粤沪版物理九年级下学期16.3 探究电磁铁的磁性
一、单选题
1.(2020·山西)如图所示,小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材,成功制做了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向,下列方法可行的是( )
A.只增强磁铁的磁性 B.只增加线圈的匝数
C.只增大线圈中的电流 D.只将磁铁的磁极对调
2.(2020·福清模拟)小明利用铁钉与漆包铜线制成一个电磁铁,并将其接入电路,如图所示。当开关闭合后( )
A.铁钉中有电流产生 B.铁钉的温度急剧升高
C.铁钉能吸引大头针 D.铁钉能吸引小纸屑
3.(2020·阜阳模拟)连接如图所示电路,提供足够数量的大头针,只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置,无法探究( )
A.电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C.电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
4.(2020九上·湘潭期末)关于电磁铁,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁是根据电流的热效应制成的
B.电磁铁中的铁芯可以用铜棒代替
C.电磁起重机中的磁体必须用电磁铁
D.电磁铁磁力强弱与电流方向有关
5.(2019·昆明)如图所示,用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管,用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后,发现螺线管能够吸引一些铁钉,要使它能吸引更多铁钉的办法是( )
A.在纸筒中插入一根铁芯 B.减少线圈匝数
C.使滑动触头P向右滑动 D.将电源正负极互换
6.(2019九下·峄城月考)为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关,某同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.要使电磁铁的磁性增强,滑动变阻器的滑片应向右滑动
B.用电磁铁吸引大头针的数目显示它的磁性强弱
C.两电磁铁的线圈串联是为了探究磁性强弱与电流的关系
D.B线圈的匝数多,说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流
7.如图所示为某同学探究通电螺线管磁性强弱的实验图。下列说法中正确的是( )
A.闭合开关,通电螺线管上端为S极
B.闭合开关,弹簧测力计示数变大
C.电流表示数变大时,弹簧测力计示数变小
D.调换磁体的N、S极,弹簧测力计示数不变
8.陈华在课外活动实验中,用导线绕成一个线圈自制成一个电磁铁,实验中,他希望获得更强的磁性,设计了以下几种方案,不可能实现的是( )
A.增加电路中电池的节数 B.增加线圈匝数
C.将电源的正、负极对调 D.在线圈中插入一根铁钉
9.如图所示是“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验,想让电磁铁吸引更多的大头针,可行的做法是( )
A.将滑片P向a端移动 B.将滑片P向b端移动
C.用铜芯替代铁芯 D.减少线圈匝数
10.如图所示,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A.螺线管磁性减弱,弹簧变长 B.螺线管磁性减弱,弹簧变短
C.螺线管磁性增强,弹簧变长 D.螺线管磁性增强,弹簧变短
二、填空题
11.(2020·湖南)如图所示电路中,闭合开关S之后,移动滑动变阻器滑片P可以增强或者减弱电磁铁的磁性。当滑片向右缓慢移动时,电路的电流减小,电磁铁的磁性将 。
12.(2019九上·保定期末)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明设计了如图所示的实验,由图可知:
(1)滑动变阻器的作用是:通过改变 大小,从而改变电磁铁的磁性强弱。
(2)闭合开关后,由图可知甲钉的钉尖是 极。甲、乙两钉之间的作用力是 (选填“引力”或“斥力”)
13.在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”实验中,小明制成简易的电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路.通过观察图示情况,说明电磁铁磁性的强弱与 有关;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,甲能吸引的大头针的数量将 (选填“变多”、“变少”或“不变”).
