沪粤版九年级物理下册同步练习：16.3 探究电磁铁的磁性（含答案）
文档属性
| 名称 | 沪粤版九年级物理下册同步练习：16.3 探究电磁铁的磁性（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 575.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤沪版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-11-07 20:40:45 | ||
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文档简介
16.3 探究电磁铁的磁性
一、选择题
1．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是( )
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁铁的磁极与电流大小有关
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
2．在探究“影响电磁铁磁性强弱”的因素时，按如图16－3－4所示电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比B多，此实验现象说明影响电磁铁磁性强弱的因素是
( )
A．电流的方向 B．电流的大小
C．线圈的匝数 D．电磁铁的极性
图16－3－4
3．在如图16－3－5所示“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，想让电磁铁吸引更多的大头针，可行的做法是
( )
图16－3－5
A．减少线圈的匝数
B．用铜芯代替铁芯
C．将滑片P向a端移动
D．将滑片P向b端移动
4．2020·绍兴改编
下列有关电铃(如图16－3－6所示)的说法正确的是
( )
图16－3－6
A．电铃的工作原理是磁极之间的相互作用规律
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
5．2019·娄底
如图16－3－7所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法中正确的是( )
图16－3－7
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，电压表的示数减小
二、填空题
6．如图16－3－8所示实验装置，弹簧测力计下面挂着一铁块，螺线管中插有铁芯，S是多挡位开关，现要使弹簧测力计的示数变小，可采取的办法：(1)________________；(2)________________；(3)________________________。
图16－3－8
7．2020·菏泽
如图16－3－9所示，闭合开关后，电磁铁的左端为________极，对电磁铁来说，线圈匝数越多，通过的________越大，它的磁性就越强。
图16－3－9
8．在“做”中“学”是学习物理、体验物理很重要的途径。小亮利用课余时间制作了一个玩偶(如图16－3－10所示)，将一个磁浮玩具稳定地“漂浮”起来，磁浮玩具的工作原理是________________。要实现“漂浮”，电路中的a点必须连接电源的________；若要增加玩偶“漂浮”的高度，可将滑片P向________(选填“上”或“下”)移动。
图16－3－10
9．2019·黄石
酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图16－3－11所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是由__________(选填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发现的。装置通电后，电磁铁上端为________(选填“N”或“S”)极。若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应________(选填“大于”“等于”或“小于”)密封罩的重力；若提不起，则应将滑动变阻器滑片向________(选填“左”或“右”)滑动。
图16－3－11
三、实验探究题
10．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甲、乙，并设计了如图16－3－12所示的电路。
图16－3－12
(1)在实验时，通过______________________反映电磁铁的磁性强弱。
(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________(选填“增加”或“减少”)，说明电流越________，电磁铁的磁性越强。
(3)根据图示的情境可知，________(选填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时，____________，电磁铁的磁性越强。
(4)根据右手螺旋定则，可判断出电磁铁乙的上端为________极。
(5)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________________________________________。
(6)电磁铁在生产、生活中应用广泛，请写出其中的一个应用：________________。
11．2020·潍坊
(多选)人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图16－3－13所示，线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启；阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法正确的是( )
图16－3－13
A．线圈AB中应通入方向周期性改变的电流
B．线圈AB中应通入方向不变的电流
C．电流从线圈A端流入过程，血液流入泵室
D．人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定
详解详析
1．D
2．C [解析]
因串联电路中各处的电流相等，图中电磁铁A和电磁铁B是串联，则通过它们的电流相等，故B错误；因电磁铁A和电磁铁B线圈缠绕的方式相同，所以，两者电流的方向相同，电磁铁极性相同，故A、D错误；电磁铁A和B的线圈匝数不同，吸引大头针的数目不同，该实验现象说明影响电磁铁磁性强弱的因素是线圈的匝数，故C正确。
3．C [解析]
电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关，线圈匝数越少，磁性越弱，所以，减少线圈的匝数，电磁铁吸引的大头针减少，故A错误；电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，如果用铜芯代替铁芯，电磁铁的磁性减弱，吸引的大头针减少，故B错误；将滑片P向a端移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，则电磁铁能吸引更多的大头针，故C正确；将滑片P向b端移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，由欧姆定律可知，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，则电磁铁吸引的大头针减少，故D错误。
