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20.3电磁铁电磁继电器
【知识点1】动态电路中的电磁铁 1
【知识点2】电磁铁的应用 2
【知识点3】设计含有电磁继电器的电路图 3
【知识点4】电磁继电器在实际生活中的应用 5
【题型1】电磁铁其他应用 6
【题型2】影响电磁铁磁性强弱的因素 7
【题型3】电磁继电器 9
【题型4】磁悬浮列车 11
【题型5】探究电磁铁磁性强弱的实验 12
【题型6】电磁铁的构造与原理 14
【知识点1】动态电路中的电磁铁
滑动变阻器在电路中的作用是调节电流，从而改变电磁铁的磁性。
结合电磁铁与滑动变阻器的变化命题，有一定的综合性。
例：如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　）
A.电磁铁的右端为N极
B.当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C.当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D.当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
分析：（1）利用安培定则判断电磁铁的磁极；
（2）由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况，通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定电磁铁磁性强弱的变化；
（3）（4）当滑片P向左滑动时，根据欧姆定律判定电路中电流的变化和电磁铁磁性强弱的变化，进而知道巨磁电阻的阻值的变化，根据欧姆定律判定通过灯泡电流的变化和灯泡亮度的变化。解析：解：
A、利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误。
B、当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，左侧电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故B错误。
CD、当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，GMR的阻值变小，指示灯所在电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过指示灯的电流变大，灯泡变亮，故C错误、D正确。
故选：D。
点评：在控制电路中，滑片的移动是分析的入手点；在工作电路中，灯泡的亮度是确定电路中电流变化的一个隐含条件。
在解决电路中电磁铁问题时，把握电路变化引起的磁性变化是关键。
【知识点2】电磁铁的应用
电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用．电磁铁是电流磁效应（电生磁）的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等．电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型．如果按照用途来划分电磁铁，主要可分成以下五种：
（1）牵引电磁铁--主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务．
（2）起重电磁铁--用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料．
（3）制动电磁铁--主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的．
（4）自动电器的电磁系统--如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等．
（5）其他用途的电磁铁--如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等．
这些电磁铁的应用原理是考查的知识点．
例：如图所示的是一款磁悬浮蓝牙音箱，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来。下列说法正确的是（　　）
A.音箱受到的磁力方向竖直向下
B.音箱悬浮利用了异名磁极相互排斥
C.音箱悬浮时受到的磁力小于音箱受到的重力
D.底座通电后产生磁场的原理与电磁铁的工作原理相同
分析：（1）同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
（2）当音箱悬浮时受到的磁力和重力是一对平衡力。
（3）通电导体的周围存在磁场。
（4）音箱受到的重力的方向是竖直向下的；磁力的方向是竖直向上的。
解析：解：A、音箱受到的磁力方向竖直向上，故A错误；
B、音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥，故B错误；
C、音箱悬浮时受到的磁力等于音箱受到的重力，故C错误；
D、底座通电后产生磁场的原理与电磁铁的工作原理相同，利用了通电导体的周围存在磁场，故D正确。
故选：D。
点评：知道磁极间的相互作用规律；知道电流的磁效应和二力平衡的应用。
要知道电磁铁的特点解题：通电产生电磁的一种装置．在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，它也叫做电磁铁，我们通常把它制成条形或蹄形状，以使铁芯更加容易磁化．另外，为了使电磁铁断电立即消磁，我们往往采用消磁较快的软铁或硅钢材料来制做．这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后磁就随之消失．
【知识点3】设计含有电磁继电器的电路图
①先把电磁铁所在的低电压、弱电流电路（即低压控制电路）连起来；
②高压工作电路中，两个静触点连在不同的电路中，分别对应两种情形．而我们要分析出衔铁不被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，以及衔铁被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，将静触点连入对应的工作状态电路中即可．
考查设计含有电磁继电器的电路图。
例：图中的硫化镉（Cds）晶体是一种光敏材料，被光照射时电阻很小，无光照射时电阻很大，相当于断路。用它来控制照明灯，要求白天灯不亮，夜晚灯亮，请将图中的元件连接成符合上述要求的电路。（图中电磁铁上方是与弹簧相连的衔铁，其右端上下各有一个开关，当电磁铁中无电流时，弹簧将衔铁拉起，使其上方的开关a、b闭合：当电磁铁中有电流时，衔铁被吸下，下方的开关c、d闭合。
分析：根据图示的装置可知，当衔铁被吸下时，照明电路断开；当衔铁没有被吸引时，照明电路接通。因此设计电路时，要利用光敏电阻的特点，让电磁铁白天时吸引衔铁，黑夜电磁铁不吸引衔铁。从而达到目的。
解析：解：晚上时，由于没有光照，光敏电阻很大，控制电路中的电流很小，电磁铁的磁性很弱，不能将铁块拉下来，此时铜片使a、b闭合，因此灯亮；
白天时，由于光照，光敏电阻值变得很小，控制电路中的电流很大，电磁铁磁性强，将铁块往下拉，使铜片脱离a、b，使右边电路断开，因此灯灭；
为了使照明电路白天断开，就需要电磁铁吸引衔铁，电路中电流大，夜间电磁铁磁性小，不吸引衔铁，电路中电流的变化要通过电阻的变化来控制，所以要将光敏电阻与电磁铁串联在一起，以此来调节电路中的电流；
电路连接如图所示：
点评：此题考查了有关电磁继电器的工作原理及电路连接，电磁继电器经常用于自动控制中，在此题中通过光敏电阻的阻值的变化来实现对照明电路的控制。
设计含有电磁继电器的电路图时，需要遵循一定的步骤和方法：
明确设计要求 ；分析电磁继电器的原理 ；确定工作电路 ； 连接电路 。
【知识点4】电磁继电器在实际生活中的应用
（1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流的控制电路的通断来间接地控制高电压、强电流的工作电路的通断，使人远离高压带来的危险，如大型变电站的高压开关。
（2）利用电磁继电器可以使人远离高温或有毒等环境，实线远距离控制，如核电站中的开关
（3）在电磁继电器所在的控制电路中接入对温度、压力、或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断或电磁铁中电流的大小、可以实现对温度、压力或光的自动控制，如防汛报警器、温度自动报警器、水位自动报警器、恒温箱等。