14.(2018·咸宁)如图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为 极,小磁针静止时,A端是 极;将开关S由a拨到b,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”)。
15.(2018·沈阳)如图所示,闭合开关S,当滑片P向a端移动时,电磁铁的磁性 (选填“增强”或 “减弱”),条形磁体对水平地面的压强 (选填“增大”或“减小”)。
三、实验探究题
16.(2020九上·深圳期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱,这种研究方法叫 。根据图示的情景可知,电磁铁甲的上端是 极:实验说明电流一定时,线圈匝数 ,电磁铁磁性越强:实验发现被电磁铁吸川的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后, 。
(2)图中的滑动变阻器的作用是 ,可见此实验装置中还可以探究电磁铁磁性强弱与 有关。
答案解析部分
1.【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】A.只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度,不能改变转动方向,A不符合题意;
B.只增加线圈的匝数可以增加电动机的转动速度,不能改变转动方向,B不符合题意;
C.只增大线圈中的电流可以增加电动机的转动速度,不能改变转动方向,C不符合题意;
D.只将磁铁的磁极对调,改变了磁场方向,改变了转动方向,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】磁场对通电导体有力的作用,力的方向和电流方向有关。
2.【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.铁钉与漆包铜线制成电磁铁,并将其接入电路时,由于电流的磁效应,铁钉会产生磁性,但不会在铁钉里产生电流,A项不符合题意;
B.铁钉中没有电流,不会因为电流的热效应而发热,漆包铜线的电阻较小,当导线中有电流时,电流产生的热量较少,铁钉的温度不会急剧升高,B项不符合题意;
CD.铁钉与漆包铜线制成电磁铁,电磁铁通电后铁钉有磁性,吸引大头针,不能吸引小纸屑,C项符合题意,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】本题考查电磁铁的相关知识,知道磁体、带电体的性质以及电磁铁的原理和性质是解题的关键。
3.【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】 解:A、闭合开关,电路中有电流通过,大头针被吸引,说明电磁铁有磁性;断开开关,电路中无电流,大头针没有被吸引,说明电磁铁没有磁性,故可完成A的探究;
B、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置,无法改变电流的方向,且磁场方向不便于判断;所以,无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响,故不能完成B的探究;
C、闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电路电流改变,大头针被吸起的数目发生改变,说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关,故可完成C的探究;
D、两个线圈串联,通过的电流相等,但吸起大头针的数目不同,说明电磁铁磁场强弱与线圈匝数有关,故可完成D的探究。
故答案为:B。
【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。
4.【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】A.电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的,A不符合题意;
B.电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成,铜不是磁性材料,故不可以用铜棒代替,B不符合题意;
C.电磁起重机的主要部件是电磁铁,与永磁体相比,它的优点是:磁性的有无可以控制、磁性的强弱可以控制、极性可以控制,C符合题意;
D.电磁铁磁力强弱与电流方向无关,电磁铁的磁性强弱跟电流的大小以及线圈的匝数有关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】有铁芯的螺旋管是电磁铁;电磁铁利用电流的磁效应工作;电磁起重机使用了电磁铁。
5.【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.在纸筒中插入一根铁芯可以使电磁铁磁性增强,能吸引更多铁钉,A符合题意;B.减少线圈匝数可以使电磁铁磁性减弱,不能吸引更多铁钉,B不符合题意;C.使滑动触头P向右滑动,滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,不能吸引更多铁钉,C不符合题意;D.将电源正负极互换不能增强电磁铁的磁性,不能吸引更多铁钉,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关.
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】A. 要使电磁铁的磁性增强,就要使电路中的电流增大,在电压不变的情况下,可以通过减小电阻,增大电流,故滑片应向左滑,A不符合题意;
B. 电磁铁的磁性强弱无法直接用肉眼看出,可以通过观察它吸引大头针的数目来比较两者磁性强弱,B符合题意;
C. 两电磁铁的线圈串联,则通过两线圈的电流大小是一样的,C不符合题意;
D. A线圈和B线圈串联在电路中,通过两个线圈的电流大小是一样的,故D不符合题意
故答案为:B
【分析】本题考查了电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。在串联电路中,控制了电流大小,采用了控制变量法。
7.【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、闭合开关,由电流的方向和安培定则可知通电螺线管的上端是N极,A不符合题意;
B、闭合开关,根据同名磁极相互排斥得到弹簧测力计示数变小,B不符合题意;
C、电流表示数变大时,通电螺线管磁性变强,排斥力变大,弹簧测力计示数变小,C符合题意;
D、调换磁铁的 N、S 极,根据异名磁极相互吸引,弹簧测力计示数变大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极,当电流变大时,磁性变强,结合磁极间相互作用规律判断测力计示数的变化。
8.【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数、电流的大小、是否有铁芯等有关。增加电池节数,可以增大电磁铁两端的电压,使电流增大,磁性增强。增加线圈匝数及加铁钉(铁芯)也能增强磁性。改变电源的正、负极只是改变了电路中电流的方向,改变电磁铁的磁极,C符合题意。
故答案为:C
【分析】增大通电螺线管的磁性的方法有:增大电流、增加线圈匝数,增加铁芯。
9.【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关,电磁铁吸引的大头针数目越多,电磁铁的磁性越强.A将滑片P向a端移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的电流变大,此时电磁铁的磁性增强,吸引大头针数量增多,符合题意;B将滑片P向b端移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,电路中的电流变小,此时电磁铁磁性减弱,吸引大头针数量减少,不符合题意;C电磁铁中插入铁芯可以增强电磁铁的磁性,若用铜芯替代铁芯,因铜不是铁磁性材料,故电磁铁的磁性减弱,吸引大头针数量减小,不符合题意;D电磁铁的线圈匝数越多磁性越强,所以减少线圈匝数,吸引大头针的数量减少,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】增强电磁铁磁性的方法有:增大电流或增加线圈匝数。
10.【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由图知道,当滑动变阻器的滑片向左移动时,接入的阻值在增大,由欧姆定律知道,电路中的电流会减小,螺线管的磁性就会减弱;根据右手螺旋定则知道螺线管的上端是N极,由于同名磁极相互排斥且螺线管的磁性在减弱,所以螺线管和条形磁体之间的斥力在减小,故弹簧的长度在变长,A符合题意,
故答案为:A。
【分析】当螺线管的线圈一定时,磁性的强弱和电流的大小有关,再结合磁极间的相互作用规律判断弹簧的变化.
