浙教版八年级下科学同步学习精讲精练

第1章　电与磁

1.2-2　电与磁——电磁铁磁性的强弱

影响电磁铁磁性强弱的因素

电磁铁的磁性强弱除了与是否带铁芯有关外，还与以下因素有关：

(1)与电流的大小有关：当电磁铁线圈的匝数一定时，通过线圈的电流越大，磁性越强。可用如图所示电路进行探究。

(2)与线圈匝数的多少有关：当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性越强。可用如图所示电路进行探究。

活动：探究影响电磁铁磁性强弱的因素

提出问题：影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些?

建立假设：影响电磁铁(带有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁)磁性强弱的因素可能有：①电流的大小；②电磁线圈的匝数；③电流的方向；④电磁线圈中是否插人铁芯…

设计实验：

①将“电磁铁的磁性强弱”转换为“吸引小铁钉的个数”来判断；

②因为涉及多个自变量，所以研究的主要方法是控制变量法；

③设计的实验电路图如图所示。

实验现象及分析：

①其他条件不变，当电流越大时，电磁铁吸引的小铁钉个数越多，说明电磁铁的磁性随电流的增大而增强；

②其他条件不变，线圈匝数越多的电磁铁的磁性越强，说明电磁铁的磁性强弱随线圈匝数的增多而增强；

③改变电流方向对电磁铁的磁性强弱没影响，说明电磁铁的磁性强弱与电流方向无关；

④其他条件不变，在线圈中插入铁芯，电磁铁的磁性增强，说明电磁铁的磁性与线圈中有无铁芯有关，有铁芯时磁性比没铁芯时强。

结论：电磁线圈的匝数越多，通过线圈的电流越强，线圈磁性越强；插入铁芯，线圈的磁性大大增强。

【常考1】电磁铁

【例2】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.电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁

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

【答案】D

【解析】本题主要考查电流的磁效应以及影响电磁铁磁性强弱的因素。解A.电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故A错误；B.电磁铁不是永久磁铁，它的磁性的有无跟电流的通断有关，所以电磁继电器中的磁体，不能使用永磁铁，故B错误；C.电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故C错误；D.电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故D正确。

【易错】通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性就越强；当电流一定时，电磁铁的线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。

【方法技巧】电磁铁磁性强弱的判断方法

(1)根据电流大小判断：通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；

(2)根据线圈匝数判断：当电流一定时，电磁铁的线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。

【常考2】影响电磁铁磁性强弱的因素

【例2】(湘潭中考)如图所示，上端为S极的条形磁体悬挂在一轻弹簧上。闭合开关，条形磁体处于静止状态后，下端位于螺线管的上方。下列措施可以使条形磁体向上运动的是(   )

A.滑片P向右缓慢移动     B.在螺线管中插入铁芯

C.增大电源电压           D.将a、b间电源的正负极对换位置

【答案】D

【解析】A.开关闭合，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为S极，异名磁极相互吸引，条形磁体向下运动；滑片P向右缓慢移动时，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以条形磁体继续向下运动，故A不符合题意。B.在螺线管中插入铁芯，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以条形磁体继续向下运动，故B不符合题意。C.增大电源电压，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以条形磁体继续向下运动，故C不符合题意。D.将a、b间电源的正负极对换位置，根据安培定则可知，通电螺线管的上端为N极.，同名磁极相互排斥，条形磁体向上运动，故D符合题意。

1.下列因素中对通电螺线管磁性强弱没有影响的是(   )

A.电流的方向   B.电流的大小  C.线圈的匝数   D.螺线管中是否有铁芯

【答案】A

【解析】通电螺线管的磁性强弱与线圈匝数、电流大小和是否有铁芯有关.通电螺线管的线圈匝数越多、通过线圈的电流越大，线圈磁性越强；插入铁芯，线圈磁性增强.

2.(湖州中考)连接如图所示电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法探究  (   )

A.电流的有无对电磁铁磁场的有无会不会产生影响

B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响

C.电流大小对电磁铁磁场强弱的影响

D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响

【答案】B

【解析】闭合开关，电路中有电流通过，大头针被吸引，说明电磁铁有磁性，断开开关，电路中无电流，大头针没有被吸引，说明此时没有磁性，A不符合题意；电流方向是否改变，大头针都能被吸引，所以现有条件无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，B符合题意；闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电路电流大小发生改变，大头针被吸起的数目也发生改变，说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关，C不符合题意；两个线圈串联，通过的电流相等，但吸起大头针的数目不同，说明电磁铁磁场强弱与线圈匝数有关，D不符合题意.故选B.

