沪粤版物理九年级下册
第十六章 电磁铁与自动控制
16.3 探究电磁铁的磁性
自主预习 教材感知
知识点一 认识电磁铁
1. 概念：电磁铁是一个带有 的螺线管，它由 和 两部分组成。?
2. 电磁铁的特点：通电时 ，断电时磁性 。
知识点二 影响电磁铁磁性强弱的因素
1. 当电磁铁线圈的匝数一定时，通过电磁铁的 越大，电磁铁的磁性越强。?
2. 当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁 越多，磁性就越强。
知识点三 电磁铁的应用
电磁铁在生产、生活中的应用有 、 等。
课后提升 精学精练
1. 下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是( )
A. 电铃 B. 电熨斗 C. 电磁选矿机 D. 电磁起重机
2. 关于电磁铁，下列说法中正确的是( )
A. 电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流大小无关
B. 通过电磁铁的电流方向改变，其磁性强弱也随之改变
C. 在同一个电磁铁中加铜芯比加铁芯时的磁性弱
D. 相同形状的电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数无关
3. 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. 磁浮列车 B. 台灯
C. 老式电话机 D. 电磁起重机
4. 通电螺线管中插入铁芯后，磁性大大增强，其原因是( )
A. 铁芯本身具有磁性
B. 插入铁芯，使电流增大了
C. 插入铁芯，相当于增加了线圈的匝数
D. 螺线管的磁性与被磁化的铁芯的磁性的共同作用
5. 如图所示是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法不正确的是( )
A. 电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B. 电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能
C. 小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
D. 小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性
第5题 第6题
6. 如图所示，当闭合开关S，且将滑动变阻器滑片P向左移动时，图中的电磁铁( )
A. a端是N极，磁性增强 B. b端是N极，磁性增强
C. a端是S极，磁性减弱 D. b端是S极，磁性减弱
7. 用两个铁芯完全相同的电磁铁“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”，实验电路如图所示。闭合开关，发现电磁铁A吸引大头针的数目比B多，此现象说明影响电磁铁磁性强弱的因素是( )
A. 线圈匝数 B. 电流方向
C. 电流大小 D. 电磁铁极性
第7题 第8题
8. 为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，某同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 要使电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向右滑动
B. 用电磁铁吸引大头针的数目显示它的磁性强弱
C. 两电磁铁的线圈串联是为了探究磁性强弱与电流的关系
D. B线圈的匝数多，说明通过B线圈的电流大于通过A线圈的电流
9. 如图所示是利用磁悬浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁体，底座内装有电磁铁。给盆栽浇水前后( )
A. 盆栽受到的磁力大小不变
B. 底座对桌面的压强大小不变
C. 要使盆栽与底座之间距离不变，可改变电磁铁线圈内的电流方向
D. 要使盆栽与底座之间距离不变，可适当增大电磁铁线圈内的电流
10. 小明在老师的指导下，制作了一个简易电磁炉。简易电磁炉的底部是用漆包线绕制成的线圈，其中插入一些铁芯。插入铁芯的目的是__________。
11. 电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，它由 和 两部分组成，磁性的有无可以通过 来实现。
12. 如图是电磁选矿设备的示意图。当电磁选矿机工作时，铁砂将落入 箱，非铁物质将落入 箱。?
13. 如图所示，闭合开关，电磁铁通电时，它的上端是 (选填“N”或“S”)极；若将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数目 。
第13题 第14题
14. 如图所示是一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置，装置旁边放有一小磁针，当开关S接 (选填“a”或“b”)点时，电磁铁的B端是N极，小磁针的C端是 极。
15. 如图所示，将滑动变阻器接入电路MN处。要求：S闭合，变阻器滑动片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱。请连图，并标出小磁针的N、S极。
16. 一个空心小铁球放在盛水的容器中且置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈接入如图电路中，开关S闭合后，小铁球仍浮在水面上，试在图中标出B端的磁极，并作出小铁球的受力示意图。
17. 如图是小敏自制的一个电磁跷跷板。小狗、小猫模型站在一个可绕光滑转轴转动的轻质杆上，它的工作过程是：当处于如图位置时，两触点接触，使电磁铁产生磁性，吸引衔铁，小猫端下降，两触点断开，电磁铁失去磁性，在小狗重力的作用下，小狗端下降，重复上述过程。
(1)如果小猫、小狗站立点离转轴的距离分别为7厘米和5厘米，小猫模型的质量为100克，则该跷跷板要能正常工作，小狗模型的重力应略大于 牛(g=10 N/kg)；?
(2)如该跷跷板电路连接正确、两触点接触良好，但不能正常工作，可以改进的方法是
(只要写出一点即可)。
18. 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)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 (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)根据图示的情形可知， (选填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时， ，电磁铁磁性越强。?
(3)根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的 极。?