11.【答案】减弱
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流变小,则电磁铁的磁性减弱。
【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈匝数的多少,在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
12.【答案】(1)电流
(2)S;引力
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】解:(1)在如图所示的实验中,移动滑动变阻器的滑片P的位置,改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,可以改变电磁铁中电流的大小,从而改变电磁铁的磁性强弱;(2)在电源外部,电流从电源的正极流出,最后回到电源的负极;根据安培定则结合图中的电流方向,可以判断出甲铁钉的尖端是S极,乙铁钉的尖端是N极,因异名磁极相互吸引,所以甲、乙两钉之间的作用力是引力。
故答案为:(1)电流;(2)S;引力。
【分析】(1)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);同时应用了控制变量法(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).
(2)利用安培定则判断电磁铁的磁极.
13.【答案】线圈匝数;变少
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】 (1)A、B两个电磁铁串联在电路中,电流相等,甲电磁铁的匝数越多,吸引的大头针越多,磁性越强。说明电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关;(2)电磁铁向右移动,长度越长,电阻越大,电压一定,电流越小,电磁铁的磁性越小,吸引的大头针数量将变少。
故答案为:线圈匝数;变少。
【分析】电磁铁的磁性和电流大小有关,和线圈匝数有关,通过吸引铁钉的多少反应磁性的强弱。
14.【答案】S;S;减弱
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】如图所示的电路,开关S接到a后,根据安培定则判断,右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指的指向即为螺线管的磁场方向,即大母指所指的右端为N极,则电磁铁左端为S极;
小磁针静止时,根据同名磁极排斥、异名磁极吸引的规律可知,A端应是S极;
将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,即电流不变,而线圈的匝数减少了,所以电磁铁的磁性会减弱。
故答案为:S;S;减弱.
【分析】安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极).
电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变.
15.【答案】增强;增大
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】由图可知,闭合开关S,当滑片P向a端移动时,滑动变阻器连入电路中的阻值减小,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,由安培定则可知,螺线管的下端为N极,与条形磁体的N极相互排斥,故当滑片P向a端移动时,条形磁体对水平地面的压强增大。
故答案为:增强;增大.
【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小,线圈的匝数.
根据安培定则判断通电螺线管的极性,再由磁极间的相互作用判断是吸引力还是排斥力.
