初中物理总复习实验专题 实验20 探究电磁铁磁性及电磁感应特点 - 图文

ECNU LEX

实验20 探究电磁铁磁性及电磁感应特点

BY LEX

01、如图01所示，是某学习小组同学设计的研究“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，可观察 来确定。 （2）下表是该组同学所做实验的记录：

电磁铁(线圈) 实验次数 电流/A 吸引铁钉的最多数目/枚 1 0.8 5 50匝 2 1.2 8 3 1.5 10 4 0.8 7 100匝 5 1.2 11 6 1.5 14 ①较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：电磁铁的匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 ；

②比较实验中的1和4（或2和5或3和6），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝 数 ；

（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？”

①你对此猜想是： ；

②现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法： 。

图 01 图 02 图 03

02、小张同学在做“制作、研究电磁铁”的实验中，猜想电磁铁的磁性强弱应该与电流大小有关，还与线圈的匝数有关.为此他用铁钉和漆包线绕制成匝数不同的甲、乙两个电磁铁，并找来了相关的实验器材,如图02所示.请你将图中器材连成一个电路，使该电路既能用来做探究磁性强弱与匝数多少有关，又能用来探究与电流大小有关的实验.

（1）研究磁性强弱跟线圈的匝数关系时，闭合开关S后，通过观察比较 得出结论； （2）在（1）的基础上，再研究磁性强弱跟线圈中的电流关系时，只需移动变阻器滑片的位置，通过观察比较 得出结论；

（3）实验中小张采用的研究方法是 .

03、小华和小明同学利用如图03所示的实验装置，来探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关．

（1）小华和小明同学判断电磁铁磁性强弱的依据是： _； （2）电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关(填写二点)： （3）电磁铁在生活和实际中有着广泛的应用．以下利用电磁铁特点工作的是 _ A.电子验钞钒 B.模型电动机 C.电磁继电器 D.手摇发电机

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ECNU LEX 04、如图04所示是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、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。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。 （1）用笔画线代替导线将实物图连接完整； （2）指针下方的物体A应由 材料制成；

A、铜 B、铁 C、铝 D、塑料 （3）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极； （4）在实验中发现如下发现：

①当滑动变阻器的滑片P向 滑动时（选填“左” 或“右”），指针B偏转的角度将会 （选填“变大”或“变小”）；

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，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”）；

（5）经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越 ，磁性越 。 05、如图05所示是小明同学探究电磁铁跟哪些因素有关的实验装置，A是电磁铁，B是弹簧，C是铁块。图示中的弹簧长度为15cm。a、b两接线柱之间的线圈匝数是1500匝，a、c两接线柱之间的线圈匝数是2500匝。其实验数据己记录在表中.

（1）实验中通过观察 来判断电磁铁的磁性强弱

（2）通过分析第1、2次实验数据，你可得出的结论是 ； （3）通过分析第3、4次实验数据，你可得出的结论是 。

实验次数 1 2 3 4 电流/A 1 1.5 2 2 所用接线柱 a、b a、b a、b a、c 弹簧长度/cm 16 17 17.8 18.5

图 04 图 05 图 06

流表、开关组成闭合电路。

（1）要使电流表指针发生偏转，选择一种可行的操作： （2）使铜棒AB上下运动，电流表指针能否发生偏转？ （3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。

方法一：

06、如图06所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置。闭合开关后，铜棒AB电

方法二： 。 （4）感应电流的大小除了与铜棒运动速度有关以外，还和 有关？

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ECNU LEX 07、在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B，设计了如图07所示的电路。

（1）图A、B串联的目的是 。

（2）闭合开关后，分析图中的现象，得出的结论是 。 （3）B铁钉的钉尖是 极。若让B铁钉再多吸一些大头针，滑动变阻器的滑片应向 端移动（选填“左”或“右”）.

08、在研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关时，小华和小明从实验室选取了匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，并先后将这两个电磁铁接入电路中，如图08所示。闭合开关S后用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P重复了多次实验，记录如下：

线圈匝数 实验次数 电流表示数/A 吸引大头针的最多数目/枚 1 1.0 5 50 2 1.3 8 3 1.6 10 4 1.0 10 100 5 1.3 16 6 2.0 25 （1）实验中他们是通过电磁铁 来判定其磁性强弱的。 （2）分析第1、2、3次的实验记录，可得出结论: 。 （3）分析第1、4次和2、5次的实验记录，可得出结论: 。

图 07 图 08 图 09

09、如图09所示，是小明同学探究“怎样产生感应电流”的实验装置．ab是一根铜棒，通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上．实验时发现，无论怎样水平移动金属棒，指针都没有明显偏转(仪器、接触都完好)．请从两个方面写出改进措施：

（1） （2）

10、为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小聪所在的实验小组用漆包线（表面涂在绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，结合其它实验器材做了如图10所示的实验。

图 10

根据b、c、d中观察到的情况，完成下面填空：

（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，来判断它 不同。 （2）通过比较 两种情况，可以知道通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。

（3）通过比较d中甲、乙两个电磁铁，发现外形结构相同的电磁铁，通过相同的 时，线圈匝数越 ，磁性越强。

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ECNU LEX 11、小明在探究通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系后，想进一步探究影响通电直导线周围磁场强弱的因素．经老师指导及查阅资料知，磁场的强弱可用物理量“B”来表示(单位为“T”)，其大小与直导线中的电流I、测试点到直导线的距离r有关.小明通过实验所测得的两组实验数据如下．

表一：当测试点到直导线的距离r＝0.02m时，磁场的强弱B与电流I的实验数据 电流I/A 磁场强弱B/T 2.5 2.5×10 -55 5×10 -510 10×10 -520 20×10 -5（1）分析表一中的实验数据，你能得到什么结论? . 表二：当直导线中的电流I＝5A时，磁场的强弱B与距离r的实验数据 距离r/m 磁场强弱B/T 0.02 5.00×10 -50.04 2.50×10 -50.06 1.67×10 -50.08 1.25×10 -5（2）分析表二中的实验数据，你能得到什么结论? . 12、下表列出的是在进行探究实验时遇到的一些实际问题，请把解决问题的方法填写在表中对应的空格里。

实际问题 为探究光在空气中的传播情况，按亮激光小手电，但不能观察到光的传播路径。 在探究电磁铁的实验中，不能直接观察到电磁铁的磁性强弱。 13、为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小勤所在的实验小组进行了如下实验：他们首先找了两颗大铁钉，用漆包线在上面绕制若干圈，做成简易电磁铁，然后分别按如图11所示接入电路。探究前，小勤他们还作了以下的猜想：

猜想A：电磁铁，顾名思义，通电时有磁性，断电时没有磁性； 猜想B：通过的电流越大，磁性越强；

猜想C：外形相同时，线圈的匝数越多，磁性越强。

他们通过观察简易电磁铁吸引大头针的情况来判断磁性的有无和强弱，探究过程如图11所示。请你仔细观察这四幅图，然后完成下列填空。

解决方法

图 11

（1）比较图 可以验证猜想A是正确的； （2）比较图 可以验证猜想B是正确的；

（3）比较图 可以验证猜想C是正确的；但仔细分析发现，猜想C的表述还不完整，还应补充条件 _。 14、地球是一个大磁体，它的周围存在磁场。小青同学看了“机遇号”探测器降落火星的电视新闻后，想到：“火星的周围也存在磁场吗？”假若你能降落到火星，请用一个简单的实验来研究这个问题。你的做法是：

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