华师大版初中科学八年级下学期5.2电流的磁效应（第2课时）电磁铁
一、夯实基础
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．如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪说法正确的是（ ）
A．如果想取下地球仪，应先切断电源
B．这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的
C．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，地球仪受到的磁力大小不变
D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
3．（2017·金华）在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路。下列相关说法不正确的是（ ）
A．电磁铁A，B上方都是S极
B．通过电磁铁A和B的电流相等
C．电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
D．向右移动滑片P，电磁铁A，B磁性都减弱
4．在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路。通电螺线管M端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．通电螺线管M端为S极
B．小磁针N极指向水平向右
C．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
D．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱
5．如图甲所示，水平桌面上，两块相同的条形磁铁在水平推力F1的作用下做匀速直线运动。
（1）取走其中一块后，磁铁在水平推力F2的作用下仍做匀速直线运动。如图乙所示，则F2 F1(选填“>”“＝”或“<”)。
（2）如图丙所示，磁铁在F2的作用下，匀速直线运动过程中，若闭合开关S，则磁铁运动速度将 (选填“变大”或“变小”)。当推力F2变为F3时，磁体又开始做匀速直线运动。此时，将滑动变阻器的滑片向左移动，欲保持磁铁匀速直线运动，F3应 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
二、能力提升
6．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P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
7．作图题。
如图所示，请用笔画线代替导线将实物图补充完整。要求：
①小磁针的指向满足如图所示方向；
②滑动变阻器的滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱；
③原有导线不得更改。
8．如图所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时，灯 亮；水位达到金属块A时，由于一般的水是 ，灯 亮。
9．（2019八下·衢州期中）如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图。保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理。
三、拓展创新
10．（2019·嘉兴）小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度下列方法不可行的是（ ）
A．改变磁铁的磁极 B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱 D．改变线圈的匝数
11．雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆，要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
12．在治疗心脏疾病患者时，通常用一种被称为“血泵”的体外装置来代替心脏，以维持血液循环，其简化示意图如图所示。线圈固定在软铁杆上，两者组成一个电磁铁，活塞筒在阀门S1、S2处与血管相连，则下列说法正确的是（ ）
A．在该装置工作中的某时刻，若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁受到左侧永磁体向左的作用力
B．要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为直流电源
C．要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为交流、直流电源均可
D．要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为交流电源
13．如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】磁场和磁感线；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据对电磁铁和磁感线的认识分析判断。
【解答】A.电磁铁的磁性有无可以通过通断电来实现，磁性强弱可以改变线圈匝数或电流大小来实现，故A正确；
B.电磁铁通电有磁性，断电没磁性，故B错误；
C.磁感线是为了形象的描述磁场的分别而人为引入的，本身并不存在，故C错误；
D.磁体外部的磁感线总是从N极出发，回到S极，故D错误。
故选A。
2．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）分析地球仪受到电磁力的来源和消失后的后果即可；
