7.3电磁铁随堂同步练习 （含解析）教科版物理九年级上册

7.3电磁铁
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．为了使通电螺线管的磁性增强，应在螺线管中插入下列哪一种材料做成的“芯”（ ）
A．铁 B．纸 C．塑料 D．木头
2．下列装置中，利用了电磁铁制成的是（　　）
A．电饭锅 B．电铃 C．白炽灯 D．光盘
3．如图所示，闭合电磁铁开关S，条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是（　　）
A．通电螺线管的右端是S极
B．条形磁铁受到电磁铁的斥力
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，条形磁铁所受摩擦力的方向改变
D．若只改变电源的正、负极，条形磁铁所受摩擦力的方向不变
4．巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增强而急剧减小的现象。如图所示是研究巨磁电阻特性原理的示意图，闭合开关S1、S2，当滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．通过滑动变阻器的电流减小 B．电磁铁的磁性减弱
C．巨磁电阻两端的电压变大 D．指示灯亮度变亮
5．电磁铁被广泛应用于生产、生活中。下列产品中没有用到电磁铁的是（ ）
A．磁悬浮列车 B．台灯
C．老式电话机 D．电磁起重机
6．如图所示的是直流电铃的原理图。开关断开时，弹性片的一端与螺钉接触。开关闭合，电磁铁吸引衔铁，小锤敲击铃碗发声，同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性，弹性片与螺钉接触，电路再次接通，如此往复。下列说法正确的是（　　）
A．电路接通时，电磁铁右侧上端为N极
B．电路接通时，电磁铁周围产生磁感线
C．若只更换电压较小的电源，电铃可能无法正常工作
D．若只对调电源的正负极，电铃可能无法正常工作
7．如图是某道路限载报警器的工作原理图。工作电路的电源电压不变，R1是压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载值时，电磁铁吸下衔铁，报警电路接通，电铃响。下列判断正确的是（　　）
A．闭合开关后，电磁铁的上端是N极
B．压敏电阻的阻值随压力的增大而增大
C．车的质量越大，电磁铁的磁性越弱
D．若要提高限载值，应将滑片P向左移
8．在一次物理实验中，小于同学连接了如图所示的电路，靠近电磁铁的B端有一个可自由转动的小磁针，闭合开关后，下列说法错误的是（　　）
A．电磁铁的A端为N极，B端为S极
B．小磁针静止时，N极水平指向左侧
C．去掉铁芯，螺线管的磁性更强
D．当滑片P向右端移动，电磁铁磁性增强
9．如图所示为一种温度自动报警器的原理图，图中的水银温度计在制作时，玻璃管两端分别封入一段金属丝，电源的两极分别和金属丝相连，当温度达到设定值，电铃报警。下列说法中正确的是（　　）
A．若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度将升高
B．电铃工作时，电磁铁a端为N极
C．电磁铁的工作原理是电流的磁效应
D．温度升高到80℃时，电铃报警
10．如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路，定值电阻R0为100Ω，R 为热敏 电阻，其阻值随温度变化图像如图乙，线圈电阻不计。若控制电路电源电压为3V，当室温上升至28℃时受控电路中冷却系统开始工作，当室温降至23℃时停止工作。当 控制电路中的电流为0.15A 时，衔铁刚好被吸下。关于此装置，下列说法中正确的有（　　）
①电磁铁通电时，上端为N 极
②在此温度范围内工作时，R的最大电阻为25Ω
③控制电路电压不变，若设定室温降至21℃时停止工作，可适当减小R0的阻值
④若设定室温上升至30℃时冷却系统开始工作，可适当提高控制电路电源电压

A．①③ B．③④ C．②④ D．②③
二、多选题
11．商场内的一种智能电动扶梯如图甲所示，无乘客乘坐电梯时，电动机低速运转，电梯以较小的速度上升；当有乘客乘坐电梯时，电动机高速运转，电梯以较大的速度上升。该电动扶梯内部电路如图乙所示，其中M为带动电梯运转的电动机，R1为定值电阻，R为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，电源两端的电压均保持不变。下列关于这个电路的说法正确的是（　　）
A．电磁继电器的作用相当于一个开关
B．若电源左端为正极，则电磁铁上端是S极
C．当无乘客站在电梯上时，R的阻值变小，电路中电流变大
D．当电梯上有乘客时，电磁铁磁性增强，吸引衔铁与触点2接触
12．关于下列四个实验的说法正确的是（　　）
A．图甲说明通电导线的周围有磁场
