14.4 电磁铁及其应用 同步练习 2026-2027学年 北师大版九年级全一册物理

**基本信息** 聚焦电磁铁及其应用，通过基础巩固、综合分析、实践应用三层设计，实现从物理观念建构到科学思维与探究能力的递进培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|电磁铁磁性材料、磁极判断、基本性质|单选题（如铁芯材料选择）、填空题（磁性强弱影响因素），夯实物理观念| |进阶层|电磁继电器原理、电路动态分析|结合滑动变阻器的磁性变化分析题（如第4题），培养科学推理能力| |综合应用层|电磁铁实际应用、实验设计|简答题（电铃制作改进、安全门锁原理），体现科学探究与社会责任|

14.4 电磁铁及其应用 同步练习 一 、单选题（本大题共9小题，共27分） 1.（3分）如图所示，是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关、时，下列说法正确的是 A. 电磁铁的右端为极 B. 小磁针将顺时针旋转 C. 当向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗 D. 当向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小 2.（3分）为了使通电螺线管的磁性增强，应在螺线管中插入下列哪一种材料做成的“芯”？（ ） A. 铁 B. 纸 C. 塑料 D. 木 3.（3分）下图的情景与文字对应正确的是 A. 使用天平测物体的质量 B. 木块对斜面压力的示意图 C. 发电机的工作原理 D. 闭合开关，小车会向右运动 4.（3分）如图所示，当开关闭合滑片向右滑动时，下列说法正确的是  A. 电磁铁磁性减弱，弹簧长度缩短 B. 电磁铁磁性增强，弹簧长度变长 C. 电磁铁磁性增强，螺线管下端是北极 D. 电磁铁磁性减弱，螺线管下端是南极 5.（3分）在一次实验中，小宇连接了如图所示的电路，电磁铁的端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是 A. 电磁铁的端为极 B. 当滑动变阻器的滑动片向左端移动，电磁铁磁性变弱 C. 小磁针静止时。极水平指向左 D. 利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机 6.（3分）如图是一种温度自动报警器的工作原理图，其中热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。当温度升高到某一设定值时，下列说法正确的是 A. 仅电铃响 B. 仅报示灯亮 C. 指示灯亮同时电钤响 D. 无法判断 7.（3分）关于电磁铁，下列说法中正确的是 A. 电磁铁是根据电流的磁效应制成的 B. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 C. 电磁铁的磁性强弱与电流的方向有关 D. 电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关 8.（3分）为了避免汽车超速行驶带来的危害，某校科技创新小组设计了如图甲所示的一个装置来自动限制车速，电路中电源电压恒为，保护电阻的阻值是，的阻值与车速关系如图乙所示装置中其他的电阻忽略不计。闭合开关，当车速达到时，电路中电流恰好为，电磁铁刚好能够吸下装置，使油门喷油量受到限制而达到控制车速的目的。以下说法正确的是 A. 电磁铁的上端为极 B. 当车速增大时，电磁铁的磁性会增强 C. 当车速达到时的阻值为 D. 铜的导电性比铁好，装置可以用铜质材料来做 9.（3分）下列装置中，可能利用了电磁铁的是 A. 空气开关 B. 电脑 C. 电灯 D. 电视机 二 、填空题（本大题共6小题，共24分） 10.（4分）如图甲所示，新建的居民住宅大多安装了自动空气开关，当电路由于电流过大时，电磁铁的磁性将变 ______填“强”或“弱”，吸引衔铁的力变大，使衔铁转动，闸刀在弹力作用下自动开启，切断电路，起到保险作用；图乙的原件名称是 ______。  11.（4分）如图所示，是“研究电磁铁实验”的示意图，图中电流I1＜I2=I3．  （1）比较图甲、图乙可以得出：____；  （2）比较图丙、图乙可以得出：____；  （3）这种研究问题的实验方法我们常用到，如初中研究____时就用到这种实验方法． 12.（4分）如图所示的电路，开关接到后，电磁铁左端为______极，小磁针静止时，端是______极；将开关由拨到，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性______选填“增强”、“不变”或“减弱”。 13.（4分）我国首辆速度可达的高速磁浮试验车在青岛下线，实现了高速磁浮技术领域的重大突破。磁浮列车中的电磁铁是利用电流的______效应工作的。该车采用使接触面分离的方法来______填“增大”或“减小”摩擦力，可使其行驶速度远远大于普通列车。列车高速行驶时，车窗外的空气流速______，压强小。 14.（4分）电磁铁的优点很多，它的磁性强弱可以由____ 来控制；电磁铁的南北极可以由____来控制． 15.