第1章 第2节 第2课时 探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”-【拓展与培优】2024-2025学年八年级下册科学（浙教版）

拓展与培优 第2课时探究“影响电磁铁磁性强弱的因素” 思维点击 一、电磁铁：利用电流的磁效应，使软铁具有磁性的装置 (1)将软铁棒插入一一螺线形线圈内部，则当线圈通有电流时，线圈内部的磁场使软铁棒磁化成暂时磁 铁，但电流切断时，则线圈及软铁棒的磁性随着消失。 (2)软铁棒磁化后所生成的磁场，加上原有线圈内的磁场，使得总磁场强度大为增强，故电磁铁的磁力 大于天然磁铁。 (3)螺线形线圈的电流愈大，线圈圈数愈多，电磁铁的磁场愈强。 (4)优点：磁性的有无由电流通断来控制；磁性的强弱由电流的大小来改变；极性由变换电流的方向来 改变。 二、控制变量法探究“影响电磁铁磁性强弱的因素” (1)影响因素： 电流的大小、线圈匝数的多少、有无铁芯。 (2)实验方法：由于电磁铁的磁性强弱与铁芯的有无、电流的强弱、线圈的匝数多少有关。因此，在比较 电磁铁磁性强弱时，必须同时控制某几个变量不变来进行比较。 ①保证线圈匝数不变，改变通过电磁铁的电流大小，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的 强弱。（如图） 移动滑动变阻器改变电流的大小，探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。 结论：当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性就越强。 ②保证线圈匝数和电流大小不变，使电磁铁有无铁芯，观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性 的强弱。 结论：当电磁铁线圈的匝数和通过的电流一定时，有铁芯的电磁铁磁性更强。 ③用两个同样的铁芯，让线圈串联起米，保证通过电磁铁的电流不变（相等），改变电磁铁线圈的匝数， 观察电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱。（如图） 结论：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性就越强。 归纳总结：影响电磁铁磁性强弱的因素有：电流大小、线离的匝数、有无铁芯。电流越大，磁性越强：线 科学八年级下册 圈匝数越多，磁性越强：有铁芯比没有铁芯磁性强。 例为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小琴同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁 钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。 (1)当开关闭合后，请在甲图中标出磁体的N极： (2)比较图 和 可知：匝数相同时，电流越大磁性越强； (3)由图 可知：当电流一定时，匝数越多，磁性越强。 【分析】由題中乙、丙两图可看出，磁铁外形和臣数相同，当接入电路的电阻减小，即电流增大时，吸引 大头针越多表明电磁铁磁性越强。由丁图可看出两外形相同的电磁铁是帝联，故通过它们的电流相等，匝 数越多的吸引大头针越多，其磁性越强。 5.弹簧的下端挂一小块条形磁铁后，弹簧长度 巩固练习 为16cm,闭合电键S,弹簧的长度为18cm(如图所 示)。进行下列各操作时，可以使弹簧的长度小于 A组 16cm的是 () 1.下列猜想中最终证明与电磁铁磁性的强弱 A.将变阻器的滑片向右移动 有关的是： (填序号)。 B.将电磁铁的铁芯抽出 ①有无铁芯②铁芯的粗细 ③匝数的多少 C.将变阻器的滑片向左移动 ④电流的大小 ⑤导线的粗细 ⑥导线的长短 D.将电池组的正负极调换 ⑦电流的方向 2.可以达到增强电磁铁磁性的方法有 可以达到改变电磁铁极性的方法有 。(填序 号) ①加粗铁芯②增多匝数③增大电源电压 第5题 第6题 ④改变线圈电流方向 6.小明设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验 3.连接如图所示电路，提供足够数量的大头 电路图如图所示，下表是他所做实验的数据记录。 针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位 置，无法探究 电磁铁（线圈） 100匝 50匝 A.电流的有无对电磁铁磁场有无的影响 实验次数 2 B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响 C.电流大小对电磁铁磁场强弱的影响 电流(A) 0,81.21.50.81,21.5 D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响 股引铁钉的最多数目（枚） 711 145 8 10 下列结论不正确的是 A A.比较1、4两次实验可知：线圈中的电流一定 时，匝数越多，磁性越强 第3题 第4题 B.比较1、3、5三次实验可知：匝数一定时，线 4.如图所示，当闭合开关S,且将滑动变阻器的 圈中的电流越大，磁性越强 滑片P向右移动时，图中的电磁铁 C.比较1、2、3（或4、5、6）三次实验可知：匝数 A.a端是N极，磁性增强 一定时，线圈中的电流越大，磁性越强 B.a端是S极，磁性增强 D.电磁铁的磁性越强，吸引铁钉的数目越多 C.b端是N极，磁性减弱 7.