B．图乙中，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转
C．图丙反映的是电动机的工作原理
D．图丁说明在其他条件相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强
三、填空题
13．如图所示，闭合开关，铁块、弹簧在图中位置静止，电磁铁的下端为 极（选填“N”或“S”）；当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数将 ，弹簧的长度将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
14．下图是电磁继电器的工作原理图。
(1)当低压控制电路闭合时，电磁铁A （选填“具有”或“失去”）磁性，吸引衔铁B，从而使动触点D与静触点E吸合，高压工作电路 （选填“闭合”或“断开”）。
(2)当低压控制电路断开时，电磁铁A （选填“具有”或“失去”）磁性，衔铁B在左侧弹簧C的作用下返回原位，动触点D与静触点E分离，高压工作电路 （选填“闭合”或“断开”）。
(3)衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用 （选填“导体”或“绝缘体”）制成，它与衔铁、动触点一起组成一个杠杆，弹簧C始终处于 （选填“拉伸”或“压缩”）状态。
15．我国正在筹建世界上第一条商业磁悬浮列车线路，磁悬浮列车是利用 磁极相互排斥的原理来实现悬浮的．（填：“同名”或“异名”）写出利用电磁铁工作的另一个实例： ．
16．如图是学校电铃的工作电路示意图，磁铁A应选用 (填“硬”或“软”)磁性材料；通过电流的通断，可以控制电磁铁 的有无。
17．根据图，回答下列问题。
如图所示，这是一种温度自动控制装置的原理图，制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝。闭合开关S后，发热电阻工作，水银温度计示数升高。当示数达到 ℃时，控制电路开始工作，电磁铁将衔铁吸起，发热电阻就停止加热。控制电路工作时，电磁铁的右端为 （选填“N”或“S”）极。要增强电磁铁的磁性，请你给出一种可行的方案： 。
四、实验题
18．在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，小乐同学利用电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图1所示的电路。
(1)实验中通过观察电磁铁 的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同；
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
(3)小乐又查阅了有关资料知道：物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图2所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象。为了研究某磁敏电阻R的性质，小明设计了如图3所示的电路进行实验，请解答下列问题：
①当断开，闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为 A；
②闭合和，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为 T。
五、综合题
19．小军在学习了电磁继电器后，决定为刚出生的妹妹设计一款温奶报警器，他的设想是：加热奶液的过程中，当奶液温度上升到设定温度时，报警器就会自动报警。
(1)他准备利用教科书上的电路图进行设计，电路图如图甲所示，在水银温度计中封入一段金属丝，有关该电路图的相关说法不合理的是（　　）
A．当温度升高时，温度计的水银柱将下降
B．控制电路的电源正负极互换后也可以正常工作
C．两个电路中可各增加一个变阻器来保护电路
D．该电路的工作原理：当温度达到金属丝下端所指的温度时，控制电路接通将衔铁吸引过来，同时受控电路接通使电铃发出报警信号
(2)聪明的小军联想到热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，于是尝试用热敏电阻替代温度计，改进并设计了如图乙所示的电路，小军认为电路中热敏电阻的阻值应随着温度的升高而增大，你认为是否合理 答： ；
(3)器材准备完毕，按照图乙连接电路，将热敏电阻放入到42℃的奶液中并充分接触后，要使在该温度下报警器报警，需要做的初步调试工作是： ；
(4)关于探究过程的反思，下列说法中不合理的是（　　）
A．图甲进行操作时，两个电路不能离得太远
B．图乙要提高报警器的温度，可以适当减小变阻器接入电路的阻值
C．图乙要求报警时，报警器响，灯亮，灯可以与报警器并联
D．图乙为保证测温的方便，应该使热敏电阻两端的导线尽量长一些
