第十六章 《電磁鐵與自動控制》知識梳理原卷版

第十六章《電磁鐵與自動控制》知識梳理思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖知識點具體內(nèi)容磁性磁鐵能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫______。磁極磁體上磁性最強的部分叫______。磁極間相互作用同名磁極相互______，異名磁極相互______。磁場磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生______的作用。磁體間的相互作用就是通過______而發(fā)生的。磁場方向在磁場中某一點，小磁針靜止時______所指的方向就是該點的磁場方向。磁感線用磁感線來形象地描述磁場的方向和強弱。磁體周圍磁感線都是從磁體的______出來，回到磁體______。地磁場地磁場的北極在地理______附近；地磁場的南極在地理______附近。小磁針能夠指南北是因為受到了______的作用。地理的兩極和地磁的兩極并不重合，磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c地理的南北極方向稍有偏離(地磁偏角)，世界上最早記述這一現(xiàn)象的人是我國宋代的學(xué)者______。若被判斷的物體與已知磁體相互排斥，該物體一定具有磁性。根據(jù)磁體具有吸鐵性和異名磁極相互吸引的性質(zhì)，若被判斷的物體與已知磁體相吸引，該物體可能有磁性，也可能沒有磁性。任何一個磁體都有兩個磁極，沒有只有一個磁極的磁體，也沒有兩個以上磁極的磁體。一個磁體截成兩半，每一半都有單獨的N極和S極；兩個條形磁體異名磁極相互接觸，變成一個整體，則接觸部分變成新磁體的中間，是磁性最弱的部分。電流的磁效應(yīng)奧斯特實驗表明，通電導(dǎo)線周圍存在______，證明了電和磁之間是相互______的。通電螺線管的磁場通電螺線管外部的磁場方向和____________的磁場一樣。通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個極，通電螺線管兩端的極性跟螺線管中____________有關(guān)。安培定則的內(nèi)容通電螺線管的磁場極性與電流方向之間的關(guān)系的確定：用______手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟螺線管中電流的方向一致，那么，伸直的大拇指所指的那端就是通電螺線管的______極。電磁鐵及電磁繼電器知識點三電磁鐵及電磁繼電器知識點三電磁鐵定義電磁鐵實際上就是一個______的螺線管。工作原理是電流的_____________。電磁鐵特點電磁鐵的特點：(1)磁性的有無可由______來控制；(2)磁性的強弱可由改變______和____________來調(diào)節(jié)；(3)磁極可由____________和____________來改變。電磁繼電器電磁繼電器實質(zhì)是一個由______控制的開關(guān)，它可以通過控制低壓電路的通斷，來間接控制____________的通斷。電磁鐵磁性的強弱與電磁鐵線圈匝數(shù)的多少及線圈中通過的電流大小有關(guān)。實驗采用“控制變量法”，首先控制電磁鐵的線圈匝數(shù)不變，來研究電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關(guān)系；然后控制電流大小不變，來研究電磁鐵的磁性強弱與電磁鐵線圈匝數(shù)的關(guān)系。因此，在比較實驗的過程中，注意觀察這個過程中有哪些因素是相同的，哪些因素是不同的，通過“同中求異”“異中求同”，分析、歸納出不同因素對實驗結(jié)果的影響。真題練真題練一、選擇題1．（2022·湖北宜昌·中考真題）關(guān)于如圖所示的實驗，下列說法中正確的是（）A．這是模擬法拉第電磁感應(yīng)實驗的場景B．移走小磁針，電流的磁場消失C．根據(jù)這一現(xiàn)象的原理，制成了電磁鐵D．將導(dǎo)線斷開，小磁針N極將指向地磁場的北極2．（2022·浙江金華·中考真題）司南是我國早期的指南針。小科將條形磁體置于塑料勺內(nèi)，在勺下墊泡沫，一起置于裝水的紙盤中，漂浮在水面上，能自由轉(zhuǎn)動，從而得到一個仿制“司南”（如圖所示），下列說法正確的是（

）A．“司南”靜止時勺柄指南，標(biāo)為N極B．“司南”能指南北是受地磁場的作用C．“司南”的紙盤換成鐵盤后也能正常使用D．“司南”勺柄的指向與勺內(nèi)磁體的磁極方向無關(guān)3．（2023·遼寧大連·統(tǒng)考中考真題）如圖是某道路限載報警器的工作原理圖。電源電壓不變，是力敏電阻，其阻值隨壓力的變化而變化。閉合開關(guān)S，當(dāng)車的質(zhì)量超過限載質(zhì)量時，電磁鐵吸下銜鐵，電鈴響。根據(jù)不同的路面，可以改變滑動變阻器滑片P的位置，來設(shè)定不同的限載質(zhì)量。下列說法正確的是（

