沪科版物理九年级全册《第17章 从指南针到磁浮列车》巩固提升
一 、单选题（本大题共13小题，共39分）
1.（3分）如图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是
A. B.
C. D.
2.（3分）下列四个选项中，客观存在的是
A. 光线 B. 磁感线 C. 电磁波 D. 永动机
3.（3分）下列有关磁场的说法错误的是
A. 磁体周围的磁场是真实存在的 B. 磁感线是为了描述磁场面虚拟的封闭曲线
C. 通电导体周围存在着磁场 D. 地面上的指南针极总是指向地理的南极
4.（3分）如图所示，是“探究产生感应电流的条件”的实验装置，要使灵敏电流计指针发生偏转，可以
A. 断开开关，让导体向上运动 B. 断开开关，让导体向左运动
C. 闭合开关，让导体向右运动 D. 闭合开关，让导体向下运动
5.（3分）收音机、电视机、音响里都有扬声器如图，扬声器的工作原理是
A. 电磁感应现象 B. 磁场对通电导线有力的作用
C. 电流周围存在磁场 D. 电流的热效应
6.（3分）关于电和磁，下列说法中正确的是
A. 电动机是利用电磁感应原理制成的
B. 导体在磁场中运动就一会产生感应电流
C. 改变导体在磁场中运动的速度就一定会产生感应电流
D. 电流周围存在磁场
7.（3分）如图是一种水位自动报警的原理图；当水位低于点时，工作电路中绿灯亮；水位到达点时，衔铁被吸下，工作电路中红灯亮。当某次水位超过点时，由于电磁铁磁性太弱使衔铁没有被吸下，为了能正常报警，下列做法中合理的是
A. 增加工作电路电压 B. 减小控制电路电压
C. 增加电磁铁线圈的匝数 D. 减少电磁铁线圈的匝数
8.（3分）如图所示是一款磁力锁，这种磁力锁关闭时，电路接通磁铁有磁性吸住铁片，大门锁住。当刷卡或按一下开关，即可切断电路，磁力锁失去磁性，可将门打开。磁力锁与下列哪个物品工作原理相同
A. 扬声器 B. 电铃
C. 话筒 D. 手摇发电机
9.（3分）如图所示，甲、乙为条形磁体，中间是已知极性的条形磁体，虚线是表示磁极间的磁场分布情况的磁感应线。则可以判断图中、两个磁极依次是
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
10.（3分）如图所示是动圈式话筒的构造示意图，膜片和线圈相连，线圈处在永久磁体周围的磁场中。线圈两端的导线接入扬声器，当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片和线圈一起振动，我们就能通过扬声器听到你的声音，下列说法正确的是
A. 线圈的材料可以选用铁 B. 动圈式话筒是把电信号转化成声信号
C. 线圈中产生的电流的方向是变化的 D. 动圈式话筒和电动机的工作原理相同
11.（3分）创新实验小组研究磁体周围的磁场情况：放在水平桌面上的条形磁体，周围的小磁针指向情况如图甲所示；在条形磁体上的有机玻璃面均匀撒一层铁屑，轻轻敲后铁屑的分布情况如图乙所示；根据甲、乙图画出条形磁体周围的磁感线如图丙所示，下列说法错误的是
