易错点19 无形的力——磁的相互作用（5陷阱点3题型）-备战2025年中考物理考试易错题（全国通用）

这是一份易错点19 无形的力——磁的相互作用（5陷阱点3题型）-备战2025年中考物理考试易错题（全国通用），共12页。试卷主要包含了提高或降低灵敏度的方法没有掌握等内容，欢迎下载使用。
01 易错陷阱
易错点一、在判断物体有无磁性时,将磁体的吸铁性与异名磁极相互吸引混淆
易错点二、磁场是磁体周围实实在在存在的物质
易错点三、小磁针若在通电螺线管的内部时,判断磁场方向容易出现错误
易错点四、电磁继电器工作原理和过程理解不清晰
易错点五、提高或降低灵敏度的方法没有掌握
02 举一反三——易错题型
题型一．磁极的相互作用
题型二．电生磁 通电螺线管的特点
题型三．电磁铁的工作原理
03 易错题通关
易错点一、在判断物体有无磁性时,将磁体的吸铁性与异名磁极相互吸引混淆
易错点二、磁场是磁体周围实实在在存在的物质
易错点三、小磁针若在通电螺线管的内部时,判断磁场方向容易出现错误
【链接知识】
知识点一、判断物体是否具有磁性的方法
知识点二、磁场 磁感线
1.磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用
当把小磁针放在条形磁体附近时，会看到小磁针发生偏转，这是因为小磁针处在条形磁体的磁场中时收到了条形磁体磁场的力的作用，运动状态发生改变。
条形磁体 蹄形磁体
2.理解磁感线应注意的六个问题
【易错分析】
一、磁场概念理解误区
1、磁场存在认知错误：部分同学认为只有在磁体周围才能感受到磁场，忽略了通电导体周围也存在磁场。实际上，奥斯特实验已经证明，电流周围存在磁场，其磁场方向与电流方向有关。比如在判断一个通有电流的导线附近小磁针的偏转情况时，若没有考虑到导线周围磁场的存在，就无法正确解释小磁针的运动。
2、磁感线与磁场关系混淆：磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，它并不是真实存在的。但有些同学会把磁感线等同于磁场，认为磁感线密集的地方磁场就一定强，而忽略了磁场强度的本质定义。
二、磁极间相互作用规律运用错误
1、同名、异名磁极判断失误：磁极间相互作用规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。靠近时的受力情况，由于没有准确判断磁极的性质，导致受力分析错误。
2、忽略其他因素影响：在分析磁极间相互作用时，有些同学只考虑磁极间的相互作用力，而忽略了其他因素的影响。
【解题技巧】
一、深化磁场概念理解
1、全面认知磁场存在：牢记磁场不仅存在于磁体周围，通电导体周围同样存在磁场。在遇到涉及小磁针、通电导线等的问题时，首先要考虑到所有可能产生磁场的因素。
2、正确区分磁感线与磁场：明确磁感线是用来形象化描述磁场的工具，并非真实存在。判断磁场强弱不能仅依赖磁感线疏密，还需综合考虑磁体本身特性。比如分析不同磁体的磁场时，先了解磁体的材质、磁性强弱等，再结合磁感线分布来判断。若遇到两个磁感线疏密程度相同但磁体材质不同的情况，要根据磁体磁性强弱的本质差异来准确判断磁场强度。
二、准确运用磁极相互作用规律
1、精准判断磁极性质：在判断磁极间相互作用时，仔细辨别磁极的名称，依据 “同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引” 的规律进行分析。
2、综合考虑其他因素：在分析磁极间相互作用问题时，不能仅局限于磁极间的作用力，要全面考虑其他可能影响物体状态的因素。如存在外磁场时，将外磁场对物体的作用纳入分析。比如研究小磁针在复杂磁场环境中的指向，先分析外磁场方向，再结合磁极间相互作用，综合判断小磁针最终的稳定指向。
易错点四、电磁继电器工作原理和过程理解不清晰
易错点五、提高或降低灵敏度的方法没有掌握
【链接知识】
知识点三、电磁继电器的工作原理
1.实质：利用电磁铁来控制工作电路的开关。
2.核心：电磁铁
3.电磁铁的优点：
①电磁铁磁性的有无，可以用电流的通断来控制。
②电磁铁磁性的强弱，可以用电流的大小、线圈匝数的多少来控制。
③电磁铁磁极的极性，可以用电流的方向来控制。
知识点四、学会“看”电路
1.控制电路和工作电路分开看：
控制电路 + 工作电路
低电压、弱电流控制高电压、强电流工作电路。
2.控制电路——开关：控制工作电路
电磁铁——单刀双掷开关
3.工作电路——完整的电路（电源、用电器、开关、导线）
根据“关开”判断工作电路中“谁”工作。
【易错分析】
一、工作原理理解误区
