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第节电生磁2第2课时影响电磁铁磁性强弱的因素基础聚焦
1.下列因素中，不会对通电螺线管磁性强弱产生影响的是（▲）A.电流的强弱B.电流的方向C.线圈匝数的多少D.通电螺线管中是否有铁芯【答案】B【解析】【分析】连接通电螺线管的磁性强弱跟什么有关是此题的关键通电螺线管的磁性强弱跟电流的强弱、线圈的匝数多少以及通电螺线管中是否有铁心有关【详解】通电螺线管的磁性强弱跟电流的强弱、线圈的匝数多少以及通电螺线管中是否有铁心有关电流的方向的变化不会影响它磁性的强弱，会影响通电螺线管的NS极故选B
2.连接如图所示电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，下列实验无法探究的是（▲）A.电流的有无对电磁铁磁场有无的影响B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响C.电流大小对电磁铁磁性强弱的影响D.线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响【答案】B【解析】电磁铁的特点有三个磁性的有无由通断电控制；磁性的强弱由电流大小和线圈匝数控制;磁场方向由电流方向控制【分析】此题考查的是我们对电磁铁磁性强弱因素及探究过程的掌握和应用，要重点掌握控制变量法和转换法在实验中的应用【详解】A.闭合开关，电路中有电流通过，大头针被吸引，说明电磁铁有磁性；断开开关，电路中无电流，大头针没有被吸引，说明电磁铁没有磁性，故可完成A的探究；B.只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置，无法改变电流的方向，且磁场方向不便于判断；所以，无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响，故不能完成B的探究；C.闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电路电流改变，大头针被吸起的数目发生改变，说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关，故可完成C的探究；D.两个线圈串联，通过的电流相等，但吸起大头针的数目不同，说明电磁铁磁场强弱与线圈匝数有关，故可完成D的探究故选Bo
3.关于如图所示的探究电生磁的装置，下列说法错误的是（▲）A.根据图甲可知电流的磁场方向与电流方向有关B.根据图乙可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似C.根据图丙可知电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关D.要使图丙中右边的电磁铁磁性增强，可以将滑动变阻器滑片右移【答案】D【解析】
（1）看电流方向与小磁针偏转方向的关系
（2）通电螺线管的磁场分布情况与条形磁体相似，磁性来源于导体中有电流，由电流的磁效应得到磁场
（3）控制变量法的实验中，要探究哪一个物理量对实验的影响，就要让哪个物理量改变，控制其他量保持一致，图3中，铁钉串联电流相等，线圈匝数不同；
（4）当滑片向右移动时，电路中电阻变大，电源电压不变，所以电路中电流减小，则电磁铁磁性减弱；【分析】本题考查了影响电磁铁磁性大小的因素、电流的磁效应，属于基础知识【详解】A.根据图甲可知电流方向改变，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，故A正确；B.据图乙可知通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似的，故B正确；C.根据图丙可知在电流相同时，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，故C正确；D.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，故D错误故选D
4.如图所示，A是悬挂在弹簧下的铁块，B是螺线管的铁芯，S是转换开关（S接1时连入电路的线圈匝数多，S接2时连入电路的线圈匝数少），P是滑动变阻器R的滑片要使弹簧的长度变长，可采取的方法是（▲）A.不改变滑片P的位置，S由1改接到2B.S接1不变，将滑片P向右滑C.S接1不变，将滑片P向左滑D.S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯B抽出【答案】C【解析】电路接通后，磁铁对铁块的力为吸引，故可知弹簧应处于伸长状态，若要使弹簧长度变长只能增大磁场的强度，则可分析各选项是否能使磁场变强即可【分析】本题考查安培定则的应用和决定电磁铁的磁场强弱的因素，要知道决定电磁铁的磁场强弱的因素有电流、线圈匝数、有无铁芯等【详解】A、S由1接到2时，线圈匝数减小，则磁场变弱，弹簧长度减小，故A错误；B、滑片向右滑动，电阻增大电流减小，则磁场变弱，弹簧长度减小，故B错误；C、滑片向左滑动，电阻减小电流变大，故磁场变强，弹簧长度增大，故C正确；D、其他条件不变，将铁芯抽出后，磁场变弱，弹簧长度减小，故D错误；故选C
