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人教版初中物理九年级全册同步分层练习-20.3 《电磁铁 电磁继电器》（培优版）
一、选择题（每题5分，共30分）
1．（2025·河南）地球是一个大磁体，我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是
A．指南针 B．温度计 C．连通器 D．电磁继电器
【答案】A
【知识点】液体温度计的构造与工作原理；连通器原理及其应用；地磁场；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 A.指南针具有磁性，在地磁场中会发生偏转，指示南北，故A正确；
B.温度计是利用液体的热胀冷缩原理来测量温度，与地磁场无关，故B错误；
C.连通器与液体压强的特点有关，与地磁场无关，故C错误；
D.电磁继电器是利用电流的磁效应，与地磁场无关，故D错误。
故选A。
【分析】根据各个选项中仪器的工作原理分析判断。
2．（2025·黑龙江） 如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；安培定则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 A.由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误；
BCD.当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，因巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小。在右侧工作电路中，电源电压不变，巨磁电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P=I2R可知，指示灯的实际功率变大，指示灯会变亮，故B正确，CD错误；
故选B。
【分析】 （1）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N极；根据安培定则先判断出通电螺线管的极性；
（2）当滑片P向左滑动时，根据欧姆定律判定控制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，根据欧姆定律判定工，作电路中通过灯泡电流的变化，根据P=I2R分析灯泡亮度的变化。
3．（2025九上·邛崃期末）如图是一种水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯亮；到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯亮电铃响。某水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（　　）
A．增加工作电路的电源电压 B．增加控制电路的电源电压
C．减少电磁铁线圈的匝数 D．更换弹性更强的弹簧
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁铁的磁场太弱需要增强，可以增大通过电磁铁的电流和电磁铁的线圈匝数。
A．增加工作电路电压，不会影响到电磁铁的电流，故A不符合题意；
B．增加控制电路的电源电压，可以增大控制电路的电流，可以增强电磁铁的磁性，能把衔铁吸引，故B符合题意；
C．减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，故C不符合题意；
D．更换弹性更强的弹簧，弹簧对衔铁的拉力更大，电磁铁不能把衔铁吸引下来，故D不符合题意。
故选B。
【分析】电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数多少有关，据此分析判断。
4．在如图所示的“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，想让电磁铁吸引更多的大头针，可行的做法是（　　）.
A．减少线圈的匝数 B．用铜芯代替铁芯
C．将滑片P向a 端移动 D．将滑片P向b端移动
【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】通过电磁铁的电流越大、或线圈匝数越多，或加入铁芯，磁性增强，
A、减少线圈的匝数，磁性减弱，A错误；
B、铜不是磁性材料，不能被磁化，不能用铜芯代替铁芯增强磁性，B错误；
CD、图中，将滑片P向a 端移动，电阻减小，电流变大， 磁性增强，反之，磁性减弱，C增强，D错误。
故选C。
【分析】电磁铁磁性强弱和电流大小有关，和线圈匝数有关。
5．小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示.下列说法中正确的是(　　).
A．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
B．B线圈的匝数多，通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流
C．要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向右移动
D．若将两个电磁铁上部靠近，会相互吸引
【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、图中，电磁铁磁性越强，吸引的大头针越多，通过吸引大头针的多少，反应磁性强弱，A正确；
B、图中，A、B线圈串联连接，通过A、B线圈的电流大小相等，B错误；
C、电磁铁磁性强弱和电流大小有关，将滑动变阻器的滑片P向右移动，电阻变大，电流减小，磁场减弱，C错误；
D、根据安培定则，判断AB螺旋管上部都是N极，根据同名磁极相互排斥，将电磁铁上部靠近，会相互排斥，故D错误。
故选A。
【分析】【学找切入点】实验中用吸引大头针的多少来表示电磁铁的磁性强弱，吸引的大头针越多，磁性越强.由于线圈A和B串联，所以通过它们的电流是相等的.当滑片P向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，电流减小，电磁铁磁性减弱.根据安培定则可判断电磁铁A和B的上部都是N极.
6．（2024九上·任城期末）海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　）
A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A
D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A．由图乙可知，热敏电阻的阻值随冷库温度的升高而减小，故A错误；
B．根据图甲，当工作电路报警时，衔铁被吸下，灯泡断路，电铃接通，所以铃响灯不亮，故B错误；
C．由图乙可知，当冷库温度为-18℃时，热敏电阻的阻值R=100Ω，控制电路中电流为：
故C正确；
D．由图乙可知，当冷库温度降低时，热敏电阻阻值变大，根据可知，控制电路中电功率变小，故D错误。
故选C。
【分析】1.由图乙分析热敏电阻随温度的变化；
2.控制电路只有热敏电阻R，结合电源电压利用根据欧姆定律，求出报警的临界电流；当温度升高后，热敏电阻阻值变小，控制电路电流变大，衔铁被吸下，工作电路中电铃响；当温度降低时，热敏电阻阻值变大，根据分析控制电路电功率变化。
二、多选题（每题5分，共15分）
7．如图所示为一款“智能照明灯”的电路，灯L在天暗时自动发光，天亮时自动熄灭.控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化.以下说法正确的是(　　)
A．电磁继电器利用电磁感应原理工作
B．R2的阻值随光照强度的增大而增大
C．当光照强度增大时，电压表示数减小
D．若将 R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
【答案】C,D
【知识点】串联电路的电压规律；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A选项：电磁继电器的主要部件是电磁铁，其工作原理是电流的磁效应。故A错误。
B选项：光敏电阻（R2）的阻值特性通常是：光照强度增大，阻值减小。灯在天暗时发光，意味着光照弱时，接通灯路。因此R2的阻值应随光照强度增大而减小。故B错误。
C选项：电压表测量的是电阻R2两端的电压，控制电路为R1与R2串联，电源电压U恒定。当光照强度增大时，R2阻值减小，则电路总电阻减小，电路电流I增大。R1为定值电阻，其两端电压增大。电压表测R2电压U2，则U2 = U - U1，当U1增大，U2减小。故C说法正确。
D选项：灯L的“发光时间”由控制电路是否接通决定，即需要控制电路电流大于电磁铁的吸合电流时，灯才熄灭。若将R1换为更小的电阻，则电路总电阻减小，在相同光照下电流I增大。这会导致在更弱的光照下，电流大于电磁铁的吸合电流。也就是说，缩短了灯的发光时间。故D正确。
故答案为：CD
【分析】本题以“智能照明灯”控制电路为情境，是一道典型的动态电路分析与电磁继电器应用的综合题，难度中等偏上。解题的关键在于分析电流大到某一值时，电磁铁吸合，断开常闭触点，使灯灭；因此，天亮时电流大，灯灭；天暗时电流小，灯亮。掌握元件特性，光敏电阻R2的阻值随光照增强而减小；应用欧姆定律进行动态分析，根据串联电路特点和欧姆定律，分析光照变化，如何影响电流、各部分电压。本题不仅考查了学生对基础概念和规律的记忆，更着重考查其在具体、复杂的电路情境中分析因果关系、进行逻辑推理的能力。
8．电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（　　）.