4．D [解析]
电铃内部有一个电磁铁，则电铃的工作原理是电流的磁效应，故A错误；开关闭合后，电磁铁吸引衔铁，小锤击打到铃碗，此时衔铁与上面触点分开，使电路断开，则电磁铁失去磁性，故B错误；要使铃声响度大一些，应使小锤敲击铃碗的力增大，电磁铁的磁性应增强，在线圈匝数不变时，电路中电流应增大，所以应增大电源电压，故C错误；由图知，滑动变阻器的滑片向左移动时，其连入电路的电阻减小，则电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D正确。
5．D [解析]
根据右手螺旋定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针将会逆时针旋转，故A、B错误；闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路电阻变小，左侧电路电流变大，磁场的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，右侧电路中电流变大，所以指示灯会变亮，故C错误；使滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路电阻变大，左侧电路电流变小，磁场的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，右侧电路中电流变小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压减小，电压表的示数变小，故D正确。
6．(1)开关由②拨至③
(2)滑动变阻器滑片向左滑动
(3)抽出铁芯
[解析]
(1)当开关由与触点②接触变为与触点③接触，螺线管的线圈匝数减少，电流不变，所以电磁铁的磁性减弱，对铁块的吸引力减小，所以测力计的示数变小。(2)当滑片向左端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，所以测力计的示数减小。(3)当将铁芯从螺线管中抽出时，螺线管的磁性减弱，对铁块的吸引力减小，所以测力计的示数减小。
7．N 电流 [解析]
由图可知，电磁铁中电流是从右端流入、从左端流出，根据右手螺旋定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极；电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数多少和有无铁芯有关；匝数越多，通过的电流越大，增加铁芯，它的磁性就越强。
8．同名磁极相互排斥 正极 上
9．奥斯特 N 大于 左 [解析]
本题考查电流磁效应的应用、右手螺旋定则、影响电磁铁磁性强弱的因素和杠杆的平衡条件。电流的磁效应最早是由丹麦物理学家奥斯特发现的；闭合开关后，电流从螺线管的上端流入、下端流出，根据右手螺旋定则可判断出电磁铁的上端为N极；根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2，由于L1＜L2，所以左侧电磁吸力F应大于密封罩的重力G；若提不起密封罩，应增大左侧电磁吸力；要增大电磁铁的磁性，应向左端移动滑动变阻器的滑片，以增大通过电磁铁的电流。
10．(1)吸引大头针数目的多少
(2)增加 大 (3)甲 线圈匝数越多
(4)S
(5)大头针被磁化，同名磁极相互排斥
(6)电磁起重机(或磁浮列车等)
11．AC [解析]
线圈AB中若通入直流电，由图可知，活塞只能向一个方向移动，完不成泵血任务，因此要使该装置能维持人体血液循环，线圈间所接电源应为交流电，即活塞可以左右移动，血液既能流回心脏也能从心脏输出去，故A正确，B错误；电流从线圈A端流入过程中，根据右手螺旋定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，活塞左移，S1关闭，S2打开，血液从S2流入，故C正确；图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关，电流方向改变的快慢影响“跳动”次数，与电流大小无关，故D错误。
一、选择题
1．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是( )
A．电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B．电磁铁的磁极与电流大小有关
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
2．在探究“影响电磁铁磁性强弱”的因素时，按如图16－3－4所示电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目比B多，此实验现象说明影响电磁铁磁性强弱的因素是
( )
A．电流的方向 B．电流的大小
C．线圈的匝数 D．电磁铁的极性
图16－3－4
3．在如图16－3－5所示“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，想让电磁铁吸引更多的大头针，可行的做法是
( )
图16－3－5
A．减少线圈的匝数
B．用铜芯代替铁芯
C．将滑片P向a端移动
D．将滑片P向b端移动
4．2020·绍兴改编
下列有关电铃(如图16－3－6所示)的说法正确的是
( )
图16－3－6
A．电铃的工作原理是磁极之间的相互作用规律
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性增强
5．2019·娄底
如图16－3－7所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法中正确的是( )
图16－3－7
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，电压表的示数减小
二、填空题
6．如图16－3－8所示实验装置，弹簧测力计下面挂着一铁块，螺线管中插有铁芯，S是多挡位开关，现要使弹簧测力计的示数变小，可采取的办法：(1)________________；(2)________________；(3)________________________。
图16－3－8
7．2020·菏泽
如图16－3－9所示，闭合开关后，电磁铁的左端为________极，对电磁铁来说，线圈匝数越多，通过的________越大，它的磁性就越强。
图16－3－9
8．在“做”中“学”是学习物理、体验物理很重要的途径。小亮利用课余时间制作了一个玩偶(如图16－3－10所示)，将一个磁浮玩具稳定地“漂浮”起来，磁浮玩具的工作原理是________________。要实现“漂浮”，电路中的a点必须连接电源的________；若要增加玩偶“漂浮”的高度，可将滑片P向________(选填“上”或“下”)移动。
图16－3－10
9．2019·黄石
酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图16－3－11所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是由__________(选填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发现的。装置通电后，电磁铁上端为________(选填“N”或“S”)极。若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应________(选填“大于”“等于”或“小于”)密封罩的重力；若提不起，则应将滑动变阻器滑片向________(选填“左”或“右”)滑动。