A. 图甲所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场方向特点
B. 图乙所示的实验，研究的是条形磁体周围的磁场分布特点
C. 图丙所示磁感线，是人们为了描述磁场建立的物理模型
D. 由图丙可知，条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的
12.（3分）当带着智能“运动手环”走路时，其内部绕着线圈的磁铁在管内运动，线圈中便会产生电流，液晶屏就会显示运动的步数，下列选项中能说明其工作原理的是
A. B.
C. D.
13.（3分）下列判断与图示相符合的是
A. 泡沫球一定带正电
B. 电流周围存在磁场
C. 通电螺旋管右端是极
D. 磁场对电流有力的作用
二 、填空题（本大题共5小题，共20分）
14.（4分）司南是我国早期的指南针如图所示，人们根据长柄的指向来判断方向。司南静止时，它的长柄指向 ______ 方。司南之所以能指南北是因为地球周围存在着地磁场，地理的两极和地磁场的两极并不重合，略有偏离，世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者 ______ ，比西方早了多年。
15.（4分）如图所示的装置中，闭合开关，使导体棒水平向右运动，发现导体棒向左运动，实验装置中的甲部分，应用的物理原理是 ______。利用实验装置中的乙部分可制成 ______选填“发电机”、“电动机”，若其它条件不变，只把乙部分磁极颠倒，则棒将向 ______运动。
16.（4分）科学家的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程。丹麦物理学家______首先发现了电流周围存在则磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系。小郭同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置，如图所示。当开关接______选填“”或“”点时，电磁铁的端是极。
17.（4分）一如图所示，闭合开关，螺线管的下端是磁___________极选填“南”或“北”；条形磁铁静止后，将滑动变阻器滑片从左往右滑动的过程中，弹簧长度将____________________选填“伸长”、“缩短”或“不变”。
二如图甲所示，木块漂浮在水面，木块体积为，质量为，则该木块此时受到的浮力为_______；如果把该木块放入酒精中，静止时如图乙所示，则木块下表面受到水的压强与受到酒精的压强的关系为_____选填“”“”或””。水的密度为，酒精的密度为
三如图所示，放置在水平地面上的实心正方体物块，其密度为。求：
若物块的边长为时，物块对地面的压强为_______________________。若物块边长为，现有实心正方体物块、它们的密度、边长的关系如表所示，当选择物块“”或“”，并将其放在物块上表面的中央时，可使其对物块的压强始终大于物块对地面的压强，则所选择的物块的密度必须满足的条件是_________________
18.（4分）小明利用如图所示的装置进行多次实验探究得出结论：闭合电路的一部分导体在磁场中做 ______ 磁感线运动时，电路中就产生感应电流。若将装置中的电流表换成电源，闭合开关后会发现，导体棒摆动，则说明通电导体在磁场受到 ______ 的作用。
三 、实验题（本大题共1小题，共6分）
19.（6分）为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电池电压一定、滑动变阻器、数量较多的铁钉以及较长的导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。
他制成了如图的简易电磁铁并巧妙地通过 ______ 来显示电磁铁磁性的强弱；
连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图所示的情景，由此得出：电磁铁的磁性强弱跟 ______ 有关；
如图的实验 ______ 能不能用来探究电流对电磁铁磁性强弱的影响；
实验发现被电磁铁吸引的铁钉下端是分散的，其原因是 ______ 。
四 、简答题（本大题共2小题，共12分）
20.（6分）电与磁之间有联系吗？什么实验能支持电能生磁？答______．
如图所示的实验现象中，比较甲、乙两图可看到，导线通电时，小磁针______选填“偏转”或“不偏转”，由此表明：______．
比较甲、丙两图可看到，导线中的电流方向改变，小磁针的偏转方向______选填“改变”或“不变”实验表明：______．
为使实验现象明显，组装该装置时，请你说出其中的要求或操作中的注意事项______说出其中某一点．
21.（6分）如图是火警自动报警装置的工作原理图，温控开关常温时断开，当温度升高到某一值时自动闭合，此时 ______ 灯将发光报警填“红”或“绿”．
