江苏省苏科版初三物理第十六章电磁转换第二节电流的磁场 电磁铁实验基础练习题.docx
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江苏省苏科版初三物理第十六章电磁转换第二节电流的磁场电磁铁实验基础练习题
江苏省苏科版初三物理
第十六章电磁转换第二节电流的磁场
电磁铁实验基础练习
1.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电压
B．用磁感线来描述磁场
C．在探究电功率与电流、电压关系时，通过观察灯泡的发光亮度判断灯泡的电功率的大小。
D．在探究电流与电压关系的实验时要让电阻大小保持不变
（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。
2.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．
（1）依据安培定则可以判断电磁铁乙的下端为______极（填“N”或“S”）；
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数___________（选填“增加”或“减少”），说明电流越____，电磁铁磁性越强；
（3）由图示可知，_____（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，________，电磁铁磁性越强；
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是____________________________；
（5）本实验中用到了多种研究方法：
①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，下列实验的研究方法和这种方法不同的是___________
A．研究电流大小和电压、电阻的关系
B．研究影响电阻大小的因素
C．用电流表测量串联电路中的电流
②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法不同的是___________
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率
B．研究电热和哪些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少
C．研究动能大小和哪些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近，来表示动能的大小
3.
在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______（选填“增加”或“减少”），说明电流越______，电磁铁磁性越强；
（2）由图示可知，______（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，______，电磁铁磁性越强；
（3）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______；
（4）本实验中用到了多种研究方法：
①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，下列实验的研究方法和这种方法不同的是______
A．研究电流大小和电压、电阻的关系
B．研究影响电阻大小的因素
C．用电流表测量串联电路中的电流
②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，下列实验的研究方法和这种方法不同的是______
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率
B．研究电热和那些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少
C．研究动能大小和那些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近，来表示动能的大小
（5）本实验进行了多次实验，多次实验的目的和下列实验多次实验的目的相同的是______
A．伏安法测量定值电阻的阻值
B．探究并联电路电流规律
C．测量小石块的密度
4.在“探究电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关”的实验中，小丽同学提出了以下猜想：
猜想一：
电磁铁磁性的强弱可能与电流的大小有关；
猜想二：
电磁铁磁性的强弱可能与线圈的匝数有关．
为了检验上述猜想是否正确，小丽自制了简单的电磁铁，如图所示．下表是小丽同学所做实验的记录，请根据小丽的实验数据，完成下面问题：
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）要判断电磁铁的磁性强弱，可观察____________________来确定．
（2）比较实验中的1、2、3（或4、5、6），可得出的结论是：
____________________．
（3）为了验证猜想二，若需对比两组实验数据，应从上表中选取__________（填实验次数代号）．
5.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：
猜想A：
电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性
猜想B：
电流大小一定时，线圈的匝数越多，它的磁性越强
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁．如下图所示的从左到右a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过比较 两种情况，可以验证猜想A是正确的；
（2）通过比较bc两种情况，可以说明当线圈匝数一定时， 越大，电磁铁磁性越强；
6.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，设计了如图所示的电路。
（1）A、B串联的目的是_______________________________________________________
（2）闭合开关后，两电磁铁吸引大头针的情况如图所示，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________（选填“左”或“右”）端移动。
7.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：
电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性．
猜想B：
