初中科学浙教版八年级下册第一单元第2节电生磁同步练习
一、选择题
1．（2024八下·奉化期末）如图所示，利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前，螺线管周围铁屑分布如图甲所示，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布如图乙所示，在通电螺线管周围放上小磁针，静止后小磁针C的左端为S极，如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙
A．图乙中A处的磁场比B处强
B．图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式
C．图丙中通电螺线管的左端为N极
D．图丙中小磁针D的右端为N极
【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】（1）通电螺线管的两端是磁极。
（2）铜屑不是磁性物质，不能被磁化。
（3）根据异名磁极相互吸引分析。
【解答】A．图乙中B处是磁体的磁极，磁性最强，故A处的磁场比B处弱，故A错误。
B．铜屑不是磁性物质，不能被磁化，无法显示磁场的分布，故B错误。
CD．静止后小磁针C的左端为S极右端为N极，根据异名磁极相互吸引，图丙中通电螺线管的左端为S极，右端为N极，吸引小磁针D的S极，故小磁针D的右端为N极，故C错误，D正确。
故答案为：D。
2．（2024八下·浦江期末）如图所示，小浦同学将一条形磁体放在小车上，并靠近固定好的螺线管．开关闭合，电流表指针偏转，但小车仍保持静止．下列说法正确的是（ ）
A．当把滑动变阻器滑片向右滑动时，小车一定会运动起来
B．条形磁铁左端一定为N极
C．a处的磁场方向是向右，b处的磁场方向是向左
D．若将通电螺线管中铁芯移出，则小车受到的摩擦力一定变小
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据力与运动的关系分析判断；
B.根据安培定则判断；
C.在磁场周围，磁感线从N极出来回到S极；
D.根据磁场的强弱变化，结合平衡力的知识判断小车受到摩擦力的变化。
【解答】A.当把滑动变阻器滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小而电流增大，那么电磁铁的磁场变强，对小车的磁力变大。如果磁力小于小车的最大静摩擦力，那么小车不会运动起来，故A错误；
B.线圈上电流方向向下。根据安培定则可知，螺线管的右端为N极。由于不知道条形磁铁受到磁力的方向，因此部分判断条形磁铁的磁极方向，故B错误；
C.根据上面的分析可知，螺线管的右端为N极，左端为S极，则磁感线从右到左，因此a和b处的磁场方向都是向左的，故C错误；
D.若将通电螺线管中铁芯移出，则电磁铁的磁场变弱，那么对小车的磁力变小。根据平衡力的知识可知，则小车受到的摩擦力一定变小，故D正确。
故选D。
3．（2024八下·临平月考）如图，闭合开关S后，小磁针处于静止状态，通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示，那么（）
A．a端是电源正极，e端是小磁针的N极
B．b端是电源负极，f端是小磁针的S极
C．a端是电源正极，c端是通电螺线管的S极
D．b端是电源负极，d端是通电螺线管的S极
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，据此判断出通电螺线管的磁极；根据磁极间的相互作用规律判断出小磁针的磁极；根据安培定则判断出通电螺线管线圈中的电流方向，进而推断出电源的正、负极。
【解答】 在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此c端是通电螺线管的N极，d端是通电螺线管的S极。同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此e端是小磁针的S极。f端是小磁针的N极。根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此a端是电源正极，b端是电源负极。
故选D。
4．（2024八下·杭州月考）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做匀速直线运动。闭合开关，当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方的过程中，将滑动变阻器的滑片逐渐向上移动，下列判断正确的是 ( )
A．电磁铁的上端是N极，下端是S极
B．电磁铁的磁性逐渐减弱
C．铁块对地面的压强逐渐减小
D．地面对铁块的摩擦力逐渐增大
【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法；压强的变化；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】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.电磁铁的磁场强弱与电流大小有关；
C.首先根据平衡力的知识确定铁块对地面的压力大小，再根据分析对地面的压强大小变化；
D.摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】A.根据图片可知，线圈上电流方向向左。根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误；
B. 将滑动变阻器的滑片逐渐向上移动时，变阻器的阻值减小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，则电磁铁磁性变强，故B错误；
C.铁块受到的吸引力增大，则铁块对地面的压力减小。根据可知，铁块对地面的压强逐渐变小，故C正确；
D.铁块对地面的压力减小，则地面对铁块的摩擦力逐渐减小，故D错误。
故选C。
5．“研究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，有一个步骤是：改变电磁铁的接线，使通电线圈的匝数增多，同时调节变阻器的滑片，使电流保持不变，观察电磁铁吸引大头针的数目的变化。这一步骤的目的是研究电磁铁的磁性( )。
A．跟电路通断的关系 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
【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据描述分析哪个因素发生改变即可。
【解答】根据题意可知，通过电磁铁的电流大小不变，而改变电磁铁的接线可以改变线圈匝数，因此这一步骤的目的是研究电磁铁的磁性与线圈匝数的关系，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
6．如图所示，S2闭合时，保持滑片P的位置不变，要想电路中的电磁铁磁性最强，正确的方法是( )
A．闭合S1，M接1 B．闭合S1，M接2
C．断开S1，M接1 D．断开S1，M接2
【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关，据此分析判断。
【解答】根据图片可知，当闭合S1时两个电阻并联；当断开S1时，只有R1单独工作。比较可知，前者总电阻小而总电流大。
当M接1时线圈匝数大于接2时的线圈匝数，因此“闭合S1，M接1”时电流最大且线圈匝数最多，因此此时电磁铁磁性最强，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
7．汽车启动器是一种螺线管，驾驶者转动钥匙发动汽车时，相当于给螺线管通电。为研究螺线管的性质，小衢同学绘制了--张图，你认为需要修改的一处是（ ）
A．小磁针指向 B．螺线管的磁极
C．电源正负极 D．磁感线方向
【答案】A