以电磁继电器在实际生活中的应用为背景，对电磁继电器的进行分析。
例：如图为家庭电路中空气开关的原理图，P为电磁铁，Q为衔铁，S为开关。关于家庭电路，下列分析正确的是（　　）
A.手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸，一定是电路的总功率过大
B.将电饭锅接入三孔插座，将电饭锅的金属外壳与地线相连
C.图乙中P的左端为N极
D.电流过大时，图乙中P的磁性增强，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路
分析：（1）空气开关自动跳闸的原因是电流过大，引起家庭电路中电流过大的原因有两个：短路或总功率过大；
（2）三孔插座的接法是“左零右火上接地”；
（3）根据安培定则判断P的磁极；
（4）电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强。
解析：解：A．手机充电器的功率很小，接入两孔插座后空气开关跳闸，可能是短路引起的，故A错误；
B．三孔插座的上孔接地线，将电饭锅接入三孔插座，电饭锅的金属外壳通过上孔接地，故B正确；
C．由图可知，电流从P的左端流入，右端流出，由安培定则可知，图乙中P的右端为N极，其左端为S极，故C错误；
D．电路中电流过大时，电磁铁P的磁性就会增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用，故D正确。
故选：BD。
点评：本题考查了安全用电、安培定则和空气开关的原理，属于基础题。
电磁继电器的主要工作器件是电磁铁，其对衔铁吸引力的变化与电磁铁磁性的变化相同，线圈匝数、电流大小能够改变电磁铁对衔铁的吸引力。
【题型1】电磁铁其他应用
【典型例题】下列设备中，应用了电磁铁的是(　　)
A.电灯泡 B.电烤箱 C.电热水器 D.电磁起重机
【举一反三1】在扬声器、电磁起重机、电话三种电器设备中，其具有相同的特性是均用到磁性，关于磁性的获得正确的是(　　)
A.利用天然的大磁体
B.利用地磁场强大的磁力
C.利用电磁感应的原理
D.利用电磁铁产生的磁性
【举一反三2】如图是电磁选矿机的示意图，当电磁选矿机工作时，铁砂将落入__________ (选填“A”或“B”)箱，理由是_____________________________________________________。
【举一反三3】医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图所示的就是该装置的示意图，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向外开启，只能向内开启。图中，当线圈中的电流从A流向B时，线圈的左端为 极，它会与左侧的磁极发生相互作用，带动活塞向 移动，从而使血 （选填“从流出”或“从流入”）。
【举一反三4】小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，图中方框空白位置可以安装电铃或LED灯，车库没有积水时，LED灯亮；车库有积水时，电铃发出警报声音；请在图中方框空白的位置分别接上电铃和LED灯(电铃符号：，LED灯符号：)。
【题型2】影响电磁铁磁性强弱的因素
【典型例题】在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管M端放有一小磁针。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是(　　)
A.通电螺线管M端为S极
B.小磁针N极指向水平向右
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
【举一反三1】将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.电流从导线的A端流入螺线管
B.通电螺线管的左端为N极
C.改变导线的匝数，通电螺线管磁性强弱不变
D.改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变
【举一反三2】如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是(　　)
A.只提高电源电压
B.只将滑片P向左移动
C.只增加螺线管线圈的匝数
D.只将铁芯换成同规格的铜芯
【举一反三3】如图所示，若将甲和乙两电磁铁串联在电路中，______(选填“甲”或“乙”)的磁性更强。
【举一反三4】如图所示，电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体，闭合开关S，发现弹簧缩短，请在图中括号内标出电源的正极、负极和电磁铁下端的磁极名。（电源正极、负极分别用“+”“-”表示，磁极名用“N”“S”表示）
【举一反三5】在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的过程中，某同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)绕在铁钉上做成了电磁铁，该电磁铁的线圈有四个接线柱a、b、c、d。使用不同的接线柱，可改变电磁铁线圈匝数。该同学将自制的电磁铁和相关实验器材组成了如图所示的电路，用来吸引大头针。
(1)此实验中电磁铁的磁性强弱通过_________________来反映，这种实验方法叫做________________。
(2)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)连接电磁铁线圈的接线柱，如图所示，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，可以探究电磁铁磁性的强弱与____________是否有关，分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，并调节滑动变阻器的滑片控制电流不变，可以探究电磁铁的磁性强弱与________________是否有关。
(4)请你列举出电磁铁在生活或生产中的一项应用：________________________。
【题型3】电磁继电器
【典型例题】电磁继电器中的衔铁是(　　)
A.磁铁 B.软铁 C.钢材 D.任何金属
【举一反三1】下列功能中，电磁继电器不能完成的是(　　)
A.控制电路中电流的连续变化
B.控制电路中电流的有无
C.利用低电压、弱电流控制高电压、强电流
D.远距离自动控制与操作
【举一反三2】电磁继电器在生产、生活中的应用非常广泛，它依据的物理原理是(　　)
A.电流的磁效应 B.磁场对电流的作用力 C.电荷间的相互作用 D.磁极间的相互作用
【举一反三3】如图所示，是王强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器。其中，踏板在仓库门口，电铃和电灯在值班室内。根据电路，请你猜想：当有人踩踏板时，灯泡和电铃的工作情况是 （选填“灯亮铃不响”“铃响灯不亮”或“灯亮且铃响”），理由是 。
【举一反三4】如图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车CO2排放量检测电路。开关闭合后，电磁铁的上端是________(选填“N”或“S”)极。图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小，导致电磁铁的磁性________(选填“增强”或“减弱”)，当CO2浓度高于某一设定值时，电铃就会报警。
【举一反三5】如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整．要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
【题型4】磁悬浮列车
【典型例题】如图是“追风者”磁悬浮列车悬浮原理的示意图．该列车通过磁体之间的相互作用，悬浮在轨道上方，以提高运行速度，这里的相互作用是指(　　)
A.异名磁极相互吸引 B.同名磁极相互吸引 C.异名磁极相互排斥 D.同名磁极相互排斥
【举一反三1】磁悬浮列车是现代高科技的应用，下列说法不正确的是(　　)
A.通过列车底部与上方轨道间的同名磁极相互排斥，使列车悬浮
B.为产生极强的磁性使列车悬浮，制作电磁铁的线圈宜选择超导材料
C.由于列车在悬浮状态下行驶，因而一定做匀速直线运动
D.列车悬浮行驶时，车体与轨道间无阻力、无震动，运动平稳
【举一反三2】请你说说磁悬浮列车具有哪些优点？________________________.
