电磁铁的构造和原理
一、选择题（共3小题）
1、下列关于电磁铁和磁感线的说法中，正确的是（ ）
A、电磁铁的磁性有无和磁性强弱可以改变
B、电磁铁能永久性地保持磁性
C、磁感线是真实存在的
D、磁体外部的磁感线总是从S极出发，回到N极
2、如图，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、两端对小磁针北极都有吸引力
3、下列关于电磁铁的说法中，正确的是（ ）
A、电磁铁是永久磁铁
B、电磁铁是应用电磁感应原理制成的
C、电磁铁的磁性强弱只与线圈匝数有关
D、电磁铁的铁芯是用软磁性材料制成的
二、填空题（共9小题）
4、如图所示，从一个不能打开的盒子（内有电池组等电路元件）上的两个小孔中伸出一段细软的长导线，试在不断开该导线的情况下，设计两种不同的方法判断该导线中是否有电流，并根据你的设计填写下表：
所用器材
主要实验步骤及判断导线中是否有电流的方法
方法1
方法2
5、通电螺线管的周围的磁场跟 _________ 相似，放入铁芯后磁性会大大增强，其原因是铁芯被 _________ 也有了磁性．我们把带有铁芯的通电螺线管称为 _________ ．
6、电磁铁的磁性有无可用电流的通断来控制，除此之外，电磁铁和永久磁铁比较，优点还有 _________ ．
7、电磁铁的磁性有无跟电流的 _________ 有关，电磁铁的磁性强弱跟电流的 _________ 和线圈的匝数有关．电磁起重机的铁芯应该用 _________ 制成．
8、铁心插入通电螺线管，铁心被 _________ ，产生了 _________ ，于是通电螺线管周围既有 _________ 产生的磁场，又有 _________ 产生的磁场，使磁场大大增强．
9、电磁铁具有哪些特点？
（1）磁性强弱可以由 _________ 来控制；
（2）磁性的有无可以由 _________ 来控制；
（3）极性可以由 _________ 来控制．
10、电磁铁实际上就是一个的 _________ 螺线管，其磁性的有无可以由 _________ 电流来控制．
11、如果在通电螺线管中插入铁棒，可以发现螺线管的磁场大大 _________ 了．插入铁芯的螺线管叫做 _________ ．
12、电磁铁与永久磁铁相比具有以下两个优点：（1）电磁铁磁性的有无，可以由 _________ 来控制．（2）电磁铁磁性的强弱可以由 _________ 来控制．
三、解答题（共2小题）
13、实验员王老师在准备实验时，不小心把一盒铁粉洒在地上，现有实验室的常用器材和工具（如扫帚、塑料袋、磁铁、圆柱形粗铁心、漆包导线、电池组、开关等），想用这些器材把铁粉收集起来，请你列举两个解决问题的办法，并对这两个办法的优点和缺点进行评价．
14、如图是利用电磁起重机处理废弃钢铁材料时的场景．电磁起重机有一个巨大的电磁铁，它是根据 _________ 的原理制成．若对吸起的钢铁卸载，可采取的方法是 _________ ．
答案与评分标准
一、选择题（共3小题）
1、下列关于电磁铁和磁感线的说法中，正确的是（ ）
A、电磁铁的磁性有无和磁性强弱可以改变
B、电磁铁能永久性地保持磁性
C、磁感线是真实存在的
D、磁体外部的磁感线总是从S极出发，回到N极
考点：磁感线及其特点；电磁铁的构造和原理。
分析：解答本题应掌握：（1）为了形象地描述磁场，我们引入了假想的磁感线，磁铁外部磁感线由N极指向S极；
（2）电磁铁的磁性由电流控制，电磁铁中有电流则产生磁性，没有电流则磁性消失．
解答：解：
A、电磁铁的磁性的有关和强弱都由电流的有关及强弱控制，有电流则有磁性，没有电流就没有磁性，故A正确．