图16－3－11
三、实验探究题
10．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甲、乙，并设计了如图16－3－12所示的电路。
图16－3－12
(1)在实验时，通过______________________反映电磁铁的磁性强弱。
(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________(选填“增加”或“减少”)，说明电流越________，电磁铁的磁性越强。
(3)根据图示的情境可知，________(选填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时，____________，电磁铁的磁性越强。
(4)根据右手螺旋定则，可判断出电磁铁乙的上端为________极。
(5)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________________________________________。
(6)电磁铁在生产、生活中应用广泛，请写出其中的一个应用：________________。
11．2020·潍坊
(多选)人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图16－3－13所示，线圈AB固定在活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通。阀门S1只能向泵室外侧开启；阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时，以下说法正确的是( )
图16－3－13
A．线圈AB中应通入方向周期性改变的电流
B．线圈AB中应通入方向不变的电流
C．电流从线圈A端流入过程，血液流入泵室
D．人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定
详解详析
1．D
2．C [解析]
因串联电路中各处的电流相等，图中电磁铁A和电磁铁B是串联，则通过它们的电流相等，故B错误；因电磁铁A和电磁铁B线圈缠绕的方式相同，所以，两者电流的方向相同，电磁铁极性相同，故A、D错误；电磁铁A和B的线圈匝数不同，吸引大头针的数目不同，该实验现象说明影响电磁铁磁性强弱的因素是线圈的匝数，故C正确。
3．C [解析]
电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关，线圈匝数越少，磁性越弱，所以，减少线圈的匝数，电磁铁吸引的大头针减少，故A错误；电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，如果用铜芯代替铁芯，电磁铁的磁性减弱，吸引的大头针减少，故B错误；将滑片P向a端移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，则电磁铁能吸引更多的大头针，故C正确；将滑片P向b端移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，由欧姆定律可知，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，则电磁铁吸引的大头针减少，故D错误。
4．D [解析]
电铃内部有一个电磁铁，则电铃的工作原理是电流的磁效应，故A错误；开关闭合后，电磁铁吸引衔铁，小锤击打到铃碗，此时衔铁与上面触点分开，使电路断开，则电磁铁失去磁性，故B错误；要使铃声响度大一些，应使小锤敲击铃碗的力增大，电磁铁的磁性应增强，在线圈匝数不变时，电路中电流应增大，所以应增大电源电压，故C错误；由图知，滑动变阻器的滑片向左移动时，其连入电路的电阻减小，则电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，故D正确。
5．D [解析]
根据右手螺旋定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针将会逆时针旋转，故A、B错误；闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路电阻变小，左侧电路电流变大，磁场的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，右侧电路中电流变大，所以指示灯会变亮，故C错误；使滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路电阻变大，左侧电路电流变小，磁场的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，右侧电路中电流变小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压减小，电压表的示数变小，故D正确。
6．(1)开关由②拨至③
(2)滑动变阻器滑片向左滑动
(3)抽出铁芯
[解析]
(1)当开关由与触点②接触变为与触点③接触，螺线管的线圈匝数减少，电流不变，所以电磁铁的磁性减弱，对铁块的吸引力减小，所以测力计的示数变小。(2)当滑片向左端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，所以测力计的示数减小。(3)当将铁芯从螺线管中抽出时，螺线管的磁性减弱，对铁块的吸引力减小，所以测力计的示数减小。
7．N 电流 [解析]
由图可知，电磁铁中电流是从右端流入、从左端流出，根据右手螺旋定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极；电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数多少和有无铁芯有关；匝数越多，通过的电流越大，增加铁芯，它的磁性就越强。
8．同名磁极相互排斥 正极 上
9．奥斯特 N 大于 左 [解析]
本题考查电流磁效应的应用、右手螺旋定则、影响电磁铁磁性强弱的因素和杠杆的平衡条件。电流的磁效应最早是由丹麦物理学家奥斯特发现的；闭合开关后，电流从螺线管的上端流入、下端流出，根据右手螺旋定则可判断出电磁铁的上端为N极；根据杠杆的平衡条件FL1＝GL2，由于L1＜L2，所以左侧电磁吸力F应大于密封罩的重力G；若提不起密封罩，应增大左侧电磁吸力；要增大电磁铁的磁性，应向左端移动滑动变阻器的滑片，以增大通过电磁铁的电流。
10．(1)吸引大头针数目的多少
(2)增加 大 (3)甲 线圈匝数越多
(4)S
(5)大头针被磁化，同名磁极相互排斥
(6)电磁起重机(或磁浮列车等)
11．AC [解析]
线圈AB中若通入直流电，由图可知，活塞只能向一个方向移动，完不成泵血任务，因此要使该装置能维持人体血液循环，线圈间所接电源应为交流电，即活塞可以左右移动，血液既能流回心脏也能从心脏输出去，故A正确，B错误；电流从线圈A端流入过程中，根据右手螺旋定则，螺线管左端为S极，此时异名磁极相互吸引，活塞左移，S1关闭，S2打开，血液从S2流入，故C正确；图中的线圈移动快慢与交流电的频率有关，电流方向改变的快慢影响“跳动”次数，与电流大小无关，故D错误。