（2）根据二力平衡的知识分析地球仪和底座之间力的方向，再根据磁极之间的相互作用原理判断；
（3）根据二力平衡的条件分析；
（4）根据影响电磁铁磁场强弱的因素的知识分析。
【解答】A.如果想取下地球仪，应先“拿开球体”再“切断电源”，防止地球仪在重力作用下落下而摔坏，故A错误；
B.因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的，故B正确；
C.因为球体在空中静止，处于平衡状态，即重力和磁力大小相等。故换用一个质量较大的地球仪时，重力增大，磁力也增大，故C错误；
D.磁悬浮地球仪中的电磁铁是利用电流的磁效应工作的，要使质量较大的地球仪仍悬浮在空中且距离不变，就要改变磁场的强弱，应改变电磁铁中的电流大小，故D错误。
故选B。
3．【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】掌握电磁铁磁性强弱的影响因素，利用控制变量和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。可以总结一下初中物理所有利用控制变量法探究的知识点，真正理解控制变量法。串联电路中电流处处相等。电磁铁磁性强弱不能直接看出，而是通过吸引大头针的多少来反映。电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关。在电流大小和铁芯一定时，匝数越多，磁性越强；在电流大小和匝数一定时，有铁芯，磁性强；在匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越强。
【解答】A、根据安培定则判断电磁铁AB上极为N极，故A错误；
B、串联电路中电流处处相等，AB串联，因此电流相等，故B正确；
C、在电流大小和铁芯一定时，匝数越多，磁性越强，因此A的磁性较强，故C正确；
D、向右移动滑片P，接入电路电阻增大，电路电流减小，电磁铁A，B磁性都减弱，故D正确。
故选A
4．【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断；
（2）根据磁极之间的相互作用规律判断；
（3）（4）根据滑片移动方向判断阻值变大，进而分析电流变化，最后根据电流变化确定磁性强弱的变化。
【解答】A.电流从螺线管左端流入，右端流出，据右手螺旋定则可知，此时电磁铁的M端是N极，N端是S极，故A错误；
B.小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，即小磁针N极指向水平向左，故B错误；
CD.滑动变阻器的滑动片P向b端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱，故C错误，D正确。
故选D。
5．【答案】（1）<
（2）变小；变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用；力与运动的关系；影响摩擦力大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）首先根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断磁体受到摩擦力的大小变化，然后根据二力平衡的知识确定推力的大小关系；
（2）首先根据安培定则判断电磁铁的N极方向，然后根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到的磁力的方向，最后根据“力与运动的关系”判断磁铁运动速度的变化。
首先根据滑片的移动方向确定电流的变化，然后确定条形磁铁受到磁力的大小变化，最后根据二力平衡的条件判断F3的大小变化。
【解答】（1）甲图和乙图中，条形磁铁都做匀速直线运动，根据二力平衡的条件可知，它们受到的推力都等于受到的摩擦力。取走其中一块磁铁后，磁铁对水平桌面的压力减小，因此磁铁受到的滑动摩擦力减小，那么磁铁受到的推力减小，即F2（2）根据丙图可知，螺线管上电流从上倒下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖朝下，此时大拇指指向右端，那么右端为N极，左端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到排斥力。由于排斥力的方向向左，与运动方向相反，所以磁铁做减速运动 ，即运动速度将变小。
当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，那么条形磁铁受到的排斥力增大。根据二力平衡的知识可知，只有F3变大，才能保持磁铁匀速直线运动。
6．【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）根据磁极之间的相互作用规律判断；
（3）（4）根据变阻器的滑片移动方向判断电流的变化，从而确定电磁铁的磁场强度的变化，进而判断巨磁电阻的阻值变化，然后根据“电流与电阻的反比关系”判断通过指示灯的电流大小变化，最后根据U=IR判断电压表的示数变化。
【解答】A.线圈上电流从下到上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上下，此时大拇指指向左端，那么左端为N极，故A错误；
B.电磁铁左端为N极，右端为S极，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，小磁针S极向左转，N极向右转，也就是小磁针逆时针方向旋转，故B错误；
C.当P向左滑动时，变阻器阻值变小，通过电磁铁的电流增大，那么电磁铁的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，所以指示灯的亮度变大，故C错误；
