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第3节 电磁铁 电磁继电器
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 电磁铁 1
题型2 电磁继电器 7
【能力培优练】 10
【链接中考】 22
【重难题型讲解】
题型1 电磁铁
1、电磁铁
电磁铁 用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时由磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁
电磁铁极性的判断 插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系
影响电磁铁磁性强弱的因素 电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强
线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
2、电磁铁的特点
（1）磁性的有无可通过通断电流来控制。
（2）磁极的极性可通过改变电流的方向来实现。
（3）磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。
3、电磁铁的应用
（1）对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。
（2）产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。
4、探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验
（1）电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数多少、电流大小。
当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；当线圈匝数一定时，通过电磁铁的
电流越大，磁性越强。
（2）实验中用到的方法
①转换法：电磁铁的磁性无法直接观察，通过它吸引大头针的多少来判断，这里用到的是转换法。
②控制变量法：电磁铁的磁性和多个因素有关，在探究中要采用控制变量法。
【探究归纳】电磁铁是内部插入铁芯的通电螺线管，其磁性有无可由电流通断控制，磁性强弱与电流大小（电流越大磁性越强）、线圈匝数（匝数越多磁性越强）有关，磁极极性可通过安培定则判断，且具有磁性可控制的显著优势。
【典例1-1】如图所示，盛水的烧杯放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心小铁球自由地浮在水面上，小磁针指向如图所示.以下说法错误的是（　　）
A．开关闭合时，小磁针N极向下偏转，S极向上偏转
B．开关闭合，滑动变阻器的滑片向下移动时，电磁铁磁性增强
C．当电路中电流减小时，空心小铁球所受的浮力减小
D．无论开关断开还是闭合，浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变
【答案】D
【详解】A．根据图片可知，电磁铁线圈的电流从下端流入，上端流出，由安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极；根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的N极向下偏转，S极向上偏转，故A正确，不符合题意；
B．开关闭合、滑动变阻器的滑片向下移动时，变阻器的阻值变小，电流变大，因此电磁铁的磁性增强，故B正确，不符合题意；
C．当电路中电流减小时，电磁铁的磁性减弱，那么铁球受到的吸引力减小，根据可知，这时小铁球受到的浮力减小，故C正确，不符合题意；
D．开关闭合时，铁球受到吸引力，那么它受到的浮力变大，开关断开时，小铁球受到的浮力等于重力，故D错误，符合题意。
故选D。
【典例1-2】如图，电源电压恒定。闭合开关，待电路稳定后，小磁针静止时B端为 （选填“N”或“S”）极；当滑动变阻器R 的滑片向右滑动时，通电螺线管的磁性 （选填“增强”“减弱”或“不变”）。
【答案】 N 不变
【详解】[1]分析电路可知，当开关闭合后，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可判断螺线管的左端为S极，右端为N极。根据磁极间的相互作用可判断小磁针静止时B端为N极。
[2]R2与通电螺线管各自在并联电路的一条支路上，两者互不影响，当滑动变阻器R 的滑片向右滑动时，通过通电螺线管的电流大小不变，通电螺线管的匝数不变，其磁性不变。
【典例1-3】在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用两个相同的大铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过观察 来比较电磁铁磁性强弱的；
(2)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是控制 相同，以此来探究电磁铁磁性强弱与 的关系；
(3)若将图中滑动变阻器的滑片向右移动，则电磁铁甲吸引大头针的数量将 。
【答案】(1)电磁铁吸引大头针的数量
(2) 通过两个线圈的电流相同 线圈匝数
(3)减少
【详解】（1）实验中是通过观察电磁铁吸引大头针的数量来比较电磁铁磁性强弱的，电磁铁的磁性越强，吸引的铁定数量越多。
（2）[1][2]串联电路电流处处相等，把甲、乙两个电磁铁串联，目的是控制通过两个线圈的电流相同；两个线圈的在数不同，以此来探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
（3）若将图中滑动变阻器的滑片向右移动，电量中的电阻增大，根据欧姆定律可知，电路中电流减小，则电磁铁甲的磁性减弱，吸引大头针的数量将减少。
跟踪训练1如图是小徐为栽种蔬菜的大棚设计的温度自动报警器，它运用了许多物理知识．以下说法中不正确的（ ）
A．温度计中的水银是导体 B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C．报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应 D．若要提高报警温度，可以增大控制电路的电源电压
【答案】D
【详解】A．水银是金属，金属是导体，故A正确，不符合题意；
B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的，故B正确，不符合题意；
C．此原理是当温度达到一定值时，温度计内水银上升，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，工作电路接通，电铃响，起到报警作用，所以电磁铁运用了电流的磁效应，故C正确，不符合题意；
D．适当增大电源电压可增大电磁铁的磁性，但却无法提高报警的温度，故D错误，符合题意。
故选D。
跟踪训练2如图，在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂条形磁体，开关闭合后，移动滑片P时，若弹簧变短，则滑片P应该是向 端移动（填“a”或“b”），灯泡的亮度 。
【答案】 a 变亮
【详解】[1][2]由图知，电流从螺线管的上端流入、下端流出，根据安培定则，右手握住螺线管，使四指指向电流方向，则螺线管的下端为N极，其上端为S极；开关闭合后，移动滑片P时，若弹簧变短，说明电磁铁磁性减弱，说明电流变小，当滑片P从b端移动到a端滑动过程中，变阻器的阻值变大，变阻器与灯泡并联的总电阻变大，而电路中滑动变阻器与灯泡并联后再与定值电阻串联，由串联分压的规律可知灯泡两端分得的电压变大，则灯泡的实际功率增大，灯泡的亮度变亮。
