2022浙教版八下科学1.2电生磁（2） 学案（含答案）

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浙教版八下 §1.2电生磁（2） 学案
姓名
[学习目标]
1、了解通电螺线管磁性强弱与电流大小、线圈匝数的多少、有无铁芯的关系；
2、能根据具体情况判断电磁铁磁性强弱。
一、知识点梳理：
通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验：
1、猜测影响通电螺线管周围磁场强弱的因素有：__________、__________、__________等；
2、影响因素那么多，研究时采取的基本研究方法是 ____________法。
3、研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系：
（1） 本研究的方法是：控制 ___________、 ___________、____________ 不变，改变线圈中的电流大小，研究当电流逐渐变大时，电磁铁的磁性如何变化。
（2）用什么方法判断电磁铁磁性强弱： ；
（3） 根据实验要求设计的电路图如图所示。通过 改变线圈中电流大小，判断电磁铁的磁性强弱变化。
（4）现象： ；
（5）结论： 。
4、研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系：
（1）将两个仅线圈匝数不同的电磁铁 联在电路中；目的是控制 相同；
（2）通电后观察两个电磁铁 ；从而判断它们的磁性强弱；
（3）现象： ；
（4）结论： 。
5、和永磁体相比，电磁铁的优点有：① 有无可以控制②磁性 可以控制③极性 可以控制。
6、可以达到增强电磁铁磁性的方法有 ，可以达到改变电磁铁极性的方法有 。
二、例题讲解
例题1、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
例题2、如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图．
（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察 来确定。
（2）下表是该组同学所做实验的记录：
①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是： 。
②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，________ 。
例题3、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路，甲、乙各吸引部分大头针。
（1）实验中通过观察　 　来判断电磁铁磁性的强弱。
（2）根据图示的情境可知，电流一定时，　 　，电磁铁磁性越强。
（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　 　。
（例题3图） （例题4图） （例题5图）
例题4、如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁右端同定并保持水平，且与条形磁铁在同一平面和相同高度。当电路中开关S由断开到闭合时，条形磁铁一直保持静止，下列说法正确的是（ ）
A. 开关S闭合后，电磁铁左端是S极
B. 开关S闭合后，条形磁铁受到摩擦力的方向向左
C. 滑片P向右移动时，条形磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D. 开关S断开时，条形磁铁与电磁铁之间没有力的作用
例题5、法国科学家阿尔贝 费尔和德国彼得 格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，闭合S1、S2后，当滑片P向左滑动的过程中，指示灯明显变亮，则下列说法（ ）
A. 电磁铁右端为N极 B. 滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性增强
C. 巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大 D. 巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小
例题6、为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，下图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
（1）实验中判断电磁铁磁性的强弱的方法体现了 的思想。
（2）比较图乙和图 可知；匝数相同时，电流越大磁性越强。
（3）根据实验情况，你还能得出的实验结论是 ，该实验结论可由图 验证。
三、随堂练习：
1、实验表明：电磁铁线圈的 越多，通过线圈的 越大，则电磁铁的磁性就越强。
2、下列猜想中最终证明与电磁铁磁性的强弱有关的是 。（填序号）
①有无铁芯 ②铁芯的粗细 ③匝数的多少 ④电流的大小
⑤导线的粗细 ⑥导线的长短 ⑦电流的方向
3、和永磁体相比，电磁铁的优点有 。（填序号）
①磁性有无可以控制 ②磁性强弱可以控制 ③极性方向可以控制
4、某同学连接如图电路研究电磁铁的磁性。为了让铁钉吸引大头针的数目增多，以下措施中可行的（ ）
A．将滑片向左端滑动 B．将滑片向右端滑动
C．减少铁钉上所绕线圈的匝数 D．去掉一节干电池
（第4题图） （第5题图） （第6题图） （第7题图）
5、探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目均比B多。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是（ ）
A．电流的大小 B．线圈的匝数 C．电流的方向 D．电磁铁的极性
6、如图电路中，弹簧下悬挂着一个条形磁体AB。当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧长度变长，则（ ）
A．通电螺线管的磁性增强，A端是N极 B．通电螺线管的磁性增强，A端是S极
