中考物理复习资料-电流三效应中考问题(教师版含解析)

专题32 电流三效应问题
电流的效应有热效应、化学效应、磁效应。

1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热，把这种现象叫做电流热效应.电流通过纯电阻产生的热量，用焦耳定律求解。

2.电流的化学效应：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子。

带电粒子(电子或离子)参与而使得物质发生了化学变化。

化学变化中往往是这个物质得到了电子，那个物质失去了电子而产生了的变化。

最典型的就是氧化还原反应。

而电流的作用使得某些原来需要更加苛刻的条件才发生的反应发生了，并使某些反应过程可逆了(比如说电镀、电极化)。

3.电流的磁效应：给绕在软铁心周围的导体通电，软铁心就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的．
【例题1】(2020兰州模拟)如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是()
A．电视机B．电热水壶C．电冰箱D．电风扇
【答案】B
【解析】A．电视机主要把电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应．不合题意；
B．电热水壶主要把电能转化为内能，是利用电流的热效应．符合题意；
CD．电冰箱、电风扇主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应．不合题意．
【点拨】要解答本题需掌握：电流的热效应就是把电能转化为内能．
【对点练习】如图所示的家用电器中，利用电流热效应工作的是()
A．电视机B．电风扇C．电脑D．电烤箱
【答案】D
【解析】A．电视机主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，故A错误；
B．电风扇是利用电流的磁效应工作的，不是利用电流的热效应，故B错误；
C．电脑主要是把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应，故C错误．
D．电烤箱是利用电流的热效应工作的，故D正确．
【点拨】(1)电流的热效应：电流通过导体要发热，这叫做电流的热效应，如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子；
(2)电流的化学效应：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子；
(3)电流的磁效应：给绕在软铁心周围的导体通电，软铁心就产生磁性，这种现象就是电流的磁效应，如电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的．
【例题2】(2020四川成都)图是我国古代发明的指南针——司南，能指示南北方向。

因为地球周围存在地磁场，指南针静止时它的南极指向地理的_________极附近。

指南针放在通电导线附近发生了轻微偏转，是因为_________产生了磁场。

【答案】(1) 南(2) 电流
【解析】(1)指南针静止时，南极所指的方向是地理的南极附近，是地磁场的北极。

(2)将指南针放在通电导线附近，指南针会发生偏转，说明电流产生了磁场。

【对点练习】1820年4月的一天，奥斯特讲课时突发奇想，在沿方向的导线下方放置一枚小磁针，保证导线和小磁针能放置进行实验，接通电源后发现小磁针明显偏转．随后奥斯特花了三个月时间，做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转，这种现象称为．奥斯特的发现，拉开了研究电磁间本质联系的序幕．
【答案】电流；平行；电流的磁效应．
【解析】奥斯特实验证明了电流的周围存在磁场，这是第一个发现了电和磁存在联系的实验．奥斯特由于这个贡献而载入物理史册；
在奥斯特实验中，开关闭合时，即当导线中有电流通过时，发现导线下面的小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在着磁场；
奥斯特讲课时突发奇想，在沿电流方向的导线下方放置一枚小磁针，保证导线和小磁针能平行放置进行试验，接通电源后发现小磁针明显偏转，电流的确能使磁针偏转，这种现象称为电流的磁效应.
【例题3】(2020湖北荆州模拟)下列电器设备中利用电流化学效应工作的是()
A电烙铁B电铃C电动机D通电分解水的装置
【答案】D
【解析】A．电烙铁通电将焊锡熔化，电流通过电烙铁发热，是利用了电流的热效应，不合题意．
B．电铃是利用电流的磁效应工作的．不合题意．
C．电动机是利用电流的磁效应工作的．不合题意．
D．通电分解水的装置，水通电产生氢气和氧气，水通电后把水电解放出氢气和氧气，发生了化学变化，利用了电流的化学效应，符合题意．
【对点练习】下列事例中，利用电流的化学效应的是()
A接通电路后电铃发声
B接通电路后电风扇转动
C水通电产生氢气和氧气
D电水壶通电将水烧开
【答案】C
【解析】A．电铃是利用电流的磁效应工作的．不符合题意．
B．接通电路后电风扇里面的电动机转动，带动扇叶转动，是利用电流的磁效应工作的．不符合题意．C．水通电发生化学变化，产生氢气和氧气，是利用电流的化学效应工作的．符合题意．
D．电水壶通电利用电热丝发热将水烧开，是利用电流的热效应工作的．不符合题意．
一、选择题
1.(2020山东聊城)关于下面四幅图的说法错误的是()
A. 拇指所指那端就是通电螺线管的N极
B. 地磁场的两极与地理的两极不重合
C. 奥斯特实验证实电流的周围存在着磁场
D. 司南之杓，投之于地，其柢指北
【答案】D
【解析】A．由图可知，电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知螺线管的右端是N极，故A正确，不符合题意；
B．地磁场的南北极与地理南北极相反，并不重合，故B正确，不符合题意；
C．奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，故C正确，不符合题意；
D．司南之杓，投之于地，其柢指南，司南的长柄指南，故D错误，符合题意。

