《16.3 电磁铁》同步练习----2024-2025学年鲁科版（五四学制）物理九年级下学期

鲁科版物理九年级下册《16.3 电磁铁》同步练习 一 、单选题 1.关于电磁铁，几名同学有下面的一些说法，你认为其中不正确的是 A. 电磁铁中的铁芯不可以使用永久磁体 B. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 C. 电磁铁是根据电流的磁效应制成的 D. 电磁铁通电后，电流的磁场会将螺线管内的铁芯磁化，从而使其磁性增强 2.如图所示，下列关于各图描述的物理现象或规律正确的是  A. 图甲中验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 B. 图乙中通电螺线管上端为极，水位达到金属块时，铃响灯不亮 C. 图丙中只增大水平地面的粗糙程度，滑轮组的机械效率会降低 D. 图丁中当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁的磁性将增强 3.关于电磁铁，下列说法中正确的是 A. 电磁铁是根据电流的热效应制成的 B. 电磁铁中的铁芯可以用铜棒代替 C. 电磁起重机中的磁体必须用电磁铁 D. 电磁铁磁力强弱与电流方向有关 4.如图所示，带有铁芯的电磁铁右端固定，在以下的操作中水平桌面上条形磁铁始终保持静止，下列判断正确的是 A. 电磁铁开关闭合前，条形磁铁不受摩擦力 B. 电磁铁开关闭合后，条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力 C. 电磁铁开关闭合后，将滑动变阻器的滑片向左移动，条形磁铁受到的摩擦力大小不变 D. 电磁铁开关闭合后，若只改变电源的正负极，条形磁铁受到的摩擦力大小不变 5.一种自动水位显示器的原理图如图所示，对于该自动水位显示器说法正确的是  A. 水位上升到时，电磁铁通电，红灯亮报警 B. 水位上升到时，电磁铁断电，绿灯亮报警 C. 水位下降到时，电磁铁断电，红灯亮报警 D. 水位下降到时，电磁铁通电，绿灯亮报警 6.法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝格尔发现巨磁电阻效应而荣获年度诺贝尔物理学奖。图中代表巨磁电阻，在磁场中，其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关、，下列说法中  ①电磁铁左端为极  ②电磁铁外部的磁感线从左端出发回到右端  ③将滑片向端滑动，电磁铁磁性变强  ④将滑片向端滑动，指示灯亮度变强 A. 只有①②正确 B. 只有①③正确 C. 只有②④正确 D. 只有②③正确 二 、填空题 7.超市为防盗通常会在商品上安装防盗磁扣。防盗磁扣中有个部件是磁性很强的磁铁，当未取下防盗磁扣的商品经过安全门时，安全门中的线圈中就会产生电流而触发警报器，超市防盗装置应用的原理是______。 8.利用电磁继电器，可以用控制 ______ 电路的通断间接控制 ______ 电路，还可以利用电磁继电器进行远距离操纵和自动控制。 9.如图所示，是某实验小组设计的温控器，是滑动变阻器，是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，控制电路中电流达到一定值时，衔铁被吸合，空调电路接通，空调开始工作。为了节能，将空调启动的温度调高，则应将滑片向 ______ 选填“左”或“右”移动，或者适当 ______ 选填“增大”或“减小”控制电路的电源电压。 10.如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了．实际上这张新钞票依然完好无损，这里应用了磁现象的有关知识．原来，这支笔的笔杆纸币的下方与笔头纸币的上方可以互相分离，笔杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有______选填“铜”、“铁”或“塑料”若想探究笔头内材料是否有磁性，现提供下列器材：①小磁针、②大头针、③碎纸屑，其中可用来完成探究任务的有______填序号． 11.某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，如图是该报警器原理图，金属块和分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达 ______处选填“”或“”时，______选填“绿”或“红”灯发光报警，此时电磁铁的上端是 ______极选填“”或“”。 12.如图所示，将一个条形磁铁放在通电螺线管的右边，两者相互吸引，由此可知电流是从 ______ 填“”或“”端流入螺线管的。 三 、作图题 13.小华到河边游玩，在河中发现图甲所示的装置，顺着导线小华来到河边的一个小屋，在屋内发现了图乙所示的小装置。屋里的叔叔告诉小明，这两个装置组成了防汛报警器。  请你在两图中把电路连起来。  请说出：当图甲中的水面上升到一定位置时，通过怎样的过程，图乙中的报警灯就被接通发光图甲中的球是一个小浮子，能随水面的升降而升降。 四 、实验题 14.某实验小组用自制电磁铁来探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁和，铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示，则：  如图甲所示，闭合开关时，电磁铁的钉帽为它的 ______ 极选填“”或“”；  如图乙所示，把电磁铁和串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，发现电磁铁 ______ 选填“”或“”总能吸引更多的大头针。 15.小东用导线和铁钉制作电磁铁，电磁铁通电时吸引了一定量的曲别针，如图所示。