第一章 第3节电磁铁的应用 一课一练 含解析（基础巩固）

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浙教版科学八下第一章 第3节电磁铁的应用（基础巩固）
一、单选题
1.如下图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景，当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了。下图中能反映出金属探测器工作原理的是（?? ）
A.??????????B.??????????C.???????????D.?
2.电磁继电器中的触点相当于（?? ）
A.?电磁铁????????????????????????????????????B.?衔铁????????????????????????????????????C.?开关????????????????????????????????????D.?电源
3.下列说法中不正确的是(?? )
A.?磁场和磁感线都是真实存在的?????????????????????????????B.?电动机工作时是将电能转化为动能????
C.?扬声器、电磁继电器、电铃都应用了电磁铁??????????D.?磁极间的相互作用是通过磁场发生的
4.如图是温度自动报警器的工作电路。在水银温度计上部插入一段金属丝，当温度到达金属丝下端所指示的温度时(?? )
A.?铃响，灯不亮??????????????????B.?铃不响，灯不亮??????????????????C.?铃响，灯亮??????????????????D.?铃不响，灯亮
5.如图所示是“胜哥”买的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
6.下列有关电和磁的描述中，不正确的是（?? ）
A.?电风扇的工作原理是利用电流的磁效应
B.?条形磁铁两端的磁感线的分布较密，该处的磁场较强
C.?电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关
D.?电视机的屏幕上由于有静电产生，所以容易吸引空气中的灰尘
7.小红走到电动扶梯（电梯）前，发现电梯上没有站人时运行较慢，当她站到电梯上时又快了很多．她了解到电梯是由电动机带动运转的，电梯的控制电路中安装了力敏电阻（力敏电阻受到压力时，阻值会发生变化），控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示．以下分析合理的是（?? ）
A.?触点3与触点1接触时，电梯运行较快????????????????B.?力敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小
C.?电梯没有站人时，继电器的电磁铁磁性较强????????D.?电梯没有站人时，电动机的额定功率较小
8.如图是一种水位自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识，以下说法中不正确的是（?? ）

A.?不纯净的水是导体????????????????????????????????????????? ?????B.?水位到达金属块A时，红灯亮
C.?报警器中的电磁铁运用了电流的热效应????????????? ??D.?电磁继电器实质是一种电路开关

9.下列用电器中，没有使用到电磁铁的是（?? ）
A.?电炉??????????????????????????????B.?电铃??????????????????????????????C.?电磁继电器??????????????????????????????D.?电磁选矿机
10.在通电螺线管中插入下列物体后使其磁性一定增强的是（?? ）
A.?铜棒?????????????????????????????????????B.?铅棒?????????????????????????????????????C.?铝棒?????????????????????????????????????D.?铁棒
11.张扬同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法错误的是
A.?滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱??????B.?电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
C.?电磁铁A、B的上端均为S极????????????????????D.?该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
12.如图是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识。以下说法中不正确的是（　　　）
A.?温度计中的水银是导体??????????????????????????????????????? B.?温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C.?报警器中的电磁铁运用了电流的热效应???????????????D.?电磁继电器是一种电路开关
13.下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是（???? ）
A.???????????B.???????????C.???????????D.?
14.下列用电器或设备中，没有电磁铁的是（? ）
A.?日光灯????????????????????????????B.??电铃????????????????????????????C.?电磁起重机 ?????????????????????????????D.?磁悬浮列车
15.“胜哥”制作了一个“能量采集船”模型，如图所示，在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”，“工作臂”的底端装有手掌状的、紧贴水面的浮标。把它放到海面上，当波浪使浮标上下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来．下列电器设备与“能量采集船”能量采集原理相同的是（? ）
?A.??电动机????????????????????????????????B.??电磁铁????????????????????????????????C.??电扇 ?????????????????????????????????D.?发电机
二、填空题
16.汽车作为一种便捷的交通工具已进入千家万户。如图为汽车启动原理图，对于这一装置及其工作原理，回答下列问题：
（1）通电螺线管 E 端的磁极为________极；
（2）旋转钥匙________（填“能”或“不能）使电磁铁所在的电路工作。
17.当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场________。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。电磁铁的优点：磁性有无由电流通断来控制，磁极方向由________来控制，磁性强弱由________、线圈的匝数、线圈形状来控制。