【举一反三3】如图所示，是上海磁悬浮列车的悬浮原理．请在右侧放大的图中画出轨道下方的车厢线圈的绕线．
【举一反三4】如图甲所示为一款磁浮地球仪，在地球仪中心有一块竖直放置的条形磁铁受到蹄型电磁铁的作用而静止在空中。条形磁铁上端受吸引力，下端受排斥力。请在图乙的括号中标出蹄型电磁铁上端的磁极和电源下端的极性。
【题型5】探究电磁铁磁性强弱的实验
【典型例题】在探究电磁铁的实验中，小明利用相同规格的大铁钉和漆包线自制了两个匝数不同的线圈，连接电路如图所示。闭合开关，调整变阻器滑片使电流保持不变，观察电磁铁吸引大头针数目的多少。这一实验的目的是研究电磁铁的磁性与哪个因素有关(　　)
A.电磁铁的极性 B.线圈的匝数 C.电流的方向 D.电流的大小
【举一反三1】图是某小组的同学研究“影响电磁铁磁性大小的因素”实验的装置图，其中甲、乙、丙三图中，线圈的匝数相同，而丁图中线圈的匝数是前面三图的2倍。已知I2＞I1，则下列结论中不正确的是(　　)
A.比较图甲、图乙，可知电磁铁通电时才有磁性
B.比较图甲、图丙，可知电磁铁通电电流增大，磁性增强
C.比较图乙、图丁，可知电磁铁通电电流增大，磁性增强
D.比较图丙、图丁，可知电磁铁通电电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强
【举一反三2】如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是(　　)
A.滑片P向右移动，其他条件不变
B.滑片P向左移动，其他条件不变
C.开关S由1扳到2，其他条件不变
D.电源的正负极对调，其他条件不变
【举一反三3】在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，如图将导线绕在两个完全相同的铁钉上，制成简易的电磁铁甲和乙，通电后发现甲吸引大头针的个数多，说明甲线圈的匝数________(填“多”或“少”)；当滑片P向A端移动时，甲的磁性将________(填“增强”或“减弱”)。
【举一反三4】如图所示，要使磁铁M的磁性最强，应将滑动变阻器滑片P移至________端，并将开关S接到________位置。
【举一反三5】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、数量很多的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材，进行如图所示的实验，闭合开关后．
(1)他将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数量会________(选填“增加”“不变”或“减少”)。
(2)由图可知，______铁钉的磁性较强；
(3)由图可知，甲铁钉钉尖是______极。
【举一反三6】为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小红同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示。
(1)小红是根据________来判断磁性强弱的；
(2)两电磁铁串联是为了研究磁性强弱与__________的关系，观察图中的现象，你的结论是：________________________；
(3)要使两电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向________端滑动；
(4)若将两电磁铁向中间靠拢，它们会互相________。
【题型6】电磁铁的构造与原理
【典型例题】使用电磁铁的优点是(　　)
A.它可永保磁性
B.它不需消耗电能
C.它的磁极磁性可确定
D.它磁性有无、强弱、磁极可以控制
【举一反三1】为了使通电螺线管的磁性增强，应在螺线管中插入下列哪一种材料做成的“芯”？(　　)
A.铁 B.纸 C.塑料 D.木
【举一反三2】关于电磁铁的特点，下列说法错误的是(　　)
A.电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性
B.通人电磁铁的电流越大，它的磁性越强
C.在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强
D.当通入电磁铁的电流方向改变后，电磁铁就会失去磁性
【举一反三3】小明家新购入一盆盆栽，盆栽底部有永磁体，底座内装有电磁铁，底座通电后能使得盆栽悬浮在空中，下列说法正确的是（ ）
A.盆栽底部的永磁体周围存在着磁感线
B.底座通电后能产生磁感线
C.盆栽悬浮的原理是同名磁极相互排斥
D.底座周围的磁场分布是均匀的
【举一反三4】有一种磁体，在有电流时有磁性，没有电流时就失去了磁性．我们把这种磁体叫做________。生活和生产中的许多事例都有用到它，如____________________(至少2例)。
【举一反三5】电磁铁具有哪些特点？
(1)磁性强弱可以由____________来控制；
(2)磁性的有无可以由__________来控制；
(3)极性可以由____________来控制。
【举一反三6】电磁铁具有哪些特点？
(1)磁性强弱可以由____________来控制；
(2)磁性的有无可以由__________来控制；
(3)极性可以由____________来控制。
【举一反三7】电磁铁是一个带有________的螺线管，________时有磁性，________时无磁性。20.3电磁铁电磁继电器
【知识点1】动态电路中的电磁铁 1
【知识点2】电磁铁的应用 2
【知识点3】设计含有电磁继电器的电路图 3
【知识点4】电磁继电器在实际生活中的应用 5
【题型1】电磁铁其他应用 6
【题型2】影响电磁铁磁性强弱的因素 8
【题型3】电磁继电器 12
【题型4】磁悬浮列车 14
【题型5】探究电磁铁磁性强弱的实验 16
【题型6】电磁铁的构造与原理 20
【知识点1】动态电路中的电磁铁
滑动变阻器在电路中的作用是调节电流，从而改变电磁铁的磁性。
结合电磁铁与滑动变阻器的变化命题，有一定的综合性。
例：如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　）
A.电磁铁的右端为N极
B.当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C.当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D.当滑片P向左滑动时，指示灯变亮
分析：（1）利用安培定则判断电磁铁的磁极；
（2）由滑动变阻器滑片的移动得知电路中电流的变化情况，通过电路中电流的变化结合电磁铁磁性强弱的决定因素可以确定电磁铁磁性强弱的变化；
（3）（4）当滑片P向左滑动时，根据欧姆定律判定电路中电流的变化和电磁铁磁性强弱的变化，进而知道巨磁电阻的阻值的变化，根据欧姆定律判定通过灯泡电流的变化和灯泡亮度的变化。解析：解：
A、利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误。
B、当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，左侧电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故B错误。