《7.3电磁铁》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B B D B C D C C D
题号 11 12
答案 AD ABD
1．A
【详解】要使通电螺线管的磁性增强，应该插入 铁 做成的“芯”。 这是因为铁是铁磁性材料，能被通电螺线管的磁场磁化，产生与原磁场方向相同的附加磁场，两者叠加后，总磁场会大大增强。而纸、塑料和木头都是非磁性材料，无法被磁化，所以不能增强螺线管的磁性。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．B
【详解】A．电饭煲工作时利用了电流的热效应，与电磁铁无关，故A不符合题意；
B．电铃是利用电磁铁来工作的，通过对电磁铁磁性的控制来使电铃发声，故B符合题意；
C．白炽灯工作时利用了电流的热效应，与电磁铁无关，故C不符合题意；
D．光盘是用激光在反光铝膜上刻出凸凹的音槽来记录音像信息，与电磁铁无关，故D不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】A．根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的一端为 N 极。观察可知，电流从螺线管左端流入，右端流出，所以电磁铁的左端为S极，右端为 N极，故A 错误；
B．由前面判断电磁铁左端为S 极，与条形磁铁的 S极相对，同名磁极相互排斥，条形磁铁受到电磁铁对其向左的斥力，故B 正确；
C．滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律（电源电压不变），电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱。条形磁铁受到电磁铁向左的排斥力减小，因为条形磁铁静止，处于平衡状态，水平方向受到向左的排斥力和向右的摩擦力，排斥力减小，摩擦力也减小，但方向不变，故C 错误；
D．若只改变电源的正负极，根据安培定则，电磁铁的磁极会改变，此时电磁铁与条形磁铁由同名磁极相互排斥变为异名磁极相互吸引，条形磁铁所受磁力方向改变，那么条形磁铁受到的摩擦力方向也会改变，故D 错误。
故选 B。
4．D
【详解】由图可知，闭合开关S1、S2后，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小，由可知，电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性变强，因电阻在磁场中随磁场的增强而急剧减小，所以，此时巨磁电阻的阻值会变小，由串联分压可知，巨磁电阻两端的电压变小，右侧电路中的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，指示灯亮度变亮，故D正确，ABC错误。
故选D。
5．B
【详解】A．磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用，应用了电磁铁；故A不符合题意；
B．台灯是利用将电能转化为光能工作的，没用到电磁铁；故B符合题意；
C．老式电话机应用了电磁铁的原理；故C不符合题意；
D．通电时，电磁铁有电流通过，电磁起重机产生了磁性，当电路断开时，电磁铁失去了磁性，应用了电磁铁；故D不符合题意
故选B。
6．C
【详解】A．由图可知，电流从电磁铁右侧上端流入，根据安培定则可知，电磁铁右侧下端为N极，上端为S极，故A错误；
B．电路接通时，电磁铁周围产生磁场，磁场客观存在的，而磁感线不存在，故B错误；
C．若只更换电压较小的电源，电路中的电流会减小，电磁铁的磁性减弱，可能衔铁吸不下来，故电铃可能无法正常工作，故C正确；
D．若只对调电源的正负极，磁性不变，只是电流方向发生变化，不会影响电铃的正常工作，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】A．闭合开关后，电流从电磁铁的下端流入，由右手螺旋定则得，电磁铁的下端是N极，故A错误；
BC．工作电路中，闭合开关S，R1、R、电磁铁串联，当车的质量超过限载值时，电磁铁吸下衔铁，说明此时电磁铁的磁性较强，通过电磁铁的电流较大，由欧姆定律得，此时电路的电阻较小，由串联电路电阻特点得，R1电阻较小；压敏电阻R1受到的压力等于车的重力，车的质量超过限载值时，说明压敏电阻R1受到的压力较大，则压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，车的质量越大，电磁铁的磁性越强，故BC错误；
D．将滑片P向左移，增大变阻器接入电路中的电阻，当电磁铁吸下衔铁时，工作电路的电流不变，工作电路的电阻不变，由串联电路电阻特点得，此时R1的阻值变小，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，则此时压敏电阻受到的压力变大，可以提高限载值，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】A．由图知，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，电磁铁的A端是N极，B端是S极，故A正确，不符合题意；
