專題1.2.2 電與磁-電磁鐵磁性的強(qiáng)弱（解析版）

2020年浙教版八年級下科學(xué)同步學(xué)習(xí)精講精練第1章電與磁1.2-2電與磁——電磁鐵磁性的強(qiáng)弱目錄 1 1 2 3 6影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素電磁鐵的磁性強(qiáng)弱除了與是否帶鐵芯有關(guān)外，還與以下因素有關(guān)：(1)與電流的大小有關(guān)：當(dāng)電磁鐵線圈的匝數(shù)一定時，通過線圈的電流越大，磁性越強(qiáng)?？捎萌鐖D所示電路進(jìn)行探究。(2)與線圈匝數(shù)的多少有關(guān)：當(dāng)電流一定時，電磁鐵線圈的匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)。可用如圖所示電路進(jìn)行探究?；顒樱禾骄坑绊戨姶盆F磁性強(qiáng)弱的因素提出問題：影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有哪些?建立假設(shè)：影響電磁鐵(帶有鐵芯的通電螺線管叫做電磁鐵)磁性強(qiáng)弱的因素可能有：①電流的大??；②電磁線圈的匝數(shù)；③電流的方向；④電磁線圈中是否插人鐵芯…設(shè)計實驗：①將“電磁鐵的磁性強(qiáng)弱”轉(zhuǎn)換為“吸引小鐵釘?shù)膫€數(shù)”來判斷；②因為涉及多個自變量，所以研究的主要方法是控制變量法；③設(shè)計的實驗電路圖如圖所示。實驗現(xiàn)象及分析：①其他條件不變，當(dāng)電流越大時，電磁鐵吸引的小鐵釘個數(shù)越多，說明電磁鐵的磁性隨電流的增大而增強(qiáng)；②其他條件不變，線圈匝數(shù)越多的電磁鐵的磁性越強(qiáng)，說明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱隨線圈匝數(shù)的增多而增強(qiáng)；③改變電流方向?qū)﹄姶盆F的磁性強(qiáng)弱沒影響，說明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流方向無關(guān)；④其他條件不變，在線圈中插入鐵芯，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，說明電磁鐵的磁性與線圈中有無鐵芯有關(guān)，有鐵芯時磁性比沒鐵芯時強(qiáng)。結(jié)論：電磁線圈的匝數(shù)越多，通過線圈的電流越強(qiáng)，線圈磁性越強(qiáng)；插入鐵芯，線圈的磁性大大增強(qiáng)?！境？?】電磁鐵【例2】許多自動控制的電路中都安裝有電磁鐵。有關(guān)電磁鐵，下列說法中正確的是（）A.電磁鐵的鐵芯，可以用銅棒代替B.電磁繼電器中的磁體，可以使用永磁鐵C.電磁鐵磁性的強(qiáng)弱只與電流的大小有關(guān)D.電磁鐵是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制成的【答案】D【解析】本題主要考查電流的磁效應(yīng)以及影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。解A.電磁鐵的鐵芯需用軟磁性材料制成，銅不是磁性材料，故不可以用銅棒代替，故A錯誤；B.電磁鐵不是永久磁鐵，它的磁性的有無跟電流的通斷有關(guān)，所以電磁繼電器中的磁體，不能使用永磁鐵，故B錯誤；C.電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)，故C錯誤；D.電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)制成的，故D正確?！疽族e】通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性就越強(qiáng)；當(dāng)電流一定時，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)?！痉椒记伞侩姶盆F磁性強(qiáng)弱的判斷方法(1)根據(jù)電流大小判斷：通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；(2)根據(jù)線圈匝數(shù)判斷：當(dāng)電流一定時，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)?！境？?】影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素【例2】(湘潭中考)如圖所示，上端為S極的條形磁體懸掛在一輕彈簧上。閉合開關(guān)，條形磁體處于靜止?fàn)顟B(tài)后，下端位于螺線管的上方。下列措施可以使條形磁體向上運(yùn)動的是（）A.滑片P向右緩慢移動B.