北京课改版九全物理 第12章 4 电磁铁及其应用 能力（含解析）

北京课改版九全物理 第12章 4 电磁铁及其应用 能力
一、单项选择题（共2小题；共8分）
1. 在如图所示的自动控制电路中，当控制电路的开关 闭合时，工作电路的情况是
A. 灯不亮，电铃响 B. 灯不亮，电铃不响
C. 灯亮，电铃不响 D. 灯亮，电铃响
2. 下列设备，利用电磁继电器工作的是
A.
水位自动报警器
B.
动圈式话筒
C.
电磁起重机
D.
直流电铃
二、双项选择题（共3小题；共12分）
3. 如图所示，电源电压不变，当开关 闭合时，电磁铁能吸起许多大头针，下列关于电磁铁的说法中正确的是
A. 改变电流大小可以改变电磁铁的 、 极
B. 电磁铁磁性的强弱可以通过吸起大头针的数目来判断
C. 若滑片向右移动，电磁铁吸起的大头针数量会减少
D. 若仅将电路中的电源正负极对调，电磁铁会吸起更多的大头针
4. 常老师做了这样一个实验：他把一个紧密绕制了很多圈的螺线管接在电压为 伏的电源两端，然后向通电螺线管中插入一根软铁棒，发现通电螺线管可以吸起一个小钢球，如图所示。大兴仿照常老师的做法，把一根表面涂有绝缘漆的导线绕在一根金属棒上，然后把导线的两端刮去绝缘漆后接在一个电源的两端，制成了一个电磁铁，大兴发现自己制作的电磁铁只能吸起很少量的大头针，无法吸起小钢球。分析出现这种情况的原因，以下判断中正确的是
A. 大兴用的金属棒可能是钢棒 B. 大兴用的金属棒可能是铝棒
C. 电源两端的电压可能太大了 D. 导线中的电流可能太小了
5. 如图所示，左边的电路中有一个电磁铁， 是一个弹簧片， 是小锤， 是一块软铁， 是小铃。当开关闭合时，小锤 会敲小铃 ，下列叙述正确的是
A. 小锤 将连续不断地敲小铃
B. 小锤 只会敲一下小铃
C. 电磁铁的左端是 极，右端是 极
D. 电磁铁的左端是 极，右端是 极
三、填空题（共1小题；共6分）
6. 如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值 ，电路中的电流增大，电磁铁的磁性 ，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若图中 、 一个是除尘器，一个是指示灯，则 是除尘器。
四、实验题（共3小题；共20分）
7. 某同学按照图所示的实验装置组装电路并进行探究实验，用弹簧测力计将铁块 从电磁铁上拉开，通过观察拉开时弹簧测力计的示数大小判断电磁铁的磁性强弱。根据实验现象，回答下列问题：
（1）将铁块 从电磁铁上拉开时弹簧测力计示数越大，说明电磁铁磁性越 （选填“强”或“弱”）；
（2）线圈的匝数一定时，闭合开关，滑片向右缓慢移动，电磁铁磁性将 （选填“增强”“减弱”或“不变”）；
（3）闭合开关，电流大小不变，增加线圈的匝数，将铁块 从电磁铁上拉开时弹簧测力计示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
8. 小明在“探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关”的实验中，连接了如图所示的电路。主要实验步骤如下：
①选用电磁铁的接线柱 、 接入电路 、 之间，闭合开关 ，调节滑动变阻器滑片 到某位置，观察电流表示数，记为 ；
②用电磁铁下端吸引大头针，记录电磁铁接入电路的线圈匝数 和被吸引的大头针的个数 ，断开开关 ；
③将电磁铁接线柱 、 接入电路 、 之间，闭合开关 ；
④用电磁铁下端吸引大头针，记录电磁铁接入电路的线圈匝数 和被吸引的大头针的个数 ，断开开关 。
根据以上实验步骤，回答下列问题：
（1）实验中，用 判断电磁铁磁性的强弱。
（2）请写出实验步骤中存在的问题： 。
