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粤沪版物理九年级下册第16章第3节探究电磁铁的磁性同步检测
1.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁.关于电磁铁,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替
B.电磁继电器中的磁体,可以使用永磁铁
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
答案:D.
知识点:电磁铁的构造和原理.
解析:解答:A.电磁铁的铁芯是用软磁性材料制成,因为铜不是磁性材料,故A错误;
B.电磁铁的优点一方面是磁性的有无可以控制,不是永磁铁,故B错误;
C.电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,故C错误;
D.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故D正确.
所以选D.
分析:电磁铁的铁芯是用软磁性材料制成;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.
2.张扬同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中,使用两个相同的A.B大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示,下列说法错误的是( )
A. 滑片P向右滑动,电磁铁的磁性减弱
B. 电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
C. 电磁铁A.B的上端均为S极
D. 该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
答案:C
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的磁场.
解析:解答:从图中可以看出两线圈是串联的,通过的电流是相同的,线圈匝数越多,磁性越强,吸引铁钉越多;滑片P向右滑动,电阻增大,电流变小,电磁铁的磁性减弱;从电路中可以看出通过AB的电流都向右,利用安培定则可以判断 电磁铁A.B的上端均为N极
所以选C.
分析:
(1)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.
(2)电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的.
(3)电磁铁磁极的判断方法:安培定则.
(4)两只电磁铁是串联的,所以电流相同,只有线圈的匝数是不同的.
3.如图所示,在探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关实验中,下列说法中正确的是( )
A. 把滑动片向左滑动时,磁性减弱
B. 把滑动片向左滑动时,磁性增强
C. 若增加线圈匝数,磁性将减弱
D. 若改变电流的方向,磁性将增强
答案:B.
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素
解析:解答:电磁铁的磁性与电流的大小有关,电流越大;磁性越强,匝数越多,磁性越强;改变电流的方向,只能改变磁场方向;把滑动片向左滑动时,电阻减小,电流增大,磁性增强,
所以选B.
分析:电磁铁磁性的强弱受电流的大小.线圈的匝数.以及铁芯的有无等因素的影响.
4.在通电螺线管中插入下列物体后使其磁性一定增强的是( )
A. 铜棒
B. 铅棒
C. 铝棒
D. 铁棒
答案:D.
知识点:电磁铁的构造和原理
解析:解答:铜.铅和铝都不是磁化材料,不能被磁化.铁.钴.镍等软磁体可以被磁化.所以铁棒插入通电的螺线管后被磁化与螺线管共同作用,才能使通电螺线管磁性增强.所以ABC错误,D正确.
所以选D.
分析:能够被磁化的物质只有铁.钴.镍等软磁体.
5.某同学连接如图所示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,以下措施中可行的是( )
A. 对调电源的正负极
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
答案:B.
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素
解析:解答:电磁铁的磁性与电流的大小,线圈的匝数多少有关,电流越大,磁性越强,匝数越多,磁性越强,滑片向右端滑动,接入电路的电阻越小,磁性越强,所以选B.
分析:①影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小和线圈匝数的多少.
②使电磁铁吸引大头针的数目增多,也就是使其磁性增强.
6.电磁继电器在电路中主要起( )
A. 电源作用
B. 开关作用
C. 电阻作用
D. 传输电作用
答案:B.
知识点:电磁铁的构造和原理
解析:解答:电磁继电器的实质是一个间接开关,它可以用低电压.弱电流的控制电路来控制高电压.强电流的工作电路.它还可以实现自动控制.
所以选B
分析:电磁继电器的主要部件就是一个电磁铁.它是利用电磁铁磁性的有无从而控制工作电路的.
7.关于电磁铁,下面说法中正确的是( )
A.电磁铁是根据电磁感应原理制作的
B.电磁继电器中的磁体,必须用电磁铁
C.电磁继电器中的磁体,可以用永磁体,也可以用电磁铁
D.电磁铁中的铁芯,可以用钢棒代替
答案:B.
知识点:电磁铁的构造和原理
解析:解答:A.电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故选项A错误;
B.电磁继电器中的磁体,必须用电磁铁,通过电流的通断控制磁性的有无,不能用永磁体,故选项B正确;选项C错误;
D.钢棒是永磁体,磁化后不容易退磁,故不能用钢棒代替铁芯,故选项D错误;
所以选B.
分析: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.电磁铁是利用电流的磁效应制成的.