CD、当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，GMR的阻值变小，指示灯所在电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过指示灯的电流变大，灯泡变亮，故C错误、D正确。
故选：D。
点评：在控制电路中，滑片的移动是分析的入手点；在工作电路中，灯泡的亮度是确定电路中电流变化的一个隐含条件。
在解决电路中电磁铁问题时，把握电路变化引起的磁性变化是关键。
【知识点2】电磁铁的应用
电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用．电磁铁是电流磁效应（电生磁）的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等．电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型．如果按照用途来划分电磁铁，主要可分成以下五种：
（1）牵引电磁铁--主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务．
（2）起重电磁铁--用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料．
（3）制动电磁铁--主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的．
（4）自动电器的电磁系统--如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等．
（5）其他用途的电磁铁--如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等．
这些电磁铁的应用原理是考查的知识点．
例：如图所示的是一款磁悬浮蓝牙音箱，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来。下列说法正确的是（　　）
A.音箱受到的磁力方向竖直向下
B.音箱悬浮利用了异名磁极相互排斥
C.音箱悬浮时受到的磁力小于音箱受到的重力
D.底座通电后产生磁场的原理与电磁铁的工作原理相同
分析：（1）同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
（2）当音箱悬浮时受到的磁力和重力是一对平衡力。
（3）通电导体的周围存在磁场。
（4）音箱受到的重力的方向是竖直向下的；磁力的方向是竖直向上的。
解析：解：A、音箱受到的磁力方向竖直向上，故A错误；
B、音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥，故B错误；
C、音箱悬浮时受到的磁力等于音箱受到的重力，故C错误；
D、底座通电后产生磁场的原理与电磁铁的工作原理相同，利用了通电导体的周围存在磁场，故D正确。
故选：D。
点评：知道磁极间的相互作用规律；知道电流的磁效应和二力平衡的应用。
要知道电磁铁的特点解题：通电产生电磁的一种装置．在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，它也叫做电磁铁，我们通常把它制成条形或蹄形状，以使铁芯更加容易磁化．另外，为了使电磁铁断电立即消磁，我们往往采用消磁较快的软铁或硅钢材料来制做．这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后磁就随之消失．
【知识点3】设计含有电磁继电器的电路图
①先把电磁铁所在的低电压、弱电流电路（即低压控制电路）连起来；
②高压工作电路中，两个静触点连在不同的电路中，分别对应两种情形．而我们要分析出衔铁不被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，以及衔铁被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，将静触点连入对应的工作状态电路中即可．
考查设计含有电磁继电器的电路图。
例：图中的硫化镉（Cds）晶体是一种光敏材料，被光照射时电阻很小，无光照射时电阻很大，相当于断路。用它来控制照明灯，要求白天灯不亮，夜晚灯亮，请将图中的元件连接成符合上述要求的电路。（图中电磁铁上方是与弹簧相连的衔铁，其右端上下各有一个开关，当电磁铁中无电流时，弹簧将衔铁拉起，使其上方的开关a、b闭合：当电磁铁中有电流时，衔铁被吸下，下方的开关c、d闭合。
分析：根据图示的装置可知，当衔铁被吸下时，照明电路断开；当衔铁没有被吸引时，照明电路接通。因此设计电路时，要利用光敏电阻的特点，让电磁铁白天时吸引衔铁，黑夜电磁铁不吸引衔铁。从而达到目的。
解析：解：晚上时，由于没有光照，光敏电阻很大，控制电路中的电流很小，电磁铁的磁性很弱，不能将铁块拉下来，此时铜片使a、b闭合，因此灯亮；
白天时，由于光照，光敏电阻值变得很小，控制电路中的电流很大，电磁铁磁性强，将铁块往下拉，使铜片脱离a、b，使右边电路断开，因此灯灭；
为了使照明电路白天断开，就需要电磁铁吸引衔铁，电路中电流大，夜间电磁铁磁性小，不吸引衔铁，电路中电流的变化要通过电阻的变化来控制，所以要将光敏电阻与电磁铁串联在一起，以此来调节电路中的电流；
电路连接如图所示：
点评：此题考查了有关电磁继电器的工作原理及电路连接，电磁继电器经常用于自动控制中，在此题中通过光敏电阻的阻值的变化来实现对照明电路的控制。
设计含有电磁继电器的电路图时，需要遵循一定的步骤和方法：
明确设计要求 ；分析电磁继电器的原理 ；确定工作电路 ； 连接电路 。
【知识点4】电磁继电器在实际生活中的应用
（1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流的控制电路的通断来间接地控制高电压、强电流的工作电路的通断，使人远离高压带来的危险，如大型变电站的高压开关。
（2）利用电磁继电器可以使人远离高温或有毒等环境，实线远距离控制，如核电站中的开关
（3）在电磁继电器所在的控制电路中接入对温度、压力、或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断或电磁铁中电流的大小、可以实现对温度、压力或光的自动控制，如防汛报警器、温度自动报警器、水位自动报警器、恒温箱等。
以电磁继电器在实际生活中的应用为背景，对电磁继电器的进行分析。
例：如图为家庭电路中空气开关的原理图，P为电磁铁，Q为衔铁，S为开关。关于家庭电路，下列分析正确的是（　　）
A.手机充电器接入两孔插座后空气开关跳闸，一定是电路的总功率过大
B.将电饭锅接入三孔插座，将电饭锅的金属外壳与地线相连
C.图乙中P的左端为N极
D.电流过大时，图乙中P的磁性增强，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路
分析：（1）空气开关自动跳闸的原因是电流过大，引起家庭电路中电流过大的原因有两个：短路或总功率过大；
（2）三孔插座的接法是“左零右火上接地”；
（3）根据安培定则判断P的磁极；