2.我们的日常生活离不开电和磁．发现电流磁效应的科学家是()
A．牛顿B．奥斯特C．阿基米德D．瓦特
【答案】B
【解析】多了解物理学史，了解科学家的贡献，有利于对培养学习物理的兴趣．根据各位物理学家的贡献回答，奥斯特发现电生磁．
A.牛顿提出了牛顿第一定律，故A错误；
B.奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家，故B正确；
C.阿基米德发现了杠杆原理，故C错误；
D.瓦特改良了蒸汽机，故D错误．
3.电解是属于电流的何种效应( )
A.磁效应
B.热效应
C.化学效应
D.光效应
【答案】C
【解析】利用电流引起的化学变化称为电解，电解是电流的化学效应。

4.电话的听筒工作时主要是利用了电流的()
A．化学效应 B．磁效应C．热效应D．以上三种效应均有
【答案】B．
【解析】在电话的话筒中有能振动的膜片和随话音跳动的碳粒，人们对着话筒说话时，膜片便随着声音的
高低强弱而发生振动，从而压缩碳粒一紧一松，这样就把强度不同的声波变成了相应大小的电信号；
听筒里有电磁铁和膜片，当强弱不同的电信号传到听筒后，电磁铁便将电信号变成膜片的强弱振动，把传输的声音还原出来．
听筒里有电磁铁，是把变化的电流转化为声音信号，是利用电流的磁效应工作的．
5.下列家用电器中，利用电流热效应工作的是()
A．电风扇B．洗衣机C．电热水壶D．电视机
【答案】C
【解析】电流的热效应就是把电能转化为内能，据此分析即可判断。

A.电风扇工作时将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作，故A不符合题意；
B.洗衣机工作时将电能转化机械能，不是利用电流热效应工作，故B不符合题意；
C.电热水壶工作时将电能转化为内能，是利用电流热效应工作，故C符合题意；
D.电视机工作时将电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作，故D不符合题意。

6.一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V，线圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A，这台电动机正常工作1s消耗的电能W和产生的热量Q分别为()
A．3800J、3800J B．3800J、200J
C．72200J、200J D．72200J、3800J
【答案】B
【解析】电动机是非纯电阻，消耗的电能转化为动能和内能．故计算其消耗的电能所用的公式是：W=UIt，而计算其产生的热量的公式必须用焦耳定律。

电动机正常工作1S消耗的电能：
W=UIt=380V×10A×1s=3800J
电动机正常工作1s产生的热量：
Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×1s=200J．
7．判断导体有无电流的方法是：( )
A．只能根据电流的热效应。

B．只能根据电流的化学效应。

C．只有根据电流的磁效应。

D．可以根据三种效应中的任何一种。

【答案】D
【解析】电流有热效应、化学效应和磁效应。

所以D选项正确。

二、填空题
8.根据“电磁感应现象”人类发明了；利用电流的，制造了电饭锅；实验室里常用来检验物体是否带电。

【答案】发电机热效应验电器
【解析】(1)英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，进一步提示了电和磁的联系，导致了发电机的发明。

(2)电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应，发生电流的热效应时，电能转化为内能，电饭锅就是根据此原理制成的。

(3)实验室里常用验电器来检验物体是否带电工作时。

9．如图所示，通电一段时间后，碳棒B的表面析出一层红色的铜，这是电流的______效应,图中C是电源的______极，导线AD上的电流方向由_____到_____ 。

