物理九年级下册3 探究电磁铁的磁性课文配套课件ppt
展开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。
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”)
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。
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
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。
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。
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。
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 。
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0.2 N,此时弹簧测力计的示数为2.2 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,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。
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
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 。
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 。
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)。
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
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 。
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。
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9 V,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 。
(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处磁感应强度B的数值如表所示。请计算x=5 cm时,B= T。
(3)综合实验数据可以得出:电磁铁外轴线上磁感应强度随电 磁铁电流的增大而 ,离电磁铁越远,磁感应强度越 。
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