初中物理第七章 磁与电3 电磁铁巩固练习

7.3电磁铁同步练习教科版初中物理九年级上册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 下列关于电磁铁的叙述中不正确的是

A. 铁芯相同，线圈匝数相同，通过的电流越大的电磁铁其磁性一定越强
B. 通过的电流大、线圈匝数少的电磁铁其磁性一定强
C. 铁芯相同，电流大小相同，线圈匝数越多的电磁铁其磁性一定越强
D. 铁芯相同，线圈匝数多且通过的电流大的电磁铁其磁性一定强

2. 如图所示，弹簧下吊着一根条形磁体，条形磁体下方正对着电磁铁的上端，开关S闭合后，滑片P向b端滑动时，关于电流表示数和条形磁体上方弹簧的长度变化情况是   

A. 电流表的示数增大，弹簧的长度增加
B. 电流表的示数减小，弹簧的长度增加
C. 电流表的示数增大，弹簧的长度减小
D. 电流表的示数减小，弹簧的长度减小
 

3. 如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少。P是滑动变阻器的滑片，要使弹簧的长度变长，可采取的方法是     

A. 不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B. S接1不变，将滑片P向右滑
C. S接1不变，将滑片P向左滑
D. S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出
 

4. 关于电磁铁，下列说法中不正确的是

A. 电磁铁中的铁芯可以用钢棒代替
B. 电磁铁是根据电流的磁效应制成的
C. 电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
D. 电磁铁是一种非永久磁体

5. 如图所示，用漆包线导线表面涂有绝缘漆绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是

A. 在纸筒中插入一根铁芯 B. 减少线圈匝数
C. 使滑片P向右滑动 D. 将电源正负极互换

6. 如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是

A. 电流表示数变小，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强
B. 电流表示数变小，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱
C. 电流表示数变大，弹簧长度变长，小灯泡亮度减弱
D. 电流表示数变大，弹簧长度变短，小灯泡亮度增强
 

7. 在图中，当开关S闭合后，要使电磁铁磁性增强，可采用的方法是

A. 滑片P向左移动
B. 减少电池个数
C. 滑片P向右移动
D. 增加通电时间

8. 如图所示，用漆包线导线表面涂有绝缘漆绕在纸筒上做成一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是

A. 在纸筒中插入一根铁芯 B. 减少线圈匝数
C. 使滑动触头P向右滑动 D. 将电源正负极互换

9. 对如图所示实验的分析正确的是

A. 如图：a管中的气体能燃烧，说明a管与电源正极相连
B. 如图：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
C. 如图：为了保持杠杆水平位置平衡，弹簧测力计向右转动时，示数不变
D. 如图：a中溶液变红色，b中溶液不变色，说明石蕊分子不运动

10. 如图所示，一个空心小铁球放在盛水的烧杯中漂浮在水面上，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接在如图所示的电路中，开关S闭合后，下列说法正确的是

A. A端为电磁铁的S极
B. 滑片P向左滑动，螺线管的磁性增强
C. 滑片P向右滑动，小铁球所受浮力不变
D. 滑片P向左滑动，空心小铁球所受浮力增大，烧杯底部受到水的压强减小
 

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 如图所示是一种单元防盗门门锁的原理图。其工作过程是：当有人在楼下按门铃叫门时，楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电，          衔铁，衔铁脱离门扣，这时来人拉开门，进入楼内。在关门时，开关是断开的，衔铁在          的作用下，合入门扣。

12. 某同学探究电磁铁的磁性，连成了如图所示电路，如果想改变电路中的电流，可通过调节          来实现。通过观察电磁铁吸起大头针的多少可以判断电磁铁的磁性          。
13. 如图所示，A为弹簧测力计，B为铁块，C为螺线管。闭合S时，电流表有示数。再闭合时，电流表的示数将          ，弹簧测力计的示数将          。均选填“变大”“变小”或“不变”
     

14. 如图所示，螺线管磁性的有无可以由          有无来控制，其极性与螺线管中的          方向有关；若将甲和乙两螺线管串联在电路中，          选填“甲”或“乙”的磁性更强。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 小张同学在做“探究影响电磁铁磁性强弱因素”的实验，他找来了相关的实验器材，如图所示。请你将图中器材连成一个电路，使该电路既能用来做探究磁性强弱与匝数多少有关，又能用来探究与电流大小有关的实验。

16. 将图中的电磁铁连入你设计的电路中在方框内添加电源和滑动变阻器，使得小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱。

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 图所示是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图。

为了增大通电螺线管中的电流，滑动变阻器的滑片应向_________选填“左”或“右”移动。

下表是该组同学所做实验的记录：

同学们发现无铁芯组实验中没有吸引起大头针，那么通电螺线管到底有没有磁性呢？他们通过其他方法验证了几次都是有磁性的。他们采用的方法可能是__________________。写出一种即可