【知识点】磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据磁极之间的相互作用规律判断；
B.根据电流方向利用安培定则判断螺线管的极性；
C.根据电流方向确定正负极方向；
D.在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极。
【解答】根据图片可知，电源的左端为N极，右端为S极，则线圈上电流方向向上。根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极。磁感线从左端出来，回到S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，则错误的是小磁针指向，故A错误符合题意，而B、C、D正确不合题意。
故选A。
8．（2024·浙江期末）小金设计了如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放人食盐水中，构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极)，浮在液面上的线圈就能指示方向了。下列关于该装置的分析错误的是( )
A．线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B．线圈能够指示方向，是因为存在地磁场
C．利用该装置可以判断磁铁的南北极
D．交换铜片和锌片的位置，不会改变线圈的磁极
【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】 ①奥斯特实验：通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。②通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断
【解答】A.通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似正确；
B. 线圈能够指示方向，是因为存在地磁场，B正确；
C. 利用该装置可以判断磁铁的南北极 ，正确，受地磁场的作用，一直指南的是南极，一直指北的是北极，C正确；
D.交换铜片和锌片的位置，相当于改变电流方向，线圈的磁极会发生改变，D错误；
故答案为：D
二、填空题
9．（2024八下·江北期末）闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示。此时A处磁感线与B处相比更 （选填“疏”或“密”），通电螺线管的左侧为 极，电源的左侧表示 极。
【答案】密；S；负
【知识点】通电螺线管的磁场；右手螺旋定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】①磁感线上的箭头表示的方向，即是磁场方向。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。
②通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则（也叫安培定则）来判定。用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。右手螺旋定则也可以用来判断直线电流的磁场方向，只是需让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。
【解答】①A点比B点更靠近磁极，A点磁场更强，磁感线更密；
②在磁体外部，磁感线从磁体的北极发出，从磁体的南极进入，小磁针的北极指向即为磁场方向，所以左侧为S极，右侧为N极；
③根据右手螺旋定则可知，线圈正面的电流方向向下，即从电源右侧流出，从电源左侧进入，所以电源左侧是负极。
10．（2024八下·慈溪期末）如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图，指针会绕着转动轴O转动。
（1）通电螺线管的左端为 极。
（2）在探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系时，将开关S从a点换到b点，并向 （填“左”或“右”）调节变阻器的滑片，使电流表的示数不变。
【答案】（1）S
（2）左
【知识点】通电螺线管的磁场；右手螺旋定则
【解析】【分析】（1）由安培定则判断该螺线管的N、S极。
（2）当将开关S从a点换到b点时，由于接入电路的螺线管变长，即电阻变大，所以电路中的电流变小；在该题中要求电路中的电流与原来相比是不变的，所以需向左移动滑片才能实现上述目的。
【解答】（1）电流由螺线管的左端流入，由安培定则判断该螺线管的左端是S极，右端是N极；
（2）验证通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，即需要在电流一定的情况下，改变线圈的匝数看电磁铁的磁性有何变化即可；故当将开关S从a点换到b点时，由于接入电路的螺线管变长，即电阻变大，所以电路中的电流变小；而在该题中要求电路中的电流与原来相比是不变的，所以需向左移动滑片才能实现上述目的。
故答案为：（1）S； （2）左。
11．（2024八下·东阳期末）如图是一种限流器原理图，当电流Ⅰ超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕О点转动，电路断开。
（1）限制电流Ⅰ一定时，若增加线圈匝数，滑片Р位置不变，电磁铁的磁性将 。
（2）若要把该限流器串联接入某电路中，调试时发现，实际电流沅沅小干设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，可把滑动变阻器滑片P向 移动。
（3）当电路中电流超过设计的限制电流时，限流器电路____。
A．会自动断电，但须人工合闸才能通电
B．会自动断电，会自动合闸通电
C．须人工断电，会自动合闸通电
【答案】（1）增强
（2）右
（3）A
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数多少有关；
（2）根据并联电路的电流特点分析通过变阻器的电流大小变化，再根据欧姆定律分析变阻器的阻值变化即可；
（3）根据图片分析该限流器能够自动闭合即可。
【解答】（1） 限制电流Ⅰ一定时，则滑片Р位置不变，那么通过电磁铁的电流大小不变。若增加线圈匝数，电磁铁的磁性将增强。
（2） 整个装置是一个限流装置，由电磁铁和滑动变阻器这两条支路组成。干路电流尚未达到设计的限制电流，电磁铁支路的电流已经达到了动作电流而使得衔铁被吸引，说明了滑动变阻器没有起到足够的分流作用。当减小变阻器接入电路的阻值时，就能增大干路电流，同时不增大电磁铁支路的电流，因而可应该是减小变阻器接入电路的电阻，也就是向右移动滑片；
（3）根据图片可知， 当电路中电流超过设计的限制电流时， 衔铁N被电磁铁吸引过去，而OA被弹簧拉开从而切断电路。此时如果没有人工操作，则不能实现自动合闸通电，故选A。
12．（2024八下·温州月考）科学兴趣小组设计一个线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中能指示方向。
（1）【盐水电池】如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，观察电压表的接线和指针偏转可知：铜片是盐水电池的 极。
（2）【线圈指南针】如图乙浮在液面上的线圈能指示方向，静止时图中线圈的 端指北方(填“左”或“右”)，原因是地球周围存在 与它有相互作用。
【答案】（1）正
（2）右；地磁场
【知识点】电压的测量及电压表的使用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据电压表接线“正进负出”的要求分析解答；
