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第三节 跨学科实践：电磁铁及其应用
一、单选题
1．小欢设计了一款“光控灯”，电路如下图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭，电源电压恒定，为定值电阻，R为光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小）。下列说法正确的是（　　）
A．光敏电阻所在的电路为工作电路
B．当光照强度增大，电磁铁的磁性减弱
C．当光照强度减小，释放衔铁，灯泡发光
D．灯泡应设计在C和D两接线柱之间
2．如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是（　　）
A．减少线圈匝数
B．减少电池节数
C．向右移动滑动变阻器的滑片
D．对调电源正、负接线柱上的接线
3．如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是
A．减少线圈匝数
B．减少电池节数
C．向右移动滑动变阻器的滑片
D．对调电源正、负接线柱上的接线
4．如图是一种水位自动报警器的原理图，A、B为两金属块，图中所有元件均能正常工作，且水能导电，下列说法中正确的是（　　）
A．水位没有到达A 时，乙灯亮 B．水位没有到达A 时，甲灯亮
C．水位到达 A时，甲灯亮 D．水位到达A时，甲、乙两灯都亮
5．图所示的是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃，当温度达到90℃时，自动报警器报警。下列说法中正确的是（　　）
A．灯亮时表示报警器报警
B．温度达到85℃时，报警器中的灯亮同时铃响
C．报警器中水银温度计和电磁铁并联在电路中
D．报警器是利用电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点工作的
6．限流装置是家庭电路中重要的保护装置（如图），其核心结构与电磁铁的应用密切相关。关于限流装置结构，下列说法正确的是（　　）
A．当电流超过额定值时，磁性增强使电路断开
B．电磁铁与限流电路并联，通过分流控制磁性强弱
C．限流装置内部的电磁铁磁性随电流的增大而减弱
D．衔铁采用铝制成，利用铝的导电性增强电磁铁的磁性
7．如图是一种水位自动报警器的原理图，AB为两金属块，图中所有元件均能正常工作，且水能导电（生活中的水为导体），下列说法中正确的是（　　）
A．水位没有到达A时，乙灯亮 B．水位没有到达A时，甲灯亮
C．水位到达A时，甲灯亮 D．水位到达A时，甲、乙两灯都亮
8．一种温度自动报警器的原理，如图所示。水银温度计在制作时，在玻璃管两端各封入一段金属丝用以接入电路。下列说法正确的是（　　）
A．自动报警器根据电磁感应原理制成
B．若水银温度计损坏，可用煤油温度计替换
C．玻璃管内上端的金属丝越短，则报警温度越低
D．当温度达到上端金属丝所指的温度时，电铃响起，发出报警信号
9．小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示.下列说法中正确的是(　　).
A．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
B．B线圈的匝数多，通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流
C．要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向右移动
D．若将两个电磁铁上部靠近，会相互吸引
10．在如图所示的“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，想让电磁铁吸引更多的大头针，可行的做法是（　　）.
A．减少线圈的匝数 B．用铜芯代替铁芯
C．将滑片P向a 端移动 D．将滑片P向b端移动
二、多选题
11．小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭．在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常．下列调节能使控制电路达到要求的是（　　）
A．增加电磁铁线圈的匝数 B．滑动变阻器滑片P向左移动
C．抽出电磁铁中的铁芯 D．减小控制电路电源电压
12．小明设计了一个道路限载报警器，原理如图甲所示。R0是滑动变阻器，R是压敏电阻，R的电阻随压力变化关系如图乙所示，限载报警器铃响报警。如果要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是（　　）
A．把变阻器R0的滑片适当向左移动
B．把电源1的电压适当增大
C．把弹簧AB水平向左适当移动一段距离
D．把电磁铁C水平向右适当移动一段距离
13．如图，用此设计探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关，下列说法正确的是（　　）
A．此探究用到了控制变量法、转换法和比较法等
B．此设计既能探究线圈匝数这个因素，又能探究电流大小的因素
C．滑动变阻器在电路中只起到了保护电路的作用
D．探究得出的结论是：电磁铁线圈匝数越多，磁性越强
14．小华利用光敏电阻受到光照的强度变大时电阻变小的特性，设计了如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，各电路元件均正常，但发现光暗达到亮灯要求时灯始终不亮。下列调节可能使控制电路正常工作的是（　　）
A．抽出电磁铁中的铁芯 B．增加电磁铁线圈的匝数
C．滑动变阻器滑片P向右移动 D．减少控制电路电源电压
三、填空题
15．小周设计了如图所示的电路图探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。实验中通过观察　 　来判断电磁铁磁性的强弱。由图中实验现象可得出的结论是：电磁铁的磁性强弱与　 　有关。
16．育人中学安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”，电路如图所示。电源电压保持不变，为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关S，当光照强度增大时，电磁铁磁性　 　（选填“增强”或“减弱”）；灯泡L将　 　（选填“熄灭”或“亮起”）。
17．如图所示，是一种水位自动报警器的原理图，容器中装有盐水，水位到达A时，　 　灯亮，说明盐水是导体。在工作电路中，电磁铁上端为　 　（选填“N”或“S”）极。
四、复合题
