鲁教版 (五四制)九年级下册第十六章 电磁现象第三节 电磁铁同步练习题

16.3电磁铁同步练习鲁教版（五四制）初中物理九年级下册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 如图所示是“探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验装置。要想使电子台秤的示数变小，下列措施中可行的是
    

A. 将滑动变阻器的滑片向左滑动
B. 将滑动变阻器的滑片向右滑动
C. 将电源，负极的位置调换，改变通过电磁铁电流的方向
D. 将线圈中的铁棒取出

2. 如图是电子警察抓拍系统原理图，光控开关是一个接受到红外线阻值几乎为零，没有接受到红外线阻值无限大的光敏电阻，若行人违规闯红灯，就会接通摄像系统电源，“电子警察”就会自动抓拍人脸。下列说法正确的是

A. 只要光控开关接收到红外线，摄像系统就会自动拍摄
B. 若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用
C. 只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄
D. 行人只要经过埋有压力开关的路口，电磁铁磁性就会增强

3. 如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，会出现的现象是

A. 电流表示数变小，弹簧长度变短
B. 电流表示数变小，弹簧长度变长
C. 电流表示数变大，弹簧长度变短
D. 电流表示数变大，弹簧长度变长
 

4. 下列功能中，不能利用电磁继电器完成的工作是

A. 需要控制电路中电流的连续变化
B. 控制电路中的电流的有无
C. 利用低电压、弱电流控制高电压、强电流
D. 远距离自动控制与操作

5. 通电螺线管插入铁芯后，磁性大大增强，其原因是

A. 铁芯本身具有磁性
B. 插入铁芯后，使电流增大了
C. 插入铁芯后，相当于增加了线圈的匝数
D. 螺线管的磁性与被磁化的铁芯的磁性的共同作用

6. 许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁，下列说法中正确的是

A. 电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替
B. 电磁铁的铁芯，可以使用永磁铁
C. 电磁铁是根据电流的磁效应制成的
D. 电磁铁是根据电流的热效应制成的

7. 汽车启动原理图如图所示，汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔并旋转相当于接通电路。下列有关说法错误的是

A. 此时通电螺线管产生磁性
B. 通电螺线管E端的磁极为S极
C. 汽车钥匙是绝缘体
D. 通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同

8. 某同学将两个相同的大头针绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法正确的是

A. 若要使电磁铁磁性增强，可向右移滑动变阻器的滑片
B. 电磁铁B线圈匝数多，通过B的电流小
C. 电磁铁能吸引大头针的数量越多，表明它的磁性越强
D. 若将两电磁铁上端靠近，会相互吸引
 

9. 在图中的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是

A. 灯不亮，电铃响
B. 灯不亮，电铃不响
C. 灯亮，电铃不响
D. 灯亮，电铃响
 

10. 电磁铁的工作原理是

A. 电流的热效应 B. 电流的磁效应
C. 电流的化学效应 D. 以上都不对

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 如图所示为某保险柜自动报警的电路图，只要偷窃者将钥匙插入锁孔，警铃便被接通发声报警，试在甲、乙、丙三处标上“钥匙插孔”“电源”等字样。
    甲          
    乙          
    丙          
12. 小红在码头附近游玩时看到正在工作的电磁起重机，它的主要部件是电磁铁，与永磁体相比，它的优点是：          写出一条。你知道电磁铁还有哪些应用，请举出一例：          。
13. 如图所示是一个水位自动报警器的原理图，水位到达金属块A之后，________填“红”或“绿”灯亮；当绿灯亮时电磁铁________填“有”或“无”磁性．

14. 电磁铁的极性与          方向有关，也可用          来判定。影响电磁铁磁性强弱的因素：          ；          ；          。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 小兰用如图所示的电路探究电生磁现象，当滑动变阻器的滑片向A端滑动时，通电螺线管的磁性减弱，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整，并标出通电螺线管的N极。

