實(shí)驗(yàn)29探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素（原卷版）《探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素》是電與磁的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，通過該實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)對(duì)電磁鐵的認(rèn)識(shí)，了解電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)，同時(shí)也能深入了解磁場、磁化等概念。通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)猜想、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)步驟、搜集證據(jù)、分析歸納等過程，提高學(xué)生的交流與合作能力。該在中考試卷中屬于電與磁的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，所占分值一般在3-5分之間。該實(shí)驗(yàn)應(yīng)著重從實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出的結(jié)論等方面入手，了解實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容。新課程改革以來，各地中考命題中涉及不同版本教材外的物理探究實(shí)驗(yàn)逐年在出新。但縱觀其考查內(nèi)容，大都來源于學(xué)生生活實(shí)際、規(guī)律和和方法。所以學(xué)生只要抓住方法、應(yīng)用得當(dāng)，一般都能輕松解決。實(shí)驗(yàn)探究-影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素【實(shí)驗(yàn)器材】實(shí)驗(yàn)器材：電源、導(dǎo)線、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、匝數(shù)不同的電磁鐵、大頭針；甲乙【實(shí)驗(yàn)原理】電磁鐵通電后具有磁性的原理：電流的磁效應(yīng)；【實(shí)驗(yàn)步驟】①用一根導(dǎo)線在一枚鐵釘上纏繞幾匝制作一個(gè)電磁鐵。②將制作的電磁鐵、滑動(dòng)變阻器及電流表、開關(guān)、電源連入電路中，如圖甲所示，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)增大，觀察電磁鐵吸引曲別針的數(shù)目有什么變化。③將兩個(gè)線圈匝數(shù)不同的電磁鐵串聯(lián)在電路中，如圖乙所示，觀察兩個(gè)電磁鐵吸引曲別針的數(shù)目有什么不同。【分析與論證】（1）圖甲所示實(shí)驗(yàn)中，線圈匝數(shù)一定時(shí)，通過電磁鐵的電流越大，吸引曲別針的數(shù)目越多，說明電磁鐵的磁性越強(qiáng)；（2）圖乙所示實(shí)驗(yàn)中，電流大小相同時(shí)，線圈匝數(shù)多的電磁鐵吸引曲別針的數(shù)目多，說明線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與通過的電流和線圈的匝數(shù)有關(guān)：①線圈匝數(shù)一定時(shí)，通入的電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；②電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。【實(shí)驗(yàn)方法】（1）轉(zhuǎn)換法：通過比較電磁鐵吸引大頭針的多少來反映電磁鐵磁性強(qiáng)弱；（2）控制變量法：①探究磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系：控制螺線管的線圈匝數(shù)不變，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，改變電路中電流大小，觀察螺線管吸引大頭針的數(shù)量；②探究磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系：控制螺線管的電流不變，改變螺線管的線圈匝數(shù)，觀察螺線管吸引大頭針的數(shù)量；【交流與討論】（1）安培定則的應(yīng)用：判斷螺線管N、S極；（2）電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因：同名磁極相互排斥；《探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素》常考問題：1.實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法；2.安培定則的應(yīng)用：會(huì)使用安培定則判斷；3.電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因：同名磁極相互排斥；4.電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流關(guān)系：電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；5.電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流關(guān)系：電流越大，電磁鐵的磁性越強(qiáng)；6.電磁鐵磁性強(qiáng)弱與匝數(shù)關(guān)系：匝數(shù)越多，電磁鐵的磁性越強(qiáng)。A組（中考真題感知）1.（2023·揚(yáng)州）如圖所示，下列做法中電磁鐵不能吸引更多大頭針的是（）。A.只提高電源電壓B.只將滑片P向左移動(dòng)C.只增加螺線管線圈的匝數(shù)D.只將鐵芯換成同規(guī)格的銅芯2.（2023·東營）小區(qū)內(nèi)路燈能根據(jù)光線亮暗情況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，其電路原理如圖所示，R1是定值電阻，R2是光敏電阻，其阻值大小隨光照強(qiáng)度的增大而減小，當(dāng)開關(guān)S1閉合，光線變暗時(shí)，下列判斷正確的是（）。