16.3 电磁铁（讲义）物理新教材沪粤版九年级下册

第十一章 功与机械能 第3节 电磁铁 课标要点 知道电磁铁的构成，理解电磁铁的工作原理。 通过实验探究，了解影响电磁铁磁性强弱的因素（电流大小、线圈匝数）。 了解电磁铁在生活和生产中的主要应用，体会物理与生活的联系。 学习重难点 重点：电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系；电磁铁的应用。 难点：设计并进行“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验；理解电磁铁磁性有无及强弱可控制的特性。 知识点 电磁铁的构成和原理 1.定义：内部插入 的通电螺线管称为电磁铁。 2.构成：主要由线圈（螺线管）和铁芯组成。 3.工作原理：利用电流的 工作。 当线圈通电时，产生磁场，铁芯被磁化，两者磁场叠加，使磁性大大增强。 当线圈断电时，磁场消失，铁芯磁性也基本消失（软磁性材料）。 4.优点（与永磁体相比）： 磁性的有无可以由通断电来控制； 磁性的强弱可以由 和 来控制； 磁极的方向可以由 方向来控制。 特别提醒 铁芯的选择：必须使用软铁（软磁性材料），因为软铁容易被磁化，也容易去磁。如果使用钢棒（硬磁性材料），断电后仍保留较强磁性，无法实现“断电消磁”，就不能作为电磁铁的铁芯。 磁性增强的原因：通电螺线管的磁场 + 被磁化的铁芯的磁场 = 更强的总磁场。 随学随练 1．电磁铁与普通磁铁的不同之处是（     ） A．磁铁有南北极，电磁铁没有南北极 B．磁铁有磁性，电磁铁没有磁性 C．磁铁能指示南北方向，电磁铁不能指示南北方向 D．磁铁不能改变磁性强弱，电磁铁可以改变磁性强弱 2．如图所示的线圈，它是由导线缠绕在圆筒上做成的，通电后它的周围_______（选填“存在”或“不存在”）磁场，缠绕成线圈的目的是_______。 知识点 探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关（重点） 1.猜想与假设： 电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小有关； 电磁铁的磁性强弱可能与线圈的匝数有关； 电磁铁的磁性强弱可能与有无铁芯有关。 2.实验方法： 转换法：通过观察 来判断磁性的强弱。吸引越多，磁性越强。 控制变量法： 探究与电流大小的关系：保持 、 不变，改变 。 探究与线圈匝数的关系：保持 、 不变，改变 。 3.实验过程与结论： 探究因素 操作步骤 现象 结论 电流大小 保持匝数不变，调节滑动变阻器，增大电流 吸引的大头针数目变多 在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强 线圈匝数 保持电流不变，换用匝数不同的线圈（或串联两个不同匝数的电磁铁） 匝数多的吸引大头针数目多 在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强 易错提醒 串联的作用：在探究匝数对磁性的影响时，通常将两个不同匝数的电磁铁串联在电路中。目的是保证通过两个电磁铁的 相等，从而严格控制变量。 铁芯的影响：有铁芯比无铁芯磁性强得多，但在初中阶段主要考察电流和匝数的影响。 随学随练 3．如图所示，当变阻器的滑片P缓慢向左移动时，则（     ） A．悬挂磁铁的弹簧伸长 B．悬挂磁铁的弹簧缩短 C．悬挂磁铁的弹簧长度不变 D．悬挂磁铁的弹簧可能伸长，也可能缩短 4．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小冀用电源、滑动变阻器、开关、导线、铁钉以及大头针设计了如图所示的电路。 (1)实验中是通过观察________来判定电磁铁磁性 强弱的。这种探究方法叫作________法； (2)当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的个数会________（选填“增加”或“减少”），说明电磁铁磁性的强弱与________有关； (3)图中甲电磁铁比乙电磁铁磁性强，说明电流一定时，________越多，电磁铁的磁性越强。 知识点 电磁铁的应用 电磁铁因其磁性可控的特点，在现代科技和日常生活中有着广泛的应用。 1.电磁起重机： 原理：通电产生强大磁性吸起钢铁，断电磁性消失放下钢铁。 优势：搬运方便，无需捆绑，效率高。 2.电铃： 结构：包含电磁铁、衔铁、弹簧片、触点、铃碗等。 工作过程： 闭合开关，电磁铁通电产生磁性，吸引 。 衔铁带动小锤敲击铃碗发声。 同时，衔铁运动使 断开，电路断路，电磁铁失去磁性。 衔铁在弹簧片作用下弹回，触点重新接触，电路再次接通。 如此循环，电铃持续发声。 3.磁悬浮列车： 原理：利用同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引的原理，使列车悬浮于轨道之上，减小摩擦，提高速度。 关键：使用强大的超导电磁铁或常规电磁铁。 4.其他应用： 扬声器：变化的电流通过线圈，产生变化的磁场，与永磁体相互作用带动纸盆振动发声。 电话听筒、自动空气开关等。 随学随练 5．如图是一种直流电铃的电路原理图，图中1是电磁铁，2是弹簧片，3是螺钉，4是衔铁。下列说法不正确的是（     ） A．电铃工作时，电磁铁的磁性时有时无 B．电路接通时，电磁铁右侧为N极 C．衔铁可以改用铝合金制作 D．更换电压较小的电源，电铃可能无法正常工作 6．如图所示，小明自制了一个带有电磁铁的泡沫船模型。将它放入水中漂浮，船头指向西。闭合开关S，电磁铁由于受到________的作用，船头会偏转最终指向________方。电磁铁在生产生活中有着广泛的用途，请写出一个应用电磁铁的实例：________。（合理即可） 题型 电磁铁综合实验分析 解题技巧总结： 看连接：判断是串联（电流相等）还是并联（电压相等，通常初中考串联控流）。 看变量：明确哪个量在变（滑片移动变电流，切换抽头变匝数）。 看现象：吸引大头针数量代表磁性强弱。 下结论：注意前提条件（“在...一定时”）。 活学活用 7．小鹭利用电磁铁、小磁铁、指针和刻度盘制成多量程电流表，结构示意图如图所示，其中、、为接线柱。当电流通过电磁铁时，指针绕点顺时针偏转；电路断开时，指针指0刻度线。 (1)若选择、为该电流表的接线柱，则应选择___________为“负”接线柱，才能使电流表正常工作。 (2)若将电磁铁适当靠近小磁铁，则该电流表___________。 A．零刻度将向右移动 B．指针将发生反偏 C．精确度将提高 D．量程将增大 (3)该电流表选小量程时所选的接线柱是___________。 8．物理小组开展“自制电磁起重机”跨学科实践活动时发现：更换不同长度的软铁铁芯，电磁铁吸附铁质物体的能力差异明显。为探究铁芯规格对电磁铁磁性强弱的影响，小组利用电源、滑动变阻器、电流表、长度为7cm匝数固定的螺线管、不同规格软铁铁芯、相同铁钉若干开展探究实验。 实验思路：需控制电流和线圈匝数不变，只改变铁芯的长度，通过观察吸引回形针的个数判断电磁铁磁性强弱。 实验过程： 小组同学连接好电路后，在螺线管中替换不同长度的铁芯，记录下面的数据： 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 铁芯长度L/cm 3 4 5 6 7 8 9 10 11 吸引铁钉数量n/枚 9 15 20 24 27 25 22 18 15 实验结论 (1)为了直观反映数据的变化趋势，请你画出吸引铁钉数量与铁芯长度关系图像分析图像____，可得出结论：_________。 实验交流： (2)为制作大吸力电磁起重机，从铁芯角度提出再提出一个可探究的科学问题_________。 题型 动态电路中的电磁铁 背景知识： 结合欧姆定律 ，分析滑动变阻器变化对电流的影响，进而判断磁性强弱变化。 活学活用 9．如图所示，闭合开关S，电磁铁上方小磁针静止时的指向如图所示，条形磁铁在水平桌面上静止。下列说法正确的是（　　） A．若电磁铁受到条形磁铁对其向左的作用力，则条形磁铁的左端是S极 B．电磁铁的左端为S极 C．M端为电源的“-”极 D．将滑片P向上移动，条形磁铁受到的摩擦力不变 10．如题图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是（     ） A．减少线圈匝数 B．增加电池节数 C．向左移动滑动变阻器的滑片 D．对调电源正、负接线柱上的接线 基础通关 1．电磁铁的磁性强弱与下列因素无关的是（　　） A．线圈的匝数 B．电流的大小 C．线圈的材料 D．铁芯的有无 2．如图甲是小明设计的磁悬浮盆栽，底座内部安装电磁铁，盆栽底部固定一块磁铁，其电路原理如图乙所示。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，盆栽可悬浮在空中。下列说法正确的是（     ） A．磁悬浮盆栽的工作原理是同名磁极相互吸引 B．盆栽中磁铁下端为N极 C．磁悬浮盆栽的工作原理与发电机的工作原理相同 D．为了使盆栽从空中缓慢降落，应将滑片P缓慢向左移动 3．如图所示电路闭合开关S后，小磁针静止时N极指向如图，则（　　） A．电源的左端为正极 B．通电螺线管的左端为N极 C．电流表的左端为“”接线柱 D．滑动变阻器的滑片向左移动过程中，通电螺线管的磁性减弱 4．某科技小组的学生看到玩具店里有可以悬浮在空中的玩偶，于是利用课余时间制作了一个磁悬浮玩具，如图所示，则下列判断不正确的是（     ） A．玩偶受到平衡力的作用 B．玩偶的B端为磁体的N极 C．玩偶悬浮的工作原理是同名磁极互相排斥 D．将滑片P向上移动，可增加玩偶悬浮的高度 5．如图甲所示，通电螺线管的磁极极性跟电流方向有关。神舟飞船与空间站核心舱对接时，为预防撞击配备对接缓冲装置，小海设计了如图乙所示模拟对接缓冲装置简图。下列说法正确的是（     ） A．为了满足缓冲效果，通电后要使螺线管和条形磁体相互排斥，所以电源的右端为负极 B．为增大缓冲效果，滑片应向右滑动 C．条形磁体周围存在磁感线，外部的磁感线从北极出发回到南极 D．电磁铁磁性强弱和电流方向有关 6．如图所示，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围____________（有/无）磁感线，小磁针静止时左端为____________（S/N）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的方向是____________（水平向左/水平向右），大小将____________（变大/不变/变小）。 7．现在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，当线圈中的电流从流向时，电磁铁的左端为____________（选填“N”或“S”）极，此时活塞将向__________（选填“左”或“右”）运动，促使血液流动。 8．2025年3月28日，中国科幻大会在北京举行，会上展示的我国低真空、磁悬浮高速列车和悬浮原理如图所示。通电超导线圈与永磁轨道应相互_______使列车悬浮，其中通电超导线圈的工作原理是电流的_______效应。 9．如图所示，电磁铁的A端为_____极；若将滑动变阻器的滑片向下移动，电磁铁的磁性将_____。 10．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”后，兴趣小组对实验进行了拓展。 (1)如图a，通过电磁铁吸引大头针数目的多少比较磁性强弱，这用到了___________法。实验发现，电磁铁___________的磁性更强（填“甲”或“乙”）。 (2)他们改用传感器测量磁感应强度，部分电路如图b，得到线圈匝数一定时，磁感应强度B与电流I的关系是I越大B就___________（选填“越强”或“越弱”） (3)他们将电磁铁、弹簧和刻度尺组装成“简易测力计”。当线圈中电流增大时，弹簧长度会___________（选填“伸长”、“缩短”或“不变”）。 (4)根据以上探究，请你设想一个电磁铁在生活中的具体应用例子：_________________________________。（列一个例子即可） 素养提升 11．如图所示，是爱动脑的小纱同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，从而打开门锁。下列说法正确的是（     ） A．通电后电磁铁a端为S极 B．闭合开关S后，滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性减弱 C．闭合开关S后，条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力 D．