A．电梯工作时电磁铁的上端为N 极
B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
C．电梯未超载时动触点K 与静触点B 接触
D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小
【答案】B,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、图中，开关S闭合，电流从电磁铁的下方流入，根据安培定则，判断电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误；
B、根据电磁铁磁性的强弱的影响因素，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，故B正确：
C、电梯未超载时，正常运行，衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触，电铃不报警，故C错误
D、电梯超载时，电铃报警，则动触点K与静触点B接触，电磁铁的磁性增强，电磁铁的电流增大，则压敏电阻的阻值减小，即随着压力的增大，压敏电阻的阻值减小，故D正确。
故选BD。
【分析】根据电流的方向，利用安培定则判断电磁铁的N、S极；电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数多少有关；根据电磁继电器的工作和电磁铁磁性强弱的影响因素，判断超载时，压敏电阻的阻值变化情况。
9．（2025·长沙模拟）某同学为抽屉设计了一个简易防盗报警器，并将它安装在抽屉内。报警器的原理如图所示，抽屉打开，光照射到光敏电阻时，报警器报警。下列分析正确的是(　　)
A．光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小
B．光照强度增大时，控制电路的总功率减小
C．光照强度增大时，R0两端电压减小
D．为了节能，可以增加R0的电阻，并增加电磁铁的线圈匝数
【答案】A,D
【知识点】电路的动态分析；电功率的计算；电磁铁的构造和原理；电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、当光线照射到光敏电阻时，电铃报警，说明衔铁被吸下，电磁铁磁性变强，进而得知电路电流变大，故电阻变小，即光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，故A正确；
B、光照强度增大时，光敏电阻阻值变小，电流变大，根据p=UI可知，控制电路的电功率变大，故B错误；
C、串联电路是分压电路，光照强度增大时，光敏电阻变小，分的电压变小，R0两端电压变大，故C错误；
D、 为了节能，可以增加R0的电阻，并增加电磁铁的线圈匝数，故D正确。
故选：AD。
【分析】（1）根据提议进行分析，电铃响推出衔铁被吸下，说明电流变大，推出电阻变小；
（2）电阻变小，电流变大，根据公式p=UI求出电功率的变化。
（3）串联电路是分压电路，电阻越大，分压越多；
（4） 为了节能，可以增加R0的电阻，并增加电磁铁的线圈匝数 。
三、填空题（每空2分，共12分）
10．为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，如图所示是启动或停止空调压缩机的电路示意图.电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的　 　(选填“用电器”“电源”或“开关”).夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性　 　，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷.
【答案】开关；减弱
【知识点】变阻器及其应用；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁继电器的核心作用是利用电磁铁的磁性来控制工作电路的通断，相当于开关，通过低电压、弱电流的控制电路，间接控制高电压、强电流的工作电路。
电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在线圈匝数等条件不变时，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性会减弱，无法吸引衔铁，进而使工作电路断开。
故答案为：开关；减弱。
【分析】1、电磁继电器的原理与作用：实质是由电磁铁控制的开关，实现自动控制和远距离控制，利用低电压、弱电流控制高电压、强电流电路。
2、影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯。在匝数和铁芯不变时，电流越小，磁性越弱；电流越大，磁性越强。
3、热敏电阻的特性：热敏元件的电阻随温度变化，温度降低时电阻增大，根据欧姆定律，控制电路电压不变时，电阻增大则电流减小。
11．（2025·成都模拟）如图甲所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃浓度较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃浓度达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，使电路中的电流增大，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。光敏电阻的阻值符合图像乙中的　 　（选填“A”或“B”），除尘器的位置应接在电路中的　 　（选填“a”“b”或“c”）位置。
【答案】B；“b”
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 解：根据欧姆定律可知光敏电阻的阻值减小，即光敏电阻阻值随浓度的增大而减小，故图像乙中的B符合光敏电阻的阻值；
电磁铁的磁性增大，能够吸引衔铁，使动触点和下面的静触点接触，开启自动除尘模式，所以下面的b是除尘器，上面的a是指示灯；
故答案为：B；b。
【分析】 电磁继电器就是一个自动控制电路通断的开关，根据电磁继电器的工作原理来分析解答。
12．（2025九上·武侯期末）如图所示是某种“闯红灯违规证据采集器”的工作原理图。光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻受到车辆的压力时其阻值将变小，电磁铁的磁性将变　 　（选填“强”或“弱”），于是　 　（选填“指示灯”或“电控照相机”）开始工作。
【答案】强；电控照相机
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时车辆违规闯红灯行驶时，会压上压敏电阻，从而使压敏电阻的阻值减小，在电源电压一定的情况下，电阻越小，电流就越大。电磁铁的磁性与电流有关，并且电流越大磁性越强，所以电磁铁的磁性会增强。
(2)当电流增大到一定程度时，电磁铁会将衔铁吸下，使其与触点2接触，导致了电控照相机所在的电路接通，照相机会对违规车辆进行拍照。
故答案为：强；电控照相机。【分析】通过违规车辆对压敏电阻压力的增大，引起了压敏电阻阻值的变化，导致了电路中电流的变化；电流的变化引起了电磁铁的磁性强弱发生了变化，进而导致了工作电路的接通。
四、实验探究题（共12分）
13．（2025九上·巴州期末）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
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究；物理学方法；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)第1空：增加，分析：滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻减小，电路中电流变大；电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强，因此吸引的大头针个数增加。 第2空：大，分析：电流越大，电磁铁的磁性越强，对应吸引大头针个数增多，说明电流“大”时磁性增强。
(2)第1空：大头针被磁化，同名磁极相互排斥，分析：大头针被电磁铁磁化后，每个大头针成为小磁体，相邻大头针的接触端为同名磁极，同名磁极相互排斥，导致大头针散落。
(3)①第1空：C，分析：研究电磁铁磁性与线圈匝数的关系时用了控制变量法。选项A（电流与电压、电阻的关系）、B（电功率与电压、电流的关系）均采用控制变量法；选项C（用电流表测串联电路电流）是直接测量，未用到控制变量法，因此选C。
②第2空：A，分析：实验中用“吸引大头针个数”显示磁性强弱，采用了转换法。选项B（液柱高度表示吸热多少）、C（木块被推开距离表示动能大小）均为转换法；选项A（电压表、电流表测电功率）是伏安法（直接计算），未用到转换法，因此选A。
(4)第1空：B，分析：本实验多次实验的目的是寻找普遍规律（避免实验偶然性，得出电磁铁磁性的普遍影响规律）。选项A（伏安法测电阻）、C（测石块密度）多次实验是为减小误差；选项B（探究并联电路电流规律）多次实验是为寻找普遍规律，与本实验目的相同。