1、电磁转换关系不清：电磁继电器的核心是电磁铁，它利用电流的磁效应，即通电导体周围产生磁场。部分同学对这一电磁转换关系理解不深，在分析电磁继电器工作过程时，无法准确把握电流变化如何影响磁场强弱以及对衔铁的作用。
2、控制电路与工作电路混淆：电磁继电器有控制电路和工作电路两个部分。控制电路中通过较小的电流来控制电磁铁的磁性，进而控制工作电路中较大电流的通断。有些同学在解题时会混淆这两个电路，将控制电路的参数用于工作电路的计算，或者对两个电路的工作逻辑理解错误。
二、电路连接分析错误
接线柱连接方式错误：在涉及电磁继电器的电路连接图分析或设计题目中，部分同学对电磁继电器的接线柱连接方式掌握不牢。电磁继电器一般有多个接线柱，分别用于连接控制电路和工作电路，若连接错误，会导致电路无法正常工作。
【解题技巧】
一、透彻理解工作原理
1、明晰电磁转换逻辑：深刻理解电磁继电器中电流的磁效应，即电流通过电磁铁线圈时，会产生磁场，磁场强弱与电流大小、线圈匝数等相关。解题时，先确定控制电路中电流的变化情况，再依据电流与磁场的关系，判断电磁铁磁性的变化，进而分析对衔铁和工作电路的影响。
2、区分控制与工作电路：在分析题目时，首先明确控制电路和工作电路的组成与作用。控制电路负责控制电磁铁的工作，工作电路则连接着需要控制的用电器。遇到问题，分别从两个电路的角度去思考，控制电路关注电流、电磁铁，工作电路关注用电器的通断和工作状态。
二、精准分析电路连接
1、掌握接线柱连接规则：牢记电磁继电器接线柱的连接规则，控制电路的电源、开关、电磁铁等元件按正确顺序连接到相应接线柱，工作电路的用电器、电源等也准确连接。在分析电路连接图时，仔细检查各接线柱的连接是否正确，避免出现接反、接错位置等问题。
2、准确判断开关与电路通断：在判断开关状态对电路通断的影响时，要综合考虑电磁铁磁性、衔铁位置等因素。控制电路开关闭合，若电磁铁磁性足够，衔铁吸合，工作电路导通；若磁性不足，工作电路仍断开。解题时，按照这个逻辑顺序逐步分析，不要仅依据开关状态就直接判断工作电路通断。例如，在判断一个复杂电磁继电器电路的通断时，先看控制电路开关是否闭合，再检查电磁铁磁性情况，最后确定工作电路的状态。
题型一．磁极的相互作用
如图，用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，发现条形磁铁被吸引。该铁棒有没有磁性呢？下列说法正确的是（ ）
A．可以确定有磁性，且A端是S极
B．不确定有无磁性，只需要将B端靠近S极，观察现象就可以判断
C．不确定有无磁性，只需要将B端靠近N极，观察现象就可以判断
D．不确定有无磁性，若将A端靠近S极，观察现象仍然无法判断
为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是（ ）
A．悬挂的铁棒转动起来后静止时指向南北
B．将铁棒一端靠近小磁针，相互吸引
C．将铁棒一端靠近没有磁性的大头针，大头针被吸引
D．水平移动铁棒，测力计示数有变化
题型二．电生磁 通电螺线管的特点
在物理学中，磁感应强度表示磁场强弱，用字母B表示，国际单位：特斯拉，符号T。有一种磁敏电阻，它的阻值大小随磁场强弱的变化情况如图甲所示，某实验小组用该磁敏电阻测量通电螺线管外部的磁感应强度，设计了图乙和丙所示的电路进行实验，电源电压U1、U2保持不变，请作答下列问题：
（1）由图甲可知磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B的增大而 ；
（2）闭合S1，通电螺线管的左端为 极；
（3）闭合S1，调节滑动变阻器R1的滑片P在某一位置不动后，再闭合S2，移动滑动变阻器R2的滑片，电流表示数为0.02A时，电压表的示数为8V，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为 T；
（4）若要减小通电螺线管左右两端的磁感应强度，你的方法是 。
在探究“通电螺线管外部磁场情况”的实验中：
（1）在装有螺线管的硬纸板上 撒满铁屑，通电后铁屑分布无明显变化，这时需轻敲纸板，观察到铁屑排列成如图所示的形状。可见，通电螺线管外部磁场与 磁体的磁场相似；
（2）用小磁针探究磁场方向时，发现小磁针没有标N、S极，我们可以把能自由转动的小磁针远离螺线管，当它静止时指南的那端是小磁针的 极，这是利用了 磁场的作用；
（3）对调螺线管所接电源正、负极，周围小磁针的指向也随之对调，说明通电螺线管的磁场方向与螺线管中 有关；
（4）根据图中实验现象推断，通电螺线管内部也有磁场，依据是： ；