16. 请用笔画线表示导线，将图甲中的开关、电灯和插座接入家庭电路中．要求：开关控制电灯，插座单独使用．
    

在如上图乙中根据静止小磁针的指向标出螺线管的N极，并画出螺线管的绕线．

请你在如上图丙所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃．这样的电铃没有铃碗，通常叫做蜂鸣器．






 

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 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。
    当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______填“增加”或“减少”，说明电流越______，电磁铁磁性越强。
    由图示情景可知，甲吸引大头针的个数更多，说明电流一定时，线圈的匝数越______，电磁铁磁性越强。
18. 为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
    猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
    猜想B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强
    猜想C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强
    为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线表面涂有绝缘漆的导线在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
    根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
    通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它______的不同；
    通过比较______两种情况，可以验证猜想A是正确的；
    通过比较______两种情况，可以验证猜想B是正确的；
    通过比较d中两电磁铁，发现猜想C不全面，应补充的条件是______。

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路用于获得高于室温：控制在一定范围内的“恒温”，包括工作电路和控制电路两部分．其中，为阻值可以调节的可变电阻，R为热敏电阻置于恒温箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻为．

如图甲所示状态，加热器是否处于加热状态？

已知当控制电路的电流达到时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到时，衔铁会被释放．当调节时，恒温箱内可获得最高温度为的“恒温”如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为的“恒温”，则应将的限值调为多大？

使用该恒温箱，获得最低温度为的“恒温”，与获得最高温度为的“恒温”，相比较，哪一个的温度波动范围更小？为什么？






 

20. 某学校科技小组为杜绝餐饮浪费的行为，为学校餐厅设计了如图甲所示的电路，控制电路的电源电压恒为6V，的阻值为，为压敏电阻，其阻值随压力大小变化的图像如图乙所示，学生就餐完毕将剩余食物和餐盘放到称重盘称重，若剩余食物和餐盘的总质量达到或超过限定值，报警器发出报警声，若未达到限定值则绿灯亮。称重盘的量和电磁铁线圈的电阻忽略不计，
    
    闭合开关S，根据安培定则可知电磁铁的上端是______ 极；当称重盘所受压力增大时，电磁铁磁性______ 选填“增强”“减弱”或“不变”，当压力增大到一定值时，衔铁与B接触，电铃报警。
    若电流表示数为时，报警器报警，则称重盘中食物和餐盘的总质量的限定值为多少克？
    当称重盘中食物和餐盘的总质量为400g时，压敏电阻的电功率为多少？
    控制电路的电源使用时间久了，电源电压减小，若还想在原限定值时报警，需要怎样调整的阻值？写出你的理由。
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】解：电路闭合后，电磁铁有电流通过，具有磁性，电磁铁对铁块有吸引力，使铁块对台秤的压力减小，台秤示数减小；
A、将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器的电阻减小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，对铁块的吸引力增大，电子台秤的示数减小，故A正确；
B、将滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器的电阻增大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，对铁块的吸引力减小，电子台秤的示数变大，故B错误；
C、将电源，负极的位置调换，改变通过电磁铁电流的方向，不会改变电磁铁的磁性强弱，电子台秤示数不变，故C错误；
D、将线圈中的铁棒取出会减弱其磁性，电子台秤的示数变大，故D错误；
故选：A。
磁体能够吸引铁、钴、镍等物质；
电磁铁的磁性强弱与有无铁芯、电流大小和线圈匝数有关。
本题为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验，考查了影响电磁铁磁性强弱的因素、滑动变阻器的作用等。
 