D.当滑片P向右滑动时，变阻器的阻值变大，通过电磁铁的电流变小，那么电磁铁的磁性变弱，电阻变大，通过指示灯的电流变小，根据U=IR可知，电压表的示数减小，故D正确。
故选D。
7．【答案】解：如图所示：
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用规律判断螺线管的磁极方向，然后根据安培定则判断线圈上的电流方向，最后确定电流从哪端流入，哪端流出；
（2）根据电磁铁磁性强弱的变化判断电流变化，进而确定滑动变阻器的接线情况；
（3）最后将所有的元件依次连接即可。
【解答】（1）小磁针的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的右端为S极，左端为N极。用右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，即线圈上电流方向向上，那么电流从右端流入，左端流出，即右端接正极，左端接负极；
（2）通电螺线管磁场减弱，那么通过电路的电流变小，变阻器的阻值增大。因为滑动变阻器的滑片向右滑动，所以它使用的是滑片左边的部分，因此变阻器上面的接线柱任选一个，下面的必须接左下角的接线柱；
（3）从电源正极出发，依次连接螺线管、变阻器、开关，最后回到负极即可，如下图所示：
8．【答案】L1；导体；L2
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成；工作电路由机器（电动机等）、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】当水位下降没有达到金属块A时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，灯L1亮。当水位上涨时，水与金属A接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，灯L2亮；
故答案为：L1；导体；L2。
9．【答案】闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，能吸引铁质插销使门锁打开，并且弹簧被拉长；断开开关后，电磁铁中无电流通过，电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭．
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】这个安全门锁靠弹簧和电磁铁协调控制铁质插销，从而实现门的打开和关闭，分析电磁铁磁性的有无对插销位置的影响即可。
【解答】闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，能吸引铁质插销使门锁打开，并且弹簧被拉长；断开开关后，电磁铁中无电流通过，电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭．
10．【答案】A
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】线圈和条形磁铁之间的磁力越大，纸盆的振动幅度越大，喇叭的响度越大。既可以改变条形磁铁的磁场强度，也可以改变线圈的磁场强度，据此选择。
【解答】要改变喇叭的响度，就必须改变线圈的磁场强度或磁铁的磁场强度；因为电磁铁的磁性大小受到电流大小和线圈匝数的影响，因此B、C、D都不合题意；
改变磁铁的磁极对磁场强度的大小没有影响，故A符合题意。
故选A。
11．【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】对各个选项中的电路进行分析，推测可能出现的现象，哪个符合题目要求，哪个就是正确选项。
【解答】A.闭合开关后，电磁铁吸合衔铁，电路为灯泡与定值电阻的并联电路，并联电路电阻小于任一支路电阻，因此电路总电阻减小，电路电流增大，电磁铁对弹性衔铁的吸引力增大，灯泡会一直发光，故A不合题意；
B.闭合开关后，电磁铁吸合衔铁，灯泡被短路，不发光，故B不合题意；
C.闭合开关后，电磁铁吸合衔铁，灯泡所在支路断路，灯泡不发光，故C不合题意；
D.闭合开关后，电磁铁吸合衔铁，电路变为断路，灯泡不发光；电磁铁吸合衔铁瞬间，电磁铁所在电路断开，电磁铁失去磁性，则弹性衔铁恢复原状与静触点相连，电路又变为灯泡与定值电阻的并联电路，灯泡发光；弹性衔铁恢复原状与静触点相连后，电磁铁又被接入电路，电磁铁有电流通过，又会吸合衔铁，使灯泡被断路，不发光。即灯泡会持续交替闪烁，故D符合题意。
故选D。
12．【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用规律和安培定则，对条形磁铁和电磁铁之间的作用力进行判断，结合图片显示的装置，对“血泵”的工作过程进行分析即可。
【解答】电流从a端流进，b端流出，根据右手螺旋定则，电磁铁左端为N极，则电磁铁受到左侧永磁体向右的作用力，故A错误；
当电磁铁受到向右的作用力时，活塞向右运动，S1打开，S2闭合，此时血液流出装置；而当电流从b端流进，a端流出，电磁铁受到向左的作用力，活塞向左运动，S1闭合，S2打开，血液进入装置。因此要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为交流电源，故B、C错误，D正确。
故选D。
13．【答案】解：如图所示：
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电流方向，进而确定电源的正负极；
（2）开关闭合，电磁铁有磁性，衔铁被吸下来，接通工作的电路，断开不工作的电路，据此进行电路的连接即可。
【解答】（1）电磁铁上端为N极，下端为S极，.用右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时弯曲的四指指尖向左，那么线圈上电流方向向左，即电流从下端流入，上端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极；