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力大小不变 12．（多选）在科技社团活动中，小千给大家展示了一个小制作——听话的小瓶子，它的原理如图所示，通过调节滑片P的位置，就可以让小瓶子听话地上浮、下沉或悬停在水中。（注：磁铁固定在活塞上，活塞的气密性好）下列分析正确的是（     ） A．电磁铁的右端为N极，电磁铁对磁铁的力是排斥力 B．若将滑片P向右移动，接入电路的电阻变小，电流变大 C．若将滑片P向右移动，小瓶子下沉 D．当小瓶子下沉时，电磁铁的磁性在增强 13．小梦按图甲所示的电路（电源两端电压保持不变）进行了两次实验。第一次实验：将灯L接入电路（①中所示位置），闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，观察电表示数以及灯L亮度变化。第二次实验：用一根导线和一枚铁钉制作了如图乙所示的电磁铁，将其替换灯L接入电路（①中所示位置），闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，观察钉尖处吸引曲别针的数量。下列说法正确的是（     ） A．实验1中，滑动变阻器滑片向右移动时，电压表示数变大，灯L变暗 B．实验1中若电流表断路，灯L能正常发光 C．实验2中若线圈匝数不变，将滑动变阻器滑片向右移动，钉尖处吸引曲别针的数量会减少 D．实验2中闭合开关后，钉尖一端为电磁铁的N极 14．将一个通电螺线管AB用绝缘细线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。 (1)画出螺线管上导线的环绕图示，并在螺线管两端标出N、S极。 (2)将一个小磁针的N极靠近A端，它会被________（选填“排斥”或“吸引”）如果增大电源电压，通电螺线管的磁性会________。 15．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将变阻器R的滑片缓慢向左滑动，在此过程中下列说法正确的是（　　） A．弹簧测力计示数变大 B．电磁铁上端为S极 C．电压表示数变小，电流表示数变大 D．电压表示数变大，电流表示数不变 迁移创新 16．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点磁场方向和螺线管右侧的小磁针N极指向相同 17．如图为空气开关的原理图，P为电磁铁，S为开关，一侧与弹簧连接，可绕A点转动。正常工作时衔铁Q的上端会卡住开关S避免跳闸。下列分析正确的是（　　） A．跳闸后，可先复原空气开关，再去排除电路故障 B．该空气开关会因电流方向的改变而不能正常工作 C．如图所示的电流流入时，电磁铁P的左端为N极 D．若空气开关常在电流较小时跳闸，可适当增加P与Q的距离 18．如图所示电路，电源电压均不变，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的减弱而增大），当开关和闭合后，将滑片P向右移动，则下列说法正确的是（　　） A．电磁铁右端为S极 B．巨磁电阻的阻值会变小 C．小灯泡会变亮 D．右侧电路的总功率变小 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章 功与机械能 第3节 电磁铁 课标要点 知道电磁铁的构成，理解电磁铁的工作原理。 通过实验探究，了解影响电磁铁磁性强弱的因素（电流大小、线圈匝数）。 了解电磁铁在生活和生产中的主要应用，体会物理与生活的联系。 学习重难点 重点：电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系；电磁铁的应用。 难点：设计并进行“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验；理解电磁铁磁性有无及强弱可控制的特性。 知识点 电磁铁的构成和原理 1.定义：内部插入 铁芯 的通电螺线管称为电磁铁。 2.构成：主要由线圈（螺线管）和铁芯组成。 3.工作原理：利用电流的 磁效应 工作。 当线圈通电时，产生磁场，铁芯被磁化，两者磁场叠加，使磁性大大增强。 当线圈断电时，磁场消失，铁芯磁性也基本消失（软磁性材料）。 4.优点（与永磁体相比）： 磁性的有无可以由通断电来控制； 磁性的强弱可以由 电流大小 和 线圈匝数 来控制； 磁极的方向可以由 电流 方向来控制。 特别提醒 铁芯的选择：必须使用软铁（软磁性材料），因为软铁容易被磁化，也容易去磁。如果使用钢棒（硬磁性材料），断电后仍保留较强磁性，无法实现“断电消磁”，就不能作为电磁铁的铁芯。 磁性增强的原因：通电螺线管的磁场 + 被磁化的铁芯的磁场 = 更强的总磁场。 随学随练 1．电磁铁与普通磁铁的不同之处是（     ） A．磁铁有南北极，电磁铁没有南北极 B．磁铁有磁性，电磁铁没有磁性 C．磁铁能指示南北方向，电磁铁不能指示南北方向 D．磁铁不能改变磁性强弱，电磁铁可以改变磁性强弱 【答案】D 【详解】A．电磁铁通电后存在南北极，故A错误； B．电磁铁通电时具有磁性，故B错误； C．通电的电磁铁处于地磁场中时同样可以指示南北方向，故C错误； D．普通磁铁的磁性强弱不可改变，电磁铁可通过调整电流大小、线圈匝数等改变磁性强弱，故D正确。 故选D。 2．如图所示的线圈，它是由导线缠绕在圆筒上做成的，通电后它的周围_______（选填“存在”或“不存在”）磁场，缠绕成线圈的目的是_______。 【答案】 存在 增加通电导线周围的磁场 【详解】线圈通电后，线圈为通电导线，所以周围存在磁场。 相对于通电的单根导线来说，在电流相同的情况下，各圈导线产生的磁场叠加在一起，增加了磁场。 知识点 探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关（重点） 1.猜想与假设： 电磁铁的磁性强弱可能与电流的大小有关； 电磁铁的磁性强弱可能与线圈的匝数有关； 电磁铁的磁性强弱可能与有无铁芯有关。 2.实验方法： 转换法：通过观察 电磁铁吸引大头针（或铁钉）数目的多少 来判断磁性的强弱。吸引越多，磁性越强。 控制变量法： 探究与电流大小的关系：保持 线圈匝数 、 铁芯 不变，改变 电流大小 。 探究与线圈匝数的关系：保持 电流大小 、 铁芯 不变，改变 线圈匝数 。 3.