16.3 电磁铁（分层作业）物理新教材沪粤版九年级下册

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 16.3 电磁铁 A组 巩固过关 知识点1 电磁铁的构成和原理 1.【答案】电磁铁 排斥 2.【答案】铁棒 增大电流/或增加线圈的匝数 知识点2 电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关 【答案】(1)在改变螺线管匝数时没有保持电流不变 (2)将电磁铁A、B串联接入同一电路中，比较两者吸引大头针的数量n1、n2 4.【答案】排斥 s/南 强 知识点3 电磁铁的应用 5.【答案】N 断路 增大电流（电压、电池个数）/增加线圈匝数（合理即可） 6. 【答案】磁 减弱 B组 能力进阶 7.【答案】B 8.【答案】C 9.【答案】C 10.【答案】D 11.【答案】B 12.【答案】S/南 变小 亮 13.【答案】S 右 增强 14.【答案】N 增大电源电压 15.【答案】闭合 S上 1/2 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 16.【答案】(1) 增加 强/大 (2)甲 (3) B (4)总结规律，避免偶然性 C组 思维拔高 17.【答案】CD 18.【答案】B 19.【答案】c 2/2 16.3 电磁铁 目 录 A组 巩固过关 知识点1：电磁铁的构成和原理 知识点2：电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关 知识点3：电磁铁的应用 B组 能力进阶 C组 思维拔高 电磁铁的构成和原理知识点1 1．如图所示，是一个磁悬浮地球仪。球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，此时底座相当于一个_______；地球仪是因为同名磁极相互_______，所以才悬浮在空中。 2．如图所示，小亮用一段“U”形_______（选填“铜棒”“铁棒”或“铅锑合金棒”），绕上线圈制成电磁铁，再用一根细绳将它系在杠杆长臂的顶端做成一个电磁起重机模型。在电磁铁的下面放一些小铁钉，接通直流电源，电磁铁就会吸住小铁钉。为使电磁铁吸引更多的小铁钉，小亮可以_______（写出一种方法即可）。 电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关知识点2 3．小明用如图所示的器材探究影响电磁铁磁性强弱的因素，他用相同的导线和铁钉绕制成电磁铁A和B如图所示，其中电磁铁A的线圈匝数为80匝，电磁铁B的线圈匝数为20匝。 ①断开开关S，将电磁铁A与滑动变阻器、电源、开关串联在电路中，滑动变阻器调到最大阻值； ②闭合开关S，将滑动变阻器调到较小阻值，让电磁铁A接触足够多的大头针，断开开关，数出吸起大头针的数量； ③将电路中的电磁铁A换为电磁铁B，闭合开关S，将滑动变阻器调到较大阻值，让电磁铁B接触足够多的大头针，断开开关，数出吸起大头针的数量；发现。根据此现象，于是小明得出结论，线圈匝数越多，电磁铁的磁性一定越强。根据以上实验过程，回答下列问题： (1)该同学的探究过程中存在的问题是______________________。 (2)请你针对该同学探究过程中存在的问题，写出改正措施：______________________。 4．如图甲是磁悬浮盆栽，简化电路如图乙所示，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，因为同名磁极相互__________的原理盆栽受到向上的力而悬空，盆栽中磁铁端为__________极，若向右移动滑片P，则电磁铁磁性变__________（选填“强”或“弱”）。 电磁铁的应用知识点3 5．如图是直流电铃的原理图，衔铁B与弹性片A相连，自然状态下弹性片与螺钉接触。闭合开关后，U 形电磁铁右上端为____极，电磁铁吸引衔铁向下运动，敲击铃碗发声，同时弹性片与螺钉分离而导致电路______，电磁铁失去磁性，弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复，电铃便不停地发声。如果要让电铃的声音更响，请你提出一种方案：______________。 6．如图所示的磁悬浮列车，它所用的磁体是通有强大电流的电磁铁。电磁铁利用了电流的_______效应，使得列车悬浮于轨道上，从而减小摩擦力，实现高速行驶。磁悬浮列车采用电磁铁而非永久磁铁，其核心优势在于磁力的可控性。例如，它在进站时减小电流使磁性_______，实现平稳着轨。 7．小意家有一款磁悬浮音箱，由箱体和底座两部分组成（图甲），箱体底部有一块永磁铁，底座内部电路如图乙所示。闭合开关，箱体悬浮空中，下列判断正确的是（     ） A．永磁体端为极 B．底座通电后能产生磁场利用了电流的磁效应 C．通电时，用手托住箱体，底座的磁场会消失 D．仅对调电源正负极，箱体仍能悬浮 8．