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第7章 第7.3节 电磁铁
课时作业
一、选择题（共7题）
1．电磁铁与普通磁铁的不同之处是（　　）
A．磁铁有南北极，电磁铁没有南北极
B．磁铁有磁性，电磁铁没有磁性
C．磁铁能指示南北方向，电磁铁不能指示南北方向
D．磁铁不能改变磁性强弱，电磁铁可以改变磁性强弱
2．电磁铁是构成电磁起重机的重要部件，其工作原理是（　　）
A．电流的热效应　　B．电流的磁效应
C．电磁感应　　D．磁场对通电导线具有力的作用
3．我国古籍中关于磁石的最早记载，是在《管子》中：“上有慈石者，下有铜金”。随着科学及技术的发展，人们逐渐将电与磁联系起来。下列说法不正确的是（　　）
A．指南针能指南北是因为受到地磁场的作用
B．磁场是客观存在的，磁感线也是客观存在的
C．电磁起重机、电铃和电磁继电器都用到了电磁铁
D．电流的磁效应和电磁感应现象揭示了电和磁之间的联系
4．以下关于电与磁的描述中，说法正确的是（　　）
A．如图甲所示，可以研究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系
B．如图乙所示，与发电机工作原理相同
C．如图丙所示，与扬声器原理相同
D．如图丁所示，说明同名磁极相互吸引
5．为了交通安全，货车上高速公路前要进行超载检查。如图1是某道路超载报警器的工作原理，控制电路电源电压恒为12V，R2是压敏电阻，阻值随压力的变化如图2。闭合开关S，当压敏电阻受到的压力达到40000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，动触点K与触点A断开，同时与触点B接触，报警铃声响起。电磁铁线圈电阻不计，下列说法正确的是（　　）
A．检查时，车的质量越大电磁铁的磁性越弱
B．当控制电路中的总电阻为40Ω时，报警铃声开始响起
C．当R1的功率为0.4W时，报警铃声开始响起
D．若要提高设定的限载质量，应将滑片P向右移动
6．如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲图实验中，小磁针移除后导线产生的磁场就不存在了
B．乙图实验装置，这是电动机原理模型，将机械能转化为电能
C．丙图装置中，闭合开关S后，电磁铁上端为N极，工作电路中电铃发声
D．丁图实验装置，闭合开关后，导线由静止变为运动，这模型的原理是电磁感应
7．如图是某小组在综合实践活动中制作的简易电动机模型，用一段漆包线绕成线圈，用小刀刮两端引线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮上半周或下半周。将线圈放在用硬金属丝做成的支架m、n上，并按图示连接电路，闭合开关，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的上端为S极
B．若线圈不动，一定是电路中某处出现了断路
C．若只将电磁铁的N、S极对调，则线圈的转动方向与原来的转动方向相反
D．若只将电源的正、负极对调，则线圈的转动方向与原来的转动方向相反
二、填空题（共4题）
8．小阳用导线和大铁钉制作一个电磁铁，电磁铁通电时吸引了一定量的大头针，如图所示。增加导线绕在大铁钉上的圈数，发现电磁铁吸引的大头针的数目增多。请你根据小阳的实验步骤及现象，写出他所探究的问题是：通电螺线管磁性强弱与______的关系，铁钉上方是______极。
9．在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，采用的主要研究方法是______法。实验表明，通过电磁铁的电流越大，线圈的匝数越______，它的磁性就越强。
10．如图所示，在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P在适当位置，可以根据电磁铁______来判断电磁铁的磁性强弱；利用这套实验器材，可以探究电磁铁上线圈匝数和电路中______对其磁性强弱的影响。
11．影响电磁铁磁性强弱的因素
实验结论：（1）匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越______。（2）电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越______。
三、实验探究题（共1题）
12．小张在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，用铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)实验中通过对比观察甲、乙吸引大头针数量的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱与______有关。
(2)滑片P向右端移动时，甲的磁性将______（填“变强”“变弱”或“不变”）。
(3)实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是：______。
参考答案与解析
1．【答案】D
【解析】A．电磁铁通电后存在南北极，A错误；B．电磁铁通电时具有磁性，B错误；C．通电的电磁铁处于地磁场中同样可以指示南北方向，C错误；D．普通磁铁的磁性强弱不可改变，电磁铁可通过调整电流大小、线圈匝数等改变磁性强弱，D正确。故选D。
2．【答案】B
【解析】A．电流的热效应是电热类用电器的工作原理，与电磁铁工作无关，A错误；B．电磁铁通电产生磁性、断电磁性消失，其工作原理是电流的磁效应，B正确；C．电磁感应是发电机的工作原理，与电磁铁工作无关，C错误；D．磁场对通电导线有力的作用是电动机的工作原理，与电磁铁工作无关，D错误。故选B。
3．【答案】B
【解析】A．地球是一个巨大的磁体，指南针能指南北是因为指南针受到地磁场的作用力发生偏转，A正确；B．磁感线是为了研究磁场而人为画出的线，不是真实存在的，B错误，符合题意；C．电磁起重机、电铃和电磁继电器中都有电磁铁，利用到了电磁铁，C正确；D．电流的磁效应现象揭示了电与磁的关系，电磁感应现象揭示了磁与电的关系，D正确。故选B。
4．【答案】A