跟踪训练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，乙吸引大头针个数 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
(2)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 ；
(3)本实验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数
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的多少
C．研究动能大小和哪些因素有关的实验中，用木块被推开的远近，来表示动能的大小
(4)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
【答案】(1) 增加 大
(2)大头针被磁化，同名磁极相互排斥
(3) C A
(4)B
【详解】（1）[1][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，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）大头针被磁化，同一端的磁性相同，互相排斥，所以下端分散。
（3）[1]研究电磁铁的磁性强弱和线圈匝数有关时，控制电流相等，采用了控制变量法；
A．研究电流大小和电压、电阻的关系时，需控制其中一个不变，改变另一个量，采用了控制变量法，故A不符合题意；
B．电阻大小与多个因素有关，所以研究影响电阻大小的因素时，需采用控制变量法，故B不符合题意；
C．用电流表测量串联电路中的电流规律时，采用的是实验归纳法，不是控制变量法，故C符合题意。
故选C。
[2]本实验将电磁铁磁性转换为吸引小铁钉的数量，运用了转换法；
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；故A符合题意；
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；故B不符合题意；
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，采用转换法；故C不符合题意。
故选A。
（4）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，故A不符合题意；
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，故B符合题意；
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C不符合题意。
故选B。
题型2 电磁继电器
1、电磁继电器的定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。
2、电磁继电器的构造及工作原理：电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分。控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。
3.电磁继电器的应用
远离高电压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。
远离有害环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制。如核电站中的开关等。
实现自动控制 在电磁继电器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，还可以实现对温度、压力、或光照的自动控制。如水位自动报警器、温度自动报警器等。
【探究归纳】电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的装置，通过控制低电压、弱电流的控制电路（通断使电磁铁吸合或释放衔铁），实现对高电压、强电流工作电路的间接控制，兼具安全保护和自动控制的作用。
【典例2-1】如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（ ）
A．R1的阻值随温度的升高而增大
B．温度升高过程中，电磁铁磁性增强
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调大
D．若控制电路电源电压降低，报警温度将降低
【答案】B
【详解】AB．当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，表明衔铁被吸下，即控制电路中电流变大，根据可知，R总变小，即R1的阻值变小，故 R1的阻值随温度的升高而减小，故A错误，B正确；
C．若要调低报警温度，R1阻值将变大， R总不变，则R2将变小，故C错误；
D．若控制电路电源电压降低，保证电流不变，则R总变小，即R1的阻值变小，报警温度升高，故D错误。
故选B。
【典例2-2】如图是某变频空调电路原理示意图，电源电压U1不变，RS为调控电阻，可通过遥控调节其阻值大小，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，L为磁控开关。电磁铁是利用电流的 效应来工作的，当环境温度升高到设定值时，L的两个磁性弹片因磁力增大而相互吸合，由此可知，热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 （选填“增大”或“减小”）；若要提高设定温度，应将调控电阻RS的电阻调 （选填“大”或“小”）。
【答案】 磁 减小 大
【详解】[1]通电导体周围存在磁场，因此电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。
[2]当环境温度升高到设定值时，L的两个磁性弹片因磁力增大而相互吸合，这说明随着温度的升高，电路中的电流增大，电路中总电阻减小；由于电源电压U1不变，电路中的总电阻是由调控电阻RS和热敏电阻Rt串联而成的，调控电阻阻值固定，因此热敏电阻Rt的阻值减小了，即热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小。
[3]若要提高设定温度，热敏电阻的阻值变得更小，根据题意可知电路中电磁铁被吸下的电流不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻不变，根据串联电路的电阻关系可知应调大RS的电阻值。
跟踪训练1如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力
B．检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越弱
C．力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大
D．若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动
【答案】D
【详解】A．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的，因此电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体的周围存在磁场，故A错误；
BC．闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，说明压力增大，电路中的电流增大，由欧姆定律可知电路中的总电阻减小，R1和R2串联，设定限载质量后，R2不变，力敏电阻R1的阻值减小，可以得到力敏电阻的阻值随压力的增大而减小，检测时，车的质量越大，对力敏电阻的压力越大，力敏电阻的阻值越小，电路中的电流越大，电磁铁的磁性越强，故BC错误；
D．若要提高设定的限载质量，此时力敏电阻的阻值减小，电磁铁吸下衔铁时的电流不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻不变，应该增大滑动变阻器的电阻，应将滑片P向左移动，故D正确。