如图所示，可绕固定轴O转动的木杆下端压在永磁体上，永磁体与桌面之间光滑，电磁铁的右端正对永磁体的S极。闭合开关，在滑动变阻器的滑片由上向下滑动的过程中，所有器材都一直保持静止，则永磁体受到的压力将（     ） A．一直变大 B．一直变小 C．先变大，后变小 D．先变小，后变大 9．如图所示的电磁铁，开关闭合后，下列说法正确的是（     ） A．电磁铁的左端为极 B．外部磁感线的方向为从电磁铁的右端到左端 C．若用细线从电磁铁的中间拴住并将其悬挂，静止后电磁铁左端指向地理北极 D．将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，电磁铁的磁性会增强 10．如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向螺线管的右端，则下列判断正确的是（     ） A．电源右端是负极 B．向右移动滑片，通电螺线管磁性增强 C．调换电源正、负极，小磁针N极指向不变 D．A点的磁场方向向左 11．法国科学家费尔和德国科学家格林贝格尔发现了巨磁电阻效应，荣获2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图所示是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关、，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．当滑片P向上滑动时，电磁铁的磁性增强 C．当滑片P向上滑动时，巨磁电阻阻值增大 D．当滑片P向下滑动时，指示灯逐渐变亮 12．如图所示，电源电压不变，GMR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S1时，电磁铁的右端为______极，再闭合开关S2，向左调节滑片P，电压表示数______，灯泡变______。 13．医学上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。如图所示，线圈固定在软铁制成的活塞柄上，通电时，线圈和活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，带动活塞运动。当线圈中的电流从a流向b时，通电线圈的左端为_____________极，此时活塞将向_____________（选填“左”或“右”）运动；若电流增大，通电线圈的磁性将_____________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。 14．利用身边的器材制作简易电磁弹射小车，用小纸箱自制了一个小车，并将钕磁铁固定在小车的一端。将小车放置在如图所示的位置，闭合开关后小车远离螺线管。请你判断该同学放置的钕磁铁右端是________（填“N”或“S”）极；若要增大小车的弹射距离，请你写出一条可行的措施：________。 15．如图是控制车辆进出的电动闸门设计图。车牌识别成功相当于图中开关S___________（闭合/断开），此时栏杆顺时针转动，线圈的上端是___________ 极；若栏杆不能正常抬起，可以将滑动变阻器的滑片P应向___________ 端移动。 16．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 (1)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______（选填“增加”或“减少”），说明电流越_______，电磁铁磁性越强； (2)由图示可知，______（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，匝数越多电磁铁磁性越强； (3)本实验中用到了多种研究方法： ①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，下列实验的研究方法和这种方法不同的是__________。 A．研究电流大小和电压、电阻的关系 B．研究影响电阻大小的因素 C．用电流表测量串联电路中的电流 ②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法相同的是_______。 A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率 B．研究电热和哪些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少 (4)本实验进行了多次实验，多次实验的目的是_________。 17．（多选）如图所示，弹簧测力计下悬挂一条形磁体，磁体下方有一通电螺线管，当开关S闭合且稳定后弹簧测力计有一定的示数。则下列正确的是（　　） A．弹簧测力计的示数小于条形磁铁的重力 B．若电阻的阻值变大，稳定后测力计的示数变大 C．