2.【答案】C
 

【解析】解：
AC、分析题意可知，只有光控开关和压力开关都闭合时，摄像系统才会自动拍摄，故A错误，C正确；
B、光控开关和压力开关是相互影响的，因此这两个开关只能串联；若两个开关是并联的，其中的任何一个开关闭合，电磁铁都会具有磁性，会接通摄像系统电源，“电子警察”就会自动抓拍人脸，故B错误；
D、行人经过埋有压力开关的路口，压力开关会闭合，若光控开关不闭合时，电磁铁磁性不变，故D错误。
故选：C。
只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时行人违规闯红灯时，会压上压力开关，压力开关受到行人的压力会闭合；
光控开关和压力开关都闭合后，电磁铁中有电流通过，产生磁性，电磁铁会将衔铁吸下，使摄像系统所在的电路接通，摄像机会对违规行人进行拍照。
此题是电磁继电器在生活中的应用，明白它的工作原理是解决问题的关键。
 

3.【答案】C
 

【解析】解：电流由下方流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管上端为N极；
因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以，两磁铁同名相对，相互排斥；
当滑片P从a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电阻减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中电流变大，即电流表的示数变大；
此时条形磁铁受向上的力增强，弹簧长度变短，综上所述C正确。
故选：C。
由右手螺旋定则可得出螺线管上端磁极，则由磁极间的相互作用可知电磁铁与条形磁铁的作用；根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可得出电流的变化，进而可知通电螺线管磁场强弱的变化，进一步判断弹簧长度的变化。
本题巧妙地将力学问题及电磁场的知识相互联系，综合性考查了欧姆定律、影响通电螺线管磁性强弱的因素及弹簧的弹力，对学生的审题能力及分析能力要求较高，是道好题。
 

4.【答案】A
 

【解析】略
 

5.【答案】D
 

【解析】略
 

6.【答案】C
 

【解析】略
 

7.【答案】C
 

【解析】由图可知将钥匙插入钥匙孔并旋转相当于闭合开关，当控制电路接通后，电路中有了电流，电磁铁有了磁性，从而吸引其上面的衔铁，衔铁的运动带动了杠杆逆时针转动，使工作电路的两个触点接通，电动机工作，所以通电后螺线管产生磁性，故A说法正确；
根据右手螺旋定则可知通电螺线管E端的磁极为S极，故B说法正确；
由电路结构可知，通电螺线管两端电压与电动机两端电压不同，故D说法正确。
 

8.【答案】C
 

【解析】将滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路中的电流减小，所以电磁铁的磁性减弱，故A错误；
两电磁铁的线圈串联，故通过两线圈的电流相等，故B错误；
在实验中电磁铁的磁性强弱无法直接看出，通过吸引大头针的多少可以进行判断，吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强，故C正确；
根据安培定则可知，A的上端为N极、下端为S极，B的上端为N极，下端为S极，所以将两电磁铁上端靠近，它们会相互排斥，故D错误。故选C。
 

9.【答案】A
 

【解析】解：当控制电路的开关S闭合时，控制电路中有电流，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，动触头和下面电路接通，电铃工作，和上面的电路断开，所以电灯不亮。
故选：A。
电磁铁通电之后具有磁性，吸引衔铁，动触头和下面电路接通，和上面电路断开。
电磁继电器是用控制电路来控制工作电路的，实现远距离操作或用低电压弱电流来控制高电压强电流。
 

10.【答案】B
 

【解析】略
 

11.【答案】甲：电源

乙：钥匙插孔

丙：电源

【解析】丙处必须安装电源，以便给警铃供电。甲、乙两处一处是电源，一处是钥匙插孔，这样将钥匙插入锁孔时，图左侧控制电路连通，电磁铁有电流通过，具有磁性，便会吸引衔铁，使图右侧工作电路连通，警铃便被接通发声报警。
 

12.【答案】磁性的有无可以控制或磁性的强弱可以控制、极性可以控制等；

电铃或空气开关、电磁继电器等

【解析】略
 

13.【答案】红；无
 

【解析】

【分析】
由题意可知，这一水位自动报警器的基本结构是一个电磁继电器，根据电磁继电器的基本工作原理，结合在此处的运用可描述其原理。
本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关；在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性，断电无磁性的原理进行分析。
【解答】
图中所示的水位自动报警器工作原理：当水位到达A时，由于一般水具有导电性，那么电磁铁所在电路被接通，电磁铁具有磁性，向下吸引衔铁，从而接通红灯所在电路，此时红灯亮，而绿灯不亮；
当绿灯亮时，衔铁与绿灯的触点接触，说明电磁铁无磁性。
故答案为：红；无。  