（3）请你针对（）中存在的问题，写出改正的步骤： 。
9. 小军在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，将漆包线绕在铁钉上自制了简易电磁铁，连接了如图所示的电路。请按要求完成下列问题：
（1）实验时用简易电磁铁能吸起大头针数量的最大值来反映 ，这种实验方法称为 （选填“转换法”或“控制变量法”）。
（2）闭合开关后，他发现电流表的指针发生偏转，但电磁铁没有吸起大头针。你认为电磁铁没有吸起大头针的原因是 （写出一条即可），利用如图所示的器材验证你的判断，具体操作是 。
五、作图题（共1小题；共13分）
10. 随州市乡村振兴计划稳步推进，大棚蔬菜种植给农民带来了可喜收入，刘大爷家大棚温度监控电路如图所示，棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，绿灯亮；棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电铃响，红灯亮，刘大爷使用中发现电铃和红灯只要卸掉任意一个，另一个也“没有电”，在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。
六、科普阅读题（共1小题；共8分）
11. 阅读《善变的软磁铁》，回答文后问题。
善变的软磁铁
如图甲所示为中国科技馆探索与发现展厅的一个名为“善变的软磁铁”的展品，体验者推动如图乙所示的软磁铁 向永磁铁 移动（永磁铁的右端是 极），会感觉到软磁铁和固定永磁铁之间的斥力越来越大，推动越来越吃力，但是，当软磁铁继续靠近永磁铁，两者接近到一定距离时，两块磁铁之间的排斥力又忽然变成了吸引力。这件展品让观众们体验了软磁铁与永磁铁之间同性相吸的奇妙特性。
磁铁一般分为软磁铁和硬磁铁。所谓软，是指这些材料容易磁化，在磁性上表现“软”。在一般情况下，软磁铁同样也表现出硬磁铁中的一类——永磁铁的正常属性，但当普通永磁铁非常接近软磁铁的尖端时，软磁材料的磁矩方向发生了变化，两者的斥力会突然转变为吸引力。软磁材料，容易被磁化，被磁化后，磁性也容易消失，也易于通过敲打和加热退磁，它广泛应用于电工设备和电子设备，如应用在电磁铁、变压器和电机的铁芯中，以便使磁性在断电后消失。
（1）当永磁铁非常接近软磁铁的尖端时，软磁铁的左端会突然变为 极。
（2）软磁铁与硬磁铁相比其特点是 。
（3）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，螺线管的铁芯应选用 （选填“软”或“硬”）磁材料，理由是 。
答案
第一部分
1. A
【解析】开关 闭合时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使动触点与下端静触点接触，电铃响，灯泡不发光，故选A。
2. A
【解析】水位自动报警器实际上就是一个电磁继电器，故A正确；
动圈式话简不是利用电磁继电器工作的，故B不正确；
电磁起重机、直流电铃都是利用电流的磁效应工作的，故C、D不正确。
第二部分
3. B， C
【解析】电磁铁的磁性与电流的大小有关，改变电流的大小，只能改变电磁铁的磁性强弱，故A不正确；
电磁铁的磁性强弱可以用电磁铁吸引大头针的数目来判断，这里运用转换法，故B正确；
若滑片向右滑，变阻器接入电路中的阻值增大，电路中电流变小，电磁铁磁性变弱，吸引大头针的数量减少，故C正确；
若将电源正负极对调，只能改变电磁铁的极性，电磁铁的磁性强弱不会改变，它吸引大头针的数目不变，故D不正确。
4. B， D