在螺線管中插入鐵芯C.增大電源電壓D.將a、b間電源的正負(fù)極對換位置【答案】D【解析】A.開關(guān)閉合，根據(jù)安培定則可知，通電螺線管的上端為S極，異名磁極相互吸引，條形磁體向下運(yùn)動；滑片P向右緩慢移動時，電路中的電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，條形磁鐵的吸引力增大，所以條形磁體繼續(xù)向下運(yùn)動，故A不符合題意。B.在螺線管中插入鐵芯，電磁鐵磁性增強(qiáng)，條形磁鐵的吸引力增大，所以條形磁體繼續(xù)向下運(yùn)動，故B不符合題意。C.增大電源電壓，電路中的電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，條形磁鐵的吸引力增大，所以條形磁體繼續(xù)向下運(yùn)動，故C不符合題意。D.將a、b間電源的正負(fù)極對換位置，根據(jù)安培定則可知，通電螺線管的上端為N極.，同名磁極相互排斥，條形磁體向上運(yùn)動，故D符合題意。1.下列因素中對通電螺線管磁性強(qiáng)弱沒有影響的是（）A.電流的方向B.電流的大小C.線圈的匝數(shù)D.螺線管中是否有鐵芯【答案】A【解析】通電螺線管的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)、電流大小和是否有鐵芯有關(guān).通電螺線管的線圈匝數(shù)越多、通過線圈的電流越大，線圈磁性越強(qiáng)；插入鐵芯，線圈磁性增強(qiáng).2.(湖州中考)連接如圖所示電路，提供足夠數(shù)量的大頭針，只通過控制開關(guān)和調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，無法探究（）A.電流的有無對電磁鐵磁場的有無會不會產(chǎn)生影響B(tài).電流方向?qū)﹄姶盆F磁場方向的影響C.電流大小對電磁鐵磁場強(qiáng)弱的影響D.線圈匝數(shù)對電磁鐵磁場強(qiáng)弱的影響【答案】B【解析】閉合開關(guān)，電路中有電流通過，大頭針被吸引，說明電磁鐵有磁性，斷開開關(guān)，電路中無電流，大頭針沒有被吸引，說明此時沒有磁性，A不符合題意；電流方向是否改變，大頭針都能被吸引，所以現(xiàn)有條件無法探究電流方向?qū)﹄姶盆F磁場方向的影響，B符合題意；閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，電路電流大小發(fā)生改變，大頭針被吸起的數(shù)目也發(fā)生改變，說明電磁鐵磁場強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)，C不符合題意；兩個線圈串聯(lián)，通過的電流相等，但吸起大頭針的數(shù)目不同，說明電磁鐵磁場強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)，D不符合題意.故選B.3.如圖所示是小李探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)的實驗裝置。下列措施中能使電磁鐵磁性增強(qiáng)的是()A．滑片P向右移動，其他條件不變B．滑片P向左移動，其他條件不變C．開關(guān)S由1扳到2，其他條件不變D．電源的正、負(fù)極對調(diào)，其他條件不變【答案】B【解析】電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與下列兩個因素有關(guān)：(1)電流強(qiáng)弱；(2)線圈匝數(shù)。A中滑片P向右滑動時，電阻增大，電流變小，電磁鐵磁性減弱。B中滑片P向左移動時，電阻減小，電流增大，磁性增強(qiáng)。C中線圈匝數(shù)變少，電磁鐵磁性減弱。D中電源正、負(fù)極的互換不影響電磁鐵的磁性強(qiáng)弱。4.如圖所示，彈簧下吊一條形磁鐵，上端是S極，下面是一個帶鐵芯的通電螺線管，當(dāng)滑片向右移動或者抽出鐵芯，則分別使彈簧的長度（）A.伸長，伸長B.縮短，縮短C.伸長，縮短D.縮短，伸長【答案】D【解析】如題圖，通電螺線管的上端為N極，條形磁體下端為N極，通電螺線管和條形磁鐵相互排斥，當(dāng)滑片向右移動時電流增大，磁性增強(qiáng)，排斥力增強(qiáng)，彈簧縮短；當(dāng)抽出鐵芯時，磁性減弱，排斥力減弱，彈簧伸長.5.(金華中考)在探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素時，小科設(shè)計了如圖所示的電路，下列相關(guān)說法不正確的是（）A.電磁鐵A、B上方都是S極B.通過電磁鐵A和B的電流相等C.電磁鐵A的磁性強(qiáng)于電磁鐵B的磁性D.