（2）根据安培定则判断螺线管的磁极方向，结合地磁场的作用分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，铜片的“+”接线柱相连，则铜片为电源的正极，锌片为电源的负极；
（2）根据乙图可知，铜片为正极，则线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为螺线管的北极，则静止时线圈的右端指向北方。
原因是地球周围存在地磁场与它有相互作用。
13．（2024八下·东阳期中）如下图所示，某一条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 （填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）；电磁铁左端是 极。
【答案】逐渐变大；N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；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）根据滑片移动确定电流大小变化，确定电磁铁的磁场强弱变化，根据平衡力的知识分析条形磁铁受到摩擦力的变化；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】（1） S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时， 变阻器的阻值变小而电流变大，那么电磁铁的磁场变强，因此条形磁铁受到的磁力变大。根据平衡力的知识可知，条形磁铁受到的摩擦力变大。
（2）线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁左端为N极。
14．通电螺线管相关实验。
（1）实验一
实验方法 用导线绕成螺线管后通电，观察是否能吸引大头针；在螺线管中插入一根铁棒，再观察吸引大头针的情况
实验现象 用导线绕成螺线管后通电，观察到通电螺线管能吸引大头针；在螺线管中插入一根铁棒，观察到通电螺线管能吸引更多大头针
实验结论 通电螺线管周围存在 ；插入铁芯后，通电螺线管的磁性
（2）实验二
①实验方法：在穿过螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑。通电后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布规律。在螺线管两端各放一枚小磁针，探测螺线管的磁极。改变电流方向，观察小磁针的指向是否变化，据此判断螺线管的磁极有无变化。
②实验结论：通电螺线管周围的磁场分布与 磁体的磁场很相似；通电螺线管的磁极跟螺线管中的 方向有关，改变电流方向，螺线管的磁极 发生改变。
【答案】（1）磁场；增强
（2）条形；电流；会
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）实验一：根据实验现象得到实验结论；
（2）实验二：根据①中描述的实验现象确定通电螺线管的磁场分布规律，以及通电螺线管的磁极方向的影响因素。
【解答】（1）实验一：
实验方法 用导线绕成螺线管后通电，观察是否能吸引大头针；在螺线管中插入一根铁棒，再观察吸引大头针的情况
实验现象 用导线绕成螺线管后通电，观察到通电螺线管能吸引大头针；在螺线管中插入一根铁棒，观察到通电螺线管能吸引更多大头针
实验结论 通电螺线管周围存在磁场；插入铁芯后，通电螺线管的磁性增强。
（2）实验二：
②实验结论：通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似；通电螺线管的磁极跟螺线管中的电流方向有关，改变电流方向，螺线管的磁极会发生改变。
15．（2024八下·长兴月考）如图，电磁铁上方有一盛水的烧杯，烧杯中水面上浮着一个空心小铁球，闭合开关S。
（1）空心小铁球所受浮力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）电磁铁对它的作用力
（2）将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）滑，小铁球将上浮一些。
【答案】（1）大于
（2）右
【知识点】通电螺线管的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】通电螺线管会产生类似于条形磁铁的磁场，能对铁钴镍等物质有吸引作用，磁场的减弱和电流强度和线圈匝数及是否通入铁芯有关。物体静止时，受力平衡。
【解答】（1）题中小铁球静止，故受力平衡，所受竖直向上的浮力等于竖直向下的自身重力与电磁铁对其的吸引力之和。所以浮力大于电磁铁对其作用力。故答：大于
（2）要使小球上浮一些，即排开水的体积变小，浮力变小，那就是要减小吸力，根据电流越小，吸力越小的原则，要使电路中电流变小，右根据欧姆定律，电阻越大，电流越小，所以要让滑动变阻器电阻变大，就要向右滑动划片。故答：右
16．（2024八下·吴兴期中）如图所示，水平面上的小车上有一条形磁铁，左侧有一螺线管。
（1）闭合开关，观察到小车向 运动，最终停止。
（2）利用本装置，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，可以探究的实验有 ____。（可多选）
A．电流有无对电磁铁磁场有无的影响
B．电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
C．电流方向对电磁铁磁场方向的影响
D．线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
【答案】（1）右
（2）A；B
【知识点】磁体、磁极、磁化；通电螺线管的磁场
【解析】【分析】（1）先根据安培定则（用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极）判断出通电螺线管的南北极，然后根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出小车的受力方向，从而得出小车的运动方向；
（2）闭合开关，电路中有电流通过，电磁铁有磁性，断开开关，电路中无电流，电磁铁没有磁性，通过小车是否运动可以判断；
只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法改变电流方向和线圈匝数，也就无法完成实验。
【解答】（1）电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，小车上的磁铁左端为S极，同名磁极相互排斥，小车受到了一个向右的排斥力，小车就会向右运动；
（2）A、闭合开关，电路中有电流通过，小车被推出，说明电磁铁有磁性，断开开关，电路中无电流，小车不动，说明电磁铁没有磁性，故A符合题意；
B、闭合开关，调节滑动变阻器滑片。电路中电流大小改变，小车运动的距离发生改变，说明电磁铁周围的磁场强弱发生变化，故B符合题意；
C、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法改变电流方向，所以无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，故C不符合题意；
D、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，不能改变线圈匝数，无法探究线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响，故D不符合题意。
故答案为：AB。
17．如图所示是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有永磁体，永磁体正下方有电磁铁，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为l1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为l2，则U1 (填“>”“<”或“=”，下同)U2，l1 l2。
