蔣峰
一、考點(diǎn)掃描
作圖題是中考常見(jiàn)的一種題型,一般是根據(jù)題目的要求,作出適當(dāng)?shù)膱D像、圖線.這不僅是一種形象直觀的表示抽象問(wèn)題的方法,還能體現(xiàn)同學(xué)們運(yùn)用作圖技能處理物理問(wèn)題的綜合能力.磁場(chǎng)作圖題涵蓋的考點(diǎn)有兩大類(lèi):
1.關(guān)于磁體周?chē)艌?chǎng)的作圖
考點(diǎn)1 根據(jù)磁體的磁極判斷磁感線的方向
例1 請(qǐng)畫(huà)出圖1、圖2中的磁感線的方向.
解析 根據(jù)磁場(chǎng)特點(diǎn),磁體的外部磁場(chǎng)都是從磁體的N極出來(lái)回到磁體S極.
答案 磁感線的方向是從N極指向S極.
考點(diǎn)2 根據(jù)磁感線的方向判斷磁體的磁極
例2 標(biāo)出圖中各磁體的N、S極.
解析 要明確“三向歸一,知一求二”,即磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)方向、該點(diǎn)的磁感線方向、放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)N極的指向是一致的,知道其中之一,就能確定另外兩個(gè)方向.根據(jù)磁場(chǎng)特點(diǎn),磁體的外部磁場(chǎng)都是從磁體的北極出來(lái)回到磁體南極.
答案 圖3左端S極,右端N極;圖4左端N極,右端S極.
考點(diǎn)3 根據(jù)磁極間的相互作用判斷磁體磁極以及周?chē)鸥芯€的方向
例3 根據(jù)圖5、圖6中小磁針靜止時(shí)的位置(黑端為N極),標(biāo)出磁體的磁極,畫(huà)出磁體周?chē)拇鸥芯€并標(biāo)出方向.
解析 先觀察小磁針靜止時(shí)的指向,再根據(jù)磁極間相互作用的規(guī)律,與小磁針N極靠近的是S極,與小磁針S極靠近的是N極,得出磁體的極性.然后依據(jù)異名磁極相吸,異名磁極間磁感線的形狀是相連的,且磁體的外部磁場(chǎng)都是從磁體的N極出來(lái)回到磁體S極.依據(jù)同名磁極相斥,同名磁極間磁感線的形狀是相互排斥的,且磁體的外部磁場(chǎng)都是從磁體的N極出來(lái)回到磁體S極.
答案 圖5是兩異名磁極,左端N極,右端S極,磁感線是相連的.圖6是兩同名磁極,兩端都為S極,磁感線是相互排斥的.磁感線方向都是從N極指向S極.
2.關(guān)于電流周?chē)艌?chǎng)的作圖
考點(diǎn)4 根據(jù)電流流向判斷通電螺線管的磁極
例4 如圖7所示,用安培定則判斷通電螺線管的磁極,在圖中標(biāo)出導(dǎo)線中的電流方向和螺線管的N、S極.
解析 先畫(huà)出通電螺線管中每一圈的電流方向,再根據(jù)安培定則,用右手握住螺線管,讓四指的彎曲方向與電流的方向一致,為防止出錯(cuò),可先在右手的中指上從指根向指尖畫(huà)一個(gè)箭頭,該箭頭的指向就是螺線管上的電流方向,則大拇指的指向就是北極方向.
答案 線圈正面電流方向都向上;螺線管左端N極,右端S極.
考點(diǎn)5 根據(jù)磁極間相互作用判斷通電螺線管中的電流方向和電源正負(fù)極
例5 根據(jù)圖8中小磁針靜止時(shí)的指向,標(biāo)出通電螺線管中的電流方向和電源正負(fù)極.
解析 首先根據(jù)小磁針的指向判斷出螺線管的極性,然后根據(jù)安培定則判斷出螺線管中每一圈的電流方向,這樣就可以判斷出電源的正負(fù)極.
答案 螺線管右端是N極,左端是S極;電源左端是正極,右端是負(fù)極.
考點(diǎn)6 根據(jù)通電螺線管的磁感線方向逆推電流的流向
例6 通電螺線管周?chē)拇鸥芯€分布及方向如圖9所示,請(qǐng)標(biāo)出它的N、S極以及電源的正負(fù)極.
解析 螺線管通電后,它的磁場(chǎng)分布與條形磁鐵相似,根據(jù)磁體的外部磁場(chǎng)都是從磁體的N極出來(lái)回到磁體S極,可以判斷螺線管的磁極.再根據(jù)安培定則判斷出螺線管中每一圈的電流方向,這樣就可以判斷出電源的正負(fù)極.
答案 螺線管左端為N極,右端為S極;電源左端是正極,右端是負(fù)極.
考點(diǎn)7 根據(jù)電源正負(fù)極和磁極方向構(gòu)思螺線管繞線
例7 根據(jù)圖10中給出的條件畫(huà)出螺線管的繞線.
解析 關(guān)于螺線管繞線,要根據(jù)題意先判斷“極、向、手”(“極”指螺線管的N極,“向”指電流的方向,“手”指右手)三者的關(guān)系,然后再根據(jù)安培定則完成螺線管的繞線.
答案 繞線從螺線管左端背面繞進(jìn),右端正面繞出.
考點(diǎn)8 根據(jù)電路要求連接電磁繼電器
例8 小明想利用如圖11所示器材中的一節(jié)干電池,間接控制家庭電路中的兩盞燈.要求是:開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),紅燈亮,綠燈滅;開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),紅燈滅,綠燈亮.請(qǐng)你幫助小明連接電路.
解析 電磁繼電器的電路連接要注意以下三個(gè)方面:(1)分清楚哪個(gè)部分是控制電路,哪個(gè)部分是工作電路.(2)弄清楚控制電路和工作電路的要求.(3)先連接控制電路,再連接工作電路.連接完畢后,可按照題目要求,檢驗(yàn)所連接的電路是否正確,若不正確,再加以修正.
答案 干電池、開(kāi)關(guān)S、電磁鐵連接成控制電路;220V電源、觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、紅綠燈(注意:紅、綠燈要并聯(lián))連接成工作電路.
二、例題解析
例1 在圖12上標(biāo)出地磁南、北極以及地磁場(chǎng)磁感線的方向.
解析 先判斷地球的地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近.再根據(jù)磁體的外部磁場(chǎng)都是從磁體的N極出來(lái)回到磁體S極,判斷出地磁場(chǎng)磁感線的方向.
答案 磁感線從地理南極指向地理北極.
例2 根據(jù)磁感線方向標(biāo)出圖13、14中各磁體的N、S極.
解析 根據(jù)磁場(chǎng)特點(diǎn),磁體的外部磁場(chǎng)都是從磁體的北極出來(lái)回到磁體南極.再依據(jù)異名磁極相吸,異名磁極間磁感線的形狀是相吸相連的;同名磁極相斥,同名磁極間磁感線的形狀是相互排斥的.
答案 圖13左端S極,右端N極;圖14兩端都是S極.
例3 在一個(gè)圓紙盒里有一個(gè)條形磁體,圓紙盒外放著一些小磁針,各磁針靜止時(shí)N極的指向如圖15所示,請(qǐng)?jiān)趫A紙盒里畫(huà)出磁體并標(biāo)明它的N、S極.
解析 先觀察小磁針靜止時(shí)的指向,再根據(jù)磁極間相互作用的規(guī)律,與小磁針N極靠近的是S極,與小磁針S極靠近的是N極,得出磁體的極性.
答案 畫(huà)出條形磁鐵,且條形磁鐵的S極與小磁針N極相靠近.
例4 如圖16所示,根據(jù)電源正負(fù)極標(biāo)出馬蹄型磁體的N、S極.
解析 先畫(huà)出通電螺線管中每一圈的電流方向,再根據(jù)安培定則判斷出磁極極性.注意:蹄形磁體可以看成左右兩根磁體,要分別判斷.
答案 左面磁體的上端S極,右面磁體的上端S極.
例5 根據(jù)題意在圖17中標(biāo)出通電螺線管甲、乙、丙、丁端的極性.
解析 根據(jù)安培定則判斷出螺線管的極性,再依據(jù)同名磁極相斥,異名磁極相吸,得出各端磁極極性.
答案 甲端S極,乙端是N極,丙端S極,丁端S極.
例6 如圖18所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,小磁針的N、S極按箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)到與螺線管軸線方向一致時(shí)靜止不動(dòng),試判斷電源的正、負(fù)極.
解析 開(kāi)關(guān)閉合,根據(jù)小磁針的指向判斷出螺線管的磁極,再依據(jù)安培定則判斷出電流的方向,畫(huà)出電源正負(fù)極.本題屬于安培定則的逆應(yīng)用,其要點(diǎn)是:先看、后標(biāo)、再確定.“先看”即看清通電螺線管的哪一端為N極,“后標(biāo)”即根據(jù)安培定則標(biāo)出通電螺線管外部導(dǎo)線中的電流方向,“再確定”是指確定電源的正負(fù)極.
答案 電源左端正極,右端負(fù)極.
例7 如圖19所示,根據(jù)小磁針的指向畫(huà)出螺線管的繞線.
解析 由小磁針的指向判斷出螺線管的極性,然后再根據(jù)安培定則完成螺線管的繞線.畫(huà)好后還要設(shè)想:若用手拉兩端的引線,無(wú)線圈脫落才算對(duì).
答案 繞線從螺線管左端正面繞進(jìn),右端正面繞出.
例8 圖20是一個(gè)自動(dòng)控制電熱水器的示意圖,溫控部分是一個(gè)充有水銀的溫度計(jì),在溫度計(jì)玻璃泡中引出一根導(dǎo)線,在溫度計(jì)玻璃管上部裝有一可調(diào)的金屬絲,還有一個(gè)電磁繼電器,一只綠燈,一個(gè)電熱絲,要求:在溫度計(jì)沒(méi)有達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)電熱絲通電工作,當(dāng)水溫升高到設(shè)定溫度時(shí),指示水溫達(dá)到要求的電燈(綠燈)亮,電熱絲斷電停止加熱.請(qǐng)按要求,把示意圖中的電路連接起來(lái).
解析 理解整個(gè)裝置的工作原理是本題的關(guān)鍵:水溫低于設(shè)定溫度時(shí),控制電路斷開(kāi),電磁鐵沒(méi)有磁性,銜鐵向右移動(dòng),電熱絲工作加熱,綠燈滅,這就要使電熱絲所在的電路接通,綠燈所在的電路斷開(kāi).水溫升高到設(shè)定溫度時(shí),控制電路接通,電磁鐵有磁性,吸引銜鐵向左移動(dòng),綠燈亮,電熱絲斷電停止加熱,這就要使綠燈所在的電路接通,電熱絲所在的電路斷開(kāi).本題的難點(diǎn)在于器材比較多,分布比較散,容易連接混亂.
答案 左邊的電源、溫度計(jì)、電磁鐵連接成控制電路;右邊的電源、銜鐵上的觸點(diǎn)、燈和電熱絲連接成工作電路.
初中生世界·中考物理版2013年5期