資源簡介

第三節：電磁鐵的應用
知識點回顧
電磁鐵
A、定義：帶鐵芯的通電螺線管。
B、優點：磁性有無由 來控制，磁性強弱由 來調節，磁場方向由 來控制，
C、影響電磁鐵磁性強弱的因素： 越大，磁性越強； 越多，磁性越強。
電磁繼電器： 。 ，進行遠距離操作和自動控制。分為
電話：話筒把聲音信號轉化成強弱變化的電流（發電機），電流沿著導線流入對方聽筒，聽筒又把變化的電流通過電磁鐵轉化成聲音信號（電動機）。
基礎鞏固
1.如圖，當閉合開關時，小車被向右推出。保持每次實驗中條形磁鐵和線圈的距離不變，則下列操作能使小車推出更遠的是(??? )
?
A.?增加電磁鐵線圈的匝數 ?B.?調換電源的正極和負極 C.?將滑片P向左端移動 D.?抽去螺線管內的鐵芯
2.巨磁電阻效應是指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現象，且磁場越強電阻越小。如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖，圖中GMR是巨磁電阻，如果閉合S1、S2 ， 滑片P向左移動時，電表的變化情況是(?? )
A.?A表和V表示數均變小??????????????????????????????????????????B.?A表和V表示數均變大
C.?A表示數變小，V表示數變大???????????????????????????????D.?A表示數變大，V表示數變小
3.小張家所在的住宅區每棟單元的樓梯口都安裝了防盜門，其門鎖原理圖如圖所示，圖中只畫出了其中一家住戶的控制開關S。該門鎖的工作過程：樓上的人閉合控制開關S，門鎖上的電磁鐵通電后吸引卡入右側門扣中的銜鐵，門可打開。關于該門鎖，下列說法中正確的是(?? )
A.?該門鎖是利用電生磁的原理來工作的??????????????????B.?電流周圍的磁場是假想的物理模型
C.?閉合開關S后，電磁鐵的右端為N極?????????????????????D.?該單元的各住戶控制門鎖的開關是串聯的
4.電梯為居民出入帶來了很大的便利，出于安全考慮，電梯設置有超載自動報警系統，其工作原理如圖所示。R1為保護電阻，R2為壓敏電阻，其阻值隨壓力增大而減小。下列說法正確的是( ??)
A.?電磁鐵是根據電磁感應原理制成的??????????????????????B.?工作時，電磁鐵的上端為N極
C.?超載時，電磁鐵的磁性減小????????????????????????????????D.?正常情況下(未超載時)，K與A接觸
5.如圖所示，A是懸掛在彈簧測力計下的條形磁鐵，B是螺線管。閉合開關S，待彈簧測力計示數穩定后，將變阻器R的滑片緩慢向右滑動，在此過程中下列說法正確的是(?? )
A.?表示數變大， 表示數變大???????????????????????B.?表示數變大， 表示數變小
C.?彈簧測力計示數變小???????????????????????????????????????????D.?彈簧測力計示數變大
6.如圖是演示巨磁電阻效應原理的示意圖，GMR是巨磁電阻，它的電阻在磁場中隨磁性增強而急劇減小．它所在電路的電源電壓保持6V不變，L是標有“2V 0.1W”的指示燈，當它兩端電壓達到1.2V時開始發光，若指示燈電阻不受溫度影響，則燈絲阻值為 ________Ω．閉合S1、S2時，圖中電磁鐵的 ________（選填“左”或“右”）端是S極，將滑動變阻器滑片P向左滑動，電磁鐵周圍的磁場 ________（選填“增強”、“減弱”或“不變”），P滑到某點，L剛好開始發光，此時GMR接入電路的阻值為 ________Ω，繼續向左滑動滑片P，電壓表示數 ________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）