【答案】<；>
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】开关S闭合，定值电阻、滑动变阻器与电磁铁串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，先根据右手螺旋定则确定螺线管的N、S极；当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路起分压作用可知电压表的示数变化；根据欧姆定律可知电路中的电流变化，从而可知电磁铁的磁性强弱变化，根据磁体间的相互作用判断弹簧乙的长度变化。
【解答】开关S闭合，定值电阻、滑动变阻器与电磁铁串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，根据右手螺旋定则可知，螺线管的下方为N极，上方为S极。
当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压作用可知电压表示数变大，故U1＜U2；根据欧姆定律可知电路中电流变小，因此电磁铁的磁性减弱，磁体N极与电磁铁的S极相互吸引的力减小，弹簧乙伸长的长度变小，即l1＞l2。
故答案为：＜；＞。
18．小文设计了如图甲所示的实验来研究电磁现象，当他闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明电流的周围存在着 ，这一现象最早是由 (填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发现的。接着小文又找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路乙中。当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示，据此他判断出 (填“a”或“b”)端是电源的正极。
【答案】磁场；奥斯特；a
【知识点】磁体、磁极、磁化；通电螺线管的磁场
【解析】【分析】奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围都存在磁场；由小磁针的N极方向可得电磁铁的磁极，由安培定则可得电流流向及电源的正负极。
【解答】奥斯特发现在通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，即发明电流周围存在磁场。
小磁针静止时N极向左，即磁感线向左，由通电螺线管的磁场分布可得，电磁铁的右侧为N极，左侧为S极，由安培定则可得：电流由a端流入电磁铁。即a为电源正极，b为电源负极。
故答案为：磁场；奥斯特；a。
三、实验探究题
19．（2024八下·余杭期末）小科猜想电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有关，于是他利用学生电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、电子测力计、软铁块P、电磁铁（用漆包线制作的电磁铁，每20匝抽出一个接线端a、b、c、d，内阻不计）等器材设计了如图所示的装置进行探究（电子测力计挂上铁块P后再调零），实验数据如表所示。
电源正极所接接线柱 a b c d
电流表示数/A 0.40 0.40 0.40 0.40
电子测力计示数/N 0.10 0.08 0.06 0.04
（1）实验中小科是通过 来判定电磁铁磁性强弱的。
（2）由表中数据可以得出的实验结论是 。
（3）若要探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请将实验步骤补充完整：
①断开开关，按图组装实验电路，电源正极接a接线柱，将滑动变阻器的滑片置于最右端，挂上软铁块P，对电子测力计进行调零； 。
【答案】（1）电子测力计的示数大小
（2）其他条件相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
（3）向左移动滑动变阻器的滑片，记录电流表示数大小和电子测力计的示数，分析数据得出结论
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据题意可知，电磁铁的磁性越强，则铁块受到的吸引力越大，那么电子测力计的示数越大；
（2）根据表格数据确定哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论；
（3）根据控制变量法的要求可知，探究电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系时，需要控制线圈匝数相同，只改变电流大小，据此设计实验即可。
【解答】（1）实验中小科是通过电子测力计的示数大小来判定电磁铁磁性强弱的。
（2）根据表格数据可知，电流大小相同，a到b的线圈匝数逐渐减小，则电子测力计的示数逐渐减小，那么得到结论： 其他条件相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 。
（3）若要探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请将实验步骤补充完整：
①断开开关，按图组装实验电路，电源正极接a接线柱，将滑动变阻器的滑片置于最右端，挂上软铁块P，对电子测力计进行调零；
②向左移动滑动变阻器的滑片，记录电流表示数大小和电子测力计的示数，分析数据得出结论。
20．（2024八下·苍南期末）小明用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”．其中为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小．闭合开关和，按下表进行实验并记录相应的数据．
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流表读数/安 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46
电流表读数/安 0.60 1.00 1.30 0.42 0.60 0.80 0.20 0.30 0.42
（1）该实验通过 来判断通电螺线管磁性强弱．
（2）在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关从接线柱1换到2时，接下来进行的操作是： ．
（3）通过该实验得出的结论是 ．
【答案】（1）电流表A2的示数变化
（2）调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变。
（3）当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强。
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）根据题意可知，当电流表A2的示数变小时，则说明磁敏电阻R2的阻值增大，那么此时螺线管的磁场强度减小；
（2）根据控制变量法的要求可知，探究线圈匝数对螺线管磁场强弱的影响时，需要控制电流大小相同；
（3）根据表格数据分析通电螺线管磁场强弱的影响因素。
【解答】（1）根据题意可知，该实验通过电流表A2的示数变化判断通电螺线管的磁性强弱；
（2） 在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关从接线柱1换到2时， 线圈匝数改变，此时要控制通过线圈的电流大小相同，因此接下来的操作为：调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变。
（3）根据接线柱1的实验数据可知，此时线圈匝数相同，当电流表A1的示数增大时，A2的电流增大而磁敏电阻的阻值减小，那么螺线管的磁场变强，即：当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；