故选D。
跟踪训练2全自动水位报警器的原理如图所示，由图分析，当水位到达金属块A时，电磁铁 （填“有”或“无”）磁性，衔铁运动接通触点， 灯亮。
【答案】 有 红
【详解】[1][2]由图可知，当水位达到金属块A时，控制电路接通，电路中有了电流，电磁铁有磁性，向下吸引衔铁，使动触点与绿灯所在电路的静触点分开，绿灯灭，与红灯所在电路的静触点接通，导致了红灯所在的电路接通，红灯亮。
【能力培优练】
1．下列有关电与磁的说法不正确的是（ ）
A．磁场看不见、摸不着，但它是客观存在的
B．悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近
C．改变通过电磁铁的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱
D．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
【答案】B
【详解】A．磁场看不见、摸不着，但它是客观存在的，会对放入其中的磁体产生力的作用，故A正确，不符合题意；
B．地磁场的N极在地理的南极附近，地磁场的S极在地理的北极附近，由于异名磁极相互吸引，因此悬吊着的小磁针静止时N极指向地理北极附近，故B错误，符合题意；
C．电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，电流越大，磁性越强，故C正确，不符合题意；
D．电磁继电器由控制电路和工作电路组成，可以通过控制电路中的电流来控制电磁铁是否吸引衔铁，从而控制工作电路的通断，故D正确，不符合题意。
故选B。
2．某同学将两个相同的铁钉绕制成电磁铁，连接如图所示的电路，使用足够数量的大头针进行探究实验。下列探究正确的是（　　）
A．闭合开关S，电磁铁A线圈的匝数更少，所以通过电磁铁A线圈的电流更大
B．闭合开关S，电磁铁B线圈的匝数更多，所以电磁铁B吸引的大头针数量更多
C．若要使电磁铁A和B的磁性增强，可向右移滑动变阻器的滑片P
D．只将两个铁钉换成同规格的两个铜钉，闭合开关S，电磁铁A吸引的大头针数量增多
【答案】B
【详解】A．由于两个线圈串联在电路中，所以通过两个电磁铁的电流大小相等，故A错误；
B．电流大小相同，铁芯相同，线圈的匝数越多，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强，故B正确；
C．当滑片向右移动时，电阻增大，根据欧姆定律可知电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，故C错误；
D．铁钉会被磁化，使电磁铁磁性增强，铜钉不会磁化，将两个铁钉换成同规格的两个铜钉，磁性减弱，电磁铁A吸引的大头针数量减少，故D错误。
故选B。
3．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，待条形磁铁静止后，再将滑片P从b端向a端移动的过程中，会出现的现象是（　　）
A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长
B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短
C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长
D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短
【答案】C
【详解】滑动变阻器与灯泡串联，电流表测量电路中的电流，将滑片P从b端向a端移动的过程中，R阻值变大。电源电压一定，根据可知，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，根据P＝I2R可知，灯泡的实际功率变小，灯L变暗；根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，根据同名磁极相排斥，由于斥力变弱，弹簧的长度变长。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．如图是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图。当汽车闯红灯时，压敏电阻受到车的压力，其阻值变小，光控开关会接收到红光自动闭合。电控照相机工作，拍摄违规车辆。下列说法中不正确的是（ ）
A．光控开关闭合时，电磁铁的上端为N极
B．电磁铁是利用电流的磁效应工作的
C．电磁继电器的本质是一个利用电磁铁控制工作电路的开关
D．对调控制电路电源的正负极时，该装置不能正常工作
【答案】D
【详解】A．光控开关闭合时，电流从电磁铁的上端流入，由安培定则得，电磁铁的上端为N极，故A正确，不符合题意；
B．电磁铁是利用电流的磁效应工作的，通电线圈的周围存在磁场，故B正确，不符合题意；
C．电磁继电器的本质是一个利用电磁铁控制工作电路的开关，当电磁铁磁性达到一定强度时，衔铁被吸下，照相机工作；当电磁铁磁性小于一定强度时，衔铁被释放，指示灯工作，故C正确，不符合题意；
D．对调控制电路电源的正负极时，电磁铁的电流流向改变，磁极改变，该装置仍具有磁性，能正常工作，故D错误，符合题意。
故选D。
5．如图所示是某同学设计的“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与刻度线对齐。下列说法中正确的是（ ）
A．图中的A是电磁铁，它内部的铁芯应该用钢来做
B．控制电路的电源的正负极对调后不会影响自动报警器工作
C．当温度达到85℃就发出报警信号
D．如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提
【答案】B
【详解】A．图中的A是电磁铁，根据电磁铁的结构可知：内部的铁芯应该用铁来做，故A错误；
B．报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性，不会影响自动报警器工作，故B正确；
C．水银温度计和电磁铁串联接在电路中，当温度升高到时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，故C错误；
D．若要降低报警温度，即报警的温度低于90摄氏度，需将上端的金属丝向下移，故D错误。
故选B。
6．如图是小榕为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（　　）
A．控制电路中的电流随温度的升高而变小
B．温度升高过程中，电磁铁磁性减弱
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调小
D．电磁铁的上端为S极
【答案】C
【详解】由图可知，控制电路中R1与R2串联，电磁铁在控制电路中。根据题意，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭蜂鸣器报警。说明温度升高时，电磁铁的磁性会增强，将衔铁吸下，此时蜂鸣器工作，电磁铁磁性增强，说明电路中电流变大，则热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小。
A．当温度升高时，R1阻值减小，总电阻减小，电源电压不变，由可知，控制电路中的电流随温度的升高而变大，故A错误；
B．温度升高过程中，控制电路电流变大，电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强，所以电磁铁磁性增强，故B错误；
C．若要调低报警温度，即需要在温度较低时控制电路中的电流达到能使电磁铁吸下衔铁的大小，此时需要增大控制电路中的电流。根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，要增大电流需减小总电阻，因为R1的阻值随温度变化而变化，所以可将R2的阻值调小，故C正确；
