沪粤版初中九年级物理16-3探究电磁铁的磁性课件

第十六章电磁铁与自动控制16.3探究电磁铁的磁性知识点电磁铁基础过关全练1.(跨学科·物理学与日常生活)电磁起重机是利用电磁铁来

工作的,电磁铁是一个带有铁芯的

,它主要由

和

两部分组成。螺线管线圈铁芯解析电磁起重机是利用电磁铁来工作的,电磁铁是一个带

有铁芯的螺线管,它主要由线圈和铁芯两部分组成。2.(新独家原创)小明同学用电池做电源,把漆包铜线缠绕在

铁棒上制成电磁钉耙,通电后铁棒和铜线组成

,可把

地上的大头针吸上来,断电时钉耙的

消失,所吸附的

大头针脱落。电磁铁与永磁体相比,优点很多,它的磁性有无

可以由

来控制;电磁铁的磁性强弱可以由

来控制;电磁铁的南北极可以由

来控制,使用起来很方便。请举出生活中电磁铁应用的简单例子:

。电磁铁磁性电流的通断电流大小和线圈匝数电流方向电铃(或电磁起重机、电话机)解析把漆包铜线缠绕在铁棒上制成电磁铁;断电时电磁铁

的磁性消失;电磁铁的优点很多,它的磁性有无可以由电流的

通断来控制;它的磁性强弱可以由电流大小和线圈匝数来控

制;它的南北极可以由电流方向来控制;在实际生活中很多地

方都用到了电磁铁,如电铃、电话机、电磁起重机等。3.如图所示是电磁选矿机的示意图,其中M为矿石,D为电磁

铁,落入B中的是

,落入C中的是

。(均

选填“铁矿石”或“非铁矿石”)铁矿石非铁矿石解析电磁选矿机在工作过程中,从漏斗中落下的非铁矿石

受重力作用落入C中,铁矿石在电磁铁的作用下,转过竖直位

置落入B中。重点实验探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关4.(2023江苏扬州中考)如图所示,下列做法中电磁铁不能吸

引更多大头针的是

(

)A.只提高电源电压B.只将滑片P向左移动C.只增加螺线管线圈的匝数D.只将铁芯换成同规格的铜芯D解析只提高电源电压,电路中电流增大,电磁铁磁性增强,

能吸引更多大头针,A不符合题意;将滑片P向左移动,滑动变

阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流增大,电磁铁磁性

增强,能吸引更多大头针,B不符合题意;增加螺线管线圈的匝

数,电磁铁磁性增强,能吸引更多大头针,C不符合题意;只将

铁芯换成同规格的铜芯,铜芯不能被磁化,电磁铁磁性减弱,

不能吸引更多大头针,D符合题意。5.(教材变式·P17T3)如图所示是某同学探究电磁铁磁性强弱

与什么因素有关的实验装置。下列措施中,能使电磁铁磁性

减弱的是

(

)A.滑片P向右移动B.滑片P向左移动C.开关S由2扳到1D.电源的正负极对调A解析滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻增大,电

路中电流减小,则电磁铁的磁性会减弱,A正确;滑片P向左移

动,变阻器接入电路中的电阻减小,电路中电流增大,则电磁

铁的磁性会增强,B错误;开关S由2扳到1时,线圈的匝数增加,

则电磁铁的磁性会增强,C错误;仅将电源的正负极对调,会改

变电流的方向,只能改变电磁铁的磁极,对电磁铁的磁性强弱

不会有影响,D错误。6.(新素材·现代科技)磁悬浮地球仪的球体内部有一个永磁

体,底座通电时地球仪可以悬浮在上方,此时底座相当于一个

;如果需要连续调节地球仪的悬浮高度,可以通过在

底座电路中接入一个

来实现。电磁铁滑动变阻器解析磁悬浮地球仪的原理是同名磁极相互排斥,其球体内

部有一个永磁体,底座通电后相当于一个电磁铁;如果需要连

续调节地球仪的悬浮高度,可以在底座电路中接入一个滑动

变阻器,通过调节滑动变阻器连入电路中的电阻大小,改变电

路中电流大小,从而改变电磁铁磁性强弱进而改变悬浮高

度。7.(2023广东汕头模拟)如图所示,请将螺线管、滑动变阻器

接入电路中,使开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,滑

动变阻器滑片P向右移动会使斥力变小。答案如图所示解析开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,说明螺线管