3.如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是(　　)

A．滑片P向右移动，其他条件不变    B．滑片P向左移动，其他条件不变

C．开关S由1扳到2，其他条件不变   D．电源的正、负极对调，其他条件不变

【答案】B　

【解析】 电磁铁的磁性强弱与下列两个因素有关：(1)电流强弱；(2)线圈匝数。A中滑片P向右滑动时，电阻增大，电流变小，电磁铁磁性减弱。B中滑片P向左移动时，电阻减小，电流增大，磁性增强。C中线圈匝数变少，电磁铁磁性减弱。D中电源正、负极的互换不影响电磁铁的磁性强弱。

4.如图所示，弹簧下吊一条形磁铁，上端是S极，下面是一个带铁芯的通电螺线管，当滑片向右移动或者抽出铁芯，则分别使弹簧的长度 (   )

A.伸长，伸长  B.缩短，缩短   C.伸长，缩短   D.缩短，伸长

【答案】D

【解析】如题图，通电螺线管的上端为N极，条形磁体下端为N极，通电螺线管和条形磁铁相互排斥，当滑片向右移动时电流增大，磁性增强，排斥力增强，弹簧缩短；当抽出铁芯时，磁性减弱，排斥力减弱，弹簧伸长.

5.(金华中考)在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，小科设计了如图所示的电路，下列相关说法不正确的是   (   )

A.电磁铁A、B上方都是S极

B.通过电磁铁A和B的电流相等

C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性

D.向右移动滑片P，电磁铁A、B磁性都减弱

【答案】A

【解析】由安培定则可知，电磁铁A的上方为N极，B的上方为S极，故A错误；由图可知，电磁铁A和B串联接入电路中，所以电流相等，故B正确；电磁铁A和B的电流相同，由图可知A的线圈匝数多于B的线圈匝数，故A的磁性强于B的磁性，故C正确；向右移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流减小，电磁铁A、B磁性都减弱，故D正确.

6.如图，当开关S闭合后，通电螺线管旁边的小磁针按图中所示方向转动，则通电螺线管的a端为   极，电源的d端为      极；当图中滑片P向右移动过程中，通电螺线管的磁性将          (填“增强”“减弱”或“不变”).

【答案】N   负  减弱

【解析】小磁针N极指向b，说明b为通电螺线管的S极，由安培定则，知大拇指指向a，根据四指环绕方向，知d为电源负极，当滑片P向右移动时阻值变大，电流变小，通电螺线管的磁性减弱.

7.某同学的实验装置如图所示，弹簧下端吊的是铁块，当开关闭合以后，弹簧的长度        ；当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数      ，弹簧的长度将      ；如果其他条件不变，只是将电源的正负极调换了一下，发生变化的是                                 (写出一个即可).

【答案】变长   增大   变长   电流方向(或通电螺线管的极性、磁感线的方向)

【解析】开关闭合以后，螺线管中有电流产生磁性，对铁块有吸引作用，因此弹簧的长度变长；当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电路中的电阻变小，电流变大，磁性增强，对铁块的吸引力变大，故而弹簧的长度将变长；如果其他条件不变，只是将电源的正负极调换了一下，此时电流大小不变，电磁铁磁性强弱不变，所以弹簧长度不变，发生变化的是通电螺线管的极性、磁感线的方向和回路中电流的方向.

8．如图所示是小明探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图。它是由电源、滑动变阻器、开关、电流表、带铁芯的螺线管和自制针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A。当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。

(1)指针下方的物体A应由材料________制成。

A．铜  B．铁  C．塑料  D．铝

(2)实验发现：

①将滑动变阻器的滑片P向________(填“左”或“右”)移动时，指针B偏转的角度将增大。

②将导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1相连，闭合开关后，调整滑动变阻器的滑片P的位置，使电路中的电流保持不变，可发现图中指针B偏转的角度将会________。

③断开开关，电磁铁________(填“有”或“无”)磁性。

(3)经过对电磁铁的研究，可得出结论：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性________。

【答案】(1)B　(2)①左　②变大　③无　(3)越强

【解析】 (1)磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。故物体A由铁质材料制成。

(2)①滑动变阻器左边的电阻丝接入电路，滑片左移时，接入电路的电阻丝变短，电阻变小，电流变大，电磁铁的磁性增强，使指针偏转的角度更大。

②在电磁铁中的电流不变时，将导线a由与接线柱2相连改为与接线柱1相连，电磁铁线圈的匝数增多，电磁铁的磁性增强，使指针偏转的角度变大。

③电磁铁的磁性有无可以通过通断电来控制，断开开关，电路中无电流，电磁铁无磁性。

(3)由实验得出：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。

1.如图所示的四个通电螺线管中，能正确的表示通电螺线管极性的是  (   )

【答案】D

【解析】通电螺线管的极性跟螺线管中电流的方向有关，它们的关系可由右手螺旋定则来判定：用右手握住螺线管，四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极.