通过同一个电磁铁的电流越大，它的磁性越强．
猜想C：
外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强．
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案；用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在铁钉上缠绕若干圈，制成简单的电磁铁．如图所示的①②③④为实验中观察到的四种情况．
根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：
（1）通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同来判断它的_________的不同．
（2）通过比较_________两种情况，可以验证猜想A是正确的．
（3）通过比较_________两种情况，可以验证猜想B是正确的．
（4）通过比较④中甲、乙电磁铁，发现猜想C不全面，应补充____________________．
（5）根据你的生活经验猜想，电磁铁的磁性除了与小丽猜想的三个因素有关以外，还可能与什么因素有关？
请写出你的两个猜想：
①_________________________________________________________________；
②_________________________________________________________________．
8.为了探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素”有关，做了以下几次实验，实验现象如图所示．根据图示现象回答下列问题：
（1）通过观察图甲中A与B两个电磁铁，当通过线圈的电流相同时、有无铁芯相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性就越___．
（2）通过观察图甲中B与C两个电磁铁，当通过线圈的电流相同时、线圈的匝数相同时，___铁芯的电磁铁（选填“有”或“无”），它的磁性就越强．
（3）通过观察图乙与图丙，当线圈的匝数相同、有无铁芯相同时，电磁铁的电流越___，它的磁性就越强．
（4）结论：
影响电磁铁磁性强弱的因素有_______________________。
9.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，实验室准备的器材有：
电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干．小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路．
（1）实验中通过观察电磁铁_______________的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同．
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的数量_________（选填“增加”或“减少”），说明电流越_________，电磁铁的磁性越强．
（3）根据图示的情形可知，_________（选填“甲”或“乙”）的磁性强，说明当电流一定时，_________，电磁铁的磁性越强．
10.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
（1）甲、乙电磁铁串联的目的是________。
（2）电磁铁磁性的强弱可通过________来显示。
（3）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数________（选填“增加”或“减少”），说明电流越________（选填“大”或“小”），电磁铁磁性越强。
（4）根据图示的情境可知，________（选填“甲”或“乙”），的磁性强，说明电流一定时，________，电磁铁磁性越强。
（5）根据右手螺旋定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的________极。
（6）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是________。
答案
1.【答案】
（1）吸引大头针的多少 C
（2）甲 大
【解析】【分析】
（1）要掌握转换法；知道电磁铁的磁性强弱是通过吸引大头针的多少来体现的；
（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，根据控制变量法，若要探究磁性强弱与电流大小的关系，需要保持线圈匝数不变。
此题是探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验，实验中应用了转换法，利用电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱；同时应用了控制变量法，要知道电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈匝数有关，要研究电磁铁磁性与其中一个量的关系，需要控制另一个量。
【解答】
（1）电磁铁磁性强弱通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁磁性越强；此实验运用的是转换法；
下面的实验：
A.认识电压时，我们可以用水压来类比，运用类比方法；
B.用磁感线来描述磁场，运用理想模型法；
C.在探究电功率与电流、电压关系时，通过观察灯泡的发光亮度判断灯泡的电功率的大小，运用转换法；
D.在探究电流与电压关系的实验时要让电阻大小保持不变，运用控制变量法；
故C选项与此实验运用的方法相同；
（2）由图可知，甲和乙吸引的大头针数目不同，结合题意知线圈匝数相同，由于滑片P的移动，导致电路中的阻值变小，电流变大；
在匝数相同时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强，由此可知，甲图中的电流较小。
故答案为：
（1）吸引大头针的多少；C；
（2）甲；大。
2.【答案】
（1）N
（2）增加 大
（3）甲 线圈匝数越多
（4）同名磁极相互排斥
（5）①C ②A
【解析】【分析】
（1）根据安培定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的哪一极；
（2）（3）影响电磁铁磁性强弱的因素：
电流的大小和线圈的匝数，电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；
（4）磁极间的相互作用：
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（5）①根据控制变量法的相关知识，结合题意来分析解答；