在与同学们交流讨论时，另一组的同学提出一个新问题：“当线圈中的电流和线圈匝数一定时，通电螺线管的磁性强弱是否还与线圈内的铁芯大小粗细有关？”现有大小不同的两根铁芯，请根据你的猜想并利用本题电路，写出你验证猜想的简要操作方案：__________________。

18. 在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成了简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。

电磁铁甲、乙串联的目的是__________________。

当滑动变阻器滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________填“增加”或“减少”，说明电流越________填“大”或“小”，电磁铁磁性越强。

根据图示的情境可知，________填“甲”或“乙”的磁性强，说明通过的电流一定时，________，电磁铁磁性越强。

根据右手螺旋定则，可判断出乙的下端是电磁铁的________极。

电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________。

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 科学发展是推动人类文明进步的重要动力，科学技术时刻影响我们的生活，如图甲所示，扫地机器人已进入寻常百姓家。某智能扫地机器人可通过传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图乙是其简化工作原理图，R为光敏电阻，阻值随光照强度增大而减小。图丙是其部分工作参数。
    
    丙

图乙中电磁铁应用了电流的______ 效应，当闭合开关S时，电磁铁上端为______ 极。
接通电源后机器人开始工作，若照射到光敏电阻上的光照强度增强，通过电磁铁的电流将增大，则磁性将______ 选填“增强”“不变”或“减弱”。机器人工作时噪声小于50dB，这反映了声音的______ 选填“音调”“音色”或“响度”特性。
扫地机器人正常工作时电机转动使内部气体流速变大，压强______ 选填“变大”或“变小”，从而使杂物进入集尘盒。机器人充满电后，电池储存的电能最多可以供它工作______ h。






 

20. 为了更好地了解热敏电阻，同学们找来了空调温控装置。图1为模拟空调温控装置原理的简单电路，控制电路的电源电压为4V，L为阻值不计的线圈，为热敏电阻，其电流随电压变化的图像如图2所示，当控制电路中的电流大于等于某一值时，会接通受控电路使空调工作。当调到，刚好能接通受控电路。
    
    结合图像说明随着电压升高热敏电阻的阻值如何变化？
    此时的阻值是多大？请说明理由。
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】B
 

【解析】 解析  通过电磁铁的电流越大，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强，所以选项A、C、D正确，不符合题意；通过的电流大、线圈的匝数少的电磁铁其磁性不一定强，所以选项B错误，符合题意。
 

2.【答案】C
 

【解析】 解析  根据安培定则可以判断出，电磁铁上端为N极，与条形磁体相互排斥。当滑动变阻器滑片P向b端滑动时，电路中电阻变小，电源电压不变，根据，电流变大，电磁铁磁性增强，对条形磁体的斥力增大，所以弹簧受到的拉力减小，长度变小。
 

3.【答案】C
 

【解析】S由1接到2时，线圈匝数减少，则磁场变弱，弹簧长度减小；S接1不变时，滑片向右滑动，电路中电阻增大，电流减小，则磁场变弱，弹簧长度减小；滑片向左滑动，电路中电阻减小，电流变大，则磁场变强，弹簧长度增大；其他条件不变，将铁芯抽出后，磁场变弱，弹簧长度减小，故C正确。
 

4.【答案】A
 

【解析】钢棒是永磁体，电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性，所以电磁铁中的铁芯不能用钢棒代替，故A错误。故选A。
 

5.【答案】A
 

【解析】电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关，在纸筒中插入一根铁芯可以使电磁铁磁性增强，从而吸引更多铁钉，故A正确；
减少线圈匝数可以使电磁铁磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故B错误；
使滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故C错误；
将电源正负极互换不能使电磁铁的磁性增强，不能吸引更多铁钉，故D错误。故选A。
 

6.【答案】D
 

【解析】解：电流由下方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为N极；
因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，
所以，两磁铁同名相对，相互排斥；
当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，电路中的总电阻减小，
由可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，小灯泡亮度增强；
此时条形磁铁受向上的力增强，弹簧长度变短，故ABC错误、D正确。
故选：D。
由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极，则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用；根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可得出电流的变化，进而可知小灯泡亮度变化和通电螺线管磁场强弱的变化，进一步判断弹簧长度的变化。
本题巧妙地将力学问题及电磁场的知识相互联系，综合性考查了欧姆定律、影响通电螺线管磁性强弱的因素及弹簧的弹力，对学生的审题能力及分析能力要求较高，是道好题。
 

