7.3电磁铁 同步训练 2024-2025学年教科版物理九年级上册

7.3电磁铁 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图甲，2020年6月21日，我国时速600公里高速磁浮试验样车，在上海同济大学磁浮试验线上成功试跑，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平。列车上电磁体始终通有直流电，铁轨上线圈通电后，电磁体和线圈会变成一节节带有N极和S极的电磁铁，列车所受磁力如图乙所示。下列有关说法错误的是（　　） A．磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮在轨道上的 B．图中列车在磁力作用下正在向右行驶 C．要保证列车一直向前行驶轨道，线圈的N极和S极就要不断变换，则铁轨上线圈中应通直流电 D．为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈分区段供电 2．小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法正确的（  ） A．若将两电磁铁上部靠近，会相互吸引 B．通过吸大头的数量来显示磁性的强弱--“转换法”研究物理现象 C．若电压表有示数，电流表无示数，则可能是滑动变阻器R断了 D．要使电磁铁磁性增强，应将滑片P向右移动 3．如图是直流电铃的原理图。下列关于电铃工作时说法正确的是（  ） A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且 A 端为 N 极 B．如果改变通过电磁铁电流的方向，电铃就不响了 C．电铃是利用电磁感应的原理制成的 D．小锤击打铃碗时，蹄形电磁铁仍具有磁性 4．下列说法正确的是（  ） A．导体容易导电，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体中没有电荷 B．超导体不能应用在电饭锅内的发热材料上 C．天然气属于二次能源 D．电磁铁的铁芯可用木棒代替 5．如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形磁铁，螺线管中插有铁芯。现开关S拨在触点②位置且电流表示数为I。要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是（　　） A．开关S位置不动，将铁芯从螺线管中取出 B．开关S位置不动，将滑片P向a端滑动 C．将开关S拨到③位置，并通过移动滑片P使电流表示数仍为I D．只将螺线管往上移动一段距离 二、填空题 6．现代医学使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏推动血液循环．其原理如图所示，将线圈ab缠绕并固定在活塞一端，利用它通电时与固定磁体之间的相互作用，带动电动泵中的活塞，抽送血液．图中阀门S1只能向外自由开启，反向则封闭管路；阀门S2只能向内自由开启，反向则封闭管路．当电动泵工作时，血液从阀门 抽进，从阀门 送出(以上两空均选填“S1”或“S2”)；当线圈中的电流从a流向b时，活塞处于 (选填“抽血”或“送血”)状态． 7．如图电磁起重机可以处理废弃钢铁材料。电磁起重机有一个巨大的电磁铁， 它是根据 的原理制成，若对吸起的钢铁卸载，可采取的方法是 。 8．为降低电动自行车充电自燃的风险，小军设计了如图所示的自动过热保护电路，闭合开关S后，电磁铁的右端为 （选填“N”或“S”）极；随着温度升高，热敏电阻的阻值减小，电磁铁L的磁性 （选填“增强”或“减弱”），从而断开受控电路；受控电路需要选用 （选填“粗”或“细”）一些的导线。 9．林东某超市电梯的自动控制电路如图所示，R是一个安装在电梯上的压敏电阻，可以实现电梯在无人乘坐时运行速度变慢，从而节约用电。则压敏电阻的阻值随压力的增大而 ，当所有人走出电梯后，电磁铁的磁性将 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 10．如图所示为小海自制的简易电磁门锁，其中条形磁体为锁栓，锁栓与连动片固定在一起，构成了电磁锁的活动部分。闭合开关，向左移动变阻器的滑片P，锁栓由静止变为向左滑动，压缩复位弹簧，同时与锁扣分离，门锁被打开；断开开关，复位弹簧使门锁关闭。闭合开关： (1)螺线管的磁场与 磁体的磁场相似，电磁铁b端极性为 极； (2)电极d为电源的 极； (3)滑片P向左移动过程中，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”）； (4)若用铜或铁制作锁扣，且用较小的电流就能打开门锁，则应选择 制作锁扣。 三、作图题 11．闭合开关，小磁针静止在螺线管左侧，在图中括号内标出电源“+”或“-”极，并用箭头标出图中磁感线方向。 四、实验题 12．在学习了电流能产生磁场后，小红为了进一步探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，她选用如图所示的器材．进行实验过程中，用绝缘细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，并保持其与软铁块P的距离不变． （1）以下是她的部分实验步骤，请你帮她补充完整： ①断开开关，如图所示组装实验电路，将滑动变阻器的滑动头置于最 端（选填“左”或“右”）．