人教版物理九年级第二十章 第三节 电磁铁电磁继电器
一、单选题
1．（2020·海城模拟）下列有关电与磁的说法正确的是（ ）
A．磁感线是用来形象描述磁场的，在磁场中真实存在
B．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
C．法拉第在世界上第一个发现了电与磁之间的联系
D．悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近
2．（2021·西宁）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（ ）
A．在圆筒中插入一根铁芯 B．减少线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动 D．将电源正负极互换
3．（2021·广元）如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，弹簧长度变长
B．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，弹簧长度变短
D．电流表示数变小，弹簧长度变长
4．（2021·贺兰模拟）如图所示，要使电磁铁下端吸引的大头针数目增多，下列做法正确的是（ ）
A．向右移动滑片P B．减小电源电压
C．减少线圈匝数 D．向左移动滑片P
5．（2021·雅安模拟）如图所示的电路，下列说法正确的是（ ）
A．当开关S拨到a时，电磁铁的左端为S极
B．当开关S拨到a时，小磁针静止时B端为N极
C．当开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电磁铁的磁性增强
D．当开关S由a到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性增强
6．（2021九下·安徽开学考）如图所示电路，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．增大电源电压可使电磁铁的磁性增强
C．小磁针静止时， 极水平指向左
D．当滑动变阻器的滑动片 向左端移动，电磁铁磁性增强
7．（2020九上·郑州月考）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小华用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量足够的大头针、铁钉及足够长的漆包线为主要器材，制作了简易电磁铁甲和乙，并将它们连成如图所示的电路（ ）
A．当滑片向右移动时，两电磁铁吸引的大头针的个数将增多
B．由安培定则可知，甲铁钉的下端为S极
C．电炉子也属于电磁铁的应用
D．实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是同名磁极互相排斥
8．（2020·滕州模拟）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（ ）
A．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
B．自动报警器的触点类似一种开关
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．温度达到90℃，绿灯亮
二、填空题
9．（2021·黄石）如图a所示，通过观察和比较电磁铁A和B吸引大头针的多少，可以得出电磁铁磁性的强弱与线圈的 （选填“匝数”或“电流”）有关；电磁铁B的下端是 极。如图b所示，若只对U形管B上方的管口吹气，则 （选填“A”或“B”）的液面会下降。
10．（2021·锦州）如图所示，当闭合开关S时，小磁针将向 （填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性将 。（填“增强”、“不变”或“减弱”）
11．（2021·张家界）如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为 极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变 （选填“亮”或“暗”）。
12．（2021·金乡模拟）小亮去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时电梯运动又快了起来。小亮根据所学的知识，画出如图所示的模拟电路（R是一个压敏电阻）。小亮分析：当人站在电梯上，压敏电阻R的阻值减小，则电磁铁的磁性 ，衔铁与触点“2”接触，电梯电机M的转速变快；电梯载着小亮匀速上升的过程中小亮的机械能将 。（以上都选填“增大”、“不变”或“减小”）
13．（2020九上·顺德期末）如题图所示的车库积水自动报警电路， 、 位置安装电铃或 灯。车库没有积水时， 灯亮；车库有一定积水时，左侧控制电路接通， 具有磁性把衔铁吸下，电铃报警，此时水是 （选填“导体”或“绝缘体”）。图中 位置应安装 。
三、实验探究题
14．（2020九上·丰台期末）用表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁，使用不同的接线柱，可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路，用该电路来研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。请完成如下问题：
（1）实验中电磁铁磁性的强弱用电磁铁吸引 来反映的；
（2）连接电磁铁线圈的接线柱a，闭合开关，调节滑动变阻器，可以探究电磁铁磁性强弱与 是否有关；
（3）分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，并调节滑动变阻器使 不变，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关。
15．（2021·苏州模拟）完成下列关于电流磁效应的有关问题：
（1）小明用如图所示的装置探究通电螺线管外部强场，选用小磁针是为了 ，改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，由此可知，通电螺线饮外部的磁场方向与螺线管中 方向有关。
（2）小红用图乙所示电路研究通电嫌线管的磁场。她先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引图钉的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引图钉的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究 的关系。