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
19. 小明用如图所示的装置探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关。
(1)下表是小明的实验记录，根据表中数据回答问题：
电磁铁(线圈匝数)
100匝
50匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流(A)
0.6
1.2
1.5
0.8
1.0
1.5
吸引大头针的数量
7
11
14
5
8
10
①通过比较第________和第________两次实验可知电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数有关。
②电磁铁的磁性强弱除了跟线圈匝数有关外，还跟______________有关。
(2)实验中，小明通过观察_______________________来判断电磁铁磁性的强弱。
20. 如图所示，是一个限流装置的示意图，图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O轴转动，试表述电流过大时，它是怎样自动切断电路的。
参考答案
自主预习 感知教材
知识点一 1. 铁芯 线圈 铁芯 2. 有磁性 消失
知识点二 1. 电流 2. 线圈的匝数
知识点三 磁浮列车 电磁起重机
课后提升 精学精练
1. B 【解析】分析各装置的工作原理可知，电铃、电磁选矿机、电磁起重机都是利用电磁铁的原理来进行工作的，而电熨斗是利用电流的热效应进行工作的。
2. C 【解析】电磁铁磁性强弱与电流方向无关，只与电流的大小及线圈匝数有关，因此选项A、B、D都不正确；铜芯不是磁性材料，插入螺线管中不会被磁化，当然磁性就弱，选项C正确。
3. B 【解析】磁浮列车是根据磁极间的相互作用工作的，利用了电磁铁；老式电话机的听筒部分应用了电磁铁；电磁起重机是电磁铁的重要应用，只有台灯没有用到电磁铁。
4. D 【解析】通电螺线管周围存在磁场，当铁芯插入其中后，铁芯被磁化，又形成一个磁场，两个磁场相互叠加，使磁性增强。
5. D
6. A 【解析】由右手螺旋定则可判断，电磁铁的a端为N极，b端为S极；当P向左移动时，变阻器接入电路中的阻值变小，通过电磁铁的电流变大，由于电磁铁的磁性强弱与通过的电流大小有关，在线圈匝数一定的情况下，电流越大，磁性越强，故选项A正确。
7. A 【解析】闭合开关后，两电磁铁中电流方向、电流大小、电磁铁极性均相同，线圈匝数不同，所以探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
8. B 【解析】由图可知，变阻器的滑片向右滑动，电阻的阻值增大，电路中的电流减小，所以电磁铁的磁性减弱，故选项A错误；在实验中电磁铁的磁性强弱无法直接看出，可通过吸引大头针的多少来进行判断，吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强，否则越弱，故选项B正确；两电磁铁的线圈串联是为了使通过两线圈的电流相等，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数之间的关系，故选项C、D错误。
9. D 【解析】根据图示，悬浮盆栽根据同名磁极相互排斥的原理制成，盆栽悬浮在空中受到底座对它的磁力作用，因此给盆栽浇水后，盆栽的质量增大，受到的重力增大，即受到的磁力也增大，即选项A错误；根据物体间力的作用是相互的，底座受到盆栽给的磁力增大，即底座对桌面的压力增大，受力面积不变，底座对桌面的压强增大，即选项B错误；改变电磁铁线圈内的电流方向，电磁铁的极性发生改变，即与盆栽变成异名磁极相互吸引，盆栽与底座之间距离变小，即选项C错误；适当增大线圈内电流，增大了磁力，可以保持盆栽与底座之间距离不变，故选项D正确。
10. 增强磁性
11. 线圈 铁芯 电流的通断 【解析】电磁铁由线圈和铁芯两部分组成，电磁铁的特点是通电时有磁性，断电时无磁性，所以电磁铁可以通过控制电流的通断来控制磁性的有无。
12. B A 【解析】电磁选矿设备的主要构造是电磁铁，当电磁选矿机工作时，电磁铁有磁性，要吸引铁、钴、镍等物质，因此铁砂受到电磁铁的吸引将落入B箱，非铁物质不受磁铁的吸引由于重力作用落入A箱。
13. S 增多 【解析】根据图中电源的正负极可知在电磁铁螺线管的外面电流方向是向左的，利用右手螺旋定则可判断出电磁铁的下端是N极，上端是S极。若将滑动变阻器的滑片向左移动，电路中的电流将增大，所以电磁铁的磁性会变强，吸引大头针的数目增多。
14. b N 【解析】电磁铁的B端是N极、A端是S极，据磁极间的作用规律可知，此时小磁针D端是S极，C端是N极；根据右手螺旋定则可知，电流从电磁铁的右端流入、左端流出，据此可以判定，开关S接b点。
15. 如图所示。
或
【解析】当S闭合且变阻器滑动片P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，则电路中电流变小，电阻增大，故一定接A接线柱，C、D中任接一个即可；由右手螺旋定则知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极，则小磁针的左端是N极，右端为S极。
16. 如图所示。
【解析】根据电流的方向，结合右手螺旋定则我们可以得出，此时该螺线管的下方是N极，上方是S极，故该螺线管会对小铁球有一个吸引力的作用，即小铁球向下受到两个力的作用，一个是重力，一个是吸引力；向上的方向只受到浮力的作用。
17. (1)1.4 (2)将小狗模型适当向左移动(或提高电源的电压或适当增加小猫模型的质量等)
【解析】从电磁跷跷板原理可知，没有磁力时，小狗端应下沉，根据杠杆的平衡条件可得F猫L猫1.4 N；电磁跷跷板不能正常工作的原因可能是小猫端不下沉或小狗端不下沉所致，若小猫端不下沉，可适当增加电源电压，增强电磁铁的磁性、适当增加小猫模型质量或适当减小小狗模型的质量或将小狗向左移动；若小狗端不下沉，则采取相反的措施即可。
18. (1)增加 大 (2)甲 线圈匝数越多 (3)N (4)大头针被磁化，同名磁极相互排斥
【解析】(1)磁性的强弱是无法直接观察的，可以通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；(2)由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数多于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；(3)乙中的电流是从上边导线流入的，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，那么，大拇指所指的下端为N极；(4)大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。
19. (1)①3 6 ②电流的大小 (2)电磁铁吸引大头针的数量
【解析】题中，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，则对比组中线圈匝数应不同(故应从线圈为100匝和50匝的实验中各选一组)，而电流大小应相同(线圈为100匝和50匝的实验中，第3次和第6次实验中电流大小相同，均为1.5 A)，可见，第3和第6两次实验满足要求。