7.【答案】C
 

【解析】解：由图可知通电螺线管的线圈匝数是一定的，要使电磁铁磁性增强，必须增大通过电磁铁的电流，所以滑动变阻器的滑片P应向右滑动，所以选项A、B、D的说法都不正确。
故选：C。
本题主要考查两个方面的知识：滑动变阻器的原理及增大或减小电阻的方法：增大或减小连入电路的电阻线的长度。影响通电螺线管磁性强弱的因素：电流越大磁性越强；线圈匝数越多磁性越强。
本题的解题关键是知道使通电螺线管磁性增强的方法是：通过减小变阻器的阻值，增大线圈中的电流。
 

8.【答案】A
 

【解析】解析 
电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关，在纸筒中插入一根铁芯可以使电磁铁磁性增强，能吸引更多铁钉，故A符合题意；减少线圈匝数可以使电磁铁磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故B不符合题意；使滑动触头P向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故C不符合题意；将电源正负极互换不能增强电磁铁的磁性，不能吸引更多铁钉，故D不符合题意。
 

9.【答案】B
 

【解析】解：
A、电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气；a管中的气体能燃烧，说明a管产生的气体为氢气，所以可判断a管与电源负极相连，故A错误；
B、根据图示的情景可知，两个电磁铁串联接入电路中，通过的电流是相同的，线圈匝数越多，吸引的大头针的个数越多，说明电磁铁的磁性越强，故B正确；
C、当弹簧测力计向右斜拉杠杆在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，动力增大，所以弹簧测力计示数增大，故C错误；
D、a中溶液变红色，这是因为浓盐酸易挥发，石蕊不容易挥发，当浓盐酸中挥发出的氯化氢气体进入a中时，和其中的水结合成盐酸，能使石蕊试液变红色；b中溶液不变色，是因为石蕊分子运动很缓慢，而不是石蕊分子不运动，故D错误。
故选：B。
电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气；
电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数的多少有关；
当弹簧测力计倾斜拉动杠杆时，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆平衡条件进行解答；
浓盐酸易挥发，溶液显酸性，能使石蕊试液变红色；一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
本题考查了影响电磁铁磁性强弱的因素、杠杆的动态平衡分析，同时还涉及到化学知识，因此解答此题要求学生应具备一定的学科综合能力。
 

10.【答案】B
 

【解析】解：
A、开关S闭合后，电流由B流向A，则由右手螺旋定则可知螺线管的A端为N极，故A错误；
B、当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可知电路中电流增大，则螺线管的磁性增强，故B正确；
C、滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电阻增大，由欧姆定律可知电路中电流减小，则螺线管中的磁性减弱，小铁球所受吸引力减小；此过程中小铁球受到重力、浮力、电磁铁的吸引力的作用，当小球重新平衡后，向下的吸引力与重力之和应等于向上的浮力，因吸引力减小，所以铁球所受浮力也将减小，故C错误；
D、当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律可知电路中电流增大，则螺线管的磁性增强，小铁球所受吸引力变大；此过程中小铁球受到重力、浮力、电磁铁的吸引力的作用，当小球重新平衡后，向下的吸引力与重力之和应等于向上的浮力，因吸引力变大，所以铁球所受浮力也将变大，排开的水的体积变大，液面上升，根据可知，容器底部受到的压强变小大，故D错误。
故选：B。
已知电流方向则由右手螺旋定则可知螺线管A的磁极。
当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知螺线管中磁性的变化；
滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电阻变大，则由欧姆定律可知螺线管中磁性的变化；则由力的合成可知小铁球所受的浮力的变化；
当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知螺线管中磁性的变化；则由力的合成可知小铁球所受的浮力和底部压强的变化。
本题根据力的合成考查了右手螺旋定则、滑动变阻器的使用，平衡力、以及浮力，是一道综合题。
 

11.【答案】吸引 

弹簧

【解析】解析  楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁在通电后产生了磁性，吸引衔铁，衔铁脱离门扣，来人便可拉开门，进入楼内。关门时，开关断开，电磁铁此时无磁性，衔铁在弹簧的作用下，合入门扣。
 

12.【答案】滑动变阻器 

 强弱

【解析】解析  移动滑动变阻器的滑片，改变连入电路的电阻，从而改变电路中的电流。电磁铁磁性的强弱无法用眼睛直接观察，通过吸引大头针的多少来反映磁性的强弱。
 

13.【答案】变大 

变大  

【解析】 解析  当S、，都闭合时，与并联，电路中的总电阻与闭合前相比变小，干路中的电流变大，螺线管的磁性增强，弹簧测力计的示数变大。
 

14.【答案】电流

 电流 

乙 

【解析】解析  通电螺线管相当于一个条形磁体，其磁极在两端，原理是电流的磁效应，可用安培定则来判定磁极。通电螺线管通电时有磁性，断电时失去磁性，磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，在电流相同时，匝数越多，磁性越强。
 