（2）开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机所在的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡所在的电路接通，如下图所示：
1 / 1华师大版初中科学八年级下学期5.2电流的磁效应（第2课时）电磁铁
一、夯实基础
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
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据对电磁铁和磁感线的认识分析判断。
【解答】A.电磁铁的磁性有无可以通过通断电来实现，磁性强弱可以改变线圈匝数或电流大小来实现，故A正确；
B.电磁铁通电有磁性，断电没磁性，故B错误；
C.磁感线是为了形象的描述磁场的分别而人为引入的，本身并不存在，故C错误；
D.磁体外部的磁感线总是从N极出发，回到S极，故D错误。
故选A。
2．如图是一种磁悬浮地球仪的示意图，底座里面有一个电磁铁，可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪说法正确的是（ ）
A．如果想取下地球仪，应先切断电源
B．这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的
C．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，地球仪受到的磁力大小不变
D．换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中，且距离不变，改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）分析地球仪受到电磁力的来源和消失后的后果即可；
（2）根据二力平衡的知识分析地球仪和底座之间力的方向，再根据磁极之间的相互作用原理判断；
（3）根据二力平衡的条件分析；
（4）根据影响电磁铁磁场强弱的因素的知识分析。
【解答】A.如果想取下地球仪，应先“拿开球体”再“切断电源”，防止地球仪在重力作用下落下而摔坏，故A错误；
B.因为球体与底座是相互分离的，所以球体与底座之间是相互排斥的，即该磁悬浮地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理制成的，故B正确；
C.因为球体在空中静止，处于平衡状态，即重力和磁力大小相等。故换用一个质量较大的地球仪时，重力增大，磁力也增大，故C错误；
D.磁悬浮地球仪中的电磁铁是利用电流的磁效应工作的，要使质量较大的地球仪仍悬浮在空中且距离不变，就要改变磁场的强弱，应改变电磁铁中的电流大小，故D错误。
故选B。
3．（2017·金华）在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路。下列相关说法不正确的是（ ）
A．电磁铁A，B上方都是S极
B．通过电磁铁A和B的电流相等
C．电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性
D．向右移动滑片P，电磁铁A，B磁性都减弱
【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】掌握电磁铁磁性强弱的影响因素，利用控制变量和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。可以总结一下初中物理所有利用控制变量法探究的知识点，真正理解控制变量法。串联电路中电流处处相等。电磁铁磁性强弱不能直接看出，而是通过吸引大头针的多少来反映。电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关。在电流大小和铁芯一定时，匝数越多，磁性越强；在电流大小和匝数一定时，有铁芯，磁性强；在匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越强。
【解答】A、根据安培定则判断电磁铁AB上极为N极，故A错误；
B、串联电路中电流处处相等，AB串联，因此电流相等，故B正确；
C、在电流大小和铁芯一定时，匝数越多，磁性越强，因此A的磁性较强，故C正确；
D、向右移动滑片P，接入电路电阻增大，电路电流减小，电磁铁A，B磁性都减弱，故D正确。
故选A
4．在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路。通电螺线管M端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．通电螺线管M端为S极
B．小磁针N极指向水平向右
C．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
D．若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断；
（2）根据磁极之间的相互作用规律判断；
（3）（4）根据滑片移动方向判断阻值变大，进而分析电流变化，最后根据电流变化确定磁性强弱的变化。
【解答】A.电流从螺线管左端流入，右端流出，据右手螺旋定则可知，此时电磁铁的M端是N极，N端是S极，故A错误；
B.小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，根据“异名磁极相互吸引”可知，即小磁针N极指向水平向左，故B错误；
CD.滑动变阻器的滑动片P向b端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱，故C错误，D正确。
故选D。
5．如图甲所示，水平桌面上，两块相同的条形磁铁在水平推力F1的作用下做匀速直线运动。