B．电磁铁的B端是S极，由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，即N极水平指向左，故B正确，不符合题意；
C．螺线管中间加入铁芯后，通电螺线管的磁性增强，故C错误，符合题意；
D．当滑动变阻器滑动片P向右端移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则电磁铁的磁性变强，故D正确，不符合题意。
故选C。
9．C
【详解】A．若将温度计上端的金属丝向下调整，金属丝所处的温度值会变小，则报警温度将降低，故A错误；
B．当电铃工作时，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，由安培定则可知，电磁铁的a端为S极，故B错误；
C．电磁铁的核心部件是通电螺线管，其工作原理是电流的磁效应，故C正确；
D．由图可知，温度计的分度值为2℃，金属丝与温度计74℃刻度线对齐，所以温度升高到74℃时，水银柱与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号。不是温度升高到80℃时，电铃才报警，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】①控制电路通电，根据安培定则，电磁铁的下端是N极，故①错误；
②衔铁被吸下时，受控电路工作，此时控制电路中R与R0并联，由并联电路中电压的规律知，R0两端的电压为
通过电阻R0的电流为
当控制电路中的电流为0.15A时，通过R的电流为
此时R的阻值为
因为R的阻值随温度的升高而减小，若R的阻值继续增大，电路中的电流变小，衔铁被弹回，冷却系统开始工作，温度降低，此时R的阻值会减小，故R的阻值最大为25，故②正确；
③系统停止工作温度（23℃）对应衔铁释放的时刻，即电流等于或低于电流（0.15 A）时，降低停止工作温度（如从23℃降至21℃）意味着需要在更低温度时才使衔铁释放（即电流在更低温度时低于0.15 A），温度降低时R增大，导致电流减小，减小R0会降低电路总电阻，从而在相同温度下增加电流，相当于将曲线上移。减小R0后，电流在更低温度时才降至0.15A以下，从而降低停止工作温度（例如降至21℃）故③正确；
④系统开始工作温度（28℃）对应衔铁吸合的时刻，即电流达到电流（0.15A）时，提高开始工作温度（如从28℃升至30℃）意味着需要在更高温度时才使衔铁吸合（即电流在更高温度时达到 0.15 A）。温度升高时R减小，电流增大。如果提高电源电压U，电路电流在所有温度下都增加，相当于将曲线上移，提高U会使电流在更低温度时就达到0.15A，导致开始工作温度降低，因此，要实现30℃开始工作，应降低U 或增大R0，故④错误；故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
11．AD
【详解】A．电磁继电器是利用低电压、弱电流，控制高电压、强电流的装置，实质相当于一个开关，故A正确；
B．若电源左端为正极，电流从电磁铁的下端内侧进入，根据安培定则可以判断电磁铁的下端是S极，上端是N极，故B错误；
C．当无乘客站在电梯上时，压敏电阻受到的压力小，其阻值变大。根据可知，在控制电路中电源电压不变，总电阻变大，电路中电流变小，故C错误；
D．当有人乘坐电梯时，压敏电阻受到的压力大，其阻值变小，根据可知，在控制电路中电源电压不变，总电阻变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁与触点2接触，故D正确。
故选AD。
12．ABD
【详解】A．图甲是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A正确；
B．由安培定则可知，图乙中螺线管的左端为S极，右端为N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知，闭合开关后，小磁针N极将顺时针偏转，故B正确；
C．图丙中，当导体棒做切割磁感线运动时，会有感应电流产生，是探究电磁感应现象的装置，反映的是发电机的工作原理，故C错误；
D．图丁中，两个电磁铁串联，通过它们的电流相等，两个电磁铁的线圈匝数不同，电磁铁的线圈匝数越多，吸引的大头针越多，即磁性越强，故D正确。
故选ABD。
13． S 变小 变小
【详解】[1]根据安培定则可得，螺线管的上端为N极，下端为S极。
[2][3]若将变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，故对铁块的作用力减小，即弹簧长度应变小。
14．(1) 具有 闭合
(2) 失去 断开