15.【答案】如图所示

【解析】解析  研究电磁铁磁性强弱跟线圈的匝数关系时，根据控制变量法，电流应相同，所以采取串联连接；即将电源、开关、变阻器及甲乙两电磁铁串联，移动滑动变阻器上的滑片，可以用来探究影响电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。
 

16.【答案】解：小磁针静止时左端为S极、右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极如图；
根据安培定则可以判断电流从左端进入通电螺线管，则可知电源左端为正极、右端为负极；
当电流越小时，电磁铁的磁性越弱，要想电磁铁的磁性变弱，应减小电路中的电流，由欧姆定律可知，应增大电路中的电阻，则向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻应变长，故连接如图所示。

故答案为：如上图。
 

【解析】首先根据小磁针的磁极判断通电螺线管的磁极，根据螺线管的磁极判断电流方向；然后根据电磁铁磁性强弱的影响因素判断电路在电流强弱，判断滑动变阻器接入电路的电阻。
本题首先由小磁针的极性判断通电螺线管的极性，由通电螺线管的极性判断电流方向，由电流方向判断电源正负极。
 

17.【答案】左  大头针换成小磁针或者用铁屑其他答案合理也可  按本题电路图连接好电路，调节滑动变阻器的滑片于一定的位置，首先放入大的铁芯，观察被吸引的大头针数目，记录数据；再放入小的铁芯，观察被吸引的大头针数目，记录数据，两者进行比较。只要能答出用大小不同的铁芯进行对比实验，观察被吸引大头针的数目即可，其他答案合理也可
 

【解析】见答案
 

18.【答案】控制通过两个线圈的电流相等 ；
增加；大 ；
甲；线圈匝数越多；
；
大头针被磁化，下端为同名磁极，相互排斥。
 

【解析】电磁铁磁性的强弱与通过电磁铁线圈的电流大小和电磁铁线圈匝数的多少有关。电磁铁甲、乙串联的目的是控制通过两个线圈的电流相等，从而研究电磁铁磁性强弱与电磁铁线圈匝数的关系。
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判断其磁性强弱，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加。
由题图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲、乙串联，通过的电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明通过的电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
由右手螺旋定则可知乙的下端为N极，上端为S极。
大头针被磁化，下端的磁性相同，互相排斥，所以大头针下端分散。
 

19.【答案】磁  S  增强  响度  变小  1
 

【解析】解：图乙中电磁铁根据电流的磁效应做成；开关闭合，电路接通，电磁铁上导线中的电流方向指向左侧，根据安培定则电磁铁上端为S极；
接通电源机器人开始工作，照射到光敏电阻上的光照强度增强，光敏电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强；机器人工作时噪声小于50dB，分贝值得是噪声的强弱，所以反映的是声音的响度；
扫地机器人正常工作时电机转动使内部气体流速变大，流速越大的位置压强越小，从而使杂物进入集尘盒；
电池总容量为，额定工作电压为12V，则充满电后电池储存的电能：
，
根据可得，能持续供应该机器人正常工作的时间：

故答案为：磁；增强；响度；变小； 1。
电磁铁是利用电流的磁效应；会利用安培定则判断电磁铁的极性；
根据光照强度与电阻大小的关系判断电流的变化，从而判断电磁铁磁性的强弱；分贝指噪声的强弱单位，
根据流体流速与压强的关系判断，流速越大的位置压强越小；根据表格中的数据利用即可求出充满电后电池储存的电能；根据求出正常工作的时间。
此题以某智能扫地机器人为题材，考查了电磁继电器的原理，电功公式的变形，是一道综合题。
 

20.【答案】解：由图2可知当通过热敏电阻的电流为时，其两端的电压为3V，由可得此时热敏电阻的阻值：，
当通过热敏电阻的电流为时，其两端的电压为4V，由可得此时热敏电阻的阻值：，
所以随着电压升高热敏电阻的阻值在减小；
两电阻串联接入电路，当通过电路的电流为1mA时，由图2可知两端的电压为3V，
串联电路各处电流相等，此时两端的电压为：，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压：，
而控制电路的电源电压恰好为4V，符合题意，
故此时控制电路中的电流为，的阻值：。
答：随着电压升高热敏电阻的阻值在减小；
此时的阻值是。
 

【解析】从图2读取两组电压和电流值，根据欧姆定律的变形公式可计算热敏电阻的阻值，进一步比较电阻大小得出变化规律；
根据串联电路电流和电压的关系，判断出控制电路中的电流。
本题考串联电路特点和查欧姆定律的灵活运用，能从图中读取有用的信息是解题的关键。