D．根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。由图可知，控制电路中电流从电磁铁的上端流入，下端流出，电磁铁正面电流方向从左向右，所以电磁铁的上端为N极，故D错误。
故选C。
7．很多商场都安装了自动扶梯，这种电梯没人和有人时运行的速度会发生变化，其简易电路如图所示，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。下列说法正确的是（　　）
A．控制电路中的电磁铁上端为S极
B．人走上电梯后，衔铁与触点2接触，电梯运行速度加快
C．人走下电梯后，电动机的额定功率变小，电动机转速变慢
D．人走下电梯后，电磁继电器控制电路中的电流增大
【答案】B
【详解】A．根据安培定则，用右手握住通电螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。由题意可知，控制电路电流从电磁铁下端流入，上端流出，因此电磁铁上端为N极，下端为S极。故A错误；
B．人走上电梯后，压敏电阻R受到的压力增大，其阻值减小，根据欧姆定律，控制电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，使得衔铁被吸下与触点2接触。由于触点2与电动机是串联的，并且触点2到电源的电压高于触点1到电源的电压（触点1时，R1与电动机是串联在同一电源上），因此当衔铁与触点2接触时，电动机两端的电压增大，电动机获得的功率增大，运行速度加快。故B正确；
C．人走下电梯后，压敏电阻R受到的压力减小，其阻值增大，控制电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁与触点1接触。但电动机的额定功率是由其本身的构造决定的，与电路中的电流和电压无关。因此，人走下电梯后，电动机的额定功率不变。只是由于电动机两端的电压减小，电动机的实际功率减小，转速变慢。故C错误；
D．由C选项分析可知，人走下电梯后，压敏电阻R的阻值增大，控制电路中的电流减小。故D错误。
故选B。
8．小宝同学利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，左侧的温度计是电接点水银温度计，右侧为一段软导线，B为一个小型电热器，当温度达到或超过 ℃时，电磁铁具有磁性，电热器B （填“开始工作”或“停止工作”），使用水银温度计是因为水银是 （填“导体”或“半导体”）。
【答案】 26 停止工作 导体
【详解】[1][2][3]温度计的分度值为1℃，导线的末端在26℃处，由于水银是导体，当温度升高到26℃时，控制电流接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电路断开，加热器B停止工作；当温度下降低于26℃时，控制电流断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹簧拉起，电路接通，电阻丝发热；所以该装置能使鱼缸中的水温大致保持在26℃，用水银温度计是因为水银是导体。
9．如图所示是实践小组设计的漂浮式指南针，电源是由锌片、铜片和稀硫酸溶液共同组成的“化学电池”。在通电螺线管上方的C处放置一个小磁针，静止后指针的左端为N极。则，“化学电池”的正极是 片，通电螺线管的A端为 极（选填“N”或“S”极），若增加线圈的匝数可以使通电螺线管的磁性 （选填“增强”或“减弱”）。
【答案】 铜 S 增强
【详解】[1][2]在通电螺线管上方的C处放置一个小磁针，静止后指针的左端为N极，因异名磁极相互吸引，因此通电螺线管的A端为S极，B端为N极，根据安培定则可知，电流从铜片流向锌片，在电源的外部，电流从正极流出，回到负极，则“化学电池”的正极是铜片。
[3]影响电磁铁磁性大小的因素有两个：电流的大小、线圈的匝数。电流不变时，若增加线圈的匝数可以使通电螺线管的磁性增强。
10．如图，目前我国时速600公里的高速磁悬浮列车研制已取得重大技术突破，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平。磁悬浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互 ，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰；磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的 效应工作的。
【答案】 排斥 磁
【详解】[1]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。高速磁浮技术是根据同名磁极相排斥的原理工作，从而使车体与轨道脱离，避免车轮与轨道之间的摩擦。
[2]车厢底部和轨道上都安装有电磁铁，导体通电后，导体的周围存在磁场，因此电磁铁是利用电流的磁效应工作的。
11．小明发明了一种自动拍照装置，其电路原理如图甲所示，图乙是压敏电阻阻值随着压力的变化图像，闭合开关S，当有人踩在压敏电阻R上时，电磁铁的磁性 （填“变强”“变弱”或“不变”）， （填“照相机”或“灯”）开始工作。
【答案】 变强 照相机
【详解】[1][2]由图乙可知，压敏电阻R的阻值随着压力的增大而减小。当有人踩在压敏电阻R上时，压力变大，压敏电阻阻值变小，根据欧姆定律得电磁铁电路电流变大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，照相机开始工作。
12．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图。磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），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，线圈中的电流从B流向A时，血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒。该装置工作时，是通过改变 来改变活塞的运动方向的。
【答案】 流出 线圈AB的电流方向
【详解】[1]根据安培定则，线圈中的电流从B流向A时，电磁铁左端是N极，右端是S极。磁体固定在左侧，右端是N极，根据磁极间相互作用规律，同名磁极相互排斥，活塞会向右运动，活塞筒内的空间被压缩，血液会从阀门流出活塞筒。
[2]当改变线圈AB的电流方向时，根据安培定则，电磁铁的N、S极会发生改变，活塞的运动方向也会发生改变，血液的流动方向也会发生改变。
13．图中小磁针静止状态如图所示，请标出电源的正负极。（标“+”、“－”）
【答案】
【详解】小磁针左端为S极，由于异名磁极相互吸引，则螺线管右端为N极。根据安培定则，则螺线管中电流从右端流入、左端流出，则电源右端为正极、左端为负极，如图：
14．某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作，温控开关断开，绿灯亮，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线。
【答案】
【详解】
根据题意可知，当室内温度低于25℃时温控开关闭合，加热电阻工作，动触点与下面的静触点接触；当室温高于25℃时，温控开关断开，加热电阻不工作，动触点与上面的静触点接触；加热电阻与绿灯工作时互不影响，如下所示：
15．如图是物理实验小组“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验装置，电磁铁A与B的线圈匝数不同。
(1)该实验装置中，电流表的作用是 ，滑动变阻器的作用是 。
(2)实验中通过 判断电磁铁的磁性强弱。
(3)实验小组完成实验后在交流评估时，小王同学认为应该增加一把塑料刻度尺，你认为是否需要？为什么？ 。
【答案】(1) 观察电磁铁中电流的大小 控制通过电磁铁的电流大小
(2)弹簧的伸长
(3)需要，这样实验更严谨，准确
