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第2节 电流的磁场（第2课时）教学设计
——影响电磁铁磁场强弱的因素
【核心概念】物质的运动与相互作用
【内容要求】
1.学习内容：电磁相互作用
2.内容要求：探究通电螺线管周围磁场强弱的影响因素。
【教学目标】
1.探究影响电磁铁磁场强弱的因素：电流大小、线圈匝数的多少、有无铁芯等；
2.运用控制变量法，设计实验方案并进行实践研究；
3.巩固右手螺旋定则及滑动变阻器的使用；
4.通过生活生产的实例分析电磁铁在生活中的运用。
【教学思路】
运用控制变量法和转化法，设计探究实验：影响电磁铁磁场强弱的因素，培养学生形成科学规律的能力。在探究过程中，巩固右手螺旋定则及滑动变阻器的使用，并通过生活生产的实例分析电磁铁在生活中的运用。
【教学过程】
【引入】通电螺线管中插入铁芯后成为电磁铁，很多小区、家庭和办公室门口使用电磁门锁，上下课电铃反复发声……电磁门锁、电铃等工作都离不开电磁铁这个结构。电磁铁是怎样工作的呢？
【探究实践】影响电磁铁磁场强弱的因素。
一、探究目标：影响电磁铁磁场强弱的因素，并得出结论。
我们知道，螺线管中插入一根铁棒，就成为电磁铁。那么，电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关呢？
猜想：可能与电流大小、线圈匝数的多少、有无铁芯等有关。
影响因素那么多，如何进行研究呢？采取的基本研究方法是什么？
二、研究方法和实验器材：
研究方法：控制变量法和转化法
实验器材：电磁铁，滑动变阻器，电源，开关，电流表，导线，大头针等。
三、实验原理图：
四、研究过程
1.研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。
（1）本研究中，让 线圈匝数 、 铁芯 不变，改变线圈中的电流大小，研究当电流变化时，电磁铁的磁性（通过观察吸引大头针数量）如何变化。
（2）根据实验要求设计的电路图，改变滑动变阻器的阻值，判断电磁铁的磁性强弱变化。
实验现象：滑片向左滑，电流表示数增大，电磁铁吸引大头针数量增加。
实验结论：当线圈匝数、铁芯不变时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
2.研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
保持通过线圈的电流大小、铁芯不变，改变线圈的匝数，通过观察电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱。
实验结论：当电流大小、铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
【总结】通电螺线管的线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；通过线圈的电流越强，电磁铁的磁性也越强。
【思考与讨论】
电磁铁的磁性强弱是否与电流方向有关？
电流方向不影响电磁铁的磁性强弱，但影响电磁铁的极性。
【科学拓展】 电磁铁在生活中的常见应用
电磁铁通电有磁性、断电无磁性，磁性强弱、磁极可控，应用非常广泛，分类整理如下：
一、家用电器类
电铃 通电后电磁铁吸合小锤敲击铃盖，断电复位反复敲击发声。
电磁继电器 用弱电流、低压控制强电流、高压电路，实现自动控制、远程控制，空调、冰箱、配电箱大量使用。
扬声器（喇叭） 线圈通电形成电磁铁，与永磁体相互作用带动纸盆振动发声。
麦克风（动圈麦） 声音带动线圈在磁场运动，利用电磁感应反向工作，内部也配套电磁结构。
洗衣机、空调、冰箱电磁阀 控制水路、气路通断，比如冰箱制冷管路换向、洗衣机进水阀。
电饭锅温控磁吸 饭熟温度达标后，电磁铁吸力消失，开关弹起断电保温。
二、工业与起重设备
电磁起重机 大型吸盘电磁铁，通电吸起钢铁钢材、废铁，断电自动卸下，钢厂、废品站常用。
电磁选矿机 利用电磁铁分选含铁矿石，把铁物质从杂物中分离开。
三、交通、安防类
电磁门锁（门禁电控锁） 通电吸合解锁，断电锁门，小区单元门、办公室门禁普遍使用。
电磁刹车 电梯、起重机、电动车电磁制动器，断电瞬间磁吸抱死制动，安全防护。
高铁电磁牵引 / 电磁制动 部分磁悬浮列车依靠电磁铁同名磁极排斥、异名磁极吸引实现悬浮运行。
四、小型电子用品
电磁打点计时器 物理实验器材，利用电磁铁振动打点，记录时间位移。
自动报警器 水位报警器、温度报警器，配合电磁继电器触发报警。
插排过载保护器 电流过大时电磁铁吸合跳闸，切断电源防短路起火。
【随堂例题】
例1．小明在课外活动实验中，用导线在铁钉上绕成一个线圈，制成一个电磁铁。实验中，他希望获得更强的磁性，于是设计了下列几种方案。其中能实现目的的是（　　）
A．将电源的正、负极对调 B．减少线圈的匝数
C．增加电池的节数 D．拔出线圈中的铁钉
【答案】C