18.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种________。它可以利用________电压、弱电流电路的通断，来间接控制________电压、________电流电路的通断。
19.电磁铁有许多优点：其磁性的有无可以通过________来控制；磁性的强弱可以通过________来控制；磁极的性质可以通过________来改变．
20.电磁铁的应用：在生活和生产中利用电磁铁的产品非常多。例如：???________???? ，________????? ，??________????? ，????________?????? ，????________??????? 等等
21.信息的磁记录：通过????________??? 的方法来记录信息。如移动硬盘、磁卡。硬盘主要由磁记录盘片、读写磁头以及其他配件组成。读写磁头实际上就是一块????________????? 。
22.如图是一种“闯红灯违规证据抓拍模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻受到压力时其阻值会变小．当红灯亮后，且车辆压到压敏电阻上时，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变________（填“强”或“弱”），吸引衔铁与触电　________?（填“1”或“2”）接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆．
23.磁悬浮列车的原理：利用“同名磁极相互________?，异名磁极相互 ??________? ”的原理。
三、解答题
24.将图中的电磁铁连入你设计的电路中，（在虚线框内完成），要求：电源电压恒定不变；电路能改变电磁铁磁性强弱；闭合开关S，小磁针受力静止时，其N、S极如图所示：
四、实验探究题
25.小科利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
（1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为________Ω，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将________，继电器的磁性将________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________相连，指示灯的接线柱D应与接线柱________相连（均选填“A”或“B”）；
（3）图甲中线圈下端P的磁极是________极（选填“N”或“S”）。
答案解析部分
一、单选题
1. B
解析:根据题目的描述可知，金属探测器的工作原理就是电磁感应现象，据此判断即可。
金属探测器的工作原理就是电磁感应现象。
A.当导线中有电流经过时，小磁针的指向发生变化，说明电流周围存在磁场，故A不合题意；
B.金属棒ab在磁场中做切割磁感线运动时，电流表的指针摆动，说明有电流产生，故B符合题意；
C.闭合开关，小磁针偏转，说明电磁铁有磁性，故C不合题意；
D.闭合开关，通过电流的金属棒在磁场中受力运动，故D不合题意。
故选B。
2. C
解析:电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成；工作电路由机器（电动机等）、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
电磁继电器的工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成，而连接这两部分电路的开关被称为触点；故A、B、D错误，C正确；
故答案为：C。
?
3. A
解析:磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的。磁感线：在磁场中画一些曲线，用（虚线或实线表示）使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同（且磁感线互不交叉），这些曲线叫磁感线。磁感线是闭合曲线。规定小磁针的北极所指的方向为磁感线的方向。磁铁周围的磁感线都是从N极出来进入S极，在磁体内部磁感线从S极到N极。电磁铁是通电产生电磁的一种装置。在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，它也叫做电磁铁。
磁场是真实存在的，但磁感线是假想线；故A错误；
故答案为：A。
4. A
解析:电磁铁产生的磁场很容易控制。磁场的有或无可以用开关来控制，磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现，磁场的强弱可以由电流大小来调节。人们利用电磁铁的这些特性设计和制造了许多生活和生产用品。
图中温度自动报警器的工作原理为：在控制电路中，当温度到达金属丝下端所指示的温度时，水银与金属丝连接形成闭合电路，使螺线管通电产生磁场，吸引其上方的金属片，使弹簧压缩，工作电路中与电铃相连的电路闭合，电铃响报警，而并联的电灯电路断开，灯不亮。
故答案为A.
5. D
解析:（1）磁极间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；物体处于静止或者匀速直线运动状态时，受到的力是平衡力；（2）影响压强的因素是压力和受力面积；（3）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，与电流的方向无关；（4）电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强；本题结合科技产品考查相关的物理知识，注重了物理知识的运用，体现了物理和科技的联系．
解：A、该盆栽悬浮的原理利用了同名磁极相互排斥，当盆栽悬浮在空中静止不动时，受的力是平衡力，即盆栽的总重力和磁力大小相等，当浇水后重力变大，故磁力也变大，故A错误；
B、影响压强的因素是压力和受力面积，当浇水后重力变大，磁力也变大，对桌面的压力也变大，根据在压力变大，受力面积不变时，压强变大，故B错误；
C、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，磁力的大小与电流的方向无关，故C错误；
D、要使盆栽与底座之间距离不变，需增大磁力，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，其他条件相同，电流越大，磁性越强，故要增大磁力需增大电流，故D正确．
故选D．
6. A
解析:A、电风扇的主要构成是电动机，它是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的，故A错误；B、磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，条形磁铁两端的磁感线的分布较密，该处的磁场较强，故B正确；C、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，即电流越大，匝数越多，其磁性越强，故C正确；D、由于带电体能吸引轻小物体，电视机的屏幕上由于有静电产生，所以容易吸引空气中灰尘，故D正确；故选A
电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理工作的；任何磁体的磁极的磁性最强，即该处的磁感线最为稠密；电磁铁的磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关；