根据实验1、4、7可知，当电流大小相同时，线圈匝数减小，则A2的示数减小而磁敏电阻的阻值增大，那么电磁铁的磁场变弱，那么得到：当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强。
1 / 1初中科学浙教版八年级下册第一单元第2节电生磁同步练习
一、选择题
1．（2024八下·奉化期末）如图所示，利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前，螺线管周围铁屑分布如图甲所示，闭合开关后，轻敲玻璃板，铁屑分布如图乙所示，在通电螺线管周围放上小磁针，静止后小磁针C的左端为S极，如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙
A．图乙中A处的磁场比B处强
B．图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式
C．图丙中通电螺线管的左端为N极
D．图丙中小磁针D的右端为N极
2．（2024八下·浦江期末）如图所示，小浦同学将一条形磁体放在小车上，并靠近固定好的螺线管．开关闭合，电流表指针偏转，但小车仍保持静止．下列说法正确的是（ ）
A．当把滑动变阻器滑片向右滑动时，小车一定会运动起来
B．条形磁铁左端一定为N极
C．a处的磁场方向是向右，b处的磁场方向是向左
D．若将通电螺线管中铁芯移出，则小车受到的摩擦力一定变小
3．（2024八下·临平月考）如图，闭合开关S后，小磁针处于静止状态，通电螺线管的磁感线方向如图中箭头所示，那么（）
A．a端是电源正极，e端是小磁针的N极
B．b端是电源负极，f端是小磁针的S极
C．a端是电源正极，c端是通电螺线管的S极
D．b端是电源负极，d端是通电螺线管的S极
4．（2024八下·杭州月考）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做匀速直线运动。闭合开关，当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方的过程中，将滑动变阻器的滑片逐渐向上移动，下列判断正确的是 ( )
A．电磁铁的上端是N极，下端是S极
B．电磁铁的磁性逐渐减弱
C．铁块对地面的压强逐渐减小
D．地面对铁块的摩擦力逐渐增大
5．“研究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，有一个步骤是：改变电磁铁的接线，使通电线圈的匝数增多，同时调节变阻器的滑片，使电流保持不变，观察电磁铁吸引大头针的数目的变化。这一步骤的目的是研究电磁铁的磁性( )。
A．跟电路通断的关系 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
6．如图所示，S2闭合时，保持滑片P的位置不变，要想电路中的电磁铁磁性最强，正确的方法是( )
A．闭合S1，M接1 B．闭合S1，M接2
C．断开S1，M接1 D．断开S1，M接2
7．汽车启动器是一种螺线管，驾驶者转动钥匙发动汽车时，相当于给螺线管通电。为研究螺线管的性质，小衢同学绘制了--张图，你认为需要修改的一处是（ ）
A．小磁针指向 B．螺线管的磁极
C．电源正负极 D．磁感线方向
8．（2024·浙江期末）小金设计了如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放人食盐水中，构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极)，浮在液面上的线圈就能指示方向了。下列关于该装置的分析错误的是( )
A．线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似
B．线圈能够指示方向，是因为存在地磁场
C．利用该装置可以判断磁铁的南北极
D．交换铜片和锌片的位置，不会改变线圈的磁极
二、填空题
9．（2024八下·江北期末）闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示。此时A处磁感线与B处相比更 （选填“疏”或“密”），通电螺线管的左侧为 极，电源的左侧表示 极。
10．（2024八下·慈溪期末）如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图，指针会绕着转动轴O转动。
（1）通电螺线管的左端为 极。
（2）在探究通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系时，将开关S从a点换到b点，并向 （填“左”或“右”）调节变阻器的滑片，使电流表的示数不变。
11．（2024八下·东阳期末）如图是一种限流器原理图，当电流Ⅰ超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕О点转动，电路断开。
（1）限制电流Ⅰ一定时，若增加线圈匝数，滑片Р位置不变，电磁铁的磁性将 。
（2）若要把该限流器串联接入某电路中，调试时发现，实际电流沅沅小干设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，可把滑动变阻器滑片P向 移动。
（3）当电路中电流超过设计的限制电流时，限流器电路____。
A．会自动断电，但须人工合闸才能通电
B．会自动断电，会自动合闸通电
C．须人工断电，会自动合闸通电
12．（2024八下·温州月考）科学兴趣小组设计一个线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中能指示方向。
（1）【盐水电池】如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，观察电压表的接线和指针偏转可知：铜片是盐水电池的 极。
（2）【线圈指南针】如图乙浮在液面上的线圈能指示方向，静止时图中线圈的 端指北方(填“左”或“右”)，原因是地球周围存在 与它有相互作用。
13．（2024八下·东阳期中）如下图所示，某一条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小 （填“不变”“逐渐变大”或“逐渐变小”）；电磁铁左端是 极。
14．通电螺线管相关实验。
（1）实验一
实验方法 用导线绕成螺线管后通电，观察是否能吸引大头针；在螺线管中插入一根铁棒，再观察吸引大头针的情况
实验现象 用导线绕成螺线管后通电，观察到通电螺线管能吸引大头针；在螺线管中插入一根铁棒，观察到通电螺线管能吸引更多大头针
实验结论 通电螺线管周围存在 ；插入铁芯后，通电螺线管的磁性
（2）实验二
①实验方法：在穿过螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑。通电后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布规律。在螺线管两端各放一枚小磁针，探测螺线管的磁极。改变电流方向，观察小磁针的指向是否变化，据此判断螺线管的磁极有无变化。
②实验结论：通电螺线管周围的磁场分布与 磁体的磁场很相似；通电螺线管的磁极跟螺线管中的 方向有关，改变电流方向，螺线管的磁极 发生改变。
15．（2024八下·长兴月考）如图，电磁铁上方有一盛水的烧杯，烧杯中水面上浮着一个空心小铁球，闭合开关S。
（1）空心小铁球所受浮力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）电磁铁对它的作用力
（2）将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）滑，小铁球将上浮一些。
16．（2024八下·吴兴期中）如图所示，水平面上的小车上有一条形磁铁，左侧有一螺线管。
