实验 12 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
1．【实验目的】
通过实验，掌握影响电磁铁磁性强弱的因素。
2．【实验器材】
一根硬纸管、两根较大的铁钉，一些大头针，铜漆包线、细砂纸、电源、开关、滑动变
阻器和导线等。
3. 【实验原理】
电流的磁效应
4. 【实验步骤】
（1）探究实验一：电磁铁磁性强弱和线圈的匝数有什么关系。
A.方法：把自制的外形相同的两个电磁铁上的漆包线分别绕 40 匝和 80 匝的单层线
圈，串联接入如图所示的电路中。
B.实验表格：
线圈 乙 甲
线圈匝数 40 80
吸引大头针个数
磁性强弱
C.实验结论：
当电磁铁的电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（2）探究实验二：电磁铁磁性强弱和电流大小有什么关系。
A.方法：把自制的一个接入如图所示的电路中，闭合开关，通过一端滑动变阻器的
滑片来改变电流大小，观察比较电磁铁吸引大头针个数的多少。
B.实验表格：
线圈 A
电流大小 1A 2A
吸引大头针个数
磁性强弱
C.实验结论：
当电磁铁的铁芯和线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3）探究实验三：电磁铁磁性强弱和有无铁芯有什么关系。
A.方法：把自制的一个接入如图所示的电路中，控制电流大小不变，分别插入和拔
出铁芯，观察比较电磁铁吸引大头针个数的多少。。
B.实验表格：
有无铁芯 无 有
电流大小 1A 1A
吸引大头针个数
磁性强弱
C.实验结论：
当电磁铁的线圈匝数和电流大小一定时，有铁芯时磁性更强。
5. 【实验结论】
（1）当电磁铁的电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（2）当电磁铁的铁芯和线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3）当电磁铁的线圈匝数和电流大小一定时，有铁芯时磁性更强。
6. 【实验注意事项】
（1）连接电路时开关应该处于断开状态。
（2）实验不能长时间进行，以免损害电源。
（3）电路中的电流不易过大，以免放出热量太多，烧坏电路。
（4）实验时要竖立放置电磁铁，磁性强弱用吸引大头针的数量来判定。
1.电磁铁相关知识：
（1）定义：内部插入铁芯的通电螺线管。
（2）工作原理：电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。
（3）磁性强弱的影响因素：
A.通电有磁性，断电无磁性。
B.与电流大小有关：在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。
C.与线圈匝数有关：在电流大小一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
D.插入铁芯，磁性增强。
（4）优点：
A.磁性有无由通断电路来控制。
B.磁极由电流方向来控制。
C.磁性强弱由电流大小、线圈匝数来控制。
2.电磁继电器：
（1）定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接控制高电压、强电流电
路通断的元件。
（2）工作原理：电流磁效应。
（3）结构：如下图。
（4）实质:是一个由电磁铁控制的开关。
（5）工作过程：
如图为一种自动报警装置，当开关断开时，控制电路无电流，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉
起，使动触点与上面静触点接触，电灯所在电路闭合，电灯发光；
反之，当开关闭合，控制电路中有电流，电磁铁有磁性，衔铁被吸下来，使动触点与下面静
触点接触，电铃所在电路闭合，电铃发声。
【典例 1】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。
（1）实验中通过观察吸引大头针数目来判定电磁铁磁性的_______；
（2）图中甲、乙串联的目的是控制_______相等；
（3）根据图示的情境可知，_______（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，线
圈匝数越_______，电磁铁磁性越强；
（4）若让乙电磁铁再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向_______端移动。
【典例 2】如图所示，是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图．它是由电源、滑
动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组成．通过观察指针 B 偏转角度的大小
来判断电磁铁磁性的强弱．在指针下方固定一物体 A ，当用导线 a与接线柱 2相连，闭合
开关后，指针 B 发生偏转．
(1)指针下方的物体 A 应由________材料制成．
A．铜 B．铝 C．塑料 D．铁
( 2)当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的________极．
(3)实验发现：
① 将滑动变阻器的滑片 P 向左移动过程中，指针 B 偏转的角度将会________(填“增大”、
“减小”或“不变”)．
② 将导线 a由与接线柱 2相连改为与接线柱 1相连，闭合开关后，调整滑动变阻器的滑片
P 的位置，使电路中的________保持不变，可发现指针 B 偏转的角度将会________(填“增
大”、“减小”或“不变”)．