2.(嘉兴中考)如图所示是奥斯特实验的示意图，有关分析正确的是 (   )

A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定

B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用

C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场

D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关

【答案】B

【解析】通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的，故A、D错误；当将通电导体放在小磁针上方时，小磁针会发生偏转，说明了小磁针受到了力的作用，改变了运动状态，故B正确；该磁场与小磁针的有无无关，故移走小磁针后，该结论仍成立，故C错误.

3.如图所示是一个通电螺线管，下列关于它的说法中正确的是 (   )

A.电源的A端可以为正极，也可以是负极      B.电源的A端一定为正极

C.若电源电压增加，它的极性改变            D.若电源电压减小，它的极性改变

【答案】B

【解析】通电螺线管左端为N极，根据安培定则判定A端为正极.

4.(宁波中考)如图所示是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

【答案】D

【解析】该盆栽悬浮是利用了同名磁极相互排斥的原理，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；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p=F/S知，当压力变大，受力面积不变时，压强变大，故B错误；磁力的大小与电流的方向无关，故C错误；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.

5.如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是电磁铁，虚线是表示磁极间磁场分布情况的磁感线.则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是 (   )

A.N、S、N、N    B.S、N、S、S   C.S、S、N、S    D.N、N、S、N

【答案】D

【解析】根据安培定则可知，通电螺线管的B端为N极，C端为S极，由AB和CD间的磁感线特点判定A、B为同名磁极，C、D为异名磁极.

6.(金华中考)如图是一些研究电现象和磁现象的实验.下列关于这些实验的叙述正确的是(   )

A.图1中小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性

B.图2中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场

C.图3中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的南极

D.图4中铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关

【答案】B

【解析】图1中铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，不能确定铁棒是否具有磁性，故A错误；图2是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B正确；磁铁都具有指向性，图3中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的北极，故C错误；从图4可知，铁芯相同、电流相同，只有线圈的匝数不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，故D错误.

7.小丽在做如图所示的实验过程中，闭合开关S后，观察到铁钉吸引大头针的现象.这个实验可以说明电磁铁的磁性强弱与          有关；若将滑动变阻器滑片向右移动，则左端的电磁铁磁性将        ，该实验也可说明稀硫酸       (填“容易”或“不容易”)导电.

【答案】线圈匝数  变大   容易

【解析】(1)实验装置中，两个线圈匝数不同的电磁铁串联，则两电磁铁中的电流大小相等，图中a、b两枚铁钉吸引大头针的数量不同，这说明两电磁铁的磁性强弱不同，由此说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关；(2)滑动变阻器的滑片向右移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路中电流变大，电磁铁a的磁性变大；电路中有电流通过，说明稀硫酸溶液容易导电，即稀硫酸溶液是导体。

8.如图是公共汽车上用电磁阀控制车门开、关的工作电路图，L1、L2是固定的电磁线圈，衔铁T1、T2通过横杆相连并可左右移动，带动传动装置使车门开启或关闭.当S接通触点b时，线圈      (填“L1”或“L2”)具有磁性，吸引衔铁使横杆向       运动，带动传动装置关闭车门.

【答案】L2  右

【解析】由题中图可知：S接通触点b时，线圈L2具有磁性，吸引衔铁使横杆向右运动，带动传动装置关闭车门。

9.根据图中小磁针静止时的位置，标出电源的正、负极.

【答案】如图所示.