实验过程与结论： 探究因素 操作步骤 现象 结论 电流大小 保持匝数不变，调节滑动变阻器，增大电流 吸引的大头针数目变多 在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强 线圈匝数 保持电流不变，换用匝数不同的线圈（或串联两个不同匝数的电磁铁） 匝数多的吸引大头针数目多 在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强 易错提醒 串联的作用：在探究匝数对磁性的影响时，通常将两个不同匝数的电磁铁串联在电路中。目的是保证通过两个电磁铁的 电流 相等，从而严格控制变量。 铁芯的影响：有铁芯比无铁芯磁性强得多，但在初中阶段主要考察电流和匝数的影响。 随学随练 3．如图所示，当变阻器的滑片P缓慢向左移动时，则（     ） A．悬挂磁铁的弹簧伸长 B．悬挂磁铁的弹簧缩短 C．悬挂磁铁的弹簧长度不变 D．悬挂磁铁的弹簧可能伸长，也可能缩短 【答案】A 【详解】由图可知，滑片P向左移动，变阻器接入电路电阻 变大，电源电压 不变，由 可知电路电流 变小，电磁铁磁性减弱。根据安培定则可知，电磁铁上端为N极，与悬挂磁铁N极相互排斥，排斥力减弱，弹簧拉力 变大，弹簧伸长，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小冀用电源、滑动变阻器、开关、导线、铁钉以及大头针设计了如图所示的电路。 (1)实验中是通过观察________来判定电磁铁磁性 强弱的。这种探究方法叫作________法； (2)当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的个数会________（选填“增加”或“减少”），说明电磁铁磁性的强弱与________有关； (3)图中甲电磁铁比乙电磁铁磁性强，说明电流一定时，________越多，电磁铁的磁性越强。 【答案】(1) 吸引大头针的个数 转换 (2) 减少 电流大小 (3)线圈匝数 【详解】（1）电磁铁的磁性越强，能够吸引的大头针越多，所以实验中通过观察电磁铁吸引大头针的个数来比较磁性强弱。把不易直接观察的磁性强弱转化为容易观察的大头针个数，这种探究方法是转换法。 （2）滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，吸引大头针的个数减少，说明电磁铁磁性的强弱与电流大小有关。 （3）图中甲、乙电磁铁串联，通过两电磁铁的电流相同；甲线圈的匝数比乙多，且甲吸引的大头针更多，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 知识点 电磁铁的应用 电磁铁因其磁性可控的特点，在现代科技和日常生活中有着广泛的应用。 1.电磁起重机： 原理：通电产生强大磁性吸起钢铁，断电磁性消失放下钢铁。 优势：搬运方便，无需捆绑，效率高。 2.电铃： 结构：包含电磁铁、衔铁、弹簧片、触点、铃碗等。 工作过程： 闭合开关，电磁铁通电产生磁性，吸引 衔铁 。 衔铁带动小锤敲击铃碗发声。 同时，衔铁运动使 触点 断开，电路断路，电磁铁失去磁性。 衔铁在弹簧片作用下弹回，触点重新接触，电路再次接通。 如此循环，电铃持续发声。 3.磁悬浮列车： 原理：利用同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引的原理，使列车悬浮于轨道之上，减小摩擦，提高速度。 关键：使用强大的超导电磁铁或常规电磁铁。 4.其他应用： 扬声器：变化的电流通过线圈，产生变化的磁场，与永磁体相互作用带动纸盆振动发声。 电话听筒、自动空气开关等。 随学随练 5．如图是一种直流电铃的电路原理图，图中1是电磁铁，2是弹簧片，3是螺钉，4是衔铁。下列说法不正确的是（     ） A．电铃工作时，电磁铁的磁性时有时无 B．电路接通时，电磁铁右侧为N极 C．衔铁可以改用铝合金制作 D．更换电压较小的电源，电铃可能无法正常工作 【答案】C 【详解】A．电铃工作时，电路不断通断切换，电路接通时电磁铁有磁性，吸引衔铁后电路断开，电磁铁磁性消失，弹簧片弹回衔铁后电路再次接通，因此电磁铁磁性时有时无，故A正确，不符合题意； B．根据安培定则，可得电磁铁右端为N极，故B正确，不符合题意； C．电磁铁只能吸引铁磁性材料，铝合金不是铁磁性材料，无法被电磁铁吸引，因此衔铁不能改用铝合金制作，故C错误，符合题意； D．更换电压较小的电源后，电路电流变小，电磁铁磁性减弱，若磁性不足无法吸引衔铁，电铃就无法正常工作，故D正确，不符合题意。 故选 C。 6．如图所示，小明自制了一个带有电磁铁的泡沫船模型。将它放入水中漂浮，船头指向西。闭合开关S，电磁铁由于受到________的作用，船头会偏转最终指向________方。电磁铁在生产生活中有着广泛的用途，请写出一个应用电磁铁的实例：________。（合理即可） 【答案】 地磁场 南 电磁起重机 【详解】[1][2]闭合开关 S 后，电磁铁通电产生磁性，相当于一个小磁针。地球本身是一个大磁体，存在地磁场，小磁针（即电磁铁）在地磁场的作用下会发生偏转，最终静止时会指向南北方向，其中N极指向北方，S极指向南方。已知船头原来指向西，根据安培定则可判断出电磁铁的N极在船尾方向，地磁场和地理南北极相反，北极为地磁的南极，由于同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，船尾指向北方，船头指向南方，所以船头会在地磁场作用下偏转最终指向南方。 [3]电磁起重机是电磁铁的典型应用之一。它通过电磁铁的磁性吸引，可以轻松吊起大量钢铁等铁磁性材料，广泛应用于各种需要大量吊运铁磁性材料的场合。 题型 电磁铁综合实验分析 解题技巧总结： 看连接：判断是串联（电流相等）还是并联（电压相等，通常初中考串联控流）。 看变量：明确哪个量在变（滑片移动变电流，切换抽头变匝数）。 看现象：吸引大头针数量代表磁性强弱。 下结论：注意前提条件（“在...一定时”）。 活学活用 7．小鹭利用电磁铁、小磁铁、指针和刻度盘制成多量程电流表，结构示意图如图所示，其中、、为接线柱。当电流通过电磁铁时，指针绕点顺时针偏转；电路断开时，指针指0刻度线。 (1)若选择、为该电流表的接线柱，则应选择___________为“负”接线柱，才能使电流表正常工作。 (2)若将电磁铁适当靠近小磁铁，则该电流表___________。 A．零刻度将向右移动 B．指针将发生反偏 C．精确度将提高 D．