（4）电磁铁的磁性跟电流大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。有铁芯时，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强。
解析：解：A．手机充电器的功率很小，接入两孔插座后空气开关跳闸，可能是短路引起的，故A错误；
B．三孔插座的上孔接地线，将电饭锅接入三孔插座，电饭锅的金属外壳通过上孔接地，故B正确；
C．由图可知，电流从P的左端流入，右端流出，由安培定则可知，图乙中P的右端为N极，其左端为S极，故C错误；
D．电路中电流过大时，电磁铁P的磁性就会增强，则吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用，故D正确。
故选：BD。
点评：本题考查了安全用电、安培定则和空气开关的原理，属于基础题。
电磁继电器的主要工作器件是电磁铁，其对衔铁吸引力的变化与电磁铁磁性的变化相同，线圈匝数、电流大小能够改变电磁铁对衔铁的吸引力。
【题型1】电磁铁其他应用
【典型例题】下列设备中，应用了电磁铁的是(　　)
A.电灯泡 B.电烤箱 C.电热水器 D.电磁起重机
【答案】D
【解析】电灯泡，电烤箱，电热水器都是应用了电热的作用，D是利用电磁铁吸引物体而使物体升高．
【举一反三1】在扬声器、电磁起重机、电话三种电器设备中，其具有相同的特性是均用到磁性，关于磁性的获得正确的是(　　)
A.利用天然的大磁体
B.利用地磁场强大的磁力
C.利用电磁感应的原理
D.利用电磁铁产生的磁性
【答案】D
【解析】磁铁为分永磁体和电磁铁，在扬声器、电磁起重机、电话等电器设备中，都是利用电磁铁来获得磁性的．故只有选项D符合题意．
【举一反三2】如图是电磁选矿机的示意图，当电磁选矿机工作时，铁砂将落入__________ (选填“A”或“B”)箱，理由是_____________________________________________________。
【答案】B　在矿石落下时，其中的铁矿石被电磁铁吸引，并在圆筒转动的过程中落入B箱，而非铁磁性物质会直接落下，进入A箱
【举一反三3】医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环。如图所示的就是该装置的示意图，线圈固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞筒通过阀门与血管相通，阀门只能向外开启，只能向内开启。图中，当线圈中的电流从A流向B时，线圈的左端为 极，它会与左侧的磁极发生相互作用，带动活塞向 移动，从而使血 （选填“从流出”或“从流入”）。
【答案】S 左 从流入
【解析】当线圈中的电流从A流向B时，由安培定则可知，螺线管的左端为S极， 根据异名磁极相吸引，活塞柄向左运动，血液从S2流入。
【举一反三4】小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，图中方框空白位置可以安装电铃或LED灯，车库没有积水时，LED灯亮；车库有积水时，电铃发出警报声音；请在图中方框空白的位置分别接上电铃和LED灯(电铃符号：，LED灯符号：)。
【答案】
【解析】车库没有水时，电磁铁不具有磁性，不会吸引衔铁，灯亮，所以图中上方为LED灯，当车库有水时，左边电路接通，电磁铁通电，电磁铁具有磁性，能吸引衔铁，使下方电路接通，电铃发出声音，所以下方为电铃。
【题型2】影响电磁铁磁性强弱的因素
【典型例题】在探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管M端放有一小磁针。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是(　　)
A.通电螺线管M端为S极
B.小磁针N极指向水平向右
C.若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性减弱
D.若滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
【答案】C
【解析】由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出，据安培定则可知，通电螺线管M端为N极，故A错误；由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，即小磁针N极指向水平向左，故B错误；滑动变阻器的滑动片P向b端移动，变阻器接入电路的电阻变大，电流变小，则通电螺线管的磁性减弱，故C正确，D错误。
【举一反三1】将小磁针放置在通电螺线管右侧，小磁针静止时，其N极的指向如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.电流从导线的A端流入螺线管
B.通电螺线管的左端为N极
C.改变导线的匝数，通电螺线管磁性强弱不变
D.改变导线中电流方向，通电螺线管磁性强弱会改变
【答案】B
【解析】由图可知，小磁针的左侧为N极，右侧为S极，根据异名磁极相互吸引，则可知通电螺线管的左侧为N极，右侧为S极，则根据安培定则可知，电流是从B端流入螺线管的，故A错误，B正确；电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数有关，改变导线中电流大小，通电螺线管磁性强弱会改变，故C、D错误。
【举一反三2】如图所示，下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是(　　)
A.只提高电源电压
B.只将滑片P向左移动
C.只增加螺线管线圈的匝数
D.只将铁芯换成同规格的铜芯
【答案】D
【解析】只提高电源电压，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故A不符合题意；只将滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故B不符合题意；只增加螺线管线圈的匝数，在电流一定时，电磁铁磁性增强，可以吸引更多的大头针，故C不符合题意；只将铁芯换成同规格的铜芯，由于铜不能被磁化，电磁铁磁性将减弱，不能吸引更多大头针，故D符合题意。
【举一反三3】如图所示，若将甲和乙两电磁铁串联在电路中，______(选填“甲”或“乙”)的磁性更强。
【答案】乙
【解析】如图所示，若将甲和乙两电磁铁串联在电路中，电流相等，乙的线圈匝数比甲的匝数多，所以乙的磁性会更强一些。
【举一反三4】如图所示，电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体，闭合开关S，发现弹簧缩短，请在图中括号内标出电源的正极、负极和电磁铁下端的磁极名。（电源正极、负极分别用“+”“-”表示，磁极名用“N”“S”表示）
【答案】见解析图
【解析】闭合开关S，发现弹簧缩短，说明条形磁铁受到向上的磁力作用，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管上端为N极，下端为S极，磁体周围的磁感线都是从N极出来，回到S极；右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电流从螺线管的上端流入，下端流出，则电源右端为正极，左端为负极，如图所示：