用已调零的电子测力计测出软铁块P对测力计的压力Fo并记录在表格中； ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑动头到适当位置，读出电流表的示数I、电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中； ③保持软铁块P的位置不变，调节滑动变阻器滑动头到另一适当位置，读出电流表的示数I、电子测力计的示数F，并将I、F的数据记录在表格中； ④仿照步骤③再进行2次实验； ⑤利用公式ΔF= （用上述测量量的符号表示）计算出电子测力计示数的变化量ΔF，并将ΔF的值记录在表格中．根据ΔF的大小判断电磁铁的磁性强弱并记录在表格中． 实验数据如表所示． I/A 0.30 0.34 0.40 0.44 Fo/N 0.9 0.9 0.9 0.9 F/N 0.86 0.84 0.82 0.81 ΔF/N 0.04 0.06 0.08 0.09 磁性强弱 很弱 弱 强 很强 （2）本实验中是根据 的大小判断出电磁铁的磁性强弱的． 五、简答题 13．法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻随磁场的增强而减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。你认为如果闭合S1、S2并使滑片P右滑动时，指示灯亮度会有什么变化？写出你的详细分析过程（灯泡电阻随温度的变化可忽略）。 14．仙游方圆荟商场采用智能扶梯，当有人乘坐时它正常工作，没人乘坐时它会减速慢行。其电路如图所示，R是压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，电动机M的转速随电流增大而增大。问： （1）通电后，电磁铁的上端是 极； （2）请分析它的工作原理 。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 C B A B D 1．C 【详解】A．磁场力使列车能够悬浮在轨道上，利用的是列车与轨道间同名磁极相互排斥的原理，故A正确，A不符合题意； B．根据力的示意图能够看出，不同磁极间受力方向是向右的，列车整体受力方向向右，故B正确，B不符合题意； C．要使列车一直向右运动，需要使列车与轨道间磁极始终如题中所示，列车上磁体通有直流电，磁极方向始终不变，轨道上磁极需要改变，因此铁轨上线圈应该通有交流电，故C错误，C符合题意； D．列车具有惯性，分区段供电，列车在无电区段可以利用惯性继续运动，从而节约能源，故D正确，D不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】A、利用安培定则判断可知，电磁铁A、B的上部都是N极，若将两电磁铁上部靠近，则会排斥，A说法不正确． B、电磁铁磁性强弱是通过吸引大头针数目的多少来体现的，所以电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强．这是转换法的应用，B说法正确． C、如果滑动变阻器R断了，则整个电路断路，电流表和电压表均不会有示数，C说法不正确； D、将滑片P向右移动，电磁铁中的电流将变小，电磁铁的磁性减弱，D说法不正确． 故选B． 点睛：电磁铁磁性的大小用吸引大头针数目的多少来反映，这是转换法； 3．A 【详解】A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，根据图中的电流方向和安培定则可知，A端为N极，故A正确； B．如果改变通过电磁铁电流的方向，电磁铁的磁极会发生变化，通电时电磁铁仍然会吸引衔铁，电铃仍然会响，故B错误； C．电铃是利用电流的磁效应来工作的，故C错误； D．小锤击打铃碗时，弹性片与螺钉是分离的，电路处于断路状态，蹄形电磁铁不具有磁性，故D错误。 故选A。 4．B 【详解】解： A、导体容易导电是因为导体内有大量的自由电荷，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体内几乎没有能够自由移动的电荷，故A错误； B、超导体电阻为零，根据焦耳定律Q=I2Rt不会产生热量，电饭锅我们需要的就是产生热量，则不能用在电饭锅上，故B正确； C、天然气是从自然界直接获取不需要加工的能源，是一次能源，故C错误； D、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，木棒不是磁性材料，故不可以用木棒代替，故D错误． 故选B． 5．D 【详解】A．根据安培定则可知，螺线管的上端为N极，下端为S极；开关S位置不动，将铁芯从螺线管里面拔出，螺线管的磁性减弱；因螺线管和磁铁所对的磁极为异名磁极，异名磁极相互吸引，会造成螺线管对磁铁的吸引力减小，所以测力计的示数减小，故A错误，不符合题意； B．开关S位置不动，滑片P向a端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中的电流减小，从而导致了螺线管的磁性减弱，造成螺线管对磁铁的吸引力减小，所以测力计的示数减小，故B错误，不符合题意； C．开关拨到③位置，并通过移动滑片P使电流表示数仍为I，此时电流不变，螺线管的线圈匝数减小，螺线管的磁性减弱，造成螺线管对磁铁的吸引力减小，所以测力计的示数减小，故C错误，不符合题意； D．只将螺线管往上移动一段距离，螺线管的磁极靠近条形磁体，则吸引力变大，所以弹簧测力计示数变大，故D正确，符合题意。 故选D。 6． S2 S1 送血 【详解】因阀门S1只能向外自由开启,反向则封闭管路;阀门S2只能向内自由开启,反向则封闭管路．