A.電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性減弱，開關(guān)S2閉合B.電流表示數(shù)減小，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，開關(guān)S2斷開C.電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，開關(guān)S2閉合D.電流表示數(shù)增大，電磁鐵的磁性減弱，開關(guān)S2斷開3.（2023·甘孜州）圖是熱愛課外實(shí)踐的小雙同學(xué)設(shè)計(jì)的汽車排放量檢測(cè)電路。開關(guān)閉合后，電磁鐵的上端是___________（選填“N”或“S”）極。圖中氣敏電阻的阻值隨濃度的增大而減小，導(dǎo)致電磁鐵的磁性___________（選填“增強(qiáng)”或“減弱”），當(dāng)濃度高于某一設(shè)定值時(shí)，電鈴就會(huì)報(bào)警。4.（2022·四川達(dá)州）如圖所示，開關(guān)S閉合，根據(jù)通電螺線管周圍的磁感線分布判斷直流電源的左端為___________（選填“正極”或“負(fù)極”），彈簧測(cè)力計(jì)吊著銅塊在通電螺線管的上方從右端水平勻速運(yùn)動(dòng)到左端的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)___________（選填“先變小后變大”“一直不變”或“先變大后變小”）。5.（2022·煙臺(tái)）如圖所示，是巨磁電阻特性原理的示意圖，其中GMR是一個(gè)巨磁電阻，其阻值隨磁場的增強(qiáng)而急劇減小。閉合開關(guān)S1、S2，下列說法正確的是（）。A.電磁鐵的右端為N極；B.當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí)，電磁鐵磁性增強(qiáng)；C.當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，巨磁電阻的阻值增大；D.當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，指示燈變亮6.（2022·攀枝花）法國科學(xué)家阿爾貝·費(fèi)爾和德國科學(xué)家彼得·格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻（GMR）效應(yīng)，榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。巨磁電阻效應(yīng)是指某些材料的電阻在磁場中急劇變化的現(xiàn)象，這一發(fā)現(xiàn)大大提高了磁電之間信號(hào)轉(zhuǎn)換的靈敏度，從而引發(fā)了現(xiàn)代硬盤生產(chǎn)的一場革命。實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，來探究某GMR的阻值與磁場的關(guān)系。（1）閉合開關(guān)S1，電磁鐵的左邊是______（選填“N”或“S”）極。滑動(dòng)變阻器R1的滑片向右端滑動(dòng)，電磁鐵的磁性______（選填“增強(qiáng)”或“減弱”）；（2）斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表有示數(shù)但不變。請(qǐng)分析電路故障______；（3）排除電路故障后，閉合開關(guān)S1、S2，保持R2滑片位置不變，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片向左端滑動(dòng)，觀察到電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)______（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（4）分析上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：該GMR的阻值隨其周圍磁場的增強(qiáng)而______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。7．（2021·四川瀘州市）如圖所示是探究電磁鐵磁性特點(diǎn)的電路圖，閉合開關(guān)后，其電磁鐵的A端是______極，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向a端滑動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)______（選填“變大”“變小”或“不變”），電磁鐵的磁性______（選填“變強(qiáng)”“變?nèi)酢被颉安蛔儭保組（限時(shí)針對(duì)訓(xùn)練）1.為探究“影響通電螺線管磁性強(qiáng)弱的因素”，小明以電池（電壓一定）、滑動(dòng)變阻器、數(shù)量較多的大頭針、鐵釘以及較長導(dǎo)線為主要器材，進(jìn)行如圖所示的簡易實(shí)驗(yàn)。（1）他將導(dǎo)線繞在鐵釘上制成簡易螺線管，并巧妙地通過____來顯示通電螺線管磁性的強(qiáng)弱；（2）連接好電路，使變阻器連入電路的阻值較大，閉合開關(guān)，觀察到圖（a）所示的情景，接著移動(dòng)變阻器滑片，使其連入電路的阻值變小，觀察到圖（b）所示的情景。比較圖（a）和（b），可知__圖中的電流較小，從而發(fā)現(xiàn)，通過螺線管的電流越__（選填“大”或“小”），磁性越強(qiáng)；（3）如圖（c），將導(dǎo)線繞在兩枚鐵釘上，構(gòu)成兩個(gè)簡易螺線管串聯(lián)的電路。從圖（c）的情景看出，在____相同的情況下，線圈的匝數(shù)越__（選填“多”或“少”），磁性越強(qiáng)。2.為探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”，小南用電池（電壓一定）、滑動(dòng)變阻器、數(shù)量較多的大頭針、鐵釘以及較長導(dǎo)線為主要器材，進(jìn)行如圖所示的簡易實(shí)驗(yàn)。