②根据转化法的相关知识，结合题意来分析解答。
此题是一道探究性实验题目，考查了转换法的应用，知道在此实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱，同时也考查了控制变量法的应用。
【解答】
（1）用安培定则判断：
用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向N极；图中螺旋管的下端为N极；
（2）闭合开关后，滑动变阻器滑片向左移动时，电路中电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，电磁铁甲吸引大头针的个数增加；说明电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）根据图示的情境可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强；究其原因，电流相同，甲缠绕的线圈的匝数多，吸引大头针越多．便得出：
电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
（4）大头针的下端被磁化成同名磁极，同名磁极相互排斥，所以散开；
（5）①如研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，运用了控制变量法，
研究电流大小和电压、电阻的关系和研究影响电阻大小的因素的实验中都运用了控制变量法，而用电流表测量串联电路中的电流不是运用出控制变量法，故选C；
②通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱，利用转换法，由题意可知，在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率运用的不是转换法，而研究电热和哪些因素有关的实验中用液柱的高度差来表示电热多少和研究动能大小和哪些因素有关的实验用小木块被推开的远近，来表示动能的大小，都运用了转换法，故选A。
故答案为：
（1）N；
（2）增加；大；
（3）甲；线圈匝数越多；
（4）同名磁极相互排斥；
（5）①C； ②A。
3.【答案】增加 大 甲 线圈的匝数越多 大头针被磁化，同名磁极相互排斥 C A B
【解析】解：
（1）闭合开关后，滑动变阻器滑片向左移动时，电路中电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，则电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加；说明电流越大，电磁铁的磁性越强。
（2）根据图示的情境可知，甲电磁铁吸引的大头针多，说明甲的磁性强；究其原因，电流相同，甲缠绕的线圈的匝数多，吸引大头针越多，可得出结论：
电流一定时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强。
（3）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散；
（4）①研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，采用了控制变量法；
A．研究电流大小和电压、电阻的关系；采用了控制变量法；
B．研究影响电阻大小的因素；采用了控制变量法；
C．用电流表测量串联电路中的电流，采用的是实验归纳法，不是控制变量法；
故和控制变量法不同的是C；
②本实验中还用到了其他研究方法，如电磁铁的磁性强弱用什么来显示，这是转换法的思想；
A．在测量小灯泡的功率时，用电压和电流之积来表示电功率，采用电功率的定义，不是转换法；
B．研究电热和哪些因素有关的实验中，用液柱的高度差来表示电热多少，采用转换法；
C．研究动能大小和那些因素有关的实验中，用小木块被推开的远近，来表示动能的大小，采用转换法。
故和转换法不同的是A。
（5）研究“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”，多次实验的目的是总结规律，避免因次数太少造成结论的偶然性或片面性。
A．伏安法测量定值电阻的阻值，采用多次测量的目的是：
取平均值，减小测量误差；
B．探究并联电路电流规律，多次测量的目的是：
总结规律，防止结论的偶然性；
C．测量小石块的密度，采用多次测量的目的是：
取平均值，减小测量误差；
故“探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关”实验中多次实验的目的相同的是B。
故答案为：
（1）增加； 大；
（2）甲；线圈的匝数越多；（3）大头针被磁化，同名磁极相互排斥；（4）C；A；（5）B。
（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：
电流的大小和线圈的匝数。
电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（2）利用转换法，通过电磁铁吸引大头针的多少来认识其磁性强弱；
探究电磁铁磁性跟匝数的关系时，保持电流相同，甲乙的匝数不同，通过比较甲乙吸引小铁钉的多少来比较磁性的强弱；
（3）利用磁化和磁极间的作用规律进行分析；
（4）①研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，就应控制电流相等，就是采用控制变量法；
②磁性的强弱通过吸引大头针的数目来判断，这是转换法的应用。
（5）在物理实验过程中，多次测量的目的有两个：
将测量数据取平均值，减小误差；总结规律，避免结论的片面性。
此题是一道探究性实验题目，考查了转换法的应用，知道在此实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱，同时也考查了控制变量法和转换法，知道一般地测量性实验多次测量的目的是减小误差；探究性实验多次测量的目的是总结规律，避免结论的偶然性。
4.【答案】
（1）观察吸引大头针的数目；
（2）电磁铁的匝数一定时，电流越强，电磁铁磁性越强；
（3）1、4或2、5或3、6
【解析】【分析】
此题主要探究了影响电磁铁磁性强弱的因素；在探究的过程中使得学生领悟了控制变量法和转换法，培养了学生利用实验数据获取信息的能力。
（1）电磁铁磁性的强弱用吸引铁钉的多少来表示，这种方法是转换法；
（2）采用控制变量法研究电磁铁磁性的强弱的影响因素，依据表格1、2、3数据找出规律得出结论；
（3）采用控制变量法研究电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数关系，依据1和4、2和5或3和6进行数据对比。
【解答】
（1）由于磁性是看不见的，所以用电磁铁所能吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性的强弱；