【解析】A、将电源正、负极对调，只改变磁极，不改变磁性强弱；B、减少线圈匝数，磁性变弱；C、增加电池节数，电压变大，电流变大，磁性增强；D、拔出铁钉，没有铁芯，磁性大大减弱。所以能增强磁性的是C，故C符合题意，ABD不符合题意。
例2．如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极
C．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
D．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁开始在桌面上运动，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
【答案】D
【解析】A．一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。闭合开关前，条形磁铁不受磁力作用，水平方向没有其他外力，因此不受桌面的摩擦力，故A错误；
B．根据电源正负极可知，电流从电磁铁左端流入、右端流出。根据安培定则，可判断电磁铁右端为N极，左端为S极，故B错误；
C．滑片P向a移动时，滑动变阻器接入电阻变小，电路电流变大，电磁铁磁性增强，对条形磁铁的排斥力变大。条形磁铁始终静止，摩擦力与排斥力平衡，大小相等，因此摩擦力也会变大，故C错误；
D．若条形磁铁开始运动，它受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关，本题中这两个因素都没有改变，因此滑动摩擦力大小保持不变，故D正确。
例3 某兴趣小组为了研究“电磁铁磁性强弱的影响因素”，设计并开展了如图所示的实验。下表是他们实验中记录的具体数据，试分析回答下列问题：
电磁铁（线圈） 50匝 100匝
实验次序 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
最多能吸引小铁钉的数目/枚 5 8 10 7 11 14
（1）首次通过实验发现通电导体周围存在磁场的科学家是 　奥斯特　
（2）根据同学们的实验，可知他们猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有 　电流大小　 。
（3）实验中，同学们是通过比较 　吸引大头针数目的多少　 来反映电磁铁磁性强弱的。
（4）比较他们的第1、2、3（或4、5、6）次实验，可得出的结论是 　匝数相同时，电流越大磁性越强　 。
【答案】（1）奥斯特；（2）电流大小；（3）吸引大头针数目的多少；（4）匝数相同时，电流越大磁性越强。
【解析】（1）丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系；
（2）同学们的实验中改变了电流后，电磁铁吸引铁钉数目在改变，因此猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有电流大小；
（3）电磁铁的磁性强弱无法用眼睛直接观察，通过电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性的强弱；
（4）在第1、2、3实验中，线圈匝数不变，通过线圈电流大小增大，电磁铁吸引大头针的数目增加，即电磁铁磁性增强，可得出的结论是线圈匝数相同时，通过线圈电流越大，电磁铁磁性越强。
【板书设计】
第2节 电流的磁场（第2课时）
——影响电磁铁磁场强弱的因素
【布置作业】
1.完成作业本上相应内容
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第3章 电磁及应用
第2节 电流的磁场（第2课时）
（浙教版）八年级
下
——影响电磁铁磁场强弱的因素
【引入】
通电螺线管中插入铁芯后成为电磁铁，很多小区、家庭和办公室门口使用电磁门锁，上下课电铃反复发声……电磁门锁、电铃等工作都离不开电磁铁这个结构。电磁铁是怎样工作的呢？
【学习主题】
影响电磁铁磁场强弱的因素
一、探究目标：
我们知道，螺线管中插入一根铁棒，就成为电磁铁。那么，电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关呢？
猜想：可能与电流大小、线圈匝数的多少、有无铁芯等有关。
影响电磁铁磁场强弱的因素，并得出结论。
二、研究方法和实验器材
研究方法：控制变量法和转化法
实验器材：电磁铁，滑动变阻器，电源，开关，电流表，导线，大头针等。
三、实验原理图：
变式
四、研究过程
1.研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。
移动滑片，电阻变小，电流变大
记录线圈匝数、电流大小和吸引小铁钉的数目。
保持线圈匝数不变
实验现象：滑片向左滑，电流表示数增大，电磁铁吸引大头针数量增加。
