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第四单元 电磁铁
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．（22-23山东济南期末）如图，将两个通电的电磁铁靠近，会（ ）。
A．互相吸引 B．互相排斥 C．既不吸引，也不排斥
2．（22-23山东青岛期末）如图所示，一条形磁铁的周围放着能自由转动的甲、乙、丙、丁四根小磁针。一段时间静止后，正确的是（ ）。
①甲 ②乙 ③丙 ④丁
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
3．（22-23山东青岛期末）如图所示四个简易电磁铁中，小磁针静止后，钉尖是S极的电磁铁是（ ）。
A．②③ B．①④ C．②④ D．③④
4．（22-23山东德州期末）电磁铁是（ ）。
A．将电能转换成磁能的装置 B．将磁能转换成电能的装置 C．由铜芯和线圈构成的装置
5．（22-23山东临沂期末）下列选项中，叙述正确的是（ ）。
A．白炽灯泡运用了电磁铁 B．音响喇叭中不可能用到电磁铁
C．电话座机运用了电磁铁
6．（22-23山东青岛期中）如图，A、B两个通电的电磁铁靠近，会（ ）。
A．相互吸引 B．相互排斥 C．既不吸引，也不排斥
7．（22-23山东济南期末）小科要研究电磁铁的磁力是否与电池节数有关，需要改变的条件的是（ ）。
A．电池节数 B．线圈匝数 C．线圈缠绕方向
二、填空题
8．（22-23山东德州期末）电磁铁是一种利用电能产生( )的装置。
9．（22-23山东临沂期末）小马达里由铁芯和线圈组成的装置是电磁铁，它是将电能转换成 能的装置。
10．（22-23山东济宁期末）电磁铁通电时，电流通过绕在铁芯上的线圈产生磁性，断电后磁性消失。电磁铁是将 转换成 的装置。
11．（22-23山东德州期末）改变电磁铁磁极的方法有改变线圈 ；改变线圈 。
12．（22-23山东枣庄期末）在环境治理的过程中，某地使用电磁起重机搬运钢铁材质省时省力的完成了工作任务。电磁起重机内部有铁芯和线圈构成的装置，通电时，电流通过绕在铁芯上的线圈产生磁性，断电后磁性消失。此装置中能量转换是由 能转化为 能。
13．（22-23山东临沂期末）小马达里由 和 构成的装置是电磁铁。
14．（22-23山东德州期末）电磁铁有 和 两个磁极；通过改变 或改变线圈与干电池 ，电磁铁的磁极会发生改变。
三、判断题
15．（22-23山东德州期末）研究电磁铁磁力的大小与线圈匝数关系的实验中，变量只有线圈匝数。( )
16．（22-23山东聊城期末）其他条件不变，干电池的数目越多，电磁力就越大。( )
17．（22-23山东济南期末）类比推理的结果就是正确的科学结论，不需要进一步验证。( )
18．（22-23山东青岛期中）在“探究电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的关系”实验中，只能改变线圈的匝数，其他实验条件要保持不变。( )
19．（22-23山东德州期末）通过减少线圈匝数，可以减小电磁铁的磁力。( )
20．（22-23山东济宁期末）法拉第是英国著名的物理学家，发现了电磁感应现象。( )
21．（22-23山东济宁期末）研究磁力大小与线圈圈数的关系时，所用的干电池数量应一样。( )
四、实验题
22．（22-23山东德州期末）科技社团的同学在研究电磁铁磁力大小与电流关系的实验中得到以下数据：
实验次数 改变因素 测试结果
第一次 用1节新的干电池 吸住8枚大头针
第二次 用2节新的干电池串联 吸住18 枚大头针
第三次 用3节新的干电池串联 吸住27枚大头针
（1）实验中是通过改变( )来改变线圈中电流强度的。
（2）实验中不改变的因素是 ( )、 ( )等。
（3）从表格中的实验数据，我们能得出结论：电磁铁的磁力大小( )。
（4）本实验中，电磁铁的磁力大小是根据 ( )来判断的。