（5）实验中每一个小铁屑都相当于一枚小磁针，因为它们在磁场中已经被 ；
（6）总结出用右手判断通电螺线管的极性与线圈中电流方向之间规律的科学家是 。
题型三．电磁铁的工作原理
某中学九（2）班物理小组的同学们一起设计了一种具有加热和保温功能的电热器，内部简化电路如图所示。其中Rt为半导体制成的热敏电阻，当它周围的温度升高时，控制电路中的电流会增大。R1、R2、R3均为电热丝，且R1＝R2＝100Ω，电磁铁线圈的电阻不计，闭合开关S1、S2，电热器开始工作。则：
（1）在控制电路中，热敏电阻Rt的温度越高，它的电阻值越 。
（2）加热时，动触点a与上方静触点b、c接通，此时工作电路中的电流是多少？
（3）保温状态下，R1的功率为81W，则工作电路30s消耗的电能是多少？
（4）用了一段时间控制电路的电源电压略微降低了，电热器控制的最高温度将如何变化？请解释说明。
图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示。它是通过电阻丝R1来加热空气，从而加热食物，通过调节变阻器 R3 接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化。求：
（1）电磁铁的上端为 （选填“N”或“S”）极。闭合开关S，当电磁继电器的衔铁被吸下时， （选填“开始”或“停止”）加热。
（2）将5×10﹣3kg 的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量。c空气取1.0×103J/（kg•℃）；
（3）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率。
小华同学在教室里擦黑板时，发现当板擦靠近黑板时，会被吸附在黑板上。为了探究是黑板具有磁性还是板擦具有磁性，他设计了下列实验，能得出正确结论的是（ ）
A．用小磁针分别靠近板擦和黑板，小磁针都发生了偏转，说明黑板擦和黑板都具有磁性
B．将板擦的正面和反面靠近黑板，板擦都能吸附在黑板上，说明板擦一定具有磁性
C．将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转，发现板擦静止时某侧边始终的指向东方，说明板擦一定具有磁性
D．将板擦用细线悬挂起来，发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向，说明黑板具有磁性
如图，用“电池+磁铁+铜线圈”可以手工制作会跑的“小火车”，首先将两个强磁铁分别吸附在电池正负两极，然后再将它们放进铜线圈，电池就成了能够在铜线圈内部跑得“飞快”的“小火车”（见小火车组装示意图）。分析小火车组装示意图发现，在铜线圈内，电流从“电池正极→磁铁→部分线圈→磁铁一电池负极”形成回路，于是，通电的铜线圈内部产生磁场，这个磁场对两个强磁铁产生力的作用，所以“小火车”就能在铜线圈内部运行了。则下列各图中，“小火车”能向右运行的是（ ）
A．B．
C．D．
（多选）如图所示，将A、B两个磁环先后套在光滑的木支架上，此时可以看到上方的磁环A“悬浮”在空中。两磁环受到的重力相等都为G，则下列分析正确的是（ ）
A．两磁环相对面（即A的下端和B的上端）为同名磁极
B．B对A的作用力大于G，方向竖直向上
C．木架底座对B的支持力等于2G
D．木架底座对B的支持力和B对木架底座的压力是一对平衡力
如图甲所示为俯视图：粗糙的水平桌面上，在同一直线上相距较远地放置两个条形磁体A、B。现在A上施加水平力F使其沿直线向磁体B运动，假设当A运动一段时间后，两磁体间才出现吸引力，直至它们吸在一起后共同向右运动一段时间。若整个过程保持A做匀速直线运动。请在图乙中画出在上述过程中作用于磁体A上的力F其大小随时间t变化关系的大致图象。（只需画出一种可能的情况）。
如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（ ）
A．该条形磁体的左端为N极
B．磁场不是真实存在的
C．磁感线是真实存在于该条形磁体周围的
D．磁感线是为了研究方便引入的假想曲线
如图所示是一根锰铜丝制成的软质弹簧，B是水银槽，槽内盛有水银，A的上端通过接线柱与电源相连，A的下端恰好与水银表面接触，开关S闭合后发生的现象是（ ）
A．弹簧伸长变大，灯持续发光
B．弹簧缩短，灯熄灭
C．弹簧上下振动，灯忽亮忽灭
D．弹簧静止不动，灯持续发光
小明探究通电螺线管外部的磁场。
（1）小明将小磁针放在螺线管周围，静止时如图甲所示，闭合开关后静止时如图乙所示，说明通电螺线管周围存在 。观察图乙可知通电螺线管的外部磁场与 磁体的磁场相似。