7.（1）如圖甲是奧斯特實驗裝置，接通電路后，觀察到小磁針偏轉，此現象說明了________。斷開開關，小磁針在________的作用下又恢復到原來的位置。改變直導線中電流方向，小磁針的偏轉方向發生了改變，說明了________。
（2）探究通電螺線管外部磁場分布的實驗中，在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒些細鐵屑，通電后________(填寫操作方法)玻璃板，細鐵屑的排列如圖乙所示。由此可以判斷，通電螺線管外部的磁場分布與________周圍的磁場分布是相似的。將小磁針放在通電螺線管外部，小磁針靜止時________(選填“N”或“S”)極的指向就是該點處磁場的方向。
思維拓展提高
8.在治療心臟疾病患者時，通常用一種被稱為“血泵”的體外裝置來代替心臟，以維持血液循環，其簡化示意圖如圖所示。線圈固定在軟鐵桿上，兩者組成一個電磁鐵，活塞筒在閥門S1、S2處與血管相連，則下列說法正確的是(?? )
A.?在該裝置工作中的某時刻，若電流從a端流進線圈，從b端流出線圈，則電磁鐵受到左側永磁體向左的作用力
B.?要使該裝置能維持人體血液循環，線圈a、b間所接電源應為直流電源
C.?要使該裝置能維持人體血液循環，線圈a、b間所接電源應為交流、直流電源均可
D.?要使該裝置能維持人體血液循環，線圈a、b間所接電源應為交流電源
9.如圖所示，GMR是一個巨磁電阻，其阻值隨磁場的增強而急劇減小，當閉合開關S1、S2時，下列說法正確的是(?? )
A.?電磁鐵的右端為N極
B.?小磁針將順時針旋轉
C.?當P向左滑動時，電磁鐵的磁性增強，指示燈變暗
D.?當P向右滑動時，電磁鐵的磁性減小，電壓表的示數減小
10.通電螺線管和磁體A磁極附近磁感線分布如圖所示，小磁針處于靜止。則(?? )
A.?小磁針的b端為N極?????????????????????????????????????????????B.?通電螺線管左端為N極
C.?電源“＋”極為c端?????????????????????????????????????????????D.?電源“＋”極為d端
11.小科預習了磁的知識后，標出了下列四種情況下磁體的磁極(小磁針的黑端為N極)，其中正確的是(?? )
A.??????????????????????????????????????B.???
C.?????????????????????????????????????????????D.???
12.關于如圖所示的電路裝置，下列說法正確的是(??? )
A.?當開關S閉合時，通電螺線管上端為S極
B.?當開關S閉合時，彈簧測力計示數會變大
C.?電流表示數變大時，彈簧測力計示數變小
D.?若僅僅調換電源的正負極的接線，則彈簧測力計示數將保持不變
13.隨著科技進步，我們的生活變得越來越便利，現在很多小區用自動控制閘取代了傳統門衛。小科觀察了小區入口的車輛出入自動控制閘，發現當車牌被識別系統識別后，綠燈亮，欄桿抬起，車輛通行。于是他設計了如圖所示的模擬電路，車牌識別成功相當于圖中開關S 閉合。

（1）已知該電路電源電壓為 9 伏，指示燈 L 工作時的阻值為 10 歐，滑動變阻器接入電路的阻值為 20 歐，線圈阻值不計。閉合開關后，線圈吸住鐵柱時，指示燈的功率為 ?________瓦。
（2）若欄桿 AB 長度不變，使固定點O 向右移動，若車牌識別成功后仍要使欄桿正常抬起， 可以將滑動變阻器的滑片向________移動。
14.如圖所示，有一根鐵棒懸掛在一根輕質彈簧下，下端位于螺線管的上方，閉合開關后鐵棒向下運動，穩定后靜止。鐵棒下端被磁化成________極，保持彈簧懸掛位置不變，要使鐵棒進一步向下運動，采用的方法可行的是________。

A.滑片P向右緩慢移動
B.在螺線管中插入鐵芯
C.增大電源電壓
D.將a、b間電源的正負極對換位置
拉分新題
15.下列對電磁實驗現象相應的解釋正確的是（ ???）