18．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，同学们用相同的铁钉制成了简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路，通电后让电磁铁吸引大头针。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙能够吸引大头针的个数将　 　选填“增多”或“减少”，说明电流越　 　 ，电磁铁的磁性越强。
（2）根据图示可知，电磁铁　 　选填“甲”或“乙”的磁性强，说明电流相同时　 　 ，电磁铁磁性越强。下列用品中没有利用电磁铁的是　 　选填序号。
电磁起重机
电铃
电熨斗
电磁继电器
19．小海在探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验中，用相同的铁钉作为铁芯绕制了两个线圈匝数不同的电磁铁，他设计的实验电路如图所示。
（1）实验中通过观察电磁铁　 　反映电磁铁的磁性强弱。
（2）根据图中所示的实验现象可以得到的结论是：　 　。
20．为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学将漆包线（表面涂有绝缘漆的铜导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，通电后吸引大头针，图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。
（1）实验中判断电磁铁磁性强弱是通过观察电磁铁　 　的多少；
（2）闭合开关后，图甲中电磁铁的N极在　 　（选填“A”或“B”）端；
（3）比较　 　两图可以探究电磁铁磁性强弱与线圈中电流大小的关系，实验中应注意控制两个电磁铁的　 　相同；
（4）图丁所示实验是为了探究电磁铁磁性强弱和　 　的关系，通过这一实验可以得到的结论是：　 　。
21．小海在探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验中，用相同的铁钉作为铁芯绕制了两个线圈匝数不同的电磁铁，他设计的实验电路如图所示。
（1）实验中通过观察电磁铁　 　反映电磁铁的磁性强弱。
（2）根据图中所示的实验现象可以得到的结论是：　 　。
22．小明为了探究通电电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，做了以下几次实验，实验现象如图所示。根据图示现象，收获了下列问题：
（1）实验甲与实验乙相比较发现：通电时，电磁铁　 　（选填“有”或“无”）磁性；
（2）实验乙与实验丙相比较发现：匝数相同时，　 　，电磁铁磁性就越强；
（3）小明根据实验丁中两电磁铁的现象发现：电流相同时，　 　，电磁铁磁性就越强。
23．如图是一种水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A，绿灯亮：水位到达金属块A时，红灯亮。问：
（1）报警器的核心部件是电磁铁，只有当电磁铁中的线圈有电流时才能有磁性，并且电流越大，磁性越　 　；如果在电磁铁的线圈中插入铁芯，电磁铁的磁性会增　 　；
（2）水位没有达到金属块A时，电磁铁　 　（选填“有”或“没有”）电流流过；
（3）在实际应用中，我们可以把抽水机与图中的　 　灯　 　联，这样可以实时了解抽水机的工作情况；
（4）为了确保报警器正常工作，水的　 　（选填“导电性”或“绝缘性）要好。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
2．【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
3．【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
4．【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
5．【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
6．【答案】A
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
7．【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
8．【答案】D
【知识点】温度及温度计的使用与读数；电磁铁的构造和原理
9．【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
10．【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
11．【答案】A,B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
12．【答案】A,C
【知识点】电磁铁的构造和原理
13．【答案】A,B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
14．【答案】A,C,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
15．【答案】电磁铁吸引小铁钉的数量；线圈匝数
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
16．【答案】增强；熄灭
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
17．【答案】红；S
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
18．【答案】（1）增多；大
（2）甲；线圈匝数越多；
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
19．【答案】（1）吸引大头针的数量
（2）电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
20．【答案】（1）吸引大头针
（2）A
（3）乙、丙；线圈匝数
（4）线圈匝数；电流大小相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
21．【答案】（1）吸引大头针的数量
（2）在铁芯相同、通过的电流大小相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
22．【答案】（1）有
（2）通过的电流越大
（3）线圈的匝数越多
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
23．【答案】（1）强；强
（2）没有
（3）红；并
（4）导电性
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
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