8.如图是探究影响电磁铁磁性强弱因素的实验,下列说法正确的是( )
A. 闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数相同,发现电磁铁乙吸引大头针的数目比甲多
B. 电磁铁中铁芯的作用是改变磁场的方向
C. 如图甲,滑片向右移动,发现电磁铁吸引大头针的数目增大
D. 保持电流表示数不变,这是为了研究电磁铁的磁性强弱与匝数的关系
答案:AD.
知识点:探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验
解析:解答:电磁铁的磁性强弱与电流的大小,线圈的匝数有关,电流越大,匝数越多,磁性越强,
所以选AD.
分析:电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关.
9.小文用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示,在“研究电磁铁”的实验过程中,当S闭合后,下列说法错误的是( )
A. 要使电磁铁磁性增强,应将滑动变阻器的滑片P向左移动
B. 电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
C. B线圈的匝数多,说明通过B线圈的电流大
D. 图中B的磁性更强
答案:C.
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素
解析:解答:电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关;滑动变阻器的滑片P向左移动,电阻减小,电流增大,磁性增强;磁性的强弱是通过吸引大大头针多少来体现出来.AB线圈是串联的,电流是相等的,所以选C.
分析:①影响电磁铁磁性大小的因素是:电流的大小.线圈的匝数.有无铁芯.
②怎样用吸引大头针数目的多少体现电磁铁磁性的大小.
③根据欧姆定律判断电路中电流的变化;串联电路电流处处相等.
④该实验应用了转换法,通过电磁铁吸引大头针的数量来说明磁性的强弱.
10.关于电磁铁,几位同学有下面的一些说法,你认为其中不正确的是( )
A.电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
B.电磁铁中通过的电流越大,它的磁性就越强
C.在电流一定的情况下,外形相同的螺线管线圈匝数越多,它的磁性越强
D.往通电螺线管中插入金属棒就会使通电螺线管的磁性增强
答案:D.
知识点:电磁铁的构造和原理.
解析:解答:电磁铁的磁性的强弱与电流大小和匝数多少有关,电流越大,匝数越多,磁性越强;只有加能磁化的软金属棒通电螺线管的磁性才增强,所以选D.
分析:电磁铁的磁性强弱的影响因素:电流的大小,匝数的多少,有无铁芯.电流越小,匝数越少,没有铁芯磁性越弱.
11.使用电磁铁的优点是( )
A.它可永保磁性
B.它不需消耗电能
C.它的磁极磁性可确定
D.它磁性有无.强弱.磁极可以控制
答案:D.
知识点:电磁铁的构造和原理.
解析:解答:电磁铁的优点是:磁性有无可以通过通断电来控制;磁性强弱可以通过改变电流大小.线圈匝数来控制;磁极方向可以通过改变电流方向来控制,所以电磁铁是短暂磁体,只有通电后才有磁性,所以选D.
分析:电磁铁的优点是:磁性有无可以通过通断电来控制;磁性强弱可以通过改变电流大小.线圈匝数来控制;磁极方向可以通过改变电流方向来控制.
12.如图所示,闭合开关S后,只进行下列一项操作,一定能使电磁铁磁性增强的是( )
A. 变阻器的滑片向右移动
B. 变阻器的滑片向左移动
C. 开关由1拨到2
D. 把电源的正负极对调
答案:B.
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素.
解析:解答:A.滑片P向右移动,连入电路的电阻增大,电流减小.电流减小,电磁铁的磁性减弱.不符合题意.
B.滑片P向左移动,连入电路的电阻减小,电流增大.电流增大,电磁铁的磁性增强.符合题意.
C.开关由1拨到2,电磁铁接入电路的线圈匝数在减少,所以电磁铁的磁性减弱.不符合题意.
D.把电源的正负极对调,将电源的正负极对调,可以改变电磁铁的极性,但不能改变磁性强弱.不符合题意.
所以选B.
分析:电磁铁磁性强弱的影响因素:电流大小.线圈匝数多少.有无铁芯.电流越大,匝数越多,有铁芯时电磁铁的磁性越强.
13.如图所示,当闭合开关S,且将滑动变速器的滑片P向左移动时,电磁铁( )
A. a端是N极,磁性增强
B. a端是S极,磁性增强
C. b端是N极,磁性减弱
D. b端是S极,磁性减弱
答案:A.
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素.
解析:解答:从图中可以看出,通电螺线管看到的电流方向是向上的,利用安培定则判断出 b端是S极,a端是N极;将滑动变阻器滑片P向左移动时,连入电路的电阻变小,电流增大,在螺旋管的匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强.