A.?甲圖中，閉合開關，小磁針的N極不會發生偏轉
B.?乙圖中，線圈匝數多的電磁鐵，磁性強
C.?丙圖中，該裝置用來研究電磁感應現象
D.?丁圖中，磁鐵放在水平面上，導體ab豎直向上運動，電流表指針一定會偏轉
16.小柯同學在醫院看到一個自動輸液報警器，如圖1所示。閉合開關，當輸液報警器處輸液管中有藥液流過，綠燈亮，無藥液流過，喇叭報警。小柯運用自己所學知識和查找的資料設計了一個類似的自動輸液報警器，如圖2所示。如圖3是光敏電阻阻值隨光照強度變化的關系圖。以下說法正確的選項是（??? ）
A.?電磁鐵的上端是S 極
B.?輸液管中沒有藥液流過時，控制電路線圈中的電流變大
C.?當輸液管內有藥水時，LED 燈發出的光將被會聚到光敏電阻上，銜鐵吸下
D.?調試時，輸液管中有無藥液流過都會報警，可換用電阻更小的R0或減小線圈匝數改進
17.網絡上有一個國外“牛人”制作的“電池磁力小火車”的視頻。視頻中，“牛人”把由鐵銣合金制作的超強磁鐵分別吸附在電池的正負極兩端制成“小火車”，并將其整個放入自制的銅質螺線管中，發現電池與磁鐵竟然沿著螺線管向右運動起來，直到從螺線管的另一端穿出（如圖1）。小明對“小火車”為什么會運動非常感興趣，便動手進行了實驗。
（1）圖1中，兩側磁鐵之間的線圈中會有電流通過，他由此推測：只有當線圈中有電流通過時，火車才會受力運動。為驗證這一假設，他需要進一步的操作是________；
（2）預測圖2中的小火車將向________運動（選填“左”或“右”）；
（3）要讓小火車快地過螺線管，可以采取的措施是________（寫出一種方法）；
（4）欲使小火車由靜止開始順利通過螺線管，下列擺放方式可行的是________。

18.某小組在探究“通電螺線管磁性強弱與哪些因素有關”的實驗中，設計了如圖所示電路，并進行了實驗，當螺線管通電時會對磁鐵產生力的作用，使指針繞0點轉動，記錄指針A所指的刻度值大小，實驗結果如下表。