【答案】化学，负，D A。

【解析】电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应，如电解，电镀，电离等就属于电流的化学效应的例子。

图中C是电源的负极，导线AD上的电流方向由D到A。

10.家庭电路中“超负荷”是指电路中过大．出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路。

熔断器中的熔丝熔断是电流的______效应引起的。

图是空气开关的原理图，它切断电路则是电流
的效应引起的。

【答案】负载功率。

热效应。

磁效应。

【解析】家庭电路中“超负荷”是指电路中负载功率过大．出现上述情况时，电路中的熔断器或空气开关会自动切断电路。

熔断器中的熔丝熔断是电流的热效应引起的。

图是空气开关的原理图，它切断电路则是电流的磁效应效应引起的。

三、综合计算题
11.如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω2A”，L1的规格“10V 5W“，L2的规格“15V 15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。

(1)只闭合开关S，当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为V。

(2)闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是J。

【答案】(1)12；(2)1440。

【解析】由图可知，只闭合开关S，灯泡L1与滑动变阻器串联，根据灯泡L1正常发光，可求得流经灯泡的电流，串联电路中电流处处相等，已知当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω，然后利用欧姆定律公式变形求
出电源电压；已知L2的规格“15V 15W”，利用P=求得L2的电阻，闭合开关S、S1、S2，灯泡L2、滑动变阻器并联，灯泡L1被短路，滑动变阻器滑片置于中点，阻值为10Ω，根据并联电路的电阻特点求得总电阻，然后利用W=UIt可求得整个电路产生的热量。

(1)根据灯泡L1正常发光，可得流经灯泡的电流I1===0.5A，
灯泡L1正电阻R1===20Ω，
由图可知，只闭合开关S，灯泡L1与滑动变阻器串联，串联电路中电流处处相等，
即电路中的电流I=I1=0.5A，
由I=可得，电源电压U=IR总=0.5A×(4Ω+20Ω)=12V；
(2)由P=可得，
L2的电阻R2===15Ω，
闭合开关S、S1、S2，灯泡L2、滑动变阻器并联，灯泡L1被短路，滑动变阻器滑片置于中点，
根据并联电路的电阻特点可得，
总电阻=+，则=+，解得R并=6Ω，
通电1min整个电路产生的热量：
Q=W=UIt=t=×60s=1440J。

12.如图所示的电路中，定值电阻R1=150Ω、R2=300Ω．闭合开关S后，电流表A2的示数为5mA．求：
(1)电阻R1两端的电压为多少
(2)电流表A1的示数为多少
(3)电路工作5min，R1产生的焦耳热是多少．
【答案】(1)电阻R1两端的电压为1.5V；
(2)电流表A1的示数为15mA；
(3)电路工作5min，R1产生的焦耳热是4.5J．
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流．根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R1两端的电压；根据欧姆定律求出通过R1的电流，再根据并联电路的电流特点求出电流表A1的示数；电路工作5min，根据Q=I2Rt求出R1产生的焦耳热．
由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流．
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=可得，电阻R1两端的电压：
U1=U2=I2R2=5×10﹣3A×300Ω=1.5V；
(2)通过R1的电流：
I1===0.01A=10mA，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表A1的示数：
I=I1+I2=10mA+5mA=15mA；
(3)电路工作5min，R1产生的焦耳热：
Q1=I12R1t=(0.01A)2×150Ω×5×60s=4.5J．
专题71 一类模型图多种题型问题
用探究“磁生电”的实验装置编制的中考题，题型有选择题、填空题、简答题、实验题。

这样用一个实验装置就能有四种题型体现。

用不同题型把磁生电问题的学习目标得到了全面的考查，这样编制中考题值得全国各地物理教师和教研人员以及命题专家学习。

主要考查的知识点有：能量转化、感生电流方向与哪些因素有关等。

要重点掌握：
1.电磁感应现象
英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。

内容：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。

(当导体运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时，感应电流的方向也随之改变；当导体运动方向和磁感线方向两者同时都发生改变时，力的方向不变。