所以选A.
分析:(1)安培定则:伸出右手,用右手握住螺旋管,四指指向电流的方向,大拇指所指的方向是N极.
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小和线圈的匝数.
14.如图所示,电磁铁的左下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动.当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中,同时滑片逐渐向上滑动,下列判断正确的是( )
A.维持铁块作匀速直线运动的拉力逐渐减小
B.电磁铁的磁性逐渐减弱
C.铁块对地面的压强先减小后增大
D.铁块所受摩擦力不变
答案:A.
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素 滑动变阻器的使用 欧姆定律的应用.
解析:解答:从图中可以分析出:当滑动变阻器的滑片向上滑动时,接入电路的阻值会变小,电路中电流变大,电磁铁磁性增强,故选项B是错误的;
电磁铁磁性增强,当铁块运动到其下方时会受到较大的吸引力,使铁块对桌面的压力减小,在接触面积不变的情况下,压强也减小,故选项C也是错误的;
铁块因被电磁铁吸收而压力减小,在接触面粗糙程度不变的情况下,摩擦力也跟着减小,故选项D是错误的;
当铁块做匀速直线运动时,拉力与摩擦力是一对平衡力,摩擦力减小,拉力就是逐渐减小,故选项A是正确的.
所以选A.
分析:一.滑动变阻器的移动对电路中电流大小的影响,决定了电磁铁磁性的强弱;二.电磁铁对铁块的吸引会改变铁块对桌面的压力,进而改变压强和摩擦力的大小.
15.如图所示,弹簧测力计挂着上端为N极的条形磁铁,磁铁下方有一通电螺线管,闭合开关,将滑动变阻器滑片向左移动,在移动过程中,弹簧测力计示数变化情况是( )
A. 不变
B. 变大
C. 变小
D. 无法判断
答案:B.
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素 磁极间的相互作用 安培定则 变阻器
解析:解答:由图可知,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向左移动时,电阻变大,电流变小,电磁铁的磁性变小,由安培定则可判断出电磁铁上端为S极,与条形磁铁同名磁极相对,相互排斥,所以选B.
分析:(1)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小.线圈的匝数.有无铁芯.线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;(2)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.
16.如图所示电路,开关S接到a后,小磁针静止时,A端是 极.将开关S由a换到b,调节变阻器的滑片P,保持电流表的示数不变,电磁铁的磁性 (选填“增强”.“减弱”或“不变”).
答案:N|减弱
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素
解析:解答:(1)根据安培定则可以判断螺线管的左端为N极,由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,小磁针的A端是N极;
(2)在电流不变情况下,将开关S由a换到b,则减少了线圈的匝数,因此通电螺线管的磁性减弱.故答案为:N;减弱.
分析:根据安培定则判断通电螺线管的极性;电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关.
17.如图所示,当开关S闭合后,滑动变阻器滑片向右移动,电磁铁磁性将 (选填“增强”或“减弱”),在图中标出电磁铁的N.S极.
答案:增强|
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素.
解析:解答:(1)滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电流变大,磁性将增强;
(2)根据安培定则可以判断出通电螺线管的上端为N极.如图所示:
分析:(1)影响电磁铁磁性强弱的因素有:匝数的多少,电流大小;在匝数一定时,电流越大,磁性越强;
(2)根据安培定则即可判断出电磁铁的N.S极.
18.电磁铁的磁性有无可以由 控制,磁性强弱可以由 来控制,磁场方向可以由 控制.
答案:电流的通断|电流大小|电流方向
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素.
解析:解答:电磁铁优点是:电磁铁磁性的有无,可以由电路的通断来控制;电磁铁磁性的强弱可以由通过电磁铁的电流大小来控制;它的N.S极可以由电流方向来控制.
故答案为:电流的通断;电流大小;电流方向.
分析: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.
19.如图所示,A为螺线管,B为悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,当开关S断开时,弹簧测力计的示数将 ,电流表的示数将 .
答案:变大|变小
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素;安培定则;通电螺线管的极性和电流方向的判断;并联电路的电流规律.
解析:解答:开关S断开时,电阻中的总电阻变大了,电流变小,电流表示数变小,电磁铁磁性减弱.
根据右手定则判断通电螺线管的上端为N极,同名磁极相互排斥,所以弹簧测力计的示数将变大.
所以答案为:变大;变小
分析:影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小,线圈的匝数.开关的闭合与断开,电流的变化,磁性变化.根据右手定则判断通电螺线管的极性.