5.如图所示的电路，开关S接到a后，电磁铁左端为▲极,小磁针静止时，A端是▲极;将开关S由a拨到b,调节滑动变阻器，使电流表示数不变，则电磁铁的磁性▲（选填“增强”“不变”或“减弱”）o【答案】N N减弱【解析】影响电磁铁的磁性强弱的因素；右手螺旋定则，磁极间的相互作用【分析】本题抓住根据安培定则判断通电螺线管的极性；道电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关【详解】由电源的正负极可判断电磁铁的线圈电流方向从右端流入，从左端流出，根据右手螺旋定则可判断电磁铁的左端为N极，根据磁极间的相互作用规律同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可得A与电磁铁的右端（S）吸引，所以A端为N极，将开关S由a换到b,电磁铁的线圈匝数减小，调节变阻器的滑片P,保持电流表的示数不变，因电磁铁的磁性与线圈匝数有关，在其他条件不变时，匝数减小电磁铁的磁性减弱故答案为N N减弱
6.把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端，制成电磁动力“小车”（如图甲所示），并将它全部放入铜质螺线管中（螺线管的铜线表面没有绝缘层），如图乙“小车”就能沿螺线管运动图丙为图乙等效模型图的纵切面，螺线管产生的磁场对“小车”左端N极产生斥力，对右端N极产生引力,“小车”就能沿着螺线管向右运动_____/甲乙丙
（1）根据图乙中线圈周围磁场分布，画出螺线管中的电流方向A__（填字母）
（2）下列四辆“小火车”放入如图的线圈中，能向左运动的是_|-S N1NN S-Is NN S-NS-NSDABC
（3）要使“小车”运动速度增大，请提出一种方法:【答案】
（1）如图所示
（2）A
（3）增强磁铁磁性（使螺线管的绕线更密集，或增加电池电压以增大电流）【解析】
（1）根据安培定则判定螺线管中电流的方向；
（2）要使小车向左运动，则小车左端应受到向左的吸引力、右端受到向左的排斥力，据此分析；
（3）要使“小车”运动速度增大，请要想办法增大磁场强弱，以增大它们之间的作用力【分析】本题以电磁动力“小车”背景考查对通电螺线管磁场的认识和理解、安培定则的应用，是一道好题【详解】
（1）由图可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，根据安培定则可知，螺线管中的电流从右侧流入、左侧流出，所以螺线管中的电流方向是向上的，如图所示
（2）由图可知，电流从左侧流入，根据安培定则可知，螺线管的左侧为N极、右侧为S极；要使小车向左运动，则小车左端应受到向左的吸引力、右端受到向左的排斥力，所以小车的右端为N极、左端为N极，故A正确；
（3）磁极间相互作用力越大，小车速度就越大，所以可以增强磁铁的磁性（或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数、或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场）故答案为
（1）如图所不
（2）A
（3）增强磁铁磁性（使螺线管的绕线更密集，或增加电池电压以增大电流）思维拓展
7.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”时，柯柯设计了如图所示的电路下列相关说法不正确的是（▲）A.电磁铁A、B上方都是S极B.通过电磁铁A和B的电流相等C.电磁铁A的磁性强于电磁铁B的磁性D.向右移动滑片P,电磁铁A、B的磁性都减弱【答案】A【解析】
（1）根据安培定则判定电磁铁的极性；
（2）串联电路中，各处的电流是相同的；
（3）
（4）磁性的大小与电流和线圈的匝数有关【分析】此题主要考查的是学生对电磁铁磁性强弱影响因素的了解和掌握，以及对滑动变阻器在电路中的作用的理解，注意控制变量法的熟练运用【详解】A、由安培定则可知，电磁铁A的上方为N极，B的上方为S极，故A错误；B、由图可知,电磁铁A和B串联接入电路中，所以电流相等，故B正确；C、电磁铁A和B的电流相同，由图可知A的线圈匝数多于B的线圈匝数，故A的磁性强于B的磁性，故C正确；D、向右移动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流减小，电磁铁A、B磁性都减弱，故I）正确故选Ao