综上答案： (1) 第1空：增加；第2空：大 (2) 第1空：大头针被磁化，同名磁极相互排斥 (3) ①第1空：C；②第2空：A (4) 第1空：B
【分析】核心考点本题核心考查“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验，涉及控制变量法、转换法的应用，以及电磁铁磁性的影响规律、磁化现象。涉及知识点
1.电磁铁磁性的影响因素：电流越大、线圈匝数越多，磁性越强；
2.磁化与磁极作用：物体被磁化后成为磁体，同名磁极相互排斥；
3.物理研究方法：
o控制变量法：研究多因素问题时，控制其他因素不变，只改变一个因素；
o转换法：将不易直接测量的物理量（如磁性强弱），转换为易观察的现象（如大头针个数）。
常见易错点
1.电磁铁磁性与电流的关系判断错误：误将滑片移动对应的电阻变化与电流变化颠倒，导致磁性强弱判断偏差；
2.物理研究方法混淆：无法区分“控制变量法”与“转换法”的应用场景，选错实验方法对应的选项；
3.多次实验的目的混淆：误将“寻找普遍规律”与“减小误差”的实验目的混淆，选错多次实验对应的选项。
（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。
五、综合题（共8分）
14．（2025·成都高新区模拟）如图甲是传统电热水壶的工作原理图，它是通过底部的加热丝对底盘进行加热，再传导到壶内的水，使其逐渐升温，最终沸腾。当水沸腾时，所产生的水蒸气会使蒸气感温元件的双金属片产生变形，这种变形通过杠杆原理推动电源开关断电，从而实现了自动断电的功能。这个断电机制是不可自行复位的，因此一旦水沸腾，电热水壶将不再继续加热。
（1）以下关于传统电热水壶的说法，错误的是（　　）；
A．传统电热水壶主要利用电流的磁效应工作
B．传统电热水壶加热效率一般高于燃气灶烧水
C．指示灯出现故障时，传统电热水壶也可能工作，所以人离开时应该断开电源
D．防干烧开关和蒸汽开关起到了双重保护作用，可以防止传统电热水壶由于温度过高而损坏
（2）该传统电热水壶烧开一壶水用时8min，消耗0.1度电，则它的功率和家用电器中的很接近　 　；（选填“电热毯”、“电冰箱”或“微波炉”）
（3）如图乙是市面上一款智能恒温调奶器控制面板，该调奶器宣称除具有加热、解冻、消毒、除氯功能外，还有40℃恒温功能。丙图为简化电路，其中、为加热电阻，为定值保护电阻。R为温敏电阻，其阻值随温度升高而增加，且在40℃时，电磁继电器刚好将衔铁吸引，工作一段时间后再断开。小明和爸爸对该电路能否真正实现温度精确保持在40℃不变的功能有不同的意见，你的判断及理由是（　　）；
A．可以实现，因为温敏电阻可以控制温度不变
B．可以实现，因为衔铁吸下后功率增大，温度不会再下降
C．不能实现，因为缺少一个到达一定温度自动断开的开关
D．不能实现，因为40℃时衔铁吸下，电路处于加热状态，温度会升高一些
（4）小明购买如图乙所示恒温调奶器后利用家庭电工仪器和爸爸一起研究，发现该恒温调奶器加热时额定电压为220V，额定功率为600W，、阻值相同。小明仅选用煮沸和保温挡位工作，发现该调奶器连续工作8h，保温时间与加热时间的比值为15∶1，若小明家目前电费为每度电0.5元，则该调奶器这8h工作需要元电费　 　。
【答案】（1）A
（2）微波炉
（3）D
（4）1.275元
【知识点】能量的转化或转移；电功率的计算；安全用电原则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）A、传统电热水壶是通过底部的加热丝对底盘进行加热，是利用电流的热效应工作，而不是电流的磁效应，电流的磁效应是指电流周围产生磁场的现象，如电磁铁等，故A错误。
B、传统电热水壶将电能转化为内能，直接对水加热，热量散失相对较少；而燃气灶烧水时，有一部分热量会散失到周围空气中，还有一部分被锅等吸收，所以电热水壶加热效率一般高于燃气灶烧水，故B正确。
C、指示灯和加热电路可能是并联的，指示灯出现故障时，不影响加热电路的工作，所以人离开时应该断开电源，防止发生意外，故C正确。
D、防干烧开关在无水或水量过少时会断开电路，蒸汽开关在水沸腾时断开电路，起到了双重保护作用，可以防止传统电热水壶由于温度过高而损坏，故D正确。
故选：A。
（2）由题意即功率公式可得热水壶的功率为：
，电热毯功率一般在50W-100W左右，电冰箱功率一般在100W-200W左右，微波炉功率一般在700W-1200W左右，所以它的功率和微波炉很接近。
（3）在40℃时，电磁继电器刚好将衔铁吸引，此时电路处于加热状态，工作一段时间后，由于电路在加热，温度会升高一些，不能真正实现温度精确保持在40℃不变，故选D。
（4）已知调奶器连续工作t总=8h，保温时间与加热时间的比值为15：1，则加热时间，保温时间t保=8h-0.5h=7.5h。则加热消耗的电能W加=P加t加=0.6kW×0.5h = 0.3kW h。
据丙图可知，当两电阻串联时为保温状态，R2单独工作为加热状态， 保温状态时，相同的两电阻、 串联，两电阻串联的总电阻为原来加热电阻的2倍，由可得，保温功率变为加热功率的，即保温功率为P保=600W×=300W=0.3kW，则保温时消耗的电能为：W保=P保t保=0.3kW×7.5h=2.25kW h，则总消耗电能为：W=W加+W保=0.3kW h+2.25kW h=2.55kW h。已知每度电0.5元，则电费=2.55kW h×0.5元/kW h=1.275元。
故答案为：（1）A；（2）微波炉；（3）D；（4）1.275。
【分析】（1）电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应。电功率等于电功与时间之比。
（2）多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的控制。
（3）电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
（4）由可得，保温时总电阻为加热电阻的2倍，利用加热功率可计算出保温功率，再由W=Pt计算出消耗的电能，利用电费单价计算电费。
（1）A．传统电热水壶消耗电能，将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的，故A错误，符合题意；
B．燃气灶烧水的过程中向周围散失的能量多余电热水壶，因此传统电热水壶加热效率一般高于燃气灶烧水，故B正确，不符合题意；
C．指示灯和加热电阻是并联的，因此指示灯出现故障时，传统电热水壶也可能工作，所以人离开时应该断开电源，故C正确，不符合题意；
D．防干烧开关和蒸汽开关均在干路上，起到了双重保护作用，可以防止传统电热水壶由于温度过高而损坏，故D正确，不符合题意。
故选A。
（2）电热水壶烧开一壶水用时8min，消耗0.1度电，电热水壶的电功率为
该电功率与微波炉相近。
（3）在40℃时，电磁继电器刚好将衔铁吸引，此时电路处于加热状态，工作一段时间后，由于电路在加热，温度会升高一些，不能真正实现温度精确保持在40℃不变。
故选D。
（4）已知保温时间与加热时间的比值为15∶1，则工作8h保温时间为
则加热时间为
据丙图可知，当两电阻串联时为保温状态，已知、阻值相同，R2单独工作为加热状态，已知加热功率为600W，则保温功率为300W，8h内消耗的电能为
则该调奶器这8h工作需要电费
六、科普阅读题（共2题，共23分）
15．（2025·四会模拟）阅读短文，回答问题，
高速动车均安装了烟雾报警器，一旦有烟雾产生，烟雾报警系统就会报警，列车随即自动减速甚至停车。小明在查阅资料后，设计了一只“烟雾报警器”(电路如图所示)。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值Ro-12Ω)、电源U=6V、开关等组成：“工作电路”由蓄电池、电铃、导线等组成。小明的设计思路是：当光敏电阻接收到的光照强度减弱到一定程度时，工作电路接通， 电铃报警，已知该光敏电阻的阻值R与光照强度E之间的关系如表所示。
光照强度 E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 36 18 12 9 7.2 6
（1）当车厢的烟雾浓度增大，光敏电阻的阻值将　 　(填“增大”或"减小”)：
（2）电磁继电器的工作原理是：　 　，电磁铁的下端为　 　极：
（3）根据上述报警器的工作原理判断，电铃应接在　 　 (填“甲”或“乙”)处：
（4）如果光敏电阻接收到的光照强度在 6cd时， 闭合控制电路的开关， 5min 后， 电流通过电磁铁的线圈产生的热量为　 　 J；
（5）闭合控制电路的开关，当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在　 　 cd上。
【答案】（1）增大
（2）电流的磁效应；N
（3）甲
（4）400
（5）3
【知识点】焦耳定律的应用；电磁铁的其他应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解：（1）当进入车厢的烟雾浓度增大，射向光敏电阻的光照强减小，根据表格中的数据得到：光敏电阻阻值增大；
（2）电磁继电器工作原理：电磁铁通电时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使动触点和静触点接触，工作电路工作；电磁铁断电后，电磁铁会失去磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起来，断开工作电路；利用了电流的磁效应来工作；