左侧为S极,右侧为N极,由安培定则可知:螺线管正面的电流

方向向下,则螺线管右端导线应接电源的负极;滑动变阻器滑

片P向右移动会使斥力变小,即电路中电流变小,滑动变阻器

连入电路的阻值变大,则需使滑动变阻器左下接线柱连入电

路。8.(新考向·逆向思维)(2023内蒙古赤峰中考)学习了电磁铁,小

明想:“电磁铁两极磁性强弱是否相同呢?”图甲是他探究

该猜想的装置图。(1)通电后,电磁铁A端是

极。(2)闭合开关后,弹簧测力计的示数太小,要使其示数变大,滑

动变阻器滑片P应向

端移动。(3)将滑动变阻器调节完成后,根据图乙读出弹簧测力计的示

数为

N。(4)在原位置将电磁铁两端对调,使B端向上,保持电流不变,观

察到弹簧测力计示数与(3)中相同。初步可得出的结论是:电

磁铁两极磁性强弱

。S左2.2相同解析

(1)通电后,根据安培定则,电磁铁A端是S极;(2)闭合开关后,弹簧测力计的示数太小,要使其示数变大,滑动变阻器滑片P应向左端移动,使滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,对薄铁片的吸引力增强,弹簧测力计的示数变大;(3)将滑动变阻器调节完成后,由图乙可知,测力计的分度值是0.2N,此时弹簧测力计的示数为2.2N;(4)在原位置将电磁铁两端对调,使B端向上,保持电流不变,观察到弹簧测力计示数与(3)中相同,故电磁铁的磁性强弱不变。初步可得出的结论是:电磁铁两极磁性强弱相同。能力提升全练9.(跨学科·物理学与工程实践)(2023山东东营中考,9,★☆☆)

小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制,其电路原理如图所示,R1是定值电阻,R2是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增大而减小。当开关S1闭合,光线变暗时,下列判断正确的是

(

)A.电流表示数减小,电磁铁的磁性减弱,开关S2闭合B.电流表示数减小,电磁铁的磁性增强,开关S2断开C.电流表示数增大,电磁铁的磁性增强,开关S2闭合D.电流表示数增大,电磁铁的磁性减弱,开关S2断开A解析当开关S1闭合,光线变暗时,光敏电阻的电阻变大,控制

电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,电流表的示数变

小,电磁铁的磁性减弱,对衔铁的吸引力减小,在右边弹簧的

拉力作用下,动触点向下运动,开关S2闭合,A正确,B、C、D错

误。10.(2023广东佛山禅城模拟,13,★★☆)如图所示,物理兴趣小组在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时,利用了一个条形磁铁和一个右端固定在同一水平面上的电磁铁。当闭合开关S后,电磁铁的左端磁极是