（1）取走其中一块后，磁铁在水平推力F2的作用下仍做匀速直线运动。如图乙所示，则F2 F1(选填“>”“＝”或“<”)。
（2）如图丙所示，磁铁在F2的作用下，匀速直线运动过程中，若闭合开关S，则磁铁运动速度将 (选填“变大”或“变小”)。当推力F2变为F3时，磁体又开始做匀速直线运动。此时，将滑动变阻器的滑片向左移动，欲保持磁铁匀速直线运动，F3应 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】（1）<
（2）变小；变大
【知识点】二力平衡的条件及其应用；力与运动的关系；影响摩擦力大小的因素；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）首先根据影响滑动摩擦力的因素的知识判断磁体受到摩擦力的大小变化，然后根据二力平衡的知识确定推力的大小关系；
（2）首先根据安培定则判断电磁铁的N极方向，然后根据磁极之间的相互作用判断条形磁铁受到的磁力的方向，最后根据“力与运动的关系”判断磁铁运动速度的变化。
首先根据滑片的移动方向确定电流的变化，然后确定条形磁铁受到磁力的大小变化，最后根据二力平衡的条件判断F3的大小变化。
【解答】（1）甲图和乙图中，条形磁铁都做匀速直线运动，根据二力平衡的条件可知，它们受到的推力都等于受到的摩擦力。取走其中一块磁铁后，磁铁对水平桌面的压力减小，因此磁铁受到的滑动摩擦力减小，那么磁铁受到的推力减小，即F2（2）根据丙图可知，螺线管上电流从上倒下；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖朝下，此时大拇指指向右端，那么右端为N极，左端为S极。根据“同名磁极相互排斥”可知，条形磁铁受到排斥力。由于排斥力的方向向左，与运动方向相反，所以磁铁做减速运动 ，即运动速度将变小。
当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，那么条形磁铁受到的排斥力增大。根据二力平衡的知识可知，只有F3变大，才能保持磁铁匀速直线运动。
二、能力提升
6．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P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）根据磁极之间的相互作用规律判断；
（3）（4）根据变阻器的滑片移动方向判断电流的变化，从而确定电磁铁的磁场强度的变化，进而判断巨磁电阻的阻值变化，然后根据“电流与电阻的反比关系”判断通过指示灯的电流大小变化，最后根据U=IR判断电压表的示数变化。
【解答】A.线圈上电流从下到上；用右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上下，此时大拇指指向左端，那么左端为N极，故A错误；
B.电磁铁左端为N极，右端为S极，根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”可知，小磁针S极向左转，N极向右转，也就是小磁针逆时针方向旋转，故B错误；
C.当P向左滑动时，变阻器阻值变小，通过电磁铁的电流增大，那么电磁铁的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，所以指示灯的亮度变大，故C错误；
D.当滑片P向右滑动时，变阻器的阻值变大，通过电磁铁的电流变小，那么电磁铁的磁性变弱，电阻变大，通过指示灯的电流变小，根据U=IR可知，电压表的示数减小，故D正确。
故选D。
7．作图题。
如图所示，请用笔画线代替导线将实物图补充完整。要求：
①小磁针的指向满足如图所示方向；
②滑动变阻器的滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱；
③原有导线不得更改。
【答案】解：如图所示：
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据磁极之间的相互作用规律判断螺线管的磁极方向，然后根据安培定则判断线圈上的电流方向，最后确定电流从哪端流入，哪端流出；
（2）根据电磁铁磁性强弱的变化判断电流变化，进而确定滑动变阻器的接线情况；
（3）最后将所有的元件依次连接即可。
【解答】（1）小磁针的左端为N极，根据“异名磁极相互吸引”可知，电磁铁的右端为S极，左端为N极。用右手握住螺线管，大拇指指向左端，此时弯曲的四指指尖向上，即线圈上电流方向向上，那么电流从右端流入，左端流出，即右端接正极，左端接负极；
（2）通电螺线管磁场减弱，那么通过电路的电流变小，变阻器的阻值增大。因为滑动变阻器的滑片向右滑动，所以它使用的是滑片左边的部分，因此变阻器上面的接线柱任选一个，下面的必须接左下角的接线柱；
（3）从电源正极出发，依次连接螺线管、变阻器、开关，最后回到负极即可，如下图所示：
8．如图所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时，灯 亮；水位达到金属块A时，由于一般的水是 ，灯 亮。
【答案】L1；导体；L2
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成；工作电路由机器（电动机等）、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】当水位下降没有达到金属块A时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，灯L1亮。当水位上涨时，水与金属A接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，灯L2亮；
故答案为：L1；导体；L2。
9．（2019八下·衢州期中）如图所示，是一种安全门锁的工作原理示意图。保安室里的工作人员通过开关即可控制安全门锁的开、闭。请你根据示意图，分析安全门锁的工作原理。