实验结论：当线圈匝数、铁芯不变时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
2.研究电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系
记录线圈匝数、电流大小和吸引小铁钉的数目。
保持电流大小不变
实验现象：线圈匝数增加，电磁铁吸引大头针数量增加。
实验结论：当电流大小、铁芯不变时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
滑片位置不变，增加线圈匝数
【进一步探究】
1.还有什么方法使不同匝数的线圈中通过的电流相同？
将不同匝数的线圈串联在同一电路中
记录线圈匝数、电流大小和吸引小铁钉的数目。
串联电路中电流处处相等。
2.电磁铁的磁性强弱是否与电流方向、铁芯粗细等因素有关？
电磁铁的磁性强弱跟电流方向无关，铁芯越粗，磁性通常越强 。
【结论】影响电磁铁磁场强弱的因素：
通电螺线管的线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；通过线圈的电流越强，电磁铁的磁性也越强。电磁铁的磁性强弱跟电流方向无关，铁芯越粗，磁性通常越强 。
【科学拓展】 电磁铁在生活中的常见应用
一、家用电器类
1.电铃 通电后电磁铁吸合小锤敲击铃盖，断电复位反复敲击发声。
2.电磁继电器 用弱电流、低压控制强电流、高压电路，实现自动控制、远程控制，空调、冰箱、配电箱大量使用。
3.扬声器（喇叭） 线圈通电形成电磁铁，与永磁体相互作用带动纸盆振动发声。
4.麦克风（动圈麦） 声音带动线圈在磁场运动，利用电磁感应反向工作，内部也配套电磁结构。
5.洗衣机、空调、冰箱电磁阀 控制水路、气路通断，比如冰箱制冷管路换向、洗衣机进水阀……
二、工业与起重设备
1.电磁起重机 大型吸盘电磁铁，通电吸起钢铁钢材、废铁，断电自动卸下，钢厂、废品站常用。
2.电磁选矿机 利用电磁铁分选含铁矿石，把铁物质从杂物中分离开。
三、交通、安防类
1.电磁门锁（门禁电控锁） 通电吸合解锁，断电锁门，小区单元门、办公室门禁普遍使用。
2.电磁刹车 电梯、起重机、电动车电磁制动器，断电瞬间磁吸抱死制动，安全防护。
3.高铁电磁牵引 / 电磁制动 部分磁悬浮列车依靠电磁铁同名磁极排斥、异名磁极吸引实现悬浮运行。
【随堂巩固】
【例1】小明在课外活动实验中，用导线在铁钉上绕成一个线圈，制成一个电磁铁。实验中，他希望获得更强的磁性，于是设计了下列几种方案。其中能实现目的的是（　　）
A．将电源的正、负极对调 B．减少线圈的匝数
C．增加电池的节数 D．拔出线圈中的铁钉
【答案】C
【解析】A、将电源正、负极对调，只改变磁极，不改变磁性强弱；B、减少线圈匝数，磁性变弱；C、增加电池节数，电压变大，电流变大，磁性增强；D、拔出铁钉，没有铁芯，磁性大大减弱。所以能增强磁性的是C，故C符合题意，ABD不符合题意。
【例2】小如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极
C．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
D．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁开始在桌面上运动，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
【答案】D
【解析】A．一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。闭合开关前，条形磁铁不受磁力作用，水平方向没有其他外力，因此不受桌面的摩擦力，故A错误；
B．根据电源正负极可知，电流从电磁铁左端流入、右端流出。根据安培定则，可判断电磁铁右端为N极，左端为S极，故B错误；
C．滑片P向a移动时，滑动变阻器接入电阻变小，电路电流变大，电磁铁磁性增强，对条形磁铁的排斥力变大。条形磁铁始终静止，摩擦力与排斥力平衡，大小相等，因此摩擦力也会变大，故C错误；
D．若条形磁铁开始运动，它受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关，本题中这两个因素都没有改变，因此滑动摩擦力大小保持不变，故D正确。
【例3】某兴趣小组为了研究“电磁铁磁性强弱的影响因素”，设计并开展了如图所示的实验。下表是他们实验中记录的具体数据，试分析回答下列问题：
电磁铁（线圈） 50匝 100匝 实验次序 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
最多能吸引小铁钉的数目/枚 5 8 10 7 11 14
（1）首次通过实验发现通电导体周围存在磁场的科学家是 　 　
（2）根据同学们的实验，可知他们猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有 　 。