23．（22-23山东济南期末）小明研究电磁铁的磁力大小与哪些因素有关，下面是小明做的三次实验。
1 2 3
（1）请你观察他的实验，帮他完成实验记录单。
实验记录单
问题 电磁铁的磁力大小与什么因素有关？
假设 假设电磁铁的磁力大小与( )有关
实验设计 实验设计不改变的因素：( ) 改变的因素：( )
结果 第一次 第二次 第三次
( ) ( ) ( )
结论 ( )
（2）小明通过学习知道，除了上述方法能改变电磁铁的磁力大小外，还有一种方法也能改变电磁铁磁力的大小，这种方法是( )。
（3）电磁铁能吸起曲别针是因为它能将电能转换成( )。
24．（22-23山东济宁期末）下列甲、乙、丙三个实验装置是某科学兴趣小组同学设计的探究电磁铁的磁力大小与哪些因素相关的实验。实验中所用材料完全相同。
甲 乙 丙
（1）这是一个 （模拟实验或对比实验），电磁铁的磁力大小我们看不见、摸不着，所以实验时用 来体现的。
（2）要研究电磁铁的磁力大小与电池节数的关系时，应该选 和 这两个装置进行实验。不同的条件： 。发现 装置吸的回形针个数多。
（3）要研究电磁铁的磁力大小与线圈匝数的关系时，应该选 和 这两个装置进行实验。不同的条件： 。发现 装置吸的回形针个数多。
五、综合题
（22-23山东枣庄期末）为了探究电磁铁的性质，某科学小组利用如下图所示的甲、乙、丙三实验装置做了实验。已知这三个装置中的电池、导线、铁芯都相同。根据所学知识完成相关题目。
25．选择甲、乙装置，可以研究“电磁铁磁力大小与 的关系”。
26．实验中，若用吸引曲别针的数量表示电磁铁磁力的大小。请在下表括号内填上装置的名称。（选填“甲”“乙”或“丙”）
实验装置 吸引曲别针的数量（枚）
第一次 第二次 第三次 第四次
( ) 21 20 22 21
( ) 12 13 11 12
( ) 5 5 6 5
27．要研究电磁铁磁力大小与电池的节数的关系，应该选择装置（ ）。
A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙和丙
28．用小磁针靠近甲电磁铁的a端，发现小磁针的北极被排斥。据此可以判断，甲电磁铁a端是（ ）。
A．南极 B．北极 C．无法判断
29．若改变甲装置电池连接方向，其他条件不变，那么甲电磁铁（ ）。
A．磁极改变 B．磁极不变 C．磁力改变
30．下列物品中，利用了电磁铁的是（ ）。
A．指南针 B．自行车 C．磁悬浮列车
参考答案
1．B
详解：电能生磁，磁能生电，当电子在导线中运动，就像水在河流里流动一样，电子运动产生的流动叫电流，同时产生磁场，就像光会产生热一样。磁体两端磁性最强的区域称为磁极，一端称为北极（N极），一端称为南极（S极）。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。如图，将两个通电的电磁铁靠近，会互相排斥。
2．B
详解：根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原则，图中一条形磁铁的周围放着能自由转动的甲、乙、丙、丁四根小磁针，一段时间静止后，小磁针的N极与条形磁铁的S极相对，小磁针的S极与条形磁铁的N极相对。位于条形磁铁的两侧的小磁针的磁极指向与条形磁铁相反。图中甲小磁针是错误的，乙、丙、丁三个小磁针指向都是正确的。故B选项正确。
3．A
详解：电磁铁是通电产生电磁的一种装置，主要由线圈和铁芯两部分组成。当在通电线圈内部插入铁芯后，铁芯被通电线圈的磁场磁化，变成了一个磁体。磁体两端磁性最强的区域称为磁极，一端称为北极（N极），一端称为南极（S极）。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。图中所示四个简易电磁铁中，小磁针静止后，钉尖是S极的电磁铁是②、③，钉尖是N极的是①、④。故A选项正确。
4．A
详解：电磁铁是由线圈和铁芯组成的装置，它是电能转化为磁能的装置。电磁铁磁性的有无可以由通电或断电来控制，电磁铁通电时有磁性，切断电流后磁性消失。
5．C
