【同步练习】《电磁铁及其应用》（北师大）.docx

北京师范大学出版社 九年级（全一册） 畅言教育电磁铁及其应用同步练习 选择题1、许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（ ）A、电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替 B、电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁C、电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关 D、电磁铁是根据电流的磁效应制成的2、在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管M端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下面说法正确的是（）A通电螺线管M端为S极B小磁针N极指向水平向右C若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强D若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱3、关于电磁铁，下列说法中正确的是（）A电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流强弱无关B通过电磁铁的电流方向改变，其磁性强弱也随之改变C在同一个电磁铁中加铜芯时比加铁芯时的磁性弱D相同形状的电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数无关4、如图是直流电铃的原理图关于电铃工作时的说法不正确的是（）A电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极B电磁铁吸引衔铁，弹性片发生形变具有弹性势能C小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动D小锤击打铃碗时，电磁铁仍具有磁性5、在如图所示的电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小将螺线管一端靠近磁敏电阻R，闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（）A螺线管左端为S极，右端为N极B当R1的滑片向左滑动时，电压表示数减小C当R1的滑片向右滑动时，电流表示数增大D在螺线管中插入铁芯，电压表示数减小 填空题6、如图所示，开关S闭合，发现弹簧缩短，小磁针旋转到如图中所示位置静止，请在图中括号内标出电源的正、负极和小磁针的N极（电源正极用“+”，负极用“”表示）7、如图所示是某宾馆走廊廊灯的自动控制电路，走廊入口上方安装有反射式光电传感器，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻R0阻值减小，定值电阻R两端的电压，同时电磁铁磁性，工作电路接通，灯泡发光，图中电磁铁的上端是极8、如上右图所示，R0 是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R 是电阻 箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天 灯熄，夜晚灯亮则给路灯供电的电源应接在（a、b 或 b、c）两端；如果将电阻箱 R 的阻值调大，则路灯比原来（早一些/迟一些） 亮9、如图是一种温度自动报警器的原理图，制作（填“酒精”、“煤油”或“水银”）温度计时插入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁具有磁性10、如图7所示，A为弹簧测力计，B为铁块，C为螺线管。闭合开关S时，电流表和弹簧测力计都有示数。再闭合S1时电流表的示数将，弹簧测力计的示数将。（均选填“变大”“变小”或“不变”）11、如图所示，闭合开关S，通电螺线管右侧的小磁针静止时，小磁针的N极指向左，则电源的右端为极，若使通电螺线管的磁性减弱，滑动变阻器的滑片P应向端移动12、如图10所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一块条形磁铁，开关闭合后，当滑片P从a端向b端滑动过程中，灯泡亮度变_（选填“大”或“小”），弹簧长度变_（选填“长”或“短”）。13、如图所示是温度自动报警器，当温度达到时，电铃发声报警，此时电磁铁的左端是极 实验探究题14、问题解决设计“超重报警器”：小雨想利用电磁继电器自制一种“超重报警器”。要求：当物重达到150N时，电铃响报警，反之绿灯亮显示正常。他找来以下器材：电磁继电器（部分电路已接好），轻质硬刻度尺、电铃、绿灯、滑轮各一个，线绳和导线若干，一根轻质硬弹簧，一端已经固定，另一端连接触点P，弹簧的最大伸长量与触点P、M之间的距离相等，弹簧能承受的最大拉力为50N。请利用上述器材帮小雨制作“超重报警器”，在虚线框中完成装置设计，并简述工作过程。15、物理学中，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，国际单位是特斯拉（用字母T表示），磁感应强度B越大表示磁场越强；B=0表明没有磁场有一种电阻，其阻值大小随周围磁感应强度的变化而变化，这种电阻叫磁敏电阻，为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关，小超设计了如甲、乙两图所示的电路，图甲中电源电压恒为6V，R为磁敏电阻，图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲中的磁敏电阻R1磁敏电阻R的阻值随周围磁感应强度变化的关系图象如图丙所示（1）当图乙S2断开，图甲S1闭合时，磁敏电阻R的阻值是 ，电流表的示数为 mA（2）闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动时，小超发现图甲中的电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻R的阻值变 ，电磁铁的磁感应强度变 （3）闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P保持不动，将磁敏电阻R水平向左逐渐远离电磁铁时，小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离L、对应的电流表的示数I及算出的磁感应强度B同时记录在下表中，请计算当L=5cm时，磁敏电阻R所在位置的磁感应强度B= TL/cm123456I/mA101215203046B/T0.680.650.600.510.20（4）综合以上实验可以看出：电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而 ；离电磁铁越远，磁感应强度越 16、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路（1）实验中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）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（3）根据图示的情境可知，（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，电磁铁磁性越强（4）实验中用到的一种重要科学研究方法是A类比法 B转换法 C控制变量法 D等效替代法17、为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关实验一：小明同学使用两个相同的大铁钉绕成电磁铁A和B，还找来一些大头针进行实验，电路设计如图1所示实验二：小丽同学使用大铁钉绕成电磁铁C，还找来一块已调零的电流表和一些大头针进行实验，电路设计如图2所示实验步骤：根据图2所示连接电路闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，记录电流表的示数和电磁铁吸引大头针的个数调节滑动变阻器的滑片位置改变电路中的电流大小，记录电流表的示数和电磁铁吸引大头针的个数根据以上两个实验来回答以下问题：（1）实验中通过观察，来判断电磁铁磁性的强弱（2）实验一研究的问题是电磁铁的磁性强弱与是否有关（3）实验二在探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的实验中，自变量是，控制的变量是答案与解析 选择题1、D 2、D【考点】C9：通电直导线周围的磁场；CE：影响电磁铁磁性强弱的因素【分析】开关闭合后，根据电流方向利用安培定则可判断螺线管的磁极，则由磁极间的相互作用可判出小磁针的指向；由滑动变阻器的滑片移动可得出电路中电流的变化，则可得出螺线管中磁场的变化【解答】解：A、电流从螺线管左端流入，右端流出，据安培定则可知，此时电磁铁的M端是N极，N端是S极，故A错误；B、据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，即小磁针N极指向水平向左故B错误；C、D、滑动变阻器的滑动片P向b端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱故C错误、D正确故选D3、C【考点】影响电磁铁磁性强弱的因素【分析】此题考查影响电磁铁磁性强弱的因素，通过电磁铁的电流越强，磁性越强电磁铁线圈匝数越多，磁性越强插入铁芯，磁性增强【解答】解：A电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流强弱有关，通过的电流越大磁性越强故A不正确B电磁铁的磁性强弱与电流的方向无关，电流的方向影响电磁铁产生的磁场方向故B不正确C通电螺线管，插入铁芯，铁芯被磁化，磁性增强，铜芯不能被磁化故C正确D电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，线圈匝数越多，磁性越强故D不正确故选C4、D【考点】电磁继电器的组成、原理和特点【分析】（1）电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，电铃就是利用电磁铁的这个特性工作的；（2）通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把小锤下方的衔铁吸过来，使小锤打击铃碗发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹性片弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了【解答】解：A、电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性，根据安培定则判断出A端为N极，说法正确，不符合题意；B、电磁铁向下吸引衔铁时，弹性片弯曲发生形变具有弹性势能，说法正确，不符合题意；C、声音是由物体的振动产生的，小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，说法正确，不符合题意；D、小锤击打铃碗时，弹性片和衔铁分离，电路断开，电磁铁没有磁性，说法错误，符合题意故选D5、【考点】电路的动态分析【分析】（1）利用安培定则判断电磁铁的磁极；（2）先分析滑片向左移动时，变阻器的阻值的变化，然后根据欧姆定律可知电路电流的变化，进一步得出电磁铁磁性强弱的变化，并确定磁敏电阻的变化，然后根据串联电路分压规律可知电压表示数的变化；（3）先分析滑片向右移动时，变阻器的阻值的变化，然后根据欧姆定律可知电路电流的变化，进一步得出电磁铁磁性强弱的变化，并确定磁敏电阻的变化，然后根据欧姆定律可知电流表示数的变化；（4）先根据在螺线管中插入铁芯后，电磁铁磁性的强弱变化，然后确定磁敏电阻的变化，最后根据串联电路分压规律可知电压表示数的变化【解答】解：A、电流从电磁铁的右端流入，左端流出，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误；B、当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，因此磁敏电阻的阻值减小；因为串联电路起分压作用，因此磁敏电阻分得的电压变小，故电压表示数变小，故B正确；C、当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，因此磁敏电阻的阻值变大；由欧姆定律可知电流表示数变小，故C错误；D、在螺线管中插入铁芯后，螺线管的磁性增强，则磁敏电阻的阻值减小；因为串联电路起分压作用，因此磁敏电阻分得的电压变小，故电压表示数变小，故D正确 填空题故选BD6、如下图所示【解析】间的相互作用可知小磁针的上端为S极，下端为N极，如上图所示。 