20.如图所示的条形磁铁固定于小车上,小车静止在光滑的水平面上.电磁铁与条形磁铁在同一水平面上,电磁铁左端固定并保持水平,闭合电键后,小车将向 运动,当电路中滑动变阻器滑片P逐渐向上移动时,电磁铁的磁性 (选填“变强”.“变弱”或“不变”).
答案:右|变强
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素;力与运动的关系.
解析:解答:由安培定则得,电磁铁左端为N极,右端为S极,则与条形磁铁的同名磁极相互排斥,同名磁极相互排斥,闭合电键后,小车远离电磁铁,向右运动;
当滑片逐渐向上移动时,电阻逐渐减小,由欧姆定律可得线圈中电流逐渐变大,磁场逐渐变强.
所以答案为:右;变强.
分析:根据安培定则可判断电磁铁的极性,由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向;
由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化,则可知磁性强弱的变化.
21.如图将图电磁铁连入你设计的电路中(在虚线方框内完成),要求:A.电路能改变电磁铁磁性的强弱;B.使小磁针静止时如图所示;C.标明通电螺丝管N.S极.
答案:
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素
解析:解答:要改变电磁铁磁性的强弱可以改变线圈中的电流大小,通过串联一个滑动变阻器.根据图中小磁针的N.S极指向,由于同名磁极相互排斥,可知电磁铁的左端为S极,右端为N极,由安培定则可以判定,电流要从电磁铁的左端流入,右端流出.故设计电路如下:
分析:电磁铁磁性的强弱,从决定电磁铁磁性强弱的因素电流大小.线圈匝数.有无铁芯这几方面去考虑.
22.将如图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线方框内完成).要求:电路能改变电磁铁磁性的强弱;使小磁针静止时N.S如图(提示:可用器材有滑动变阻器.干电池).
答案:
知识点: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:解答:电磁铁的磁性强弱与电流的大小.线圈的匝数有关,本题中只要串联一个变阻器,改变电路的电流可改变磁性,再根据安培定则可判断出电源的正负极.
故答案为:如下图.
分析:(1)电磁铁的磁性强弱跟电流大小.匝数多少.是否有铁芯插入有关.
(2)安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向电流的方向,大拇指所指的方向是螺线管的N极.
23.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:
知识点:探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验 通电螺线管的极性和电流方向的判断 实物的电路连接.
解析:解答:①小磁针静止如图所示,由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可得出螺线管的右端是S极,左端是N极;根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入,从左端流出.
②电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数和电流的大小有关,在匝数一定时,电流越小,磁性越弱.滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱,螺线管的电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱.如图.
分析:(1)根据磁极的作用规律判断螺线管的磁极;根据安培定则判断电流方向.
(2)在匝数一定时,电流越小,磁性越弱.在电流一定时,匝数越少,磁性越弱.
24.天花板下利用弹簧挂着一磁体,磁体N极向下,磁体下方有一电磁铁,电路如图所示.请在电路中补画滑动变阻器,使开关闭合后滑片向左滑弹簧长度伸长,若A点有一枚小磁针,请画出通电后小磁针静止时的状况(N极涂黑).
答案:
知识点:影响电磁铁磁性强弱的因素.
解析:解答:(1)根据电流方向可知,螺线管看到的电流方向向左,由右手螺旋定则得出通电螺线管的上端为S极,下端为N极;螺线管与条形磁铁为异名磁极,相互吸引,滑片向左滑弹簧长度伸长,对条形磁体的引力变大,螺线管的磁性变大,电路中电流变大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,连接方法如下图所示;
(2)根据右手螺旋定则判断出螺线管的下端为N极,根据磁极间相互作用的规律,小磁针静止时N极应指向下方,如下图所示.
分析:(1)由右手螺旋定则得出通电螺线管的磁极;根据引力的变化,判断出磁性的变化,得出电路中电流变化情况,再画出滑动变阻器的连接方法;
(2)螺线管的下端为N极,由磁极间的相互作用规律可知,可判断出小磁针静止N极的指向.
25.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B,设计了如图所示的电路.
(1)图中A.B串联的目的是 .
答案:电流相同
(2)闭合开关后,分析图中的现象,得出的结论是 .
答案:电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
知识点:探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验.
解析:解答:(1)根据串联电路的特点:串联电路中电流处处相等,A.B串联控制电流相同.
(2)电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
故答案为:(1)电流相同;(2)电流相同,铁芯相同时,线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强.
分析:串联电路中电流处处相等;电磁铁磁性强弱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.
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