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第4课时　电流的磁效应（二）
通电线圈的磁性强弱与单位长度上的线圈　
　、　
　大小以及线圈中是否有　
　等因素有关。
电磁铁就是带有　
的通电螺线管。电磁铁与一般永磁铁相比较，明显的优点是磁性的　
　与　
　可以控制，可以通过开关的通断、电流的变化来改变磁性的　
　。
电磁继电器：利用　
　来控制工作电路的一种自动开关。利用电磁继电器，可以实现用低电压和弱电流电路的通断，来控制　
　电压和__
_电流电路的通断。
1、影响电磁铁磁性强弱的因素,常见题型为选择题、填空题和实验探究题等。
考法1　研究影响通电线圈的磁性强弱的因素
影响通电螺线管磁性强弱的因素最恰当的说法是（　　）
A．通过螺线管的电流大小和管内有无铁芯
B．螺线管两端的电压和通过它的电流大小
C．导线的粗细和螺线管的大小
D．电流大小、线圈匝数和有无铁芯
[题组冲关]以下是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图和实验记录。
通电螺线管中有无铁芯
无铁芯
有铁芯
线圈匝数
50匝
50匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引大头针的最多数目/枚
0
0
0
3
5
8
（1）根据表格设计，你认为该组同学是在研究通电螺线管磁性强弱跟有无铁芯及　　因素的关系。
（2）该组同学用“吸引大头针的最多数目”来说明磁性强弱。像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列方法中属于“转换法”的是（填序号）　　。
①用“小磁针的偏转”说明磁场的存在；
②探究磁场时，引入“磁感线”；
③探究电磁铁磁性与电流的关系时“改变电流大小，而保持线圈匝数不变”。
（3）同学们发现无铁芯组实验中均没有吸引起大头针，他们是否可以确定无铁芯组没有磁性？　　（填“是”或“否”）。
考法2
电磁铁
（2020秋?东城区期末）
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"_blank?)为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”，实验小组连接了如图所示的实验电路，开关S闭合。下列说法正确的是（　　）
A．比较甲、乙铁钉吸引大头针的数量可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
B．乙铁钉的上端是N极
C．大头针的下端散开是因为异名磁极相互排斥
D．向左调节滑片P，甲、乙吸引大头针个数均会增多2
[题组冲关]（2020秋?玉田县期末）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁磁性　　（选填“变弱”、“变强”或“不变”），说明匝数一定时，　　电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知，　　的磁性较强（选填“甲”或“乙”），说明当电流一定时，　　，电磁铁磁性越强。
（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　　。
1．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
2．如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是（　　）
A．在纸筒中插入一根铁芯
B．减少线圈匝数
C．使滑动触头P向右滑动
D．将电源正负极互换
3．如图所示，是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位达到金属块A时，出现的情况是（　　）
A．红灯亮
B．绿灯亮
C．红、绿灯同时亮
D．红、绿灯都不亮
4．当开关S闭合后小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（　　）
A．a
端是通电螺线管的N极，c
端是电源正极
B．a
端是通电螺线管的N极，c
端是电源负极
C．b
端是通电螺线管的N极，d
端是电源负极
D．b
端是通电螺线管的N极，d
端是电源正极
5．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。下列相关说法错误的是（　　）
A．通过电磁铁A和B的电流相等
B．电磁铁A、B上方的磁极极性不同
C．电磁铁B的磁性强于电磁铁A的磁性
D．向右移动滑片P，电磁铁A、B的磁性都减弱
6．如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器的滑片。当S接1时B端是　
　极。要使弹簧的长度变长，S接1不变时，可采取的办法是将滑片P向　
　_________滑动（选填“左”或“右”）
7．（2020春?绍兴月考）如图所示，GMR为巨磁电阻，其阻值随着磁场的增强而急剧减小，闭合开关S1和S2，电磁铁的右端是　
　极；将滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端时，螺线管的磁性将　
　，电压表的示数将　
　。（选填“变大”“不变”或“变小”）
8．（2020秋?莱芜区期末）如图甲所示，电子沿着水平方向平行的飞过小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转，由以上现象分析可知小磁针发生偏转的原因是　