向右移動滑片P，電磁鐵A、B磁性都減弱【答案】A【解析】由安培定則可知，電磁鐵A的上方為N極，B的上方為S極，故A錯誤；由圖可知，電磁鐵A和B串聯(lián)接入電路中，所以電流相等，故B正確；電磁鐵A和B的電流相同，由圖可知A的線圈匝數(shù)多于B的線圈匝數(shù)，故A的磁性強(qiáng)于B的磁性，故C正確；向右移動滑片P，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電流減小，電磁鐵A、B磁性都減弱，故D正確.6.如圖，當(dāng)開關(guān)S閉合后，通電螺線管旁邊的小磁針按圖中所示方向轉(zhuǎn)動，則通電螺線管的a端為極，電源的d端為極；當(dāng)圖中滑片P向右移動過程中，通電螺線管的磁性將(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”).【答案】N負(fù)減弱【解析】小磁針N極指向b，說明b為通電螺線管的S極，由安培定則，知大拇指指向a，根據(jù)四指環(huán)繞方向，知d為電源負(fù)極，當(dāng)滑片P向右移動時阻值變大，電流變小，通電螺線管的磁性減弱.7.某同學(xué)的實驗裝置如圖所示，彈簧下端吊的是鐵塊，當(dāng)開關(guān)閉合以后，彈簧的長度；當(dāng)滑動變阻器的滑片向左滑動時，電流表的示數(shù)，彈簧的長度將；如果其他條件不變，只是將電源的正負(fù)極調(diào)換了一下，發(fā)生變化的是(寫出一個即可).【答案】變長增大變長電流方向(或通電螺線管的極性、磁感線的方向)【解析】開關(guān)閉合以后，螺線管中有電流產(chǎn)生磁性，對鐵塊有吸引作用，因此彈簧的長度變長；當(dāng)滑動變阻器的滑片向左滑動時，電路中的電阻變小，電流變大，磁性增強(qiáng)，對鐵塊的吸引力變大，故而彈簧的長度將變長；如果其他條件不變，只是將電源的正負(fù)極調(diào)換了一下，此時電流大小不變，電磁鐵磁性強(qiáng)弱不變，所以彈簧長度不變，發(fā)生變化的是通電螺線管的極性、磁感線的方向和回路中電流的方向.8．如圖所示是小明探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱因素”的裝置圖。它是由電源、滑動變阻器、開關(guān)、電流表、帶鐵芯的螺線管和自制針式刻度板組成。通過觀察指針B偏轉(zhuǎn)角度的大小來判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。在指針下方固定一物體A。當(dāng)用導(dǎo)線a與接線柱2相連，閉合開關(guān)后，指針B發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(1)指針下方的物體A應(yīng)由材料________制成。A．銅B．鐵C．塑料D．鋁(2)實驗發(fā)現(xiàn)：①將滑動變阻器的滑片P向________(填“左”或“右”)移動時，指針B偏轉(zhuǎn)的角度將增大。②將導(dǎo)線a由與接線柱2相連改為與接線柱1相連，閉合開關(guān)后，調(diào)整滑動變阻器的滑片P的位置，使電路中的電流保持不變，可發(fā)現(xiàn)圖中指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會________。③斷開開關(guān)，電磁鐵________(填“有”或“無”)磁性。(3)經(jīng)過對電磁鐵的研究，可得出結(jié)論：當(dāng)線圈匝數(shù)一定時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性________?！敬鸢浮?1)B(2)①左②變大③無(3)越強(qiáng)【解析】(1)磁體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。故物體A由鐵質(zhì)材料制成。(2)①滑動變阻器左邊的電阻絲接入電路，滑片左移時，接入電路的電阻絲變短，電阻變小，電流變大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，使指針偏轉(zhuǎn)的角度更大。②在電磁鐵中的電流不變時，將導(dǎo)線a由與接線柱2相連改為與接線柱1相連，電磁鐵線圈的匝數(shù)增多，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，使指針偏轉(zhuǎn)的角度變大。③電磁鐵的磁性有無可以通過通斷電來控制，斷開開關(guān)，電路中無電流，電磁鐵無磁性。(3)由實驗得出：當(dāng)線圈匝數(shù)一定時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。1.如圖所示的四個通電螺線管中，能正確的表示通電螺線管極性的是（）【答案】D【解析】通電螺線管的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)，它們的關(guān)系可由右手螺旋定則來判定：用右手握住螺線管，四指彎向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極.2.