（3）如图丙所示为小华设计的恒温加热器电路，他使用电磁继电器实现自动控制，图中R1应选用阻值随温度升高而 的热敏电阻，为提高该恒温箱的工作温度，下列操作可行的是 。
A．将滑动变阻器R阻值取小一些
B．换用电压较大的直流电源U
C．换用相同长度时弹力更大的弹簧
16．（2019九上·惠州期末）如图所示是研究“电磁铁的磁性强弱”的实验电路图。
（1）要改变通电螺线管线圈中的电流大小，可通过 来实现；
（2）要判断通电螺线管周围磁场强弱，可通过观察 来确定。应用的物理研究方法是 法。
（3）从两图可以说明，电磁铁的磁性强弱与 和 有关。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】磁感线及其特点；地磁场；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解：A、磁场虽然看不见摸不着，但是实际存在的，磁感线是人为建立的模型，并不存在，A不符合题意；
B、电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断来间接控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，B符合题意；
C、奥斯特最早发现了电与磁之间的联系﹣﹣电流的磁效应，在世界上是第一个发现了电与磁之间的联系的物理学家，法拉第发现了电磁感应现象，C不符合题意；
D、根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针在地面上受到地磁场的作用静止时，小磁针的N极指向地磁的南极，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】磁感线是假想的线，奥斯特发现电流和磁场间的关系，电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
2．【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的强弱、线圈的匝数及铁芯的有无。
A．在圆筒中插入铁芯，能增强通电螺线管的磁性，A符合题意；
B．减少线圈匝数，会减小通电螺线管的磁性，B不符合题意；
C．图示中的滑动变阻器滑片向右移动是，变阻器接入电路的阻值变大，则通过电路的电流减小，那么螺线管的磁性会减弱，C不符合题意；
D．将电源正负极互换，只能改变通过螺线管的电流，不会影响其磁性的强弱，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的强弱、线圈的匝数及铁芯的有无。
3．【答案】B
【知识点】电路的动态分析；磁现象；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由图可知，当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电路中电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电磁铁的磁性变强，由安培定则可知，电磁铁上端为N极，与条形磁铁之间相互排斥，由于电磁铁磁性变强，所以与条形磁铁之间斥力变大，弹簧长度变短。
故答案为：B。
【分析】根据安培定则判断螺线管的磁极；电流越大，螺线管的磁性越强；利用磁极间的作用规律判断磁力的大小。
4．【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】AD．因为电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数都有关，当线圈的匝数一定时，向左移动滑片P时，可使通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁下端吸引大头针的数目增多，A不符合题意，D符合题意；
B．减小电源电压时，电路中的总电阻不变，那么电路中的电流会变小，则电磁铁的磁性会减弱，电磁铁下端吸引大头针的数目减小，B不符合题意；
C．当通过电磁铁的电流不变时，减小线圈的匝数，其磁性会减弱，则电磁铁下端吸引大头针的数目会减小，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强。
5．【答案】B
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．从图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极，右端是S极，A不符合题意；
B．由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B端为N极，B符合题意；
C．当开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向右滑动时，连入电路中的电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，C不符合题意；
D．将开关S由a换到b时，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，即电流不变，将开关S由a换到b时，线圈匝数减少，则电磁铁的磁性减弱，D不符合题意．
故答案为：B
【分析】根据安培定则，可以判断螺线管的磁极位置；电磁铁的磁性和电流大小有关，和线圈匝数多少有关。
6．【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】如图所示。电磁铁的弊端有一个小磁针闭合开关后，
A、根据安培定则，电磁铁的A端为N极，故A错误。
B、当代电源电压可使整个电路中的电流增大，使电磁铁的磁性增强，故B正确。
C、小磁针静止时,因为B端为S极,根据磁极间的相互作用，相邻的为异名磁极，所以小磁针的S极水平向右，故C错误。
D、当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,整个电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,故D错误。
故答案为：B
【分析】使同一个电磁铁磁性增强的方法增大电路中的电流强度。
7．【答案】D
【知识点】安培定则；物体是否具有磁性的判断方法；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．当滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，电路中的电流变小，两电磁铁的磁性减弱，吸引大头针的个数减少；A不符合题意；