（2）比较表中的数据，分析实验中的1、2、3（或4、5、6），可知线圈匝数50匝不变，当电流增大时吸引铁钉的数目在增多，说明：
在电磁铁匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）根据控制变量法研究电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数关系，需要控制电流相同，改变线圈匝数，由图中数据可以找出对应数据1和4（或2和5、或3和6）进行对比。
故答案为：
（1）观察吸引大头针的数目；
（2）电磁铁的匝数一定时，电流越强，电磁铁磁性越强；（3）1、4或2、5或3、6。
5.【答案】
（1）a、b
（2）电流
【解析】【分析】
（1）电磁铁磁性的强弱通过电磁铁吸引大头针的数目来判断；
（2）研究电磁铁磁性的强弱与多个因素是否有关，要用到控制变量法，关键要把握住控制变量法中的变量与不变量：
要验证磁性有无时，就要控制电路中有无电流。
此题中利用控制变量法得结论时，不但要指出不同点：
线圈匝数，还要指出相同点：
电流相同．这样的结论才是没有漏洞的。
【解答】
（1）电磁铁磁性的有无可以通过电磁铁是否吸引大头针来判断，由ab两图可知，a图的开关断开，电路中没有电流，电磁铁也不吸引大头针闭合，说明电磁铁没有磁性，b图的开关闭合，电路中有电流，电磁铁吸引大头针闭合，说明电磁铁有磁性；
（2）电磁铁磁性的强弱可用吸引大头针数目的多少来体现，所以通过观察电磁铁吸引大头针的多少的不同，来判断它磁性的不同；b、c中线圈的匝数相同，滑动变阻器连入电路的电阻不同，所以电路中的电流大小不同，c中滑动变阻器连入电路的电阻小，所以电路中的电流大，吸引的大头针多，说明磁性强。
故答案为：
（1）a、b；
（2）电流。
6.【答案】
（1）使A、B中电流相同；
（2）同一电磁铁，电流相同时，线圈的匝数越多，磁性越强；
（3）N；左
【解析】【分析】
此题主要考查的是学生对电磁铁磁性强弱影响因素的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用，基础性题目。
（1）串联电路中电流处处相等；
（2）电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关。
在电流大小和铁芯一定时，匝数越多，磁性越强；在电流大小和匝数一定时，有铁芯，磁性强；在匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越强；
（3）根据安培定则判断出B铁钉的钉尖极性；若想使其多吸引大头针必须使电路中的电流增强。
【解答】
（1）串联电路中电流处处相等，A、B串联是为了控制电流相同；
（2）通过两线圈的电流大小相同，铁芯相同，A线圈的匝数多，电磁铁A吸引的大头针多，则电磁铁A的磁性强。
所以得出的结论是：
同一电磁铁，电流相同时，线圈的匝数越多，磁性越强；
（3）根据安培定则，用右手握住B铁钉，让四指的方向沿着电流方向，则大拇指指向B铁钉的钉尖，所以其钉尖为N极；
向左端移动滑动变阻器的滑片可使电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，从而吸引更多的大头针。
故答案为：
（1）使A、B中电流相同；
（2）同一电磁铁，电流相同时，线圈的匝数越多，磁性越强；（3）N；左。
7.【答案】
（1）磁性强弱；
（2）①②；
（3）②③；
（4）通过的电流相同时；
（5）①电磁铁的粗细；②铁芯的材料；③线圈缠绕的疏密程度等
【解析】【分析】
本实验中涉及到控制变量法和转换法，注意体会。
电磁铁磁性的有无与电流的通断有关，磁性强弱与两个因素有关：
线圈匝数多少、电流大小。
研究磁性强弱的影响因素时控制一个因素不变，改变另一个因素，是控制变量法的应用，磁性的强弱通过吸引大头针的数目来判断，这是转换法的应用。
电磁铁的优点：
磁性的有无可以由电流的通断来控制；磁场的强弱可以由线圈匝数多少和电流大小来控制；磁场的方向可以由电流的方向来控制。
【解答】
（1）电磁铁磁性强弱无法捕捉，通过它吸引大头针的数目来判断，这是转换法的思想；
（2）研究磁性的有无由电流通断控制，保证匝数、电流都一定，故选①②；
（3）研究磁性强弱与电流的关系，保证匝数一定，开关都闭合，故选③④；
（4）④中甲乙两电磁铁是串联的，故通过电流相同，这是前提条件；
（5）由以上可得出结论：
①电磁铁的粗细；②铁芯的材料；③线圈缠绕的疏密程度等。
故答案为：
（1）磁性强弱；
（2）①②；（3）②③；（4）通过电流相同 ；（5）①电磁铁的粗细；②铁芯的材料；③线圈缠绕的疏密程度等。
8.【答案】
（1）强；
（2）有；
（3）大；
（4）线圈的匝数；铁芯的有无；电流的大小
【解析】【分析】
本题主要考查了影响电磁铁磁性强弱的因素的实验和实验中所用到的科学探究的方法。
（1）电磁铁的磁性强弱跟电流大小、匝数多少、有无铁芯有关。
电流越大、线圈匝数越多、有铁芯时，电磁铁的磁性越强；
（2）探究电磁铁磁性强弱的影响因素时采用转换法和控制变量法；
（3）滑动变阻器的作用：
改变连入电路的电阻丝的长度，改变连入电路的电阻，改变电路中的电流。
【解答】
（1）磁性的强弱是无法直接观察的，利用磁性的不同产生的磁力不同来认识电磁铁磁性的强弱不同，此题中就是利用电磁铁吸引大头针数目的不同来反映磁性强弱的不同的，这是一种转换的方法；
（2）图甲中A、B两电磁铁，通过线圈的电流相同时、有无铁芯相同时，线圈的匝数越多，吸引大头针数目越多，表明它的磁性就越强；
（3）图甲中B、C两电磁铁，通过线圈的电流相同时、线圈匝数相同时，有铁芯的电磁铁吸引大头针数目越多，表明它的磁性就越强；
（4）线圈的匝数相同、有无铁芯相同，图丙中滑动变阻器连入电路的电阻变短，电阻变小，电路中电流增大，电磁铁吸引大头针增多，电磁铁的磁性增强，说明通过电磁铁的电流越大，它的磁性就越强。
故答案为：
（1）强；
（2）有；（3）大；（4）线圈的匝数；铁芯的有无；电流的大小。
9.【答案】
（1）吸引大头针的数量；
（2）增加；大；（3）甲；线圈匝数越多
【解析】【分析】
本题涉及探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验，属于基本能力的考查。
此题是一道探究性实验题目，考查了转换法的应用，知道在此实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性的强弱，同时页考查了控制变量法的应用。
（1）影响电磁铁磁性强弱的因素：
电流的大小和线圈的匝数．电流越大、线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；
（2）利用转
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