　；若将一通电直导线放在小磁针的正上方，如图乙所示，则小磁针的N极会向　
　（选填“纸内”或“纸外”）偏转。
9．（2020春?洪山区校级月考）2002年12月31日举世瞩目的上海磁悬浮列车线首次试运行，它是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，它采用的是先进的超导磁悬浮技术，使列车稳稳地悬浮在轨道上方约10毫米处高速运行，请你根据所学过的物理知识并观测图后判断：要使列车悬浮起来，车身线圈的上方应该是　
　极（选填“N”或“S”），当列车悬浮在轨道上方后，车身线圈与轨道线圈之间的相互作用力和　
是一对平衡力，使列车高速运行。
10．（2020秋?东莞市校级期末）为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。
（1）图中滑动变阻器的作用是：　
　。
（2）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过　
来显示电磁铁磁性的强弱。
（3）比较图（a）和（b），可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时，　
　越大，电磁铁磁性越强。
（4）如图（c），将导线绕在两枚铁钉上，构成两个电磁铁串联的电路，他把电磁铁串联接入电路的目的是：使通过甲乙两个电磁铁的　
　相等。由通过图（c）我们可以得出的结论是：　
　。
（5）该实验运用的物理研究方法是：
　
　、　
　。
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精品试卷·第
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第4课时　电流的磁效应（二）
通电线圈的磁性强弱与单位长度上的线圈　匝数　、　电流　大小以及线圈中是否有　铁芯　等因素有关。
电磁铁就是带有　铁芯的通电螺线管。电磁铁与一般永磁铁相比较，明显的优点是磁性的　强弱　与　有无　可以控制，可以通过开关的通断、电流的变化来改变磁性的　强弱　。
电磁继电器：利用　电磁铁　来控制工作电路的一种自动开关。利用电磁继电器，可以实现用低电压和弱电流电路的通断，来控制　高　电压和__强_电流电路的通断。
1、影响电磁铁磁性强弱的因素,常见题型为选择题、填空题和实验探究题等。
考法1　研究影响通电线圈的磁性强弱的因素
影响通电螺线管磁性强弱的因素最恰当的说法是（　　）
A．通过螺线管的电流大小和管内有无铁芯
B．螺线管两端的电压和通过它的电流大小
C．导线的粗细和螺线管的大小
D．电流大小、线圈匝数和有无铁芯
：A、影响通电螺线管磁性强弱的还有线圈的匝数，由于A的这种说法不全面，故A不最恰当。
B、螺线管两端的电压决定了通过它的电流的大小。没有提到线圈匝数和有无铁芯，故B的说法也不全面。
C、导线的粗细和线圈的大小不是决定通电螺线管磁性强弱的直接因素，故C的说法也不恰当。
D、此选择项中将影响通电螺线管磁性强弱的三个因素：线圈匝数、电流大小、有无铁芯都包含在内。故D的说法最恰当。
故选：D。
[题组冲关]以下是某学习小组同学设计的研究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”的实验电路图和实验记录。
通电螺线管中有无铁芯
无铁芯
有铁芯
线圈匝数
50匝
50匝
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
1.5
吸引大头针的最多数目/枚
0
0
0
3
5
8
（1）根据表格设计，你认为该组同学是在研究通电螺线管磁性强弱跟有无铁芯及　　因素的关系。
（2）该组同学用“吸引大头针的最多数目”来说明磁性强弱。像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。下列方法中属于“转换法”的是（填序号）　　。
①用“小磁针的偏转”说明磁场的存在；
②探究磁场时，引入“磁感线”；
③探究电磁铁磁性与电流的关系时“改变电流大小，而保持线圈匝数不变”。
（3）同学们发现无铁芯组实验中均没有吸引起大头针，他们是否可以确定无铁芯组没有磁性？　　（填“是”或“否”）。
：（1）比较表格中的4、5、6次实验可知，当通电螺线管的线圈匝数一定时，通过通电螺线管线圈中的电流越大，吸引大头针的数目越多，则通电螺线管的磁性越强；
（2）用“吸引大头针的最多数目”来说明磁性强弱，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫转换法：
①磁场看不见，摸不着，用“小磁针的偏转”说明磁场的存在，研究时使用了转换法，故①符合题意；
②探究磁场时，引入“磁感线”，用到了模型法，故②不符合题意；
③探究电磁铁磁性与电流的关系时，改变电流大小，而保持线圈匝数不变，用到了控制变量法，故③不符合题意。
（3）虽然无铁芯组实验中均没有吸引起大头针，但不能确定无铁芯组没有磁性，有可能是磁性太弱。
故答案为：（1）电流的大小；（2）①；（3）否。
考法2
电磁铁
处（2020秋?东城区期末）
(?http:?/??/?www.m?/?physics?/?report?/?detail?/?8e15067c-5038-43f6-b297-3173272c68c9"
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"此年份及地区表示：该试题最新出现所在的试卷年份及地区"
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"_blank?)为探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”，实验小组连接了如图所示的实验电路，开关S闭合。下列说法正确的是（　　）