带电体能吸引轻小物体，这是带电体的基本性质。
7. B
解析:ACD、当电梯上没有站人时，对力敏电阻的压力变小，力敏电阻的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，达到一定程度，衔铁在左边弹簧的拉力作用下提起，使3与1接触，电动机和电阻R串联，使工作电路的电流变小，电动机两端的电压减小，转速变慢，电动机的实际功率变小，但额定功率不变，故A、C、D错误；B、力敏电阻受到压力时，阻值会发生变化，是由半导体材料制成，受到压力时其阻值变小，故B正确；故选B
本题中有两个电路，左侧为压敏电阻与电磁铁串联为控制电路，右侧为电动机的工作电路，当衔铁与触点1接触时，R与电机串联，当衔铁与触点2接触时，电阻R开路，电动机的电压增大。
8. C
解析:A、纯净的水是绝缘体，不纯净的水一般是导体，故A正确；B、读图可知，当水位到达A时电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；故B正确；C、报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，而不是热效应，故C错误；D、电磁继电器实质是一种电路开关，由控制电路来控制工作电路的自动开关，故D正确。故选C
首先应弄清图中所示的自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，吸引衔铁向下，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮。
9. A
解析:A、电炉是是利用电流的热效应工作的，电炉工作时，电流通过电热丝做功，消耗电能转化为内能，没有应用电磁铁，故A符合题意；B、电铃通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的弹性片吸过来，使小锤打击电铃发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声．应用了电磁铁，故B不合题意；C、电磁继电器是通过控制电磁铁中电流的有无来控制另外更大电器的开关，应用了电磁铁，故C不合题意；D、电磁选矿机由电磁铁、螺线管组成，它的作用是通电产生磁性吸引铁矿石，将非铁矿石筛选出来．应用了电磁铁，故D不合题意。
带有铁芯的通电螺线管就是电磁铁，电铃中铃锤的敲打、电磁继电器、电磁选矿机的自动控制都是利用电磁铁；只有电炉，是利用电流的热效应工作的。
10. D
解析:能够被磁化的物质只有铁、钴、镍等软磁体，从这个角度来进行分析。铁芯是磁性材料，可以利用的磁性材料有钢（硬磁性材料）和铁（软磁性材料），它们在通电螺线管内就会被磁化，铁芯被磁化后，也获得了磁性，产生磁场，使通电螺线管的磁性增强。
磁化是指原来没有磁性的物体获得磁性的过程。铜、铅和铝都不是磁性材料，不能被磁化。铁、钴、镍等软磁体可以被磁化。铁芯被通电螺线管的磁场磁化后也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。所以ABC错误，D正确。故选D
11. C
解析:解：A、变阻器的滑片向右滑动，电阻的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱．故A正确．
B、在实验中电磁铁的磁性强弱无法直接看出，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B正确．
C、根据安培定则，A的上端为N极，下端为S极，B的上端为N极，下端为S极，所以电磁铁A、B的上端均为N极．故C错误．
D、读图可知，两只电磁铁是串联在电路中的，所以流经它们的电流是相同时，同时还可以看到，它们线圈的匝数是不同的，因此，本实验研究的是电磁铁磁性强弱与匝数的关系．故D正确．
故选C
（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数．知道电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强．即只需据滑动变阻器阻值的变化判断出电流的变化
（2）电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的．
（3）电磁铁磁极的判断方法：安培定则，用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极．
（4）两只电磁铁是串联的，所以电流相同，只有线圈的匝数是不同的，据此来做出判断
12. C
解析:要解决此题，需要掌握电磁继电器的工作原理．知道水银是导体。知道温度计的制作原理，知道实验室常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，运用的是电流的磁效应。知道电磁继电器的实质是一个利用电磁铁来工作的开关。
此原理是当温度达到一定值时，温度计内水银上升。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。电磁铁是运用电流的磁效应，而不是电流的热效应，故C错，符合题意。其中水银是导体、温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的、电磁继电器的实质就是一个开关，所以A、B、D说法正确，不符合题意。
故答案为：C
13. B
解析:本题中的四种仪器设备都是与电磁学相关的。通过分析它们的原理，不难看出，其中有三个都是利用电磁铁进行工作的，而唯一没有这一特点的电熨斗就是我们要找的明显不同的设备。
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。而电熨斗则是利用电流的热效应的原理工作的，因此，B与其他设备明显不同。
故答案为：B
14. A
解析:只有日光灯不需电磁铁，其他电器中均需要电磁铁产生磁性进行工作．
故选A．
电磁铁是利用电流的磁应工作的．
15. D
解析:电动机、电磁铁、电扇都是用电器，是利用电能的，只有发电机是产生电能的，
所以选D．
ACD都是消耗电能的现象，肯定不符合题意．
二、填空题
16. （1）S
（2）能
解析:通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
（1）根据右手螺旋定则可知，通电后E端为S极；故答案为：S；
（2）旋转钥匙后，螺线管通电成为电磁铁，衔铁被吸下来，转轴开始转动后接通电路，电动机开始工作，所以电路可以工作的；故答案为：能；
故答案为：（1）S；（2）能。
17. 磁化；电流方向；电流大小
解析:（1）电磁铁其实就是螺线管中间加个铁芯；
（2）电磁铁的有点：通电有磁性，断电无磁性；改变电流方向，就可以改变磁极方向；磁性的大小可以靠改变电流大小、线圈匝数来实现。
当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。电磁铁的优点：磁性有无由电流通断来控制，磁极方向由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈的匝数、线圈形状来控制。
故答案为：磁化；电流方向；电流大小
18. 开关；低；高；强
解析:电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
电磁继电器实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”；
故答案为：开关；低；高；强。
?
