北京课改版物理九年级全一册同步练习：12.4 电磁铁及其应用（有答案）

四、电磁铁及其应用
知识点 1　电磁铁
1．在一个通电螺线管中插入一根软铁棒，通电螺线管的磁性会增强，这样就制成了一个____________。
2．如图所示，把一根包有绝缘层的导线绕在铁钉上，把导线两端的绝缘层刮去，接上干电池后，铁钉(　　)
A．有磁性
B．会熔化
C．有电流流过
D．两端对小磁针的北极都有吸引力
知识点 2　影响电磁铁磁性强弱的因素
3．下列因素中，对电磁铁磁性强弱没有影响的是(　　)
A．电流大小　　　　　 B．线圈匝数的多少
C．有无铁芯 D．电流方向
4．弹簧下悬挂一条形磁体，磁体下方有一电磁铁，如图所示，为了使磁体受到电磁铁的吸引力增强，
　下列措施中可行的是(　　)
A．减少线圈的匝数 B．将电源的两极对调
C．将滑片P向右滑动 D．将滑片P向左滑动
5．如图所示是研究电磁铁的实验示意图，其中I1＜I2＝I3。
(1)比较图甲、乙可以得出：______________________________________________。
(2)比较图乙、丙可以得出：____________________________________________。
知识点 3　电磁继电器
6．电磁继电器是用来操纵高电压的开关，其主要作用是(　　)
A．节约用电 B．操作简单 C．保护用电器 D．避免危险
7．如图所示电路是电磁继电器的结构图，其中A是__________，B是__________，C是__________，D是____________。
8．2020·武汉如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。下列说法正确的是(　　)
A．温度计中的水银是绝缘体
B．电铃响时，电磁铁的右端是N极
C．温度降低到74 ℃以下，电铃响
D．电铃响且滑片P向左移动时，电磁铁磁性减弱
9．2020·绍兴改编(多选)下列有关电铃(说法正确的是(　　)
A．电铃的工作原理是电流的磁效应
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
10.(多选)一款“智能照明灯”的电路，闭合开关S，灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。以下说法中正确的是(　　)
A．电磁继电器利用电流的热效应原理工作
B．R2的阻值随光照强度的增大而增大
C．当光照强度增大时，电压表的示数减小
D．若将R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
11．如图所示，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、S2时，下列说法中正确的是(　　)
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当滑片P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，电压表的示数减小
12．2020·湖州方方按如图所示电路进行实验。闭合开关后，小磁针发生偏转。当小磁针静止时N极指向________(选填“上方”或“下方”)。向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，硬币突然被吸起，此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与______________有关。
13．2020·自贡如甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。如图乙所示是其控制电路，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。当所有人走出电梯后，则图中电磁铁的磁性将______(选填“增强”“减弱”或“不变”)，电动机的转速将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
14．[2019·房山二模] 在研究影响电磁铁磁性强弱因素的过程中，某同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)绕在铁钉上做成了线圈上有四个接线柱(抽头)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。该同学将自制的电磁铁和相关实验器材组成了如图所示的实验电路。
(1)此实验中电磁铁磁性的强弱用__________________________来反映。
(2)连接电磁铁线圈的接线柱a，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，并调节滑动变阻器控制电流不变，可以探究电磁铁磁性强弱与____________是否有关。
考|　　题|　　展|　　示
15．2020·海淀二模如图所示，在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂条形磁体，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，始终保证条形磁体未接触电磁铁，弹簧的形变为弹性形变，灯泡处于发光状态，下列说法中正确的是(　　)