16.【答案】(1)转化法;S;越多;同名磁极相互排斥
(2)改变电路中的电流;电流大小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)探究电磁铁磁性强弱时,通过吸引铁钉的多少反映磁性大小,是转换法;根据图像,结合安培定则,甲中上端是S极,甲乙串联,电流相等,吸引铁钉不同,说明电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强;被磁铁吸引的大头针下端是分散的,说明同名磁极相互排斥;(2)电路中串联滑动变阻器,可以改变电路中电流的大小,所以在线圈匝数相同时,改变电流,可以探究磁性强弱和电流大小的关系。
【分析】(1)通过吸引大头针的多少,可以探究磁性的强弱;电磁铁的磁性强弱和电流有关,和线圈匝数有关;磁极间同名磁极相互排斥;(2)在线圈匝数相同时,改变电流大小,可以探究磁性和电流大小的关系。
1 / 1粤沪版物理九年级下学期16.3 探究电磁铁的磁性
一、单选题
1.(2020·山西)如图所示,小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材,成功制做了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向,下列方法可行的是( )
A.只增强磁铁的磁性 B.只增加线圈的匝数
C.只增大线圈中的电流 D.只将磁铁的磁极对调
【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】A.只增强磁铁的磁性可以增加电动机的转动速度,不能改变转动方向,A不符合题意;
B.只增加线圈的匝数可以增加电动机的转动速度,不能改变转动方向,B不符合题意;
C.只增大线圈中的电流可以增加电动机的转动速度,不能改变转动方向,C不符合题意;
D.只将磁铁的磁极对调,改变了磁场方向,改变了转动方向,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】磁场对通电导体有力的作用,力的方向和电流方向有关。
2.(2020·福清模拟)小明利用铁钉与漆包铜线制成一个电磁铁,并将其接入电路,如图所示。当开关闭合后( )
A.铁钉中有电流产生 B.铁钉的温度急剧升高
C.铁钉能吸引大头针 D.铁钉能吸引小纸屑
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.铁钉与漆包铜线制成电磁铁,并将其接入电路时,由于电流的磁效应,铁钉会产生磁性,但不会在铁钉里产生电流,A项不符合题意;
B.铁钉中没有电流,不会因为电流的热效应而发热,漆包铜线的电阻较小,当导线中有电流时,电流产生的热量较少,铁钉的温度不会急剧升高,B项不符合题意;
CD.铁钉与漆包铜线制成电磁铁,电磁铁通电后铁钉有磁性,吸引大头针,不能吸引小纸屑,C项符合题意,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】本题考查电磁铁的相关知识,知道磁体、带电体的性质以及电磁铁的原理和性质是解题的关键。
3.(2020·阜阳模拟)连接如图所示电路,提供足够数量的大头针,只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置,无法探究( )
A.电流的有无对电磁铁磁场有无的影响
B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响
C.电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
【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】 解:A、闭合开关,电路中有电流通过,大头针被吸引,说明电磁铁有磁性;断开开关,电路中无电流,大头针没有被吸引,说明电磁铁没有磁性,故可完成A的探究;
B、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置,无法改变电流的方向,且磁场方向不便于判断;所以,无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响,故不能完成B的探究;
C、闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电路电流改变,大头针被吸起的数目发生改变,说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关,故可完成C的探究;
D、两个线圈串联,通过的电流相等,但吸起大头针的数目不同,说明电磁铁磁场强弱与线圈匝数有关,故可完成D的探究。
故答案为:B。
【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。
4.(2020九上·湘潭期末)关于电磁铁,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁是根据电流的热效应制成的
B.电磁铁中的铁芯可以用铜棒代替
C.电磁起重机中的磁体必须用电磁铁
D.电磁铁磁力强弱与电流方向有关
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】A.电磁铁是利用电流的磁效应的原理制成的,A不符合题意;
B.电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成,铜不是磁性材料,故不可以用铜棒代替,B不符合题意;
C.电磁起重机的主要部件是电磁铁,与永磁体相比,它的优点是:磁性的有无可以控制、磁性的强弱可以控制、极性可以控制,C符合题意;
D.电磁铁磁力强弱与电流方向无关,电磁铁的磁性强弱跟电流的大小以及线圈的匝数有关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】有铁芯的螺旋管是电磁铁;电磁铁利用电流的磁效应工作;电磁起重机使用了电磁铁。
5.(2019·昆明)如图所示,用漆包线(导线表面涂有绝缘漆)绕在纸筒上做成了一个螺线管,用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后,发现螺线管能够吸引一些铁钉,要使它能吸引更多铁钉的办法是( )
A.在纸筒中插入一根铁芯 B.减少线圈匝数
C.使滑动触头P向右滑动 D.将电源正负极互换
【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A.在纸筒中插入一根铁芯可以使电磁铁磁性增强,能吸引更多铁钉,A符合题意;B.减少线圈匝数可以使电磁铁磁性减弱,不能吸引更多铁钉,B不符合题意;C.使滑动触头P向右滑动,滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁磁性减弱,不能吸引更多铁钉,C不符合题意;D.将电源正负极互换不能增强电磁铁的磁性,不能吸引更多铁钉,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关.