根据安培定则，电磁继电器中的电磁铁下端为N极，上端为S极；
（3）电磁继电器中控制电路的电流减小时，电磁铁中的磁性减弱，弹簧将衔铁拉起，电铃响报警；电铃应该在甲处；
（4）如果光敏电阻接收到的光照强度在6cd时，由表格数据知，此时光敏电阻的阻值R=6Ω，
此时控制电路中的电流，
5min后，电流通过电磁铁的线圈产生的热量为：；
（5）闭合控制电路的开关，如果当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，此时控制电路的总电阻为："；
线圈电阻为R0=12Ω，线圈和光敏电阻串联，根据串联电路的电阻特点，此时光敏电阻为：R=R总-R0=24Ω-12Ω=12Ω，对照表格，则光敏电阻接收到的光照强度需要在3cd以上。
故答案为：（1）增大；（2）电流的磁效应；N；（3）甲；（4）400；（5）3。
【分析】 （1）根据表格中的数据分析可知：光敏电阻随光照强度的增大而减小；
（2）电磁继电器中最主要的部分就是电磁铁，它是靠电磁铁的原理来工作的。电磁继电器的电路可分为控制电路和工作电路两部分，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁；当电磁铁无磁性时，衔铁在弹簧的作用下被拉起；根据安培定则来判断电磁铁的极性；
（3）电磁继电器中控制电路的电流减小时，电磁铁中的磁性减弱，弹簧将衔铁拉起，电铃响报警；
（4）光敏电阻接收到的光照强度在6cd时，由表格数据知此时光敏电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出此时电路中的电流，再根据Q=I2Rt求出电流通过电磁铁线圈产生的热量。
（5）根据欧姆定律计算出此时电路中的最大电阻，再根据串联电路的电阻规律得到光敏电阻的阻值，最后对照表格中的数据确定光照强度；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明光照强度增强，则光敏电阻的阻值减小。
16．（2025·中山模拟）阅读短文，回答问题。
3D打印机
3D打印机是一种可快速成型的机器，原理是把数据和原料放进3D打印机中，通过逐层打印的方式来构造物体。热融技术是添加打印丝材到打印头，利用铜的导热性能好制成打印的喷头，加热到190℃ 230℃，熔化后从喷头挤出细细的料丝，丝材经由喷嘴挤出后，由于丝材的凝固点较小，温度会迅速下降，液体在铜头管道中流动会受到较大的阻力。某家用级别3D打印机所使用的丝材主要是ABS和PLA塑料，当在给ABS塑料进行加热的时候，它就会慢慢转换成一种液体，而PLA塑料直接从固体演变成液体的。图甲所示是某型号3D打印机，下表为其部分技术参数；
型号 XXX 成形技术 热融
额定电压 220V 额定输入功率 250W
最大打印速度 80mm/s 工作噪音 50dB~60dB
净重 25kg 喷嘴最高工作温度 250oC
（1）打印机的打印喷头用铜制成的是因为　 　好，正常工作时，丝材经由喷嘴挤出后，由于丝材的　 　较低温度会迅速下降；
（2）下列说法中错误的是（　　）
A．打印丝材ABS塑料是非晶体，而PLA塑料是晶体
B．该打印机工作工作1min，放出热量1.5×104J
C．打印喷头主要利用电流的热效应工作的
D．打印机工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
（3）不同的打印丝材温度要求是有差异的，利用温度传感器可实现对打印喷头温度的精确测量。图乙中，线圈通电后产生磁性，它的上端是　 　极。已知U1=9V，电磁铁的线圈电阻为40，当电磁继电器线圈的电流达到100mA时，衔铁被吸下来，图丙是温度传感器R1阻值随温度变化的图像，当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为20时，喷头的温度最高可达到　 　℃，要使打印丝料能熔化，滑动变阻器的滑片可以　 　（选填“不”、 “向左”或“向右”）移动。
【答案】（1）导热性能；凝固点
（2）B
（3）S；170；向右
【知识点】凝固与凝固放热特点；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电流的热效应；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）3D打印机的打印喷头用铜制成，是因为铜的导热性能好，正常工作时，丝材经由喷嘴挤出后，由于丝材的凝固点较小，温度会迅速下降，丝材由液态变成固态。
（2）A．根据题意可知，当在给ABS塑料进行加热的时候，它就会慢慢转换成一种液体，打印丝材ABS塑料是非晶体，而PLA塑料直接从固体演变成液体，PLA塑料晶体，故A正确不符合题意；
B．该打印机工作1min，不全部转化为热量，即放出热量Q<1.5×104J，故B错误符合题意；
C．打印喷头主要利用电流的热效应工作的，故C正确不符合题意；
D．打印机工作时发出的声音为50dB～60dB，而为了保护听力，应控制噪声不超过90dB，不会对人的听力造成损伤，故D正确不符合题意。
故选B。
（3）①根据图乙可知，电流从螺线管的下端流入，由安培定则可知，它的上端是S极。
②当电磁继电器线圈的电流达到100mA时，
电路总电阻为；
温度传感器R1阻值为R1=R总-R圈-R2=90Ω-40Ω-20Ω=30Ω；
查图丙图像可知，温度传感器R1阻值为30Ω时，此时喷头的温度最高可达到170℃。
③要使打印丝料能熔化，需加热到190℃~230℃；当喷头温度达到最大值，衔铁被吸下时，电磁继电器线圈的电流仍为100mA，控制电路电源电压不变，所以此时控制电路总电阻不变，由图丙可知喷头最高温度增大时，R1的阻值会相应减小，所以滑动变阻器的阻值应增大，因此滑动变阻器的滑片应向右移动。
【分析】（1）由题意结合铜的导热性能好回答；根据丝材的凝固点分析；
（2）A．根据题意分析；
B．打印机工作时，消耗的电能转化为机械能和内能；
C．电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
D．为了保护听力，应控制噪声不超过90dB；
（3）①根据安培定则判断螺线管的磁极方向；
②根据计算此时的总电阻，根据R1=R总-R圈-R2计算温度传感器的阻值，最后根据丙图③已知加热到190℃～230℃，熔化后从喷头挤出细细的料丝，故要提高温度，根据图丙要减小R1的阻值大小，确定滑动变阻器的滑片移动的方向。
（1）[1][2]由于铜的导热性能好，所以3D打印机的打印喷头用铜制成，正常工作时，丝材经由喷嘴挤出后，由于丝材的凝固点较小，温度会迅速下降，丝材由液态变成固态。
（2）A．当在给ABS塑料进行加热的时候，它就会慢慢转换成一种液体，打印丝材ABS塑料是非晶体，而PLA塑料直接从固体演变成液体，PLA塑料晶体，A正确，不符合题意；
B．该打印机工作1min，不全部转化为热量，放出热量Q故B错误，符合题意；
C．热融技术是添加打印丝材到打印头，加热到190℃～230℃，熔化后从喷头挤出细细的料丝，故打印喷头主要利用电流的热效应工作的，C正确，不符合题意；
D．为了保护听力，应控制噪声不超过90dB，打印机工作时发出的声音为50dB～60dB，不会对人的听力造成损伤，D正确，不符合题意。
故选B。
（3）[1]由图乙可知，电流从螺线管的下端流入，由安培定则可知它的上端是S极。
[2]图乙控制电路中，电磁铁的线圈电阻R圈、滑动变阻器R2及温度传感器R1串联接在电路中，当电磁继电器线圈的电流达到100mA时，电路总电阻为
温度传感器R1阻值为R1=R总-R圈-R2=90Ω-40Ω-20Ω=30Ω
查图丙图像可知，温度传感器R1阻值为30Ω时，此时喷头的温度最高可达到170℃。
[3]要使打印丝料能熔化，需加热到190℃~230℃；当喷头温度达到最大值，衔铁被吸下时，电磁继电器线圈的电流仍为100mA，控制电路电源电压不变，所以此时控制电路总电阻不变，由图丙可知喷头最高温度增大时，R1的阻值会相应减小，所以滑动变阻器的阻值应增大，因此滑动变阻器的滑片应向右移动。
1 / 1人教版初中物理九年级全册同步分层练习-20.3 《电磁铁 电磁继电器》（培优版）
一、选择题（每题5分，共30分）
1．（2025·河南）地球是一个大磁体，我们就处在地球产生的磁场中。下列物体利用地磁场工作的是
A．指南针 B．温度计 C．连通器 D．电磁继电器
2．（2025·黑龙江） 如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁右端为S极
B．指示灯会变亮
C．巨磁电阻的阻值会变大
D．电磁铁上的线圈中的电流会变小
3．（2025九上·邛崃期末）如图是一种水位自动报警的原理图。当水位低于A点时，工作电路绿灯亮；到达A点时，衔铁被吸下，工作电路红灯亮电铃响。某水位超过A点时由于电磁铁磁性太弱而衔铁没有被吸引。下列做法中合理的是（　　）
A．增加工作电路的电源电压 B．增加控制电路的电源电压
C．减少电磁铁线圈的匝数 D．更换弹性更强的弹簧
4．在如图所示的“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，想让电磁铁吸引更多的大头针，可行的做法是（　　）.