B．根据安培定则，用右手握住甲电磁铁，四指指向电流的方向，大拇指指向甲电磁铁的下端为N极，B不符合题意；
C．电炉子工作时，电流通过电热丝做功，消耗的电能转化为内能，没有应用电磁铁，C不符合题意；
D．实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电磁铁的磁性和电流大小、线圈匝数有关；根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置；磁极间同名磁极互相排斥。
8．【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解：A、水银是金属，能够导电，煤油是绝缘体，换成煤油温度计不能工作，A不符合题意；
B、自动报警器的触电是在电磁继电器的控制作用下的一个开关，B符合题意；
CD、温度自动报警器的原理是当温度达到90℃时，温度计内水银上升，因为水银是导体，控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响、红灯亮，起到报警作用，电磁铁是运用电流的磁效应；CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电磁继电器在电路中相当于开关的作用，水银是导体，可以实现电路的自动闭合。
9．【答案】匝数；S；A
【知识点】流体压强与流速的关系；安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由图可知，这是一个串联电路，电流处处相等，AB线圈的匝数不一样，所以可以得出电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关。
电磁铁B的电流从电磁铁下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁B的下端是S极。
由图可知，这是一个连通器，向B端吹气，B端上方空气流速加快，压强变小，液面变高，所以A端液面会下降。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极；流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
10．【答案】顺时针；增强
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】开关闭合后，螺线管中的电流向上流动，弯曲的四指与电流方向相同，垂直的大拇指指向上方，所以螺线管上端为N极，小磁针的N极将向上转动，S极将向下转动，即顺时针转动。
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的极性增强。
【分析】奥斯特实验证明电流周围存在这磁场，通电螺线管周围的磁场可以利用右手螺旋定则判断N极和S极。
11．【答案】S；亮
【知识点】安培定则；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】根据右手螺旋定则，四指的方向为电流的方向，大拇指为N极，故电磁铁的右端为S极。
滑片P向左滑动过程中，电阻变小，电流变大，磁性变强，GMR电阻变小，总电阻变小，电流变大，故灯泡变亮。
【分析】根据安培定则，结合电流方向可以判断螺线管的磁极位置；串联电路中电阻减小，电流变大，灯泡变亮。
12．【答案】增大；增大
【知识点】机械能及其转化；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】当人站在电梯上，压敏电阻R的阻值减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，则电磁铁的磁性随电流的增大而增大。电梯载着小亮匀速上升的过程中小亮的动能不变，重力势能增大，所以机械能将增大。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；电流做功的实质就是把电能转化为其他形式的能，例如机械能、内能、化学能等，电动机将电能转化为机械能，电阻将电能转化为内能。
13．【答案】电磁铁；导体；电铃
【知识点】导体与绝缘体；电路的三种状态；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】如图，左侧电路靠电磁继电器来实现控制，车库有一定积水时，左侧控制电路接通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，将衔铁吸下。地面上的水中有很多杂质，此时的水是导体。电磁铁将衔铁吸下，右侧工作电路中的动触点和下方的静触点接触，B位置所在支路通路，所以B处应该安电铃。
【分析】导电性良好的物体称为导体，金属、石墨、大地是导体；导电性很差的物体为绝缘体，橡胶、玻璃、塑料是常见的绝缘体；接通电路后铁变为电磁铁吸引衔铁使电路闭合。
14．【答案】（1）大头针个数的多少
（2）电流大小
（3）电流
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)电磁铁的磁性强弱是无法直接观察的，此实验中利用电磁铁吸引大头针数量的不同来反映磁性强弱的不同，采用了转换法；
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a，调节滑动变阻器，电路中电流不同，可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小有关；
(3)分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，并调节滑动变阻器控制电流不变，改变了线圈匝数，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
【分析】（1）采用转换法，通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
（2）电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故该实验中利用控制变量的思维分析即可解决。
15．【答案】（1）便于确定磁场的方向；电流
（2）控制电流大小不变；电磁螺线管磁场大小与线圈匝数的关系
（3）降低；C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）选用小磁针是为了显示磁场的方向，即小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向；改变通电螺线管中的电流方向，小磁针指向转动180°，说明通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流方向有关。
