3.第2节 电流的磁场(2)——探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”-【拓展与培优】2025-2026学年新教材八年级下册科学（浙教版·新教材）

科学八年级下册 第2节 电流的磁场(2)—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，让线圈串联起来，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、线圈的匝数、有无铁芯。电流越大，磁性越强；线 139 拓展与培优 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。 甲 (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】由题中乙、丙两图可看出，磁铁外形和匝数相同，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串联，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；⑦电 D.将电池组的正负极调换 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； ④改变线圈电流方向。 第5题 第6题 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 5 6 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 吸引铁钉的最多数目（枚 11 14 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 圈中的电流越大，磁性越强 的滑片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。 40 科学 八年级下册 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 3 4 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) 0.81.21.5 0.81.2 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 7 11 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 A 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。 R b 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.将图中的电磁铁连入你设计的电路中（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 B组 13.如图，弹簧测力计下端吊一块条形磁铁，磁 9.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科 铁的下端是S极，下面有一个带铁芯的螺线管，R 设计了如图所示的电路。下列相关说法不正确的是 是滑动变阻器。下列哪种情况弹簧测力计的读数 ( 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S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上， A.滑片P向右移动，其他条件不变 此时A端为电磁铁的 极，当滑片P向左 B.滑片P向左移动，其他条件不变 滑动，空心小铁球所受浮力 (填“增大”“减 C.开关S由1扳到2，其他条件不变 小”或“不变”)。 拓展与培优 15.如图所示，电磁铁的左下方有一铁块，在弹 黄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 (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 线圈匝数 50匝 50匝 777n77777n7777 16.如图所示是小明探究“影响电磁铁磁性强 实验次数 1 2 3 5 6 弱因素”的装置图。它是由电源、滑动变阻器、开 电流/A 0.81.21.50.81.21.5 关、电流表、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组 吸引大头针的最多数目/枚 0 035 8 成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁 同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头 铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A。当用 针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？他们通过 导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生 其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用 偏转。 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 作方案： (1)指针下方的物体A应由材料 制 成。 ( 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52，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 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。仪器放在没有磁场“通过”的地方；因空气的“磁阻” 大，所以可以放在铁盒子中。(3)有人为了研究地磁 场对动物的影响，把一组小白鼠放在类似铁球内部空 间的环境中将地磁场屏蔽掉，结果其寿命比放在正常 环境中的另一组小白鼠的短，这个实验说明生物体的 正常生理活动受到地磁场的影响，且是对生物有益的。 