故血只能由S2流入从S1送出；由右手螺旋定则可知,螺线管左端为N极,此时同名磁极相对,故活塞右移,S2关闭,S1打开，处于送血状态． 【点睛】由题意可知S1只能向外开，S2只能向里开，故可知血的流动方向只能是S2进，S1出；由右手螺旋定则可知电磁铁的磁极，由磁极间的相互作用可知活塞的移动方向，则可知血液的流动方向． 7． 通电导体周围存在磁场 切断电源 【详解】[1][2]内部带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁。当有电流时，电磁铁有磁性；当无电流时，电磁铁无磁性。所以电磁铁是根据通电导体周围存在磁场的原理制成的。所以把电源切断了，电磁铁断电时，就会无磁性，就不再吸引钢铁。 8． N 增强 粗 【详解】[1]闭合开关S后，根据右手安培定则，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向为N极的方向，电磁铁的右端为N极。 [2]随着温度升高，热敏电阻的阻值减小，控制电阻的总电阻变小，电源电压不变，电流变大，故电磁铁L的磁性增强。 [3]受控电路需要选用粗电线，因为电源电压大，导致电路中的电流也比较大，选用粗导线，能耗更少。 9． 减小 减弱 【详解】[1]电梯在无人乘坐时压力减小，运行速度变慢，通过电动机的电流变小，根据欧姆定律可知，此时电路中的总电阻变大，这说明衔铁与触点1接触；此时的衔铁被弹簧拉起，说明电磁铁对衔铁的吸引力变小，电磁铁的磁性变小，通过电磁铁的电流变小，根据欧姆定律可知，控制电路中的总电阻变大，即R的阻值变大，所以压敏电阻的阻值随压力的减小而增大，或者说压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。 [2]当所有人走出电梯后，压敏电阻受到的压力变小，电阻变大，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变小，电磁铁的磁性将减弱。 10．(1) 条形 S (2)正 (3)增强 (4)铜 【详解】（1）[1][2]通电后，螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，两端磁性强，中间磁性若；闭合开关，向左移动变阻器的滑片P，锁栓由静止变为向左滑动，说明b端吸引N极，根据异名磁极相互吸引，电磁铁b端极性为S极。 （2）电磁铁的左侧为N极，根据安培定则，电流从d流入电磁铁，电极d为电源的正极。 （3）滑片P向左移动过程中，变阻器连入电路的电阻变小，根据欧姆定律知，电路中的电流变大，则电磁铁的磁性增强。 （4）若用铜或铁制作锁扣，且用较小的电流就能打开门锁，则应选择铜制作锁扣，因为磁体能吸引铁，不吸引铜。 11． 【详解】由图可知，小磁针右侧为N极，根据异名磁极相互吸引，则螺线管左侧对应为S极，根据安培定则可知，电流从右侧流入螺线管，则电源右侧为正极；在螺线管的外部，磁感线由N极出发回到S极，据此画出磁感线方向，如图所示： 12． 右 F0-F 电子测力计示数的变化量ΔF 【详解】(1)[1] 组装实验电路闭合开关时应使回路中阻值最大，回路中电流最小，故将滑动变阻器的滑动头置于最右端； [2] 软铁块静止，合力为零，无磁场力时F0=G，有磁场力时F+F吸=G，电子测力计示数的变化量ΔF=F吸= F0-F． (2)[3] 对于同一软铁块来说，ΔF越大，说明磁场力越大，电磁铁的磁性越强，因此本实验中是根据电子测力计示数的变化量ΔF的大小判断出电磁铁的磁性强弱的． 13．如果闭合S1、S2并使滑片P右滑动时，巨磁电阻的阻值变大，电路中电流变小，灯的实际功率变小，指示灯亮度会变暗。 【详解】由左图可知，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中接入电路中电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，因电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关，且匝数不变，通过的电流越小，磁性越弱，所以，此时电磁铁的磁性变弱；由右图可知，巨磁电阻和灯泡串联，因巨磁电阻所在的磁场减弱，所以，此时巨磁电阻的阻值会变大，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，通过灯泡的电流变小，因P=I2R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗。 14． N 见解析 【详解】（1）[1]通电后，电流从螺线管的下端流入，上端流出，由安培定则得，电磁铁的上端是N极。 （2）[2]当人站在扶梯上后，扶梯受到的压力变大，压敏电阻R变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，控制电路的电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下后与触点2 接触，此时工作电路只有电动机工作，电流大，电动机转速大，正常工作；当扶梯上没有人时，压敏电阻R的阻值变大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，则衔铁被放开，与触点 1 接触，此时R'与电动机串联，电机上的电流减小，电动机转速减小。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$