B、电磁铁中电流消失后，磁性即消失，故磁性不能永远保持，故B错误；
C、磁感线是一种虚拟的线，磁场中并不存在磁感线，故C错误；
D、外部磁感线总是由N极指向S极，故D错误；
故选A．
点评：磁场为物理中的重要内容，在生产生活中应用广泛，故注意熟练掌握．
2、如图，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、两端对小磁针北极都有吸引力
解答：解：A、当接上干电池后，导线中就有了电流，电流周围会产生磁场，铁钉在电流磁场的作用下就会被磁化，因而具有了磁性，故选项A正确；
B、电流通过导线时，产生的热量是非常小的，而铁钉的熔点又非常的高，所以铁钉不会被熔化，故选项B错误；
C、因为导线的外面有绝缘层，所以铁钉中没有电流通过，故选项C错误；
D、铁钉被磁化后，两端分别是两个磁极，根据右手螺旋定则可以判定，铁钉的右端是N极，左端是S极．则铁钉的右端对小磁针的北极有排斥力，故选项D错误．
故选 A．
点评：导线绕在铁钉上面，其实就是一个电磁铁，铁钉是铁芯，通电时就有了磁性．
3、下列关于电磁铁的说法中，正确的是（ ）
A、电磁铁是永久磁铁
B、电磁铁是应用电磁感应原理制成的
C、电磁铁的磁性强弱只与线圈匝数有关
D、电磁铁的铁芯是用软磁性材料制成的
考点：电磁铁的构造和原理。
专题：应用题。
分析：电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电流的通断可以控制磁性的有无．电磁铁有电流有磁性，无电流时无磁性．铁芯需用软磁性材料制成，因为软磁性材料的磁性不能保留下来．
影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数．电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强．
解答：解：A、电磁铁不是永久磁铁，它的磁性的有无跟电流的通断有关，不符合题意；
B、电磁铁是利用电流的磁效应制成的，不符合题意；
C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，不符合题意；
D、因为软磁性材料的磁性不能保留下来，所以铁芯需用软磁性材料制成，符合题意；
故选D．
点评：电流的通断可以控制磁性的有无，电流的大小控制通电螺线管磁性的大小，电流的方向影响通电螺线管磁场的方向．
二、填空题（共9小题）
4、如图所示，从一个不能打开的盒子（内有电池组等电路元件）上的两个小孔中伸出一段细软的长导线，试在不断开该导线的情况下，设计两种不同的方法判断该导线中是否有电流，并根据你的设计填写下表：
所用器材
主要实验步骤及判断导线中是否有电流的方法
方法1
方法2
解答：解：方法不唯一；
思路一：利用通电直导线周围存在磁场设计实验；
思路二：制作电磁铁，根据电磁铁吸引磁性物质的性质设计实验；
具体方法如下：
所用器材
主要实验步骤及判断导线中是否有电流的方法
方法1
小磁针
在桌面上放一个小磁针，小磁针静止时，把导线平行于小磁针正上方，若小磁针发生了偏转，则说明导线中有电流通过
方法2
铁钉、大头针
把导线绕在铁钉上，制成一个电磁铁，看能否吸引大头针，若能，说明导线中有电流通过
点评：本题利用了电流的磁效应来判断导线中是否有电流通过．
5、通电螺线管的周围的磁场跟 条形磁体 相似，放入铁芯后磁性会大大增强，其原因是铁芯被 磁化 也有了磁性．我们把带有铁芯的通电螺线管称为 电磁铁 ．
考点：通电螺线管的磁场；磁化；电磁铁的构造和原理。
分析：通电螺线管的周围存在的磁场与条形磁体的磁场相似，加入铁芯后，由于铁芯被磁化而磁场增强，由这一原理制成了电磁铁．
