初中物理中考复习 专题32 探究电磁铁磁性强弱的实验题（解析版）

专题32  探究电磁铁磁性强弱的实验题

一、探究电磁铁磁性强弱的实验基础知识

1.原理：电流的磁效应

2.滑动变阻器的作用：保护电路；改变电路中的电流。

3.转换法：通过比较螺线管吸引大头针的多少反映磁性的强弱。

4.控制变量法：

（1）探究磁性强弱与线圈匝数的关系：控制电流不变，改变匝数。

（2）探究磁性强弱与电流的关系：控制匝数不变，通过滑动变阻器改变电流。

（3）探究磁性强弱与有无铁芯的关系：控制电流和匝数不变，插入铁芯。观察线圈吸引大头针的多少。

5.将铁芯换成刚棒，开关断开后的现象。

答：因为刚棒是永磁铁，断开开关后大头针不会掉下来。

6.电磁铁吸引的大头针下端分散的原因：

答：同名磁极相互排斥。

二、探究影响电磁铁的磁性强弱的因素实验注意事项

①首先从已有知识写出影响电磁铁磁性的因素：电流的大小与线圈的匝数；

②根据影响因素选择合理的器材，明确显示电磁铁磁性强弱的方法，然后利用控制变量法设计实验方案；

③最后根据实验现象得出结论。注意：实验结论要强调”在xxxx相同时”前提条件.

【例题1】为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（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）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，下面的实验也用这种方法的是_______．

A．认识电压时，我们可以用水压来类比；

B．用光线来描述光通过的路径；

C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动；

D．用斜面小车研究阻力对物体运动的影响．

（2）连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到图甲所示的情景；接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图乙所示的情景．比较图甲和乙，可知_______图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越______（选填“大”或“小”）磁性越强．

【答案】（1）吸取大头针的多少   C   （2）甲   大

【解析】(1)通过吸取大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱，下面的实验也用这种方法的是把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动．

(2)甲图吸引大头针少，可知甲图中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越大磁性越强．

1.小华将漆包线（表面涂有绝缘漆的铜线）绕在两个完全相同的铁钉上，制成了简易电磁铁甲和乙，按图连接好电路，探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”．请你结合该实验中的具体情况，完成下面的内容．
 

（1）通过观察电磁铁     的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同．
（2）将甲乙串联的目的是      ．本次实验得到的结论是         ．
（3）检查电路连接完好，小华闭合开关后发现甲乙两个铁钉都不能吸引大头针，他下一步的操作是             ．
A．重新绕制电磁铁 B．更换电源 

C．拆除滑动变阻器 D．移动滑动变阻器滑片

【答案】（1）吸起大头针的数目；（2）控制电流相同； 在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；（3）D．

【解析】（1）探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时，电磁铁的磁性强弱不能直接观察，而是通过电磁铁吸引大头针数量不同来反映，电磁铁吸引大头针越多，说明电磁铁的磁性越强；（2）将甲乙串联的目的是控制电流相同，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，甲的线圈匝数多于乙的线圈匝数，由此说明：电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；（3）检查电路连接完好，小华闭合开关后发现甲乙两个铁钉都不能吸引大头针，可能是电流太小的缘故，所以，他下一步的操作是移动滑动变阻器滑片，故选D．
2.如图所示，是某学习小组同学设计的研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。

（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过    来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察   来确定。

（2）下表是该组同学所做实验的记录：

①     比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是（    ）

A.电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大电磁铁的磁性越强；

B. 电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大电磁铁的磁性越弱；

C. 电磁铁的电流一定时，电磁铁磁性越强；

D. 电磁铁的电流一定时，电磁铁磁性越弱。

②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是（    ）

A.电磁铁线圈中的电流一定时，线圈的匝数越多电磁铁的磁性越强；

B. 电磁铁线圈中的电流一定时，线圈的匝数越多电磁铁的磁性越弱；

C. 电磁铁线圈中的匝数一定时，线圈中电流越大电磁铁的磁性越强；

D. 电磁铁线圈中的匝数一定时，线圈中电流越大电磁铁的磁性越弱。

（3）在与同学们交流讨论时，另一组的一个同学提出一个问题：“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”

①你对此猜想是：                           ；

②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法。

【答案】（1）移动滑动变阻器滑片；吸引铁钉的数目；（2）①A.②A.（3）有关，在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯 观察吸引铁钉的数目。

【解析】（1）要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过移动滑动变阻器滑片来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察吸引铁钉的数目来确定。

（2）①比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大电磁铁的磁性越强。A选项符合题意。

②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈的匝数越多学科网电磁铁的磁性越强。A选项符合题意。

（3）当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与线圈内的铁芯大小有关，在同一螺线管中分别插入细的和粗的铁芯 观察吸引铁钉的数目。

3．为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量很多的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材，进行如图所示的实验，闭合开关后．

（1）他将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数量会　　（选填“增加”、“不变”或“减少”）．

（2）由图可知，　　铁钉的磁性较强．

（3）由图可知，甲铁钉钉尖是　　极．

【答案】（1）增加；（2）乙；（3）N．

【解析】（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；

（2）由图知，乙吸引大头针的个数较多，说明乙的磁性较强；

（3）由右手定则可知铁钉的钉尖是N极．

4.探究电生磁的实验装置如图所示。

①根据图1可知：电流的磁场方向与　      方向有关

②据图2可知：通电螺线管外部的磁场与　      磁体的磁场相似。

③根据图2中小磁针的指向，标出电源的正、负极

④根据图3可知：电磁铁磁性的强弱跟　      有关。

⑤要使图3中乙电磁铁的磁性增强，可以　             。

【答案】①电流；②条形；③如图；④线圈匝数；⑤将滑动变阻器的滑片向左移动。

【解析】①根据图1可知：电流方向改变，小磁针偏转方向发生改变，这说明电流的磁场方向与电流方向有关；

②据图2可知：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似的；

③小磁针静止时N极的指向与磁感线的方向是相同的，磁感线是从N极出来，然后回到S极的，故通过螺线管的右端为N极，根据安培定则可知，螺线管中电流方向是向下的，即电源右端为正极；如图：

；

④根据图3可知：在电流相同时，线圈匝数越多的，吸引的大头针个数越多，这说电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关。

⑤通过增大电流可以增大电磁铁的磁性，故可以将滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流变大。