（2）实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，这样才能探究出通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系。
（3）当加热器的温度到达设定值后应该使电热丝停止工作，即电磁铁吸引衔铁，此时电磁铁的磁性应增强，电路中的电流应变大，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，即热敏电阻的阻值变小，故R1应选用阻值随温度升高而减小的热敏电阻。
为提高该恒温箱的工作温度，应减小电磁铁的磁性；
A．将滑动变阻器R阻值取小一些，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，A不符合题意；
B．换用电压较大的直流电源U，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，B不符合题意；
C．换用相同长度时弹力更大的弹簧，在磁性相同的情况下，衔铁不容易被吸下，使得电热丝工作时间增长，温度升高，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；同时物质的磁场强度与温度有关系，温度越高，物质的磁性就越小，结合具体的实验探究即可。
16．【答案】（1）移动滑动变阻器的滑片P的位置
（2）吸引大头针的数目多少；转换
（3）电流大小；线圈匝数
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)移动滑动变阻器的滑片P的位置，可以改变电磁铁中电流的大小。(2)电磁铁磁性的强弱可用用吸引大头针数目的多少来体现。电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，故可以通过电磁铁吸引铁钉的多少反映出来，这种研究问题的方法为转换法；(3)左图在线圈的匝数相同时，移动滑动变阻器的滑片P的位置，改变电磁铁中电流的大小。大头针吸引的个数多少不同，说明在线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；右图中通过电磁铁的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。故答案为：(1)移动滑动变阻器的滑片P的位置；(2)吸引大头针的数目多少；转换；(3)电流大小；线圈匝数。
【分析】（1）滑动变阻器的作用：一是保护电路，二是调节电路中的电流大小.
（2）探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验，实验中应用了转换法（利用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱）；
（3）应用控制变量法（要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，要研究电磁铁磁性与其中一个量的关系，需要控制另一个量）分析理解．
1 / 1人教版物理九年级第二十章 第三节 电磁铁电磁继电器
一、单选题
1．（2020·海城模拟）下列有关电与磁的说法正确的是（ ）
A．磁感线是用来形象描述磁场的，在磁场中真实存在
B．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
C．法拉第在世界上第一个发现了电与磁之间的联系
D．悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近
【答案】B
【知识点】磁感线及其特点；地磁场；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解：A、磁场虽然看不见摸不着，但是实际存在的，磁感线是人为建立的模型，并不存在，A不符合题意；
B、电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断来间接控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关，B符合题意；
C、奥斯特最早发现了电与磁之间的联系﹣﹣电流的磁效应，在世界上是第一个发现了电与磁之间的联系的物理学家，法拉第发现了电磁感应现象，C不符合题意；
D、根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针在地面上受到地磁场的作用静止时，小磁针的N极指向地磁的南极，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】磁感线是假想的线，奥斯特发现电流和磁场间的关系，电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
2．（2021·西宁）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（ ）
A．在圆筒中插入一根铁芯 B．减少线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动 D．将电源正负极互换
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的强弱、线圈的匝数及铁芯的有无。
A．在圆筒中插入铁芯，能增强通电螺线管的磁性，A符合题意；
B．减少线圈匝数，会减小通电螺线管的磁性，B不符合题意；
C．图示中的滑动变阻器滑片向右移动是，变阻器接入电路的阻值变大，则通过电路的电流减小，那么螺线管的磁性会减弱，C不符合题意；
D．将电源正负极互换，只能改变通过螺线管的电流，不会影响其磁性的强弱，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】影响通电螺线管磁性强弱的因素有：电流的强弱、线圈的匝数及铁芯的有无。
3．（2021·广元）如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是（ ）
A．电流表示数变大，弹簧长度变长
B．电流表示数变大，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，弹簧长度变短
D．电流表示数变小，弹簧长度变长
【答案】B