：A．比较甲、乙铁钉吸引大头针的数量可得出电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
B．乙铁钉的上端是N极
C．大头针的下端散开是因为异名磁极相互排斥
D．向左调节滑片P，甲、乙吸引大头针个数均会增多2
1
2：A、由图知，甲吸引大头针的个数较多，说明甲的磁性较强，甲乙串联，电流相等，甲的线圈匝数大于乙的线圈匝数，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，故A错误；
B、根据右手螺旋定则，乙铁钉的上端是电磁铁的S极，故B错误；
C、大头针被磁化，大头针下端的磁极相同，互相排斥，所以下端分散，故C错误；
D、向左移动滑片P时，电路中电阻减小，电流变大，电磁铁的磁性增强，电磁铁甲乙吸引大头针的数量会增多，故D正确。
故选：D。
c-n-j-y
[题组冲关]（2020秋?玉田县期末）在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁磁性　　（选填“变弱”、“变强”或“不变”），说明匝数一定时，　　电磁铁磁性越强。
（2）根据图示的情境可知，　　的磁性较强（选填“甲”或“乙”），说明当电流一定时，　　，电磁铁磁性越强。
（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　　。
：（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，则电磁铁磁性变强；这说明匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；
（2）根据图示的情境可知，甲吸引的大头针的个数多，则甲的磁性较强；甲、乙的电流是相同的，甲的线圈大于乙线圈的匝数，说明当电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（3）大头针被磁化，大头针下端的磁极相同，互相排斥，所以下端分散。
故答案为：（1）变强；电流越大；（2）甲；线圈匝数越多；（3）同名磁极相互排斥名
1．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
【解答】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。
故选：D。
2．如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在纸筒上做成了一个螺线管，用来研究螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现螺线管能够吸引一些铁钉，要使它能吸引更多铁钉的办法是（　　）
A．在纸筒中插入一根铁芯
B．减少线圈匝数
C．使滑动触头P向右滑动
D．将电源正负极互换
【解答】解：电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈匝数和有无铁芯有关，
A、在纸筒中插入一根铁芯可以使电磁铁磁性增强，能吸引更多铁钉，故A符合题意；
B、减少线圈匝数可以使电磁铁磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故B不符合题意；
C、使滑动触头P向右滑动，滑动变阻器的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故C不符合题意；
D、将电源正负极互换不能增强电磁铁的磁性，不能吸引更多铁钉，故D不符合题意；
故选：A。
3．如图所示，是一种水位自动报警器的原理示意图，当水位达到金属块A时，出现的情况是（　　）
A．红灯亮
B．绿灯亮
C．红、绿灯同时亮
D．红、绿灯都不亮
【解答】解：当水位达到金属块A时，控制电路接通。电路中有了电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使动触点与绿灯所在电路的静触点分开，绿灯灭。与红灯所在电路的静触点接通，导致了红灯所在的电路接通，红灯亮。故现象为：红灯亮，绿灯灭。则：
A、由上面分析的现象红灯亮，绿灯灭知：A正确。
B、由上面分析的现象红灯亮，绿灯灭知，绿灯亮与现象矛盾，故B错误。
C、由上面分析的现象红灯亮，绿灯灭知，绿灯亮与现象矛盾。故C错误。
D、由上面分析的现象红灯亮，绿灯灭知，红灯灭与现象矛盾。故D错误。
故选：A。
4．当开关S闭合后小磁针静止时的指向如图所示，由此可知（　　）
A．a
端是通电螺线管的N极，c
端是电源正极
B．a
端是通电螺线管的N极，c
端是电源负极
C．b
端是通电螺线管的N极，d
端是电源负极
D．b
端是通电螺线管的N极，d
端是电源正极
【解答】解：据题目可知，小磁针左端是N极，右端是S极，所以电磁铁的左端，即a端为N即，右端为S极，据安培定则可知，电流从c端流出后进入电磁铁，故c端是电源的正极。
故选：A。
5．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。下列相关说法错误的是（　　）
A．通过电磁铁A和B的电流相等
B．电磁铁A、B上方的磁极极性不同
C．电磁铁B的磁性强于电磁铁A的磁性
D．向右移动滑片P，电磁铁A、B的磁性都减弱
【解答】解：A、电磁铁A和B串联在电路中电流相等。说法正确。
B、根据安培定则可以判断A电磁铁的磁极如图红色，B电磁铁的磁极如图蓝色，可以判断A、B上方的磁极极性相同。说法错误。