第2节电流的磁场(1) 电生磁现象 例1逆 变式训练1向内磁场 例2 (1 ⊙ (2)电流大小(3)2：1 【解析】(1)小磁针静止时N极指向为磁场方 向，可以导线为中心多作几条直线，根据题中小磁针 N极指向与直线垂直，且都指向逆时针方向，可作出 如答案图所示磁感线。 (2)用控制变量法，因磁场强弱与电流大小和到 通电长直导线的距离都有关系，要探究与距离的关 系，应保持电流大小不变。 (3)因磁场强弱与距通电长直导线的距离成反 比，距离之比为1：2，则磁场强弱之比为2：1。 例3A 变式训练2B 例4B 变式训练3S 巩固练习 A组 1.B2.D3.C4.B5.D6.A7.D 8.(1)北方(2)力是改变物体运动状态的原因 (3)小磁针仍沿顺时针方向（原方向）转(4)②③ (5)增大导线中的电流（或增加干电池的节数、用多 根直导线等) B组 9.A10.A11.C12.D13.D 中 14.如图所示： 15.(1)当测试点到直导线距离一定时，磁场强 弱与电流大小成正比(2)当直导线中的电流一定 时，磁场强弱与测试点的距离成反比(3)增大直导 线中的电流或使小磁针更靠近直导线 16.(1)是(2)由东向西(3)B C组 17.A 18.B【解析】假如电源的左端是正极，右端 是负极，根据右手螺旋定则，判断最左端线圈的左侧 是N极，右侧是S极。同理判断第二个线圈，线圈的 左侧是N极，右侧是S极。所有线圈的左侧都是N 极，右侧都是S极。异名磁极相互吸引，线圈间相互 吸引，通电线圈变短。如果电源的左端是负极，右端 是正极，所有线圈的左侧都是S极，右侧都是N极， 线圈间相互吸引，通电线圈变短。 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 下端是N极，上端是S极；②电磁铁通电后，铁块A 被吸起，铁块A向上加速运动，因而可知铁块受到的 向上的磁力F必然大于铁块的重力G。当铁块离开 盘而又还未到达电磁铁的过程中，虽然铁块对盘的压 力没有了，但铁块对电磁铁有向下的吸引力，因此通 过左盘电磁铁支架向下压左盘的力比电磁铁未通电 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 第2节电流的磁场(2)一探究“影响 电磁铁磁性强弱的因素” 例(1)如图所示(2)乙丙(3)丁 P 巩固练习 A组 1.①③④2.②③④3.B4.C5.D 6.B7.(1)①36（或14或25）②电流强度 (2)吸引大头针的数量 NIS B组 9.A10.B11.C12.C13.A14.S 增大15.增强减小 ·15· 16.(1)B(2)①左②变大③无(3)越强 17.(1)左(2)把小磁针放到螺旋管的下端，断 电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁 针发生偏转，说明有磁性(3)按本题电路图接好电 路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入 大的铁芯，观察被吸引的数目，记录数据；再放入小的 铁芯，观察被吸引的数目，记录数据，两者进行比较 C组 18.S增强1【解析】由图示电路图可知， 闭合开关S后，电流从电磁铁的上端流入，下端流出， 由右手螺旋定则可知，螺线管A的上端相当于电磁 铁的S极：当车速增大时，电阻R,的阻值减小，电路 总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中 电流增大，电磁铁的磁性会增强，由I=尺可知，电路 U 6V 总电阻：R=7-A=6n.R,=R-R,=60-5n =12。 第2节电流的磁场(3)— 电磁铁的应用 例SL 变式训练1C 变式训练2D 巩固练习 A组 1.B2.A3.C4.A5.B6.L2右 7.(1)A E C (2)B F 8.(1)AECDBF (2)A 9.(1)B(2)不具有(3)磁(4)小(5)B B组 10.S变暗11.变强A到B12.弱小 13.C14.B15.B【解析】根据题意可知两 灯并联连接，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： 绿灯 2名 调节电阻 红灯 抽水机 高压电源 M N 控制电路 工作电路 由此可知M接B,N接D符合要求。 16.如图所示： ·16· 指示灯 光控开关 电控照相机 0 的 工作电路 控制电路 17.(1)物质材料(2)1、2(3)3、4升高的温 度(4)康铜相同长度的两种金属片，升高相同的 温度，康铜的伸长量小(5)aecdbf 18.(1)3和4(2)具有(3)据图可知，当转向 开关接触3、4或3和4的瞬间，灯泡较暗，电磁铁中 有电流经过，产生磁性，之后将动触点A吸下，电路 中的电流会经过衔铁、经过动触点A和指示灯回到 负极，即电磁铁和定值电阻R。短路，电路电阻变小， 灯泡变亮：但此时电磁铁失去磁性，由于弹簧的原因， 使得动触点A与静触点B分离，即上面的电路会断 开，电磁铁和定值电阻R。接入电路，电灯又变暗，且 此时电磁铁会再具有磁性，从而使得动触点再次被吸 下，灯泡再变亮，如此更替循环 19.(1)随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减 小，控制电路中电流增大，当电流达到15mA时，衔 铁被吸合，右侧空调电路接通，空调开始工作。当温 度下降时，热敏电阻阻值增大，控制电路中电阻增大， 电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实 现了自动控制。(2)电路启动时的总电阻：R。= U 6 V 了-0，.015A=4000,此时热敏电阻的阻值：R装= R总-R。=4002-102=3902,对照表格数据可 知，此时的空调启动温度是25℃。 C组 20.D 21.(1)S(2)弱接通(3)90高(4)B (5)小明设计的这个电路，从理论上讲控制的只是一 个固定的温度值，这样使用时，就会出现恒温箱内温 度在某一固定值附近时，电磁继电器频繁通断的现 象，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分 不利的。 22.(1)90(2)A、B端(3)由图可知，100℃ 时，R=500,控制电路电流I=R。=1500+500 U 6 V =0.03A=30mA,∴.恒温箱加热器处于不加热状 态。(4)变大 23.(1)9.0E 36 (2)4.0cd(3)2~8n (4)上方 【解析】分析表中的6组数据，发现每一组的光