(嘉興中考)如圖所示是奧斯特實驗的示意圖，有關(guān)分析正確的是（）A.通電導(dǎo)線周圍磁場方向由小磁針的指向決定B.發(fā)生偏轉(zhuǎn)的小磁針對通電導(dǎo)線有力的作用C.移去小磁針后的通電導(dǎo)線周圍不存在磁場D.通電導(dǎo)線周圍的磁場方向與電流方向無關(guān)【答案】B【解析】通電導(dǎo)線周圍磁場方向由電流的方向決定的，故A、D錯誤；當(dāng)將通電導(dǎo)體放在小磁針上方時，小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明了小磁針受到了力的作用，改變了運(yùn)動狀態(tài)，故B正確；該磁場與小磁針的有無無關(guān)，故移走小磁針后，該結(jié)論仍成立，故C錯誤.3.如圖所示是一個通電螺線管，下列關(guān)于它的說法中正確的是（）A.電源的A端可以為正極，也可以是負(fù)極B.電源的A端一定為正極C.若電源電壓增加，它的極性改變D.若電源電壓減小，它的極性改變【答案】B【解析】通電螺線管左端為N極，根據(jù)安培定則判定A端為正極.4.(寧波中考)如圖所示是利用磁懸浮原理浮在空中的盆栽，盆栽底部有磁體，底座內(nèi)裝有電磁鐵.給盆栽澆水前后（）A.盆栽受到的磁力大小不變B.底座對桌面的壓強(qiáng)大小不變C.要使盆栽與底座之間距離不變，可改變電磁鐵線圈內(nèi)的電流方向D.要使盆栽與底座之間距離不變，可適當(dāng)增大電磁鐵線圈內(nèi)的電流【答案】D【解析】該盆栽懸浮是利用了同名磁極相互排斥的原理，當(dāng)盆栽懸浮在空中靜止不動時，受的力是平衡力，即盆栽的總重力和磁力大小相等，當(dāng)澆水后重力變大，故磁力也變大，故A錯誤；影響壓強(qiáng)的因素是壓力和受力面積，當(dāng)澆水后重力變大，磁力也變大，對桌面的壓力也變大，根據(jù)p=F/S知，當(dāng)壓力變大，受力面積不變時，壓強(qiáng)變大，故B錯誤；磁力的大小與電流的方向無關(guān)，故C錯誤；要使盆栽與底座之間距離不變，需增大磁力，電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流的大小有關(guān)，其他條件相同，電流越大，磁性越強(qiáng)，故要增大磁力需增大電流，故D正確.故選D.5.如圖所示，甲、乙為條形磁體，中間是電磁鐵，虛線是表示磁極間磁場分布情況的磁感線.則可以判斷圖中A、B、C、D四個磁極依次是（）A.N、S、N、NB.S、N、S、SC.S、S、N、SD.N、N、S、N【答案】D【解析】根據(jù)安培定則可知，通電螺線管的B端為N極，C端為S極，由AB和CD間的磁感線特點(diǎn)判定A、B為同名磁極，C、D為異名磁極.6.(金華中考)如圖是一些研究電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的實驗.下列關(guān)于這些實驗的敘述正確的是（）A.圖1中小磁針被鐵棒吸引，說明鐵棒本身具有磁性B.圖2中小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電流周圍存在磁場C.圖3中條形磁鐵靜止時A端總是指向北方，說明A端是條形磁鐵的南極D.圖4中鐵釘B吸引的大頭針比A多，說明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與電流大小有關(guān)【答案】B【解析】圖1中鐵棒靠近小磁針，即使鐵棒沒有磁性，小磁針也會吸引鐵棒，不能確定鐵棒是否具有磁性，故A錯誤；圖2是奧斯特實驗，說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場，故B正確；磁鐵都具有指向性，圖3中條形磁鐵靜止時A端總是指向北方，說明A端是條形磁鐵的北極，故C錯誤；從圖4可知，鐵芯相同、電流相同，只有線圈的匝數(shù)不同，說明電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系，故D錯誤.7.小麗在做如圖所示的實驗過程中，閉合開關(guān)S后，觀察到鐵釘吸引大頭針的現(xiàn)象.這個實驗可以說明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與有關(guān)；若將滑動變阻器滑片向右移動，則左端的電磁鐵磁性將，該實驗也可說明稀硫酸(填“容易”或“不容易”)導(dǎo)電.【答案】線圈匝數(shù)變大容易【解析】（1）實驗裝置中，兩個線圈匝數(shù)不同的電磁鐵串聯(lián)，則兩電磁鐵中的電流大小相等，圖中a、b兩枚鐵釘吸引大頭針的數(shù)量不同，這說明兩電磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同，由此說明電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)有關(guān)；（2）滑動變阻器的滑片向右移動，變阻器連入電路的電阻變小，電路中電流變大，電磁鐵a的磁性變大；電路中有電流通過，說明稀硫酸溶液容易導(dǎo)電，即稀硫酸溶液是導(dǎo)體。