20-3 电磁铁 电磁继电器 分层作业 初中物理人教版九年级全一册（2023~2024学年）

第二十章电与磁第3节电磁铁电磁继电器基础巩固【知识点1电磁铁】1.下列有关电磁起重机中电磁铁的说法正确的是()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.电磁铁的磁性始终存在D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的【答案】D【解析】电磁铁的铁芯需用磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故A错误；电磁铁的铁芯在通电时具有磁性，在断电时磁性消失，不可以用永磁铁代替，故B、C错误；电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故D正确.【知识点2电磁铁的磁性强弱】2.如图所示是某学习小组的同学研究“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，可通过观察________________________来确定.（2）下表是该组同学所做的实验记录.电磁铁线圈匝数/匝50100实验序号123456电流/A0.81.21.50.81.21.5吸引大头针数量/枚581071114①比较第1、2、3次实验（或第4、5、6次实验），可得出的结论是：电磁铁的线圈匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流______（填“越大”或“越小”），电磁铁磁性越强.②比较第1和第4次实验（或第2和第5次实验或第3和第6次实验），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数______（填“越多”或“越少”），电磁铁磁性越强.（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？你对此的猜想是：_______________________________________________________________________.【答案】（1）调节滑动变阻器滑片的位置；电磁铁吸引大头针的多少（2）①越大；②越多（3）电磁铁在通过线圈中的电流和线圈匝数一定时，铁芯越大磁性越强【知识点3电磁继电器】3.下面是几位同学关于电磁继电器的几种说法，你认为不正确的是()A.电磁继电器是利用电流的磁效应工作的B.我们操作时直接控制的是低电压、弱电流电路的通断C.电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路的一种开关D.使用电磁继电器可以直接控制工作电路的通断【答案】D【解析】我们操作时直接控制的是低电压、弱电流电路的通断，使用电磁继电器可以间接控制工作电路的通断，故D错误，符合题意.4.如图所示为一种温度自动报警器的原理图，水银温度计的玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电流通过电磁铁的线圈产生______，吸引衔铁，电铃响起，发出报警信号，电磁铁的a端为___极，若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度将______（填“升高”或“降低”）.【答案】磁性；S；降低【解析】温度自动报警器的工作原理是：温度升高时，玻璃泡中的水银膨胀，液柱上升，当升高到报警温度即金属丝下端对应的温度时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，从而使工作电路接通，发出报警信号．由电路可知电磁铁中的电流是从左端流入、右端流出，利用安培定则可以确定，电磁铁的𝑎端为S极，如果将金属丝的下端向下调整，则报警温度会降低． 能力提升 1.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是滑动变阻器的滑片．要使弹簧的长度变长，可采取的办法是()A.开关S接1不变，滑片𝑃位置不变，抽出铁芯𝐵B.滑片𝑃位置不变，开关S由1改接到2C.开关S接1不变，将滑片𝑃向左移动D.开关S由1改接到2，将滑片𝑃向右移动【答案】C【解析】要使弹簧的长度变长，需要增加电磁铁的磁性，在不抽出铁芯的前提下，可以使接入电路中的线圈较多（开关S接1）和增大电流（滑动变阻器的滑片向左移动），故C符合题意.2.［多选］人工心脏泵可短时间代替心脏工作，其结构如图所示，线圈𝐴𝐵固定在轻质活塞的柄上，泵室通过单向阀门与血管相通.阀门S1只能向泵室外侧开启，阀门S2只能向泵室内侧开启.人工心脏泵工作时，以下说法正确的是(A.线圈AB中应通入方向周期性改变的电流B.线圈AB中应通入方向不变的电流C.电流从线圈A端流入时，血液流入泵室D.人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定【答案】AC【解析】依题意，在线圈AB中通入方向周期性改变的电流时，线圈的磁极方向发生周期性变化，在其左侧永磁体的作用下，线圈带动活塞沿水平方向做往复运动，使该人工心脏泵“跳动”起来，该人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈AB中所通入的方向周期性改变的电流的频率决定，故A正确，B、D错误；当电流从线圈A端流入时，根据安培定则可判断出电磁铁的左端是S极，异名磁极相互吸引，则活塞会在其左侧永磁体的作用下向左运动，泵室内的压强变小，此时S1关闭、S2打开，血液流入泵室，3.学习了“电生磁”的知识后，小柯在家里进行实验探究.实验器材：全新干电池若干节、铁钉3枚、大头针若干、长导线1根.实验过程：①用细线把3枚铁钉捆绑在一起，再用长导线缠绕铁钉6圈，连接在1节全新干电池两端（如右图所示），制成简易的电磁铁.用电磁铁尖端去靠近大头针，观察吸引大头针的数目（通电时间不超过10秒，下同）.②将电磁铁连接在2节串联的全新干电池两端，重复实验.③将电磁铁连接在3节串联的全新干电池两端，重复实验.④增加电磁铁的线圈匝数至9匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验.⑤增加电磁铁的线圈匝数至12匝，连接在1节全新干电池两端，重复实验.（1）1节全新干电池的电压是____V.【答案】1.5【解析】1节全新干电池的电压是1.5

（2）小柯的实验想要探究的问题是______________________________________________.【答案】电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数、电流大小有关【解析】小柯通过改变电压的大小改变电路中的电流，这是通过控制变量法探究电磁铁的磁性强弱是否与电流大小有关；保持电压不变，改变线圈匝数，这是通过控制变量法探究电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数有关.（3）本实验用电磁铁吸引大头针的数目来比较电磁铁的磁性强弱，此科学方法属于__