量程将增大 (3)该电流表选小量程时所选的接线柱是___________。 【答案】(1) (2)AC (3) 【详解】（1）当电流通过电磁铁时，指针绕点顺时针偏转，说明小磁铁和电磁铁相互吸引，所以可以判断电磁铁的右端是极，左端是极，根据安培定则判断电流从电磁铁的右端进入，左端流出，可以判断为“正”接线柱，为“负”接线柱。 （2）A．电路不通电时，右边小磁铁会对电磁铁的铁芯有吸引力作用，因物体间力的作用是相互的，所以将电磁铁适当靠近小磁铁时，铁芯对小磁铁的吸引力增大，使指针顺时针转动，则零刻度线会向右移动，故A符合题意； B．电磁铁适当靠近小磁铁，没有改变电磁铁的极性，指针偏转方向不变，故B不符合题意； C．若将电磁铁适当靠近小磁铁，电磁铁对小磁铁的吸引增强，在相同电流时，指针偏转明显，分度值不变，但是小格宽度增大，电流表的精确度会提高，故C符合题意； D．若将电磁铁适当靠近小磁铁，电磁铁对小磁铁的吸引增强，在电流不变时，指针会超过最大位置，所以会使量程减小，故D不符合题意。 故选AC。 （3）电磁铁的磁性强弱跟电流大小和线圈匝数有关，在电流表指针偏转角度相同时，电磁铁对小磁铁的磁力相同，为了达到减小电流的目的，可以增大线圈的匝数，所以电磁铁接线圈匝数最多的，才能减小电流表的量程。 8．物理小组开展“自制电磁起重机”跨学科实践活动时发现：更换不同长度的软铁铁芯，电磁铁吸附铁质物体的能力差异明显。为探究铁芯规格对电磁铁磁性强弱的影响，小组利用电源、滑动变阻器、电流表、长度为7cm匝数固定的螺线管、不同规格软铁铁芯、相同铁钉若干开展探究实验。 实验思路：需控制电流和线圈匝数不变，只改变铁芯的长度，通过观察吸引回形针的个数判断电磁铁磁性强弱。 实验过程： 小组同学连接好电路后，在螺线管中替换不同长度的铁芯，记录下面的数据： 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 铁芯长度L/cm 3 4 5 6 7 8 9 10 11 吸引铁钉数量n/枚 9 15 20 24 27 25 22 18 15 实验结论 (1)为了直观反映数据的变化趋势，请你画出吸引铁钉数量与铁芯长度关系图像分析图像____，可得出结论：_________。 实验交流： (2)为制作大吸力电磁起重机，从铁芯角度提出再提出一个可探究的科学问题_________。 【答案】(1) 当电流和线圈匝数一定时，随着铁芯长度的增加，电磁铁磁性先变强后变弱（或“当铁芯长度与螺线管长度相等时，电磁铁磁性最强”） (2)电磁铁磁性强弱与铁芯粗细（或材料）有关吗？ 【详解】（1）根据表格数据，在坐标系中依次描出点：、、、、、、、、，再用平滑曲线连接各点即可。 经过分析可知：在线圈匝数和电流大小不变时，电磁铁磁性随铁芯长度的增加先增强后减弱，当铁芯长度等于螺线管长度（7cm）时，电磁铁磁性最强。 （2）电磁铁磁性强弱与铁芯粗细（或材料）有关吗？电磁铁磁性强弱与铁芯的横截面积有关吗？ 合理即可 题型 动态电路中的电磁铁 背景知识： 结合欧姆定律 ，分析滑动变阻器变化对电流的影响，进而判断磁性强弱变化。 活学活用 9．如图所示，闭合开关S，电磁铁上方小磁针静止时的指向如图所示，条形磁铁在水平桌面上静止。下列说法正确的是（　　） A．若电磁铁受到条形磁铁对其向左的作用力，则条形磁铁的左端是S极 B．电磁铁的左端为S极 C．M端为电源的“-”极 D．将滑片P向上移动，条形磁铁受到的摩擦力不变 【答案】A 【详解】AB．根据小磁针静止时N极指向，利用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可以判断出电磁铁的左端为N极，右端为S极。若电磁铁受到条形磁铁对其向左的作用力，满足同名磁极相互排斥，而电磁铁右侧为S极，那么条形磁铁的左端是S极，故A正确，B错误； C．电磁铁的右端为S极，左端为N极，根据安培定则，右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，可以判断出电流从电磁铁的左端流入，所以M端为电源的“+”极，故C错误； D．将滑片P向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，当电源电压不变，电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，条形磁铁受到的排斥力变小，条形磁铁在水平方向上受到磁力和摩擦力的作用处于静止状态，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以条形磁铁受到的摩擦力变小，故D错误。 故选A。 10．如题图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是（     ） A．减少线圈匝数 B．增加电池节数 C．向左移动滑动变阻器的滑片 D．对调电源正、负接线柱上的接线 【答案】B 【详解】要使铁钉吸引大头针数目变多，则电磁铁磁性需要变强，电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。 A．在其他条件不变情况下，减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少，故A不符合题意； B．增加电池节数，则电源电压增加，其他条件不变，则电路中电流变大，电磁铁磁性增强，铁钉吸引大头针数目变多，故B符合题意； C．向左移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，电源电压不变，电路中总电流变小，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少，故C不符合题意； D．对调电源正、负接线柱上的接线，改变了电流的方向，电磁铁的磁极位置对调，而磁性强弱不变，铁钉吸引大头针数目不会变多，故D不符合题意。 故选B。 基础通关 1．电磁铁的磁性强弱与下列因素无关的是（　　） A．线圈的匝数 B．电流的大小 C．线圈的材料 D．铁芯的有无 【答案】C 【详解】A．线圈的匝数影响电磁铁磁性的强弱，电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，A不符合题意； B．