)
2.解法技巧
①首先根据已有知识写出“感应电流产生的条件”和感应电流方向的决定因素；
②然后根据感应电流产生的条件和感应电流决定因素选择实验器材利用控制变量法和转化法设计实验方案；
③最后分析实验现象得出结论。

【例题1】(2020安徽)在探究“什么情况下磁可以生电"的实验中，实验装置如图所示。

(1)实验现象∶①保持蹄形磁体位置不动，让导线AB在磁场中静止、竖直向上或向下运动，电流表的指针均不发生偏转；②导线AB向左或向右运动，电流表的指针发生偏转；③保持导线AB不动，让蹄形磁体向左或向右运动，电流表的指针发生偏转。

实验结论∶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。

(2)实验现象∶①保持磁场方向不变，导线AB向右运动时，电流表指针向左偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向右偏转。

②对调磁体两极的位置，使磁场方向发生改变，导线AB向右运动时，电流表指针向右偏转；导线AB向左运动时，电流表指针向左偏转。

实验结论∶感应电流的方向与________有关。

【对点练习】如图所示，在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，闭合开关后，下列现象描述正确的是( )
A．导线AB竖直向上运动时，电流表指针会偏转
B．导线AB竖直向下运动时，电流表指针会偏转
C．导线AB从图中所示位置斜向上运动时，电流表指针不会偏转
D．导线AB分别水平向右和水平向左运动时，电流表指针偏转的方向相反
【对点练习】如图所示，在蹄形磁铁的磁场中放置一根导体棒AB，它的两端跟电流表连接，使导体棒快速向右运动，观察到电流表的指针发生偏转。

从能量转化的角度来分析，该实验过程中是能转化成了电能。

【对点练习】图是探究“怎样产生感应电流”的实验装置，ab是一根导体，通过导线、开关连接在灵敏电流计的两接线柱上．
(1)本实验中，如果__________________________，我们就认为有感应电流产生．
(2)闭合开关后，若导体不动，磁铁左右水平运动，电路________感应电流(选填“有”或“无”)．
(3)小李所在实验小组想进一步探究“感应电流的大小跟哪些因素有关”，小李猜想：“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关．”
请你根据图所示的实验装置，帮助小李设计实验来验证他的猜想，你设计的实验做法是：________________
1.如图所示，用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间，闭合开关，当ab做切割磁感线运动时，观察到电流表的指针发生偏转.利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是( )
A.电动机
B.发电机
C.电磁继电器
D.电饭煲
2．如图所示，在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，下列现象描述正确的是()
A．导线ab竖直向上运动时，电流表指针会偏转
B．导线ab竖直向下运动时，电流表指针会偏转
C．导线ab从图中所示位置斜向上运动时，电流表指针不会偏转
D．导线ab分别水平向右和水平向左运动时，电流表指针偏转的方向相反
3.如图是研究电磁感应现象的装置，实验中将开关闭合，若保持导体ab不动，灵敏电流计指针不偏转；若让导体ab在两磁极间左右水平运动，灵敏电流计指针发生偏转，除了上述实验和现象外，写出两个利用此装置完成的实验方案和相应观察到的现象．
(1)；
(2)．
4.(2020长沙模拟)导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中，用一根绝缘的细线将一根导体棒AB 悬挂在球形磁体的磁场中，再将导体棒AB，电流表及开关用导线连成一个闭合电路(如图所示)；
(1)闭合开关，让导体棒AB保持静止，电路中(选填“有”或“无”)感应电流产生；
(2)闭合开关，当导体棒AB沿(选填“竖直方向上下”或“水平方向左右”)运动时，电路中有感应电流产生．
5.在“探究感应电流产生条件”的实验中，小明将导体ab、开关、小量程电流表和蹄形磁体按如图所示的方法进行安装．
上
左右
下
(1) 小明闭合开关后进行了如下操作：
A．只让导体ab在水平方向左右运动
B．只让导体ab在竖直方向上下运动
C．只让蹄形磁体在水平方向左右运动
D．只让蹄形磁体在竖直方向上下运动
其中一定能产生感应电流的是_________(填写字母)．
(2) 如果将小量程电流表换成_________，可以观察磁场对通电导体的作用．
6.如图所示，它是研究哪种物理现象的实验装置？试举出至少一种利用该原理的实际应用。

b a
7.某同学利用如图所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电。

(1)实验时应将电流表、导线ab串联起来组成______回路。

(2)该同学进行以下尝试，能使电流表指针偏转的是______(填字母标号)。

A．导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体
B．导线在磁场中静止，但不用单根导线ab，而用匝数很多的线圈
C．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置水平向左或水平向右运动
D．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动
E．蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动
(3)如图所示的实验装置中，将电流表换成____进行触接，还可以探究电动机的工作原理。

