实验29 探究影响电磁铁磁性强弱的因素-中考物理必考实验精讲练

实验29探究影响电磁铁磁性强弱的因素（原卷版）《探究影响电磁铁磁性强弱的因素》是电与磁的重点实验，通过该实验加强对电磁铁的认识，了解电磁铁磁性强弱与哪些因素有关，同时也能深入了解磁场、磁化等概念。通过实验让学生经历实验猜想、实验设计、实验步骤、搜集证据、分析归纳等过程，提高学生的交流与合作能力。该在中考试卷中属于电与磁的重点实验，所占分值一般在3-5分之间。该实验应着重从实验方法、实验过程和实验现象，得出的结论等方面入手，了解实验的基本内容。新课程改革以来，各地中考命题中涉及不同版本教材外的物理探究实验逐年在出新。但纵观其考查内容，大都来源于学生生活实际、规律和和方法。所以学生只要抓住方法、应用得当，一般都能轻松解决。实验探究-影响电磁铁磁性强弱的因素【实验器材】实验器材：电源、导线、开关、滑动变阻器、匝数不同的电磁铁、大头针；甲乙【实验原理】电磁铁通电后具有磁性的原理：电流的磁效应；【实验步骤】①用一根导线在一枚铁钉上缠绕几匝制作一个电磁铁。②将制作的电磁铁、滑动变阻器及电流表、开关、电源连入电路中，如图甲所示，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数增大，观察电磁铁吸引曲别针的数目有什么变化。③将两个线圈匝数不同的电磁铁串联在电路中，如图乙所示，观察两个电磁铁吸引曲别针的数目有什么不同。【分析与论证】（1）图甲所示实验中，线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，吸引曲别针的数目越多，说明电磁铁的磁性越强；（2）图乙所示实验中，电流大小相同时，线圈匝数多的电磁铁吸引曲别针的数目多，说明线圈匝数越多，磁性越强。【实验结论】电磁铁的磁性强弱与通过的电流和线圈的匝数有关：①线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；②电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。【实验方法】（1）转换法：通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性强弱；（2）控制变量法：①探究磁性强弱与电流大小的关系：控制螺线管的线圈匝数不变，移动滑动变阻器滑片，改变电路中电流大小，观察螺线管吸引大头针的数量；②探究磁性强弱与线圈匝数的关系：控制螺线管的电流不变，改变螺线管的线圈匝数，观察螺线管吸引大头针的数量；【交流与讨论】（1）安培定则的应用：判断螺线管N、S极；（2）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因：同名磁极相互排斥；《探究影响电磁铁磁性强弱的因素》常考问题：1.实验方法：控制变量法、转换法；2.安培定则的应用：会使用安培定则判断；3.电磁铁吸引的大头针下端分散的原因：同名磁极相互排斥；4.电磁铁磁性强弱与电流关系：电流越大，电磁铁的磁性越强；5.电磁铁磁性强弱与电流关系：电流越大，电磁铁的磁性越强；6.电磁铁磁性强弱与匝数关系：匝数越多，电磁铁的磁性越强。A组（中考真题感知）1.（2023·扬州）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2.（2023·东营）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3.（2023·甘孜州）图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车排放量检测电路。开关闭合后，电磁铁的上端是___________（选填“N”或“S”）极。图中气敏电阻的阻值随浓度的增大而减小，导致电磁铁的磁性___________（选填“增强”或“减弱”），当浓度高于某一设定值时，电铃就会报警。4.（2022·四川达州）如图所示，开关S闭合，根据通电螺线管周围的磁感线分布判断直流电源的左端为___________（选填“正极”或“负极”），弹簧测力计吊着铜块在通电螺线管的上方从右端水平匀速运动到左端的过程中，弹簧测力计示数___________（选填“先变小后变大”“一直不变”或“先变大后变小”）。5.（2022·烟台）如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（）。A.电磁铁的右端为N极；B.当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强；C.当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大；D.当滑片P向左滑动时，指示灯变亮6.（2022·攀枝花）法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象，这一发现大大提高了磁电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。实验小组设计了如图所示的电路，来探究某GMR的阻值与磁场的关系。（1）闭合开关S1，电磁铁的左边是______（选填“N”或“S”）极。滑动变阻器R1的滑片向右端滑动，电磁铁的磁性______（选填“增强”或“减弱”）；（2）断开开关S1，闭合开关S2，无论怎样移动滑动变阻器R2的滑片，电流表指针几乎不偏转，电压表有示数但不变。请分析电路故障______；（3）排除电路故障后，闭合开关S1、S2，保持R2滑片位置不变，将滑动变阻器R1的滑片向左端滑动，观察到电流表示数增大，电压表示数______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（4）分析上述实验现象可知：该GMR的阻值随其周围磁场的增强而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。7．