【举一反三5】在探究“影响电磁铁磁性强弱因素”的过程中，某同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)绕在铁钉上做成了电磁铁，该电磁铁的线圈有四个接线柱a、b、c、d。使用不同的接线柱，可改变电磁铁线圈匝数。该同学将自制的电磁铁和相关实验器材组成了如图所示的电路，用来吸引大头针。
(1)此实验中电磁铁的磁性强弱通过_________________来反映，这种实验方法叫做________________。
(2)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)连接电磁铁线圈的接线柱，如图所示，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，可以探究电磁铁磁性的强弱与____________是否有关，分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，并调节滑动变阻器的滑片控制电流不变，可以探究电磁铁的磁性强弱与________________是否有关。
(4)请你列举出电磁铁在生活或生产中的一项应用：________________________。
【答案】(1)吸引大头针的数量　转换法　(2)大头针的下端的磁极相同，同名磁极相排斥　(3)电流大小　线圈匝数　(4)电磁起重机
【解析】(1)电磁铁的磁性强弱不能直接观察，此实验中利用电磁铁吸引大头针个数的多少来反映磁性强弱的不同，采用了转换法。
(2)由于电磁铁的吸引，大头针都具有磁性，且大头针的下端的磁极相同，由于同名磁极相排斥，所以大头针下端分散。
(3)连接电磁铁线圈的接线柱，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，发现电流越大，电磁铁吸引大头针的个数越多，说明电磁铁的磁性越强，可以得到当线圈匝数一定时，电磁铁的磁性强弱与电流大小有关。分别连接电磁铁线圈的接线柱a、c，改变了线圈匝数，调节滑动变阻器的滑片控制电流不变，故可以探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数是否有关。
(4)电磁起重机是利用通电时电磁铁有磁性，可以吸引铁、钴、镍等物质的性质工作的。
【题型3】电磁继电器
【典型例题】电磁继电器中的衔铁是(　　)
A.磁铁 B.软铁 C.钢材 D.任何金属
【答案】B
【解析】当电磁铁通电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，断电后可以释放衔铁，从而实现控制电路的通断。磁铁是磁体，当电磁铁中没有电流释放衔铁时，用磁铁做的衔铁不能离开电磁铁，故A不可取；软铁是磁性材料，当被电磁铁吸引后被磁化，但不能长期保存磁性，当电磁铁中没有电流释放衔铁时，用软铁做的衔铁立即离开电磁铁，故B可取；钢材是磁性材料，当被电磁铁吸引后被磁化能长期保存磁性，当电磁铁中没有电流释放衔铁时，用钢材做的衔铁不能离开电磁铁，故C不可取；金属中很多为非磁性材料，不能被电磁铁吸引；还有的是硬磁性材料，被磁化后能保留磁性，当电磁铁中没有电流释放衔铁时，用硬磁性材料做的衔铁不能离开电磁铁，所以很多种金属不能做衔铁，故D不可取。
【举一反三1】下列功能中，电磁继电器不能完成的是(　　)
A.控制电路中电流的连续变化
B.控制电路中电流的有无
C.利用低电压、弱电流控制高电压、强电流
D.远距离自动控制与操作
【答案】A
【解析】电磁继电器中没有滑动变阻器，所以A错误；电磁继电器中，低压电路中的开关控制可以控制电流的有无，所以B正确；电磁继电器是一种由低压电路控制高压电路的器件，所以C正确；低压电路和高压电路之间的距离可以达到很远，方便保护人身安全，还可以通过一些半导体材料来实现自动化控制，所以D正确。
【举一反三2】电磁继电器在生产、生活中的应用非常广泛，它依据的物理原理是(　　)
A.电流的磁效应 B.磁场对电流的作用力 C.电荷间的相互作用 D.磁极间的相互作用
【答案】A
【解析】电磁继电器的主要部件是电磁铁，通电后具有磁性，把衔铁吸下，使工作电路接通，起到控制作用，是利用电流的磁效应来工作的。
【举一反三3】如图所示，是王强同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器。其中，踏板在仓库门口，电铃和电灯在值班室内。根据电路，请你猜想：当有人踩踏板时，灯泡和电铃的工作情况是 （选填“灯亮铃不响”“铃响灯不亮”或“灯亮且铃响”），理由是 。
【答案】铃响灯不亮 此时电磁铁有磁性，吸引衔铁向下移动，使灯泡电路断开、电铃电路接通
【解析】根据题意，由图可知，当有人踩踏板时，左侧电路接通，此时电磁铁有磁性，吸引衔铁向下移动，使灯泡电路断开、电铃电路接通，则灯泡和电铃的工作情况是铃响灯不亮。
【举一反三4】如图是热爱课外实践的小双同学设计的汽车CO2排放量检测电路。开关闭合后，电磁铁的上端是________(选填“N”或“S”)极。图中气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小，导致电磁铁的磁性________(选填“增强”或“减弱”)，当CO2浓度高于某一设定值时，电铃就会报警。
【答案】N　增强
【解析】由安培定则可知电磁铁的下端为S极，上端为N极；气敏电阻R1的阻值随CO2浓度的增大而减小，由于I＝，所以电路中电流增大，电磁铁磁性增强，当电路中电流增大到一定值时，电磁铁会吸引衔铁向下，电铃发声报警。
【举一反三5】如图所示，开关闭合时，电磁铁上端为N极，下端为S极，在图中括号内标出控制电路电源的正负极，并将工作电路图连接完整．要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。
【答案】
【解析】电磁铁上端为N极，下端为S极，根据安培定则可知，电源的左端为正极，右端为负极；开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡的电路接通。
【题型4】磁悬浮列车
【典型例题】如图是“追风者”磁悬浮列车悬浮原理的示意图．该列车通过磁体之间的相互作用，悬浮在轨道上方，以提高运行速度，这里的相互作用是指(　　)
A.异名磁极相互吸引 B.同名磁极相互吸引 C.异名磁极相互排斥 D.同名磁极相互排斥
【答案】A
【解析】同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；据图可知，“追风者”磁悬浮列车悬浮是靠异名磁极相吸的原理工作的。
【举一反三1】磁悬浮列车是现代高科技的应用，下列说法不正确的是(　　)
A.通过列车底部与上方轨道间的同名磁极相互排斥，使列车悬浮
B.为产生极强的磁性使列车悬浮，制作电磁铁的线圈宜选择超导材料
C.由于列车在悬浮状态下行驶，因而一定做匀速直线运动
D.列车悬浮行驶时，车体与轨道间无阻力、无震动，运动平稳
【答案】C
【解析】磁悬浮列车是现代高科技的应用，它的工作原理是同名磁极相互排斥；列车悬浮行驶时，车体与轨道间有空隙，所以无阻力、无震动，运动平稳；产生极强的磁性使列车悬浮，制作电磁铁的线圈宜选择超导材料，因为超导材料无电阻，不会产生电流的热效应．故A、B、D不符合题意。
【举一反三2】请你说说磁悬浮列车具有哪些优点？________________________.