C、AB电磁铁的电流相同，铁芯相同，B的线圈匝数多，B电磁铁磁性强。说法正确。
D、向右移动滑片，电路电阻变大，电流变小。电磁铁的匝数、铁芯都没有变化，电流都变小，电磁铁磁性都变弱。说法正确。
故选：B。
6．如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器的滑片。当S接1时B端是　
　极。要使弹簧的长度变长，S接1不变时，可采取的办法是将滑片P向　
　滑动（选填“左”或“右”）
【解答】解：（1）由图可知电流由螺线管的下方流入，则由右手螺旋定则可知螺线管，A端为N极，B端为S极；
（2）S接1不变，说明线圈的匝数不变，只能增大电流，要想增大电流，只能减小电路电阻，所以滑片左移动。
故答案为：S；左。
7．（2020春?绍兴月考）如图所示，GMR为巨磁电阻，其阻值随着磁场的增强而急剧减小，闭合开关S1和S2，电磁铁的右端是　
　极；将滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端时，螺线管的磁性将　
　，电压表的示数将　
　。（选填“变大”“不变”或“变小”）
【解答】解：
闭合开关S1，由安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极；
将滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，由欧姆定律可知，电路中电流变小，因此电磁铁的磁性减弱，周围磁场减弱；
因GMB的阻值随着磁场的增强而急剧减小，则磁场减弱时，GMB的阻值增大；由串联电路分压的规律可知，GMB两端的电压变大，即电压表的示数变大。
故答案为：S；减弱；变大。
8．（2020秋?莱芜区期末）如图甲所示，电子沿着水平方向平行的飞过小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转，由以上现象分析可知小磁针发生偏转的原因是　
　；若将一通电直导线放在小磁针的正上方，如图乙所示，则小磁针的N极会向　
　（选填“纸内”或“纸外”）偏转。
【解答】解：如图甲所示，电子沿着水平方向平行的飞过小磁针正上方时，小磁针的N极向纸外发生偏转，由以上现象分析可知小磁针发生偏转的原因是电流周围存在磁场；
若将一通电直导线放在小磁针的正上方，电子定向向右移动，而电流方向与电子定向移动方向相反，所以甲图电流方向向左。因此乙图小磁针受力方向与甲图相反。由题意知，当电流向右时，小磁针的N极会向纸内偏转。
故答案为：电流周围存在磁场；纸内。
9．（2020春?洪山区校级月考）2002年12月31日举世瞩目的上海磁悬浮列车线首次试运行，它是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，它采用的是先进的超导磁悬浮技术，使列车稳稳地悬浮在轨道上方约10毫米处高速运行，请你根据所学过的物理知识并观测图后判断：要使列车悬浮起来，车身线圈的上方应该是　
　极（选填“N”或“S”），当列车悬浮在轨道上方后，车身线圈与轨道线圈之间的相互作用力和　
是一对平衡力，使列车高速运行。
【解答】解：因为列车悬浮，与铁轨是相互分离的，所以列车车身线圈的上方与铁轨线圈下方的极性应该是异名的，所以车身线圈的上方应该是S极，是利用异名磁极互相吸引的原理将车身托起的；
当列车悬浮在轨道上方后，车身线圈与轨道线圈之间的相互作用力和列车受到的重力大小相等，是一对平衡力；
故答案为：S；列车受到的重力。
10．（2020秋?东莞市校级期末）为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。
（1）图中滑动变阻器的作用是：　
　。
（2）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过　
来显示电磁铁磁性的强弱。
（3）比较图（a）和（b），可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时，　
　越大，电磁铁磁性越强。
（4）如图（c），将导线绕在两枚铁钉上，构成两个电磁铁串联的电路，他把电磁铁串联接入电路的目的是：使通过甲乙两个电磁铁的　
　相等。由通过图（c）我们可以得出的结论是：　
　。
（5）该实验运用的物理研究方法是：
　
　、　
　。
【解答】解：（1）实验中通过滑动变阻器滑片的移动来改变电路中的电流，从而改变电磁铁的磁性的大小；
（2）实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱，采用的是转换法；
（3）比较图（a）和（b）可知，（b）图中滑动变阻器接入电路的电阻小，电路中的电流要大于（a）中的电流；两个电磁铁的线圈匝数相同，通过的电流不同，电流越大，吸引的大头针的个数越多，磁性越强，可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；
（4）由图c可知，甲吸引的大头针数目比乙的多，说明甲的磁性比乙的强；由图知两电磁铁串联，故电流相同，而线圈匝数不同，甲的匝数比乙的匝数多；故结论为：在电流相同的情况下，线圈的匝数越多，磁性越强；
（5）实验中采用了控制变量法和转换法。
故答案为：（1）改变电路中的电流；（2）电磁铁吸引大头针的多少；（3）电流；（4）电流；电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；（5）控制变量法；转换法。
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