（2021·四川泸州市）如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图，闭合开关后，其电磁铁的A端是______极，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，电流表的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性______（选填“变强”“变弱”或“不变”）。B组（限时针对训练）1.为探究“影响通电螺线管磁性强弱的因素”，小明以电池（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螺线管，并巧妙地通过____来显示通电螺线管磁性的强弱；（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（a）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（b）所示的情景。比较图（a）和（b），可知__图中的电流较小，从而发现，通过螺线管的电流越__（选填“大”或“小”），磁性越强；（3）如图（c），将导线绕在两枚铁钉上，构成两个简易螺线管串联的电路。从图（c）的情景看出，在____相同的情况下，线圈的匝数越__（选填“多”或“少”），磁性越强。2.为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小南用电池（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；（2）连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图甲所示的情景。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；（3）实验中还可以改变______来改变电磁铁的磁性强弱。3.在“研究电磁铁”实验的一组示意图中，其中A、B、C三图线圈的匝数相同，而D图中线圈的匝数是前面图的2倍，已知I2＞I1，则比较图A、C可知：外形相同的电磁铁，______一定时，电流越______，电磁铁磁性越强。4.小明在课下按教材“迷你实验室”自制成简易的电磁铁，并设计了如图所示的甲、乙、丙、丁电路去探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。（1）实验通过观察电磁铁_____来知道电磁铁磁性的强弱；（2）比较_____两图可知：匝数相同时，电流越大，磁性越强；（3）由图_____可知：当电流一定时，匝数越多，磁性越强；（4）当丁图的滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁a、b吸引大头针的个数_____（填“增加”或“减少”），说明线圈匝数相同时，电流越_____，电磁铁磁性越强。5.为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，王同学用漆包线（表面涂有绝缘漆导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，图甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。（1）实验是通过观察电磁铁上______来知道电磁铁磁性的强弱；（2）当开关闭合后，若让铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向______（选填“左”或“右”）端移动；（3）比较______两图可知：匝数相同时，电流越大，磁性越强；（4）由图______可知：当电流一定时，______，磁性越强。6.如图甲、乙、丙是探究电磁关系的系列实验，请根据图中现象回答下列问题：（1）根据图甲可知：______周围存在磁场，且磁场方向与______方向有关。（2）根据图乙可知：通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似，极性与螺线管中电流的方向关系，可用______定则判定。（3）图丙中A、B两个电磁铁串联，电磁铁______的磁性较强，要使它们的磁性都增强，可以采用______办法。7.琳琳同学用如图所示的装置探究影响电磁铁磁性强弱的因素：（1）由图可知，电流一定时，电磁铁的________，磁性越强；（2）当滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（选填“增加”或“减少”），说明通过电磁铁的________，磁性越强；（3）电磁铁甲的上端是电磁铁的________极（选填“N”或“S”）；（4）电磁铁在实际中有着广泛的应用，以下利用电磁铁工作的是________。A．电炉B．电铃C．白炽灯8.为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，某物理兴趣小组利用干电池、开关、滑动变阻器、铁钉、铁架台、适量的大头针和足够长涂有绝缘漆的导线为主要器材，进行如下实验。（1）同学们用导线紧密绕在铁钉上，制成如图1所示简易的电磁铁，该实验是通过观察______来显示电磁铁磁性强弱的。利用这种研究方法研究的实验还有______；（2）连接好电路，闭合开关，观察到如图1所示的现象，接着，把滑动变阻器的滑片向右滑动，观察到铁钉吸起大头针的数量______（填“增多”、“减少”或“不变”），说明在线圈匝数相同情况下，电流越大，电磁铁的磁性______（填“越强”、“越弱”或“不变”）；（3）小组同学又自制了两个分别编有100匝和50匝的电磁铁甲、乙，连接了如图2所示的电路，则电磁铁乙的上端为______极，设计这个实验，是研究在______相同时，电磁铁磁性强弱与______的关系。9.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所