【解析】根据右手定则进行判断。

10.为避免汽车超速行驶带来的危害，某校科技创新小组设计了如图所示的一个装置来自动限制车速。电路中电源电压为6 V，保护电阻R0的阻值是5 Ω，Rx是一个阻值随车速增大而减小的电阻元件(装置中其他电阻不计)。开关S闭合后，螺线管A的上端相当于电磁铁的__________极；当车速增大时，电磁铁的磁性会__________(填“增强”“减弱”或“不变”)；如果车速达到130 km/h时，电路中电流恰好为1 A，电磁铁A刚好能吸下衔铁B，使油门C喷油量受到限制而控制车速，此时Rx的阻值是__________Ω。

【答案】S　增强　1

【解析】 由图示电路图可知，闭合开关S后，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，由右手螺旋定则可知，螺线管A的上端相当于电磁铁的S极；当车速增大时，电阻Rx的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中电流增大，电磁铁的磁性会增强，由I＝可知，电路总电阻：R＝＝＝6 Ω，Rx＝R－R0＝6 Ω－5 Ω＝1 Ω。

11.如图所示是某学习小组同学设计的“研究电磁铁磁性强弱”的实验电路图.

(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过                            来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察                       来确定.

(2)下表是该同学所做实验的记录：

①比较实验1、2、3(或4、5、6)可得出的结论是                                .

②比较实验1和4或2和5或3和6，可得出的结论是                               .

(3)在与同学们交流讨论时，另一组有一个同学提出一个问题：当电流和线圈匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关?

①你对此的猜想是                                                         .

②现有大小不同的两根铁芯，利用本实验电路说出你验证猜想的方法：                        .

【答案】(1) 调节滑动变阻器滑片P的位置(或改变连入电路的电阻或改变电阻)  电磁铁吸引铁钉的多少  (2)①线圈的匝数定时，电流越大，电磁铁的磁性越强(或电流越小，电磁铁的磁性越弱)  ②电流定时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强(或线圈的匝数越少，电磁铁的磁性越弱)     (3)①当电流和线圈匝数一定时，线圈内的铁芯越大，电磁铁的磁性越强(或当电流和线圈匝数一定时，线圈中的铁芯越小，电磁铁的磁性越弱)  ②保持其他条件不变，将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，依次观察电磁铁吸引铁钉的多少

【解析】(1)实验时，移动滑动变阻器的滑片，可以改变电路中的电流大小。电磁铁吸引铁钉越多，电磁铁的磁性越强。

(2)①实验中的1、2、3(或4、5、6)，线圈的匝数相同，电流越大，电磁铁吸引铁钉越大，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，磁性越强。

②实验中的1和4(或2和5或3和6)，电路大小相同，线圈匝数越大，电磁铁吸引铁钉越大，电磁铁磁性越强，所以在电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。

(3)实验中用电磁铁吸引铁钉的多少来反映电磁铁的磁性强弱，这是转换法。

电磁铁磁性强弱跟电流大小和线圈匝数有关，探究电磁铁磁性强弱跟其中一个因素关系时，控制其它物理量不变，这种方法是控制变量法。

①电磁铁的磁性强弱可能跟铁芯大小有关。探究电磁铁磁性强弱跟铁芯大小关系时，控制电流和线圈匝数不变，改变铁芯大小。

②验证方案：保证两次电路中的线圈匝数和电流相同，让两次插入的铁芯的大小不一样，看吸引的铁钉数目的多少，如果两次吸引的数目不一样，则说明磁性的强弱与铁芯的大小有关。

12.如图所示的奥斯特实验中，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转.造成小磁针偏转的原因是什么呢?

猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起.

猜想二：可能是通电后导线周围产生了磁场引起.

(1)为了验证猜想一，下列方案可行的是            (可能不止一个正确选项).

①将整个装置放在玻璃箱中进行实验

②将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验

③改变导线中的电流方向

(2)如果实验中小磁针偏转不明显，请提供一条改进的建议                          .

【答案】(1)②③   (2)增大导线中的电流(或增加干电池的节数、用多根直导线等)

【解析】(1)①若将整个实验装置都放在玻璃罩内，小磁针和导线之间的空气仍然可以发生对流，所以不符合要求。

②将小磁针放在烧杯内，而将导线置于烧杯上方，这样小磁针和导线之间由于烧杯的阻隔，它们之间的空气无法进行对流，若导线通电后，小磁针能够发生偏转，则可以验证猜想一。

③方案中，虽然没有阻断小磁针和导线之间的空气流动，但通过改变导线中的电流方向后发现，小磁针的偏转方向也发生了变化，所以可以验证小磁针的偏转和空气对流是无关的，即猜想一。

(2)小磁针偏转不明显，说明电流的磁场不够强，增强磁场的方法有：增大电流、增加导线数量等等。