若电阻的阻值变小，稳定后测力计的示数变小 D．若电阻的阻值变小，稳定后测力计的示数变大 18．小明有一个磁力玩具小车，如右图所示，小车内部装有磁铁，“基地”是一个电磁铁，当电磁铁通电后，小车会被电磁铁“弹射”出去，左图为其内部原理图。以下说法正确的是（   ） A．括号内应为电磁铁的S极 B．滑动变阻器的滑片向左移时，电磁铁的磁性变强 C．虚线框内左侧是电源负极 D．a点磁感线的方向沿曲线指向右上 19．某物理兴趣小组为了研究利用不同的连接方式控制双线并绕螺线管的磁性强弱，设计了如图所示的双线并绕的螺线管，a、b、c、d为四个接线柱，其中a、c之间连接一根较粗的导线，b、d之间连接一根较细的导线。假如用两端电压恒定的同一个电源供电，下列说法正确的是（　　） A．bc相连，然后a、d分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强 B．cd相连，然后a、b分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强 C．ab相连、cd相连，然后分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强 D．ad相连、bc相连，然后分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 16.3 电磁铁 目 录 A组 巩固过关 知识点1：电磁铁的构成和原理 知识点2：电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关 知识点3：电磁铁的应用 B组 能力进阶 C组 思维拔高 电磁铁的构成和原理知识点1 1．如图所示，是一个磁悬浮地球仪。球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，此时底座相当于一个_______；地球仪是因为同名磁极相互_______，所以才悬浮在空中。 【答案】 电磁铁 排斥 【详解】球体内部有一个永磁体，底座通电时地球仪可以悬浮在上方，说明底座通电以后有磁性，此时底座相当于一个电磁铁。 因为同名磁极之间相互排斥，球体在磁场力的作用下受到向上的斥力后悬浮在底座上方。 2．如图所示，小亮用一段“U”形_______（选填“铜棒”“铁棒”或“铅锑合金棒”），绕上线圈制成电磁铁，再用一根细绳将它系在杠杆长臂的顶端做成一个电磁起重机模型。在电磁铁的下面放一些小铁钉，接通直流电源，电磁铁就会吸住小铁钉。为使电磁铁吸引更多的小铁钉，小亮可以_______（写出一种方法即可）。 【答案】 铁棒 增大电流/或增加线圈的匝数 【详解】线圈通电后有磁性，铁容易被磁化，被磁化后具有磁性，可以增加线圈的磁性；铜棒和铅锑合金棒不能被磁化，不能制作电磁铁的磁芯。为使电磁铁吸引更多的小铁钉，需要增大磁性，小亮可以增大电流或增加线圈的匝数。 电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关知识点2 3．小明用如图所示的器材探究影响电磁铁磁性强弱的因素，他用相同的导线和铁钉绕制成电磁铁A和B如图所示，其中电磁铁A的线圈匝数为80匝，电磁铁B的线圈匝数为20匝。 ①断开开关S，将电磁铁A与滑动变阻器、电源、开关串联在电路中，滑动变阻器调到最大阻值； ②闭合开关S，将滑动变阻器调到较小阻值，让电磁铁A接触足够多的大头针，断开开关，数出吸起大头针的数量； ③将电路中的电磁铁A换为电磁铁B，闭合开关S，将滑动变阻器调到较大阻值，让电磁铁B接触足够多的大头针，断开开关，数出吸起大头针的数量；发现。根据此现象，于是小明得出结论，线圈匝数越多，电磁铁的磁性一定越强。根据以上实验过程，回答下列问题： (1)该同学的探究过程中存在的问题是______________________。 (2)请你针对该同学探究过程中存在的问题，写出改正措施：______________________。 【答案】(1)在改变螺线管匝数时没有保持电流不变 (2)将电磁铁 A、B 串联接入同一电路中，比较两者吸引大头针的数量n1、n2 【详解】（1）本实验探究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响，要用控制变量法，必须保证电路中的电流大小相同，只改变线圈匝数。该同学的探究过程中，更换电磁铁B后，无法保证调节滑动变阻器后，电路中的电流与使用电磁铁A时的电流相同。 （2）串联电路各处电流相等，不需要电流表，能保证通过A和B的电流完全一样，只有线圈匝数这一个变量，直接比较吸起大头针数目。 4．如图甲是磁悬浮盆栽，简化电路如图乙所示，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，因为同名磁极相互__________的原理盆栽受到向上的力而悬空，盆栽中磁铁端为__________极，若向右移动滑片P，则电磁铁磁性变__________（选填“强”或“弱”）。 