（4分）如图所示，中央新闻报道，我国自行设计制造的新型磁悬浮列车工程样车运行试验取得成功，时速可达公里以上，列车由于车体与轨道不接触、无摩擦，具有噪音低损耗小、易维护等优点，被誉为“零高度飞行器”。这种兼具高速与中低速磁浮交通优点的新型磁悬浮列车将为我国城市间提供一种方便快捷的绿色轨道交通工具。    磁浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互______，车体与轨道不接触，无摩擦，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰，避免了来自车轮与轨道之间的摩擦。  如图所示，列车站台设计成中间高两边低的原因是：进站时列车由于______要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的______，不用消耗过多的电能或化学能等能量。  如图所示，当列车进站时，乘客必须站在站台和黄色线以外的位置候车才安全的原因是______。  小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，则列车相对于地面正在向______行驶。 三 、简答题（本大题共2小题，共12分） 16.（6分）如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图。保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理。 17.（6分）小明从网上购得制作电铃的实验器材包，其中包括：①蹄形电磁铁、②弹簧片、③衔铁、④螺钉、⑤小锤、⑥铃、⑦电源、⑧开关和若干导线，如图所示。请你帮他完成下述实验：    请你用笔画线代替导线将电路连接好，使开关闭合时电铃能不断发声。  小明按要求正确连接电路后通电试验，发现电铃铃声很小，经检查是由于电磁铁的磁性不强所请你提出解决这一问题的两条改进措施。 答案和解析 1.【答案】D; 【解析】解：  根据安培定则可知，电磁铁的左端为极，右端为极，根据磁极间的相互作用可知，上方的小磁针将会逆时针旋转，故AB错误；  闭合开关和，使滑片向左滑动，电阻变小，左边电路电流变大，磁场的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，右边电路电流变大，所以指示灯的亮度会变亮，故C错误。  使滑片向右滑动，电阻变大，边电路电流变小，磁场的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，右边电路电流变小，根据可知，灯泡两端的电压减小，电压表示数变小，故D正确。  故选：。  根据安培定则得出电磁铁的两极，根据磁极间的相互作用判断小磁针旋转方向；  先分析滑片向右移动时，变阻器的阻值是变大了还是变小了，然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况，从而判断出电磁铁的磁场强弱变化情况，进一步得出灯泡亮度的变化。 2.【答案】A; 【解析】解：可以充当“芯”的磁性材料是铁，通电螺线管中插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化，磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强．而纸、塑料和木都不是磁性材料，不能被磁化．  故选A． 3.【答案】C; 【解析】解：   A、使用天平测物体的质量，在测量时不能再调节平衡螺母，故A错误；   B、木块对斜面压力的作用点应在斜面上，故B错误；   C、闭合开关，导体在磁场中做切割磁感线运动会产生电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故C正确；   D、闭合开关，根据安培定则可知螺线管的左端为极、右端为极，根据异名磁极相互吸引，小车会向左运动，故D错误。   故选：。  实验室用天平测物体的质量，测量过程中，不可调节平衡螺母；   弹力的作用点在接触面上；   闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动会产生电流；   根据安培定则判断螺线管的磁极，结合磁极间的相互作用规律判断小车的运动情况。  该题考查天平、弹力、发电机原理以及通电螺线管的极性，难度不大。 4.【答案】C; 【解析】解：由图可知电流由螺线管的下方流入，则由安培定则可知螺线管下端为极，上端为极；则螺线管与磁铁为同名磁极相对，故应相互排斥；  当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流变大，则螺线管的磁性增强，故对磁铁的作用力变大，故磁铁应上移，即弹簧长度应变短。  故选：。  由电源的正负极可知电流方向，则由右手螺旋定则可知螺线管的磁极；当滑动变阻器的滑片向右移动时，可知滑动变阻器的接入电阻变化，则由欧姆定律可知电流的变化，则可知螺线管磁性强弱的变化，则由磁极间的相互作用可知磁极间的磁力的变化，即可知弹簧长度的变化。  本题将电路知识及磁场知识结合在一起考查了学生综合分析的能力，要求学生能灵活运用所学知识进行综合分析从而找出正确答案。 5.