14.【答案】电流；

右手螺旋定则；

有无铁芯；

电流强弱；

线圈匝数

【解析】略
 

15.【答案】解：因为通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关，电流越小，磁性越弱，所以若使滑动变阻器的滑片向A端移动时，电阻增大，由欧姆定律可知，电流减小，通电螺线管的磁性减弱，故应将B接线柱与开关相连；
根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的右端为螺线管的N极。如图所示。

 

【解析】通电螺线管磁性的强弱与电流的大小有关，电流越小，磁性越弱。据此可判断滑动变阻器的连接。利用安培定则可判断螺线管的极性。
本题考查了实物电路图的连接和安培定则的运用，熟知相关知识，并能在实际中运用是解答的关键。
 

16.【答案】解：
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故．既能控制灯泡，又能更安全．
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线．如图所示：

小磁针静止时N极所指示的方向--向右，为该点磁场的方向．在磁体外部，磁感线从N极指向S极，所以螺线管的左端为N极，右端为S极．
根据安培定则，伸出右手使大拇指指向通电螺线管的N极，即螺线管的左端，则四指弯曲的方向为电流的方向，如图所示：

当闭合开关s时，电磁铁有电流，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，带动衔铁的动触点与下面触点连接，发出蜂鸣声；
当电磁铁无电流，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与上面触点连接，不再发出蜂鸣声，电路图如下：

 

【解析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套；三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线；
根据小磁针的指向判断出通电螺线管磁场的方向及磁极．根据安培定则再判断螺线管的绕线方法；
电磁继电器一般由电磁铁、衔铁、触点簧片等组成的，只要电磁铁有电流，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，带动衔铁的动触点与静触点常开触点吸合；当电磁铁无电流，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点常闭触点吸合．
握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性；
利用安培螺旋定则既可由电流的方向判定磁极磁性，也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法．本题也可以利用磁极间的相互作用规律来帮助理解通电螺线管磁极的判断；
考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，在解答此类题目时，要从电磁铁通电有磁性、断电无磁性的原理进行分析．
 

17.【答案】增加  大  多
 

【解析】解：闭合开关后，滑动变阻器滑片向左移动时，电路中电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加；
说明电流越大，电磁铁的磁性越强。
根据图示的情境可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强。究其原因，电流相同，甲缠绕的线圈的匝数多，吸引大头针多。可得出：电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
故答案为：增加；大；多。
影响电磁铁磁性强弱的因素：电流的大小和线圈的匝数。电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
利用转换法，通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱。
探究电磁铁磁性跟匝数的关系时，保持电流相同，甲乙的匝数不同，通过比较甲乙吸引小铁钉的多少来比较磁性的强弱。
此题是一道探究性实验题目，考查了转换法的应用，知道在此实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱，同时也考查了控制变量法的应用。
 

18.【答案】磁场强弱  a、b  b、c  电流相等时
 

【解析】解：电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现，所以通过观察电磁铁吸引大头针的多少的不同，来判断它磁性的不同。
电磁铁磁性的有无可以通过电磁铁是否吸引大头针来判断。由ab两图可知，a图的开关断开，电路中没有电流，电磁铁也不吸引大头针闭合，说明电磁铁没有磁性。b图的开关闭合，电路中有电流，电磁铁吸引大头针闭合，说明电磁铁有磁性。
猜想B是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制匝数相同，电流大小不同。比较几个图，只有bc符合条件。
猜想C是验证磁性的强弱是否与电流大小有关，因此要控制电流的大小相同，线圈匝数不同。在d图中，由于两电磁铁串联，控制了电流相等，而匝数不同，符合条件。故选d图。电流大小不仅与线圈匝数有关，还与电流大小有关，因此描述时，要增加电流相同这个条件。
故答案为：磁场强弱；、b；、c；电流相等时。
电磁铁磁性的强弱通过电磁铁吸引大头针的数目来判断；
研究电磁铁磁性的强弱与多个因素是否有关，要用到控制变量法。关键要把握住控制变量法中的变量与不变量：要验证磁性有无时，就要控制电路中有无电流。
要验证磁性强弱与电流大小是否有关时，就要控制匝数相同，电流大小不同。
要验证磁性强弱与匝数关系时，就要控制电流相等、而且都有铁芯。
此题中利用控制变量法得结论时，不但要指出不同点：线圈匝数，还要指出相同点：电流相同。这样的结论才是没有漏洞的。
 