【知识点】电路的动态分析；磁现象；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由图可知，当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电路中电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电磁铁的磁性变强，由安培定则可知，电磁铁上端为N极，与条形磁铁之间相互排斥，由于电磁铁磁性变强，所以与条形磁铁之间斥力变大，弹簧长度变短。
故答案为：B。
【分析】根据安培定则判断螺线管的磁极；电流越大，螺线管的磁性越强；利用磁极间的作用规律判断磁力的大小。
4．（2021·贺兰模拟）如图所示，要使电磁铁下端吸引的大头针数目增多，下列做法正确的是（ ）
A．向右移动滑片P B．减小电源电压
C．减少线圈匝数 D．向左移动滑片P
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】AD．因为电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数都有关，当线圈的匝数一定时，向左移动滑片P时，可使通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁下端吸引大头针的数目增多，A不符合题意，D符合题意；
B．减小电源电压时，电路中的总电阻不变，那么电路中的电流会变小，则电磁铁的磁性会减弱，电磁铁下端吸引大头针的数目减小，B不符合题意；
C．当通过电磁铁的电流不变时，减小线圈的匝数，其磁性会减弱，则电磁铁下端吸引大头针的数目会减小，C不符合题意。
故答案为：D。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强。
5．（2021·雅安模拟）如图所示的电路，下列说法正确的是（ ）
A．当开关S拨到a时，电磁铁的左端为S极
B．当开关S拨到a时，小磁针静止时B端为N极
C．当开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向右滑动时，电磁铁的磁性增强
D．当开关S由a到b，调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性增强
【答案】B
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．从图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极，右端是S极，A不符合题意；
B．由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B端为N极，B符合题意；
C．当开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向右滑动时，连入电路中的电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，C不符合题意；
D．将开关S由a换到b时，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，即电流不变，将开关S由a换到b时，线圈匝数减少，则电磁铁的磁性减弱，D不符合题意．
故答案为：B
【分析】根据安培定则，可以判断螺线管的磁极位置；电磁铁的磁性和电流大小有关，和线圈匝数多少有关。
6．（2021九下·安徽开学考）如图所示电路，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．增大电源电压可使电磁铁的磁性增强
C．小磁针静止时， 极水平指向左
D．当滑动变阻器的滑动片 向左端移动，电磁铁磁性增强
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】如图所示。电磁铁的弊端有一个小磁针闭合开关后，
A、根据安培定则，电磁铁的A端为N极，故A错误。
B、当代电源电压可使整个电路中的电流增大，使电磁铁的磁性增强，故B正确。
C、小磁针静止时,因为B端为S极,根据磁极间的相互作用，相邻的为异名磁极，所以小磁针的S极水平向右，故C错误。
D、当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,整个电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,故D错误。
故答案为：B
【分析】使同一个电磁铁磁性增强的方法增大电路中的电流强度。
7．（2020九上·郑州月考）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小华用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量足够的大头针、铁钉及足够长的漆包线为主要器材，制作了简易电磁铁甲和乙，并将它们连成如图所示的电路（ ）
A．当滑片向右移动时，两电磁铁吸引的大头针的个数将增多
B．由安培定则可知，甲铁钉的下端为S极
C．电炉子也属于电磁铁的应用
D．实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是同名磁极互相排斥
【答案】D
【知识点】安培定则；物体是否具有磁性的判断方法；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A．当滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，电路中的电流变小，两电磁铁的磁性减弱，吸引大头针的个数减少；A不符合题意；
B．根据安培定则，用右手握住甲电磁铁，四指指向电流的方向，大拇指指向甲电磁铁的下端为N极，B不符合题意；
C．电炉子工作时，电流通过电热丝做功，消耗的电能转化为内能，没有应用电磁铁，C不符合题意；
D．实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】电磁铁的磁性和电流大小、线圈匝数有关；根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置；磁极间同名磁极互相排斥。
8．（2020·滕州模拟）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（ ）
A．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
B．自动报警器的触点类似一种开关
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．温度达到90℃，绿灯亮
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解：A、水银是金属，能够导电，煤油是绝缘体，换成煤油温度计不能工作，A不符合题意；