小明用如下图所示的装置探究电磁铁磁性 D.b端是S极，磁性减弱 的强弱跟哪些因素有关。 @ 拓展与培优 电磁铁（线圈匝数） 100匝 50匝 D.电源的正、负极对调，其他条件不变 实验次数 11.如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着 1 2 5 6 条形磁铁，螺线管中插有铁芯，开关S拨在触点② 电流(A) 0.81.2 1.5 1.5 位置。要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法 吸引大头针的数量 711 14 5 8 10 能够实现的是 () (1)上表是小明的实验记录，根据表中数据回 A.滑片P向b端滑动 答下列问题： B.将S拨到①位置 C.将铁芯从螺线管中取出 D.将螺线管往上移动 ①通过比较第 和第 两次实 N铁芯 验，可知电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关。 ②电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外， 还跟 有关。 电源 (2)实验中，小明通过观察实验 第11题 第12题 来判断电磁铁磁性的强弱。 12.如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片 8.将图中的电磁铁连人你设计的电路中（在方 P向右移动时，弹簧测力计的示数会变小。则下列 框内完成)。要求：A,电路能改变电磁铁磁性的强 分析正确的是 () 弱：B.使小磁针静止时如图所示。 A.电磁铁的下端为N极 B.电源右端为“一”极 C,抽去铁芯，弹簧测力计示数增大 D.断开开关，弹簧测力计示数为零 13.如图，弹簧测力计下端吊一块条形磁铁，磁 B组 铁的下端是S极，下面有一个带铁芯的螺线管，R 9.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科 是滑动变阻器。下列哪种情况弹簧测力计的读数 设计了如图所示的电路。下列相关说法不正确的是 变小？ ( A.开关S由接触点1移到接触点2 B.开关S接触点2，然后滑动变阻器的滑片向 右移 C.开关S接触点2，然后抽出铁芯 A.电磁铁A,B上方都是S极 D.开关S接触点1，然后滑动变阻器的滑片向 B.通过电磁铁A和B的电流相等 左移 C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性 D.向右移动滑片P,电磁铁A,B磁性都减弱 10.如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什 么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁 磁性增强的是 ( 第13题 第14题 14.一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁 棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的 电路，开关$闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上， 此时A端为电磁铁的 极，当滑片P向左 A.滑片P向右移动，其他条件不变 滑动，空心小铁球所受浮力 (填“增大”“减 B.滑片P向左移动，其他条件不变 小”或“不变”)。 C.开关S由1扳到2，其他条件不变 15.如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹 科学八年级下册 簧测力计作用下向右做匀速直线运动。当铁块从 电磁铁的左下方运动到正下方过程中，同时滑片逐 渐向上滑动，则电磁铁的磁性逐渐 ,铁块 对地面的压强逐渐 (1)增大通电螺线管的电流，滑动变阻器的滑 片应向 (选填“左”或“右”)移动。 (2)下表是该组同学所做实验的记录： 通电螺线管中有无铁芯 无铁芯 有铁芯 16.如图所示是小明探究“影响电磁铁磁性强 线圈匝数 50匝 50匝 弱因素”的装置图。它是由电源、滑动变阻器、开 实验次数 12 3 5 6 关、电流表、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组 电流/A 0.81.21.50.81.21.5 成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁 吸引大头针的最多数目/枚00 0358 铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A。当用 同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头 导线α与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生 针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？他们通过 偏转。 其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用 的方法可能是 。(写出一种即可) (3)在与同学们交流讨论时，另一组的同学提 出一个新问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，通 电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小 (粗细)有关？”