【答案】 排斥 S/南 强 【详解】磁悬浮盆栽能悬空，是利用了同名磁极相互排斥的原理，底座电磁铁对盆栽磁铁有向上的排斥力，让盆栽悬浮起来。 由图乙可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知电磁铁的下端为N极，上端为S极，因为同名磁极相互排斥，所以盆栽下部的磁铁B端也是S极。 向右移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻会变小，电路中的电流会变大，电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强。 电磁铁的应用知识点3 5．如图是直流电铃的原理图，衔铁B与弹性片A相连，自然状态下弹性片与螺钉接触。闭合开关后，U 形电磁铁右上端为____极，电磁铁吸引衔铁向下运动，敲击铃碗发声，同时弹性片与螺钉分离而导致电路______，电磁铁失去磁性，弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复，电铃便不停地发声。如果要让电铃的声音更响，请你提出一种方案：______________。 【答案】 N 断路 增大电流（电压、电池个数）/增加线圈匝数（合理即可） 【详解】【小题1】[1]电流从电源的正极流出，经过开关后，流入电磁铁的线圈。根据图示，电流先流过左侧线圈，再流过右侧线圈，最后回到电源负极。根据安培定则，对于U形电磁铁的右侧线圈，电流是从左往右的。所以用右手握住右侧线圈，让四指弯曲的方向与电流方向一致，此时大拇指所指的方向即为该线圈的N极。因此，电磁铁的右上端为N极。 [2]由图可知，当电磁铁通电产生磁性后，会吸引衔铁B向下运动。衔铁B与弹性片A相连，所以弹性片A也随之向下运动与螺钉分离。由于弹性片A是电路的一部分，它的分离使得整个电路被切断，电流无法通过，即电路断路，从而使电磁铁失去磁性，衔铁在弹性片的作用下复位，再次与螺钉接触，电路重新接通，如此循环往复。 [3]电铃的声音源于衔铁对铃碗的敲击。要使声音更响，就需要增大敲击的力度。而敲击力度取决于电磁铁对衔铁的吸引力。因此，需要增强电磁铁的磁性，因为电磁铁的磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关，所以可以增加线圈匝数和增大电流（如增加电池节数）来实现。 6．如图所示的磁悬浮列车，它所用的磁体是通有强大电流的电磁铁。电磁铁利用了电流的_______效应，使得列车悬浮于轨道上，从而减小摩擦力，实现高速行驶。磁悬浮列车采用电磁铁而非永久磁铁，其核心优势在于磁力的可控性。例如，它在进站时减小电流使磁性_______，实现平稳着轨。 【答案】 磁 减弱 【详解】电磁铁的工作原理是电流的磁效应，即电流流过导体时会产生磁场；电磁铁的磁性强弱和电流大小有关：在线圈匝数不变时，电流越小，磁性越弱。进站时减小电流，电磁铁磁性减弱，磁力下降，即可使列车平稳着轨。 7．小意家有一款磁悬浮音箱，由箱体和底座两部分组成（图甲），箱体底部有一块永磁铁，底座内部电路如图乙所示。闭合开关，箱体悬浮空中，下列判断正确的是（     ） A．永磁体端为极 B．底座通电后能产生磁场利用了电流的磁效应 C．通电时，用手托住箱体，底座的磁场会消失 D．仅对调电源正负极，箱体仍能悬浮 【答案】B 【详解】A．磁悬浮音箱是利用同名磁极相互排斥工作的。由图乙可知，电流从电磁铁上端流入，从下端流出，根据安培定则，电磁铁下端为N极，上端为S极，则永磁体端为S极，故A错误； BC．底座通电后能产生磁场是因为通电导线周围存在着磁场，这是电流的磁效应，只要通电，导线周围就存在磁场，通电时，用手托住箱体，底座的磁场不会消失，故B正确，C错误； D．仅对调电源正负极，电磁铁极性改变，上端为N极，下端为S极，根据磁极间相互作用规律可知，箱体和底座之间相互吸引，箱体不能悬浮，故D错误。 故选B。 8．如图所示，可绕固定轴O转动的木杆下端压在永磁体上，永磁体与桌面之间光滑，电磁铁的右端正对永磁体的S极。闭合开关，在滑动变阻器的滑片由上向下滑动的过程中，所有器材都一直保持静止，则永磁体受到的压力将（     ） A．一直变大 B．一直变小 C．先变大，后变小 D．先变小，后变大 【答案】C 【详解】 滑动变阻器最大阻值为R，滑片把它分成和两部分电阻并联接入电路，总电阻 当即时，并联总电阻最大。 所以滑片由上向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻先变大后变小（因为滑片在中间位置时接入电阻最大），所以电路中的电流先变小后变大。   根据安培定则（右手螺旋定则），可以判断出电磁铁的左端是N极，右端是S极。 电磁铁右端S极正对永磁体的S极，二者是同名磁极，相互排斥。 电流先变小后变大，电磁铁的磁性也就先变弱后变强，因此对永磁体的排斥力先变小后变大。 永磁体受到电磁铁的排斥力向右，木杆压在永磁体上。 