A．减少线圈的匝数 B．用铜芯代替铁芯
C．将滑片P向a 端移动 D．将滑片P向b端移动
5．小明同学在“制作、研究电磁铁”的过程中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示.下列说法中正确的是(　　).
A．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
B．B线圈的匝数多，通过B线圈的电流小于通过A线圈的电流
C．要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向右移动
D．若将两个电磁铁上部靠近，会相互吸引
6．（2024九上·任城期末）海鲜保存常要求温度低于-18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　）
A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03A
D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变大
二、多选题（每题5分，共15分）
7．如图所示为一款“智能照明灯”的电路，灯L在天暗时自动发光，天亮时自动熄灭.控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化.以下说法正确的是(　　)
A．电磁继电器利用电磁感应原理工作
B．R2的阻值随光照强度的增大而增大
C．当光照强度增大时，电压表示数减小
D．若将 R1换成阻值稍小的电阻，可缩短灯L的发光时间
8．电梯为居民上下楼带来很大的便利，出于安全考虑，电梯设置了超载自动报警系统，其工作原理如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2为保护电阻，K为动触点，A、B为静触点，当出现超载情况时，电铃将发出报警声，电梯停止运行，下列说法正确的是（　　）.
A．电梯工作时电磁铁的上端为N 极
B．电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关
C．电梯未超载时动触点K 与静触点B 接触
D．电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而减小
9．（2025·长沙模拟）某同学为抽屉设计了一个简易防盗报警器，并将它安装在抽屉内。报警器的原理如图所示，抽屉打开，光照射到光敏电阻时，报警器报警。下列分析正确的是(　　)
A．光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小
B．光照强度增大时，控制电路的总功率减小
C．光照强度增大时，R0两端电压减小
D．为了节能，可以增加R0的电阻，并增加电磁铁的线圈匝数
三、填空题（每空2分，共12分）
10．为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，如图所示是启动或停止空调压缩机的电路示意图.电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的　 　(选填“用电器”“电源”或“开关”).夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性　 　，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷.
11．（2025·成都模拟）如图甲所示是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃浓度较少时，光源发出来的光被挡板挡住了。当空气中尘埃浓度达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，使电路中的电流增大，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。光敏电阻的阻值符合图像乙中的　 　（选填“A”或“B”），除尘器的位置应接在电路中的　 　（选填“a”“b”或“c”）位置。
12．（2025九上·武侯期末）如图所示是某种“闯红灯违规证据采集器”的工作原理图。光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻受到车辆的压力时其阻值将变小，电磁铁的磁性将变　 　（选填“强”或“弱”），于是　 　（选填“指示灯”或“电控照相机”）开始工作。
四、实验探究题（共12分）
13．（2025九上·巴州期末）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
五、综合题（共8分）
14．（2025·成都高新区模拟）如图甲是传统电热水壶的工作原理图，它是通过底部的加热丝对底盘进行加热，再传导到壶内的水，使其逐渐升温，最终沸腾。当水沸腾时，所产生的水蒸气会使蒸气感温元件的双金属片产生变形，这种变形通过杠杆原理推动电源开关断电，从而实现了自动断电的功能。这个断电机制是不可自行复位的，因此一旦水沸腾，电热水壶将不再继续加热。
（1）以下关于传统电热水壶的说法，错误的是（　　）；
A．传统电热水壶主要利用电流的磁效应工作
B．传统电热水壶加热效率一般高于燃气灶烧水
C．指示灯出现故障时，传统电热水壶也可能工作，所以人离开时应该断开电源
D．防干烧开关和蒸汽开关起到了双重保护作用，可以防止传统电热水壶由于温度过高而损坏
（2）该传统电热水壶烧开一壶水用时8min，消耗0.1度电，则它的功率和家用电器中的很接近　 　；（选填“电热毯”、“电冰箱”或“微波炉”）
（3）如图乙是市面上一款智能恒温调奶器控制面板，该调奶器宣称除具有加热、解冻、消毒、除氯功能外，还有40℃恒温功能。丙图为简化电路，其中、为加热电阻，为定值保护电阻。R为温敏电阻，其阻值随温度升高而增加，且在40℃时，电磁继电器刚好将衔铁吸引，工作一段时间后再断开。小明和爸爸对该电路能否真正实现温度精确保持在40℃不变的功能有不同的意见，你的判断及理由是（　　）；
A．可以实现，因为温敏电阻可以控制温度不变
B．可以实现，因为衔铁吸下后功率增大，温度不会再下降
C．不能实现，因为缺少一个到达一定温度自动断开的开关
D．不能实现，因为40℃时衔铁吸下，电路处于加热状态，温度会升高一些
（4）小明购买如图乙所示恒温调奶器后利用家庭电工仪器和爸爸一起研究，发现该恒温调奶器加热时额定电压为220V，额定功率为600W，、阻值相同。小明仅选用煮沸和保温挡位工作，发现该调奶器连续工作8h，保温时间与加热时间的比值为15∶1，若小明家目前电费为每度电0.5元，则该调奶器这8h工作需要元电费　 　。
六、科普阅读题（共2题，共23分）
15．（2025·四会模拟）阅读短文，回答问题，
高速动车均安装了烟雾报警器，一旦有烟雾产生，烟雾报警系统就会报警，列车随即自动减速甚至停车。小明在查阅资料后，设计了一只“烟雾报警器”(电路如图所示)。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值Ro-12Ω)、电源U=6V、开关等组成：“工作电路”由蓄电池、电铃、导线等组成。小明的设计思路是：当光敏电阻接收到的光照强度减弱到一定程度时，工作电路接通， 电铃报警，已知该光敏电阻的阻值R与光照强度E之间的关系如表所示。
光照强度 E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 36 18 12 9 7.2 6
（1）当车厢的烟雾浓度增大，光敏电阻的阻值将　 　(填“增大”或"减小”)：
（2）电磁继电器的工作原理是：　 　，电磁铁的下端为　 　极：
（3）根据上述报警器的工作原理判断，电铃应接在　 　 (填“甲”或“乙”)处：
（4）如果光敏电阻接收到的光照强度在 6cd时， 闭合控制电路的开关， 5min 后， 电流通过电磁铁的线圈产生的热量为　 　 J；
（5）闭合控制电路的开关，当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在　 　 cd上。
16．（2025·中山模拟）阅读短文，回答问题。
3D打印机
3D打印机是一种可快速成型的机器，原理是把数据和原料放进3D打印机中，通过逐层打印的方式来构造物体。热融技术是添加打印丝材到打印头，利用铜的导热性能好制成打印的喷头，加热到190℃ 230℃，熔化后从喷头挤出细细的料丝，丝材经由喷嘴挤出后，由于丝材的凝固点较小，温度会迅速下降，液体在铜头管道中流动会受到较大的阻力。某家用级别3D打印机所使用的丝材主要是ABS和PLA塑料，当在给ABS塑料进行加热的时候，它就会慢慢转换成一种液体，而PLA塑料直接从固体演变成液体的。图甲所示是某型号3D打印机，下表为其部分技术参数；
型号 XXX 成形技术 热融
额定电压 220V 额定输入功率 250W