（2）他将通电螺线管插入铁芯制成电磁铁，用图丙所示电路探究电磁铁的磁性。当小磁针在图中位置静止时，开关S1接的是接线柱 。他接着探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，接通开关S1，保证 不变，改变 ，观察电流表示数及电磁铁吸引的大头针数目。
在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中：
（1）小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图（a）所示，闭合开关后观察到如图（b）所示的现象，说明通电螺线管周围存在 。
（2）如图（c）所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与 的磁场相似。
（3）小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。为此他又设计了如图（d）所示的实验。实验中，他将开关S从1换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，此时调节滑动变阻器是为了控制两次实验中的 大小相同，来研究通电螺线管磁场强弱与 的关系。
为了应对即将到来的汛期，某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置，其原理如图所示。L为安全指示灯，R1为定值电阻，R2为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒，滑片P可以在电阻棒上自由滑动，并与浮子用竖直的绝缘杆连接2接入电路的阻值，从而可通过电流表的示数来反映水位的高低。当滑片P指向R的中点时，水位达到警戒值（ ）
A．电磁铁的上端为N极
B．水位较低时，电磁铁的磁性较强
C．若减小R1的阻值，警戒水位会变高
D．电流表示数越大，表示水位越高
如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为95℃。下列说法错误的是（ ）
A．电路工作时电磁铁上端为S极
B．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
C．温度达到95℃时，报警器中的红灯亮同时铃响
D．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
如图﹣1所示是物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”，控制电路电源电压为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，R为压敏电阻，其阻值大小随压力F的变化关系如图﹣2所示。当光控开关接收到绿光时断开，工作电路中指示灯亮，电控照相机不工作，当光控开关接收到红光时自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力增大到一定数值，控制电路中电流等于或大于0.06A时，电控照相机开始拍照，g取10N/kg。下列说法中正确的是（ ）
A．若要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以适当减小线圈的匝数
B．a处是指示灯，b处是电控照相机
C．当控制电路中电流等于0.06A时，闯红灯的车对压敏电阻的压力为12000N
D．当质量为1200kg的车闯红灯时，控制电路消耗的总功率为1.2W
如图甲是小明为家庭养殖场设计的电热孵化器的工作原理图，R1、R2和R3为阻值相同的加热电阻。控制电路中，电源电压恒为6V，R为滑动变阻器，热敏电阻Rt置于孵化器内，其阻值随温度的变化如图乙所示。当孵化器内温度升高到孵化温度时，衔铁被吸合，触点a与触点c接触，此时通过电磁铁的电流为20mA。下列说法正确的是（电磁铁线圈的电阻忽略不计）（ ）
A．热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而增大
B．衔铁被吸合后，工作电路中的电流变大
C．孵化温度为37℃时，R连入电路的阻值为50Ω
D．若想将孵化温度调高，应将R的滑片P向右调