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解：、图中磁体周围的磁感线从磁体的极出来，回到磁体的极，故A错误；
B、图中磁体周围的磁感线从磁体的极出来，回到磁体的极，故B正确；
C、图中磁体周围的磁感线从磁体的极出来，回到磁体的极，故C错误；
D、图中磁体周围的磁感线从磁体的和极出来，故D错误。
故选：。
在磁体的周围，磁感线从磁体的极出发，回到极。
磁体周围的磁感线的形状与附近磁体的磁极有关，要记住课本中告诉的记住磁体周围磁感线的形状：如条形磁铁的、蹄形磁体、相互靠近的极的、相互靠近的极的，相互靠近的极的。
2.【答案】C;
【解析】解：、光线是为了表示光的传播情况，用带箭头的直线表示光的传播径迹和方向，不是客观存在的，故错误；
、磁感线是为了方便、形象的描述磁场所画的带箭头的曲线，不是客观存在的，故错误；
、电磁波是客观存在的，故正确；
、永动机不符合能量守恒定律，不是客观存在的，故错误。
故选：。
根据掌握物理知识逐项分析作答。
此题主要考查了光线、磁感线、电磁波、永动机的概念，属于基础知识。
3.【答案】D;
【解析】解：
A、磁体周围存在磁场，磁场是真实存在的，故A正确；
B、磁感线是为了形象描述磁场的分布而引入的物理模型，是虚拟的封闭曲线，故B正确；
C、根据奥斯特实验可知，通电导体周围存在着磁场，故C正确；
D、地球是一个大磁体，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，所以指南针静止时，指南针的极指向地磁的南极即地理的北极，故D错误。
故选：。
磁体周围和通电导体周围都存在磁场；
磁感线是为了描述磁场的分布引入的物理模型；
小磁针放在地球这个磁体的磁场中，即可指南北；地磁南北极与地理南北极相反，但不重合，地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近。
该题考查了磁场和磁感线的特点，磁场是客观存在的，用磁感线描述磁场采用了模型法。
4.【答案】C;
【解析】解：产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故应闭合开关；
图中磁感线的方向是竖直方向，所以导体应在水平方向上移动，才能产生感应电流，故正确。
故选：。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流的现象叫电磁感应。
产生感应电流的条件注意三点：一是“闭合电路”，电路必须是完整的回路，二是“一部分导体”，不是全部的导体都在参与运动，三是“切割磁感线运动”，导体的运动必须是切割磁感线的，正切、斜切都可以，但不能不切割。
5.【答案】B;
【解析】解：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通过变化的电流时，据磁场对通电导线有力的作用的原理知，通电线圈会在永久磁铁的磁场中受到变化的力的作用，即线圈所受力时而排斥，时而吸引，从而使得线圈振动，将电能转化为机械能，同时线圈的振动也会带动纸盆也来回振动，于是扬声器就发出了声音。
故选：。
对于扬声器来说，其内部有一个永久磁铁，当其线圈中通过电流时，即通电线圈在永久磁铁的磁场中受到力的作用，故能形成振动，将电能转化为机械能，将电信号变为声信号。
此题主要考查的是学生对动圈式扬声器工作原理的了解和掌握，能将通电导线在磁场中受到力的作用的原理应用于实际是解决该题的关键。
6.【答案】D;
【解析】解：、电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的，故A错误。
B、闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，故B错误。
C、改变导体在磁场中运动的速度，可能会改变感应电流的大小，但不是一定会产生感应电流，故C错误。
D、奥斯特实验说明电流周围存在着磁场，故D正确。
故选：。
根据电动机的原理来判断。
根据产生感应电流的条件来判断；
感应电流的大小与磁场的强弱和导体运动速度有关；
据奥斯特实验说明，通电导线周围有磁场。
此题主要考查的知识点是比较多的，我们要根据我们所学的知识一一做出判断。
7.【答案】C;
【解析】解：、增加工作电路电压，不会影响到电磁铁的电流，不会改变电磁铁的磁性，故错误。
、减小控制电路电压，当接通时，电路中的电流较小，电磁铁磁性较弱，电磁铁不能把衔铁吸引下来，故错误。
、在电流一定时，增加电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性增强，电磁铁对衔铁的吸引会更强，使衔铁被吸下，能正常报警；同理，减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性会变弱，使衔铁没有被吸下，不能正常报警，故正确，错误。
故选：。