详解：电磁铁是由线圈和铁芯组成的装置，它是电能转化为磁能的装置。生活中利用电磁铁来工作的物品很多，如电磁继电器，电铃，电磁起重机、电话座机等。白炽灯泡和音响喇叭都没有运用电磁铁。
6．A
详解：电磁铁磁极方向主要受电流方向和线圈缠绕方向影响，其他因素只会影响电磁铁的磁力大小，不会影响磁极方向。读图可知，图中A、B两个通电的电磁铁的电池、铁芯、线圈缠绕方向、电流方向都完全相同，因此，A、B两个通电的电磁铁的磁极方向完全一致，当两个电磁铁相互靠近时，正好是电磁铁A的S极与电磁铁B的N极靠近，两个磁铁相互吸引。故A正确。
7．A
详解：对比实验要注意的问题：1、每次只能改变一个因素；2、确保实验的公平，即除了改变的那个因素外，其他因素应该保持一样。研究电磁铁的磁力是否与电池节数有关，需要改变的条件的是电池节数，线圈匝数、线圈缠绕方向等因素保持不变。
8．磁能
详解：电磁铁是由铁芯和线圈两部分组成的，是利用电流通过缠绕的线圈产生磁性的装置，是把电能转化为磁能的装置。
9．磁
详解：电磁铁由铁芯和线圈构成，电磁铁通电时有磁性，切断电流后磁性消失，小马达里由铁芯和线圈构成的装置是电磁铁。它是将电能转化成磁能的装置。
10． 电能 磁能
详解：电磁铁是将电能 转换成磁能的装置。电磁铁通电时有磁性，切断电流后磁性消失。电磁铁的两极与线圈的缠绕方向和电流的方向有关，电磁铁的磁力大小与线圈圈数有关：圈数少，磁性弱；圈数多，磁性强；电磁铁的磁力大小与使用的电池数量有关：电池少，则磁性弱；电池多，则磁性强。电磁铁的磁力大小还与导线的粗细、铁芯的粗细等因素有一定关系。
11． 缠绕的方向 与干电池正负极的连接方向
详解：电磁铁是由线圈和铁芯组成的装置，它是电能转化为磁能的装置。电磁铁的南北极与线圈的缠绕方向和电流的方向有关，改变线圈的缠绕方向或电池的正负极都可以改变电磁铁的南北极。
12． 电 磁
详解：电磁铁是由线圈和铁芯组成的装置，它是电能转化为磁能的装置。电磁铁磁性的有无可以由通电或断电来控制，电磁铁通电时有磁性，切断电流后磁性消失。
13． 线圈 铁芯
详解：电磁铁由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁，它通电时产生磁性，切断电源后磁性消失。小马达里由线圈和铁芯构成的装置是电磁铁。
14． 南极 北极 线圈缠绕的方向 正负极的连接方向
详解：磁铁有南北两极，电磁铁磁极方向主要受电流方向和线圈缠绕方向影响。改变线圈缠绕的方向或改变线圈与电池正负极的连接方向，电磁铁的磁极会发生改变。
15．√
详解：通电导线的周围会产生磁场，磁场的强弱大小可以通过吸引小磁针的数量来判断。在研究电磁铁磁力大小与线圈匝数关系时，改变的条件是线圈匝数，电池节数、铁芯大小不能改变。
16．√
详解：电磁铁的磁力大小与使用的电流强度有关：电流弱磁力小；电流强则磁力大。干电池的数目越多，则电流越强，因此磁力变大。
17．×
详解：类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否还需要观察和实验检验。
18．√
详解：电磁铁磁极方向主要受电流方向和线圈缠绕方向影响，其他因素只会影响电磁铁的磁力大小，不会影响磁极方向。在“探究电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数的关系”实验中，改变的条件只能是一个，即线圈的匝数，其它实验条件要保持不变，才具有可比性。该说法是正确的。
19．√
详解：电磁铁的磁力大小与线圈圈数有关：线圈圈数少，磁性弱；线圈圈数多，磁性强。所以通过减少线圈匝数，可以减小电磁铁的磁力。
20．√
详解：法拉第是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究，并在这些领域取得了一系列重大发现。
21．√
详解：电磁铁的磁力大小与电流、线圈匝数有关，通过线圈的电流越大，匝数越多磁力越大。电磁铁的磁力大小是可能改变的，研究磁力大小与线圈圈数的关系时，所用的干电池数量应一样。