A．电流表示数变大，灯泡变亮，弹簧长度变长
B．电流表示数变大，灯泡变亮，弹簧长度变短
C．电流表示数变小，灯泡变暗，弹簧长度变长
D．电流表示数变小，灯泡变暗，弹簧长度变短
16．2020·门头沟二模如图所示是小松探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验装置，其中E表示电磁铁。闭合开关S，改变滑动变阻器滑片P的位置，通过观察电磁铁E吸引小铁钉的个数来比较电磁铁磁性的强弱。小松探究的问题是：电磁铁磁性强弱与______________是否有关。
1．电磁铁
2．A　 当接通电源后，导线中有电流流过，和铁钉构成了电磁铁，铁钉相当于铁芯，故铁钉中不会有电流流过，也不会熔化；此时铁钉有两个磁极，因此不可能两端对小磁针的北极都有吸引力。
3．D　4.D　
5．(1)电磁铁的磁性强弱与通过电磁铁的电流大小有关
(2)电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的多少有关
6．D　 电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流电路的装置。
7．电磁铁　衔铁　弹簧　触点　
8．B
9．AD　 电铃内部有一个电磁铁，则电铃的工作原理是电流的磁效应，故A正确；开关闭合后，电磁铁吸引衔铁，小锤击打到铃碗，此时衔铁与上面触点分开，使电路断开，则电磁铁失去磁性，故B错误；要使铃声响度大一些，应使小锤敲击铃碗的力增大，电磁铁的磁性应增强，在线圈匝数不变时，电路中的电流应增大，所以应增大电源电压，故C错误；由图知，滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻减小，则电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D正确。
10．CD　 电磁继电器是利用电流的磁效应原理工作的，A错误；从图中可看出当控制电路中的电流增大时，电磁铁磁性增强，衔铁向下断开受控电路，灯熄灭，而灯L天暗时自动发光，天亮时自动熄灭，说明天亮时控制电路中的电流增大，所以可判断出天亮时R2的阻值减小，B错误；天亮时，光照强度增大，电阻R2减小，根据串联电路的分压原理可判断出电压表的示数会减小，C正确；若将R1换成阻值稍小的电阻，则电阻R2只需要很小的光照就会使电路中的电流较大，从而切断受控电路中的电流，故可缩短灯L的发光时间，D正确。
11．D　 根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用可知，小磁针将会逆时针旋转，故A、B错误；闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，电阻变小，电流变大，磁场的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，电路电流变大，所以指示灯的亮度会变亮，故C错误；使滑片P向右滑动，电阻变大，电流变小，磁场的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，电路电流变小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压减小，电压表示数变小，故D正确。
12．下方　电流大小　 (1)由图可知，螺线管中电流的方向是向右的，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为N极，下端为S极；根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，静止时小磁针的N极指向下方；
(2)向左移动滑动变阻器的滑片至某一位置时，滑动变阻器的阻值变小，根据欧姆定律可知，螺线管中的电流变大，磁性变强，会把硬币吸起，此现象说明通电螺线管周围的磁场强弱与电流大小有关。
13．减弱　变小　 当所有人走出电梯后，压力减小，则压敏电阻R的阻值增大，左侧控制电路中的电流减小，电磁铁磁性变弱，则衔铁被拉起，与触点1接触，此时电动机与电阻R1串联，通过电动机的电流减小，电动机的转速变小。
14．(1)吸引大头针的数量　(2)电流大小
(3)线圈匝数
(1)电磁铁磁性强弱用电磁铁吸引大头针的多少来反映。(2)由图可知，连接电磁铁线圈的接线柱a，电磁铁线圈匝数一定，移动滑动变阻器，接入电路的电阻发生变化，引起电路中电流的变化，电磁铁的磁性强弱变化，所以可探究在线圈匝数一定时，电磁铁的磁性强弱跟电流大小是否有关。(3)分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，改变线圈的匝数，调节滑动变阻器，使电流不变，线圈匝数越多，吸引大头针的个数越多，可以探究在电流一定时，电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关。
15．A　 滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻在逐渐减小，总电阻也在减小，根据欧姆定律I＝可知，电压一定时，电阻减小，电流表示数变大，灯泡变亮。电流变大会引起电磁铁的磁性变强，根据安培定则可知，电磁铁的上方是S极，此时吸引力变大，弹簧的长度会变长。
16．电流大小