极,滑动变阻器的滑片P向右移动时,条形磁铁始终保持静止,在此过程中,条形磁铁所受摩擦力

(选填“增大”“减小”或“不变”),方向为

。N减小水平向右解析根据螺线管的线圈绕向和电流从螺线管的左端流入,

利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极,所以条形磁铁

受到电磁铁对它向左的斥力。条形磁铁处于静止状态,受到

平衡力的作用,桌面对它施加了一个摩擦力,斥力水平向左,

所以摩擦力方向水平向右;滑片P向右滑动的过程中,滑动变

阻器接入电路的电阻增大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性

减弱,对条形磁铁的斥力减小,由于条形磁铁始终处于平衡状

态,所以摩擦力始终等于斥力,故摩擦力会随着斥力的减小而

减小。11.(2024广东东莞松山湖实验中学期末,13,★☆☆)“悬浮灯

泡”能够悬浮发光。灯座内有一个电磁铁,而悬浮的灯泡内

部装有LED灯和条形磁铁,其内部结构如图所示。(1)如图,电磁铁通电后,灯泡中的磁体会受到电磁铁的

(选填“吸引”或“排斥”)。这个力与整个灯泡的重

力相互平衡。(2)图中通电时,电磁铁a端的磁极为

极。(3)若要使灯泡悬浮的高度增加,在原有电源的情况下,除调

节滑动变阻器阻值外,你还可以采取的办法是

。排斥S增加线圈的匝数解析

(1)灯泡悬浮停在空中时,灯泡能克服重力悬浮在空中

是因为受到同名磁极向上的排斥力;灯泡处于静止状态,受到

的重力和排斥力是一对平衡力,大小相等;(2)通电时,电流从

电磁铁上端流入,根据安培定则可知,a端为S极;(3)要使灯泡

悬浮的高度增加,就要增大电磁铁的磁性,除了增大电路中的

电流,还可以增加线圈的匝数。12.(2023四川宜宾中考,24,★☆☆)如图所示,请用笔画线代

替导线将电路连接完整,并在括号中标出小磁针静止时右端

的磁极名称(要求闭合开关,移动滑片P能改变螺线管磁性强

弱)。答案如图所示解析滑动变阻器采用“一上一下”的接法接入电路,图中

上接线柱已连接,故只要接一个下接线柱;电流从左侧流入螺

线管,根据安培定则,螺线管的左侧为S极,根据磁极间的相互

作用判断小磁针右端的磁极为N极,左端为S极。13.(新考法·分析论证)(2024江西赣州期末,21,★★☆)【探究名称】探究影响电磁铁磁性强弱的因素。【问题】某同学利用电源、滑动变阻器、开关、两根铁

钉、一盒大头针、导线若干等器材,设计了如图1所示的装

置,探究影响电磁铁磁性强弱的因素。【证据】(1)实验中是通过

来比较电磁铁磁性强弱。这种研究方法称为

;(2)把甲、乙两个电磁铁串联,目的是控制

相同,以

探究电磁铁磁性强弱与

的关系;【解释】(3)根据图1中的实验现象,可得出结论:

;(4)将滑动变阻器的滑片P向左移,发现两电磁铁吸引大头针电磁铁吸引大头针的数量转换法电流线圈匝数电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强

的数量增加,该现象说明电磁铁的磁性强弱与

有关;【交流】另一位同学设计了如图2所示的装置,将滑动变阻器的滑片

移动到适当位置后保持不动,然后分别将夹子依次夹

在a、b、c、d四个接线柱上,对比实验现象得出结论。老师

指出他的操作不合理,原因是

。电流大小没有控制电路中的电流不变解析

(1)电磁铁磁性的强弱无法用眼睛直接观察,实验中通

过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱,这是

转换法的应用。(2)把甲、乙两个电磁铁串联,目的是使通过

它们的电流相同;图中甲、乙两电磁铁的线圈匝数不同,所以

是探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。(3)电流相同时,

线圈匝数多的乙电磁铁吸引大头针的个数多,说明乙的磁性

强,可得出结论:电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越

强。(4)将滑动变阻器的滑片P向左移,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知通过电路的电流变大,两电磁铁吸引大头针的数量增加,说明电磁铁的磁性增强,可以得到当线圈

匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强。

【交流】滑动变阻器滑片保持不动,将夹子分别连接线圈的

a、b、c、d接线柱,改变了线圈匝数的同时也改变了电路中

的电流,由控制变量法可知没有控制电路中的电流不变,故操

作不合理。素养探究全练14.(新考向·项目式学习)磁感应强度B用来描述磁场的强弱,

国际制单位是特斯拉,符号是“T”。为了探究电磁铁外轴

线上磁感应强度的大小与哪些因素有关,小鹭设计了如图

甲、乙所示的电路,图甲中电源电压为9V,R为磁感电阻,其

阻值随磁感应强度变化的关系图线如图丙所示。(1)当图乙中S2断开,图甲S1闭合时,电流表的示数为

mA,闭合S1和S2,图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动,图甲中

电流表的示数逐渐减小,说明磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐

。90增大(2)闭合S1和S2,滑片P不动,沿电磁铁轴线向左移动磁感电

阻R,测出R离电磁铁左端的距离x与对应的电流表示数I,算出

R