现有大小不同的两根铁芯，请根据你 的猜想并利用本题电路，写出你验证猜想的简要操 (1)指针下方的物体A应由材料 制成 作方案： C组 A.铜B.铁 C.塑料 D.铝 18.为避免汽车超速行驶带来的危害，某校科 (2)实验发现： 技创新小组设计了如图所示的一个装置来自动限 ①将滑动变阻器的滑片P向 (填“左” 制车速。电路中电源电压为6V,保护电阻R,的阻 或“右”)移动时，指针B偏转的角度将增大。 值是5Ω，R,是一个阻值随车速增大而减小的电阻 ②将导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1 元件（装置中其他电阻不计）。开关S闭合后，螺线 相连，闭合开关后，调整滑动变阻器的滑片P的位 管A的上端相当于电磁铁的 极，当车速增 置，使电路中的电流保持不变，可发现图中指针B 大时，电磁铁的磁性会 (填“增强”“减弱” 偏转的角度将会 或“不变”)；如果车速达到130km/h时，电路中电 ③断开开关，电磁铁 (填“有”或“无”) 流恰好为1A,电磁铁A刚好能吸下衔铁B,使油门 磁性。 C喷油量受到限制而控制车速，此时R,的阻值是 (3)经过对电磁铁的研究，可得出结论：当线圈 n 匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁 性 17.如图所示，是某学习小组同学设计的研究 “影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。 1515.(1)当测试点到直导线距离一定时，磁场强弱 闭合开关S后，电流从电磁铁的上端流入，下端流出， 与电流大小成正比(2)当直导线中的电流一定时， 由右手螺旋定则可知，螺线管A的上端相当于电磁 磁场强弱与测试点的距离成反比(3)增大直导线中 铁的S极：当车速增大时，电阻R,的阻值减小，电路 的电流或使小磁针更靠近直导线 总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中 16.(1)是(2)由东向西(3)B C组 电流增大，电磁铁的磁性会增强，由1=尽可知，电路 17.A 总电阻：R=V_6V 62.R,=R-R。=62-52 18.B【解析】假如电源的左端是正极，右端 11A 是负极，根据右手螺旋定则，判断最左端线圈的左侧 =1n。 是N极，右侧是S极。同理判断第二个线图，线圈的 左侧是N极，右侧是S极。所有线圈的左侧都是N 第3节 电磁铁的应用 极，右侧都是S极。异名磁极相互吸引，线圈间相互 例SL2 吸引，通电线图变短。如果电源的左端是负极，右端 变式训练1C 是正极，所有线图的左侧都是S极，右侧都是N极， 变式训练2D 线图间相互吸引，通电线圈变短。 巩固练习 19.C【解析】①从图可知，电流从螺线管的 上端流入，下端流出，根据右手螺旋定则可知，螺线管 A组 下端是N极，上端是S极：②电磁铁通电后，铁块A 1.B2.A3.C4.A5.B6.L右 被吸起，铁块A向上加速运动，因而可知铁块受到的 7.(1)A E C (2)B F 8.(1)AECDBF (2)A 向上的磁力F必然大于铁块的重力G。当铁块离开 9.(1)B(2)不具有(3)磁(4)小(5)B 盘而又还未到达电磁铁的过程中，虽然铁块对盘的压 B组 力没有了，但铁块对电磁铁有向下的吸引力，因此通 10.S变暗11.变强A到B12.弱小 过左盘电磁铁支架向下压左盘的力比电磁铁未通电 13.C14.B15.B【解析】根据题意可知两灯并 时铁块压左盘的力还大，故左盘将下沉。 20.(1)吸引(2)0.52×10-7b 联连接，要使得电路工作必须使电路为闭合电路，故 电路连接如图所示： 第2课时 探究“影响电磁铁磁性强弱 绿灯 的因素” 例 (1)如图所示(2)乙丙(3)丁 测节电 1灯 抽水机 高出电源 巩固练习 M 控制电路 T作电路 A组 由此可知M接B,N接D特合要求。 1.①③④2.②③④3.B4.C5.D 16.如图所示： 6.B7.(1)①36（或14或25）②电流强度 指示灯 (2)吸引大头针的数量 N ⑧ 光控开关 电控照相机 的 B组 工作电路 控制电路 9.A10.B11.C12.C13.A14.S增 17.(1)物质材料(2)1、2(3)3、4升高温度 大15.增强减小 (4)康铜相同长度的两种金属片，升高相同的温 16.(1)B(2)①左②变大③无(3)越强 度，康铜的伸长量小(5)aecdbf 17.(1)左(2)把小磁针放到螺旋管的下端，断 18.(1)3和4(2)具有(3)据图可知，当转向 电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁 开关接触3、4或3和4的瞬间，灯泡较暗，电磁铁中 针发生偏转，说明有磁性(3)按本题电路图接好电 有电流经过，产生磁性，之后将动触点A吸下，电路 路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入 中的电流会经过衔铁，经过动触点A和指示灯回到 大的铁芯，观察被吸引的数目，记录数据；再放人小的 负极，即电磁铁和定值电阻R。短路，电路电阻变小， 铁芯，观察被吸引的数目，记录数据，两者进行比较 灯泡变亮：但此时电磁铁失去磁性，由于弹簧的原因， C组 使得动触点A与静触点B分离，即上面的电路会断 18.S增强1【解析】由图示电路图可知， 开，电磁铁和定值电阻R。接入电路，电灯又变暗，且 2·