19. 通断电流；电流的强弱；电流的方向
解析:电磁铁的原理就是利用通电导线周围存在磁场制成的，它的优点是：可以通过通断电流来控制磁性，可以从电流的强弱控制磁性的强弱，还可以通过改变电流的方向来改变磁极的极性。故答案为：通断电流；电流的强弱；电流的方向
要解答本题需掌握：电磁铁的磁性的有无可以通过电流的通断来控制；磁性的强弱和电流的强弱有关；改变电流的方向可以改变磁极的极性。
20. 电铃；电话机；录像机；电磁起重机；电磁选矿机
解析:电磁铁在生产生活中有着广泛的应用，掌握生活中常见的应用即可解答。
人类利用电流的磁效应设计了很多设备，给人类带来了很多的便利；常见电磁设备有：电磁继电器、电磁起重机、电磁选矿机、电话、电铃、磁县浮列车、电磁阀车门等。
21. 磁化；电磁铁
解析:（1）磁性材料分为硬磁材料和软磁材料，硬磁性材料（永磁体）指磁化后能长久保持磁性的材料；软磁性材料指磁化后，不能保持原有的磁性；
（2）磁性材料在我们生活中应用广泛，如：磁卡、磁盘、磁带、收音机里面的天线磁棒、录音机的磁头等。
磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材料，磁记录应选用硬磁性材料．磁卡、计算机软盘、计算机硬盘、磁带、收音机里面的天线磁棒、录音机的磁头等都用到了磁记录。
故答案为：磁化???? 电磁铁
22. 强；2
解析:只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时车辆违规闯红灯行驶时，会压上压敏电阻，从而使压敏电阻的阻值减小，在电源电压一定的情况下，电阻越小，电流就越大．电磁铁的磁性与电流有关，并且电流越大磁性越强，所以电磁铁的磁性会增强．
当电流增大到一定程度时，电磁铁会将衔铁吸下，使其与触点2接触，导致了电控照相机所在的电路接通．
故答案为：强；2．
通过违规车辆对压敏电阻压力的增大，引起了压敏电阻阻值的变化，导致了电路中电流的变化；电流的变化引起了电磁铁的磁性强弱发生了变化，进而导致了工作电路的通或断．
23. 排斥；吸引
解析:要解答本题需掌握：磁悬浮列车的原理是利用同名磁极相互排斥的原理工作的。
磁悬浮列车的目的是：减小车和轨道之间的摩擦，提高车速，所以利用同名磁极相互排斥，使列车与轨道彼此分离，减小了摩擦。
故答案为：排斥;吸引
三、解答题
24. 解：如图：
解析:由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端应为N极，再由右手螺旋定则得出电流从右边的导线流入，通电螺线管的磁性要发生变化，应在电路中串联滑动变阻器．
本题考查了磁极间的相互作用规律、右手螺旋定则、滑动变阻器的综合应用．　
四、实验探究题
25. （1）70Ω；减小；增大
（2）B；A
（3）S
解析:（1）根据图乙确定温度为40°时热敏电阻的阻值以及变化规律；电磁铁的磁性与电流大小有关，电流越大，磁性越强；
（2）当温度过高，热敏电阻的阻值减小时，电流增大，根据电磁铁衔铁的运动方向判断它与哪个触点相接，而这个触点就必须与电铃上的C相接，从而达到报警的目的；而指示灯就与另一触点相接；
（3）根据安培定则判断电磁铁的极性。
（1）根据图乙可知，当环境温度为40°时，热敏电阻的阻值为70Ω；当环境温度升高时，热敏电阻阻值变小，总电阻变小而总电流变大，继电器的磁性增大；
（2）当线圈中电流大于等于50mA时，电磁铁磁性增大，将衔铁吸下来与B接通，这时警铃报警，因此C接线柱必须与B相连，而指示灯的接线柱D与接线柱A相连；
（3）线圈上电流方向向右，右手握住螺线管，四指指尖向右，大拇指指向上面，所以电磁铁的上面是N极，下面P端是S极。
故答案为：（1）70，减小，增大；（2）B，A；（3）S
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