当水位超过点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引，此时要增大电磁铁的磁性，从电磁铁的磁性强弱影响因素考虑，此时电磁铁磁性强弱跟电流大小、线圈匝数有关。
本题通过水位自动报警器主要考查了电磁铁磁性强弱的影响因素，难度不大。
8.【答案】B;
【解析】解：磁力锁关闭时，电路接通磁铁有磁性吸住铁片，大门锁住。当刷卡或按一下开关，即可切断电路，磁力锁失去磁性，可将门打开，由此可知，电磁铁的工作原理是电流的磁效应；
、扬声器的工作原理是磁场对通电导体有力的作用，故错误；
、电铃的主要部件是电磁铁，利用了电流的磁效应，故正确；
、动圈式话筒和手摇发电机的工作原理是电磁感应现象，故错误。
故选：。
电磁铁通电后具有磁性，断电后无磁性，电磁铁的工作原理是电流的磁效应；分析各个选项的工作原理，得出答案。
此题主要考查了电磁铁的应用、电磁感应现象、通电导体在磁场中受力运动等知识，难度不大。
9.【答案】A;
【解析】解：已知中间条形磁体的左端为极，右端为极，由磁感线的特点知，与条形磁体的左端为同名磁极，都为极，与条形磁体的右端是异名磁极，故为极。
故选：。
已知中间条形磁体的极性，再由磁感线的特点可判断出、两个磁极。
此题主要考查了右手螺旋定则和磁感线的特点。
10.【答案】C;
【解析】解：线圈的材料一般是铜制的，若选择铁，会被磁铁吸住，通电后的线圈即使在磁场中受到力的作用，也无法运动，导致不会发出声音，故错误。动圈式话筒是将声信号转化成电信号的装置，故错误。对着膜片说话或唱歌时，导线切割磁感线的方向不断变化，因而产生的电流方向也会不断变化，故正确，符合题意。动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象，与发电机的工作原理相同，故错误。故答案为。
了解动圈式话筒的结构知道动圈式话筒的工作原理：电磁感应现象．
知道动圈式话筒的工作过程：对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬声器还原成声音．
此题主要考查动圈式话筒的构造和原理，考查一般以选择题、填空题为主
11.【答案】D;
【解析】解：、图中，小磁针放在条形磁体的周围，条形磁体的周围存在磁场，小磁针静止时极的指向为磁场的方向，故正确；
、磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，故正确；
、磁感线是人们利用建模的方法画出来的，并不真实存在的曲线，故正确，错误。
故选：。
在磁体周围空间存在一种特殊的物质，这种物质能对放入其中的磁体产生力的作用，这就是磁场；
为了形象地描述磁场，我们引入了磁感线。
此题主要考查对磁感线、磁场、磁场方向的认识和理解，属于一道基础题，需要掌握这些基础知识。
12.【答案】D;
【解析】解：由“运动手环”的特点可知，当带着智能“运动手环”走路时，其内部绕着线圈的磁铁在管内运动，线圈会切割磁感线而产生感应电流，所以，“运动手环”计步的工作原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能。
、图中两玻璃棒靠近时会相互排斥，说明了同种电荷间的相互作用规律，不符合题意；
、图中有电源供电，通电导体在磁场中会受力而运动，反映了电动机的工作原理，不符合题意；
、图中闭合开关后，绕有线圈的铁钉会吸引大头针，这是电流的磁效应，不符合题意；
、图中闭合开关后，导体棒在磁场中左右运动做切割磁感线运动时，灵敏电流计的指针会发生偏转，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，符合题意。
故选：。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这就是电磁感应；这一过程中，将机械能转化为电能。
了解电磁感应现象，知道产生感应电流的条件，明确这一过程中的能量转化，是解答本题的关键。
13.【答案】B;
【解析】
做这种题目，应先弄清楚图说明的物理知识或物理规律，再对照下面的文字说明，判断正误，难度不大。
相互吸引的情况有两种：一是异种电荷之间，二是带电体和轻小物体之间；
通电，螺线管有磁性，能吸引小铁钉；
根据安培定则判断；
电路中无电源，应是导体切割磁感线运动产生电流，即电磁感应。
A、用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，吸引泡沫球，泡沫球有两种可能：一是带正电，二是不带电，故A错；
B、通电螺线管有磁性，能吸引小铁钉，说明电流的周围存在磁场，故B正确；
C、如图，先标出螺线管中的电流方向，用右手握住通电螺线管，让四指指向电流方向，则大拇指指向通电螺线管的极，左侧为极，故C错；
D、本图为研究电磁感应现象的实验，故D错。
故选：。
14.【答案】;
【解析】解：