）

A．電磁鐵能吸下銜鐵，是由于通電導(dǎo)體在磁場中受力B．檢測時，車的質(zhì)量越大電磁鐵的磁性越強C．力敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小D．若要提高設(shè)定的限載質(zhì)量，應(yīng)將滑片P向左移動4．（2023·山東東營·統(tǒng)考中考真題）小區(qū)內(nèi)路燈能根據(jù)光線亮暗情況實現(xiàn)自動控制，其電路原理如圖所示，R1是定值電阻，R2是光敏電阻，其阻值大小隨光照強度的增大而減小，當(dāng)開關(guān)S1閉合，光線變暗時，下列判斷正確的是（）

A．電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性減弱，開關(guān)S2閉合B．電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性增強，開關(guān)S2斷開C．電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性增強，開關(guān)S2閉合D．電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性減弱，開關(guān)S2斷開二、課內(nèi)填空5．（2023上·九年級校聯(lián)考課前預(yù)習(xí)）如圖所示的裝置，閉合開關(guān)后，電磁鐵左端與條形磁鐵N極相互吸引，則電源E端為（選填“正極”或“負(fù)極”）。為增強電磁鐵磁性，滑動變阻器滑片P應(yīng)向（選填“A”或“B”）端移動。

三、填空題6．（2023·遼寧大連·統(tǒng)考中考真題）《論衡》中有關(guān)于用布摩擦過的琥珀吸引輕小的干草和天然磁石吸引鐵針的記載。這是因為用布摩擦過的琥珀帶了，天然的磁石具有。7．（2022·河南·統(tǒng)考中考真題）在探究通電螺線管外部磁場方向的實驗中：（1）在裝有螺線管的硬紙板上均勻撒滿鐵屑，通電后鐵屑分布無明顯變化，這時需輕敲紙板，觀察到鐵屑排列成圖所示的形狀。可見，通電螺線管外部磁場與磁體的磁場相似；（2）用小磁針探究磁場方向時，發(fā)現(xiàn)小磁針沒有標(biāo)N、S極，請寫出一種判斷小磁針N、S極的做法：；（3）對調(diào)螺線管所接電源正、負(fù)極，周圍小磁針的指向也隨之對調(diào)，說明通電螺線管的極性與螺線管中電流的有關(guān)。四、作圖題8．（2022·湖南邵陽·統(tǒng)考中考真題）如圖為一種電磁儀表的部分裝置，閉合開關(guān)后，磁鐵N極向上轉(zhuǎn)動（如箭頭所示）。請在括號中標(biāo)出電池的“+””-”極。9．（2022·四川樂山·統(tǒng)考中考真題）如圖所示，按照小磁針N極所示方向標(biāo)出通電螺線管磁感線方向和電源的“+”、“-”極。五、實驗題10．（2022·海南·統(tǒng)考中考真題）某實驗小組用自制電磁鐵探究影響電磁鐵磁性強弱的因素。他們用相同的漆包線和鐵釘繞制成兩個電磁鐵A和B，B鐵釘上繞有更多匝數(shù)的線圈，實驗裝置如圖所示。（1）如圖甲，閉合開關(guān)，電磁鐵A的釘尖是極（選填“N”或“S”）；將滑動變阻器的滑片P向右移動，能吸引的大頭針（選填“更多”“不變”或“更少”）；（2）如圖乙，把電磁鐵A和B串聯(lián)，閉合開關(guān)，多次移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)電磁鐵B總能吸引更多的大頭針，通過比較，得出的結(jié)論是；（3）電磁鐵在生活中應(yīng)用廣泛，請舉一例：。11．（2023·山東濟南·統(tǒng)考中考真題）實驗室備有嵌入螺線管的玻璃板和電源，小明和小亮分別選用鐵屑和小磁針來“探究通電螺線管外部磁場的方向”。（1）小明在螺線管周圍的玻璃板上均勻地撒上一層鐵屑。給螺線管通電后，輕敲玻璃板，小明觀察到螺線管周圍鐵屑的分布情況如圖甲所示。

小明的實驗說明，通電螺線管外部的磁場和外部的磁場相似；（2）小亮在螺線管周圍的玻璃板上整齊、均勻地放置了32個小磁針，如圖乙所示。給螺線管通電后，小亮觀察到這32個小磁針的指向更接近于下圖中的。