当增大通过导线的电流时，发现电磁铁吸引的曲别针数目变多了。根据以上的实验现象，提出一个可探究的科学问题______。 五 、简答题 16.有一种“闯红灯违法证据模拟记录器”如图甲。其控制电路工作原理：当光控开关接收到红光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化变化规律图像如图乙所示引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机工作拍摄违规车辆；光控开关未受到红光照射自动断开，衔铁没有被吸引，工作电路中的指示灯发光。已知控制电路电压为，电磁继电器线圈电阻，当控制电路中电流大于或等于时，衔铁被吸引到电磁铁上。取。    用表示电控照相机，在图甲虚线框内画出照相机及指示灯。  水平地面上，质量大于或等于多少的车辆违规时会被拍照记录？  一辆汽车违规闯红灯时，线圈的功率为，此时压敏电阻的阻值是多少？  要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以在控制电路中与压敏电阻 ______一个电阻。选填“并联”或“串联”。 答案和解析 1.【答案】B; 【解析】解：、电磁铁磁性的有无是由通断电流来控制的；如果电磁铁中的铁芯使用永久磁体，则断电时电磁铁仍然具有磁性，不符合电磁铁的特点，所以电磁铁中的铁芯不可以使用永久磁体，故正确；  、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故错误；  、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故正确；  、在螺线管中插入铁芯，就构成了一个电磁铁；电磁铁通电后，电流的磁场会将螺线管内的铁芯磁化，使它的磁性大大增强，故正确。  故选：。  电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电磁铁磁性的有无由通断电流来控制，即通电时电磁铁有磁性，断电时无磁性；铁芯需用软磁性材料制成，因为软磁性材料容易被磁化，磁性也容易消失，不能长时间保持磁性；  在螺线管中插入铁芯，铁芯被磁化，由于铁芯和螺线管的共同作用，使电磁铁的磁性大大增强。  了解电磁铁的构造与原理，同时知道电磁铁磁性的有无由通断电流来控制，电流的大小和线圈匝数的多少可控制电磁铁的磁性强弱，可解答此题。 2.【答案】B; 【解析】解：图甲中，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。将物体与验电器的金属球接触，若金属箔张开，则说明物体带电，故不符合题意；  B.图乙中，电流从螺线管的上后方流入，下前方流出，根据安培定则知，通电螺线管上端为极，烧杯内水位达到金属块底部时，由于普通的水是导体，衔铁被吸下，则电铃响，灯不亮，故符合题意；  C.图丙中，克服与地面的摩擦力所做的功是有用功，只增大水平地面的粗糙程度，则只增大有用功所占的比例，滑轮组的机械效率会提高，故不符合题意；  D.图丁中，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性将减弱，故不符合题意。  故选：。  验电器是利用了同种电荷相互排斥的原理制成的；  烧杯内水位达到金属块底部时，由于普通的水是导体，衔铁被吸下，则电铃响，灯不亮；  克服与地面的摩擦力所做的功是有用功，只增大水平地面的粗糙程度，会增大有用功所占的比例；  电磁铁的磁性强弱与电路中的电流大小有关。  此题主要考查了电磁继电器、验电器原理、机械效率等，属于基础知识。 3.【答案】C; 【解析】解：、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故错误；  、电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故错误；  、电磁起重机的主要部件是电磁铁，与永磁体相比，它的优点是：磁性的有无可以控制；磁性的强弱可以控制；极性可以控制，故正确；  、电磁铁磁力强弱与电流方向无关，故错误。  故选：。  电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的；  铁钴镍是磁性材料，而铜不是磁性材料；  电磁铁的优点：磁性有无可以通过通断电来控制；  在插入的铁芯一定的情况下，电磁铁的磁性强弱跟电流的大小以及线圈的匝数有关。  此题主要考查了电磁铁的有关知识，属于基础题，理解相关知识点解答简单。 4.【答案】D; 【解析】解：电磁铁开关闭合前，左边是磁铁，磁铁和铁芯之间仍然有吸引力的作用，故错误；  、开关闭合时，根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向电磁铁右端，即电磁铁的右端为极，左端为极，条形磁铁的左端为极，右端为极，因同名磁极相互排斥，则条形磁铁受到向左的排斥力，而条形磁铁一直保持静止，水平方向上条形磁铁受到的摩擦力和排斥力平衡，所以条形磁铁受到摩擦力方向是向右的，故错误；  C.滑片向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，条形磁铁静止在水平桌面上，水平方向上条形磁铁受到的摩擦力和排斥力平衡，由于排斥力增大，所以摩擦力也增大，故错误；  D.电磁铁开关闭合后，若只改变电源的正负极，电磁铁磁性强弱不变，条形磁铁受到的摩擦力大小不变，故正确；  故选：。  磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质；  根据安培定则判断电磁铁的磁极；  由滑片的移动方向可知变阻器接入电阻的变化及电流的变化，则可知电磁铁磁性强弱的变化；  二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一个物体上。  