（1）闭合开关，观察到小车向 运动，最终停止。
（2）利用本装置，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，可以探究的实验有 ____。（可多选）
A．电流有无对电磁铁磁场有无的影响
B．电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
C．电流方向对电磁铁磁场方向的影响
D．线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
17．如图所示是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有永磁体，永磁体正下方有电磁铁，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为l1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为l2，则U1 (填“>”“<”或“=”，下同)U2，l1 l2。
18．小文设计了如图甲所示的实验来研究电磁现象，当他闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明电流的周围存在着 ，这一现象最早是由 (填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发现的。接着小文又找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路乙中。当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示，据此他判断出 (填“a”或“b”)端是电源的正极。
三、实验探究题
19．（2024八下·余杭期末）小科猜想电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数有关，于是他利用学生电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、电子测力计、软铁块P、电磁铁（用漆包线制作的电磁铁，每20匝抽出一个接线端a、b、c、d，内阻不计）等器材设计了如图所示的装置进行探究（电子测力计挂上铁块P后再调零），实验数据如表所示。
电源正极所接接线柱 a b c d
电流表示数/A 0.40 0.40 0.40 0.40
电子测力计示数/N 0.10 0.08 0.06 0.04
（1）实验中小科是通过 来判定电磁铁磁性强弱的。
（2）由表中数据可以得出的实验结论是 。
（3）若要探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请将实验步骤补充完整：
①断开开关，按图组装实验电路，电源正极接a接线柱，将滑动变阻器的滑片置于最右端，挂上软铁块P，对电子测力计进行调零； 。
20．（2024八下·苍南期末）小明用如图所示的电路“探究通电螺线管磁性强弱的影响因素”．其中为磁敏电阻，其阻值随磁场强度的增大而减小．闭合开关和，按下表进行实验并记录相应的数据．
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流表读数/安 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46 0.22 0.32 0.46
电流表读数/安 0.60 1.00 1.30 0.42 0.60 0.80 0.20 0.30 0.42
（1）该实验通过 来判断通电螺线管磁性强弱．
（2）在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关从接线柱1换到2时，接下来进行的操作是： ．
（3）通过该实验得出的结论是 ．
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】（1）通电螺线管的两端是磁极。
（2）铜屑不是磁性物质，不能被磁化。
（3）根据异名磁极相互吸引分析。
【解答】A．图乙中B处是磁体的磁极，磁性最强，故A处的磁场比B处弱，故A错误。
B．铜屑不是磁性物质，不能被磁化，无法显示磁场的分布，故B错误。
CD．静止后小磁针C的左端为S极右端为N极，根据异名磁极相互吸引，图丙中通电螺线管的左端为S极，右端为N极，吸引小磁针D的S极，故小磁针D的右端为N极，故C错误，D正确。
故答案为：D。
2．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据力与运动的关系分析判断；
B.根据安培定则判断；
C.在磁场周围，磁感线从N极出来回到S极；
D.根据磁场的强弱变化，结合平衡力的知识判断小车受到摩擦力的变化。
【解答】A.当把滑动变阻器滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小而电流增大，那么电磁铁的磁场变强，对小车的磁力变大。如果磁力小于小车的最大静摩擦力，那么小车不会运动起来，故A错误；
B.线圈上电流方向向下。根据安培定则可知，螺线管的右端为N极。由于不知道条形磁铁受到磁力的方向，因此部分判断条形磁铁的磁极方向，故B错误；
C.根据上面的分析可知，螺线管的右端为N极，左端为S极，则磁感线从右到左，因此a和b处的磁场方向都是向左的，故C错误；
D.若将通电螺线管中铁芯移出，则电磁铁的磁场变弱，那么对小车的磁力变小。根据平衡力的知识可知，则小车受到的摩擦力一定变小，故D正确。
故选D。
3．【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，据此判断出通电螺线管的磁极；根据磁极间的相互作用规律判断出小磁针的磁极；根据安培定则判断出通电螺线管线圈中的电流方向，进而推断出电源的正、负极。
【解答】 在磁体周围，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，因此c端是通电螺线管的N极，d端是通电螺线管的S极。同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，因此e端是小磁针的S极。f端是小磁针的N极。根据安培定则可知，电流从通电螺线管的左侧流入，右侧流出，因此a端是电源正极，b端是电源负极。
故选D。
4．【答案】C
【知识点】增大或减小摩擦的方法；压强的变化；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】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.电磁铁的磁场强弱与电流大小有关；
C.首先根据平衡力的知识确定铁块对地面的压力大小，再根据分析对地面的压强大小变化；
D.摩擦力大小与压力和接触面的粗糙程度有关。
【解答】A.根据图片可知，线圈上电流方向向左。根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误；
B. 将滑动变阻器的滑片逐渐向上移动时，变阻器的阻值减小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，则电磁铁磁性变强，故B错误；
C.铁块受到的吸引力增大，则铁块对地面的压力减小。根据可知，铁块对地面的压强逐渐变小，故C正确；
D.铁块对地面的压力减小，则地面对铁块的摩擦力逐渐减小，故D错误。
故选C。
5．【答案】D
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】根据描述分析哪个因素发生改变即可。
【解答】根据题意可知，通过电磁铁的电流大小不变，而改变电磁铁的接线可以改变线圈匝数，因此这一步骤的目的是研究电磁铁的磁性与线圈匝数的关系，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