(4)经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电
磁铁的磁性越________；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越
________．
【对点 1】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。
（1）实验中，根据吸引大头针数目反应电磁铁的磁性的强弱，这种方法叫_____法；
（2）根据图示的情境可知：电磁铁磁性强弱与_____有关；
（3）该装置还可以探究电磁铁的磁性强弱与_____的关系。
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_____。
【对点 2】为了“探究通电螺线管的磁性强弱与哪些因素有关”，做了以下几次实验，实验
现象如图所示。根据图示现象回答下列问题：
(1)通过观察图甲中 A 与 B 两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时，通
电螺线管线圈的匝数________，它的磁性就越强。
(2)通过观察图甲中 B 与 C 两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，
________(填“有”或“无”)铁芯的通电螺线管，它的磁性强。
(3)通过观察图乙与图丙，当线圈的匝数相同、有无铁芯相同时，通电螺线管的电流
________，它的磁性就越强。
(4)结论：影响通电螺线管磁性强弱的因素有__________________。
1.（2023 湖南改编）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁
铁 A、B ， 并设计了如题图所示的电路。
（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁 A、B 吸引大头针的个数________（选填“增
加”或“减少”），说明电流越________（选填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。
（2）根据 1 图的情境可知，________（选填“A”或“B”）的磁性强，说明电流一定时，
________，电磁铁磁性越强。
（3）电磁知识在生产与生活实践中被广泛应用，例如在医学中，医生对病人进行脑部手术
时，需 要用到心肺机，心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环。
如 2 图所示，将线圈 ab 缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动
电 动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2 都只能单向开启，反向则封闭管路。当
线圈 中的电流从 a 流向 b 时，活塞将向________（选填“左”或“右”）运动，“动力
泵”处于________（选填“抽血”或“送血”）状态。
2.（2023 黑龙江改编）如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电
源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针 B 偏转
角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体 A ，当用导线 a 接线柱 2 相
连，闭合开关后，指针 B 发生偏转。
（1）用笔画线代替导线将实物图连接完整；
（2）指针下方的物体 A 应由 材料制成；
A.铜 B.铁 C.铝 D.塑料
（3）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极；
（4）实验发现：①当滑动变阻器的滑片 P向 滑动时（填“左” 或“右”），指
针 B 偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）；②保持滑片 P 位置不变，当
导线 a 由接线柱 2 改为与接线柱 1 相连，闭合开关后，可发现指针 B 转的角度将会
___________（填“变大”或“变小”）；
（5）经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，
电磁铁磁性 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越 ，
磁性越 。实验 12 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
1．【实验目的】
通过实验，掌握影响电磁铁磁性强弱的因素。
2．【实验器材】
一根硬纸管、两根较大的铁钉，一些大头针，铜漆包线、细砂纸、电源、开关、滑动变
阻器和导线等。
3. 【实验原理】
电流的磁效应
4. 【实验步骤】
（1）探究实验一：电磁铁磁性强弱和线圈的匝数有什么关系。
A.方法：把自制的外形相同的两个电磁铁上的漆包线分别绕 40 匝和 80 匝的单层线
圈，串联接入如图所示的电路中。
B.实验表格：
线圈 乙 甲
线圈匝数 40 80
吸引大头针个数
磁性强弱
C.实验结论：
当电磁铁的电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（2）探究实验二：电磁铁磁性强弱和电流大小有什么关系。
A.方法：把自制的一个接入如图所示的电路中，闭合开关，通过一端滑动变阻器的
滑片来改变电流大小，观察比较电磁铁吸引大头针个数的多少。
B.实验表格：
线圈 A