本题涉及到安培定则、影响电磁铁磁性强弱的因素、欧姆定律等多个知识点，能够将各知识点灵活应用并注意各内容间的相互联系。 5.【答案】A; 【解析】解：当水位没有达到时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达时电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；该报警器的红、绿灯不会同时亮。  故选：。  首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理：当水位到达时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，吸引衔铁向下，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。  此题主要考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关；  在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性，断电无磁性的原理进行分析。 6.【答案】C; 【解析】解：  ①根据安培定则判断电磁铁的左端为极、右端为极，故①错误；  ②在磁体的外部，磁感线是从极出来回到极的，所以电磁铁外部的磁感线从左端出发回到右端，故②正确；  ③将滑片向端滑动，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故③错误；  ④将滑片向端滑动，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，则巨磁电阻的阻值变小，灯泡所在电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过灯泡的电流变大，则灯泡变亮，故④正确。  故选：。  ①利用安培定则判断电磁铁的磁极；  ②在磁体的外部，磁感线是从极出来回到极的；  ③由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况，通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定滑片移动时，其磁性强弱的变化；  ④根据巨磁电阻的阻值与磁场强度的关系判定电路总电阻的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化和灯泡亮度的变化。  此题主要考查了电路的动态分析，涉及到电磁铁磁性与电流的关系和电功率公式的应用等，判读出巨磁电阻的变化是解答该题的关键。 7.【答案】电磁感应; 【解析】解：当未拔掉磁扣的衣服通过商场门口的安全门时，安全门上的线圈会产生感应电流，因此该现象属于电磁感应现象。   故答案为：电磁感应。  电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就有感应电流。  本题的关键是能根据题中信息得出产生这一现象的原理。 8.【答案】低压;高压; 【解析】解：电磁继电器实质是一个开关，其核心部件是电磁铁，利用低电压、弱电流电路的通断来控制高电压、强电流的工作电路，还可以实现远距离操纵和自动控制。  故答案为：低压、高压。  电磁继电器中最主要的组成部分是电磁铁，电磁继电器的电路可分为控制电路和工作电路两部分，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁；当电磁铁无磁性时，衔铁在弹簧的作用下被拉起；使用电磁继电器可以实现低压弱电流控制高压强电流，还可以实现远距离控制及自动控制。  此题主要考查了电磁继电器的构造及作用，要理解电磁继电器的实质，弄清它的工作原理。电磁继电器的实质是一个开关。 9.【答案】右 减小; 【解析】解：根据题意可知，衔铁吸合需要的电流是一定的，即控制电路中的电流不变；要将空调启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小。由欧姆定律可知，当电源电压一定时，电流不变，电路的总电阻不变，由于热敏电阻与滑动变阻器串联，根据串联电阻规律知，热敏电阻阻值减小，滑动变阻器接入电路的阻值增大，即将滑片向右移动；  当滑动变阻器的阻值一定时，热敏电阻越小，则电源电压需减小。  故答案为：右；减小。  热敏电阻决定了电路的工作，而随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小；根据题意可知，当控制电路中的电流达到一定值时，衔铁被吸合，右侧空调电路接通，空调工作；根据热敏电阻的变化和欧姆定律判断滑动变阻器滑片移动的方向和电源电压的变化。  该题通过电磁继电器综合考查了学生对欧姆定律和电路的组成的理解和运用，考查的内容都是电学部分的基础和重点内容，一定要掌握。 10.【答案】铁;①②; 【解析】解：   杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁，笔头内的材料会被小磁铁吸引，说明该材料为磁性材料，可能含有铁；   若想探究笔头内材料是否有磁性，可以用①小磁针：两小磁针的两极分别靠近笔头，若出现相互排斥的情况，则说明笔头里面有磁体，具有磁性；若出现的都是相互吸引的情况，则说明笔头里面只是铁类物质，不是磁体；若不吸引也不排斥，说明笔头里面只是非磁性材料．可用来完成探究任务；   可以②用大头针：将笔头靠近大头针，若出现相互吸引的情况，则说明笔头里面有磁体，具有磁性；可用来完成探究任务；   不能用③碎纸屑：将笔头靠近碎纸屑，不会出现相互吸引、相互排斥的情况，不能用来完成探究任务；   可见可用来完成探究任务的有①②．  故答案为：铁；①②．  