A．

B．

C．

D．

（3）小明的實驗方案具有明顯的不足，其不足之處是；（4）為了彌補小明實驗方案的不足，請?zhí)岢鲆粭l改進建議：。12．（2022·浙江湖州·中考真題）學(xué)習(xí)了“電生磁”的知識后，小柯在家里進行實驗探究。實驗器材主要有：全新干電池若干節(jié)、鐵釘3枚、大頭針若干、長導(dǎo)線1根。實驗過程：①用細線把3枚鐵釘捆綁在一起，再用長導(dǎo)線纏繞鐵釘6圈，連接在1節(jié)全新干電池兩端（如圖所示），制成簡易的電磁鐵。用電磁鐵尖端去靠近大頭針，觀察吸引大頭針的數(shù)目（通電時間不超過10秒鐘，下同）；②將電磁鐵連接在2節(jié)串聯(lián)的全新干電池兩端，重復(fù)實驗；③將電磁鐵連接在3節(jié)串聯(lián)的全新干電池兩端，重復(fù)實驗；④增加電磁鐵的線圈匝數(shù)至9匝，連接在1節(jié)全新干電池兩端，重復(fù)實驗；⑤增加電磁鐵的線圈匝數(shù)至12匝，連接在1節(jié)全新干電池兩端，重復(fù)實驗；（1）1節(jié)全新干電池的電壓是伏；（2）小柯的實驗想要探究的問題是：；（3）本實驗用電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目來比較電磁鐵的磁性強弱，此科學(xué)方法屬于（選填“類比法”或“轉(zhuǎn)換法”）；（4）請幫助小柯設(shè)計用于記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。模擬練模擬練一、選擇題1．（2023·湖南·九年級階段練習(xí)）圖中小磁針靜止時指向錯誤的是（）A． B．C． D．2．（2023·四川自貢·四川省榮縣中學(xué)校校考模擬預(yù)測）如圖所示，放在水平地面上的磁體上方有一塊掛在彈簧測力計上的小磁體（下部為N極）。小輝提著彈簧測力計沿圖示水平路線從A緩慢移到B，則下圖中能反映彈簧測力計示數(shù)F隨位置變化的是（）A．B．C．D．3．（2023·陜西西安·?？寄M預(yù)測）圖甲是一種磁懸浮地球儀擺件，地球儀內(nèi)部裝有磁鐵，底座內(nèi)部裝有如圖乙所示的電磁鐵。下列說法正確的是（）A．電磁鐵周圍存在著磁場B．地球儀利用異名磁極間相互排斥的原理工作C．圖乙中，利用安培定則可判斷電磁鐵上端是N極D．圖乙中，將電源正、負(fù)極對調(diào)后，電磁鐵磁極方向不變4．（2023·云南曲靖·?？寄M預(yù)測）下列關(guān)于磁現(xiàn)象的說法正確的是（）A．磁場對放入其中的物體有力的作用B．磁場中的磁感線是真實存在的C．地磁南極在地理南極附近D．磁極間的相互作用情況是：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引5．（2023·四川廣元·統(tǒng)考一模）毛皮摩擦過的橡膠棒能“粘”紙屑，下列現(xiàn)象中“粘”的原理與其相同的是（）A．電視機屏幕容易“粘”上輕小灰塵B．拔火罐時罐子“粘”在皮膚上C．平滑的鉛塊緊壓后會“粘”在一起D．兩塊磁鐵能夠“粘”在一起6．（2023·河南周口·統(tǒng)考一模）如圖為一款“智能照明燈”的電路，燈L天暗時自動發(fā)光天亮?xí)r自動熄滅，控制電路中，電源電壓恒定，R1為定值電阻，R2為光敏電阻，其阻值隨光照強度而變化。說法正確的是（）A．電磁繼電器利用電磁感應(yīng)原理工作B．R2的阻值隨光照強度的增大而增大C．當(dāng)光照強度增大時，電壓表示數(shù)增大D．若將R1換成阻值稍小的電阻，可縮短燈L的發(fā)光時間7．（2023·安徽合肥·統(tǒng)考二模）如圖是某同學(xué)用電磁鐵做的相關(guān)實驗，閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（）A．電磁鐵的上端為S極B．電磁鐵與小磁針之間存在磁場C．將滑動變阻器的滑片向右滑動，電磁鐵的磁性減弱D．電磁鐵的線圈被短路，磁性增強二、填空題8．（2023上·九年級校聯(lián)考課時練習(xí)）如圖螺線管的上方放置了一個小磁針，螺線管左方的水平地面上放置了一個鐵塊。閉合開關(guān)后，鐵塊靜止不動，小磁針在磁場的作用下會發(fā)生轉(zhuǎn)動，小磁針的周圍（選填“存在”或“不存在”）磁感線，當(dāng)小磁針靜止時它的右端為（選填“S”或“N”）極，當(dāng)滑片P向左滑動時，鐵塊受到的摩擦力大小將（選填“變大”“變小”或“不變”）。三、作圖題9．（2023·廣東佛山·佛山市華英學(xué)校?？寄M預(yù)測）如圖所示，請根據(jù)小磁針指向確定電源a端的極性，用“+”或“-”填在括號內(nèi)。10．（2023上·廣西南寧·九年級南寧三中?？计谀┤鐖D所示，請在圖中括號內(nèi)分別標(biāo)出螺線管的N、S極和電源的＋、－極。11．（2023·全國·九年級校聯(lián)考專題練習(xí)）根據(jù)圖中小磁針靜止時的指向，在A點標(biāo)出通電螺線管磁感線的方向和電源左端的極性（“+”或“-”）。四、實驗題12．（2023上·吉林松原·九年級統(tǒng)考期末）在探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”實驗中，小明制成簡易電磁鐵甲、乙，并設(shè)計了如