B、自动报警器的触电是在电磁继电器的控制作用下的一个开关，B符合题意；
CD、温度自动报警器的原理是当温度达到90℃时，温度计内水银上升，因为水银是导体，控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响、红灯亮，起到报警作用，电磁铁是运用电流的磁效应；CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】电磁继电器在电路中相当于开关的作用，水银是导体，可以实现电路的自动闭合。
二、填空题
9．（2021·黄石）如图a所示，通过观察和比较电磁铁A和B吸引大头针的多少，可以得出电磁铁磁性的强弱与线圈的 （选填“匝数”或“电流”）有关；电磁铁B的下端是 极。如图b所示，若只对U形管B上方的管口吹气，则 （选填“A”或“B”）的液面会下降。
【答案】匝数；S；A
【知识点】流体压强与流速的关系；安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由图可知，这是一个串联电路，电流处处相等，AB线圈的匝数不一样，所以可以得出电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数有关。
电磁铁B的电流从电磁铁下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁B的下端是S极。
由图可知，这是一个连通器，向B端吹气，B端上方空气流速加快，压强变小，液面变高，所以A端液面会下降。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；结合通电螺线管的电流方向，利用右手螺旋定则求解通电螺线管的N极和S极；流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
10．（2021·锦州）如图所示，当闭合开关S时，小磁针将向 （填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性将 。（填“增强”、“不变”或“减弱”）
【答案】顺时针；增强
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】开关闭合后，螺线管中的电流向上流动，弯曲的四指与电流方向相同，垂直的大拇指指向上方，所以螺线管上端为N极，小磁针的N极将向上转动，S极将向下转动，即顺时针转动。
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的极性增强。
【分析】奥斯特实验证明电流周围存在这磁场，通电螺线管周围的磁场可以利用右手螺旋定则判断N极和S极。
11．（2021·张家界）如图是研究巨磁电阻（GMR电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关S1、S2后，电磁铁右端为 极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变 （选填“亮”或“暗”）。
【答案】S；亮
【知识点】安培定则；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】根据右手螺旋定则，四指的方向为电流的方向，大拇指为N极，故电磁铁的右端为S极。
滑片P向左滑动过程中，电阻变小，电流变大，磁性变强，GMR电阻变小，总电阻变小，电流变大，故灯泡变亮。
【分析】根据安培定则，结合电流方向可以判断螺线管的磁极位置；串联电路中电阻减小，电流变大，灯泡变亮。
12．（2021·金乡模拟）小亮去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时电梯运动又快了起来。小亮根据所学的知识，画出如图所示的模拟电路（R是一个压敏电阻）。小亮分析：当人站在电梯上，压敏电阻R的阻值减小，则电磁铁的磁性 ，衔铁与触点“2”接触，电梯电机M的转速变快；电梯载着小亮匀速上升的过程中小亮的机械能将 。（以上都选填“增大”、“不变”或“减小”）
【答案】增大；增大
【知识点】机械能及其转化；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】当人站在电梯上，压敏电阻R的阻值减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，则电磁铁的磁性随电流的增大而增大。电梯载着小亮匀速上升的过程中小亮的动能不变，重力势能增大，所以机械能将增大。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；电流做功的实质就是把电能转化为其他形式的能，例如机械能、内能、化学能等，电动机将电能转化为机械能，电阻将电能转化为内能。
13．（2020九上·顺德期末）如题图所示的车库积水自动报警电路， 、 位置安装电铃或 灯。车库没有积水时， 灯亮；车库有一定积水时，左侧控制电路接通， 具有磁性把衔铁吸下，电铃报警，此时水是 （选填“导体”或“绝缘体”）。图中 位置应安装 。
【答案】电磁铁；导体；电铃
【知识点】导体与绝缘体；电路的三种状态；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】如图，左侧电路靠电磁继电器来实现控制，车库有一定积水时，左侧控制电路接通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，将衔铁吸下。地面上的水中有很多杂质，此时的水是导体。电磁铁将衔铁吸下，右侧工作电路中的动触点和下方的静触点接触，B位置所在支路通路，所以B处应该安电铃。
【分析】导电性良好的物体称为导体，金属、石墨、大地是导体；导电性很差的物体为绝缘体，橡胶、玻璃、塑料是常见的绝缘体；接通电路后铁变为电磁铁吸引衔铁使电路闭合。
三、实验探究题
14．（2020九上·丰台期末）用表面涂有绝缘漆的漆包线绕在铁钉上做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁，使用不同的接线柱，可改变电磁铁线圈的匝数。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路，用该电路来研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。请完成如下问题：
（1）实验中电磁铁磁性的强弱用电磁铁吸引 来反映的；
（2）连接电磁铁线圈的接线柱a，闭合开关，调节滑动变阻器，可以探究电磁铁磁性强弱与 是否有关；