(3) 绝缘体 拉伸
【详解】（1）[1][2]当开关闭合时，左边低压控制电路被接通，控制电路有电流通过，电磁铁A中有电流通过，则电磁铁A具有磁性，就可以吸引衔铁B并带动触点D下降，使右边高压工作电路闭合。
（2）[1][2]当开关断开时，控制电路没有电流通过，电磁铁A中没有电流通过，电磁铁A就失去磁性，则衔铁B不被吸引，在C弹簧作用下，动触点D被拉起，则高压工作电路断开。
（3）[1]衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用绝缘体，若衔铁B与动触点D之间是导体，对操控低压控制电路的人有危险。
[2]由图可知，弹簧始终拉着衔铁B，所以弹簧始终处于拉伸状态。
15． 同名 电磁起重机
【详解】试题分析：磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥的原理来实现悬浮的；电磁铁的特点是通电有磁性，断电时磁性消失，它的应用有电磁起重机．
考点：电磁铁
16． 软 磁性
【详解】[1]软磁性材料是磁化后外磁场撤去就去磁的物质，电铃上的电磁铁铁芯是利用软磁性材料制成的。
[2]电磁铁通电时具有磁性，吸引小锤，断电时没有磁性，放开小锤；由于小锤击打铃碗，铃碗发生了振动，发出声音．因此通过电流的通断，可以控制电磁铁磁性的有无。
17． 90 N 增大控制电路电源电压
【详解】[1]闭合开关S后，发热电阻工作，水银温度计示数升高。当示数达到90℃时，控制电路接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸起，工作电路断开，发热电阻就停止加热。
[2]控制电路工作时，电流从左端流进右端流出，根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极。
[3]电磁铁的磁性强弱与电流的大小，线圈的匝数多少等有关，要增强电磁铁的磁性，可以增大控制电路的电流，可行的方案是：增大控制电路电源电压。
18．(1)吸引大头针的个数
(2)大
(3) 0.03 0.3
【详解】（1）磁性的强弱是直接看不出来的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，电磁铁吸引的大头针个数越多说明磁性越强。
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加，说明电流越大，电磁铁磁性越强。
（3）[1]由图3可知，当S1断开，螺线管中没有磁性，即B=0，由图象知此时R=100Ω，乙图中闭合S2，R与R2串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，根据欧姆定律得，此时电流表的示数为
[2]闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，磁敏电阻的阻值为
由图象知，此时的磁感应强度B=0.3T。
19．(1)A
(2)不合理
(3)将变阻器调到最大阻值处，闭合开关S1、S2，逐渐减小变阻器接入电路的阻值，直到警报器恰好发出警报
(4)B
【详解】（1）A．水银温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的，所以当温度升高时，温度计的水银柱将上升，故A错误，符合题意；
B．由题意可知，电路原理是当温度达到金属丝下端所指温度时，控制电路接通将衔铁吸引过来，同时受控电路接通使电铃发出报警信号，所以控制电路的电源两极互换后也可以正常工作，故B正确，不符合题意；
C．为了保护电路，两个电路中可以各增加一个变阻器，故C正确，不符合题意；
D．由题意得，当温度达到设定温度时，温度计内水银上升，水银与金属丝接触，因为水银是导体，控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响，起到报警作用，故D正确，不符合题意。
故选A。
（2）要想报警器响起，则图乙左边电路中的电流应增大，使电磁铁的磁性增强，将衔铁吸引过来，即温度升高时，热敏电阻的阻值减小，电路中的电流增大，从而达到报警的效果，因此电路中热敏电阻的阻值应随着温度的升高而减小，故小军的想法不合理。
（3）要使在该温度下报警器报警，初步调试的操作应该为：将变阻器调到最大阻值处，闭合开关S1、S2，逐渐减小变阻器接入电路的阻值，直到警报器恰好发出警报。
（4）A．图甲进行操作时，若离得太远，控制电路中电磁铁产生的磁场作用较小，会造成受控电路不能接通，所以两个电路不能离得太远，故A正确，不符合题意；
B．图乙要提高报警器的温度，即要使乙装置推迟报警，可以适当增大变阻器接入电路的阻值，故B错误，符合题意；
C．图乙中，如果灯与报警器并联，到达设定温度时，报警器响，灯亮，故C正确，不符合题意；
D．图乙中，为保证测温的方便，应该使热敏电阻两端的导线尽量长一些，以方便放入奶液中，故D正确，不符合题意。
故选B。