7、【考点】电磁继电器的组成、原理和特点【分析】该自动控制电路的光敏电阻R0与定值电阻R串联，根据串联分压原理得出光敏电阻R0阻值减小时定值电阻电压变化和控制电路中电流变化，从而推出电磁铁磁性强弱变化；电磁铁的上端的磁极可根据安培定则判断电磁铁的下端是电流流进端，右手四指顺电流方向握住螺线管后，大拇指指向下端，为N极，则上端是S极【解答】解：该自动控制电路的光敏电阻R0与定值电阻R串联，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻R0阻值减小，分的电压减小，电路电流变大，电磁继电器磁性增强，衔铁被吸下灯泡发光；电源左端是正极，因此电磁铁的下端是电流流进端，根据安培定则，右手四指顺电流方向握住螺线管后，大拇指指向下端，为N极，则上端是S极故答案为：增大；增强；S8、【考点】电磁继电器的组成、原理和特点【分析】利用直流电源为电磁铁供电，将电源、光敏电阻、定值电阻、电键直接串联即可；分析电磁铁的电路，判定利用照明电源为路灯供电的接入点根据串联分压的特点分析【解答】解：光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将被吸住；静触点与C接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与B接通所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应接在ab之间；如果将电阻箱 R 的阻值调大，电流变小，继电器得到的电压变小，磁性变弱，吸引力变小，路灯提前被点亮故答案为：a、b；早一些9、【考点】电磁铁的其他应用【分析】温度自动报警器的原理是利用了温度计中的水银来作为电路导体的一部分，在达到一定温度后使电路接通，从而达到报警的目的【解答】解：这个装置必须使用水银温度计，因水银是导体且沸点高，而酒精、煤油是绝缘体；读图可知，当温度升高到达某一温度时，水银柱升高到与上端的金属丝相连，从而使左侧电路连通，电磁铁获得磁性，吸引簧片使右侧电路连通，电铃就响起来了故答案为：水银10、变大，变大【解析】试题分析:s1闭合后，电阻R1与R0并联，回路中的电阻减小，电流增大，故电流表的示数增加；C为电磁铁，随电流的增大，电磁铁的磁性增强，故C对 B的吸引力变大，故弹簧测力计的读数增大。考点:电阻的并联、欧姆定律、磁极间的相互作用、影响电磁铁磁性强弱的因素。11、【考点】通电螺线管的磁场【分析】由小磁针的指向可判出电磁铁的极性，根据安培定则判断电源的正负极；由磁性的变化可知电流的变化，从而判断滑片的移动情况【解答】解：小磁针静止时N极向左，则由磁极间的相互作用可知，通电螺线管右端为S极，则左端为N极，根据安培定则可以判断电源的右端为正极，左端为负极；如图所示：若使通电螺线管的磁性减弱，需减小电路中电流，由欧姆定律可知要增大电路中电阻，故滑片向左移动故答案为：正；左 12、大；短13、98； S（或“南”）【点评】本题主要考查学生温度计的读数方法，以及对电磁继电器的工作原理的了解和掌握，是一道中档题 实验探究题14、设计的装置如下图所示；工作过程：A端加物体，当GA=150N时，PM接触，衔铁吸下，铃响；当GA150N时，PM不接触，衔铁没有吸下，绿灯亮当物重达到150N时，PM接触，电磁铁有磁性，衔铁被吸引后与B接通，电铃所在支路被接通而报警；反之，物重小于150N时，PM不接触，电磁铁无磁性，衔铁始终与A接通，绿灯亮，如下图所示：工作过程：A端加物体，当GA=150N时，PM接触，衔铁吸下，铃响；当GA150N时，PM不接触，衔铁没有吸下，绿灯亮故答案为：设计的装置如上图所示；工作过程：A端加物体，当GA=150N时，PM接触，衔铁吸下，铃响；当GA150N时，PM不接触，衔铁没有吸下，绿灯亮15、【考点】IH：欧姆定律的应用；CE：影响电磁铁磁性强弱的因素【分析】（1）据题可知，此时的电源电压是6V，且此时的磁场强度为零；由图丙得出R的阻值，根据I=即可求出电路中的电流；（2）滑动变阻器的滑片P向右移动，图甲中电流表的时速逐渐减小，据此分析即可判断规律；（3）x=5cm时，对于图表得出电流是30mA，据欧姆定律可以判断电阻大小，进而判断磁场的强弱；（4）据上面的知识分析即可判断出变化的规律【解答】解：（1）当图乙S2断开，图甲S1闭合时，即磁场强度为零，据图2可知，此时的R=100，故此时电路中的电流是：I=0.06A=60mA；（2）闭合开关S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器电阻变小，电流变大磁场变强，图甲中电流表的示数逐渐减小，即R的电阻变大，据此分析可知：磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐增强；（3）x=5cm时，对于图表得出电流是30mA，据欧姆定律可知，R=200，故对应磁场的强度是0.40T；（4）综合以上实验数据，分析（2）中的表格数据可以得出“电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大，离电磁铁越远，磁感应强度越弱；故答案为：（1）100；60；（2）大；强；（3）0.40；（4）增大；弱16、【考点】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验【分析】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电流大小的关系，保持匝数相同，改变滑动变阻器滑片的位置来改变电流的大小，通过比较甲或乙前后两次吸引小铁钉的多少来探究磁性强弱跟电流大