【详解】（1）[1][2]该实验装置中，电流表的作用是观察电磁铁中电流的大小，滑动变阻器的作用是控制通过电磁铁的电流大小,通过调整滑动变阻器的滑片位置，可以控制通过电磁铁的电流，进而研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响。
（2）实验中通过弹簧的伸长判断电磁铁的磁性强弱。实验中，通过电磁铁吸引弹簧的伸长的长度判断电磁铁的磁性强弱。弹簧的伸长越长，说明其磁性越强；反之，则磁性越弱。
（3）需要增加一把塑料刻度尺，这样可以使准确测量弹簧的伸长的长度，实验更加严谨，准确。
16．如图所示：
(1)在探究“影响电阻大小因素”实验中，小明连接了如图1所示的电路。所选的两根镍铬合金丝长度相同，粗细不同，分别接入电路中，闭合开关后记录两次电流表示数。此实验是探究电阻大小与 关系的，实验中通过 表示电阻的大小。
(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2所示的电路，根据图示的情境可知， 的磁性较强（选填“甲”或“乙”），说明当电流一定时， ，电磁铁磁性越强。电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
【答案】(1) 横截面积大小 电流大小
(2) 甲 线圈匝数越多 同名磁极相互排斥
【详解】（1）[1][2]在探究“影响电阻大小因素”实验中，小明连接了如图所示的电路。所选的两根镍铬合金丝长度相同，粗细不同，分别接入电路中，闭合开关后记录两次电流表示数。此实验是探究电阻大小与横截面积大小关系的，电流表示数大，说明接入的电阻小，所以实验中通过电流大小表示电阻的大小。
（2）[1][2][3]根据图2所示的情境可知，甲、乙两电磁铁串联，通过它们的电流相等，甲线圈匝数多，甲吸引的大头针多，说明甲的磁性较强，可知当电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。同名磁极相互排斥，电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是同名磁极相互排斥。
17．如图同学们做“电与磁”之间的联系的实验探究。
(1)如图甲，开关闭合前，指南针静止时a端指向北方，则a端是指南针的 极（选填“N”“S”），这是因为地球周围存在 ；闭合开关，观察到小磁针发生偏转，说明 。
(2)利用如图乙装置研究“磁场对电流的作用”时，应在M、N之间接入 （选填“灵敏电流计”或“电源”）；磁场对电流的作用方向与磁场方向、 方向有关。
(3)利用如图丙装置所示，电磁铁磁性强弱与 有关；大头针相互排斥，原因是大头针被电磁铁 ，同名磁极相互排斥；通电铁钉甲的上端为 极（选填“N”或“S”）
【答案】(1) N 磁场 电流周围存在磁场
(2) 电源 电流
(3) 线圈匝数 磁化 S
【详解】（1）[1][2]地球周围存在磁场，地理的北方为地磁的S极，指南针静止时a端指向北方，根据异名磁极相吸，则a端是指南针的N极。
[3]闭合开关，观察到小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场，小磁针受电流周围磁场影响而发生偏转，这是电流的磁效应。
（2）[1]研究“磁场对电流的作用”时，必须有电源给导体棒通电，所以应在M、N之间接入电源。
[2]磁场对电流的作用方向与磁场方向、电流方向有关，当磁场方向或电流方向改变时，磁场对电流的作用方向发生改变。
（3）[1]研究电磁铁磁性强弱的影响因素时，两个电磁铁串联，通过两个电磁铁的电流相同，由图可知，两个电磁铁的线圈匝数不同，电磁铁的线圈匝数越多，吸引的大头针的数量越多，说明磁性越强，故实验现象说明电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。
[2]大头针被电磁铁磁化后，远离电磁铁的一端是同名磁极，同名磁极相互排斥，所以大头针相互排斥。
[3]通过安培定则来判定磁场方向，用右手握住通电螺线管，四指的方向与电流方向相同，大拇指方向为通电螺线管的N极。则通电铁钉甲的下端为N极，上端为S极。
【链接中考】
1．（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是（　　）
A．减少线圈匝数
B．减少电池节数
C．向右移动滑动变阻器的滑片
D．对调电源正、负接线柱上的接线
【答案】C
【详解】要使铁钉吸引大头针数目变多，则电磁铁磁性需要变强，电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。
A．在其他条件不变情况下，减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少，故A不符合题意；
B．减少电池节数，则电源电压减少，其他条件不变，则电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少，故B不符合题意；
C．向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，电路中总电流变大，电磁铁磁性增强，铁钉吸引大头针数目变多，故C符合题意；
D．对调电源正、负接线柱上的接线，改变了电流的方向，电磁铁的磁极位置对调，而磁性强弱不变，铁钉吸引大头针数目不会变多，故D不符合题意。
故选C。
2．（2025·四川广元·中考真题）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A．天亮时，电磁铁的上端是北极
B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强
C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触
D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
【答案】B
【详解】AD．天亮时S自动闭合，控制电路为通路状态，由图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁的下端是北极，上端是南极，电磁铁外部的磁感线是从电磁铁的N极出发，回到S极。所以电磁铁外部磁感线从下端出发回到上端，故AD错误；
B．天亮时S自动闭合，控制电路为通路状态，将R的滑片P向上滑动，滑动变阻器阻值减小，根据串联电路电阻的特点可知，电路中的总电阻阻值减小，电流增大，电磁铁磁性强弱与线圈匝数和电流有关，线圈匝数不变，电流增大，电磁铁磁性变强，故B正确；
C．天暗时S自动断开，控制电路为断开状态，没有电流经过电磁铁，电磁铁没有磁性，衔铁不会被电磁铁吸引，故C错误。
故选B。
3．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图，压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。
压力F/（×105N） 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
输出电压U/V 0 1 2 3 4 5
压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。
(1)该装置以电铃声为报警信号，则图中的电铃应接在 （选填“A、B”或“C、D”）间。
(2)若希望在压力达到3×105 N时报警，则电阻箱R的电阻应调节为 Ω，此时电阻箱两端的电压为 V。
(3)若想让临界报警压力减小，则电阻箱R接入电路的阻值应调 。
【答案】(1)C、D
(2) 150 2
(3)小
【详解】（1）当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。此时衔铁与下方触点接触，所以电铃应接在C、D间，这样当衔铁吸合时，电铃所在电路接通，发出报警声。
（2）[1]由表格可知，当压力F=3×105N时，输出电压U=3V。线圈电阻R线=50Ω，报警时电流