8.图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。

闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。

实验观察到的现象如下表
实验时通过观察来判断电路中是否产生感应电流。

(2)由实验可知，闭合电路中的部分导体在磁场中做运动时，电路中产生感应电流。

(3)比较第4次和第次实验可知，导体棒运动方向相同时，感应电流的方向与磁场的方向有关。

(4)比较第7次和第8次实验可知。

9.在探究“产生感应电流的条件”实验中。

(1)实验中，观察判断电路中是否有感应电流。

(2)闭合开关，若导体AB不动，左右移动磁体，电路中(选填“有”或“无”)感应电流。

(3)该实验的结论是：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)如果将小量程电流表换成，可以探究磁场对通电导体的作用。

10.发电机是如何发电的呢？同学们用如图所示的装置进行探究．
(1)当导体ab静止悬挂起来后，闭合开关，灵敏电流计G指针不偏转，说明电路中(选填“有”或“无”)电流产生．
(2)小芳无意间碰到导体ab，导体ab晃动起来，小明发现电流表指针发生了偏转，就说：“让导体在磁场中运动就可产生电流”，但小芳说：“不一定，还要看导体怎样运动”．为验证猜想，它们继续探究，并把观察到的现象记录如下：
分析实验现象后，同学们一致认为小芳的观点是
现，产生的电流的方向跟有关；比较第3、6次实验现象发现，产生的电流的方向还跟有关．
(3)在整理器材时，小明未断开开关，先撤去蹄形磁铁，有同学发现指针又偏转了！他们再重复刚才的操作，
发现电流表的指针都偏转，请教老师后得知，不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体
在中做运动，电路中就会产生感应电流，这就是发电机发电的原理，此原理最早由英国物理学家
发现．
11.拉第电磁感应现象是指：“闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流．”小明和芳芳根据课文中的描述进行了进一步探究．
(1)小明同学提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想．除此以外你的猜想是：__________。

写出验证你的猜想的主要步骤：
A.________________________________________
B.________________________________________
C.________________________________________
分析实验结论：
(2)芳芳同学思考：线圈的一边在磁场中做切割磁感线运动与单根导线在磁场中做切割磁感线运动，产生的感应电流的大小可能不一样．于是她验证如下：
(a)先用大约25圈的漆包线圈的一条边框较快地切割磁感线运动；
(b)然后用单根导线以相同的情况切割磁感线运动．
你认为两次灵敏电流计指针偏转程度()
A．(a)较大B．(b)较大C．一样大D．无法确定
(3)实验过程中小明与芳芳又用线圈和条形磁铁来做实验(如图所示)，发现灵敏电流计指针发
生偏转．你认为在此实验中产生感应电流大小跟什么因素有关？请你总结一下．(写出两条)
①____________________，②____________________。

(4)在(2)、(3)两个实验中，如何改变感应电流的方向？每个实验各写出一种方法．
①____________________，②____________________。

12.如图所示，是小强“探究导体在磁场中运动时产生感应电流”实验的装置。

(1)小强在实验探究中，没有产生感应电流。

你帮他找出其中的可能原因(写出一条即可)___________________。

(2)在实验过程中，小强应注意观察磁铁的磁场方向、检流计的偏转方向和金属棒ab在磁场中的_________方向。

(3)金属棒ab不动，闭合开关，当水平向左抽出U型磁铁时，灵敏电流表的指针_______(填“偏转”或“不偏转”)。

(4)在此探究实验中用到的研究的方法有_______法和转换法。

(5)针对这个实验，小强同学进行了进一步的探究，他提出了“感应电流的大小可能与磁场的强弱有关”的猜想，除此之外
①你的猜想是_____________________________。

(任写一条即可)
②验证你的猜想的重要步骤(简明扼要)：______________________________。

③对实验结果进行简单的分析判断：____________________________________。