电磁铁一定时，通入电流的大小影响电磁铁的磁性强弱，通入电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强，B不符合题意； C．线圈的材料不影响电磁铁磁性的强弱，C符合题意； D．铁芯影响电磁铁的磁性强弱，对于确定的电磁铁，通入电流一定时，插入铁芯磁性变强，D不符合题意； 故选 C。 2．如图甲是小明设计的磁悬浮盆栽，底座内部安装电磁铁，盆栽底部固定一块磁铁，其电路原理如图乙所示。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，盆栽可悬浮在空中。下列说法正确的是（     ） A．磁悬浮盆栽的工作原理是同名磁极相互吸引 B．盆栽中磁铁下端为N极 C．磁悬浮盆栽的工作原理与发电机的工作原理相同 D．为了使盆栽从空中缓慢降落，应将滑片P缓慢向左移动 【答案】D 【详解】A．盆栽悬浮，重力与斥力是一对平衡力，故依靠同名磁极相互排斥来平衡重力的，故A错误； B．根据安培定则，电流从螺线管上端流入、下端流出，因此电磁铁下端为N极，上端为S极， 相互排斥说明盆栽磁铁下端与电磁铁上端是同名磁极，故盆栽磁铁下端为S极，故B错误； C．该装置利用电流的磁效应（电生磁），发电机原理是电磁感应现象（磁生电），二者原理完全不同，故C错误； D．滑片P向左移动，滑动变阻器接入电阻变大，电路电流变小，电磁铁磁性变弱，排斥力变小，盆栽会下降，故D正确。 故选 D。 3．如图所示电路闭合开关S后，小磁针静止时N极指向如图，则（　　） A．电源的左端为正极 B．通电螺线管的左端为N极 C．电流表的左端为“”接线柱 D．滑动变阻器的滑片向左移动过程中，通电螺线管的磁性减弱 【答案】A 【详解】AB．由图可知，小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，螺线管下方磁场方向向左；磁体外部磁场方向由N极指向S极，因此通电螺线管的右端为N极，左端为S极；根据安培定则可知，电流从螺线管左端流入，右端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极，故A符合题意，B不符合题意； C．电源左端为正极，右端为负极；电流表要求电流从正接线柱流入，因此电流表右端为“”接线柱，故C不符合题意； D．滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻变小，电路电流变大，通电螺线管的磁性增强，故D不符合题意。 故选A。 4．某科技小组的学生看到玩具店里有可以悬浮在空中的玩偶，于是利用课余时间制作了一个磁悬浮玩具，如图所示，则下列判断不正确的是（     ） A．玩偶受到平衡力的作用 B．玩偶的B端为磁体的N极 C．玩偶悬浮的工作原理是同名磁极互相排斥 D．将滑片P向上移动，可增加玩偶悬浮的高度 【答案】B 【详解】A．玩偶在竖直方向上悬浮，处于静止状态，受到平衡力，故A正确，不符合题意； BC．磁悬浮玩具的工作原理是同名磁极互相排斥，由安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极，根据同名磁极相斥可知，玩偶的B端为磁体的S极，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．若要增加玩偶悬浮的高度，可将滑片P向上移动，使电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．如图甲所示，通电螺线管的磁极极性跟电流方向有关。神舟飞船与空间站核心舱对接时，为预防撞击配备对接缓冲装置，小海设计了如图乙所示模拟对接缓冲装置简图。下列说法正确的是（     ） A．为了满足缓冲效果，通电后要使螺线管和条形磁体相互排斥，所以电源的右端为负极 B．为增大缓冲效果，滑片应向右滑动 C．条形磁体周围存在磁感线，外部的磁感线从北极出发回到南极 D．电磁铁磁性强弱和电流方向有关 【答案】B 【详解】A．缓冲需要螺线管与条形磁体相互排斥，条形磁体左端是N极，因此螺线管右端b应为N极。根据安培定则：右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指弯曲方向为电流方向，可判断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．增大缓冲效果需要增大排斥力，即增强螺线管磁性，需要增大电路电流。滑片向右滑动后，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，螺线管磁性增强，排斥力增大，缓冲效果提升，故B正确； C．磁感线是为了描述磁场建立的假想模型，实际并不存在，故C错误； D．电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关，和电流方向无关，电流方向只影响磁极方向，故D错误。 故选B。 6．如图所示，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，它的周围____________（有/无）磁感线，小磁针静止时左端为____________（S/N）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的方向是____________（水平向左/水平向右），大小将____________（变大/不变/变小）。 【答案】 无 S 水平向左 变小 【详解】磁感线是描述磁场的假想模型，实际并不存在，故小磁针周围无磁感线； 由安培定则可知螺线管左端为N极、右端为S极；因螺线管外部磁场从N极指向S极，故上方磁场方向水平向右，小磁针静止时N极与磁场方向一致，左端为S极； 螺线管对铁块有向右的吸引力，铁块静止，由二力平衡可知摩擦力方向水平向左； 滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路电流变小，螺线管磁性减弱，铁块受到的吸引力变小；因铁块仍静止，摩擦力大小等于吸引力，故摩擦力变小。 7．现在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，当线圈中的电流从流向时，电磁铁的左端为____________（选填“N”或“S”）极，此时活塞将向__________（选填“左”或“右”）运动，促使血液流动。 