电流大小 1A 2A
吸引大头针个数
磁性强弱
C.实验结论：
当电磁铁的铁芯和线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3）探究实验三：电磁铁磁性强弱和有无铁芯有什么关系。
A.方法：把自制的一个接入如图所示的电路中，控制电流大小不变，分别插入和拔
出铁芯，观察比较电磁铁吸引大头针个数的多少。。
B.实验表格：
有无铁芯 无 有
电流大小 1A 1A
吸引大头针个数
磁性强弱
C.实验结论：
当电磁铁的线圈匝数和电流大小一定时，有铁芯时磁性更强。
5. 【实验结论】
（1）当电磁铁的电流和铁芯一定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（2）当电磁铁的铁芯和线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（3）当电磁铁的线圈匝数和电流大小一定时，有铁芯时磁性更强。
6. 【实验注意事项】
（1）连接电路时开关应该处于断开状态。
（2）实验不能长时间进行，以免损害电源。
（3）电路中的电流不易过大，以免放出热量太多，烧坏电路。
（4）实验时要竖立放置电磁铁，磁性强弱用吸引大头针的数量来判定。
1.电磁铁相关知识：
（1）定义：内部插入铁芯的通电螺线管。
（2）工作原理：电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。
（3）磁性强弱的影响因素：
A.通电有磁性，断电无磁性。
B.与电流大小有关：在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。
C.与线圈匝数有关：在电流大小一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
D.插入铁芯，磁性增强。
（4）优点：
A.磁性有无由通断电路来控制。
B.磁极由电流方向来控制。
C.磁性强弱由电流大小、线圈匝数来控制。
2.电磁继电器：
（1）定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接控制高电压、强电流电
路通断的元件。
（2）工作原理：电流磁效应。
（3）结构：如下图。
（4）实质:是一个由电磁铁控制的开关。
（5）工作过程：
如图为一种自动报警装置，当开关断开时，控制电路无电流，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉
起，使动触点与上面静触点接触，电灯所在电路闭合，电灯发光；
反之，当开关闭合，控制电路中有电流，电磁铁有磁性，衔铁被吸下来，使动触点与下面静
触点接触，电铃所在电路闭合，电铃发声。
【典例 1】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。
（1）实验中通过观察吸引大头针数目来判定电磁铁磁性的_______；
（2）图中甲、乙串联的目的是控制_______相等；
（3）根据图示的情境可知，_______（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，线
圈匝数越_______，电磁铁磁性越强；
（4）若让乙电磁铁再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向_______端移动。
答案：（1）强弱（2）电流（3）甲；多（4）左
解析：（1）电磁铁磁性的强弱无法用眼睛直接观察，实验中通过电磁铁吸引大头针的多少
来反映电磁铁磁性的强弱，这是转换法的应用；
（2）把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流相等；由图可知，甲、乙电磁铁
的线圈匝数不同，所以是探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系；
（3）由图可知，电流相同时，线圈匝数多的甲电磁铁吸引大头针的个数多，说明甲的磁性
强可得出结论：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（4）电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈的匝数有关，要使电磁铁甲、乙吸引大头针数目
变多（即磁性变强），可以增大电流，故应将变阻器滑片 P 向左移动，使滑动变阻器接入电
路的电阻减小，从而增大电路中的电流。
【典例 2】如图所示，是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图．它是由电源、滑
动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组成．通过观察指针 B偏转角度的大小
来判断电磁铁磁性的强弱．在指针下方固定一物体 A ，当用导线 a 与接线柱 2相连，闭合
开关后，指针 B 发生偏转．
(1)指针下方的物体 A应由________材料制成．
A．铜 B．铝 C．塑料 D．铁
( 2)当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的________极．
(3)实验发现：
① 将滑动变阻器的滑片 P 向左移动过程中，指针 B 偏转的角度将会________(填“增大”、
“减小”或“不变”)．
② 将导线 a 由与接线柱 2相连改为与接线柱 1相连，闭合开关后，调整滑动变阻器的滑片
P 的位置，使电路中的________保持不变，可发现指针 B 偏转的角度将会________(填“增
大”、“减小”或“不变”)．