【答案】高速、舒适、无噪声、无污染、低能耗等
【解析】磁悬浮列车的原理是同名磁极相互排斥，使列车和轨道的接触面分离，减小摩擦力，所以具有：高速、舒适、无噪声、无污染、低能耗等优点。
【举一反三3】如图所示，是上海磁悬浮列车的悬浮原理．请在右侧放大的图中画出轨道下方的车厢线圈的绕线．
【答案】
【解析】磁悬浮列车的工作原理是：同名磁极相互排斥或异名磁极相互吸引，本题中是T形轨道，利用的是异名磁极相互吸引的原理，条形磁铁的下端是N极，所以电磁铁的上端是S极。
【举一反三4】如图甲所示为一款磁浮地球仪，在地球仪中心有一块竖直放置的条形磁铁受到蹄型电磁铁的作用而静止在空中。条形磁铁上端受吸引力，下端受排斥力。请在图乙的括号中标出蹄型电磁铁上端的磁极和电源下端的极性。
【答案】见解题图
【解析】由图可知，条形磁铁的上端为N极，下端为S极，条形磁铁上端受吸引力，下端受排斥力，跟同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，蹄形电磁铁上端的磁极为S极，下端为S极；蹄形磁铁下端的磁极为S极，根据安培定则可知，电流从电磁铁的右端流入，所以电源的下端为正极；如图所示
【题型5】探究电磁铁磁性强弱的实验
【典型例题】在探究电磁铁的实验中，小明利用相同规格的大铁钉和漆包线自制了两个匝数不同的线圈，连接电路如图所示。闭合开关，调整变阻器滑片使电流保持不变，观察电磁铁吸引大头针数目的多少。这一实验的目的是研究电磁铁的磁性与哪个因素有关(　　)
A.电磁铁的极性 B.线圈的匝数 C.电流的方向 D.电流的大小
【答案】B
【解析】电磁铁的极性跟电流的方向有关，A不符合题意；电路中电流大小相等、铁芯相同，线圈的匝数不同，探究电磁铁磁性强弱跟线圈匝数的关系，B符合题意；电流的方向影响电磁铁的极性，跟电磁铁的磁性强弱无关，C不符合题意；闭合开关，调整变阻器滑片使电流保持不变，控制电流大小和铁芯不变，研究电磁铁和匝数的关系，D不符合题意。
【举一反三1】图是某小组的同学研究“影响电磁铁磁性大小的因素”实验的装置图，其中甲、乙、丙三图中，线圈的匝数相同，而丁图中线圈的匝数是前面三图的2倍。已知I2＞I1，则下列结论中不正确的是(　　)
A.比较图甲、图乙，可知电磁铁通电时才有磁性
B.比较图甲、图丙，可知电磁铁通电电流增大，磁性增强
C.比较图乙、图丁，可知电磁铁通电电流增大，磁性增强
D.比较图丙、图丁，可知电磁铁通电电流相同时，线圈匝数越多，磁性越强
【答案】C
【解析】比较图甲、图乙，电磁铁通电流，电磁铁能吸引大头针，说明电磁铁具有磁性，不通电流，电磁铁不吸引大头针，电磁铁不具有磁性，所以比较图甲、图乙可以得出：电磁铁通电时才有磁性，故A正确，不符合题意；甲、丙两图中，电磁铁线圈匝数相同，丙图电磁铁中电流大，吸引大头针数量多，磁性强，比较图甲、图丙，可知电磁铁通电电流增大，磁性增强，故B正确，不符合题意；乙图电磁铁不吸引大头针，是因为线圈中无电流；要探究电磁铁磁性强弱与电流关系应两电磁铁中均有电流且线圈匝数相同，故C错误，符合题意；图丙和图丁，电流大小相同，线圈匝数越多，电磁铁吸引大头针越多，电磁铁磁性越强．所以比较图丙和图丁，可知电磁铁通电电流相同时，线圈匝数增多，磁性增强，故D正确，不符合题意。
【举一反三2】如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是(　　)
A.滑片P向右移动，其他条件不变
B.滑片P向左移动，其他条件不变
C.开关S由1扳到2，其他条件不变
D.电源的正负极对调，其他条件不变
【答案】B
【解析】滑片右移，电路中的电阻增大，电流减小，电磁铁的磁性会减弱，故A不合题意；滑片左移，电路中的电阻减小，电流增大，电磁铁的磁性会增强，故B符合题意；开关S由1扳到2时，线圈的匝数减少，电磁铁的磁性会减弱，故C不符合题意；电源的正负极对调只会改变电流的方向，对电磁铁的磁性不会有影响，故D不合题意。
【举一反三3】在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，如图将导线绕在两个完全相同的铁钉上，制成简易的电磁铁甲和乙，通电后发现甲吸引大头针的个数多，说明甲线圈的匝数________(填“多”或“少”)；当滑片P向A端移动时，甲的磁性将________(填“增强”或“减弱”)。
【答案】多　增强
【解析】通电后，甲吸引的大头针越多，磁性越强．当滑片P向A端移动时，连入电路的电阻丝的长度变小，接入电路的电阻越小，电流越大，电磁铁的磁性越强。
【举一反三4】如图所示，要使磁铁M的磁性最强，应将滑动变阻器滑片P移至________端，并将开关S接到________位置。
【答案】b　c
【解析】在此实验装置中，要使电磁铁的磁性增强，可增加线圈的匝数，故可以把开关S接到c点，同时也可以增大电流，即据欧姆定律知，在电源电压一定时，减小电阻，即划片P向b端移动，以减小滑动变阻器接入电路的阻值，增大电路中的电流，从而增大电磁铁的磁性。
【举一反三5】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、数量很多的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材，进行如图所示的实验，闭合开关后．
(1)他将滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁吸引大头针的数量会________(选填“增加”“不变”或“减少”)。
(2)由图可知，______铁钉的磁性较强；
(3)由图可知，甲铁钉钉尖是______极。
【答案】(1)增加　(2)乙　(3)N
【解析】(1)当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；(2)由图知，乙吸引大头针的个数较多，说明乙的磁性较强；(3)由右手螺旋定则可知铁钉的钉尖是N极．