6．【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关，据此分析判断。
【解答】根据图片可知，当闭合S1时两个电阻并联；当断开S1时，只有R1单独工作。比较可知，前者总电阻小而总电流大。
当M接1时线圈匝数大于接2时的线圈匝数，因此“闭合S1，M接1”时电流最大且线圈匝数最多，因此此时电磁铁磁性最强，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
7．【答案】A
【知识点】磁场和磁感线；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据磁极之间的相互作用规律判断；
B.根据电流方向利用安培定则判断螺线管的极性；
C.根据电流方向确定正负极方向；
D.在磁体外部，磁感线总是从磁体的N极出来，回到S极。
【解答】根据图片可知，电源的左端为N极，右端为S极，则线圈上电流方向向上。根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极。磁感线从左端出来，回到S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，右端为N极，则错误的是小磁针指向，故A错误符合题意，而B、C、D正确不合题意。
故选A。
8．【答案】D
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】 ①奥斯特实验：通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。②通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断
【解答】A.通电螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似正确；
B. 线圈能够指示方向，是因为存在地磁场，B正确；
C. 利用该装置可以判断磁铁的南北极 ，正确，受地磁场的作用，一直指南的是南极，一直指北的是北极，C正确；
D.交换铜片和锌片的位置，相当于改变电流方向，线圈的磁极会发生改变，D错误；
故答案为：D
9．【答案】密；S；负
【知识点】通电螺线管的磁场；右手螺旋定则；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】①磁感线上的箭头表示的方向，即是磁场方向。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。
②通电螺线管的磁极和电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则（也叫安培定则）来判定。用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。右手螺旋定则也可以用来判断直线电流的磁场方向，只是需让大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是直线电流产生的磁场方向。
【解答】①A点比B点更靠近磁极，A点磁场更强，磁感线更密；
②在磁体外部，磁感线从磁体的北极发出，从磁体的南极进入，小磁针的北极指向即为磁场方向，所以左侧为S极，右侧为N极；
③根据右手螺旋定则可知，线圈正面的电流方向向下，即从电源右侧流出，从电源左侧进入，所以电源左侧是负极。
10．【答案】（1）S
（2）左
【知识点】通电螺线管的磁场；右手螺旋定则
【解析】【分析】（1）由安培定则判断该螺线管的N、S极。
（2）当将开关S从a点换到b点时，由于接入电路的螺线管变长，即电阻变大，所以电路中的电流变小；在该题中要求电路中的电流与原来相比是不变的，所以需向左移动滑片才能实现上述目的。
【解答】（1）电流由螺线管的左端流入，由安培定则判断该螺线管的左端是S极，右端是N极；
（2）验证通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，即需要在电流一定的情况下，改变线圈的匝数看电磁铁的磁性有何变化即可；故当将开关S从a点换到b点时，由于接入电路的螺线管变长，即电阻变大，所以电路中的电流变小；而在该题中要求电路中的电流与原来相比是不变的，所以需向左移动滑片才能实现上述目的。
故答案为：（1）S； （2）左。
11．【答案】（1）增强
（2）右
（3）A
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数多少有关；
（2）根据并联电路的电流特点分析通过变阻器的电流大小变化，再根据欧姆定律分析变阻器的阻值变化即可；
（3）根据图片分析该限流器能够自动闭合即可。
【解答】（1） 限制电流Ⅰ一定时，则滑片Р位置不变，那么通过电磁铁的电流大小不变。若增加线圈匝数，电磁铁的磁性将增强。
（2） 整个装置是一个限流装置，由电磁铁和滑动变阻器这两条支路组成。干路电流尚未达到设计的限制电流，电磁铁支路的电流已经达到了动作电流而使得衔铁被吸引，说明了滑动变阻器没有起到足够的分流作用。当减小变阻器接入电路的阻值时，就能增大干路电流，同时不增大电磁铁支路的电流，因而可应该是减小变阻器接入电路的电阻，也就是向右移动滑片；
（3）根据图片可知， 当电路中电流超过设计的限制电流时， 衔铁N被电磁铁吸引过去，而OA被弹簧拉开从而切断电路。此时如果没有人工操作，则不能实现自动合闸通电，故选A。
12．【答案】（1）正
（2）右；地磁场
【知识点】电压的测量及电压表的使用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据电压表接线“正进负出”的要求分析解答；
（2）根据安培定则判断螺线管的磁极方向，结合地磁场的作用分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，铜片的“+”接线柱相连，则铜片为电源的正极，锌片为电源的负极；
（2）根据乙图可知，铜片为正极，则线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为螺线管的北极，则静止时线圈的右端指向北方。
原因是地球周围存在地磁场与它有相互作用。
13．【答案】逐渐变大；N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；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）根据滑片移动确定电流大小变化，确定电磁铁的磁场强弱变化，根据平衡力的知识分析条形磁铁受到摩擦力的变化；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】（1） S闭合，滑动变阻器滑片P逐渐向左移动时， 变阻器的阻值变小而电流变大，那么电磁铁的磁场变强，因此条形磁铁受到的磁力变大。根据平衡力的知识可知，条形磁铁受到的摩擦力变大。
（2）线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁左端为N极。
14．【答案】（1）磁场；增强
（2）条形；电流；会
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）实验一：根据实验现象得到实验结论；
（2）实验二：根据①中描述的实验现象确定通电螺线管的磁场分布规律，以及通电螺线管的磁极方向的影响因素。
【解答】（1）实验一：
实验方法 用导线绕成螺线管后通电，观察是否能吸引大头针；在螺线管中插入一根铁棒，再观察吸引大头针的情况
实验现象 用导线绕成螺线管后通电，观察到通电螺线管能吸引大头针；在螺线管中插入一根铁棒，观察到通电螺线管能吸引更多大头针
实验结论 通电螺线管周围存在磁场；插入铁芯后，通电螺线管的磁性增强。
（2）实验二：
②实验结论：通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似；通电螺线管的磁极跟螺线管中的电流方向有关，改变电流方向，螺线管的磁极会发生改变。