兴趣小组设计了一个电梯超载自动报警系统，其工作原理图如图﹣1所示，在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器R2压敏电阻的阻值随压力F大小变化如图﹣2所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计，闭合开关S、S1，下列分析不正确的是（g取10N/kg）（ ）
A．在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，电磁铁的磁性增强
B．某次电梯正常运行时，通过电磁铁线圈的电流为10mA，此时压敏电阻所受压力为4000N
C．当电梯载重为900kg时，控制电路电源的输出功率为0.12W
D．控制电路中的电源电压在使用较长时间后会稍有下降，报警时的载重量大于设定载重量
物理老师为生物实验室的胭脂鱼鱼缸设计了一款自动控温装置，它可以根据水温自动启动和关闭加热棒。如图﹣1，控制电路电源电压恒为6V，R是电阻箱，RN是置于鱼缸里检测水温的热敏电阻，其阻值与温度的关系如图﹣2。当电磁铁线圈中的电流I≥75mA时，铁质开关K被吸起，当电流I≤60mA时，K被释放，从而控制缸内水温保持在一定范围内，电磁铁线圈电阻忽略不计。水温降低时，电磁铁的磁性 （选填“变强”“变弱”或“不变”）；此电路能控制鱼缸内水的最高温度为20℃，能控制的最低温度为 ℃；若将电阻箱R的阻值调大，可实现最高水温值变 （选填“高”或“低”），同时鱼缸内水的温度差将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。
（1）电梯超载时，触点K与触点 接触（填写“A”或“B”）；
（2）若电梯在20s内将一位重500N的乘客从一楼匀速提升到五楼（每层楼高3m），电梯对乘客做功的功率为 W；
（3）当电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住。请判断：若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯是否超载： 。（填“超载”或“不超载”，g取10N/kg）
方法一：根据磁体的磁性判断
将被测物体靠近没有磁性的铁、钴、镍等磁性材料，铁、钴、镍等若能被吸引，则说明该物体具有磁性；若不能被吸引，则说明该物体没有磁性。
方法二：根据磁体的指向性判断
用自由悬挂、自由悬浮等方式让被测物体能够在水平面内自由转动，若被测物体静止时总是大致指向南北方向，说明该物体具有磁性，否则没有磁性。
方法三：根据磁极间的相互作用规律判断
将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极，若发现有一端发生排斥现象，说明该物体具有磁性；若与小磁针两极都相互吸引，则说明该物体没有磁性。
注意：在利用磁极间相互作用规律判断两物体是否具有磁性时，要注意“斥定吸不定”原则，即如果两个物体相互排斥，则可以确定两者均有磁性，如果相互吸引，则可能两物体均有磁性或一个有磁性、一个没有磁性。
方法四：根据磁体各位置磁性强弱不同判断
外形相同的A、B棒
若两次都不吸引，则A、B都没有磁性
若两次都吸引，则A、B都有磁性
若只有甲吸引，则B有磁性，A没有磁性
若只有乙吸引，则A有磁性，B没有磁性
外形相同的A、B棒
若始终没有相互作用，则A、B都没有磁性
若吸引力保持不变，则A没有磁性，B有磁性
若吸引力由强→弱→强，则A有磁性，B没有磁性
若先吸引后排斥，或先排斥后吸引，则A、B都有磁性
是物理模型，并不存在
磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分布情况而引入带有方向的曲线，它并不是真实存在的。正如探究光时，引入光线的概念一样。这在物理学上称为模型法。
疏密表示磁场强弱
磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示磁体两极处的磁场最强。
有方向
磁感线是有方向的，磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的。
是闭合曲线
在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；在磁体内部，磁感线从磁体的S极出发回到N极，形成一条条闭合曲线。
立体分布
在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的分布是立体的，在磁体周围空间都分布有磁场。
任意两条不相交
磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。