8.如图所示，条形磁铁放在粗糙程度相同的水平桌面上静止后，闭合开关S,滑片P向下移动下列说法正确的是（▲）A.通电螺线管的右端为S极B.滑片P向下移动过程中，通电螺线管的磁性变弱C.滑片P向下移动过程中，条形磁铁所受摩擦力一直不变D.滑片P向下移动过程中，条形磁铁可能静止，也可能向左运动【答案】D【解析】
（1）由安培定则可判断电磁铁的极性；
（2）由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向；由滑片的移动可知接入电阻的变化及电流的变化，则可知磁性强弱的变化，从而求得磁铁受力大小的变化，根据二力平衡可知所受摩擦力的方向；
（3）静摩擦力与吸引力是一对平衡力，大小相等；滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关【分析】本题是电磁学和二力平衡知识的综合分析题，涉及的知识规律要掌握清楚磁极间的相互作用规律，影响电磁铁磁性强弱的因素，二力平衡的判断及应用等等【详解】A、由图知，闭合开关S,电流从螺线管右侧流入；根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，则大拇指指向螺线管的右端，即为N极，故A错误；B、当滑片P逐渐向下移动时，变阻器连入电路的电阻逐渐变小，由欧姆定律可知线圈中电流逐渐变大，则通电螺线管的磁性变强，故B错误；CD、当滑片P逐渐向下移动时，由于通电螺线管的磁性变强，且螺线管和条形磁铁相对的磁极为异名磁极，所以条形磁铁受到电磁铁的吸引力逐渐变大，则条形磁铁可能静止，也可能向左运动；当条形磁铁静止时，静摩擦力和吸引力平衡，吸引力增大时，静摩擦力也随着增大;当条形磁铁运动时，因压力大小和接触面的粗糙程度不变，则条形磁铁所受滑动摩擦力的大小不变;所以，条形磁铁所受摩擦力不是一直不变，故C错误，D正确故选Do9•为了探究“通电螺线管的磁性强弱与哪些因素有关圆圆做了下列儿次实验，实验现象如图所示根据图示►二二现象回答下列问题
（1）观察图甲中A与B两个通电螺线管，当有相同铁芯、通过线圈的电流相同时，通电螺线管线圈的匝数越多，它的磁性就越▲
（2）观察图甲中B与C两个电磁铁，当通过线圈的电流相同、线圈的匝数相同时，▲（选填“有”或“无”）铁芯的通电螺线管磁性更强
（3）观察图乙、丙，当线圈的匝数相同、有无铁芯相同时，通过线圈的电流越▲,它的磁性就越强
（4）结论影响通电螺线管磁性强弱的因素有▲o【答案】
（1）强
（2）有
（3）大
（4）线圈的匝数、通过电磁铁的电流大小、有无铁芯【解析】【分析】【详解】
（1）图甲中A、B两电磁铁，通过线圈的电流相同时、有无铁芯相同时,线圈的匝数越多，吸引大头针数目越多，表明它的磁性就越强
（2）图甲中B、C两电磁铁，通过线圈的电流相同时、线圈匝数相同时，有铁芯的电磁铁吸引大头针数目多，表明它的磁性就越强
（3）线圈的匝数相同、有无铁芯相同，图丙中滑动变阻器连入电路的电阻变短，电阻变小，电路中电流增大，电磁铁吸引大头针增多，电磁铁的磁性增强说明通过电磁铁的电流越大，它的磁性就越强
（4）结论影响电磁铁磁性强弱的因素有通过电磁铁的电流大小、线圈的匝数、有无铁芯故答案为
（1）强
（2）有
（3）大
（4）线圈的匝数、通过电磁铁的电流大小、有无铁芯
10.如图所示，用漆包线做成螺线弹簧，挂在铁架台下，A处刮去漆皮与电源正极导线相连，B处刮去漆皮刚好接触水银面，另一线端C插入水银槽内，与电源、开关形成闭合回路当闭合开关S后会观察到弹簧▲o【答案】不停地上下振动【解析】【分析】【详解】开关闭合后电路接通电路中有电流漆包线构成的螺线弹簧两磁极会互相吸引、弹簧会收缩而变短变短后电路断路依此规律反复弹簧不停地上下振动创新应用
11.如图所示是乐乐研究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的装置图，它由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成在指针下方固定一物体A,当把导线a与接线柱2相连时，闭合开关后，fsL.lrlrrrlr1j7指针B发生偏转
（1）A可能是一块▲
（2）乐乐在实验时通过观察来判断电磁铁磁性的强弱，这种方法称之为▲
（3）实验发现
①当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，指针B偏转的角度将会随之发生变化；
②保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连时，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会▲（选填“变大”或“变小”）