根据物质是否易被磁化分磁化材料和非磁性材料，常温下铁、小磁针、大头针等都是磁性材料，铜、碎纸屑塑料等不属于磁性材料．   将笔头靠近三种材料，根据出现的不同情况判断．  该题考查学生对磁性材料的了解和掌握．硬磁性材料永磁体指磁化后能长久保持磁性的材料；软磁性材料指磁化后，不能保持原有的磁性． 11.【答案】A  红  N; 【解析】解：当水位没有达到时，电磁铁没有磁性，只有绿灯亮；当水位到达时电路接通，电磁铁有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮。因此，红灯亮就表示水位过高报警。  小磁针的右端极靠近螺线管的左端，根据磁极间的作用规律可以确定螺线管的左端为极；  根据螺线管的左端为极，结合线圈的绕向利用安培定则可以确定电流从螺线管的左端流入，右端流出，从而可以确定电源的左端为正极。  故答案为：；红；。  首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理：当水位到达时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，吸引衔铁向下，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮；  用安培定则判断通电螺线管的极性，右手握住螺线管，四指弯向线圈中电流的方向，大拇指所指的就是通电螺线管的极。  此题主要考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关，在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性，断电无磁性的原理进行分析。 12.【答案】; 【解析】解：由两者相互吸引可知，通电螺线管的右端为极，由安培定则可知，电流从螺线管的端流入，端流出。  故答案为：。  磁极间的作用规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引；  首先根据磁极间的作用规律判断出通电螺线管的极，再根据安培定则判断出电流的方向。  此题主要考查了磁极间的作用规律和安培定则的应用，属于基础题。 13.【答案】; 【解析】  电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的；只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点吸合，使灯泡发光起到报警作用。  此题主要考查防汛报警器的工作原理，搞清电路的工作过程是关键，是基础题。 14.【答案】; 【解析】解：如图甲，电流从电磁铁的上方流入、下方流出，由安培定则可知，电磁铁的上端是极，下端的钉尖是极；  图中电流大小相同，铁芯相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强，电磁铁吸引的大头针越多，故较多。  故答案为：；。  由安培定则可确定电磁铁的磁极；电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关。  电磁铁磁性强弱不能直接看出，而是通过转换法，根据吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性强弱。  此题主要考查电磁铁磁性强弱影响因素的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。 15.【答案】; 【解析】当增大通过导线的电流时，发现电磁铁吸引的曲别针数目变多了，说明磁性增强，因而可以提出的问题是：电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关。 16.【答案】并联; 【解析】解：由其控制电路工作原理可知，继电器的衔铁就被吸下时拍照，衔铁没有被吸引，受控电路中的指示灯发光，所以下方虚线框接电控照相机，上方虚线框接指示灯，如下图：；  由可得，衔铁刚被吸下时，控制电路的总电阻：  ，  因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，  所以，压敏电阻的阻值：  ，  查图象可知，当时，压敏电阻所受的压力，  由可得，车的质量：  ，水平地面上，质量大于或等于的车辆违规时会被拍照记录；  已知电磁继电器线圈电阻和线圈的功率为，控制电路中的电流：，  压敏电阻的阻值：；  当压力越小时，电阻越大，如果再串联一个电阻，根据串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和，则电路中的总电阻更大，电流会更小，达不到，电磁铁不能有效控制衔铁，则不能达到给违规车辆拍照的目的，因此需要并联。  答：见解析；水平地面上，质量大于或等于的车辆违规时会被拍照记录；此时压敏电阻的阻值是；并联。  其控制电路工作原理：当压敏电阻受到车的压力、它的阻值变化变化规律如图乙所示引起电流变化到一定值时，继电器的衔铁就被吸下；光控开关未受到该种光照射自动断开，衔铁没有被吸引，受控电路中的指示灯发光；  先根据欧姆定律求出衔铁刚被吸下时控制电路的总电阻，再根据电阻的串联求出压敏电阻的阻值，根据图象查出此时的压力，压力和自身的重力相等，根据求出超载车的质量；  已知电磁继电器线圈电阻和线圈的功率为，可用求出控制电路中的电流，再结合串联电路特点计算出压敏电阻的阻值；  要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，应从增大电磁铁的磁性进行解答。  此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律、电路的动态分析等，明白电磁继电器的工作原理并搞清工作电路和控制电路是关键。 第  页，共  页 学科网（北京）股份有限公司 $$