【答案】B; 【解析】解：、电流从右端流入，左端流出，故据安培定则可知，此时电磁铁的端是极，端是极，故A错误；   B、滑动变阻器的滑动片向左端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱，故B正确；   C、据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是极，右端是极，故C错误；   D、该实验表明了电能生磁，此现象与发电机无关，故D错误；   故选：。  开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化。  该题考查了安培定则的应用、磁极间的作用规律的应用、电磁铁磁性强弱的影响因素等知识点，是一道综合题。 6.【答案】A; 【解析】解：当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下来，指示灯熄灭，电铃工作，发出报警信号，故正确，错误。  故选：。  根据温度的变化分析热敏电阻阻值的变化，根据电磁铁磁性的变化分析衔铁位置的变化，得出工作电路的工作方式。  此题主要考查了电磁继电器的工作原理；电磁继电器的实质相当于工作电路中的开关，解决此类题目的关键是了解电磁继电器的构造，并搞清各部分的作用，同时要搞清控制电路和工作电路。 7.【答案】A; 【解析】A.电磁铁通电时具有磁性，断电时没有磁性，是根据电流的磁效应制成的，故正确；  B.电磁铁的铁芯需要用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，所以电磁铁的铁芯不可以用铜棒代替，故错误；  电磁铁的磁性强弱与电流的大小，线圈匝数有关，与电流方向无关，故错误。  故选。 8.【答案】B; 【解析】解：、由图示电路图可知，闭合开关后，电流从电磁铁上端流入，从下端流出，由安培定则可知，螺线管的上端相当于电磁铁的极，故错误；  、当车速增大时，电阻阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流增大，电磁铁的磁性会增强，故正确；  、由可知，当车速达到时，电路中电流恰好为，电路总电阻：，，故错误；  、磁体只能吸引铁、钴、镍等金属，所以装置不可以用铜质材料来做，故错误。  故选：。  由安培定则可以判断出电磁铁的磁极性质；  根据车速变化判断电阻阻值如何变化，然后应用欧姆定律判断电路电流如何变化，再判断电磁铁磁性如何变化；  应用串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值；  磁体能够吸引铁、钴、镍等金属。  此题主要考查了判断电磁铁极性、电磁铁磁性强弱如何变化、求电阻阻值问题，分析清楚电路结构、应用安培定则、欧姆定律、串联电路特点即可正确解题。 9.【答案】A; 【解析】解：、空气开关中有电磁铁，当电流超过额定电流时，由于电流增大，使开关的磁性增强，吸动锁定装置，使开关脱扣断开，符合题意．   B、电脑主要把电能转化为光能等，不是利用电磁铁应工作的，故B不合题意；   C、电灯是利用将电能转化为光能工作的，没用到电磁铁，不符合题意．   D、电视机工作时主要把电能转化为光能，不是利用电磁铁应工作的，故D不合题意．   故选A．  带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁，电磁继电器的自动控制装置、电铃中铃锤的敲打都用到了电磁铁．   这道题主要考查电磁铁在生活中的应用以及各用电器的工作原理，体现了从物理走向生活的教学思想，是一道基础题． 10.【答案】强 电磁继电器; 【解析】解：当电路中电流过大时，电磁铁的磁性将会增强；  在乙装置中，当电路中电流过大，电磁铁将衔铁吸下使电路断开，电路中没有电流。同时弹簧被拉长，此时的电磁铁也失去磁性，弹簧又会恢复收缩，带动衔铁使工作电路接通，所以乙是一个电磁继电器  故答案为：强；电磁继电器。  电磁铁磁性的强弱受电路中电流的影响；读图时注意观察电磁铁与电路的连接位置，并想象其工作过程中使电路发生的变化。  此题中要首先明确电流的大小可以影响电磁铁的磁性强弱，更重要的是要学会读图分析电磁继电器的工作过程。 11.【答案】线圈匝数和铁芯一定时，通过线圈的电流越大，磁性越强;通过电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，磁性越强;电阻大小的影响因素; 【解析】解：（1）甲、乙线圈匝数相同，铁芯相同，乙的电流越大，电磁铁吸引大头针越多，电磁铁磁性越强．所以，线圈匝数和铁芯一定时，通过线圈的电流越大，磁性越强．  （2）丙、乙铁芯相同，电流相同，丙的线圈匝数越多，吸引的大头针越多，电磁铁磁性越强．所以，通过电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，磁性越强．  （3）电磁铁磁性强弱跟三个因素有关，探究其中一个因素关系时，控制其它两个因素不变，这种方法是控制变量法．探究电阻大小的影响因素、压力作用效果、欧姆定律都是利用这种方法．  故答案为：（1）线圈匝数和铁芯一定时，通过线圈的电流越大，磁性越强；（2）通过电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，磁性越强；（3）电阻大小的影响因素． 