排斥力变小时，木杆对永磁体的压力会变大；排斥力变大时，木杆对永磁体的压力会变小。 因此，永磁体受到的压力先变大，后变小。 故选C。 9．如图所示的电磁铁，开关闭合后，下列说法正确的是（     ） A．电磁铁的左端为极 B．外部磁感线的方向为从电磁铁的右端到左端 C．若用细线从电磁铁的中间拴住并将其悬挂，静止后电磁铁左端指向地理北极 D．将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，电磁铁的磁性会增强 【答案】C 【详解】A．电流从电源正极流出，经开关、滑动变阻器后从螺线管右端流入，根据安培定则，电磁铁左端为N极，右端为S极，故A错误； B．磁体外部的磁感线从N极出发，回到S极，该电磁铁N极在左、S极在右，因此外部磁感线方向为从左端到右端，故B错误； C．地球本身是大磁体，地理北极附近是地磁场的S极，异名磁极相互吸引，电磁铁左端是N极，因此悬挂静止后左端指向地理北极，故C正确； D．滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电源电压不变，根据，电路电流变小，因此电磁铁磁性减弱，故D错误。 故选 C。 10．如图所示，闭合开关S，小磁针静止时N极指向螺线管的右端，则下列判断正确的是（     ） A．电源右端是负极 B．向右移动滑片，通电螺线管磁性增强 C．调换电源正、负极，小磁针N极指向不变 D．A点的磁场方向向左 【答案】D 【详解】由题意可知，小磁针静止时N极指向螺线管的右端，根据异名磁极相互吸引，可得螺线管右端为S极，左端为N极。 A．根据安培定则，可得电流从螺线管右端流入、左端流出，因此电源右端是正极，故A错误； B．向右移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路电流变小，通电螺线管磁性减弱，故B错误； C．调换电源正负极后，螺线管磁极方向改变，磁场方向随之改变，因此小磁针N极指向也会改变，故C错误； D．螺线管外部磁场方向从N极指向S极，A点在螺线管左端N极的左侧，因此A点的磁场方向向左，故D正确。 故选 D。 11．法国科学家费尔和德国科学家格林贝格尔发现了巨磁电阻效应，荣获2007年诺贝尔物理学奖。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度。如图所示是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关、，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．当滑片P向上滑动时，电磁铁的磁性增强 C．当滑片P向上滑动时，巨磁电阻阻值增大 D．当滑片P向下滑动时，指示灯逐渐变亮 【答案】B 【详解】A．根据安培定则，电流从电磁铁右端流入、左端流出，右手握住螺线管，四指沿电流方向，大拇指指向左端，因此电磁铁左端为N极，右端为S极，故A错误； B．滑片P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，左侧控制电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律，电路电流增大，因此电磁铁的磁性增强，故B正确； C．巨磁电阻的阻值随磁场的增强而急剧减小。滑片P向上滑动时电磁铁磁性增强，因此巨磁电阻阻值减小，故C错误； D． 滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，左侧电路电流减小，电磁铁磁性减弱，巨磁电阻阻值增大，右侧工作电路总电阻增大，电流减小，根据指示灯实际功率减小，因此指示灯逐渐变暗，故D错误。 故选B。 12．如图所示，电源电压不变，GMR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S1时，电磁铁的右端为______极，再闭合开关S2，向左调节滑片P，电压表示数______，灯泡变______。 【答案】 S/南 变小 亮 【详解】由图可知，闭合S1时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则，可判断出电磁铁左端为N极，右端为S（南）极。 右侧电路中，GMR与灯泡串联，电压表测量的是GMR两端的电压；滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧电路中的电流变大，因此电磁铁的磁性增强。由题意可知，GMR的电阻变小，根据串联电路的分压规律可知，GMR分担的电压变小，故电压表示数变小。 右侧电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，右侧电路中的电流增大，通过指示灯的电流增大，其实际功率变大，指示灯变亮。 13．医学上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。