22． 电流大小 线圈的圈数 铁芯的大小 与电流的大小有关。 吸引大头针的数量
分析：电磁铁的磁力大小与线圈的数目和电流的强度有关，线圈数目越多、电流越强，电磁铁的磁力就越大。
详解：（1）实验中改变的因素是：电流的大小。
（2）不改变的因素是：缠绕在铁芯上线圈的圈数和铁芯的大小。
（3）分析表中数据，电池的数量越多，吸住大头针的数据也在增加。我们得出结论：电磁铁的磁力大小与电流的大小有关，串连电池越多，电流越大，电磁铁产生的磁力越强。
（4）本实验中证明电磁铁的磁力大小是根据吸引大头针的数量来判断的。
23． 电池节数 线圈圈数 电池节数 2 4 6 增加电池节数能增大电磁铁磁力 增加线圈圈数 磁能
分析：电磁铁的磁力大小与线圈圈数、电流大小、铁芯粗细有关。电磁铁的磁力大小与线圈圈数有关：线圈圈数少，磁性弱；线圈圈数多，磁性强；电磁铁的磁力大小与使用的电池数量有关：电池节数少，则磁性弱；电池节数多，则磁性强。
详解：（1）假设：题干中的实验图变化的是电池数量，所以假设电磁铁的磁力大小与电池节数有关；
实验设计：对比实验每次只能改变一个因素，确保实验的公平，即除了改变的那个因素外，其他因素应该保持一样。对比实验只有一个变量，由于研究的是电磁铁的磁力大小与电池节数的关系，唯一的变量是电池节数，其他条件比如线圈圈数都要保持不变。
结果：第一次吸引大头针的数量是2个，第一次吸引大头针的数量是4个，第一次吸引大头针的数量是6个；
结论：电磁铁的磁力大小与使用的电池数量有关：电池节数少，则磁性弱；电池节数多，则磁性强。
（2）电磁铁的磁力大小与线圈圈数有关：线圈圈数少，磁性弱；线圈圈数多，磁性强。
（3）能量有电能、热能、光能、声能等不同的形式。生活中能量的形式是多种多样的，不同形式的能量之间可以相互转化。电磁铁能吸起曲别针是因为它能将电能转换成磁能。
24． 对比实验 吸引回形针的数量多少 甲 乙 电池节数 乙 甲 丙 线圈匝数 甲
详解：对比试验是将两个研究内容相似的试验进行对比，对比试验是只有一个条件不同，其他条件都相同。设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系。
（1）从材料信息可知，这是一个对比实验，电磁铁的磁力大小，我们看不见，摸不着，实验时是用吸引回形针的数量多少来表示的。
（2）要研究电磁铁的磁力大小与电池节数的关系时，应该选甲和乙这两个装置进行实验。实验中只能改变的条件只有电池节数。实验中会发现乙装置吸的回形针个数多。由此得出的实验的结论是：在线圈圈数相同时，电池节数越多，电磁铁的磁力就越强。
（3）要研究电磁铁的磁力大小与线圈匝数的关系时，应该选甲和丙这两个装置进行实验。不同的条件线圈匝数。发现甲装置吸的回形针个数多。此实验能得出：在电池数量相同时，线圈的圈数绕得越多，电磁铁的磁力就越强。
25．线圈圈数 26． 丙 甲 乙 27．B 28．B 29．A 30．C
分析：电磁铁通电时有磁性，切断电流后磁性消失。电磁铁的两极与线圈的缠绕方向和电流的方向有关，电磁铁的磁力大小与线圈圈数有关：圈数少，磁性弱；圈数多，磁性强；电磁铁的磁力大小与使用的电池数量有关：电池少，则磁性弱；电池多，则磁性强。电磁铁的磁力大小还与导线的粗细、铁芯的粗细等因素有一定关系。
25．选择甲、乙装置，控制的变量是线圈圈数，可以研究“电磁铁磁力大小与线圈圈数的关系”。
26．实验中，用吸引大头针的数量表示电磁铁磁力的大小。则三组电磁铁中，磁力最大的是丙，其次是甲，磁力最小的是乙。
27．要研究电磁铁磁力大小与电流大小的关系，控制的变量是电池数量，应该选择装置甲和丙。
28．用小磁针靠近甲电磁铁的a端，发现小磁针的N极被排斥，同级相互排斥，则a端就是N极。
29．若改变甲装置中的电池连入方向（其它不变）。那么，甲电磁铁的磁极改变。
30．电磁铁能够控制磁性的有无，磁力大小和南北极都可以改变，应用广泛，下列物品中，磁悬浮列车就利用了电磁铁。

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