。A錯。手機是無線電話，是靠電磁波傳遞信息的。B正確。核電站能提供很大的能量，但是核廢料會有一定的輻射，C錯。電磁波在真空中的傳播速度等于光速，即c=3×10⁸m/s=3×10⁵km/s，D錯。選B。

例10 （2016·廣州）使用藍牙耳機接聽手機來電，信號傳輸示意圖如圖10，藍牙通信的電磁波（ ）。

A.是藍光

B.波長比手機通信的電磁波短

C.在真空中傳播速度為340 m/s

D.在真空中傳播速度比手機通信的電磁波慢

思路分析：A中，藍牙通信采用無線電波，不是光信號。B中，藍牙通信的電磁波頻率高，所以波長短。C中，電磁波在真空中的傳播速度等于光速，即c=3×10s m/s。D中，藍牙通信和手機通信使用的都是電磁波，在真空中傳播速度相同。選B。

責任編輯/蔡華杰