【解析】大兴制作的电磁铁只吸起少量的大头针，说明电磁铁的磁性弱。若选用的金属棒是钢棒，则会吸引较多的大头针，若选用的金属棒是铝棒，由于铝棒不是磁性材料，不能被磁化，因此会使它吸引大头针的数目很少，故A不正确，B 正确；若电源两端电压很大，则会使电磁铁的磁性很强，吸引大头针的数量不会很少，故C不正确；导线中电流很小，会使电磁铁的磁性太弱，吸引大头针数量少，故D正确。
5. B， D
【解析】当开关闭合时，电磁铁有磁性吸引软铁，这时电磁铁中的电流无法断开，因此小锤 只会敲一下小铃 ，不能连续不断地敲小铃 ，故A不正确，B正确；由电磁铁线圈中电流的方向和右手螺旋定则可以得出电磁铁的左端为 极，右端为 极，故D正确，C不正确。
第三部分
6. 减小；增强；
【解析】控制电路的电源电压一定，当光照射到光敏电阻上时，电路中的电流增大，说明光敏电阻的阻值减小，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁， 所在的电路接通，开始自动除尘，说明 是除尘器。
第四部分
7. （1） 强
（2） 减弱
【解析】线圈匝数一定时，闭合开关，当滑片向右缓慢移动时，变阻器接入电路中的阻值增大，电路中的电流减小，电磁铁的磁性将减弱。
（3） 变大
【解析】闭合开关，在电流大小不变，增加线圈的匝数时，电磁铁的磁性会增强，则将铁块 从电磁铁上拉开时，弹簧测力计示数会变大。
8. （1） 被吸引的大头针个数
【解析】这个实验中，用电磁铁吸引大头针的个数来表示电磁铁磁性的强弱。
（2） 没有控制电流的大小不变
【解析】影响电磁铁磁性强弱的因素有线圈匝数和电流大小，所以在研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关时，应该保持电流大小一定，由此可知小明实验过程中存在的问题是：将电磁铁接线柱 、 接入电路 、 之间后没有控制电流大小不变。
（3） 将电磁铁接线柱 、 接入电路 、 之间，闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电流表示数仍为
【解析】正确的步骤应该是：将电磁铁接线柱 、 接入电路 、 之间，闭合开关 ，调节滑动变阻器滑片使电流表示数仍为 。
9. （1） 电磁铁的磁场的强弱；转换法
【解析】实验时用电磁铁能吸引大头针数目的多少来显示电磁铁的磁性强弱，这种方法叫转换法。
（2） 电流小（或线圈匝数少、距离远、大头针重等）；增大电流（或匝数增多、调近大头针、用更轻的大头针等）
【解析】通入电流的电磁铁没有吸起大头针，说明可能用电磁铁的磁性太弱，造成磁性太弱的原因有两个，一个是通过的电流太小，另一个是电磁铁的匝数太少。另外还可能是距离大头针太远或大头针太重等原因；因此具体对应的操作可增大电流，使匝数增多、调近大头针、用更轻的大头针等。
第五部分
10.
【解析】由题意可知，棚内温度正常时，“温控开关”断开，电磁铁没有磁性，绿灯发光，则说明此时的动触点、上端的静触点、绿灯和电源串联在同一电路中。棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁有磁性，吸引衔铁，把电铃、红灯所在的电路接通，红灯亮、电铃响，因为电铃和红灯只要卸掉任意一个，另一个也“没有电”，说明此时电铃和红灯串联在同一个电路中。在给电磁铁绕线时，要注意一端直接绕在明面，另一端从背面直接引出即可。所作电路图见答案。
第六部分
11. （1）
【解析】当永磁铁非常靠近软磁铁的尖端时，永磁铁和软磁铁由相互排斥变为相互吸引，由此说明软磁铁的左端由 极变为 极。
（2） 容易被磁化，被磁化后，磁性容易消失
【解析】由短文材料可知，软磁铁容易被磁化，被磁化后，磁性也容易消失。
（3） 软；断电后，磁性容易消失
【解析】由电磁铁的工作特点可知，通电时有磁性，断电时，无磁性，由此可知，插入通电螺线管的应该是软磁性材料，这样便能实现通电有磁性，断电后无磁性。
第1页（共1 页）