【举一反三6】为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小红同学使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示。
(1)小红是根据________来判断磁性强弱的；
(2)两电磁铁串联是为了研究磁性强弱与__________的关系，观察图中的现象，你的结论是：________________________；
(3)要使两电磁铁的磁性增强，滑动变阻器的滑片应向________端滑动；
(4)若将两电磁铁向中间靠拢，它们会互相________。
【答案】(1)吸引大头针的多少(2)线圈匝数　电流相同，线圈匝数越多，磁性越强　(3)左　(4)吸引
【解析】(1)实验中小红是根据电磁铁吸引大头针的多少来判断磁性强弱，用到了转换法；(2)两电磁铁串联是为了使两电磁铁的电流相同，由图知，两电磁铁的线圈匝数不同，是研究磁性强弱与线圈匝数的关系；且匝数越多，吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强；(3)要使电磁铁磁性增强，应增大电路中的电流，减小滑动变阻值，将滑片向左滑动；(4)根据安培定则，左边电磁铁的上端为N极，下端为S极；右边的电磁铁上端为S极，下端为N极，可知二者之间为吸引力。
【题型6】电磁铁的构造与原理
【典型例题】使用电磁铁的优点是(　　)
A.它可永保磁性
B.它不需消耗电能
C.它的磁极磁性可确定
D.它磁性有无、强弱、磁极可以控制
【答案】D
【解析】它的磁性可有可无，磁性的强弱和磁极方向可以改变，故A、C错误；电磁铁只有给它通电它才有磁性，需要消耗电能，故B错误；磁性有无可以通过通断电来控制；磁性强弱可以通过改变电流大小、线圈匝数来控制；磁极方向可以通过改变电流方向来控制，故D正确。
【举一反三1】为了使通电螺线管的磁性增强，应在螺线管中插入下列哪一种材料做成的“芯”？(　　)
A.铁 B.纸 C.塑料 D.木
【答案】A
【解析】可以充当“芯”的磁性材料是铁，通电螺线管中插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化，磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强；而纸、塑料和木都不是磁性材料，不能被磁化。
【举一反三2】关于电磁铁的特点，下列说法错误的是(　　)
A.电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性
B.通人电磁铁的电流越大，它的磁性越强
C.在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强
D.当通入电磁铁的电流方向改变后，电磁铁就会失去磁性
【答案】D
【解析】电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性，说法正确，A不符合题意；在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强，说法正确，B不符合题意；在电流一定时，外形相同的螺线管即铁芯相同，线圈匝数越多，磁性越强，说法正确，C不符合题意；当通入电磁铁的电流方向改变后，电磁铁的磁极改变，电磁铁有磁性，说法错误，D符合题意。
【举一反三3】小明家新购入一盆盆栽，盆栽底部有永磁体，底座内装有电磁铁，底座通电后能使得盆栽悬浮在空中，下列说法正确的是（ ）
A.盆栽底部的永磁体周围存在着磁感线
B.底座通电后能产生磁感线
C.盆栽悬浮的原理是同名磁极相互排斥
D.底座周围的磁场分布是均匀的
【答案】C
【解析】磁感线是用来描述磁场分布和方向的工具，磁感线不是真实存在的，故A错误；
电流周围存在磁场，磁感线是用来描述磁场分布和方向的工具，磁感线不是真实存在的，故B错误；
磁极间存在相互作用，同名磁极相互排斥，盆栽悬浮说明受到排斥力，故C正确；
电磁铁和永磁体一样，磁场分布是不均匀的，存在磁性最强的磁极，故D错误。
故选C。
【举一反三4】有一种磁体，在有电流时有磁性，没有电流时就失去了磁性．我们把这种磁体叫做________。生活和生产中的许多事例都有用到它，如____________________(至少2例)。
【答案】电磁铁　电磁起重机、电磁继电器
【解析】在有电流时有磁性，没有电流时就失去了磁性．我们把这种磁体叫做电磁铁；生活和生产中用到电磁铁的例子有：电磁起重机、电磁继电器等。
【举一反三5】电磁铁具有哪些特点？
(1)磁性强弱可以由____________来控制；
(2)磁性的有无可以由__________来控制；
(3)极性可以由____________来控制。
【答案】(1)电流的大小　(2)通断电　(3)电流方向
【解析】(1)电磁铁中通电电流越大，则电磁铁的磁性越强；故磁性强弱可以由电流的大小来控制；(2)电磁铁通电时，线圈中产生磁场；断开电源则电磁铁的磁性消失；(3)改变电流的方向，则线圈的极性会发生改变。
【举一反三6】电磁铁具有哪些特点？
(1)磁性强弱可以由____________来控制；
(2)磁性的有无可以由__________来控制；
(3)极性可以由____________来控制。
【答案】(1)电流的大小　(2)通断电　(3)电流方向
【解析】(1)电磁铁中通电电流越大，则电磁铁的磁性越强；故磁性强弱可以由电流的大小来控制；(2)电磁铁通电时，线圈中产生磁场；断开电源则电磁铁的磁性消失；(3)改变电流的方向，则线圈的极性会发生改变。
【举一反三7】电磁铁是一个带有________的螺线管，________时有磁性，________时无磁性。
【答案】铁芯　通电　断电

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