（1）進行1、4、7實驗基于的假設是________
（2）實驗中，他們將開關S從1換到2上時，調節變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數及指針A所指的刻度值大小，此時調節滑動變阻器是為了________。
（3）寫出能使指針反向偏轉的具體措施________。（寫出一條即可）
第三節：電磁鐵的應用
知識點回顧
電磁鐵
A、定義：帶鐵芯的通電螺線管。
B、優點：磁性有無由通斷電來控制，磁性強弱由電流大小來調節，磁場方向由電流方向來控制，
C、影響電磁鐵磁性強弱的因素： 通過線圈的電流越大，磁性越強； 線圈匝數越多，磁性越強。
電磁繼電器：由電磁鐵控制的開關。用低電壓弱電流控制高電壓強電流，進行遠距離操作和自動控制。分為控制電路和工作電路。
電話：話筒把聲音信號轉化成強弱變化的電流（發電機），電流沿著導線流入對方聽筒，聽筒又把變化的電流通過電磁鐵轉化成聲音信號（電動機）。
基礎鞏固
1.如圖，當閉合開關時，小車被向右推出。保持每次實驗中條形磁鐵和線圈的距離不變，則下列操作能使小車推出更遠的是(??? )
?
A.?增加電磁鐵線圈的匝數 ?B.?調換電源的正極和負極 C.?將滑片P向左端移動 D.?抽去螺線管內的鐵芯
【答案】 A
【考點】影響電磁鐵磁性強弱的因素
2.巨磁電阻效應是指某些材料的電阻在磁場中急劇減小的現象，且磁場越強電阻越小。如圖是說明巨磁電阻特性原理的示意圖，圖中GMR是巨磁電阻，如果閉合S1、S2 ， 滑片P向左移動時，電表的變化情況是(?? )
A.?A表和V表示數均變小??????????????????????????????????????????B.?A表和V表示數均變大
C.?A表示數變小，V表示數變大???????????????????????????????D.?A表示數變大，V表示數變小
【答案】 D
【考點】電路的動態分析，影響電磁鐵磁性強弱的因素
3.小張家所在的住宅區每棟單元的樓梯口都安裝了防盜門，其門鎖原理圖如圖所示，圖中只畫出了其中一家住戶的控制開關S。該門鎖的工作過程：樓上的人閉合控制開關S，門鎖上的電磁鐵通電后吸引卡入右側門扣中的銜鐵，門可打開。關于該門鎖，下列說法中正確的是(?? )
A.?該門鎖是利用電生磁的原理來工作的??????????????????B.?電流周圍的磁場是假想的物理模型
C.?閉合開關S后，電磁鐵的右端為N極?????????????????????D.?該單元的各住戶控制門鎖的開關是串聯的
【答案】 A
【考點】串聯電路和并聯電路的辨別，磁場和磁感線，通電螺線管的極性和電流方向的判斷
4.電梯為居民出入帶來了很大的便利，出于安全考慮，電梯設置有超載自動報警系統，其工作原理如圖所示。R1為保護電阻，R2為壓敏電阻，其阻值隨壓力增大而減小。下列說法正確的是( ??)
A.?電磁鐵是根據電磁感應原理制成的??????????????????????B.?工作時，電磁鐵的上端為N極
C.?超載時，電磁鐵的磁性減小????????????????????????????????D.?正常情況下(未超載時)，K與A接觸
【答案】 D
【考點】電磁鐵的構造和原理，影響電磁鐵磁性強弱的因素，通電螺線管的極性和電流方向的判斷
5.如圖所示，A是懸掛在彈簧測力計下的條形磁鐵，B是螺線管。閉合開關S，待彈簧測力計示數穩定后，將變阻器R的滑片緩慢向右滑動，在此過程中下列說法正確的是(?? )
A.?表示數變大， 表示數變大???????????????????????B.?表示數變大， 表示數變小
C.?彈簧測力計示數變小???????????????????????????????????????????D.?彈簧測力計示數變大
【答案】 C
【考點】電路的動態分析，影響電磁鐵磁性強弱的因素
6.如圖是演示巨磁電阻效應原理的示意圖，GMR是巨磁電阻，它的電阻在磁場中隨磁性增強而急劇減小．它所在電路的電源電壓保持6V不變，L是標有“2V 0.1W”的指示燈，當它兩端電壓達到1.2V時開始發光，若指示燈電阻不受溫度影響，則燈絲阻值為 ________Ω．閉合S1、S2時，圖中電磁鐵的 ________（選填“左”或“右”）端是S極，將滑動變阻器滑片P向左滑動，電磁鐵周圍的磁場 ________（選填“增強”、“減弱”或“不變”），P滑到某點，L剛好開始發光，此時GMR接入電路的阻值為 ________Ω，繼續向左滑動滑片P，電壓表示數 ________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）