地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向地理南方，即指南的南极用表示，故长柄所指的方向是地球磁场的北极，而地磁的北极在地理的南极附近。地球是一个巨大的磁体，磁体周围存在磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近；
地磁两极的连线与地理两极的连线并不重合，存在一定的偏角，这个角叫做磁偏角，世界上最早记述这一现象的学者是沈括。
故答案为：南；沈括。
地球是一个巨大的磁体，磁体周围存在磁场；
地磁两极与地理两极的连线并不重合，存在一定的偏角，这个角叫做磁偏角；世界上最早记述这一现象的学者是沈括。
此题主要考查了地磁场的性质，属于基础知识考查，也是学生易错的内容。
15.【答案】电磁感应 电动机 右;
【解析】解：由题干图可知：闭合开关，将甲中的导体水平向左移动，此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，故导体中会有感应电流产生，这是利用电磁感应现象的原理实现的，此时甲部分导体相当于电源，即发电机；
此装置乙中的相当于放入磁场中的通电导体，据通电导体在磁场中受力的作用，故受力运动，它是将电能转化为机械能的过程，是电动机的原理；
其它条件不变，只把乙部分磁极颠倒，则棒将向右运动。
故答案为：电磁感应；发电机；右。
电磁感应现象，即闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，此时电路中就会产生感应电流，即发电机就是利用该原理制成的；
直流电动机原理是通电导线在磁场中受力的作用，受到力的方向与磁场方向及导线中电流的方向有关。
电磁感应和磁场对通电导体的作用其主要区别在于前者为因电而动，后者为因动而电，所以电路结构是不相同的。
16.【答案】奥斯特 ;
【解析】解：奥斯特把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上，小磁针发生偏转，说明受到磁力作用，实验表明电流周围存在磁场。
从图可知，电磁铁的端是极，端是极，用右手握住电磁铁，大拇指指向极，则四指指向电磁铁线圈中的电流方向，
则电流从电磁铁的端流进，从端流出，由此可知，端应接电源的正极，端接电源的负极，
所以，当开关接点。
故答案为：奥斯特；。
在物理学中，第一个发现电与磁联系的科学家是奥斯特，即发现了通电导体周围存在磁场，磁场可以使小磁针发生偏转；
知道电磁铁的端是极，根据安培定则判定出线圈中的电流方向，由此可判断出线圈中电流的方向，从而可以判断出电压的正负极，最后便可以判断出开关接哪一个点。
该题考查了物理学常识：电生磁是由哪位科学家发现的。
该题考查安培定则的应用，注意安培定则不但可以由电流方向判断磁极方向，也可由磁极方向判断电流的方向。
17.【答案】一
南；伸长
二
；
三
大于
;
【解析】一
此题主要考查滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用以及电磁铁磁性的决定因素，会根据影响电磁铁磁性强弱的因素分析电磁铁磁性强弱变化；此题的综合性和逻辑性都非常强，环环相扣，要仔细分析。
根据安培定则确定通电螺线管的、极；
根据滑动变阻器的使用方法确定电路中的电阻的变化，再根据欧姆定律确定电路中电流的变化，然后根据螺线管的磁性变化以及磁极间的相互作用判断弹簧长度的变化。
开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为极，下端为极；
滑动变阻器滑片从左往右滑动的过程中，电阻减小，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，条形磁铁的吸引力增大，所以弹簧长度会增大。
故答案为：南；伸长。
二
此题主要考查了利用漂浮条件求浮力和浮力产生的实质，关键是知道浮力等于物体上下表面受到的压力差。
根据木块漂浮时，浮力等于重力，即可求出木块受到的浮力；
浮力产生的实质是物体上下表面受到的压力差。
由于木块漂浮，
所以；
根据图示可知，木块在水中和在酒精中都处于漂浮状态，浮力等于重力，由于木块的重力不变，所以木块受到的浮力相等；
根据浮力产生的实质可知，浮力等于水或酒精对木块下表面的压力减去上表面受到的液体压力，而在水和酒精中上表面受到的液体压力都为，所以木块下表面受到的液体压力相等，即；
由可得。
故答案为：；。
三
此题主要考查了质量和压强的计算，关键是受力面积的判断和公式的灵活运用，本题中受力面积和物体的接触面积相等。
知道正方体的边长，根据体积公式求出其体积，根据密度公式求出其质量；放置在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等，根据求出其大小，利用面积公式求出的底面积即为受力面积，利用求出对地面的压强；
若是正方体物块放在正方体物块上表面的中央时，水平面上物体的压力和自身的重力相等，根据重力公式、密度公式、体积公式表示出两种情况下的压强，再进行比较是否符合题意；