最大打印速度 80mm/s 工作噪音 50dB~60dB
净重 25kg 喷嘴最高工作温度 250oC
（1）打印机的打印喷头用铜制成的是因为　 　好，正常工作时，丝材经由喷嘴挤出后，由于丝材的　 　较低温度会迅速下降；
（2）下列说法中错误的是（　　）
A．打印丝材ABS塑料是非晶体，而PLA塑料是晶体
B．该打印机工作工作1min，放出热量1.5×104J
C．打印喷头主要利用电流的热效应工作的
D．打印机工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
（3）不同的打印丝材温度要求是有差异的，利用温度传感器可实现对打印喷头温度的精确测量。图乙中，线圈通电后产生磁性，它的上端是　 　极。已知U1=9V，电磁铁的线圈电阻为40，当电磁继电器线圈的电流达到100mA时，衔铁被吸下来，图丙是温度传感器R1阻值随温度变化的图像，当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为20时，喷头的温度最高可达到　 　℃，要使打印丝料能熔化，滑动变阻器的滑片可以　 　（选填“不”、 “向左”或“向右”）移动。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】液体温度计的构造与工作原理；连通器原理及其应用；地磁场；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 A.指南针具有磁性，在地磁场中会发生偏转，指示南北，故A正确；
B.温度计是利用液体的热胀冷缩原理来测量温度，与地磁场无关，故B错误；
C.连通器与液体压强的特点有关，与地磁场无关，故C错误；
D.电磁继电器是利用电流的磁效应，与地磁场无关，故D错误。
故选A。
【分析】根据各个选项中仪器的工作原理分析判断。
2．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；安培定则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 A.由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误；
BCD.当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，因巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小。在右侧工作电路中，电源电压不变，巨磁电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P=I2R可知，指示灯的实际功率变大，指示灯会变亮，故B正确，CD错误；
故选B。
【分析】 （1）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N极；根据安培定则先判断出通电螺线管的极性；
（2）当滑片P向左滑动时，根据欧姆定律判定控制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，根据欧姆定律判定工，作电路中通过灯泡电流的变化，根据P=I2R分析灯泡亮度的变化。
3．【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁铁的磁场太弱需要增强，可以增大通过电磁铁的电流和电磁铁的线圈匝数。
A．增加工作电路电压，不会影响到电磁铁的电流，故A不符合题意；
B．增加控制电路的电源电压，可以增大控制电路的电流，可以增强电磁铁的磁性，能把衔铁吸引，故B符合题意；
C．减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，故C不符合题意；
D．更换弹性更强的弹簧，弹簧对衔铁的拉力更大，电磁铁不能把衔铁吸引下来，故D不符合题意。
故选B。
【分析】电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数多少有关，据此分析判断。
4．【答案】C
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】通过电磁铁的电流越大、或线圈匝数越多，或加入铁芯，磁性增强，
A、减少线圈的匝数，磁性减弱，A错误；
B、铜不是磁性材料，不能被磁化，不能用铜芯代替铁芯增强磁性，B错误；
CD、图中，将滑片P向a 端移动，电阻减小，电流变大， 磁性增强，反之，磁性减弱，C增强，D错误。
故选C。
【分析】电磁铁磁性强弱和电流大小有关，和线圈匝数有关。
5．【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、图中，电磁铁磁性越强，吸引的大头针越多，通过吸引大头针的多少，反应磁性强弱，A正确；
B、图中，A、B线圈串联连接，通过A、B线圈的电流大小相等，B错误；
C、电磁铁磁性强弱和电流大小有关，将滑动变阻器的滑片P向右移动，电阻变大，电流减小，磁场减弱，C错误；
D、根据安培定则，判断AB螺旋管上部都是N极，根据同名磁极相互排斥，将电磁铁上部靠近，会相互排斥，故D错误。
故选A。
【分析】【学找切入点】实验中用吸引大头针的多少来表示电磁铁的磁性强弱，吸引的大头针越多，磁性越强.由于线圈A和B串联，所以通过它们的电流是相等的.当滑片P向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，电流减小，电磁铁磁性减弱.根据安培定则可判断电磁铁A和B的上部都是N极.
6．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A．由图乙可知，热敏电阻的阻值随冷库温度的升高而减小，故A错误；
B．根据图甲，当工作电路报警时，衔铁被吸下，灯泡断路，电铃接通，所以铃响灯不亮，故B错误；
C．由图乙可知，当冷库温度为-18℃时，热敏电阻的阻值R=100Ω，控制电路中电流为：
故C正确；
D．由图乙可知，当冷库温度降低时，热敏电阻阻值变大，根据可知，控制电路中电功率变小，故D错误。
故选C。
【分析】1.由图乙分析热敏电阻随温度的变化；
2.控制电路只有热敏电阻R，结合电源电压利用根据欧姆定律，求出报警的临界电流；当温度升高后，热敏电阻阻值变小，控制电路电流变大，衔铁被吸下，工作电路中电铃响；当温度降低时，热敏电阻阻值变大，根据分析控制电路电功率变化。
7．【答案】C,D
【知识点】串联电路的电压规律；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A选项：电磁继电器的主要部件是电磁铁，其工作原理是电流的磁效应。故A错误。
B选项：光敏电阻（R2）的阻值特性通常是：光照强度增大，阻值减小。灯在天暗时发光，意味着光照弱时，接通灯路。因此R2的阻值应随光照强度增大而减小。故B错误。
C选项：电压表测量的是电阻R2两端的电压，控制电路为R1与R2串联，电源电压U恒定。当光照强度增大时，R2阻值减小，则电路总电阻减小，电路电流I增大。R1为定值电阻，其两端电压增大。电压表测R2电压U2，则U2 = U - U1，当U1增大，U2减小。故C说法正确。
D选项：灯L的“发光时间”由控制电路是否接通决定，即需要控制电路电流大于电磁铁的吸合电流时，灯才熄灭。若将R1换为更小的电阻，则电路总电阻减小，在相同光照下电流I增大。这会导致在更弱的光照下，电流大于电磁铁的吸合电流。也就是说，缩短了灯的发光时间。故D正确。
故答案为：CD
【分析】本题以“智能照明灯”控制电路为情境，是一道典型的动态电路分析与电磁继电器应用的综合题，难度中等偏上。解题的关键在于分析电流大到某一值时，电磁铁吸合，断开常闭触点，使灯灭；因此，天亮时电流大，灯灭；天暗时电流小，灯亮。掌握元件特性，光敏电阻R2的阻值随光照增强而减小；应用欧姆定律进行动态分析，根据串联电路特点和欧姆定律，分析光照变化，如何影响电流、各部分电压。本题不仅考查了学生对基础概念和规律的记忆，更着重考查其在具体、复杂的电路情境中分析因果关系、进行逻辑推理的能力。
8．【答案】B,D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、图中，开关S闭合，电流从电磁铁的下方流入，根据安培定则，判断电磁铁的下端为N极，上端为S极，故A错误；
B、根据电磁铁磁性的强弱的影响因素，电磁铁磁性强弱与电流的大小有关，故B正确：
C、电梯未超载时，正常运行，衔铁被弹簧拉起，K与静触点A接触，电铃不报警，故C错误
D、电梯超载时，电铃报警，则动触点K与静触点B接触，电磁铁的磁性增强，电磁铁的电流增大，则压敏电阻的阻值减小，即随着压力的增大，压敏电阻的阻值减小，故D正确。
故选BD。
【分析】根据电流的方向，利用安培定则判断电磁铁的N、S极；电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数多少有关；根据电磁继电器的工作和电磁铁磁性强弱的影响因素，判断超载时，压敏电阻的阻值变化情况。