6.(2019九下·峄城月考)为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关,某同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.要使电磁铁的磁性增强,滑动变阻器的滑片应向右滑动
B.用电磁铁吸引大头针的数目显示它的磁性强弱
C.两电磁铁的线圈串联是为了探究磁性强弱与电流的关系
D.B线圈的匝数多,说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流
【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】A. 要使电磁铁的磁性增强,就要使电路中的电流增大,在电压不变的情况下,可以通过减小电阻,增大电流,故滑片应向左滑,A不符合题意;
B. 电磁铁的磁性强弱无法直接用肉眼看出,可以通过观察它吸引大头针的数目来比较两者磁性强弱,B符合题意;
C. 两电磁铁的线圈串联,则通过两线圈的电流大小是一样的,C不符合题意;
D. A线圈和B线圈串联在电路中,通过两个线圈的电流大小是一样的,故D不符合题意
故答案为:B
【分析】本题考查了电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系。在串联电路中,控制了电流大小,采用了控制变量法。
7.如图所示为某同学探究通电螺线管磁性强弱的实验图。下列说法中正确的是( )
A.闭合开关,通电螺线管上端为S极
B.闭合开关,弹簧测力计示数变大
C.电流表示数变大时,弹簧测力计示数变小
D.调换磁体的N、S极,弹簧测力计示数不变
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、闭合开关,由电流的方向和安培定则可知通电螺线管的上端是N极,A不符合题意;
B、闭合开关,根据同名磁极相互排斥得到弹簧测力计示数变小,B不符合题意;
C、电流表示数变大时,通电螺线管磁性变强,排斥力变大,弹簧测力计示数变小,C符合题意;
D、调换磁铁的 N、S 极,根据异名磁极相互吸引,弹簧测力计示数变大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据安培定则判断通电螺线管的磁极,当电流变大时,磁性变强,结合磁极间相互作用规律判断测力计示数的变化。
8.陈华在课外活动实验中,用导线绕成一个线圈自制成一个电磁铁,实验中,他希望获得更强的磁性,设计了以下几种方案,不可能实现的是( )
A.增加电路中电池的节数 B.增加线圈匝数
C.将电源的正、负极对调 D.在线圈中插入一根铁钉
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数、电流的大小、是否有铁芯等有关。增加电池节数,可以增大电磁铁两端的电压,使电流增大,磁性增强。增加线圈匝数及加铁钉(铁芯)也能增强磁性。改变电源的正、负极只是改变了电路中电流的方向,改变电磁铁的磁极,C符合题意。
故答案为:C
【分析】增大通电螺线管的磁性的方法有:增大电流、增加线圈匝数,增加铁芯。
9.如图所示是“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验,想让电磁铁吸引更多的大头针,可行的做法是( )
A.将滑片P向a端移动 B.将滑片P向b端移动
C.用铜芯替代铁芯 D.减少线圈匝数
【答案】A
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关,电磁铁吸引的大头针数目越多,电磁铁的磁性越强.A将滑片P向a端移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的电流变大,此时电磁铁的磁性增强,吸引大头针数量增多,符合题意;B将滑片P向b端移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,电路中的电流变小,此时电磁铁磁性减弱,吸引大头针数量减少,不符合题意;C电磁铁中插入铁芯可以增强电磁铁的磁性,若用铜芯替代铁芯,因铜不是铁磁性材料,故电磁铁的磁性减弱,吸引大头针数量减小,不符合题意;D电磁铁的线圈匝数越多磁性越强,所以减少线圈匝数,吸引大头针的数量减少,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】增强电磁铁磁性的方法有:增大电流或增加线圈匝数。
10.如图所示,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A.螺线管磁性减弱,弹簧变长 B.螺线管磁性减弱,弹簧变短
C.螺线管磁性增强,弹簧变长 D.螺线管磁性增强,弹簧变短
【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】由图知道,当滑动变阻器的滑片向左移动时,接入的阻值在增大,由欧姆定律知道,电路中的电流会减小,螺线管的磁性就会减弱;根据右手螺旋定则知道螺线管的上端是N极,由于同名磁极相互排斥且螺线管的磁性在减弱,所以螺线管和条形磁体之间的斥力在减小,故弹簧的长度在变长,A符合题意,
故答案为:A。
【分析】当螺线管的线圈一定时,磁性的强弱和电流的大小有关,再结合磁极间的相互作用规律判断弹簧的变化.