如图所示，线圈固定在软铁制成的活塞柄上，通电时，线圈和活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，带动活塞运动。当线圈中的电流从a流向b时，通电线圈的左端为_____________极，此时活塞将向_____________（选填“左”或“右”）运动；若电流增大，通电线圈的磁性将_____________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。 【答案】 S 右 增强 【详解】[1]根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指所指的一端为螺线管的N极，因此该螺线管右端为N极，左端为S极 [2]同名磁极相互排斥，故条形磁铁给通电螺线管一个向右的力，活塞向右运动。 [3]通电螺线管磁性的强弱与电流的大小，线圈的匝数等因素有关，若电流增大，通电线圈的磁性将增强。 14．利用身边的器材制作简易电磁弹射小车，用小纸箱自制了一个小车，并将钕磁铁固定在小车的一端。将小车放置在如图所示的位置，闭合开关后小车远离螺线管。请你判断该同学放置的钕磁铁右端是________（填“N”或“S”）极；若要增大小车的弹射距离，请你写出一条可行的措施：________。 【答案】 N 增大电源电压 【详解】由图可知，电流从电磁铁的左端流入，由安培定则可知电磁铁的左端是N极，闭合开关后小车远离螺线管，同名磁极相互排斥，则钕磁铁右端是N极。 需增大小车的弹射距离，可以使电磁铁的磁性增强，因此可采取的改进措施：增大电源电压、增加螺线管线圈匝数、在螺线管内插入铁芯、换用磁性更强的磁体等。 15．如图是控制车辆进出的电动闸门设计图。车牌识别成功相当于图中开关S___________（闭合/断开），此时栏杆顺时针转动，线圈的上端是___________ 极；若栏杆不能正常抬起，可以将滑动变阻器的滑片P应向___________ 端移动。 【答案】 闭合 S 上 【详解】由图可知，当开关S闭合，线圈中有电流通过时，电磁铁有磁性，才能实现对闸门的自动控制。 此时栏杆顺时针转动，B端下降，磁铁的下端为N极，由于异名磁极相互吸引，故电磁铁的上端应为S极； 若栏杆不能正常抬起，说明电磁铁磁性较弱，电路中的电流较小，根据，电源电压不变，若想增大电路中的电流，应调小电路中的电阻，故应将滑动变阻器的滑片P向上端移动。 16．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 (1)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______（选填“增加”或“减少”），说明电流越_______，电磁铁磁性越强； (2)由图示可知，______（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，匝数越多电磁铁磁性越强； (3)本实验中用到了多种研究方法： ①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，下列实验的研究方法和这种方法不同的是__________。 A．研究电流大小和电压、电阻的关系 B．研究影响电阻大小的因素 C．用电流表测量串联电路中的电流 ②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法相同的是_______。 A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率 B．研究电热和哪些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少 (4)本实验进行了多次实验，多次实验的目的是_________。 【答案】(1) 增加 强/大 (2)甲 (3) C B (4)总结规律，避免偶然性 【详解】（1）闭合开关后，滑动变阻器滑片向左移动时，电路中电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，则电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加；说明电流越大，电磁铁的磁性越强。 （2）根据图示的情境可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强，因为电流相同，甲缠绕的线圈的匝数多，吸引大头针越多。 （3）研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，采用了控制变量法。 A．研究电流大小和电压、电阻的关系，采用了控制变量法，故A不符合题意； B．研究影响电阻大小的因素，采用了控制变量法，故B不符合题意； C．用电流表测量串联电路中的电流，采用的是实验归纳法，不是控制变量法，故C符合题意； 故选C。 