（4）通过以上实验可得出的结论是▲【答案】
（1）软铁
（2）指针B偏转的角度转换法
（3）
②变大
（4）电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈的匝数有关当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强【解析】
（1）电磁铁磁性的强弱可以通过指针的是否偏转角度来体现当电磁铁有磁性时，会对右边的A有一个吸引力，且磁性越强，吸引力越大，A向左偏转的程度越大，导致指针向右偏转的角度大所以通过指针B的偏转角度的大小，来认识电磁铁的磁性增强
（2）电磁铁的磁性的强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，利用控制变量法研究时要控制一个量变化，其余的量不变将铁芯抽出后，电磁铁的磁性减弱，指针的偏转角度会变化【分析】电磁铁磁性的强弱可由其吸引大头针的多少来体现，也可由对A的吸引力的大小来认识，都是一种转换的方法【详解】
（1）磁铁具有吸引铁钻银等物质，A可能是一块软铁
（2）当电磁铁磁性强时，对右边的A吸引力大而向左运动幅度大，从而使指针向右偏转的角度大即指针B的偏转角度变大，电磁铁的磁性增强这是一种转换法，电磁铁磁性的强弱可以通过指针的偏转角度来体现
（3）在此题中当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连时，造成电磁铁线圈匝数改变,就要保证铁芯不变、电流大小不变要控制电流大小不变就要控制电流表示数跟接1时相同，由指针B的偏转角度变大，说明了电磁铁的磁性增强
（4）电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈的匝数有关由此得出结论当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强故答案为
（1）软铁
（2）指针B偏转的角度转换法
（3）
②变大
（4）电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈的匝数有关当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强
12.为了研究通电螺线管周围不同位置的磁场强弱，某小组同学将通电螺线管放置在水平玻璃板正下方，在玻璃板上均匀撒上铁屑，轻敲玻璃板后发现在不同位置处铁屑的分布不同，铁屑的疏密表示了磁场的强弱他们选取通电螺线管两端对称的A、B、C、D、E和F六个区域，如图甲所示，为便于观察，图乙所示为放大的这六个区域的铁屑分布情况
（1）分析比较图乙中▲可知:在通电螺线管周围，距离螺线管两端越远磁场越弱
（2）分析比较图乙中A、F或B、E或C、D可知▲o
（3）为了形象直观地描述磁场，人们按照铁屑的排列在磁场中画出一条条带箭头的假象曲线，这样的曲线叫做磁感线请根据所给磁感线的概念和上述实验现象得出螺线管周围磁场强弱和磁感线分布之间的关系▲o【答案】
（1）C、B、A或D、E、F
（2）在通电螺线管周围，与螺线管两端距离相同的区域磁场强弱相同
（3）磁感线分布密的地方磁场强【解析】
（1）分析图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到C点铁屑的分布比B、A点密集，由此可以确定C点的磁场比B、A点强；
（2）根据铁屑的排列情况结合与螺线管两端距离的区域分析；
（3）磁感线是描述磁场分布而假想的；磁感线的疏密表示磁场强弱【分析【本题考查对磁感线的理解注意磁感线是假想的，不存在，可形象描述磁场的强弱和方向【详解】
（1）由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样，并且可以看到C点铁屑的分布比B点密集，B点铁屑的分布比A点密集，由此可以确定C点的磁场比B、A点强；D点铁屑的分布比E点密集，E点铁屑的分布比F点密集，由此可以确定D点的磁场比E、F点强；由此可知:在通电螺线管周围，距离螺线管两端越远磁场越弱
（2）分析比较图乙A、F或B、E或C、D可知:在通电螺线管周围，与螺线管两端距离相同的区域磁场强弱相同；
（3）磁感线是一种假想曲线，实际并不存在铁屑在磁铁周围排列出的曲线模拟磁感线，磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线分布密的地方磁场强，磁感线分布疏的地方磁场弱故答案为
（1）c、B、A或D、E、F
（2）在通电螺线管周围，与螺线管两端距离相同的区域磁场强弱相同
（3）磁感线分布密的地方磁场强。
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