9．【答案】A,D
【知识点】电路的动态分析；电功率的计算；电磁铁的构造和原理；电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、当光线照射到光敏电阻时，电铃报警，说明衔铁被吸下，电磁铁磁性变强，进而得知电路电流变大，故电阻变小，即光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，故A正确；
B、光照强度增大时，光敏电阻阻值变小，电流变大，根据p=UI可知，控制电路的电功率变大，故B错误；
C、串联电路是分压电路，光照强度增大时，光敏电阻变小，分的电压变小，R0两端电压变大，故C错误；
D、 为了节能，可以增加R0的电阻，并增加电磁铁的线圈匝数，故D正确。
故选：AD。
【分析】（1）根据提议进行分析，电铃响推出衔铁被吸下，说明电流变大，推出电阻变小；
（2）电阻变小，电流变大，根据公式p=UI求出电功率的变化。
（3）串联电路是分压电路，电阻越大，分压越多；
（4） 为了节能，可以增加R0的电阻，并增加电磁铁的线圈匝数 。
10．【答案】开关；减弱
【知识点】变阻器及其应用；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】电磁继电器的核心作用是利用电磁铁的磁性来控制工作电路的通断，相当于开关，通过低电压、弱电流的控制电路，间接控制高电压、强电流的工作电路。
电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，在线圈匝数等条件不变时，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性会减弱，无法吸引衔铁，进而使工作电路断开。
故答案为：开关；减弱。
【分析】1、电磁继电器的原理与作用：实质是由电磁铁控制的开关，实现自动控制和远距离控制，利用低电压、弱电流控制高电压、强电流电路。
2、影响电磁铁磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯。在匝数和铁芯不变时，电流越小，磁性越弱；电流越大，磁性越强。
3、热敏电阻的特性：热敏元件的电阻随温度变化，温度降低时电阻增大，根据欧姆定律，控制电路电压不变时，电阻增大则电流减小。
11．【答案】B；“b”
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】 解：根据欧姆定律可知光敏电阻的阻值减小，即光敏电阻阻值随浓度的增大而减小，故图像乙中的B符合光敏电阻的阻值；
电磁铁的磁性增大，能够吸引衔铁，使动触点和下面的静触点接触，开启自动除尘模式，所以下面的b是除尘器，上面的a是指示灯；
故答案为：B；b。
【分析】 电磁继电器就是一个自动控制电路通断的开关，根据电磁继电器的工作原理来分析解答。
12．【答案】强；电控照相机
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】(1)只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时车辆违规闯红灯行驶时，会压上压敏电阻，从而使压敏电阻的阻值减小，在电源电压一定的情况下，电阻越小，电流就越大。电磁铁的磁性与电流有关，并且电流越大磁性越强，所以电磁铁的磁性会增强。
(2)当电流增大到一定程度时，电磁铁会将衔铁吸下，使其与触点2接触，导致了电控照相机所在的电路接通，照相机会对违规车辆进行拍照。
故答案为：强；电控照相机。【分析】通过违规车辆对压敏电阻压力的增大，引起了压敏电阻阻值的变化，导致了电路中电流的变化；电流的变化引起了电磁铁的磁性强弱发生了变化，进而导致了工作电路的接通。
13．【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
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究；物理学方法；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)第1空：增加，分析：滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻减小，电路中电流变大；电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强，因此吸引的大头针个数增加。 第2空：大，分析：电流越大，电磁铁的磁性越强，对应吸引大头针个数增多，说明电流“大”时磁性增强。
(2)第1空：大头针被磁化，同名磁极相互排斥，分析：大头针被电磁铁磁化后，每个大头针成为小磁体，相邻大头针的接触端为同名磁极，同名磁极相互排斥，导致大头针散落。
(3)①第1空：C，分析：研究电磁铁磁性与线圈匝数的关系时用了控制变量法。选项A（电流与电压、电阻的关系）、B（电功率与电压、电流的关系）均采用控制变量法；选项C（用电流表测串联电路电流）是直接测量，未用到控制变量法，因此选C。
②第2空：A，分析：实验中用“吸引大头针个数”显示磁性强弱，采用了转换法。选项B（液柱高度表示吸热多少）、C（木块被推开距离表示动能大小）均为转换法；选项A（电压表、电流表测电功率）是伏安法（直接计算），未用到转换法，因此选A。
(4)第1空：B，分析：本实验多次实验的目的是寻找普遍规律（避免实验偶然性，得出电磁铁磁性的普遍影响规律）。选项A（伏安法测电阻）、C（测石块密度）多次实验是为减小误差；选项B（探究并联电路电流规律）多次实验是为寻找普遍规律，与本实验目的相同。
综上答案： (1) 第1空：增加；第2空：大 (2) 第1空：大头针被磁化，同名磁极相互排斥 (3) ①第1空：C；②第2空：A (4) 第1空：B
【分析】核心考点本题核心考查“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验，涉及控制变量法、转换法的应用，以及电磁铁磁性的影响规律、磁化现象。涉及知识点
1.电磁铁磁性的影响因素：电流越大、线圈匝数越多，磁性越强；
2.磁化与磁极作用：物体被磁化后成为磁体，同名磁极相互排斥；
3.物理研究方法：
o控制变量法：研究多因素问题时，控制其他因素不变，只改变一个因素；
o转换法：将不易直接测量的物理量（如磁性强弱），转换为易观察的现象（如大头针个数）。
常见易错点
1.电磁铁磁性与电流的关系判断错误：误将滑片移动对应的电阻变化与电流变化颠倒，导致磁性强弱判断偏差；
2.物理研究方法混淆：无法区分“控制变量法”与“转换法”的应用场景，选错实验方法对应的选项；
3.多次实验的目的混淆：误将“寻找普遍规律”与“减小误差”的实验目的混淆，选错多次实验对应的选项。
（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。
14．【答案】（1）A
（2）微波炉
（3）D
（4）1.275元
【知识点】能量的转化或转移；电功率的计算；安全用电原则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）A、传统电热水壶是通过底部的加热丝对底盘进行加热，是利用电流的热效应工作，而不是电流的磁效应，电流的磁效应是指电流周围产生磁场的现象，如电磁铁等，故A错误。
B、传统电热水壶将电能转化为内能，直接对水加热，热量散失相对较少；而燃气灶烧水时，有一部分热量会散失到周围空气中，还有一部分被锅等吸收，所以电热水壶加热效率一般高于燃气灶烧水，故B正确。
C、指示灯和加热电路可能是并联的，指示灯出现故障时，不影响加热电路的工作，所以人离开时应该断开电源，防止发生意外，故C正确。
D、防干烧开关在无水或水量过少时会断开电路，蒸汽开关在水沸腾时断开电路，起到了双重保护作用，可以防止传统电热水壶由于温度过高而损坏，故D正确。
故选：A。
（2）由题意即功率公式可得热水壶的功率为：
，电热毯功率一般在50W-100W左右，电冰箱功率一般在100W-200W左右，微波炉功率一般在700W-1200W左右，所以它的功率和微波炉很接近。
（3）在40℃时，电磁继电器刚好将衔铁吸引，此时电路处于加热状态，工作一段时间后，由于电路在加热，温度会升高一些，不能真正实现温度精确保持在40℃不变，故选D。
（4）已知调奶器连续工作t总=8h，保温时间与加热时间的比值为15：1，则加热时间，保温时间t保=8h-0.5h=7.5h。则加热消耗的电能W加=P加t加=0.6kW×0.5h = 0.3kW h。
据丙图可知，当两电阻串联时为保温状态，R2单独工作为加热状态， 保温状态时，相同的两电阻、 串联，两电阻串联的总电阻为原来加热电阻的2倍，由可得，保温功率变为加热功率的，即保温功率为P保=600W×=300W=0.3kW，则保温时消耗的电能为：W保=P保t保=0.3kW×7.5h=2.25kW h，则总消耗电能为：W=W加+W保=0.3kW h+2.25kW h=2.55kW h。已知每度电0.5元，则电费=2.55kW h×0.5元/kW h=1.275元。