19.【答案】加热状态 
 
使用该恒温箱，获得最低温度为的“恒温”的温度波动范围更小，因为在附近，热敏电阻阻值随温度变化显著．
 

【解析】由图甲所示电路可知，工作电路是通路，加热器处于加热状态．

由图乙所示图像可知，温度为时，热敏电阻阻值为，由可知，
电源电压：，，
由图乙所示图像可知，当温度为时，热敏电阻阻值为，
此时，滑动变阻器阻值：．
由图乙所示图像可知，在附近，热敏电阻阻值随温度变化量较大，电阻阻值变化显著，因此获得最低温度为的“恒温”温度波动范围更小．

20.【答案】或北  增强
 

【解析】解：由电路可知，电磁铁中电流的方向从下向上，用右手握住螺线管，让电流方向与弯曲的四指方向保持一致，大拇指所指的一端为电磁铁的N极，所以电磁铁上端为N极或北极；
由图乙可知，当称重盘所受压力增大时，压敏电阻的阻值减小，控制电路的总电阻减小，由可知，可知电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强；
当电流表示数为时，电路的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，压敏电阻的阻值：，
由图乙可知，压敏电阻受到的压力，
因物体对水平面的压力等于自身的重力，
所以，称重盘中食物和餐盘的总质量的限定值：；
当称重盘中食物和餐盘的总质量为400g时，压敏电阻受到的压力：
，
由图乙可知，压敏电阻的阻值：，
此时电路中的电流：，
压敏电阻的电功率：；
由题意可知，报警器报警时控制电路的电流一定，控制电路的电源使用时间久了，电源电压减小，
由可知，此时电路的总电阻减小，若还想在原限定值时报警，即压敏电阻的阻值不变，应减小的阻值。
答：或北；增强；
称重盘中食物和餐盘的总质量的限定值为100g；
当称重盘中食物和餐盘的总质量为400g时，压敏电阻的电功率为；
控制电路的电源使用时间久了，电源电压减小，若还想在原限定值时报警，应减小的阻值；
理由：报警器报警时控制电路的电流一定，控制电路的电源使用时间久了，电源电压减小，由可知，此时电路的总电阻减小，若还想在原限定值时报警，即压敏电阻的阻值不变，应减小的阻值。
根据右手安培定则判断出电磁铁上端的极性；根据图乙读出称重盘所受压力增大时压敏电阻的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，然后得出电磁铁磁性的变化；
当电流表示数为时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出压敏电阻的阻值，根据图乙读出压敏电阻受到的压力，物体对水平面的压力等于自身的重力，根据求出称重盘中食物和餐盘的总质量的限定值；
当称重盘中食物和餐盘的总质量为400g时，根据求出压敏电阻受到的压力，根据图乙读出压敏电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出此时电路中的电流，理由求出压敏电阻的电功率；
根据题意可知报警器报警时控制电路的电流一定，控制电路的电源使用时间久了，电源电压减小，根据欧姆定律可知此时电路总电阻的变化，若还想在原限定值时报警即压敏电阻的阻值不变，根据电阻的串联可知的阻值变化。
本题考查了安培定则和影响电磁铁磁性强弱电因素、串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的综合应用等，明白电磁铁的工作原理和从图像中获取有用的信息是关键。