根据欧姆定律，可得控制电路总电阻
所以电阻箱R的阻值
[2]电阻箱两端的电压
（3）临界报警压力减小，意味着压力传感器输出电压减小（由表格可知压力越小，输出电压越小）。根据，要使电流I≥20mA，当U减小时，应减小R的阻值，所以电阻箱R接入电路的阻值应调小。
4．（2025·山东青岛·中考真题）小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
(1)在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，如图甲所示；把小磁针放到螺线管四周不同的位置，闭合开关后，小磁针再次静止时的指向如图乙所示。
①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有 ；
②通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似；
(2)将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与 有关；
(3)如图乙所示，根据小磁针静止时的指向，a端应接电源的 极；小明将一铁芯插入螺线管中，其磁场会变 ；请写出一种能增强电磁铁外部磁场的方法： 。
【答案】(1) 磁场 条形
(2)电流方向
(3) 正 强 用更多匝数的线圈或增大电流
【详解】（1）[1]小磁针原指示地磁场的南北，通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有磁场，对小磁针有磁力的作用。
[2]由图甲所示的铁屑分布情况可知，通电螺线管周围铁屑的分布情况与条形磁体周围磁场的分布情况相似。
（2）对调电源正负极，电路中电流方向改变，小磁针静止时N极所指方向也改变，说明通电螺线管的极性与电流的方向有关。
（3）[1]如图乙所示，根据小磁针静止时的N极指向，可判断通电螺线管左端为N极，根据安培定则，可判断电流从a出，b回，因此a端应接电源的正极。
[2]在螺线管中插入一根铁芯，铁芯会被磁化，与通电螺线管的磁场叠加，其磁场会变强。
[3]电磁铁的磁性与线圈匝数有关，与电流大小有关，因此要增强电磁铁的外部磁场，还可以增加线圈匝数、增大电流等。
5．（2025·四川·中考真题）2025年被称为我国“体重管理年”，小刘同学为帮助大家加强体重管理，设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计，A、B为语音提示器，大家可以根据自身情况设置语音提示，如图甲所示。当控制电路中电流时，衔铁被电磁铁吸附，断开A接通B，控制电路的电源电压为7.2V，滑动变阻器的最大阻值为，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电表量程为0~0.6A，踏板重力不计，g取。
(1)压敏电阻R的阻值随着压力的增大而 （选填“增大”或“减小”）。
(2)控制电路中，开关S闭合时，电磁铁的上端是 极（选填“N”或“S”）。
(3)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg，应调节滑动变阻器的阻值为 。
(4)能触发B的最小质量是 kg。
【答案】(1)减小
(2)N
(3)
(4)
【详解】（1）由图乙可知，压力越大，压敏电阻R的阻值越小，即压敏电阻R的阻值随着压力的增大而减小。
（2）根据安培定则（右手螺旋定则），电流从电磁铁下端流入、上端流出，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指上端为N极。
（3）触发B时，质量，压力
由图乙，压力时，压敏电阻
控制电路中，，电源电压，根据，可得总电阻
则滑动变阻器的阻值
（4）触发B的条件是控制电路中的电流，此时总电阻
当滑动变阻器的阻值为0时，压敏电阻的阻值最大，此时压敏电阻的阻值
从图乙中可以看出，当压敏电阻时，对应的压力
则能触发B的最小重力
因此，能触发B的最小质量第3节 电磁铁 电磁继电器
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 电磁铁 1
题型2 电磁继电器 4
【能力培优练】 6
【链接中考】 12
【重难题型讲解】
题型1 电磁铁
1、电磁铁
电磁铁 用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时由磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁
电磁铁极性的判断 插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系
影响电磁铁磁性强弱的因素 电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强
线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强
2、电磁铁的特点
（1）磁性的有无可通过通断电流来控制。
（2）磁极的极性可通过改变电流的方向来实现。
（3）磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。
3、电磁铁的应用
（1）对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。
（2）产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。
4、探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验
（1）电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数多少、电流大小。
当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；当线圈匝数一定时，通过电磁铁的
电流越大，磁性越强。
（2）实验中用到的方法
①转换法：电磁铁的磁性无法直接观察，通过它吸引大头针的多少来判断，这里用到的是转换法。
②控制变量法：电磁铁的磁性和多个因素有关，在探究中要采用控制变量法。
【探究归纳】电磁铁是内部插入铁芯的通电螺线管，其磁性有无可由电流通断控制，磁性强弱与电流大小（电流越大磁性越强）、线圈匝数（匝数越多磁性越强）有关，磁极极性可通过安培定则判断，且具有磁性可控制的显著优势。
【典例1-1】如图所示，盛水的烧杯放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心小铁球自由地浮在水面上，小磁针指向如图所示.以下说法错误的是（　　）
A．开关闭合时，小磁针N极向下偏转，S极向上偏转
B．开关闭合，滑动变阻器的滑片向下移动时，电磁铁磁性增强
C．当电路中电流减小时，空心小铁球所受的浮力减小
D．无论开关断开还是闭合，浮在水面上的空心小铁球所受的浮力不变
【典例1-2】如图，电源电压恒定。闭合开关，待电路稳定后，小磁针静止时B端为 （选填“N”或“S”）极；当滑动变阻器R 的滑片向右滑动时，通电螺线管的磁性 （选填“增强”“减弱”或“不变”）。
【典例1-3】在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用两个相同的大铁钉制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过观察 来比较电磁铁磁性强弱的；
(2)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是控制 相同，以此来探究电磁铁磁性强弱与 的关系；
(3)若将图中滑动变阻器的滑片向右移动，则电磁铁甲吸引大头针的数量将 。
跟踪训练1如图是小徐为栽种蔬菜的大棚设计的温度自动报警器，它运用了许多物理知识．以下说法中不正确的（ ）