15．【答案】（1）大于
（2）右
【知识点】通电螺线管的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】通电螺线管会产生类似于条形磁铁的磁场，能对铁钴镍等物质有吸引作用，磁场的减弱和电流强度和线圈匝数及是否通入铁芯有关。物体静止时，受力平衡。
【解答】（1）题中小铁球静止，故受力平衡，所受竖直向上的浮力等于竖直向下的自身重力与电磁铁对其的吸引力之和。所以浮力大于电磁铁对其作用力。故答：大于
（2）要使小球上浮一些，即排开水的体积变小，浮力变小，那就是要减小吸力，根据电流越小，吸力越小的原则，要使电路中电流变小，右根据欧姆定律，电阻越大，电流越小，所以要让滑动变阻器电阻变大，就要向右滑动划片。故答：右
16．【答案】（1）右
（2）A；B
【知识点】磁体、磁极、磁化；通电螺线管的磁场
【解析】【分析】（1）先根据安培定则（用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极）判断出通电螺线管的南北极，然后根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出小车的受力方向，从而得出小车的运动方向；
（2）闭合开关，电路中有电流通过，电磁铁有磁性，断开开关，电路中无电流，电磁铁没有磁性，通过小车是否运动可以判断；
只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法改变电流方向和线圈匝数，也就无法完成实验。
【解答】（1）电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，小车上的磁铁左端为S极，同名磁极相互排斥，小车受到了一个向右的排斥力，小车就会向右运动；
（2）A、闭合开关，电路中有电流通过，小车被推出，说明电磁铁有磁性，断开开关，电路中无电流，小车不动，说明电磁铁没有磁性，故A符合题意；
B、闭合开关，调节滑动变阻器滑片。电路中电流大小改变，小车运动的距离发生改变，说明电磁铁周围的磁场强弱发生变化，故B符合题意；
C、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法改变电流方向，所以无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，故C不符合题意；
D、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，不能改变线圈匝数，无法探究线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响，故D不符合题意。
故答案为：AB。
17．【答案】<；>
【知识点】通电螺线管的磁场
【解析】【分析】开关S闭合，定值电阻、滑动变阻器与电磁铁串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，先根据右手螺旋定则确定螺线管的N、S极；当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路起分压作用可知电压表的示数变化；根据欧姆定律可知电路中的电流变化，从而可知电磁铁的磁性强弱变化，根据磁体间的相互作用判断弹簧乙的长度变化。
【解答】开关S闭合，定值电阻、滑动变阻器与电磁铁串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，根据右手螺旋定则可知，螺线管的下方为N极，上方为S极。
当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路的分压作用可知电压表示数变大，故U1＜U2；根据欧姆定律可知电路中电流变小，因此电磁铁的磁性减弱，磁体N极与电磁铁的S极相互吸引的力减小，弹簧乙伸长的长度变小，即l1＞l2。
故答案为：＜；＞。
18．【答案】磁场；奥斯特；a
【知识点】磁体、磁极、磁化；通电螺线管的磁场
【解析】【分析】奥斯特发现了电流的磁效应，即通电导线周围都存在磁场；由小磁针的N极方向可得电磁铁的磁极，由安培定则可得电流流向及电源的正负极。
【解答】奥斯特发现在通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，即发明电流周围存在磁场。
小磁针静止时N极向左，即磁感线向左，由通电螺线管的磁场分布可得，电磁铁的右侧为N极，左侧为S极，由安培定则可得：电流由a端流入电磁铁。即a为电源正极，b为电源负极。
故答案为：磁场；奥斯特；a。
19．【答案】（1）电子测力计的示数大小
（2）其他条件相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
（3）向左移动滑动变阻器的滑片，记录电流表示数大小和电子测力计的示数，分析数据得出结论
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）根据题意可知，电磁铁的磁性越强，则铁块受到的吸引力越大，那么电子测力计的示数越大；
（2）根据表格数据确定哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论；
（3）根据控制变量法的要求可知，探究电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系时，需要控制线圈匝数相同，只改变电流大小，据此设计实验即可。
【解答】（1）实验中小科是通过电子测力计的示数大小来判定电磁铁磁性强弱的。
（2）根据表格数据可知，电流大小相同，a到b的线圈匝数逐渐减小，则电子测力计的示数逐渐减小，那么得到结论： 其他条件相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 。
（3）若要探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请将实验步骤补充完整：
①断开开关，按图组装实验电路，电源正极接a接线柱，将滑动变阻器的滑片置于最右端，挂上软铁块P，对电子测力计进行调零；
②向左移动滑动变阻器的滑片，记录电流表示数大小和电子测力计的示数，分析数据得出结论。
20．【答案】（1）电流表A2的示数变化
（2）调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变。
（3）当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强。
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）根据题意可知，当电流表A2的示数变小时，则说明磁敏电阻R2的阻值增大，那么此时螺线管的磁场强度减小；
（2）根据控制变量法的要求可知，探究线圈匝数对螺线管磁场强弱的影响时，需要控制电流大小相同；
（3）根据表格数据分析通电螺线管磁场强弱的影响因素。
【解答】（1）根据题意可知，该实验通过电流表A2的示数变化判断通电螺线管的磁性强弱；
（2） 在研究线圈匝数对磁性的影响时，小明将开关从接线柱1换到2时， 线圈匝数改变，此时要控制通过线圈的电流大小相同，因此接下来的操作为：调节滑动变阻器的滑片，让电流表A1的示数保持不变。
（3）根据接线柱1的实验数据可知，此时线圈匝数相同，当电流表A1的示数增大时，A2的电流增大而磁敏电阻的阻值减小，那么螺线管的磁场变强，即：当线圈匝数相同时，电流越大，则通电螺线管的磁场越强；
根据实验1、4、7可知，当电流大小相同时，线圈匝数减小，则A2的示数减小而磁敏电阻的阻值增大，那么电磁铁的磁场变弱，那么得到：当电流大小相同时，线圈匝数越多，则通电螺线管的磁场越强。
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