解答：解：通电螺线管的周围的磁场跟 条形磁体相似，放入铁芯后磁性会大大增强，其原因是铁芯被 磁化也有了磁性．我们把带有铁芯的通电螺线管称为电磁铁．
故本题答案为：条形磁体；磁化；电磁铁．
点评：本题考查了磁化和通电螺线管的磁场特点、电磁铁的原理．
6、电磁铁的磁性有无可用电流的通断来控制，除此之外，电磁铁和永久磁铁比较，优点还有 电磁铁磁性的强弱可由电流的大小来控制；电磁铁的极性可由电流的方向来改变 ．
考点：电磁铁的构造和原理。
专题：简答题。
分析：电磁铁的磁性强弱与电流大小有关；电磁铁的极性与电流方向有关．
解答：解：因为电磁铁是利用电流的磁效应制成的，所以电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关：线圈匝数一定时，电流越小（大），磁性越弱（强）．也就是说，电磁铁磁性的强弱是可以由电流大小来控制的．
电磁铁的极性跟线圈中的电流方向有关，所以电磁铁的极性可以由电流的方向来改变．
故答案为 电磁铁磁性的强弱可由电流的大小来控制；电磁铁的极性可由电流的方向来改变．
点评：本题考查了电磁铁的优点，因为电磁铁相比永久磁铁有三个方面的优点，所以电磁铁在日常生活中有着极其广泛的应用．
7、电磁铁的磁性有无跟电流的 通断 有关，电磁铁的磁性强弱跟电流的 大小 和线圈的匝数有关．电磁起重机的铁芯应该用 软铁 制成．
考点：电磁铁的构造和原理。
专题：应用题。
分析：①电磁铁是带有铁芯的通电螺线管，它是根据电流的磁效应制成的．
②电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯．电流越大，匝数越多，有铁芯磁性越强．
③钢被磁化后，钢棒的磁性能够保留下来，可以制成永磁体．铁被磁化时具有磁性，未被磁化时，不具有磁性．铁棒的磁性不能保留下来．
解答：解：电磁铁是根据电流的磁效应制成的，电磁铁的磁性有无跟电流的通断有关．
电磁铁的磁性强弱跟电流的大小和线圈的匝数有关．
电磁起重机的铁芯需要铁棒，因为铁棒的磁性不能保留下来．
故答案为：通断，大小，软铁．
点评：电磁铁的优点：磁性有无可由电流有无来控制；磁性强弱由电流的大小来控制；磁极由电流方向来控制．
8、铁心插入通电螺线管，铁心被 磁化 ，产生了 磁场 ，于是通电螺线管周围既有 电流 产生的磁场，又有 磁铁（被磁化后的铁心） 产生的磁场，使磁场大大增强．
考点：电磁铁的构造和原理。
专题：简答题。
分析：通电螺线管是利用了电流的磁效应：电流周围存在磁场．而电磁铁就是给通电螺线管中插入一根铁心，铁心在通电螺线管磁场的作用下，就会被磁化，从而变为磁体，铁心变为磁体后，周围也产生磁场，这样两个磁场叠加在一起，使磁场增强．
解答：解：当在通电螺线管内部插入铁心后，铁心被通电螺线管的磁场磁化．磁化后的铁心也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁场大大增强．
故答案为 磁化，磁场，电流，磁铁（被磁化后的铁心）．
点评：电磁铁是电流磁效应的一个应用，与生活联系紧密．
9、电磁铁具有哪些特点？
（1）磁性强弱可以由 电流的大小 来控制；
（2）磁性的有无可以由 通断电 来控制；
（3）极性可以由 电流方向 来控制．
（2）电磁铁通电时，线圈中产生磁场；断开电源则电磁铁的磁性消失；
（3）改变电流的方向，则线圈的极性会发生改变；
故答案为：（1）电流的大小；（2）通断电；（3）电流方向．
点评：在电磁铁的匝数及绕向不变的性况下，电磁铁的极性只能由电流方向进行控制；磁性的有无由电流的通断来控制；磁性强弱由电流的大小控制．