若是正方体物块放在正方体物块上表面的中央时，水平面上物体的压力和自身的重力相等，根据重力公式、密度公式、体积公式表示出两种情况下的压强，再进行比较是否符合题意；
选出物块后，根据压强大小的关系得出不等式即可求出物块密度满足的条件。
实心正方体物块的体积：
，
由可得，物块的质量：
，
对地面的压力：
，
受力面积：
，
对地面的压强：
；
①若正方体物块放在正方体物块上表面的中央时，
物体对物块压强：
，
物块对地面的压强：
，
所以，物块对物块的压强 始终小于物块对地面的压强，所以选物块不符合题意；
②若正方体物块放在正方体物块上表面的中央时，
物体对物块压强：
，
物块对地面的压强：
，
因，
所以，，
解得：。
故答案为：；大于。
18.【答案】;
【解析】解：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就产生感应电流，这是电磁感应现象。
若将装置中的电流表换成电源，闭合开关后会发现，通过导体棒有电流，导体棒摆动，则说明通电导体在磁场受到力的作用。
故答案为：切割；力。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流。通电导体在磁场中受力运动。
此题主要考查了电磁感应现象、通电导体在磁场中受力运动，属于基础题。
19.【答案】吸引大头针的多少 线圈的匝数 能 铁钉被磁化，下端同名磁极相互排斥。;
【解析】解：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。
图示的电路中，两个电磁铁串联在一起，通过的电流相等，但是线圈的匝数不相等，电磁铁吸引的大头针的多少不一样，说明了线圈匝数的多少影响电磁铁的磁性。
要探究电流对电磁铁磁性强弱的是否有影响，应该控制线圈的匝数不变，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，观察电磁铁吸引的大头针的多少，故能完成该实验。
实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后同名磁极互相排斥。
故答案为：吸引大头针的多少；线圈的匝数；能；铁钉被磁化，下端同名磁极相互排斥。
电磁铁磁性强弱不能直接观察，通过比较电磁铁吸引小铁钉的多少来反映；
电磁铁磁性强弱跟电流大小、线圈的匝数有关；在电流大小一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强；在线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强；
大头针被磁化后由于同名磁极互相排斥，电磁铁吸引的大头针下端是分散的。
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。
20.【答案】奥斯特实验；偏转；通电导线周围存在磁场；改变；通电导线周围磁场方向与电流方向有关；电路接通的时间不能太长;
【解析】解：据所学的知识可知，奥斯特实验体现了电和磁之间的联系，即说明了电能产生磁；
如图所示的实验现象中，甲图通电后小磁针发生偏转，乙图断电后小磁针不偏转，即通过两图表明通电导线周围存在磁场；
比较甲、丙两图可看到，导线中的电流方向改变，小磁针的偏转方向改变，即说明通电导线周围磁场方向与电流方向有关；
在实验操作中为了使实验效果明显，要使导线中的电流较大，一般使短路，容易烧坏电源，所以通电时间不能过长．所以在实验要求或操作要求中可以填“小磁针自由静止，把导线与小磁针平行放置”或“闭合开关的时间不能过长”等．
故答案为：奥斯特实验；偏转；通电导线周围存在磁场；改变；通电导线周围磁场方向与电流方向有关；电路接通的时间不能太长；
奥斯特实验说明了通电导线周围存在磁场，并且磁场方向与电流方向有关，即电与磁之间是有联系的．在实验中先让小磁针自由静止，它就是一个指南针，把导线与小磁针平行放置，当闭合电路前，电路中没有电流，小磁针不会偏转，导线通电时，导线周围存在磁场，使小磁针发生偏转．
电流方向改变时，磁场方向改变，对小磁针的作用方向改变．在实验中要使实验的可信度增大，在实验前应先让小磁针静止，然后再让导线与之平行，防止产生“地磁场使小磁针偏转”的误解．
在实验操作中为了使实验效果明显，要使导线中的电流较大，一般使短路，容易烧坏电源，所以通电时间不能过长．所以在实验要求或操作要求中可以填“小磁针自由静止，把导线与小磁针平行放置”或“闭合开关的时间不能过长”等．
知道并理解奥斯特实验的原理和内容是解决该题的关键．
21.【答案】红;
【解析】解：读图可知，当闭合时，电磁铁接入电路，产生磁性，吸引衔铁，使触点接通，红灯发光且电铃报警．
故答案为：红．
分析电磁继电器工作的原理，关键要重点观察控制电路的通断对电磁铁的影响，进而分析电磁铁对工作电路的影响．
此题的关键是要把握分析的顺序，重点观察电磁铁对整个电路工作情况的影响．