8.如圖是公共汽車上用電磁閥控制車門開、關(guān)的工作電路圖，L1、L2是固定的電磁線圈，銜鐵T1、T2通過橫桿相連并可左右移動，帶動傳動裝置使車門開啟或關(guān)閉.當(dāng)S接通觸點(diǎn)b時，線圈(填“L1”或“L2”)具有磁性，吸引銜鐵使橫桿向運(yùn)動，帶動傳動裝置關(guān)閉車門.【答案】L2右【解析】由題中圖可知：S接通觸點(diǎn)b時，線圈L2具有磁性，吸引銜鐵使橫桿向右運(yùn)動，帶動傳動裝置關(guān)閉車門。9.根據(jù)圖中小磁針靜止時的位置，標(biāo)出電源的正、負(fù)極.【答案】如圖所示.【解析】根據(jù)右手定則進(jìn)行判斷。10.為避免汽車超速行駛帶來的危害，某?？萍紕?chuàng)新小組設(shè)計了如圖所示的一個裝置來自動限制車速。電路中電源電壓為6V，保護(hù)電阻R0的阻值是5Ω，Rx是一個阻值隨車速增大而減小的電阻元件(裝置中其他電阻不計)。開關(guān)S閉合后，螺線管A的上端相當(dāng)于電磁鐵的__________極；當(dāng)車速增大時，電磁鐵的磁性會__________(填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)；如果車速達(dá)到130km/h時，電路中電流恰好為1A，電磁鐵A剛好能吸下銜鐵B，使油門C噴油量受到限制而控制車速，此時Rx的阻值是__________Ω?！敬鸢浮縎增強(qiáng)1【解析】由圖示電路圖可知，閉合開關(guān)S后，電流從電磁鐵的上端流入，下端流出，由右手螺旋定則可知，螺線管A的上端相當(dāng)于電磁鐵的S極；當(dāng)車速增大時，電阻Rx的阻值減小，電路總電阻減小，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路中電流增大，電磁鐵的磁性會增強(qiáng)，由I＝eq\f(U,R)可知，電路總電阻：R＝eq\f(U,I)＝eq\f(6V,1A)＝6Ω，Rx＝R－R0＝6Ω－5Ω＝1Ω。11.如圖所示是某學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計的“研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱”的實驗電路圖.(1)要改變電磁鐵線圈中的電流大小，可通過來實現(xiàn)；要判斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱，可觀察來確定.(2)下表是該同學(xué)所做實驗的記錄：①比較實驗1、2、3(或4、5、6)可得出的結(jié)論是.②比較實驗1和4或2和5或3和6，可得出的結(jié)論是.(3)在與同學(xué)們交流討論時，另一組有一個同學(xué)提出一個問題：當(dāng)電流和線圈匝數(shù)一定時，電磁鐵的磁性強(qiáng)弱會不會還與線圈內(nèi)的鐵芯大小有關(guān)?①你對此的猜想是.②現(xiàn)有大小不同的兩根鐵芯，利用本實驗電路說出你驗證猜想的方法：.【答案】(1)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置(或改變連入電路的電阻或改變電阻)電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌伲?）①線圈的匝數(shù)定時，電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)(或電流越小，電磁鐵的磁性越弱)②電流定時，線圈的匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)(或線圈的匝數(shù)越少，電磁鐵的磁性越弱)(3)①當(dāng)電流和線圈匝數(shù)一定時，線圈內(nèi)的鐵芯越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)(或當(dāng)電流和線圈匝數(shù)一定時，線圈中的鐵芯越小，電磁鐵的磁性越弱)②保持其他條件不變，將大小不同的鐵芯分別插入通電螺線管中，依次觀察電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌佟窘馕觥浚?）實驗時，移動滑動變阻器的滑片，可以改變電路中的電流大小。電磁鐵吸引鐵釘越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。（2）①實驗中的1、2、3（或4、5、6），線圈的匝數(shù)相同，電流越大，電磁鐵吸引鐵釘越大，電磁