（3）实验中，同学们是通过比较 　 来反映电磁铁磁性强弱的。
（4）比较他们的第1、2、3（或4、5、6）次实验，可得出的结论是 　
　 。
【答案】（1）奥斯特；（2）电流大小；（3）吸引大头针数目的多少；（4）匝数相同时，电流越大磁性越强。
【解析】（1）丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系；
（2）同学们的实验中改变了电流后，电磁铁吸引铁钉数目在改变，因此猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有电流大小；
（3）电磁铁的磁性强弱无法用眼睛直接观察，通过电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性的强弱；
（4）在第1、2、3实验中，线圈匝数不变，通过线圈电流大小增大，电磁铁吸引大头针的数目增加，即电磁铁磁性增强，可得出的结论是线圈匝数相同时，通过线圈电流越大，电磁铁磁性越强。
【板书设计】
第2节 电流的磁场（第2课时）
——影响电磁铁磁场强弱的因素
线圈匝数
影响电磁铁磁场强弱的因素
电流大小
研究方法
控制变量法
转化法
【布置作业】
1.完成作业本上相应内容
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第2节 电流的磁场（第2课时）同步作业
（教师版）
1．如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极
C．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
D．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁开始在桌面上运动，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
【答案】D
【解析】A．一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。闭合开关前，条形磁铁不受磁力作用，水平方向没有其他外力，因此不受桌面的摩擦力，故A错误；
B．根据电源正负极可知，电流从电磁铁左端流入、右端流出。根据安培定则，可判断电磁铁右端为N极，左端为S极，故B错误；
C．滑片P向a移动时，滑动变阻器接入电阻变小，电路电流变大，电磁铁磁性增强，对条形磁铁的排斥力变大。条形磁铁始终静止，摩擦力与排斥力平衡，大小相等，因此摩擦力也会变大，故C错误；
D．若条形磁铁开始运动，它受到的是滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度有关，本题中这两个因素都没有改变，因此滑动摩擦力大小保持不变，故D正确。
故选：D。
2．如图所示为“门禁”上的电磁锁，由电磁铁A和金属块B构成（如图甲所示），工作原理如图乙所示，电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被锁住无法推开。电磁铁断电时，A、B不吸引，门可以被推开。下列说法正确的是（　　）
A．金属块B可选用钢块
B．乙图中开关闭合，电磁铁A的右端为S极
C．门被锁住时，图乙中的开关S应处于闭合状态
D．若要增强电磁锁AB间的吸引力，图乙中滑片P应该向右移
【答案】C
【解析】A、钢是永磁材料，被电磁铁B磁化后能长时间保持磁性，所以金属块 B 不能选用钢块，故A错误。
B、根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向（电源正极出发经螺线管回到负极），大拇指指向电磁铁 A 的右端为 N 极，左端为 S 极，故B错误。
C、门被锁住时，电磁铁 A 需要有磁性，所以电路中要有电流，开关 S 应处于闭合状态，故C正确。
D、若要增强电磁铁 A、B 间的吸引力，需增大电磁铁的磁性，在匝数等不变时要增大电流，根据欧姆定律，应减小电路电阻，即滑片 P 应向左移，故D错误。
故答案为：C。
3．“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。为了适应不同需求，音箱的悬浮高度是可调的，下列能使音箱的高度上升的做法是（　　）
A．减少线圈的匝数 B．减小电源电压 C．滑片P向右移动 D．抽掉电磁铁铁芯
【答案】C
【解析】A、闭合开关S，若保持其它条件不变，将电磁铁的线圈匝数变少，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故A错误；
B、闭合开关S，若保持其它条件不变，减小电源电压，电路中的电流也会减小，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故B错误；