故答案为：（1）A；（2）微波炉；（3）D；（4）1.275。
【分析】（1）电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应。电功率等于电功与时间之比。
（2）多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小，从而改变用电器电功率来实现对挡位的控制。
（3）电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
（4）由可得，保温时总电阻为加热电阻的2倍，利用加热功率可计算出保温功率，再由W=Pt计算出消耗的电能，利用电费单价计算电费。
（1）A．传统电热水壶消耗电能，将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的，故A错误，符合题意；
B．燃气灶烧水的过程中向周围散失的能量多余电热水壶，因此传统电热水壶加热效率一般高于燃气灶烧水，故B正确，不符合题意；
C．指示灯和加热电阻是并联的，因此指示灯出现故障时，传统电热水壶也可能工作，所以人离开时应该断开电源，故C正确，不符合题意；
D．防干烧开关和蒸汽开关均在干路上，起到了双重保护作用，可以防止传统电热水壶由于温度过高而损坏，故D正确，不符合题意。
故选A。
（2）电热水壶烧开一壶水用时8min，消耗0.1度电，电热水壶的电功率为
该电功率与微波炉相近。
（3）在40℃时，电磁继电器刚好将衔铁吸引，此时电路处于加热状态，工作一段时间后，由于电路在加热，温度会升高一些，不能真正实现温度精确保持在40℃不变。
故选D。
（4）已知保温时间与加热时间的比值为15∶1，则工作8h保温时间为
则加热时间为
据丙图可知，当两电阻串联时为保温状态，已知、阻值相同，R2单独工作为加热状态，已知加热功率为600W，则保温功率为300W，8h内消耗的电能为
则该调奶器这8h工作需要电费
15．【答案】（1）增大
（2）电流的磁效应；N
（3）甲
（4）400
（5）3
【知识点】焦耳定律的应用；电磁铁的其他应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】解：（1）当进入车厢的烟雾浓度增大，射向光敏电阻的光照强减小，根据表格中的数据得到：光敏电阻阻值增大；
（2）电磁继电器工作原理：电磁铁通电时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，使动触点和静触点接触，工作电路工作；电磁铁断电后，电磁铁会失去磁性，衔铁在弹簧的作用下被拉起来，断开工作电路；利用了电流的磁效应来工作；
根据安培定则，电磁继电器中的电磁铁下端为N极，上端为S极；
（3）电磁继电器中控制电路的电流减小时，电磁铁中的磁性减弱，弹簧将衔铁拉起，电铃响报警；电铃应该在甲处；
（4）如果光敏电阻接收到的光照强度在6cd时，由表格数据知，此时光敏电阻的阻值R=6Ω，
此时控制电路中的电流，
5min后，电流通过电磁铁的线圈产生的热量为：；
（5）闭合控制电路的开关，如果当线圈中的电流大于或等于250mA时，继电器的衔铁被吸合，此时控制电路的总电阻为："；
线圈电阻为R0=12Ω，线圈和光敏电阻串联，根据串联电路的电阻特点，此时光敏电阻为：R=R总-R0=24Ω-12Ω=12Ω，对照表格，则光敏电阻接收到的光照强度需要在3cd以上。
故答案为：（1）增大；（2）电流的磁效应；N；（3）甲；（4）400；（5）3。
【分析】 （1）根据表格中的数据分析可知：光敏电阻随光照强度的增大而减小；
（2）电磁继电器中最主要的部分就是电磁铁，它是靠电磁铁的原理来工作的。电磁继电器的电路可分为控制电路和工作电路两部分，当控制电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁；当电磁铁无磁性时，衔铁在弹簧的作用下被拉起；根据安培定则来判断电磁铁的极性；
（3）电磁继电器中控制电路的电流减小时，电磁铁中的磁性减弱，弹簧将衔铁拉起，电铃响报警；
（4）光敏电阻接收到的光照强度在6cd时，由表格数据知此时光敏电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出此时电路中的电流，再根据Q=I2Rt求出电流通过电磁铁线圈产生的热量。
（5）根据欧姆定律计算出此时电路中的最大电阻，再根据串联电路的电阻规律得到光敏电阻的阻值，最后对照表格中的数据确定光照强度；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明光照强度增强，则光敏电阻的阻值减小。
16．【答案】（1）导热性能；凝固点
（2）B
（3）S；170；向右
【知识点】凝固与凝固放热特点；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电流的热效应；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）3D打印机的打印喷头用铜制成，是因为铜的导热性能好，正常工作时，丝材经由喷嘴挤出后，由于丝材的凝固点较小，温度会迅速下降，丝材由液态变成固态。
（2）A．根据题意可知，当在给ABS塑料进行加热的时候，它就会慢慢转换成一种液体，打印丝材ABS塑料是非晶体，而PLA塑料直接从固体演变成液体，PLA塑料晶体，故A正确不符合题意；
B．该打印机工作1min，不全部转化为热量，即放出热量Q<1.5×104J，故B错误符合题意；
C．打印喷头主要利用电流的热效应工作的，故C正确不符合题意；
D．打印机工作时发出的声音为50dB～60dB，而为了保护听力，应控制噪声不超过90dB，不会对人的听力造成损伤，故D正确不符合题意。
故选B。
（3）①根据图乙可知，电流从螺线管的下端流入，由安培定则可知，它的上端是S极。
②当电磁继电器线圈的电流达到100mA时，
电路总电阻为；
温度传感器R1阻值为R1=R总-R圈-R2=90Ω-40Ω-20Ω=30Ω；
查图丙图像可知，温度传感器R1阻值为30Ω时，此时喷头的温度最高可达到170℃。
③要使打印丝料能熔化，需加热到190℃~230℃；当喷头温度达到最大值，衔铁被吸下时，电磁继电器线圈的电流仍为100mA，控制电路电源电压不变，所以此时控制电路总电阻不变，由图丙可知喷头最高温度增大时，R1的阻值会相应减小，所以滑动变阻器的阻值应增大，因此滑动变阻器的滑片应向右移动。
【分析】（1）由题意结合铜的导热性能好回答；根据丝材的凝固点分析；
（2）A．根据题意分析；
B．打印机工作时，消耗的电能转化为机械能和内能；
C．电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
D．为了保护听力，应控制噪声不超过90dB；
（3）①根据安培定则判断螺线管的磁极方向；
②根据计算此时的总电阻，根据R1=R总-R圈-R2计算温度传感器的阻值，最后根据丙图③已知加热到190℃～230℃，熔化后从喷头挤出细细的料丝，故要提高温度，根据图丙要减小R1的阻值大小，确定滑动变阻器的滑片移动的方向。
（1）[1][2]由于铜的导热性能好，所以3D打印机的打印喷头用铜制成，正常工作时，丝材经由喷嘴挤出后，由于丝材的凝固点较小，温度会迅速下降，丝材由液态变成固态。
（2）A．当在给ABS塑料进行加热的时候，它就会慢慢转换成一种液体，打印丝材ABS塑料是非晶体，而PLA塑料直接从固体演变成液体，PLA塑料晶体，A正确，不符合题意；
B．该打印机工作1min，不全部转化为热量，放出热量Q故B错误，符合题意；
C．热融技术是添加打印丝材到打印头，加热到190℃～230℃，熔化后从喷头挤出细细的料丝，故打印喷头主要利用电流的热效应工作的，C正确，不符合题意；
D．为了保护听力，应控制噪声不超过90dB，打印机工作时发出的声音为50dB～60dB，不会对人的听力造成损伤，D正确，不符合题意。
故选B。
（3）[1]由图乙可知，电流从螺线管的下端流入，由安培定则可知它的上端是S极。
[2]图乙控制电路中，电磁铁的线圈电阻R圈、滑动变阻器R2及温度传感器R1串联接在电路中，当电磁继电器线圈的电流达到100mA时，电路总电阻为
温度传感器R1阻值为R1=R总-R圈-R2=90Ω-40Ω-20Ω=30Ω
查图丙图像可知，温度传感器R1阻值为30Ω时，此时喷头的温度最高可达到170℃。
[3]要使打印丝料能熔化，需加热到190℃~230℃；当喷头温度达到最大值，衔铁被吸下时，电磁继电器线圈的电流仍为100mA，控制电路电源电压不变，所以此时控制电路总电阻不变，由图丙可知喷头最高温度增大时，R1的阻值会相应减小，所以滑动变阻器的阻值应增大，因此滑动变阻器的滑片应向右移动。
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