(4)经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电
磁铁的磁性越________；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越
________．
答案：(1)D；(2)S；(3)①增大 ②电流 增大；(4)强 强
【对点 1】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。
（1）实验中，根据吸引大头针数目反应电磁铁的磁性的强弱，这种方法叫_____法；
（2）根据图示的情境可知：电磁铁磁性强弱与_____有关；
（3）该装置还可以探究电磁铁的磁性强弱与_____的关系。
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是_____。
答案：（1）转换（2）线圈匝数（3）电流大小（4）大头针被磁化，同名磁极相互排斥
解析：（1）电磁铁的磁性强弱是无法直接观察的，此题中利用电磁铁吸引大头针数目的不
同来反映磁性强弱的不同的，采用了转换法；
（2）图中两电磁铁的线圈串联，是为了使通过两线圈的电流相等，两电磁铁的线圈匝数不
同，吸引大头针的数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关；
（3）当滑动变阻器滑片移动时，滑动变阻器连入电路的电阻改变，通过的电流改变，所以
该装置还可以探究电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系；
（4）由于大头针被磁化，同一端的磁极相同，同名磁极相互排斥，所以下端分散。
【对点 2】为了“探究通电螺线管的磁性强弱与哪些因素有关”，做了以下几次实验，实验
现象如图所示。根据图示现象回答下列问题：
(1)通过观察图甲中 A 与 B 两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、有无铁芯相同时，通
电螺线管线圈的匝数________，它的磁性就越强。
(2)通过观察图甲中 B 与 C 两个通电螺线管，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，
________(填“有”或“无”)铁芯的通电螺线管，它的磁性强。
(3)通过观察图乙与图丙，当线圈的匝数相同、有无铁芯相同时，通电螺线管的电流
________，它的磁性就越强。
(4)结论：影响通电螺线管磁性强弱的因素有__________________。
答案：(1)越多(2)有(3)越大(4)通过的电流大小、线圈的匝数、有无铁芯
1.（2023 湖南改编）在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁
铁 A、B ， 并设计了如题图所示的电路。
（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁 A、B吸引大头针的个数________（选填“增
加”或“减少”），说明电流越________（选填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。
（2）根据 1 图的情境可知，________（选填“A”或“B”）的磁性强，说明电流一定时，
________，电磁铁磁性越强。
（3）电磁知识在生产与生活实践中被广泛应用，例如在医学中，医生对病人进行脑部手术
时，需 要用到心肺机，心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏博动，推动血液循环。
如 2 图所示，将线圈 ab 缠绕并固定在活塞一端，利用其与固定磁铁之间的相对运动，带动
电 动泵中的活塞，使血液定向流动；阀门K1、K2 都只能单向开启，反向则封闭管路。当
线圈 中的电流从 a 流向 b 时，活塞将向________（选填“左”或“右”）运动，“动力
泵”处于________（选填“抽血”或“送血”）状态。
答案：（1）增加；大;（2）B；线圈匝数越多;（3）右；送血
2.（2023 黑龙江改编）如图是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电
源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针 B 偏转
角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体 A ，当用导线 a 接线柱 2 相
连，闭合开关后，指针 B 发生偏转。
（1）用笔画线代替导线将实物图连接完整；
（2）指针下方的物体 A 应由 材料制成；
A.铜 B.铁 C.铝 D.塑料
（3）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极；
（4）实验发现：①当滑动变阻器的滑片 P向 滑动时（填“左” 或“右”），指
针 B 偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）；②保持滑片 P 位置不变，当
导线 a 由接线柱 2 改为与接线柱 1 相连，闭合开关后，可发现指针 B 转的角度将会
___________（填“变大”或“变小”）；
（5）经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，
电磁铁磁性 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越 ，
磁性越 。
答案：（1） （2）D（3） N （4）①左;②变大;③无（5）越强;
越 多 ; 越 强 。