C、闭合开关S，若保持其它条件不变，滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流会增大，音箱受到的磁力增大，音箱在底座上悬浮时的高度会上升，故C正确；
D、闭合开关S，若保持其它条件不变，抽掉电磁铁铁芯，音箱受到的磁力减小，音箱在底座上悬浮时的高度会变低，故D错误。
故选：C。
4．为了直观地反映通电螺线管周围磁场分布，可用如图所示的磁感线表示。如果在该通电螺线管内部插入一根铁芯，则下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（　　）
A．B． C． D．
【答案】D
【解析】在该通电螺线管内部插入一根铁芯，铁芯被磁化，通电螺线管周围的磁场大大增强，磁场的方向不发生变化，磁感线的疏密表示磁场的强弱，所以磁感线变密，故D正确，ABC错误。
5．如图所示是一种磁性门锁的工作原理示意图：闭合开关，电磁铁吸引插销，门打开；断开开关，在弹簧作用下，插销重新插入门锁插槽，门锁上。
（1）磁性门锁工作过程中不涉及的科学知识是　BC　 。（填字母）
A.通电导体周围存在磁场 B.磁极间的相互作用 C.电磁感应
（2）闭合开关通电后，电磁铁的左端为　N　 极。
（3）安装门锁时，不小心把电源的正负极装反了。电源的正负极对调　不会　 （选填“会”或“不会”）影响门锁的正常工作。
【答案】（1）BC；（2）N；（3）不会。
【解析】（1）A、电磁铁的原理是电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场，故A不符合题意；
B、磁性门锁利用的是电磁铁的磁性吸引铁制插销，没有利用磁极间的相互作用规律，故B符合题意；
C、电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，与磁性门锁的原理无关，故C符合题意。
（2）由图可知，电流从电磁铁左端流入、右端流出，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向左端，因此电磁铁的左端为N极；
（3）电源正、负极对调后，电磁铁的磁极会对调，但电磁铁仍然会吸引铁制插销，所以不会影响门锁的正常工作。
6．图甲为一个悬浮花盆。小科利用一个柱状磁体和一个电磁铁，以图乙的方式模拟了花盆悬浮情景。
（1）柱状磁体的下端为其 　S　 极。
（2）为模拟浇水导致花盆增重，小科往柱状磁体上放置了一个木块。导致柱状磁体与底座之间的距离变小。若要恢复二者之间的原有距离，应将滑动变阻器的滑片向 　上　 移动到合适的位置。
【答案】（1）S；（2）上
【解析】
（1）根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极；根据同名磁极相互排斥可知，柱状磁体的下端为S极；
（2）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，滑片向上移动。
7．如图所示，水平面上的小车上有一条形磁铁，左侧有一螺线管。
（1）闭合开关，通电螺线管的右端为 　S　 极，观察到小车向 　右　 运动，最终停止。
（2）利用本装置，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，可以探究的实验有 　AB　 （填字母，可多选）。
A.电流有无对电磁铁磁场有无的影响 B.电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
C.电流方向对电磁铁磁场方向的影响 D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
【答案】（1）S；右；（2）AB。
【解析】（1）电流从电源的正极流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极，右端为S极，小车上的磁铁左端为S极，同名磁极相互排斥，小车受到了一个向右的排斥力，小车就会向右运动；
（2）A、闭合开关，电路中有电流通过，小车被推出，说明电磁铁有磁性，断开开关，电路中无电流，小车不动，说明电磁铁没有磁性，故A符合题意；
B、闭合开关，调节滑动变阻器滑片。电路中电流大小改变，小车运动的距离发生改变，说明电磁铁周围的磁场强弱发生变化，故B符合题意；
C、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法改变电流方向，所以无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，故C不符合题意；
D、只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，不能改变线圈匝数，无法探究线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响，故D不符合题意。故选：AB。