C．通电螺线管的磁性减弱，A端是N极 D．通电螺线管的磁性减弱，A端是S极
7、如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的上端为　 　极（选填“N”或“S”），小磁针N极　 　时针旋转（选填“顺”或“逆”）；当滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧的长度将　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
8、为探究通电螺线管的磁性除了与是否带铁芯有关系之外，还跟哪些因素有关呢？
小明作了以下猜想：
①通电螺线管的磁场强度可能与电流大小有关；
②通电螺线管的磁场强度可能与 有关；
小明设计了如图所示的实验装置，请回答下列问题：
（1）请将猜测②的横线处补充完整 。
（2）小明在 A、B 两个铁钉的下方均匀地撒上铁屑，然后闭合开关观察到 A 吸引的铁屑要比B多，可以得出结论 。
（3）像本实验这样将不易观察的磁场强弱通过观察比较吸引铁屑的数量来体现的方法称为转化法，下列实验中运用了相同方法的是 。
A.研究分子的特性时，用黄豆和米粒混合实验；
B.研究电流的特点时，通过类比较水流帮助理解；
C.研究电流的有无时，串联一个小灯泡。
四、课后巩固：
1、为了增强通电螺线管的磁性，下列做法错误的是（ ）
A.增加通电螺线管的匝数 B.在通电螺线管中插入铁芯
C.增大通电螺线管中的电流 D.改变通电螺线管中的电流方向
2、“研究电磁铁”的实验中，有一个步骤：改变电磁铁的接线，使通电线圈匝数增多，且调节变阻器的滑片，使电流保持不变，观察电磁铁吸引大头针的数目变化。这一步骤的实验目的是研究电磁铁的磁性（　　）
A. 跟电流通断的关系 B. 跟电流大小的关系 C. 跟电流方向的关系 D. 跟线圈匝数的关系
3、如图所示，小磁针在纸面内能自由转动。则开关闭合后，下列判断正确的是（ ）
A.通电螺线管下端为 N 极 B.小磁针将沿顺时针方向转动
C.通电螺线管中插入铜棒后磁性增强 D.当滑动变阻器的滑片向b移动时，螺线管的磁场减弱
（第3题图） （第4题图） （第5题图）
4、连接如图电路，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性有无的影响 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
5、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和相同的导线绕制成电磁铁进行实验，如图所示。则下列说法中错误的是（ ）
A. 若滑动变阻器的滑片向左移动，则能使电磁铁的磁性增强
B. 实验中电磁铁的磁性强弱是用吸引大头针的数目多少来显示的
C. 若要探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系，只要用一次实验就有明显的实验现象
D. 若要探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，只要用一次实验就有明显的实验现象
6、如图，弹簧测力计甲、乙下分别挂一个条形磁铁和铁块，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片向右端移动时，弹簧测力计的读数（ ）
A.甲、乙都变大 B.甲、乙都变小 C.甲变大，乙变小 D.甲变小，乙变大
（第6题图） （第7题图） （第8题图）
7、关于如图所示的电路装置，下列说法正确的是（ ）
A.通电螺线管上端为S极 B.当开关S闭合时，弹簧测力计示数会变大
C.电流表示数变大时，弹簧测力计示数变小 D.若仅调换电源的正负极，测力计示数将保持不变
8、在探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验中，开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示，当开关闭合时，通电螺线管有磁性，则下列说法正确的是（ ）
A.小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转 B.小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转
C.小磁针甲、乙均偏转 D.变阻器滑片P从右向左滑时，电磁铁磁性逐渐增强
9、如右图所示，当变阻器的滑片P向右移动时（ ）
A．悬挂磁铁的弹簧缩短 B．悬挂磁铁的弹簧伸长
C．悬挂磁铁的弹簧的长度不变 D．悬挂磁铁的弹簧可能伸长，可能缩短
（第9题图） （第10题图）
10、如图所示，将条形磁铁固定在静止的小车上，电路连接完整后，闭合开关S时，小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时，小车开始向左运动，则下列变阻器接入电路的方式正确的是（　　）
A．a接e、d接f B．a接e、b接f C．c接e、d接f D．c接e、b接f
C．（a）（b）都能 D．（a）（b）都不能
11、如图是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。
（1）增大通电螺线管的电流，滑动变阻器的滑片应向________ （选填“左”或 “右”）移动。
（2）如表是该组同学所做实验的记录：
同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？他们通过其他方法验证了这几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是________ 。（写出一种即可）
（3）在与同学们交流讨论时，另一组的同学提出一个新问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小（粗细）有关？”现有大小不同的两根铁芯，请根据你的猜想并利用本题电路，写出你验证猜想的简要操作方案：________ 。