10、电磁铁实际上就是一个的 带有铁芯 螺线管，其磁性的有无可以由 通断 电流来控制．
考点：电磁铁的构造和原理。
专题：简答题。
分析：根据电磁铁的构造、原理和优点填空．
解答：解：在螺线管内插入铁芯，通电时有磁性，断电时失去磁性，这种磁体叫电磁铁．它是根据电流的磁效应制成的，所以它的优点是：磁性的有无可以由通断电来控制．
故答案为 带有铁芯，通断．
点评：本题考查了电磁铁的构造和原理，属于基础知识的考查，要牢记．
11、如果在通电螺线管中插入铁棒，可以发现螺线管的磁场大大 增强 了．插入铁芯的螺线管叫做 电磁铁 ．
考点：电磁铁的构造和原理；磁化。
专题：简答题。
分析：根据电磁铁的构造和原理填空．
解答：解：在通电螺线管中插入铁棒，铁棒就会在通电螺线管磁场的作用下被磁化，铁棒磁化后产生的磁场就会与通电螺线管的磁场叠加在一起，使螺线管的磁场大大增强．插入铁芯的螺线管叫做电磁铁．
故答案为 增强，电磁铁．
点评：电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的．
12、电磁铁与永久磁铁相比具有以下两个优点：（1）电磁铁磁性的有无，可以由 通、断电流 来控制．（2）电磁铁磁性的强弱可以由 电流大小 来控制．
考点：电磁铁的构造和原理。
专题：简答题。
分析：电磁铁的优点：①电磁铁是否有磁性，可以通过电流的通断来控制；②电磁铁的磁性强弱可以由电流大小来控制；③电磁铁的南北极可以由电流方向来控制，据此回答．
解答：解：电磁铁与永久磁铁相比具有以下两个优点：
（1）电磁铁磁性的有无，可以由通、断电来控制；
（2）电磁铁磁性的强弱可以由通过电磁铁的电流大小来控制．
故答案为：通、断电；电流大小．
点评：本题考查了电磁铁的优点，因为电磁铁是否有磁性、磁性强弱、两端的磁极性质可以认为控制，所以电磁铁在日常生活中有着极其广泛的应用．
三、解答题（共2小题）
13、实验员王老师在准备实验时，不小心把一盒铁粉洒在地上，现有实验室的常用器材和工具（如扫帚、塑料袋、磁铁、圆柱形粗铁心、漆包导线、电池组、开关等），想用这些器材把铁粉收集起来，请你列举两个解决问题的办法，并对这两个办法的优点和缺点进行评价．
考点：磁性、磁体、磁极；电磁铁的构造和原理。
专题：设计与制作题。
分析：可以利用磁铁和电磁铁都能吸引铁粉来答题．
解答：解：方法①：用磁铁的一端去吸地面上的铁粉，由磁铁都能吸引铁粉，故能把铁粉从地上收集起来；
方法②：把漆包导线绕在圆柱形粗铁心上，串联上开关，接到电池组的两极，闭合开关，制成电磁铁，再去吸引地上的铁粉．
方法①优点：方便操作；缺点：不便对吸取的铁粉进行收集；
方法②优点：撤去电流后，容易对铁粉收集；缺点：需要制成电磁铁才能收集铁粉，不方便操作．
点评：本题是磁体的性质和电磁铁的制作的应用题，由题中给的器材和铁粉能被磁体和电磁体吸引住，可用两种方法收集．
14、如图是利用电磁起重机处理废弃钢铁材料时的场景．电磁起重机有一个巨大的电磁铁，它是根据 通电导体周围存在磁场 的原理制成．若对吸起的钢铁卸载，可采取的方法是 切断电源 ．
考点：电磁铁的构造和原理。
专题：应用题；简答题。
分析：根据电磁铁的原理和特点解答．
解答：解：内部带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁．当有电流时，电磁铁有磁性；当无电流时，电磁铁无磁性．所以电磁铁是根据通电导体周围存在磁场的原理制成的．
电磁铁断电时，就会无磁性，就不再吸引钢铁．
故答案为：通电导体周围存在磁场，切断电源．
点评：电磁铁是电流磁效应的一个应用，与生活联系紧密．如电磁起重机，电磁继电器，磁悬浮列车等．