8．如图所示，当开关S接“1”，将滑动变阻器片P由a端滑向b端，弹簧将　缩短　 （选填：“伸长”或“缩短”）；当开关S接“2”，将滑动变阻器片P滑至b端，并剪断弹簧，让条形磁体穿过线圈，电流表的指针会　发生偏转　 （选填：“发生偏转”或“不动”）。
【答案】缩短；发生偏转
【解析】（1）当开关S接“1”时，滑动变阻器与螺线管串联，
将滑动变阻器片P由a端滑向b端时，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I可知，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，
根据右手螺旋定则可知，螺线管的上端为S极，下端为N极，
因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，
所以，螺线管对磁铁的斥力逐渐增大，弹簧将缩短。
（2）当开关S接“2”，将滑动变阻器片P滑至b端时，电路为闭合电路，
剪断弹簧后，条形磁体穿过线圈，相当于做切割磁感线运动，会产生感应电流，电流表的指针会发生偏转。
9．当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场　磁化　 。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。电磁铁的优点：磁性　有无　 由电流通断来控制，磁场方向由电流方向来控制，磁性强弱由　电流大小　 、线圈的匝数来控制。
【答案】磁化；有无；电流大小。
【解析】磁化是指原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下获得磁性的过程。当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。电磁铁的磁性有无由电流通断来控制。当电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性；当电流断开时，电磁铁无磁性。电磁铁的磁性强弱由电流大小、线圈的匝数来控制。在其它条件相同的情况下，电流越大，电磁铁的磁性越强；线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
10．兴趣小组利用如图电路探究有无铁芯对通电螺线管磁性强弱的影响，通电螺线管线圈匝数为5匝，左侧用细线悬挂一个小球，闭合开关后小球被通电螺线管吸引，当小球保持稳定不动时测量细线与水平方向的夹角α，记录如下表。已知线圈具有一定的电阻值。
实验组别 有无铁芯 夹角α大小（°）
1 有铁芯 α1
2 无铁芯 α2
（1）下列可用于制作小球的材料有（　AD　 ）
A．铁 B．铜 C．铝 D．镍
（2）根据实验结果小明得出结论：铁芯会增强通电螺线管的磁性。则α1和α2的大小关系为　α1＜α2 。
（3）利用如图电路还可进一步探究线圈匝数对通电螺线管磁性强弱的影响，请写出具体的实验步骤
　1.保持电源电压不变，滑动变阻器滑片位置不变，将通电螺线管的线圈匝数改为3匝，闭合开关，待小球稳定后，测量细线与水平方向的夹角α3并记录；
2.再将通电螺线管的线圈匝数改为7匝，保持电源电压和滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关，待小球稳定后，测量细线与水平方向的夹角α4并记录；
3.比较α3、α4与之前实验中α1（5匝时）的大小关系，分析得出线圈匝数对通电螺线管磁性强弱的影响　 。
【答案】（1）AD；（2）α1＜α2；
（3）1.保持电源电压不变，滑动变阻器滑片位置不变，将通电螺线管的线圈匝数改为3匝，闭合开关，待小球稳定后，测量细线与水平方向的夹角α3并记录；
2.再将通电螺线管的线圈匝数改为7匝，保持电源电压和滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关，待小球稳定后，测量细线与水平方向的夹角α4并记录；
3.比较α3、α4与之前实验中α1（5匝时 ）的大小关系，分析得出线圈匝数对通电螺线管磁性强弱的影响。
【解析】（1）通电螺线管能吸引磁性材料制成的小球，铁和镍是磁性材料，能被通电螺线管吸引；铜和铝不是磁性材料，不能被通电螺线管吸引，所以可用于制作小球的材料是铁和镍。
故选AD。
（2）通电螺线管插入铁芯后磁性增强，对小球吸引力增大。小球受到重力、细线拉力和通电螺线管吸引力，吸引力越大，细线与水平方向夹角越小。因为有铁芯时通电螺线管磁性强，所以α1＜α2。
（3）1.保持电源电压不变，滑动变阻器滑片位置不变，将通电螺线管的线圈匝数改为3匝，闭合开关，待小球稳定后，测量细线与水平方向的夹角α3并记录；