A．温度计中的水银是导体 B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的
C．报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应 D．若要提高报警温度，可以增大控制电路的电源电压
跟踪训练2如图，在竖直放置的电磁铁上方用弹簧悬挂条形磁体，开关闭合后，移动滑片P时，若弹簧变短，则滑片P应该是向 端移动（填“a”或“b”），灯泡的亮度 。
跟踪训练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，乙吸引大头针个数 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强；
(2)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 ；
(3)本实验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数
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的多少
C．研究动能大小和哪些因素有关的实验中，用木块被推开的远近，来表示动能的大小
(4)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
题型2 电磁继电器
1、电磁继电器的定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。
2、电磁继电器的构造及工作原理：电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分。控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。
3.电磁继电器的应用
远离高电压 利用电磁继电器可以通过控制低压电路通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。
远离有害环境 利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制。如核电站中的开关等。
实现自动控制 在电磁继电器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，还可以实现对温度、压力、或光照的自动控制。如水位自动报警器、温度自动报警器等。
【探究归纳】电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的装置，通过控制低电压、弱电流的控制电路（通断使电磁铁吸合或释放衔铁），实现对高电压、强电流工作电路的间接控制，兼具安全保护和自动控制的作用。
【典例2-1】如图是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化；R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（ ）
A．R1的阻值随温度的升高而增大 B．温度升高过程中，电磁铁磁性增强
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调大 D．若控制电路电源电压降低，报警温度将降低
【典例2-2】如图是某变频空调电路原理示意图，电源电压U1不变，RS为调控电阻，可通过遥控调节其阻值大小，Rt为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，L为磁控开关。电磁铁是利用电流的 效应来工作的，当环境温度升高到设定值时，L的两个磁性弹片因磁力增大而相互吸合，由此可知，热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而 （选填“增大”或“减小”）；若要提高设定温度，应将调控电阻RS的电阻调 （选填“大”或“小”）。
跟踪训练1如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力
B．检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越弱
C．力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大
D．若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动
跟踪训练2全自动水位报警器的原理如图所示，由图分析，当水位到达金属块A时，电磁铁 （填“有”或“无”）磁性，衔铁运动接通触点， 灯亮。
【能力培优练】
1．下列有关电与磁的说法不正确的是（ ）
A．磁场看不见、摸不着，但它是客观存在的
B．悬吊着的小磁针静止时N极指向地理南极附近
C．改变通过电磁铁的电流大小可以改变电磁铁磁性的强弱
D．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关
2．某同学将两个相同的铁钉绕制成电磁铁，连接如图所示的电路，使用足够数量的大头针进行探究实验。下列探究正确的是（　　）
A．闭合开关S，电磁铁A线圈的匝数更少，所以通过电磁铁A线圈的电流更大
B．闭合开关S，电磁铁B线圈的匝数更多，所以电磁铁B吸引的大头针数量更多
C．若要使电磁铁A和B的磁性增强，可向右移滑动变阻器的滑片P
D．只将两个铁钉换成同规格的两个铜钉，闭合开关S，电磁铁A吸引的大头针数量增多
3．如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，待条形磁铁静止后，再将滑片P从b端向a端移动的过程中，会出现的现象是（　　）
A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长 B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短
C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长 D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短
4．如图是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图。当汽车闯红灯时，压敏电阻受到车的压力，其阻值变小，光控开关会接收到红光自动闭合。电控照相机工作，拍摄违规车辆。下列说法中不正确的是（ ）
A．光控开关闭合时，电磁铁的上端为N极
B．电磁铁是利用电流的磁效应工作的
C．电磁继电器的本质是一个利用电磁铁控制工作电路的开关
D．对调控制电路电源的正负极时，该装置不能正常工作
5．如图所示是某同学设计的“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与刻度线对齐。下列说法中正确的是（ ）
A．图中的A是电磁铁，它内部的铁芯应该用钢来做
B．控制电路的电源的正负极对调后不会影响自动报警器工作
C．当温度达到85℃就发出报警信号
D．如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提
6．如图是小榕为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（　　）
A．控制电路中的电流随温度的升高而变小
B．温度升高过程中，电磁铁磁性减弱
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调小
D．电磁铁的上端为S极
7．很多商场都安装了自动扶梯，这种电梯没人和有人时运行的速度会发生变化，其简易电路如图所示，R是一个压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。下列说法正确的是（　　）
A．控制电路中的电磁铁上端为S极
B．人走上电梯后，衔铁与触点2接触，电梯运行速度加快