本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，这是转换法的思想。 A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率，采用电功率的定义，不是转换法，故A不符合题意； B．研究电热和哪些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少，采用转换法，故B符合题意。 故选B。 （4）研究“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”，多次实验的目的是总结规律，避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性。 17．（多选）如图所示，弹簧测力计下悬挂一条形磁体，磁体下方有一通电螺线管，当开关S闭合且稳定后弹簧测力计有一定的示数。则下列正确的是（　　） A．弹簧测力计的示数小于条形磁铁的重力 B．若电阻的阻值变大，稳定后测力计的示数变大 C．若电阻的阻值变小，稳定后测力计的示数变小 D．若电阻的阻值变小，稳定后测力计的示数变大 【答案】CD 【详解】A、由安培定则可知，螺线管的上端为N极，根据磁极间的相互作用可知，螺线管与条形磁铁互相吸引，则弹簧测力计的示数大于条形磁铁的重力，故A错误； B、若电阻R1的阻值变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流变小，线圈中的电流变小，则螺线管与条形磁铁之间的吸引力变小，故稳定后弹簧测力计的示数变小，故B错误； C、若电阻R2的阻值变小，电路中的总电阻变小，电源电压不变，由知，电路中电流变大，电阻R3两端的电压变大，结合串联电路电压特点可知线圈两端的电压会变小，则螺线管与条形磁铁之间的吸引力变小，故稳定后弹簧秤的示数变小，故C正确； D、若电阻R3的阻值变小，由可知，电路中电流变大，则螺线管与条形磁铁之间的吸引力变大，故稳定后弹簧秤的示数变大，故D正确。 故选CD。 18．小明有一个磁力玩具小车，如右图所示，小车内部装有磁铁，“基地”是一个电磁铁，当电磁铁通电后，小车会被电磁铁“弹射”出去，左图为其内部原理图。以下说法正确的是（   ） A．括号内应为电磁铁的S极 B．滑动变阻器的滑片向左移时，电磁铁的磁性变强 C．虚线框内左侧是电源负极 D．a点磁感线的方向沿曲线指向右上 【答案】B 【详解】A．当电磁铁通电后，小车会被电磁铁“弹射”出去，由同名磁极相互排斥可知，电磁铁的左端为 N极，右端为S极，故A错误； B．滑动变阻器的滑片向左移时，接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，故B正确； C．由安培定则可知，电流从螺线管的左端流入，右端流出，所以电源的左侧为正极，右侧为负极，故C错误； D．在磁体外部，磁感线从N极发出，回到S极，所以a点的磁感线的方向是向斜下方，故D错误； 故选 B。 19．某物理兴趣小组为了研究利用不同的连接方式控制双线并绕螺线管的磁性强弱，设计了如图所示的双线并绕的螺线管，a、b、c、d为四个接线柱，其中a、c之间连接一根较粗的导线，b、d之间连接一根较细的导线。假如用两端电压恒定的同一个电源供电，下列说法正确的是（　　） A．bc相连，然后a、d分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强 B．cd相连，然后a、b分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强 C．ab相连、cd相连，然后分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强 D．ad相连、bc相连，然后分别接电源两极时，电磁铁的磁性最强 【答案】C 【详解】通电螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。在匝数一定时，电流越大，磁性越强；在电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强。 A．bc相连，a、d分别接在电源两极，两条导线串联，电阻相对较大，通过的电流较小，所以螺线管磁性较弱。故A不符合题意； B．cd相连，a、b分别接在电源两极，两条导线串联，电阻相对较大，通过的电流较小，所以螺线管磁性较弱。故B不符合题意； C．ab相连，cd相连后分别接在电源两极，两条导线并联，电阻相对较小，通过的电流较大，粗细导线组成的螺线管中电流方向相同，磁场方向相同，两磁场叠加磁性较强；故C符合题意； D．ad相连，bc相连后分别接在电源两极，两条导线并联，粗细导线组成的螺线管中电流方向相反，磁场方向相反，叠加后磁性较弱，故D不符合题意。 故选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $