題型四電磁學(xué)作圖電磁學(xué)作圖主要包括畫電路圖、連接實物、磁場的方向、磁體和小磁針的N、S極、通電螺線管極性判斷、螺線管內(nèi)的電流方向以及家庭電路的安全用電等。畫電路圖時要注意串、并聯(lián)電路特點的應(yīng)用,電表的使用,滑動變阻器的應(yīng)用。電磁作圖時要明確磁體北極所受磁力的方向與該點的磁場方向一致,以及磁極之間的作用規(guī)律,還要能對安培定則理解并能夠熟練運用。家庭電路的作圖要明確安全用電常識:“火線、零線并排走,零線直接進(jìn)燈座,火線接進(jìn)保險盒,經(jīng)過開關(guān)進(jìn)燈座?！币?、電路的設(shè)計與連接作圖例1 (2016遼寧沈陽中考,25,6分)小明家新買了一臺多功能LED臺燈,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。S1是控制LED燈的開關(guān),USB接口可以給手機充電。小明發(fā)現(xiàn)即使S1斷開,USB接口也能正常使用。安全開關(guān)S2位于臺燈底部的前端,當(dāng)臺燈傾斜,S2離開桌面時,它會自動斷開,切斷臺燈的電源。根據(jù)以上信息,請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的電路元件接入電路。解析 S1是控制LED燈的開關(guān),所以S1與LED燈串聯(lián);S1斷開,USB接口也能正常使用,說明LED燈與USB接口并聯(lián);S2斷開,切斷臺燈的電源,所以S2在干路上,由此連接電路如答圖所示。方法歸納在設(shè)計電路時要根據(jù)要求先判斷各用電器的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián),再設(shè)計開關(guān)的位置對電路的影響。解析 因為地磁南極在地理北極附近,而地磁北極在地理南極附近,根據(jù)異名磁極相互吸引,所以小磁針指向北方(即地磁南極)的為N極,指向南方(即地磁北極)的是小磁針的S極。方法歸納明確地磁場的特點及磁極間的相互作用規(guī)律,是順利解答此題的關(guān)鍵。解析 由于小磁針的S極指向左,而異名磁極相互吸引,所以通電螺線管右端是N極、左端是S極;據(jù)安培定則可知,電流從左端流入,故線圈的第一匝應(yīng)該在里邊,據(jù)此畫出線圈的繞法即可。方法歸納在畫繞線時,要注意線是從里面畫還是從外面畫,螺線管的磁極用右手來決定。四、家庭電路例4(2016海南中考)如圖所示,請將開關(guān)和燈泡正確連入家庭電路。解析 火線進(jìn)入開關(guān),再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點,零線直接接入燈泡的螺旋套。方法歸納電燈開關(guān)火線進(jìn),直連燈泡頂端金屬點,如若再接燈泡與插座,請與它們相并聯(lián)。1.(2016江蘇鎮(zhèn)江中考,22)請按題目的要求作答。(1)請將甲圖中的開關(guān)和三孔插座正確接入家庭電路,其中開關(guān)控制插座的通、斷電;(2)如乙圖所示,開關(guān)S閉合后,小磁針在圖示位置處于靜止?fàn)顟B(tài),請在圖中適當(dāng)位置分別標(biāo)出螺線管和小磁針的N極。解析 (1)三孔插座的接法:上孔接地線,左孔與零線相連,右孔與火線相連。如圖所示。(2)在螺線管中電流的方向是從右端流入,結(jié)合螺線管的繞向,根據(jù)安培定則,可以確定螺線管的右端為N極。根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知,靠近螺線管右端的為小磁針的S極,所以小磁針的左端為N極。如圖所示。2.(2016江蘇泰州中考,21)如圖,根據(jù)通電螺線管外部的磁感線方向,標(biāo)出圖中電源的正極和小磁針靜止時的N極。解析 在磁體外部,磁感線總是從磁體的N極發(fā)出,最后回到S極,所以螺線管的右端為N極、左端為S極。根據(jù)異名磁極相互吸引可知小磁針的右端為N極、左端為S極。根據(jù)安培定則判斷可知電流是從螺線管的右端流入的,所以電源的右端為正極,左端為負(fù)極。如圖所示。3.(2016安徽淮南八公山區(qū)模擬)自動售票公交車后門兩側(cè)的扶手上各裝有一個紅色按鈕,如圖甲所示。想要下車的乘客只要按下其中任何一個按鈕,裝在車內(nèi)的電鈴就會響起,以提醒司機停車并打開車門。請你在圖乙的虛線框內(nèi)畫出這個電路的電路圖。解析 只要按下任何一個按鈕,電鈴就會響起,說明這兩個開關(guān)互不影響,是并聯(lián)的。4.(2016安徽安慶樅陽模擬)如圖是利用太陽能給LED路燈供電的自動控制電路的原理示意圖。其中,R是光敏電阻,光敏電阻的阻值R隨光照度的增強而減小。白天,通過太陽能電池板與蓄電池回路將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在大容量蓄電池內(nèi)。傍晚,當(dāng)光照度小于一定值時,通過蓄電池與LED回路,路燈開始工作。請用筆畫線將電路原理圖連接完整,使工作電路能正常工作。(與觸點的接線只能接在靜觸點上,圖中已給出靜觸點D、E、F、G的四根引線;連線不能交叉)解析 光敏電阻的阻值R隨光照度的增強而減小,所以白天時,光敏電阻的阻值減小,電路中的電流增大,電磁鐵的磁性增強,銜鐵被吸下,與靜觸點G、F接觸,此時太陽能電池板與蓄電池組成閉合電路;夜晚光照強度減弱,光敏電阻的阻值增大,電路中的電流減小,電磁鐵的磁性減弱,銜鐵被彈簧拉起,使銜鐵與靜觸點E、D接觸,此時蓄電池與LED路燈組成閉合電路。據(jù)此連接電路如答案圖所示。5.(2016湖南湘西中考,21)請將滑動變阻器接入電路,要求:滑動變阻器的滑片向左滑動時燈泡變亮(如圖)。解析 將滑動變阻器的上方任一接線柱與燈泡的左接線柱相連,如上圖所示。6.(2016安徽亳州蒙城模擬)如圖所示,請將螺線管、滑動變阻器接入電路中,使開關(guān)閉合后,螺線管與條形磁鐵相互排斥,滑動變阻器的滑片向左移動時彈簧的長度變短,并標(biāo)出通電螺線管的N極。解析 開關(guān)閉合后,螺線管與條形磁鐵相互排斥,應(yīng)使電磁鐵上側(cè)是N極,由安培定則可知:螺線管中電流方向從下方流入;滑動變阻器滑片P向左移動使彈簧的長度變短,由此可得出需使滑動變阻器左側(cè)下接線柱連入電路。