【答案】闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，能吸引铁质插销使门锁打开，并且弹簧被拉长；断开开关后，电磁铁中无电流通过，电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭．
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】这个安全门锁靠弹簧和电磁铁协调控制铁质插销，从而实现门的打开和关闭，分析电磁铁磁性的有无对插销位置的影响即可。
【解答】闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁具有磁性，能吸引铁质插销使门锁打开，并且弹簧被拉长；断开开关后，电磁铁中无电流通过，电磁铁会失去磁性，铁质插销会在弹簧弹力的作用下插入插槽，门锁关闭．
三、拓展创新
10．（2019·嘉兴）小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度下列方法不可行的是（ ）
A．改变磁铁的磁极 B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱 D．改变线圈的匝数
【答案】A
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】线圈和条形磁铁之间的磁力越大，纸盆的振动幅度越大，喇叭的响度越大。既可以改变条形磁铁的磁场强度，也可以改变线圈的磁场强度，据此选择。
【解答】要改变喇叭的响度，就必须改变线圈的磁场强度或磁铁的磁场强度；因为电磁铁的磁性大小受到电流大小和线圈匝数的影响，因此B、C、D都不合题意；
改变磁铁的磁极对磁场强度的大小没有影响，故A符合题意。
故选A。
11．雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆，要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】对各个选项中的电路进行分析，推测可能出现的现象，哪个符合题目要求，哪个就是正确选项。
【解答】A.闭合开关后，电磁铁吸合衔铁，电路为灯泡与定值电阻的并联电路，并联电路电阻小于任一支路电阻，因此电路总电阻减小，电路电流增大，电磁铁对弹性衔铁的吸引力增大，灯泡会一直发光，故A不合题意；
B.闭合开关后，电磁铁吸合衔铁，灯泡被短路，不发光，故B不合题意；
C.闭合开关后，电磁铁吸合衔铁，灯泡所在支路断路，灯泡不发光，故C不合题意；
D.闭合开关后，电磁铁吸合衔铁，电路变为断路，灯泡不发光；电磁铁吸合衔铁瞬间，电磁铁所在电路断开，电磁铁失去磁性，则弹性衔铁恢复原状与静触点相连，电路又变为灯泡与定值电阻的并联电路，灯泡发光；弹性衔铁恢复原状与静触点相连后，电磁铁又被接入电路，电磁铁有电流通过，又会吸合衔铁，使灯泡被断路，不发光。即灯泡会持续交替闪烁，故D符合题意。
故选D。
12．在治疗心脏疾病患者时，通常用一种被称为“血泵”的体外装置来代替心脏，以维持血液循环，其简化示意图如图所示。线圈固定在软铁杆上，两者组成一个电磁铁，活塞筒在阀门S1、S2处与血管相连，则下列说法正确的是（ ）
A．在该装置工作中的某时刻，若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁受到左侧永磁体向左的作用力
B．要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为直流电源
C．要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为交流、直流电源均可
D．要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为交流电源
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】根据磁极之间的相互作用规律和安培定则，对条形磁铁和电磁铁之间的作用力进行判断，结合图片显示的装置，对“血泵”的工作过程进行分析即可。
【解答】电流从a端流进，b端流出，根据右手螺旋定则，电磁铁左端为N极，则电磁铁受到左侧永磁体向右的作用力，故A错误；
当电磁铁受到向右的作用力时，活塞向右运动，S1打开，S2闭合，此时血液流出装置；而当电流从b端流进，a端流出，电磁铁受到向左的作用力，活塞向左运动，S1闭合，S2打开，血液进入装置。因此要使该装置能维持人体血液循环，线圈a、b间所接电源应为交流电源，故B、C错误，D正确。
故选D。
13．如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
【答案】解：如图所示：
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电流方向，进而确定电源的正负极；
（2）开关闭合，电磁铁有磁性，衔铁被吸下来，接通工作的电路，断开不工作的电路，据此进行电路的连接即可。
【解答】（1）电磁铁上端为N极，下端为S极，.用右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时弯曲的四指指尖向左，那么线圈上电流方向向左，即电流从下端流入，上端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极；
（2）开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机所在的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡所在的电路接通，如下图所示：
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