12.【答案】     减弱  ; 【解析】解：伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的极，据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的道理可知，小磁针的端是极；  在此实验装置中，保持电流不变，将开关由换到，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。  故答案为：；；减弱。  根据安培定则判断电磁铁的极性，根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引判断端的极性；  电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关：电流不变时，匝数越少，磁性越弱；匝数一定时，电流减小，磁场减弱。  该题考查了影响电磁铁磁性强弱的因素和根据安培定则判断通电螺线管的极性。有一定的综合性。 13.【答案】磁 ; 减小 ; 大 ; 【解析】解：电磁铁的特点是有电流时才有磁性，是利用电流的磁效应工作的；   磁悬浮列车的车身和轨道不接触，是通过使接触面彼此分离的方法来减小摩擦力；   在列车高速行驶时，车窗外的空气流速大，压强小。   故答案为：磁；减小；大。  磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的磁效应；   减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过减小压力来减小摩擦力；在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦；   流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。  此题主要考查磁悬浮列车的有关知识，流速与压强，摩擦力，难度不大。 14.【答案】电流大小;电流方向; 【解析】解：电磁铁与永久磁铁相比，优点是：电磁铁磁性的有无，可以由通、断电来控制；电磁铁磁性的强弱可以由通过电磁铁的电流大小来控制；它的N、S极可以由电流方向来控制．  故答案为：电流大小；电流方向． 15.【答案】排斥；惯性；重力势能转化为动能；流体流速越大，压强越小，当列车进站时，靠近车的地方，流速大压强小，容易把乘客吸到车旁，造成危险；西; 【解析】解：  磁悬浮列车是在车厢和铁轨上分别安放磁体，由于它们的同名磁极相互排斥，从而使得接触面彼此分离，达到了减小车轮与轨道之间摩擦力的目的；  进站时列车由于惯性要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从高度较高的地方下行，它的势能转化为动能，不用消耗过多的电能或化学能等能量。  液体或气体流速大的地方压强小，当列车进站时，靠近车的地方，流速大压强小，容易把乘客吸到车旁，造成危险，故乘客必须站在站台和黄色线以外的安全位置候车；  小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，即房屋是向东运动的，这是以列车或小张为参照物；如果以地面为参照物，则列车正在向西运动。  故答案为：排斥；惯性；重力势能转化为动能；流体流速越大，压强越小，当列车进站时，靠近车的地方，流速大压强小，容易把乘客吸到车旁，造成危险；西。  磁体间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；  惯性是物质的固有属性，物体由于被抬高而具有的能为势能，势能与动能可以相互转化；  液体或气体流速大的地方压强小；  运动和静止是相对的；看被研究的物体与参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的。  该题考查了磁悬浮列车的工作原理和特点、惯性，流速与压强的关系，运动和静止的相对性，体现了物理源于生活，应用于生活。 16.【答案】答：闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，能吸引铁质插销使门锁打开，并且弹簧被拉长；断开开关后，电磁铁中无电流通过，电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭。; 【解析】  电磁铁通电后具有磁性，能够吸引铁等物质，电磁铁中没有电流时，电磁铁不具有磁性。  电磁铁的实例应用，一般都有个弹簧，电磁铁通电具有磁性吸引铁质插销，电磁铁断电失去磁性，铁质插销就受只弹簧的弹力作用。 17.【答案】解：  （1）闭合开关，电磁铁中有电流，吸引衔铁，小球敲打电铃，螺钉与弹簧片断开，电磁铁中没有磁性，弹簧片恢复原状，使电路再次接通。小球间断的敲打电铃，如图所示：    （2）增强电磁铁磁性的方法：增大电源电压，增大电流来增强磁场；增大线圈的匝数。  故答案为：（1）如图；（2）增加线圈匝数，增大电源电压。; 【解析】  电磁铁的磁性强弱的影响因素：电流的大小，匝数的多少，有无铁芯。电流越小，匝数越少，没有铁芯磁性越弱。  掌握通电螺线管磁性强弱的影响因素，如何增强磁性和减弱磁性。  掌握电铃的工作原理。 1 学科网（北京）股份有限公司 $