初中物理影响电磁铁磁性强弱的因素实验题

巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增大而急剧减小的现象。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。

（1）在图中标出闭合S ₁后电磁铁左端的磁极。

（2）当闭合S ₁、S ₂，滑片P向左滑动过程中，GMR的阻值变 　 　指示灯变 　 　。

（3）要使GMR所处的磁场更强，除移动滑片，还可以采取的方法是： 　 　。

小明在课堂上给同学们展示了一个装置如图所示的实验。请完成下列问题：

（1）闭合开关后，标出通电螺线管的 $N$、 $S$极及磁感线的方向。

（2）闭合开关后，螺线管右侧的小磁针将　      　（选填序号）。

①顺时针旋转 $90°$②逆时针旋转 $90°$③顺时针旋转 $180°$④逆时针旋转 $180°$

（3）要增强此螺线管的磁性，可采用　　      方法（写出一条即可）。

在探究“通电螺线管的外部磁场”的实验中，小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。

（1）通电后小磁针静止时的分布如图甲所示，由此可看出通电螺线管外部的磁场与　　的磁场相似。

（2）小明改变通电螺线管中的电流方向，发现小磁针指向转动 $180°$，南北极发生了对调，由此可知：通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中　　方向有关。

（3）小明继续实验探究，并按图乙连接电路，他先将开关 $S$接 $a$，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关 $S$从 $a$换到 $b$，调节变阻器的滑片 $P$，再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目，此时调节滑动变阻器是为了　　，来探究　　的关系。

探究电生磁

装置
结论 作图	①根据图1可知：电流的磁场方向与　　方向有关 ②据图2可知：通电螺线管外部的磁场与　　磁体的磁场相似。 ③根据图2中小磁针的指向，标出电源的正、负极 ④根据图3可知：电磁铁磁性的强弱跟　　有关。 ⑤要使图3中乙电磁铁的磁性增强，可以　　。

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 $R_1$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 $S_2$断开，图甲 $S_1$闭合时，磁敏电阻 $R$的阻值是　　 $\Omega$，电流表的示数为　　 $\mathit{mA}$。

（2）闭合 $S_1$和 $S_2$，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 $S_1$和 $S_2$，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 $L=5\mathit{cm}$时，磁敏电阻 $R$所在位置的磁感应强度 $B=$　　 $T$。

$L/\mathit{cm}$	1	2	3	4	5	6
$I/\mathit{mA}$	10	12	15	20	30	46
$B/T$	0.68	0.65	0.60	0.51		0.20

（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　　。

按要求回答下列问题：

（1）在今年的实验操作考试中，小可利用平行光源照射凸透镜后交于 $A$点（如图1所示），说明凸透镜对光有　　作用。小可认为 $A$点就是该凸透镜的焦点，请对他的观点作出评判：　　。

（2）小可在用图2所示的实验探究线圈数对电磁铁磁性强弱的影响时，将两个匝数不同的电磁铁串联接入电路，其好处是　　。利用此实验电路也能研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响，接下来的操作应该是　　。

在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验。甲图中大铁钉的N极是　 　（选填“钉尖”或“钉帽”）。通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是　                               　；通过观察丙图实验现象得出的结论是　                                    　。将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是　                                　。

如图所示是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它由电源、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，用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针刚好不发生偏转．

（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）开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的________极．
（4）实验发现：
①当滑动变阻器的滑片P向________滑动时（填“左”或“右”），指针B偏转的角度将会________（填“变大”或“变小”）；
②保持滑片P的位置不变，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________（填“变大”或“变小”）．
（5）经过对电磁铁的研究，可得出的结论是：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________．

晓晓实验组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图所示电路。实验时，

（1）可通过观察_________________判断通电螺线管的磁极。
（2）如图所示是通电螺线管周围的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与____________的磁场相似。
（3）晓晓猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了______________________________，来研究通电螺线管磁场强弱与____________________的关系。

如图所示，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)	50匝			100匝
实验次数	1	2	3	4	5	6
电流 / A	0.8	1.2	1.5	0.8	1.2	1.5
吸引铁钉的最多数目 / （枚）	5	8	10	7	11	14

 
①比较实验中的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                           ；
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，                        ；
（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。

小波小组在探究“通电螺线管的外部磁场”实验中，设计了如图所示电路。实验时，

(1)可通过观察__________________判断通电螺线管的磁极。
(2)如图所示是通电螺线管周网的有机玻璃板上的小磁针分布状态，观察可知通电螺线管的外部磁场与_________的磁场相似。

(3)小波猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关。实验中，他将开关S从l换到2上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及吸引的回形针数目，此时调节滑动变阻器是为了____________________，来研究________________的关系。

（2014·黔东南州）为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（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，下面的实验也用这种方法的是    ．

A．认识电压时，我们可以用水压来类比

B．用光线来描述光通过的路径

C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动

D．用斜面小车研究阻力对物体运动的影像

（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．

（·莆田）科学家们已经发现了巨磁电阻（GMR）效应，它是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小，且磁场越强，电阻越小的现象。利用这一现象，可以用来探究磁体周围的磁场强弱。如图所示，将GMR放在螺线管的右端。

（1）闭合开关S₁，螺线管左端的磁极为_____极。
（2）闭合开关S₁、S₂，电流表示数为I。保持GMR位置不变，将电源的正负极对调，则此时电流表的示数将________I；将GMR移至螺线管的上方的中间位置，电流表的示数将________I。（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）将GMR分别放入通电螺线管内部的不同位置，发现电流表的示数几乎不变。据此，你的合理猜想是_______________________________________________。

小芳用导线及两个相同的铁钉自制了甲、乙两个电磁铁，通过如图所示的电路来探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。将两个电磁铁串联接入电路是为了探究电磁铁磁性强弱与       是否有关；当滑动变阻器的滑片依次向左滑动到几个不同位置时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数都会逐渐增多，说明电流越       ，电磁铁磁性越强。（选填“大”或“小”）

小明设计了一个道路限载报警器（图甲），R₀是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。

（1）调试好电路，闭合开关S₁和S₂，当超载车辆通过时，限载报警器会      （填“灯亮”、“铃响”）
（2）一般交通主干道的抗压能力比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是       （填编号）。

A．把变阻器R0的滑片适当左移

B．把电源1的电压适当增大

C．把弹簧AB的A端适当左移

D．把电磁铁C适当右移