12、物理学中磁感应强度B来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），为了探究“电磁铁产生的磁场的强弱与什么因素有关”设计了如图甲所示的电路，R2的阻值为10Ω，R为磁敏电阻。其阻值随磁感应强度B变化的图象如题22图乙。
（1）当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为　 　A。
（2）再闭合S1，电磁铁的右端为　 　极；移动滑动变阻器R1的滑片，当电流表示数为0.2A时，该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为　 　T．将R1的滑片向左移动，电流表示数逐渐变小，说明电磁铁的磁性强弱随通过电磁铁的电流的增大而　 　。
（3）保持R1的滑片位置不变，换线圈匝数更多的电磁铁，放在同一位置，电流表示数变小，就得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。对吗？为什么？　 　。
参考答案：
一、知识点梳理：
1、是否带铁芯 电流强弱 线圈匝数多少（合理均可） 2、控制变量
3、（1）线圈匝数多少 电流方向 铁芯有无 （2）吸引大头针（含铁质的轻小物体）数量多少 （3）改变滑动变阻器的阻值（移动滑动变阻器滑片） （4）滑片右移时电磁铁磁性减弱，左移时电磁铁磁性增强 （4）相同条件下，电磁铁磁性强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强；
4、（1）串 通过电磁铁线圈的电流 （2）吸引大头针数量（3）线圈匝数多的电磁铁吸引大头针数量更多
（4）相同条件下，电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少有关，电流相同时，线圈匝数越多，其磁性越强。
5、磁性 强弱 方向 6、加铁芯、增大电源电压、增加匝数；改变线圈中电流方向
二、例题讲解：
例题1、C
解析：通电螺线管的磁性强弱与是否插入铁芯有关，插入铁芯可有效增强磁性；电磁铁磁性强弱与线圈匝数及电流大小有关，若电流不变，则可通过增加线圈匝数增强磁性，若线圈匝数不变，则可通过增大电流来增强磁性。所以C不能实现增强磁性的目的。
例题2、（1）改变滑动变阻器接入电路的电阻；吸引铁钉的根数 （2）电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁磁性越强；线圈匝数越多，电磁铁磁性越强
解析：（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过改变滑动变阻器接入电路的电阻来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察吸引铁钉的根数来确定。 （2）①比较实验中的1、2、3可知，电磁铁的线圈匝数相同，但电流不同，那么得到结论：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁磁性越强； ②比较实验中的1和4可知，通过电磁铁的线圈电流相同，但是线圈匝数不同，那么得到结论：线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
例题3、（1）吸引大头针的多少；（2）线圈匝数越多；（3）大头针被磁化，同名磁极相互排斥；
解析：（1）实验中通过观察被吸引的大头针数量多少来判断电磁铁磁性的强弱，吸引得越多则表明磁性越强。（2）根据图示的情境可知，电流一定时线圈匝数越多，吸引的大头针数量越多，说明电磁铁磁性越强。（3）电磁铁吸引大头针时大头针被磁化成小磁体，上端为同一极性（S极），下端也为同一极性（N极），上端被吸引而固定，下端同名磁极相互排斥而分散开来。
例题4、C
解析：A.开关S闭合后，电磁铁线圈上电流向上，右手握住螺线管，四指向上，大拇指指向左边，那么电磁铁的左端是N极，故A错误； B.因为条形磁铁的右端是N极，所以条形磁铁受到向左的斥力；因为摩擦力和斥力平衡，所以条形磁铁受到摩擦力的方向向右，故B错误； C.当滑片向右移动时，变阻器的阻值变大，电流变小，电磁铁的磁力变小，那么条形磁铁受到的摩擦力减小，故C正确； D.当S断开时，电磁铁没有磁场，但是条形磁铁会吸引电磁铁的铁芯，故D错误。
例题5、C
解析：A、由安培定则可知，电磁铁左端为N极，A错；B、滑片P向右滑动过程中，电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，B错；CD、滑片向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值减小，左边电路中的电流增大，根据电磁铁的磁性强弱与电流的关系可知，电磁铁的磁性增强。而指示灯明显变亮，说明右边电路的电流变大了，巨磁电阻的电阻变小了，磁性减弱时，巨磁电阻的电阻变大，故C对，D错。
例题6、（1）“转换” （2）丙 （3）电流相等时，线圈匝数越多，磁性越强 丁
解析：（1）有磁性时能吸引含铁质物质，所以本实验是通过电磁铁吸引的大头针数量来判断其磁性强弱的，使用了转换法；（2）乙图和丙图线圈匝数相同，但电流大小不同，结果磁性强弱也不同；（3）通过观察丁图，还可知道，电流相同时，线圈匝数越多其磁性越强。
三、随堂练习：
1、匝数 电流 2、①③④ 3、①②③ 4、A 5、B 6、D7、N；顺；变大
8、（1）线圈匝数（2）)在电流相等且都有铁芯时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强 （3）C
四、课后巩固：
1、D 2、D 3、B 4、B 5、C 6、D 7、C 8、B 9、B 10、A
11、（1）左； （2）把小磁针放到螺旋管的下端，断电时，小磁针一端指南一端指北，闭合开关，如果小磁针发生偏转，说明有磁性；（3）按本题电路图接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察吸引大头针最多的数目，记录数据，两者进行比较。 12、0.3；N；0.4；增大；不对，没有控制通过电磁铁的电流相等。
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