【解析】A．图甲中两电磁铁串联，由串联电路电流规律可知通过它们的电流相同，线圈匝数不同，吸引大头针数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，A正确；B．图乙中有电源，通电导体在磁场中受力运动，是电动机工作原理，发电机工作原理是电磁感应，B错误；C．图丙中无电源，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是电磁感应现象，为发电机原理，扬声器是通电导体在磁场中受力运动，C错误；D．图丁中两磁体N极靠近相互排斥，说明同名磁极相互排斥，D错误。故选A。
5．【答案】D
【解析】A．由图1可知控制电路中压敏电阻R2与滑动变阻器R1串联，车的质量越大，对压敏电阻的压力越大，由图2可知R2的阻值减小，控制电路总电阻变小，电源电压不变，由I=U/R可知电路电流变大，电磁铁的磁性随电流增大而增强，A错误；B、C．当报警铃声开始响起时，控制电路中的电流为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻R总=U/I=12V/0.1A=120Ω。由图2知，压力为40000N时，压敏电阻的阻值R2=40Ω，则R1接入电路的电阻R1=R总-R2=120Ω-40Ω=80Ω，R1的功率P1=I R1=(0.1A) ×80Ω=0.8W，故B、C错误；D．若要提高设定的报警质量，压敏电阻的阻值减小，而电磁铁吸下衔铁时的电流不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻应不变，所以应增大滑动变阻器接入电路的电阻，应将滑片P向右移动，D正确。故选D。
6．【答案】C
【解析】A．甲图是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，磁场的产生源于电流，与小磁针是否存在无关，小磁针仅用于显示磁场，A错误；B．乙图装置中没有电源，线圈转动切割磁感线产生电流使灯泡发光，这是电磁感应现象，属于发电机原理，将机械能转化为电能，B错误；C．丙图中，根据安培定则判断，电流从电磁铁下端流入，上端为N极。闭合开关S后，电磁铁吸引衔铁，工作电路接通，电铃发声，C正确；D．丁图装置中有电源，通电导体在磁场中受力运动，这是电动机的原理，将电能转化为机械能，D错误。故选C。
7．【答案】C
【解析】A．根据安培定则及题图中电流的流向可知，电磁铁的上端为N极，A错误；B．闭合开关，若线圈不动，可能是电路中某处出现了断路，也可能是线圈处于平衡位置，B错误；C．通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关，若只将电磁铁的N、S极对调，则线圈的转动方向与原来的转动方向相反，C正确；D．若只将电源的正、负极对调，根据安培定则可知，此时电磁铁的上端为S极、下端为N极，相当于磁场方向和电流方向同时改变，线圈转动方向与原来的转动方向相同，D错误。故选C。
8．【答案】线圈匝数　S
【解析】(1)实验中，小阳制作电磁铁后，保持其他条件不变，只增加了导线绕在大铁钉上的圈数（即线圈匝数），观察到吸引大头针数目增多，吸引大头针数目增多意味着电磁铁磁性增强，所以探究的是通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系。(2)根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指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N极。螺线管下端流入、上端流出，用右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指向下，所以铁钉上方是S极。
9．【答案】控制变量　多
【解析】(1)电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数等多个因素有关，研究两个或两个以上的因素对电磁铁磁性强弱的影响时，采用控制变量法来实现。(2)电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关：线圈匝数一定时，电流越大磁性越强；电流一定时，线圈匝数越多的电磁铁磁性越强，即通过电磁铁的电流越大、线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强。
10．【答案】吸引大头针的数量　电流大小
【解析】(1)电磁铁的磁性强弱无法直接观察，此实验中利用电磁铁吸引大头针数量的不同来反映磁性强弱的不同，采用了转换法。(2)利用这套实验器材，电磁铁上线圈匝数不同，或改变滑片P的位置使电路中电流大小不同，可以探究电磁铁上线圈匝数和电路中电流大小对其磁性强弱的影响。
11．【答案】强　强
【解析】(1)根据实验现象可知，线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强。(2)绕在两个规格相同的大铁钉上的线圈串联，通过的电流相同，线圈匝数越多，电磁铁吸引的大头针越多，说明磁性越强。
12．【答案】(1)线圈的匝数　(2)变弱　(3)大头针被电磁铁磁化后，下端形成同名磁极，同名磁极相互排斥
【解析】(1)图中甲、乙电磁铁串联，通过二者的电流大小完全相同，铁芯也都是铁钉，仅线圈匝数不同，因此该实验探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，可以通过吸引大头针数量的不同，判断电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关。(2)滑片P向右端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，电磁铁的磁性强弱随电流减小而变弱。(3)大头针被电磁铁磁化，所有被吸引的大头针靠近电磁铁的一端与电磁铁下端是异名磁极，远离电磁铁的下端会形成同名磁极，同名磁极相互排斥，所以大头针下端分散开。

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