2.再将通电螺线管的线圈匝数改为7匝，保持电源电压和滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关，待小球稳定后，测量细线与水平方向的夹角α4并记录；
3.比较α3、α4与之前实验中α1（5匝时 ）的大小关系，分析得出线圈匝数对通电螺线管磁性强弱的影响。
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第2节 电流的磁场（第2课时）同步作业
（学生版）
1．如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极
C．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
D．滑片P向a移动过程中，若条形磁铁开始在桌面上运动，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
2．如图所示为“门禁”上的电磁锁，由电磁铁A和金属块B构成（如图甲所示），工作原理如图乙所示，电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被锁住无法推开。电磁铁断电时，A、B不吸引，门可以被推开。下列说法正确的是（　　）
A．金属块B可选用钢块
B．乙图中开关闭合，电磁铁A的右端为S极
C．门被锁住时，图乙中的开关S应处于闭合状态
D．若要增强电磁锁AB间的吸引力，图乙中滑片P应该向右移
3．“高颜值”的磁悬浮音箱（图甲）深受年轻人喜爱。音箱底部有一块磁铁，圆柱状底座内部有电磁铁，原理如图乙。为了适应不同需求，音箱的悬浮高度是可调的，下列能使音箱的高度上升的做法是（　　）
A．减少线圈的匝数 B．减小电源电压 C．滑片P向右移动 D．抽掉电磁铁铁芯
4．为了直观地反映通电螺线管周围磁场分布，可用如图所示的磁感线表示。如果在该通电螺线管内部插入一根铁芯，则下列磁感线中能正确反映其磁场变化的是（　　）
A．B． C． D．
5．如图所示是一种磁性门锁的工作原理示意图：闭合开关，电磁铁吸引插销，门打开；断开开关，在弹簧作用下，插销重新插入门锁插槽，门锁上。
（1）磁性门锁工作过程中不涉及的科学知识是　 　 。（填字母）
A.通电导体周围存在磁场 B.磁极间的相互作用 C.电磁感应
（2）闭合开关通电后，电磁铁的左端为　 　 极。
（3）安装门锁时，不小心把电源的正负极装反了。电源的正负极对调　 　 （选填“会”或“不会”）影响门锁的正常工作。
6．图甲为一个悬浮花盆。小科利用一个柱状磁体和一个电磁铁，以图乙的方式模拟了花盆悬浮情景。
（1）柱状磁体的下端为其 　 　 极。
（2）为模拟浇水导致花盆增重，小科往柱状磁体上放置了一个木块。导致柱状磁体与底座之间的距离变小。若要恢复二者之间的原有距离，应将滑动变阻器的滑片向 　 　 移动到合适的位置。
7．如图所示，水平面上的小车上有一条形磁铁，左侧有一螺线管。
（1）闭合开关，通电螺线管的右端为 　 　 极，观察到小车向 　 　 运动，最终停止。
（2）利用本装置，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，可以探究的实验有 　 　 （填字母，可多选）。
A.电流有无对电磁铁磁场有无的影响 B.电流大小对电磁铁磁场强弱的影响
C.电流方向对电磁铁磁场方向的影响 D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响
8．如图所示，当开关S接“1”，将滑动变阻器片P由a端滑向b端，弹簧将　 　 （选填：“伸长”或“缩短”）；当开关S接“2”，将滑动变阻器片P滑至b端，并剪断弹簧，让条形磁体穿过线圈，电流表的指针会　 　 （选填：“发生偏转”或“不动”）。
9．当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场　 　 。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。电磁铁的优点：磁性　 　 由电流通断来控制，磁场方向由电流方向来控制，磁性强弱由　 　 、线圈的匝数来控制。
10．兴趣小组利用如图电路探究有无铁芯对通电螺线管磁性强弱的影响，通电螺线管线圈匝数为5匝，左侧用细线悬挂一个小球，闭合开关后小球被通电螺线管吸引，当小球保持稳定不动时测量细线与水平方向的夹角α，记录如下表。已知线圈具有一定的电阻值。
实验组别 有无铁芯 夹角α大小（°）
1 有铁芯 α1
2 无铁芯 α2
（1）下列可用于制作小球的材料有（　 　 ）
A．铁 B．铜 C．铝 D．镍
（2）根据实验结果小明得出结论：铁芯会增强通电螺线管的磁性。则α1和α2的大小关系为　 。
（3）利用如图电路还可进一步探究线圈匝数对通电螺线管磁性强弱的影响，请写出具体的实验步骤
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