（3）分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，并调节滑动变阻器使 不变，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关。
【答案】（1）大头针个数的多少
（2）电流大小
（3）电流
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)电磁铁的磁性强弱是无法直接观察的，此实验中利用电磁铁吸引大头针数量的不同来反映磁性强弱的不同，采用了转换法；
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a，调节滑动变阻器，电路中电流不同，可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小有关；
(3)分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，并调节滑动变阻器控制电流不变，改变了线圈匝数，可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关。
【分析】（1）采用转换法，通过观察电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
（2）电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故该实验中利用控制变量的思维分析即可解决。
15．（2021·苏州模拟）完成下列关于电流磁效应的有关问题：
（1）小明用如图所示的装置探究通电螺线管外部强场，选用小磁针是为了 ，改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动180°，由此可知，通电螺线饮外部的磁场方向与螺线管中 方向有关。
（2）小红用图乙所示电路研究通电嫌线管的磁场。她先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引图钉的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表的示数及吸引图钉的数目，此时调节滑动变阻器是为了 ，来探究 的关系。
（3）如图丙所示为小华设计的恒温加热器电路，他使用电磁继电器实现自动控制，图中R1应选用阻值随温度升高而 的热敏电阻，为提高该恒温箱的工作温度，下列操作可行的是 。
A．将滑动变阻器R阻值取小一些
B．换用电压较大的直流电源U
C．换用相同长度时弹力更大的弹簧
【答案】（1）便于确定磁场的方向；电流
（2）控制电流大小不变；电磁螺线管磁场大小与线圈匝数的关系
（3）降低；C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）选用小磁针是为了显示磁场的方向，即小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向；改变通电螺线管中的电流方向，小磁针指向转动180°，说明通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中电流方向有关。
（2）实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的大头针数目，这样才能探究出通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系。
（3）当加热器的温度到达设定值后应该使电热丝停止工作，即电磁铁吸引衔铁，此时电磁铁的磁性应增强，电路中的电流应变大，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变小，即热敏电阻的阻值变小，故R1应选用阻值随温度升高而减小的热敏电阻。
为提高该恒温箱的工作温度，应减小电磁铁的磁性；
A．将滑动变阻器R阻值取小一些，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，A不符合题意；
B．换用电压较大的直流电源U，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，B不符合题意；
C．换用相同长度时弹力更大的弹簧，在磁性相同的情况下，衔铁不容易被吸下，使得电热丝工作时间增长，温度升高，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】电流可以产生磁场，即电流有磁效应，可以用来制作电磁铁，电流越大，产生的磁场强度越大，匝数越多，产生的磁场越强；同时物质的磁场强度与温度有关系，温度越高，物质的磁性就越小，结合具体的实验探究即可。
16．（2019九上·惠州期末）如图所示是研究“电磁铁的磁性强弱”的实验电路图。
（1）要改变通电螺线管线圈中的电流大小，可通过 来实现；
（2）要判断通电螺线管周围磁场强弱，可通过观察 来确定。应用的物理研究方法是 法。
（3）从两图可以说明，电磁铁的磁性强弱与 和 有关。
【答案】（1）移动滑动变阻器的滑片P的位置
（2）吸引大头针的数目多少；转换
（3）电流大小；线圈匝数
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)移动滑动变阻器的滑片P的位置，可以改变电磁铁中电流的大小。(2)电磁铁磁性的强弱可用用吸引大头针数目的多少来体现。电磁铁的磁性强弱无法直接观察到，故可以通过电磁铁吸引铁钉的多少反映出来，这种研究问题的方法为转换法；(3)左图在线圈的匝数相同时，移动滑动变阻器的滑片P的位置，改变电磁铁中电流的大小。大头针吸引的个数多少不同，说明在线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；右图中通过电磁铁的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。故答案为：(1)移动滑动变阻器的滑片P的位置；(2)吸引大头针的数目多少；转换；(3)电流大小；线圈匝数。
【分析】（1）滑动变阻器的作用：一是保护电路，二是调节电路中的电流大小.
（2）探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验，实验中应用了转换法（利用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱）；
（3）应用控制变量法（要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，要研究电磁铁磁性与其中一个量的关系，需要控制另一个量）分析理解．
1 / 1