【答案】 40；右；增強；160；變小
【考點】歐姆定律及其應用，影響電磁鐵磁性強弱的因素，通電螺線管的極性和電流方向的判斷，電功率計算公式的應用 ??????
7.（1）如圖甲是奧斯特實驗裝置，接通電路后，觀察到小磁針偏轉，此現象說明了________。斷開開關，小磁針在________的作用下又恢復到原來的位置。改變直導線中電流方向，小磁針的偏轉方向發生了改變，說明了________。
（2）探究通電螺線管外部磁場分布的實驗中，在嵌入螺線管的玻璃板上均勻撒些細鐵屑，通電后________(填寫操作方法)玻璃板，細鐵屑的排列如圖乙所示。由此可以判斷，通電螺線管外部的磁場分布與________周圍的磁場分布是相似的。將小磁針放在通電螺線管外部，小磁針靜止時________(選填“N”或“S”)極的指向就是該點處磁場的方向。
【答案】 （1）通電導體周圍存在磁場；地磁場；電流磁場方向與電流方向有關
（2）輕敲；條形磁鐵；N
【考點】通電直導線周圍的磁場，通電螺線管的磁場
思維拓展提高
8.在治療心臟疾病患者時，通常用一種被稱為“血泵”的體外裝置來代替心臟，以維持血液循環，其簡化示意圖如圖所示。線圈固定在軟鐵桿上，兩者組成一個電磁鐵，活塞筒在閥門S1、S2處與血管相連，則下列說法正確的是(?? )
A.?在該裝置工作中的某時刻，若電流從a端流進線圈，從b端流出線圈，則電磁鐵受到左側永磁體向左的作用力
B.?要使該裝置能維持人體血液循環，線圈a、b間所接電源應為直流電源
C.?要使該裝置能維持人體血液循環，線圈a、b間所接電源應為交流、直流電源均可
D.?要使該裝置能維持人體血液循環，線圈a、b間所接電源應為交流電源
【答案】 D
【考點】磁極間的相互作用，通電螺線管的極性和電流方向的判斷
9.如圖所示，GMR是一個巨磁電阻，其阻值隨磁場的增強而急劇減小，當閉合開關S1、S2時，下列說法正確的是(?? )
A.?電磁鐵的右端為N極
B.?小磁針將順時針旋轉
C.?當P向左滑動時，電磁鐵的磁性增強，指示燈變暗
D.?當P向右滑動時，電磁鐵的磁性減小，電壓表的示數減小
【答案】 D
【考點】磁極間的相互作用，影響電磁鐵磁性強弱的因素，通電螺線管的極性和電流方向的判斷
10.通電螺線管和磁體A磁極附近磁感線分布如圖所示，小磁針處于靜止。則(?? )
A.?小磁針的b端為N極?????????????????????????????????????????????B.?通電螺線管左端為N極
C.?電源“＋”極為c端?????????????????????????????????????????????D.?電源“＋”極為d端
【答案】 C
【考點】磁極間的相互作用，磁場和磁感線，通電螺線管的極性和電流方向的判斷
11.小科預習了磁的知識后，標出了下列四種情況下磁體的磁極(小磁針的黑端為N極)，其中正確的是(?? )
A.??????????????????????????????????????B.???
C.?????????????????????????????????????????????D.???
【答案】 B
【考點】磁極間的相互作用，通電螺線管的極性和電流方向的判斷
12.關于如圖所示的電路裝置，下列說法正確的是(??? )
A.?當開關S閉合時，通電螺線管上端為S極
B.?當開關S閉合時，彈簧測力計示數會變大
C.?電流表示數變大時，彈簧測力計示數變小
D.?若僅僅調換電源的正負極的接線，則彈簧測力計示數將保持不變
【答案】 C
【考點】二力平衡的條件及其應用，磁極間的相互作用，通電螺線管的極性和電流方向的判斷
13.隨著科技進步，我們的生活變得越來越便利，現在很多小區用自動控制閘取代了傳統門衛。小科觀察了小區入口的車輛出入自動控制閘，發現當車牌被識別系統識別后，綠燈亮，欄桿抬起，車輛通行。于是他設計了如圖所示的模擬電路，車牌識別成功相當于圖中開關S 閉合。