【答案】 N 右 【详解】根据安培定则，右手握住螺线管，让四指弯曲的方向与线圈中从a流向b的电流环绕方向一致，大拇指指向螺线管的左端，因此电磁铁的左端为N极； 左侧固定磁铁的右端为N极，电磁铁左端与固定磁铁右端是同名磁极，相互排斥，因此和电磁铁固定相连的活塞将向右运动，挤压泵腔推动血液流动。 8．2025年3月28日，中国科幻大会在北京举行，会上展示的我国低真空、磁悬浮高速列车和悬浮原理如图所示。通电超导线圈与永磁轨道应相互_______使列车悬浮，其中通电超导线圈的工作原理是电流的_______效应。 【答案】 排斥 磁 【详解】[1]磁悬浮列车利用同名磁极相互排斥的原理，让通电超导线圈与永磁轨道之间产生排斥力，从而使列车悬浮起来。 [2]通电超导线圈的工作原理是电流的磁效应，电流通过导体时会产生磁场，从而与永磁轨道发生相互作用。 9．如图所示，电磁铁的A端为_____极；若将滑动变阻器的滑片向下移动，电磁铁的磁性将_____。 【答案】 S 减弱 【详解】图中电源右侧为正极，电流从A端流入螺线管，由安培定则可知，B端为N极，因此A端为S极； 当滑片向下移动时，上端接线到滑片之间的电阻丝长度变长，接入电路的总电阻变大，电路电流变小；电磁铁磁性强弱和电流大小有关，电流越小磁性越弱，因此电磁铁磁性减弱。 10．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”后，兴趣小组对实验进行了拓展。 (1)如图a，通过电磁铁吸引大头针数目的多少比较磁性强弱，这用到了___________法。实验发现，电磁铁___________的磁性更强（填“甲”或“乙”）。 (2)他们改用传感器测量磁感应强度，部分电路如图b，得到线圈匝数一定时，磁感应强度B与电流I的关系是I越大B就___________（选填“越强”或“越弱”） (3)他们将电磁铁、弹簧和刻度尺组装成“简易测力计”。当线圈中电流增大时，弹簧长度会___________（选填“伸长”、“缩短”或“不变”）。 (4)根据以上探究，请你设想一个电磁铁在生活中的具体应用例子：_________________________________。（列一个例子即可） 【答案】(1) 转换 甲 (2)越强 (3)伸长 (4)电磁起重机 【详解】（1）电磁铁的磁性强弱无法直接观察，通过吸引大头针的数量来反映磁性强弱，这种将不易观察的物理量转换为易观察的物理量的研究方法是转换法。 图a中观察到甲吸引起来的铁钉数量更多，说明甲的磁性更强。 （2）根据电磁铁磁性的规律：线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；磁感应强度反映磁性强弱，因此越大，越强。 （3）电流增大后，电磁铁磁性变强，对铁质物体的吸引力变大，弹簧受到的拉力增大，因此弹簧长度会伸长。 （4）电磁铁生活中应用广泛，常见例子有电磁起重机、电铃、电磁继电器等。 素养提升 11．如图所示，是爱动脑的小纱同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S，滑片P向左移动，使静止在水平桌面的条形磁体滑动，从而打开门锁。下列说法正确的是（     ） A．通电后电磁铁a端为S极 B．闭合开关S后，滑片向左移动的过程中电磁铁的磁性减弱 C．闭合开关S后，条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力 D．条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力大小不变 【答案】D 【详解】A．由电源极性和螺线管绕线方向，根据安培定则可知，电磁铁a端为N极，故A错误； B．滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，故B错误； C．电磁铁右端为S极，条形磁体左端为N极，因异名磁极电磁铁吸引条形磁体向左滑动，桌面对条形磁体的滑动摩擦力与其运动方向相反，方向向右，故C错误； D．条形磁体在同一水平桌面上滑动时，接触面粗糙程度和条形磁体对桌面的压力不变，因此滑动摩擦力大小不变，故D正确。 故选D。 12．（多选）在科技社团活动中，小千给大家展示了一个小制作——听话的小瓶子，它的原理如图所示，通过调节滑片P的位置，就可以让小瓶子听话地上浮、下沉或悬停在水中。（注：磁铁固定在活塞上，活塞的气密性好）下列分析正确的是（     ） A．电磁铁的右端为N极，电磁铁对磁铁的力是排斥力 B．若将滑片P向右移动，接入电路的电阻变小，电流变大 C．若将滑片P向右移动，小瓶子下沉 D．当小瓶子下沉时，电磁铁的磁性在增强 【答案】AD 【详解】A．由图可知，电源右端为正极，电流从电磁铁右端流入，根据安培定则，电磁铁右端为极，左端为极。磁铁左端为极，同名磁极相互排斥，电磁铁对磁铁的力是排斥力，故A正确； B．滑动变阻器接入电路的是左半段，滑片向右移动，接入电阻变大，电源电压不变，由可知电路中电流变小，故B错误； C．滑片向右移动，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，对磁铁的排斥力减小，活塞向左移动，大瓶内气压减小，小瓶口所在处的气压减小，水流出小瓶，小瓶总重力减小，当时，小瓶子上浮，故C错误； D．当小瓶子下沉时，，说明大瓶内的气压增大，水进入小瓶，活塞向右移动，电磁铁对磁铁排斥力增大，电路中电流变大，电磁铁磁性在增强，故D正确。 故选AD。 13．小梦按图甲所示的电路（电源两端电压保持不变）进行了两次实验。第一次实验：将灯L接入电路（①中所示位置），闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，观察电表示数以及灯L亮度变化。第二次实验：用一根导线和一枚铁钉制作了如图乙所示的电磁铁，将其替换灯L接入电路（①中所示位置），闭合开关，改变滑动变阻器滑片位置，观察钉尖处吸引曲别针的数量。下列说法正确的是（     ） A．实验1中，滑动变阻器滑片向右移动时，电压表示数变大，灯L变暗 B．实验1中若电流表断路，灯L能正常发光 C．实验2中若线圈匝数不变，将滑动变阻器滑片向右移动，钉尖处吸引曲别针的数量会减少 D．实验2中闭合开关后，钉尖一端为电磁铁的N极 【答案】C 【详解】A．由图甲可知，灯L与滑动变阻器串联，电压表测灯L两端电压。滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻丝变长，电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知电路电流变小。根据串联分压规律，滑动变阻器分压变大，灯L的分压变小，电压表示数变小，由可知灯L实际功率变小，灯变暗，故A错误； B．电流表串联在电路中，若电流表断路，整个电路断路，电路中无电流，灯L不能发光，故B错误； C．实验2中电磁铁与滑动变阻器串联。滑片P向右移动，变阻器接入电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知电路电流变小，电磁铁线圈匝数不变，电流变小，磁性减弱，钉尖处吸引曲别针的数量会减少，故C正确； D．由图乙电流箭头方向可知，电流从钉尖处流入线圈，从钉帽处流出。线圈正面导线中电流方向向上。根据安培定则可知钉帽端为N极，钉尖为S极，故D错误。 故选C。 14．将一个通电螺线管AB用绝缘细线悬挂起来，如图所示，闭合开关，最后静止时A端指南、B端指北。 (1)画出螺线管上导线的环绕图示，并在螺线管两端标出N、S极。 (2)将一个小磁针的N极靠近A端，它会被________（选填“排斥”或“吸引”）如果增大电源电压，通电螺线管的磁性会________。 【答案】(1) (2) 吸引 增强 【详解】（1）根据磁体的指向性，自由静止的磁体指南的一端是S极、指北的一端是N极，因此A端为S极，B端为N极，再结合右手螺旋定则：右手握住螺线管，让大拇指指向N极（B端），四指弯曲的方向就是螺线管中电流的环绕方向，对照电路的电流走向（电源正极流出、负极流入），即可画出符合要求的绕线。 （2）根据磁极间的相互作用规律“异名磁极相互吸引”，小磁针的N极靠近A端（S极）时会被吸引；增大电源电压后，电路中电流变大，在螺线管匝数不变的情况下，通电螺线管的磁性会随电流增大而增强。 15．如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管。闭合开关S，待弹簧测力计示数稳定后，将变阻器R的滑片缓慢向左滑动，在此过程中下列说法正确的是（　　） A．弹簧测力计示数变大 B．电磁铁上端为S极 C．电压表示数变小，电流表示数变大 D．电压表示数变大，电流表示数不变 【答案】A 【详解】AB．根据安培定则，电流从螺线管下端流入，四指沿电流方向，右手握住螺线管，可得螺线管上端为极，根据磁极间的相互作用可知，条形磁铁A下端的磁极与螺线管上端磁极为同名磁极，相互排斥。滑片左滑，滑动变阻器接入电阻变大，电路电流变小，螺线管磁性减弱，排斥力变小，弹簧测力计示数，因此示数变大，故A正确，B错误； CD．电路中滑动变阻器与串联，电流表测电路电流，电压表测两端电压。滑片向左滑动时，接入电阻变大，总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路电流变小，电流表示数变小；由于阻值不变，由得，两端电压变小，总电压不变，因此两端电压变大，即电压表示数变大。故CD错误。 故选A。 迁移创新 16．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点磁场方向和螺线管右侧的小磁针N极指向相同 【答案】D 【详解】A．小磁针静止时如图，根据磁极间相互作用可判断出通电螺线管右端为S极，左端为N极。再根据安培定则，可判断出电流从电源的右端流入，左端流出，所以电源右端是正极，故A错误； B．向右移动滑片，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中的电流减小，其它条件不变时，通电螺线管磁性减弱，故B错误； C．调换电源正、负极，通电螺线管的磁极会发生改变，根据磁极间的相互作用，小磁针N极的指向会改变，故C错误； D．前面分析得出螺线管左端为N极，若将一小磁针放在A点，静止时小磁针S极指向螺线管左端，N极向左。根据磁场方向的规定，A点磁场方向向左，置于螺线管右侧的小磁针N极指向螺线管右端，即N极指向向左，故D正确。 故选D。 17．如图为空气开关的原理图，P为电磁铁，S为开关，一侧与弹簧连接，可绕A点转动。正常工作时衔铁Q的上端会卡住开关S避免跳闸。下列分析正确的是（　　） A．跳闸后，可先复原空气开关，再去排除电路故障 B．该空气开关会因电流方向的改变而不能正常工作 C．如图所示的电流流入时，电磁铁P的左端为N极 D．若空气开关常在电流较小时跳闸，可适当增加P与Q的距离 【答案】D 【详解】A．跳闸后，需要先排除电路故障，然后再复原空气开关，故A错误； B．电磁铁有磁性就可以吸引衔铁，电流方向改变时，电磁铁仍有磁性，与电流方向无关，因此电流方向改变时仍正常工作，故B错误； C．根据图片可知，线圈上电流方向向下，右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则电磁铁P的左端为S极，右端为N极，故C错误； D．若空气开关常在电流较小时跳闸，说明此时电磁铁的磁场太强，可适当增加P与Q的距离减小电磁铁对衔铁的吸引力，故D正确。 故选D。 18．如图所示电路，电源电压均不变，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的减弱而增大），当开关和闭合后，将滑片P向右移动，则下列说法正确的是（　　） A．电磁铁右端为S极 B．巨磁电阻的阻值会变小 C．小灯泡会变亮 D．右侧电路的总功率变小 【答案】D 【详解】A．由左侧电路图知，当闭合开关时，电流从螺线管左端流入，由安培定则知道，电磁铁右端为N极，左端为S极。故A错误； B．由左侧电路图知，将滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律知，左侧电路中的电流变小，则电磁铁的磁性变弱，周围的磁场减弱；因为巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的减弱而增大，所以此时巨磁电阻的阻值会变大。故B错误； C．由右侧电路图知，巨磁电阻和小灯泡串联，因巨磁电阻的阻值变大，右边电路中的总电阻也变大，由欧姆定律知道，右侧电路中的电流变小，所以小灯泡的实际功率变小，小灯泡会变暗。故C错误； D．由功率公式知，因右侧电路中的电流变小，所以其总功率也变小，故D正确。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $