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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》（基础版）
一、选择题（每题5分，共35分）
1．下列关于电和磁的说法中正确的是(　　).
A．磁感线是磁体周围空间中实际存在的曲线
B．指南针静止时南极总是指向地磁南极
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的
2．（2025·海南） 学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”，电路如图所示。电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关s，当光照强度减小时，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡一定发光 B．电磁铁磁性增强
C．电压表示数减小 D．通过R1的电流减小
3．（2025·河北）如图所示，下列操作或物理知识与结果对应正确的是
A．甲：电磁感应→扬声器发声
B．乙：闭合开关→电铃发声
C．丙：同名磁极相斥→小车相互靠近
D．丁：导线触接电池负极→小磁针静止不动
4．（2025九下·潮南开学考）如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱(已调至合适阻值)，它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚路灯亮起。下列说法正确的是(　　)
A．电路工作时，电磁铁上端为N极：
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端；
C．路灯发光时把电能全部转化为光能：
D．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮。
5．（2024·宝应模拟）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
6．（2024·广饶模拟）某同学利用课余时间设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭，电源电压恒定， 为定值电阻，R 为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。以下说法正确的是(　　)
A．电磁铁的上端为S极
B．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
C．灯泡应设计在A和B两接线柱之间
D．当光照强度增强，控制电路的电流变小
7．（2024九上·厦门期末）如图所示是小明模拟设计的电梯超重报警电路，当压力高于某一设定值时，电铃发声报警。图中压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小。下列说法正确的是（　　）
A．电铃应接在A和C之间
B．闭合开关后，电磁铁的上端为S极
C．减少电磁铁的线圈匝数，可以提高报警器的灵敏度
D．为使该报警电路在压力更小时报警，可将R2的滑片向上移
二、多选题（每题5分，共10分）
8．（2024九下·天心期中）如图甲为某大型商场的洗手间安装的自动感应干手器，其工作原理简化图如图乙所示，有人使用干手器时R的阻值会发生变化。闭合控制电路中的开关S，当有人使用干手器时，衔铁被吸下，接通工作电路，实现吹风。下列说法正确的是
A．控制电路中电磁铁的工作原理是电磁感应
B．控制电路通电时，电磁铁的上端是N极
C．当有人使用干手器时，R的阻值变小
D．该干手器既能吹热风又能吹冷风
9．（2022·沈丘模拟）如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（　　）
A．旋转钥匙相当于断开开关
B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
C．电磁铁通电后电磁铁的上端为N极
D．电动机工作时将电能全部转化为机械能
三、填空题（每空2分，共30分）
10．（2025·西青模拟）如图，当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，说明通电螺线管左端为　 　极，为增大排斥力，滑动变阻器的滑片应向　 　端滑动。
11．在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验.甲图中大铁钉的N极是　 　(填“钉尖”或“钉帽”).通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是　 　；通过观察丙图的实验现象，得出的结论是　 　.将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是　 　.
12．（2025九上·茂南期末）小明在课外社团活动中进行了一系列的实验探究。
（1）小明连接了如图甲所示的电路，发现闭合开关，当电流通过导线时，小磁针发生偏转，断开开关，无电流通过导线时，小磁针不发生偏转。由此，他初步得出的结论是　 　；
（2）小明将导线绕成螺线管，在周围洒满铁屑。闭合开关，轻轻敲动后，发现铁屑分布和小磁针静止时的指向如图乙所示，由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与　 　磁铁周围的磁场分布是相似的；断开开关，小明将电源正负极对调，闭合开关后，小磁针的北极指向　 　（选填“改变”或“不改变”），此操作的目的是探究通电螺线管外部的磁场方向与　 　是否有关；
（3）小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小有关，他按图丙连接电路。实验中，他将开关S从a换到b上时，调节滑动变阻器，观察电流表示数及吸引的铁钉数目，此时调节滑动变阻器是为了　 　，从而探究通电螺线管磁场强弱与　 　的关系。
13．（2025·武汉）如图所示是直流电铃的原理图。衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。
（1）闭合开关，电磁铁A端为　 　极，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，此时电路中　 　电流通过，接着弹性片又和螺钉接触，如此往复。
（2）下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是　 　(填序号)。
四、实验探究题（共2题，共17分）
14．（2024·利川模拟）党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明参赛制作了水位自动报警器，工作原理如图所示。连接好电路后进行了实验。
（1）当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），则　 　亮。
（2）接通电源后，电磁铁上端是　 　极。
（3）要检验电磁铁通电后的极性，可以选用一个小磁针，让其两端先后靠近电磁铁的上端时，通过观察是否产生　 　（选填“排斥”“吸引”或“无影响”），来判断上端跟小磁针那一端是　 　名磁极。
15．（2024九下·崇义月考） 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撤满细铁屑，闭合开关后 　 　玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在　 　，此时，如果移走小磁针，该结论 　 　（填“成立”或“不成立”）；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 　 　极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 　 　磁体的磁场分布相似；
（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是 ____（选填字母）；
A．电磁继电器 B．电磁起重机 C．电炉
（4）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后可探究通电螺线管的极性与　 　的关系。
五、综合题（共8分）
16．（2023·苏州）寒冬，为给小鸡仔提供温暖的环境，小明制作了恒温箱系统，原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2（安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著减小）、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成。调好R1阻值，闭合开关S1、S2，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动，且降温阶段降温比较平缓。
（1）通电线圈上端是　 　极，温度升高时，电磁铁磁性　 　；
（2）R3阻值　 　（大于/小于）R4阻值；
（3）将R1的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】磁感线及其特点；地磁场；通电直导线周围的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、磁感线是为了描述磁场而人为引入的假想曲线，并非磁体周围空间中实际存在的曲线，所以选项A错误。
B、指南针静止时，其南极指向地理南极，而地理南极对应地磁北极，所以选项B错误。
C、电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数、是否有铁芯等因素有关，并非只与电流大小有关，所以选项C错误。
D、扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用这一原理来工作的，当通过扬声器的电流变化时，带动纸盆振动发出声音，所以选项D正确。
综上选D。
【分析】 本题需结合电和磁相关知识点，对每个选项逐一分析判断。涉及磁感线的本质、指南针指向规律、电磁铁磁性强弱的影响因素、扬声器的工作原理等知识。
2．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】光照强度减小时 ，光敏电阻变大，根据串联分压可知，其两端电压变大，电压表示数变大，故C错误；电源电压不变，结合欧姆定律计算可知，电路中电流减小，故D正确，电磁铁磁性减小，故B错误；可能导致衔铁分开，使得受控电路断路，灯泡不亮，故A错误。
综上选D。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压；
2、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
3、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。
3．【答案】B
【知识点】磁现象；通电直导线周围的磁场；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、扬声器发声的工作原理为通电导线在磁场中受力，故A错误；
B、闭合开关，通电螺线管产生磁性，吸引衔铁使得敲击铃碗，故B正确。
C、 同名磁极相斥 ，使得小车相互排斥，远离，故C错误；
D、通电导线周围存在磁场，使得小磁针偏转，故D错误。
综上选B。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息；
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转；
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机；
4、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
4．【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、图中，电流从上方流入电磁铁，根据安培定则，上方是S极，A错误；
B、根据要求，光敏电阻在光照强时，电阻减小，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，下方电路接通，此时路灯熄灭，电路断开，则路灯电源在ab间，B错误；
C、路灯工作时，消耗电能，转化为光能和内能，C错误；
D、控制电路电压减小后，总电流减小，电磁铁磁性弱，不吸引衔铁时，上方电路接通，傍晚时路灯比原来早一些亮，D正确。
故选D。
【分析】根据安培定则，判断通电螺线管的磁极；根据电磁继电器的工作和电阻的变化，判断电源位置；电磁铁的磁性和电流大小有关，电流减小，磁性变弱。
5．【答案】D
【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，增大电源电压，电磁铁中电流变大，磁性增强，可吸引更多的大头针，故A不符合题意；
B．滑片P向左移动，连入的电阻变小，电磁铁的电流变大，磁性增强，可吸引更多的大头针，故B不符合题意；
C．只增加螺线管线圈的匝数，在电流一定时，电磁铁磁性增强，可吸引更多的大头针，故C不符合题意；
D．将铁芯换成铜芯，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。
故选D。
【分析】增强电磁铁磁性的方法有：增大电流或增加线圈匝数。
6．【答案】C
【知识点】安培定则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A.根据安培定则判断，电流从上方进入，电磁铁的上端为N极，A不符合题意；
B.由于光敏电阻随光照强度的增大而减小，当光照强度减弱，电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，B不符合题意；
C.当光照强度大时，光敏电阻减小，电流变大，磁性变强，电磁铁吸引衔铁，下方电路接通，灯泡熄灭，应在A和B两接线柱之间，C符合题意；
D.当光照强度增强，电阻减小，控制电路的电流变大，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据光敏电阻的变化规律，分析电磁继电器工作过程。
7．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、超重时，压敏阻值减小，根据欧姆定律控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁吸引，工作电路BD工作，所以电铃应接在BD之间；
B、根据安培定则可知， 闭合开关后，电磁铁的上端为N级；
C、 减少电磁铁的线圈匝数，电磁体磁性降低， 降低报警器的灵敏度，C错误；
D、 为使该报警电路在压力更小时报警，则电路中的电阻需要降低，使得电路中电流增大， R2的滑片向上移使得电路中的电阻降低，当控制电路的电流较小时，电磁体便可以吸引衔铁下降，D正确。
综上选D。
【分析】根据欧姆定律，电磁铁磁性与电流、匝数成正相关进行选项识别。
1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，闭合开关后，电磁铁的上端为N级，磁性与电流、线圈匝数有关，减少电磁铁的线圈匝数，电磁体磁性降低， 降低报警器的灵敏度，为使该报警电路在压力更小时报警，则电路中的电阻需要降低，使得电路中电流增大， R2的滑片向上移使得电路中的电阻降低，当控制电路的电流较小时，电磁体便可以吸引衔铁下降
2、欧姆定律：电压一定，电流和电阻成反比，所以超重时，压敏阻值减小，控制电路电流增大。
8．【答案】B,C
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、 控制电路中电磁铁的工作原理是通电螺线管的磁效应，A错误
B、根据安培定则可知 控制电路通电时，电磁铁的上端是N极 ，B正确
C、 当有人使用干手器时，R的阻值变小，所以通电螺线管的磁效应增加，使得衔铁被吸下，C正确
D、 该干手器既能吹热风只能吹热风，D错误
综上选BC
【分析】根据电流的磁效应、安培定则判识选项
1、磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，所以上端为N极，磁性与电流、线圈匝数有关所以当变阻器R减小时，通电螺线管的磁性增加，吸引衔铁
2、电磁继电器：本质为一种开关，有控制电路和工作电路组成，其中控制电路有通电螺线管组成。
9．【答案】B,C
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】．将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，由图可知旋转钥匙相当于闭合开关，故错误；
B．电磁铁通电时才有磁性，是利用电流的磁效应来工作的，B符合题意；
C．读图可知，电流从电磁铁的上端流入，用右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为电磁铁的N极，C符合题意；
D．电动机能够将电能大部分转化为机械能，但一部分电能也会转化为内能，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】电磁继电器利用电流的磁效应工作；根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置；电动机工作时，电能转化为机械能和内能。
10．【答案】N；A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】图中，条形磁体的左端是S极，右端是N极，和右侧的通电螺线管相互排斥，由同名磁极相互排斥，则通电螺线管左端为N极。
增大排斥力，则增强通过螺线管的磁性，应增大通过的电流，则减小电路中的电阻，滑动变阻器的滑片向A端移动。故第1空填：N；第2空填：A。
【分析】根据磁极间相互作用，判断磁极位置；通电螺线管的磁性强弱和电流大小有关，减小电阻，电流变大。
11．【答案】钉帽；在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强；在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强；小钢钉不会掉下来
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据安培定则可知，钉帽为N极，甲乙的变量为变阻器的长度，变阻器接入电路中电阻较大，电流较小，磁性越弱，吸的铁钉子数较少，所以结论为在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强；图丙中的变量为线圈匝数，线圈匝数越多，钉子吸引数越多，所以得到的结论为在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强， 断开开关后，电磁铁失去磁性，但小钢钉因自身剩磁仍保持磁性，所以会 吸在大铁钉上 。
【分析】 本题围绕“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验展开，需运用**安培定则**判断电磁铁的磁极、分析电流与磁极个数对磁性强弱的影响，以及理解铁钉与钢钉的磁性差异。
- 判断甲图大铁钉N极：利用安培定则（右手握螺线管，四指沿电流方向，拇指指向为N极）。
- 甲、乙实验结论：对比两图中电流大小（由缠绕圈数体现，圈数越多电流越大），观察吸引铁钉数量变化，推导电流对磁性强弱的影响。
- 丙图实验结论：对比甲图（大铁钉）与丙图（小铁钉），控制电流相同，观察吸引铁钉数量变化，推导铁钉大小对磁性强弱的影响。
- 小铁钉换小钢钉的现象：依据铁钉（软磁体，无电流时无磁性）与钢钉（硬磁体，有剩磁）的特性，分析断开开关后的差异。
12．【答案】电流周围存在磁场；条形；改变；电流方向；控制电流大小不变；线圈匝数
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）小明闭合开关，当电流通过导线时，小磁针发生偏转，断开开关，无电流通过导线时，小磁针不发生偏转，这说明导线通电后，周围存在磁场，使小磁针发生了偏转；
（2）由图可知，通电螺线管的磁场方向与条形磁体的磁场是相似的；小明将电源正负极对调，电流的方向改变，通电螺线管的磁场方向发生变化，闭合开关后，发现小磁针的北极指向会发生改变。
（3）实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的铁钉数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
【分析】（1）通电导线的周围存在磁场。
（2）通电螺线管的磁场方向与条形磁体的磁场是相似的。
（3）通电螺线管磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少；要研究通电螺线管磁场的强弱与线圈匝数关系时，要控制电流大小一定；探究电磁铁磁性强弱跟电流关系时，控制线圈匝数一定。
13．【答案】（1）N；没有
（2）①③
【知识点】通电螺线管的磁场；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）根据安培定则可知，A端为N极。 电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声 此时电路为断路，么有电流通过。
（2）电铃的原理为电流的磁效应，和电磁起重机，电磁继电器的原理相同，电动机的原理为通电导体在磁场中受到力的作用。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转，应用由电磁起重机等。
14．【答案】（1）红灯
（2）S
（3）排斥；同
【知识点】安培定则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】1）水位达到金属块A，时，电磁铁吸引衔铁，红灯变亮
综上 第1空、红灯
2）根据安培定则可知， 电磁铁上端是 S极
综上 第1空、S
3） 可以选用一个小磁针，让其两端先后靠近电磁铁的上端时，通过观察是否产生 排斥现象，小磁针对磁铁有吸引作用，所以只能是排斥，来判断同名磁极
综上第1空、排斥；第2空、同
【分析】根据安培定则、电磁继电器填空
1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关，所以 电磁铁上端是 S极
2、磁极相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
15．【答案】（1）轻敲；磁场；成立
（2）N；条形
（3）C
（4）电流方向
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】1） 小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撤满细铁屑，闭合开关后 轻敲玻璃板， 观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在 磁场， 移走小磁针，该结论 成立
2） 把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 N，通电螺线管外部的磁场分布与 条形 磁体的磁场分布相似
3）电炉的工作原理为焦耳定律，不涉及电磁铁，C错误选C
4） 对调电源的正负极，闭合开关后可探究通电螺线管的磁性与 电流方向的关系
【分析】通电螺线管的磁性与电流方向有关，强弱与电流强度、匝数、磁性强度有关，根据安培定则可判识磁极，用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极 。
16．【答案】（1）N；增强
（2）小于
（3）降低
【知识点】安培定则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）根据电流方向和安培定则判断，通电线圈上端是N 极，温度升高时，热敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小，电流变大，电磁铁磁性增强；
（2）由于温度较高时，衔铁吸合，电阻R4开始加热，说明R4的电功率比R3的电功率低，根据，R3阻值小于R4阻值；
（3）将R1的阻值稍微调小一些，电磁铁的电流变大，恒温箱控制的温度将降低。
【分析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极；电流变大，电磁铁的磁性变强；
（2）电压一定时，电阻越大， 电功率越小；
（3）根据电阻的变化判断电路工作的状态。
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》（基础版）
一、选择题（每题5分，共35分）
1．下列关于电和磁的说法中正确的是(　　).
A．磁感线是磁体周围空间中实际存在的曲线
B．指南针静止时南极总是指向地磁南极
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理来工作的
【答案】D
【知识点】磁感线及其特点；地磁场；通电直导线周围的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、磁感线是为了描述磁场而人为引入的假想曲线，并非磁体周围空间中实际存在的曲线，所以选项A错误。
B、指南针静止时，其南极指向地理南极，而地理南极对应地磁北极，所以选项B错误。
C、电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈匝数、是否有铁芯等因素有关，并非只与电流大小有关，所以选项C错误。
D、扬声器是利用通电导体在磁场中受到力的作用这一原理来工作的，当通过扬声器的电流变化时，带动纸盆振动发出声音，所以选项D正确。
综上选D。
【分析】 本题需结合电和磁相关知识点，对每个选项逐一分析判断。涉及磁感线的本质、指南针指向规律、电磁铁磁性强弱的影响因素、扬声器的工作原理等知识。
2．（2025·海南） 学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”，电路如图所示。电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关s，当光照强度减小时，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡一定发光 B．电磁铁磁性增强
C．电压表示数减小 D．通过R1的电流减小
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】光照强度减小时 ，光敏电阻变大，根据串联分压可知，其两端电压变大，电压表示数变大，故C错误；电源电压不变，结合欧姆定律计算可知，电路中电流减小，故D正确，电磁铁磁性减小，故B错误；可能导致衔铁分开，使得受控电路断路，灯泡不亮，故A错误。
综上选D。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压，电流表串联测量用电器电流，根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压；
2、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
3、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。
3．（2025·河北）如图所示，下列操作或物理知识与结果对应正确的是
A．甲：电磁感应→扬声器发声
B．乙：闭合开关→电铃发声
C．丙：同名磁极相斥→小车相互靠近
D．丁：导线触接电池负极→小磁针静止不动
【答案】B
【知识点】磁现象；通电直导线周围的磁场；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、扬声器发声的工作原理为通电导线在磁场中受力，故A错误；
B、闭合开关，通电螺线管产生磁性，吸引衔铁使得敲击铃碗，故B正确。
C、 同名磁极相斥 ，使得小车相互排斥，远离，故C错误；
D、通电导线周围存在磁场，使得小磁针偏转，故D错误。
综上选B。
【分析】1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流的现象，实例：发电机、 POS机读出信息；
2、电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转；
3、通电导线在磁场中受到力的作用，实例有：电动机；
4、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关。
4．（2025九下·潮南开学考）如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱(已调至合适阻值)，它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚路灯亮起。下列说法正确的是(　　)
A．电路工作时，电磁铁上端为N极：
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端；
C．路灯发光时把电能全部转化为光能：
D．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮。
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A、图中，电流从上方流入电磁铁，根据安培定则，上方是S极，A错误；
B、根据要求，光敏电阻在光照强时，电阻减小，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，下方电路接通，此时路灯熄灭，电路断开，则路灯电源在ab间，B错误；
C、路灯工作时，消耗电能，转化为光能和内能，C错误；
D、控制电路电压减小后，总电流减小，电磁铁磁性弱，不吸引衔铁时，上方电路接通，傍晚时路灯比原来早一些亮，D正确。
故选D。
【分析】根据安培定则，判断通电螺线管的磁极；根据电磁继电器的工作和电阻的变化，判断电源位置；电磁铁的磁性和电流大小有关，电流减小，磁性变弱。
5．（2024·宝应模拟）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
【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，增大电源电压，电磁铁中电流变大，磁性增强，可吸引更多的大头针，故A不符合题意；
B．滑片P向左移动，连入的电阻变小，电磁铁的电流变大，磁性增强，可吸引更多的大头针，故B不符合题意；
C．只增加螺线管线圈的匝数，在电流一定时，电磁铁磁性增强，可吸引更多的大头针，故C不符合题意；
D．将铁芯换成铜芯，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。
故选D。
【分析】增强电磁铁磁性的方法有：增大电流或增加线圈匝数。
6．（2024·广饶模拟）某同学利用课余时间设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭，电源电压恒定， 为定值电阻，R 为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。以下说法正确的是(　　)
A．电磁铁的上端为S极
B．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
C．灯泡应设计在A和B两接线柱之间
D．当光照强度增强，控制电路的电流变小
【答案】C
【知识点】安培定则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】A.根据安培定则判断，电流从上方进入，电磁铁的上端为N极，A不符合题意；
B.由于光敏电阻随光照强度的增大而减小，当光照强度减弱，电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性减弱，B不符合题意；
C.当光照强度大时，光敏电阻减小，电流变大，磁性变强，电磁铁吸引衔铁，下方电路接通，灯泡熄灭，应在A和B两接线柱之间，C符合题意；
D.当光照强度增强，电阻减小，控制电路的电流变大，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】根据光敏电阻的变化规律，分析电磁继电器工作过程。
7．（2024九上·厦门期末）如图所示是小明模拟设计的电梯超重报警电路，当压力高于某一设定值时，电铃发声报警。图中压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小。下列说法正确的是（　　）
A．电铃应接在A和C之间
B．闭合开关后，电磁铁的上端为S极
C．减少电磁铁的线圈匝数，可以提高报警器的灵敏度
D．为使该报警电路在压力更小时报警，可将R2的滑片向上移
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、超重时，压敏阻值减小，根据欧姆定律控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁吸引，工作电路BD工作，所以电铃应接在BD之间；
B、根据安培定则可知， 闭合开关后，电磁铁的上端为N级；
C、 减少电磁铁的线圈匝数，电磁体磁性降低， 降低报警器的灵敏度，C错误；
D、 为使该报警电路在压力更小时报警，则电路中的电阻需要降低，使得电路中电流增大， R2的滑片向上移使得电路中的电阻降低，当控制电路的电流较小时，电磁体便可以吸引衔铁下降，D正确。
综上选D。
【分析】根据欧姆定律，电磁铁磁性与电流、匝数成正相关进行选项识别。
1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，闭合开关后，电磁铁的上端为N级，磁性与电流、线圈匝数有关，减少电磁铁的线圈匝数，电磁体磁性降低， 降低报警器的灵敏度，为使该报警电路在压力更小时报警，则电路中的电阻需要降低，使得电路中电流增大， R2的滑片向上移使得电路中的电阻降低，当控制电路的电流较小时，电磁体便可以吸引衔铁下降
2、欧姆定律：电压一定，电流和电阻成反比，所以超重时，压敏阻值减小，控制电路电流增大。
二、多选题（每题5分，共10分）
8．（2024九下·天心期中）如图甲为某大型商场的洗手间安装的自动感应干手器，其工作原理简化图如图乙所示，有人使用干手器时R的阻值会发生变化。闭合控制电路中的开关S，当有人使用干手器时，衔铁被吸下，接通工作电路，实现吹风。下列说法正确的是
A．控制电路中电磁铁的工作原理是电磁感应
B．控制电路通电时，电磁铁的上端是N极
C．当有人使用干手器时，R的阻值变小
D．该干手器既能吹热风又能吹冷风
【答案】B,C
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】A、 控制电路中电磁铁的工作原理是通电螺线管的磁效应，A错误
B、根据安培定则可知 控制电路通电时，电磁铁的上端是N极 ，B正确
C、 当有人使用干手器时，R的阻值变小，所以通电螺线管的磁效应增加，使得衔铁被吸下，C正确
D、 该干手器既能吹热风只能吹热风，D错误
综上选BC
【分析】根据电流的磁效应、安培定则判识选项
1、磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，所以上端为N极，磁性与电流、线圈匝数有关所以当变阻器R减小时，通电螺线管的磁性增加，吸引衔铁
2、电磁继电器：本质为一种开关，有控制电路和工作电路组成，其中控制电路有通电螺线管组成。
9．（2022·沈丘模拟）如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是（　　）
A．旋转钥匙相当于断开开关
B．电磁铁是利用电流的磁效应来工作的
C．电磁铁通电后电磁铁的上端为N极
D．电动机工作时将电能全部转化为机械能
【答案】B,C
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】．将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，汽车启动，由图可知旋转钥匙相当于闭合开关，故错误；
B．电磁铁通电时才有磁性，是利用电流的磁效应来工作的，B符合题意；
C．读图可知，电流从电磁铁的上端流入，用右手握住电磁铁，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的上端为电磁铁的N极，C符合题意；
D．电动机能够将电能大部分转化为机械能，但一部分电能也会转化为内能，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】电磁继电器利用电流的磁效应工作；根据安培定则判断通电螺线管的磁极位置；电动机工作时，电能转化为机械能和内能。
三、填空题（每空2分，共30分）
10．（2025·西青模拟）如图，当条形磁体和通电螺线管靠近时，产生相互排斥的力，说明通电螺线管左端为　 　极，为增大排斥力，滑动变阻器的滑片应向　 　端滑动。
【答案】N；A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】图中，条形磁体的左端是S极，右端是N极，和右侧的通电螺线管相互排斥，由同名磁极相互排斥，则通电螺线管左端为N极。
增大排斥力，则增强通过螺线管的磁性，应增大通过的电流，则减小电路中的电阻，滑动变阻器的滑片向A端移动。故第1空填：N；第2空填：A。
【分析】根据磁极间相互作用，判断磁极位置；通电螺线管的磁性强弱和电流大小有关，减小电阻，电流变大。
11．在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，电源电压恒定，大、小铁钉各自完全相同，进行如图所示的甲、乙、丙三次实验.甲图中大铁钉的N极是　 　(填“钉尖”或“钉帽”).通过观察甲、乙两次实验现象，得出的结论是　 　；通过观察丙图的实验现象，得出的结论是　 　.将甲图中的小铁钉换成小钢钉进行实验，断开开关后，发现的有趣的实验现象是　 　.
【答案】钉帽；在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强；在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强；小钢钉不会掉下来
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据安培定则可知，钉帽为N极，甲乙的变量为变阻器的长度，变阻器接入电路中电阻较大，电流较小，磁性越弱，吸的铁钉子数较少，所以结论为在线圈匝数相同时，电流越大，磁性越强；图丙中的变量为线圈匝数，线圈匝数越多，钉子吸引数越多，所以得到的结论为在电流一定时，线圈的匝数越多，磁性越强， 断开开关后，电磁铁失去磁性，但小钢钉因自身剩磁仍保持磁性，所以会 吸在大铁钉上 。
【分析】 本题围绕“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验展开，需运用**安培定则**判断电磁铁的磁极、分析电流与磁极个数对磁性强弱的影响，以及理解铁钉与钢钉的磁性差异。
- 判断甲图大铁钉N极：利用安培定则（右手握螺线管，四指沿电流方向，拇指指向为N极）。
- 甲、乙实验结论：对比两图中电流大小（由缠绕圈数体现，圈数越多电流越大），观察吸引铁钉数量变化，推导电流对磁性强弱的影响。
- 丙图实验结论：对比甲图（大铁钉）与丙图（小铁钉），控制电流相同，观察吸引铁钉数量变化，推导铁钉大小对磁性强弱的影响。
- 小铁钉换小钢钉的现象：依据铁钉（软磁体，无电流时无磁性）与钢钉（硬磁体，有剩磁）的特性，分析断开开关后的差异。
12．（2025九上·茂南期末）小明在课外社团活动中进行了一系列的实验探究。
（1）小明连接了如图甲所示的电路，发现闭合开关，当电流通过导线时，小磁针发生偏转，断开开关，无电流通过导线时，小磁针不发生偏转。由此，他初步得出的结论是　 　；
（2）小明将导线绕成螺线管，在周围洒满铁屑。闭合开关，轻轻敲动后，发现铁屑分布和小磁针静止时的指向如图乙所示，由此判断，通电螺线管外部的磁场分布与　 　磁铁周围的磁场分布是相似的；断开开关，小明将电源正负极对调，闭合开关后，小磁针的北极指向　 　（选填“改变”或“不改变”），此操作的目的是探究通电螺线管外部的磁场方向与　 　是否有关；
（3）小明猜想通电螺线管磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小有关，他按图丙连接电路。实验中，他将开关S从a换到b上时，调节滑动变阻器，观察电流表示数及吸引的铁钉数目，此时调节滑动变阻器是为了　 　，从而探究通电螺线管磁场强弱与　 　的关系。
【答案】电流周围存在磁场；条形；改变；电流方向；控制电流大小不变；线圈匝数
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】（1）小明闭合开关，当电流通过导线时，小磁针发生偏转，断开开关，无电流通过导线时，小磁针不发生偏转，这说明导线通电后，周围存在磁场，使小磁针发生了偏转；
（2）由图可知，通电螺线管的磁场方向与条形磁体的磁场是相似的；小明将电源正负极对调，电流的方向改变，通电螺线管的磁场方向发生变化，闭合开关后，发现小磁针的北极指向会发生改变。
（3）实验中，他将开关S从a换到b上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，为了保证电流不变，应调节变阻器的滑片P，控制两次实验的电流大小不变，再次观察电流表示数及吸引的铁钉数目，这样才能探究出通电螺线管磁场强弱与线圈匝数的关系。
【分析】（1）通电导线的周围存在磁场。
（2）通电螺线管的磁场方向与条形磁体的磁场是相似的。
（3）通电螺线管磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少；要研究通电螺线管磁场的强弱与线圈匝数关系时，要控制电流大小一定；探究电磁铁磁性强弱跟电流关系时，控制线圈匝数一定。
13．（2025·武汉）如图所示是直流电铃的原理图。衔铁与弹性片相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。
（1）闭合开关，电磁铁A端为　 　极，电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，此时电路中　 　电流通过，接着弹性片又和螺钉接触，如此往复。
（2）下列装置中和电铃一样也用到了电磁铁的是　 　(填序号)。
【答案】（1）N；没有
（2）①③
【知识点】通电螺线管的磁场；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）根据安培定则可知，A端为N极。 电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声 此时电路为断路，么有电流通过。
（2）电铃的原理为电流的磁效应，和电磁起重机，电磁继电器的原理相同，电动机的原理为通电导体在磁场中受到力的作用。
【分析】通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关
电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转，应用由电磁起重机等。
四、实验探究题（共2题，共17分）
14．（2024·利川模拟）党的二十大报告指出“科技是第一生产力”。某学校为了培养学生的科学素养，组织科技创新大赛，小明参赛制作了水位自动报警器，工作原理如图所示。连接好电路后进行了实验。
（1）当水位达到金属块A时（一般的水都能导电），则　 　亮。
（2）接通电源后，电磁铁上端是　 　极。
（3）要检验电磁铁通电后的极性，可以选用一个小磁针，让其两端先后靠近电磁铁的上端时，通过观察是否产生　 　（选填“排斥”“吸引”或“无影响”），来判断上端跟小磁针那一端是　 　名磁极。
【答案】（1）红灯
（2）S
（3）排斥；同
【知识点】安培定则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】1）水位达到金属块A，时，电磁铁吸引衔铁，红灯变亮
综上 第1空、红灯
2）根据安培定则可知， 电磁铁上端是 S极
综上 第1空、S
3） 可以选用一个小磁针，让其两端先后靠近电磁铁的上端时，通过观察是否产生 排斥现象，小磁针对磁铁有吸引作用，所以只能是排斥，来判断同名磁极
综上第1空、排斥；第2空、同
【分析】根据安培定则、电磁继电器填空
1、通电螺线管：由通电线圈组成，磁性方向可通过安培定则判断：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极，磁性与电流、线圈匝数有关，所以 电磁铁上端是 S极
2、磁极相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
15．（2024九下·崇义月考） 在“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验中：
（1）小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撤满细铁屑，闭合开关后 　 　玻璃板（填写操作方法），观察到细铁屑的排列如图甲所示，同时观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在　 　，此时，如果移走小磁针，该结论 　 　（填“成立”或“不成立”）；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 　 　极的方向，这个方向就是该点的磁场方向；由此可以判断，通电螺线管外部的磁场分布与 　 　磁体的磁场分布相似；
（3）在螺线管中插入软铁棒，制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是 ____（选填字母）；
A．电磁继电器 B．电磁起重机 C．电炉
（4）接下来小明断开开关，对调电源的正负极，闭合开关后可探究通电螺线管的极性与　 　的关系。
【答案】（1）轻敲；磁场；成立
（2）N；条形
（3）C
（4）电流方向
【知识点】安培定则；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】1） 小明在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撤满细铁屑，闭合开关后 轻敲玻璃板， 观察到小磁针发生偏转，则说明通电螺线管周围存在 磁场， 移走小磁针，该结论 成立
2） 把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针 N，通电螺线管外部的磁场分布与 条形 磁体的磁场分布相似
3）电炉的工作原理为焦耳定律，不涉及电磁铁，C错误选C
4） 对调电源的正负极，闭合开关后可探究通电螺线管的磁性与 电流方向的关系
【分析】通电螺线管的磁性与电流方向有关，强弱与电流强度、匝数、磁性强度有关，根据安培定则可判识磁极，用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极 。
五、综合题（共8分）
16．（2023·苏州）寒冬，为给小鸡仔提供温暖的环境，小明制作了恒温箱系统，原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2（安装在恒温箱内，阻值随温度升高而显著减小）、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成。调好R1阻值，闭合开关S1、S2，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动，且降温阶段降温比较平缓。
（1）通电线圈上端是　 　极，温度升高时，电磁铁磁性　 　；
（2）R3阻值　 　（大于/小于）R4阻值；
（3）将R1的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将　 　。
【答案】（1）N；增强
（2）小于
（3）降低
【知识点】安培定则；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】（1）根据电流方向和安培定则判断，通电线圈上端是N 极，温度升高时，热敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小，电流变大，电磁铁磁性增强；
（2）由于温度较高时，衔铁吸合，电阻R4开始加热，说明R4的电功率比R3的电功率低，根据，R3阻值小于R4阻值；
（3）将R1的阻值稍微调小一些，电磁铁的电流变大，恒温箱控制的温度将降低。
【分析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极；电流变大，电磁铁的磁性变强；
（2）电压一定时，电阻越大， 电功率越小；
（3）根据电阻的变化判断电路工作的状态。
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