（1）已知該電路電源電壓為 9 伏，指示燈 L 工作時的阻值為 10 歐，滑動變阻器接入電路的阻值為 20 歐，線圈阻值不計。閉合開關后，線圈吸住鐵柱時，指示燈的功率為 ?________瓦。
（2）若欄桿 AB 長度不變，使固定點O 向右移動，若車牌識別成功后仍要使欄桿正常抬起， 可以將滑動變阻器的滑片向________移動。
【答案】 （1）0.9
（2）上
【考點】歐姆定律及其應用，影響電磁鐵磁性強弱的因素，電功率計算公式的應用
14.如圖所示，有一根鐵棒懸掛在一根輕質彈簧下，下端位于螺線管的上方，閉合開關后鐵棒向下運動，穩定后靜止。鐵棒下端被磁化成________極，保持彈簧懸掛位置不變，要使鐵棒進一步向下運動，采用的方法可行的是________。

A.滑片P向右緩慢移動
B.在螺線管中插入鐵芯
C.增大電源電壓
D.將a、b間電源的正負極對換位置
【答案】 N；BC
【考點】磁極間的相互作用，通電螺線管的磁場，影響電磁鐵磁性強弱的因素
拉分新題
15.下列對電磁實驗現象相應的解釋正確的是（ ???）

A.?甲圖中，閉合開關，小磁針的N極不會發生偏轉
B.?乙圖中，線圈匝數多的電磁鐵，磁性強
C.?丙圖中，該裝置用來研究電磁感應現象
D.?丁圖中，磁鐵放在水平面上，導體ab豎直向上運動，電流表指針一定會偏轉
【答案】 B
【考點】影響電磁鐵磁性強弱的因素，產生電磁感應現象的條件和規律，通電螺線管的極性和電流方向的判斷
16.小柯同學在醫院看到一個自動輸液報警器，如圖1所示。閉合開關，當輸液報警器處輸液管中有藥液流過，綠燈亮，無藥液流過，喇叭報警。小柯運用自己所學知識和查找的資料設計了一個類似的自動輸液報警器，如圖2所示。如圖3是光敏電阻阻值隨光照強度變化的關系圖。以下說法正確的選項是（??? ）
A.?電磁鐵的上端是S 極
B.?輸液管中沒有藥液流過時，控制電路線圈中的電流變大
C.?當輸液管內有藥水時，LED 燈發出的光將被會聚到光敏電阻上，銜鐵吸下
D.?調試時，輸液管中有無藥液流過都會報警，可換用電阻更小的R0或減小線圈匝數改進
【答案】 C
【考點】歐姆定律及其應用，影響電磁鐵磁性強弱的因素，通電螺線管的極性和電流方向的判斷
17.網絡上有一個國外“牛人”制作的“電池磁力小火車”的視頻。視頻中，“牛人”把由鐵銣合金制作的超強磁鐵分別吸附在電池的正負極兩端制成“小火車”，并將其整個放入自制的銅質螺線管中，發現電池與磁鐵竟然沿著螺線管向右運動起來，直到從螺線管的另一端穿出（如圖1）。小明對“小火車”為什么會運動非常感興趣，便動手進行了實驗。
（1）圖1中，兩側磁鐵之間的線圈中會有電流通過，他由此推測：只有當線圈中有電流通過時，火車才會受力運動。為驗證這一假設，他需要進一步的操作是________；
（2）預測圖2中的小火車將向________運動（選填“左”或“右”）；
（3）要讓小火車快地過螺線管，可以采取的措施是________（寫出一種方法）；
（4）欲使小火車由靜止開始順利通過螺線管，下列擺放方式可行的是________。
【答案】 （1）將電池的一端與磁鐵斷開
（2）左
（3）增強磁鐵的磁性（或者使螺線管的繞線更密集以增加與磁鐵接觸的那一段螺線管匝數、或增加電池電壓以增大螺線管中電流從而增強其磁場）
（4）A
【考點】影響電磁鐵磁性強弱的因素，磁場對通電導線的作用
18.某小組在探究“通電螺線管磁性強弱與哪些因素有關”的實驗中，設計了如圖所示電路，并進行了實驗，當螺線管通電時會對磁鐵產生力的作用，使指針繞0點轉動，記錄指針A所指的刻度值大小，實驗結果如下表。

（1）進行1、4、7實驗基于的假設是________
（2）實驗中，他們將開關S從1換到2上時，調節變阻器的滑片P，再次觀察電流表示數及指針A所指的刻度值大小，此時調節滑動變阻器是為了________。
（3）寫出能使指針反向偏轉的具體措施________。（寫出一條即可）
【答案】 （1）通電螺線管的外部磁場磁性強弱可能與線圈匝數多少有關
（2）控制電流大小相等
（3）對換磁鐵的磁極或對換電源的正負極或改變線圈的纏繞方向
【考點】探究影響通電螺線管磁性強弱的因素的實驗

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