C．人走下电梯后，电动机的额定功率变小，电动机转速变慢
D．人走下电梯后，电磁继电器控制电路中的电流增大
8．小宝同学利用电磁继电器设计了一个自动恒温加热鱼缸，如图所示，左侧的温度计是电接点水银温度计，右侧为一段软导线，B为一个小型电热器，当温度达到或超过 ℃时，电磁铁具有磁性，电热器B （填“开始工作”或“停止工作”），使用水银温度计是因为水银是 （填“导体”或“半导体”）。
9．如图所示是实践小组设计的漂浮式指南针，电源是由锌片、铜片和稀硫酸溶液共同组成的“化学电池”。在通电螺线管上方的C处放置一个小磁针，静止后指针的左端为N极。则，“化学电池”的正极是 片，通电螺线管的A端为 极（选填“N”或“S”极），若增加线圈的匝数可以使通电螺线管的磁性 （选填“增强”或“减弱”）。
10．如图，目前我国时速600公里的高速磁悬浮列车研制已取得重大技术突破，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平。磁悬浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互 ，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰；磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的 效应工作的。
11．小明发明了一种自动拍照装置，其电路原理如图甲所示，图乙是压敏电阻阻值随着压力的变化图像，闭合开关S，当有人踩在压敏电阻R上时，电磁铁的磁性 （填“变强”“变弱”或“不变”）， （填“照相机”或“灯”）开始工作。
12．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图。磁体固定在左侧，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），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，线圈中的电流从B流向A时，血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒。该装置工作时，是通过改变 来改变活塞的运动方向的。
13．图中小磁针静止状态如图所示，请标出电源的正负极。（标“+”、“－”）
14．某同学设计的冬季家庭温度自动控制器的工作原理如图所示。当室内温度低于25℃时温控开关闭合，绿灯不亮，加热电阻工作，温控开关断开，绿灯亮，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线。
15．如图是物理实验小组“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验装置，电磁铁A与B的线圈匝数不同。
(1)该实验装置中，电流表的作用是 ，滑动变阻器的作用是 。
(2)实验中通过 判断电磁铁的磁性强弱。
(3)实验小组完成实验后在交流评估时，小王同学认为应该增加一把塑料刻度尺，你认为是否需要？为什么？ 。
16．如图所示：
(1)在探究“影响电阻大小因素”实验中，小明连接了如图1所示的电路。所选的两根镍铬合金丝长度相同，粗细不同，分别接入电路中，闭合开关后记录两次电流表示数。此实验是探究电阻大小与 关系的，实验中通过 表示电阻的大小。
(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2所示的电路，根据图示的情境可知， 的磁性较强（选填“甲”或“乙”），说明当电流一定时， ，电磁铁磁性越强。电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
17．如图同学们做“电与磁”之间的联系的实验探究。
(1)如图甲，开关闭合前，指南针静止时a端指向北方，则a端是指南针的 极（选填“N”“S”），这是因为地球周围存在 ；闭合开关，观察到小磁针发生偏转，说明 。
(2)利用如图乙装置研究“磁场对电流的作用”时，应在M、N之间接入 （选填“灵敏电流计”或“电源”）；磁场对电流的作用方向与磁场方向、 方向有关。
(3)利用如图丙装置所示，电磁铁磁性强弱与 有关；大头针相互排斥，原因是大头针被电磁铁 ，同名磁极相互排斥；通电铁钉甲的上端为 极（选填“N”或“S”）
【链接中考】
1．（2025·江苏盐城·中考真题）如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是（　　）
A．减少线圈匝数
B．减少电池节数
C．向右移动滑动变阻器的滑片
D．对调电源正、负接线柱上的接线
2．（2025·四川广元·中考真题）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（ ）
A．天亮时，电磁铁的上端是北极
B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强
C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触
D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端
3．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图，压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。
压力F/（×105N） 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
输出电压U/V 0 1 2 3 4 5
压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。
(1)该装置以电铃声为报警信号，则图中的电铃应接在 （选填“A、B”或“C、D”）间。
(2)若希望在压力达到3×105 N时报警，则电阻箱R的电阻应调节为 Ω，此时电阻箱两端的电压为 V。
(3)若想让临界报警压力减小，则电阻箱R接入电路的阻值应调 。
4．（2025·山东青岛·中考真题）小明用如图所示的装置探究“通电螺线管外部磁场的分布”。
(1)在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，如图甲所示；把小磁针放到螺线管四周不同的位置，闭合开关后，小磁针再次静止时的指向如图乙所示。
①通电后小磁针发生偏转，说明通电螺线管周围有 ；
②通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似；
(2)将电源正负极对调，闭合开关，发现小磁针偏转方向与原来相反，说明通电螺线管的磁场方向与 有关；
(3)如图乙所示，根据小磁针静止时的指向，a端应接电源的 极；小明将一铁芯插入螺线管中，其磁场会变 ；请写出一种能增强电磁铁外部磁场的方法： 。
5．（2025·四川·中考真题）2025年被称为我国“体重管理年”，小刘同学为帮助大家加强体重管理，设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计，A、B为语音提示器，大家可以根据自身情况设置语音提示，如图甲所示。当控制电路中电流时，衔铁被电磁铁吸附，断开A接通B，控制电路的电源电压为7.2V，滑动变阻器的最大阻值为，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电表量程为0~0.6A，踏板重力不计，g取。
(1)压敏电阻R的阻值随着压力的增大而 （选填“增大”或“减小”）。
(2)控制电路中，开关S闭合时，电磁铁的上端是 极（选填“N”或“S”）。
(3)小刘同学想将触发B的最小质量设置为50kg，应调节滑动变阻器的阻值为 。
(4)能触发B的最小质量是 kg。

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