（1）他將導(dǎo)線繞在鐵釘上制成簡易電磁鐵，并巧妙地通過______來顯示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；（2）連接好電路，使變阻器連入電路的阻值較大，閉合開關(guān)，觀察到如圖甲所示的情景。接著，移動(dòng)變阻器滑片，使其連入電路的阻值變小，觀察到圖乙所示的情景，比較圖甲和乙，可知______圖中的電流較小，從而發(fā)現(xiàn)，通過電磁鐵的電流越______（選填“大”或“小”）磁性越強(qiáng)；（3）實(shí)驗(yàn)中還可以改變______來改變電磁鐵的磁性強(qiáng)弱。3.在“研究電磁鐵”實(shí)驗(yàn)的一組示意圖中，其中A、B、C三圖線圈的匝數(shù)相同，而D圖中線圈的匝數(shù)是前面圖的2倍，已知I2＞I1，則比較圖A、C可知：外形相同的電磁鐵，______一定時(shí)，電流越______，電磁鐵磁性越強(qiáng)。4.小明在課下按教材“迷你實(shí)驗(yàn)室”自制成簡易的電磁鐵，并設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙、丙、丁電路去探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”。（1）實(shí)驗(yàn)通過觀察電磁鐵_____來知道電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；（2）比較_____兩圖可知：匝數(shù)相同時(shí)，電流越大，磁性越強(qiáng)；（3）由圖_____可知：當(dāng)電流一定時(shí)，匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)；（4）當(dāng)丁圖的滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)，電磁鐵a、b吸引大頭針的個(gè)數(shù)_____（填“增加”或“減少”），說明線圈匝數(shù)相同時(shí)，電流越_____，電磁鐵磁性越強(qiáng)。5.為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)，王同學(xué)用漆包線（表面涂有絕緣漆導(dǎo)線）在大鐵釘上繞若干匝，制成簡單的電磁鐵，圖甲、乙、丙、丁為實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況。（1）實(shí)驗(yàn)是通過觀察電磁鐵上______來知道電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；（2）當(dāng)開關(guān)閉合后，若讓鐵釘再多吸一些大頭針，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向______（選填“左”或“右”）端移動(dòng)；（3）比較______兩圖可知：匝數(shù)相同時(shí)，電流越大，磁性越強(qiáng)；（4）由圖______可知：當(dāng)電流一定時(shí)，______，磁性越強(qiáng)。6.如圖甲、乙、丙是探究電磁關(guān)系的系列實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)根據(jù)圖中現(xiàn)象回答下列問題：（1）根據(jù)圖甲可知：______周圍存在磁場，且磁場方向與______方向有關(guān)。（2）根據(jù)圖乙可知：通電螺線管外部的磁場與______磁體的磁場相似，極性與螺線管中電流的方向關(guān)系，可用______定則判定。（3）圖丙中A、B兩個(gè)電磁鐵串聯(lián)，電磁鐵______的磁性較強(qiáng)，要使它們的磁性都增強(qiáng)，可以采用______辦法。7.琳琳同學(xué)用如圖所示的裝置探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素：（1）由圖可知，電流一定時(shí)，電磁鐵的________，磁性越強(qiáng)；（2）當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個(gè)數(shù)________（選填“增加”或“減少”），說明通過電磁鐵的________，磁性越強(qiáng)；（3）電磁鐵甲的上端是電磁鐵的________極（選填“N”或“S”）；（4）電磁鐵在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用，以下利用電磁鐵工作的是________。A．電爐B．電鈴C．白熾燈8.為了探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”，某物理興趣小組利用干電池、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、鐵釘、鐵架臺(tái)、適量的大頭針和足夠長涂有絕緣漆的導(dǎo)線為主要器材，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。（1）同學(xué)們用導(dǎo)線緊密繞在鐵釘上，制成如圖1所示簡易的電磁鐵，該實(shí)驗(yàn)是通過觀察______來顯示電磁鐵磁性強(qiáng)弱的。利用這種研究方法研究的實(shí)驗(yàn)還有______；（2）連接好電路，閉合開關(guān)，觀察到如圖1所示的現(xiàn)象，接著，把滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，觀察到鐵釘吸起大頭針的數(shù)量______（填“增多”、“減少”或“不變”），說明在線圈匝數(shù)相同情況下，電流越大，電磁鐵的磁性______（填“越強(qiáng)”、“越弱”或“不變”）；（3）小組同學(xué)又自制了兩個(gè)分別編有100匝和50匝的電磁鐵甲、乙，連接了如圖2所示的電路，則電磁鐵乙的上端為______極，設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，是研究在______相同時(shí)，電磁鐵磁性強(qiáng)弱與______的關(guān)系。9.在探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”的實(shí)驗(yàn)中，小明制成簡易電磁鐵甲、乙，并設(shè)計(jì)了如圖所