二、填空题
11.(2020·湖南)如图所示电路中,闭合开关S之后,移动滑动变阻器滑片P可以增强或者减弱电磁铁的磁性。当滑片向右缓慢移动时,电路的电流减小,电磁铁的磁性将 。
【答案】减弱
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流变小,则电磁铁的磁性减弱。
【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈匝数的多少,在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
12.(2019九上·保定期末)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明设计了如图所示的实验,由图可知:
(1)滑动变阻器的作用是:通过改变 大小,从而改变电磁铁的磁性强弱。
(2)闭合开关后,由图可知甲钉的钉尖是 极。甲、乙两钉之间的作用力是 (选填“引力”或“斥力”)
【答案】(1)电流
(2)S;引力
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】解:(1)在如图所示的实验中,移动滑动变阻器的滑片P的位置,改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,可以改变电磁铁中电流的大小,从而改变电磁铁的磁性强弱;(2)在电源外部,电流从电源的正极流出,最后回到电源的负极;根据安培定则结合图中的电流方向,可以判断出甲铁钉的尖端是S极,乙铁钉的尖端是N极,因异名磁极相互吸引,所以甲、乙两钉之间的作用力是引力。
故答案为:(1)电流;(2)S;引力。
【分析】(1)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);同时应用了控制变量法(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).
(2)利用安培定则判断电磁铁的磁极.
13.在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”实验中,小明制成简易的电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路.通过观察图示情况,说明电磁铁磁性的强弱与 有关;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,甲能吸引的大头针的数量将 (选填“变多”、“变少”或“不变”).
【答案】线圈匝数;变少
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】 (1)A、B两个电磁铁串联在电路中,电流相等,甲电磁铁的匝数越多,吸引的大头针越多,磁性越强。说明电磁铁磁性的强弱与线圈匝数有关;(2)电磁铁向右移动,长度越长,电阻越大,电压一定,电流越小,电磁铁的磁性越小,吸引的大头针数量将变少。
故答案为:线圈匝数;变少。
【分析】电磁铁的磁性和电流大小有关,和线圈匝数有关,通过吸引铁钉的多少反应磁性的强弱。
14.(2018·咸宁)如图所示的电路,开关S接到a后,电磁铁左端为 极,小磁针静止时,A端是 极;将开关S由a拨到b,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”)。
【答案】S;S;减弱
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】如图所示的电路,开关S接到a后,根据安培定则判断,右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指的指向即为螺线管的磁场方向,即大母指所指的右端为N极,则电磁铁左端为S极;
小磁针静止时,根据同名磁极排斥、异名磁极吸引的规律可知,A端应是S极;
将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,即电流不变,而线圈的匝数减少了,所以电磁铁的磁性会减弱。
故答案为:S;S;减弱.
【分析】安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极).
电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变.
15.(2018·沈阳)如图所示,闭合开关S,当滑片P向a端移动时,电磁铁的磁性 (选填“增强”或 “减弱”),条形磁体对水平地面的压强 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】增强;增大
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】由图可知,闭合开关S,当滑片P向a端移动时,滑动变阻器连入电路中的阻值减小,电路中电流变大,电磁铁的磁性增强,由安培定则可知,螺线管的下端为N极,与条形磁体的N极相互排斥,故当滑片P向a端移动时,条形磁体对水平地面的压强增大。
故答案为:增强;增大.
【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小,线圈的匝数.
根据安培定则判断通电螺线管的极性,再由磁极间的相互作用判断是吸引力还是排斥力.
三、实验探究题
16.(2020九上·深圳期末)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱,这种研究方法叫 。根据图示的情景可知,电磁铁甲的上端是 极:实验说明电流一定时,线圈匝数 ,电磁铁磁性越强:实验发现被电磁铁吸川的大头针下端是分散的,其原因是大头针被磁化后, 。
(2)图中的滑动变阻器的作用是 ,可见此实验装置中还可以探究电磁铁磁性强弱与 有关。
【答案】(1)转化法;S;越多;同名磁极相互排斥
(2)改变电路中的电流;电流大小
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)探究电磁铁磁性强弱时,通过吸引铁钉的多少反映磁性大小,是转换法;根据图像,结合安培定则,甲中上端是S极,甲乙串联,电流相等,吸引铁钉不同,说明电流相同时,线圈匝数越多,磁性越强;被磁铁吸引的大头针下端是分散的,说明同名磁极相互排斥;(2)电路中串联滑动变阻器,可以改变电路中电流的大小,所以在线圈匝数相同时,改变电流,可以探究磁性强弱和电流大小的关系。
【分析】(1)通过吸引大头针的多少,可以探究磁性的强弱;电磁铁的磁性强弱和电流有关,和线圈匝数有关;磁极间同名磁极相互排斥;(2)在线圈匝数相同时,改变电流大小,可以探究磁性和电流大小的关系。
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