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【新教材核心素养】人教版物理九年级全册第20章第3节《电磁铁 电磁继电器》分层作业
1．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
B．电磁铁的铁芯可以使用永磁铁
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
2．（2024九下·琼海月考）下面四幅图中，其工作原理不涉及电磁铁应用的是（　　）
A．指南针 B．电铃
C．磁悬浮列车 D．电磁起重机
3．（2022八下·余杭月考）如图所示是直流电铃原理图，关于电铃工作时的说法不正确的是（　　）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生弹性形变
C．小锤打击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D．小锤打击铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
4．如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（　　）
A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法
B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱
C．电磁铁A、B的上端均为N极
D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系
5．巨磁电阻（）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增强而急剧减小的现象。如图所示是研究巨磁电阻特性原理的示意图，闭合开关、，当滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的磁性减弱 B．电磁铁的磁极位置会改变
C．巨磁电阻两端的电压变大 D．指示灯亮度变亮
6．如图所示，开关由触点a换接到触点b时，电磁铁的磁性强弱及A端的极性变化情况分别是（两个电源的电压相同）（　　）
A．增强，由S极变为N极 B．增强，由N极变为S极
C．减弱，由N极变为S极 D．减弱，由S极变为N极
7．如图所示，一个轻质弹簧下悬挂一个铁块，为使弹簧伸长量增大，可采取的措施是（　　）
A．不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B．S接1不变，将滑片P向右滑
C．S接1不变，将滑片P向左滑
D．S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯抽出
8．（2025·梁溪模拟）如图为磁悬浮盆栽，其中上方悬浮的盆栽底部内放置一块条形磁铁，下方底座内安装电磁铁及相关电路， 其中电源电压保持不变。现将开关 S 与 “ 1 ” 闭合， 盆栽悬浮在一定高度一段时间后因植物长大而盆栽质量增大，若保持盆栽在空中悬浮高度不变，下列措施可行的是（　　）
A．将电源的正负两极对调
B．将条形磁铁倒置使ab两极位置互换
C．将开关 与 “2” 闭合，并向左移动滑片
D．将开关 与 “1” 闭合，并向右移动滑片
9．（2024·泸县模拟）2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的　 　效应产生强磁场，且通过精确控制电流的　 　控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于　 　磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
10．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用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　 　来显示电磁铁磁性的强弱。
（2）当闭合开关后，电磁铁乙的上端是　 　极。
（3）当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的个数　 　（选填“增多”或“减少”），说明电磁铁的磁性　 　（选填“变强”或“变弱”）。
（4）实验发现：
①电流一定时，线圈匝数　 　，电磁铁磁性越强。
②被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后，　 　。
11．（2024·临淄模拟）如图是家用空气开关的结构图，它由电磁铁P、衔铁OQ、闸刀S、弹簧等元件构成，它主要起保险作用。下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁P是利用电流的热效应来工作的
B．电磁铁P的左端是S极
C．空气开关“跳闸”时一定是家庭电路发生了短路
D．当电流过大时，电磁铁磁性增强，使衔铁OQ转动，弹簧将闸刀拉起，切断电路
12．电磁继电器的原理是电流的　 　效应，它在电路中的作用相当于　 　（填电路元件名称），可实现低压控制高压。
13．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。
（1）应选用　 　 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。
（2）当温度达到 　 　℃时电铃响。此时电磁铁右端是　 　 （ 填 “N”或 “S”）极 。
14．（2025·青秀模拟）图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。闭合开关S1和S2后，电磁铁的上端为　 　（选填“N”或“S”）极；当运动员蹬在起跑器上时，若运动员抢跑，则力敏电阻R0所受的压力变小，其电阻变小，抢跑指示灯　 　（选填“L1”或“L2”）亮，则可判定该运动员抢跑。
15．（2025·凉州模拟）如图所示是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时，　 　灯亮；控制电路的电源右端为正极时，电磁铁的上端为　 　极（一般的水都能导电）。
16．（2024九下·柳州模拟）图是一种“闯红灯违规证据模拟记录器”的工作原理图，光控开关接收到红绿灯发出的　 　（选填“绿光”或“红光”）时会自动闭合，若压敏电阻同时受到车的压力，其阻值变小，使衔铁与触点　 　（选填“1”或“2”）接触。
17．（2024九下·涟水月考）某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯熄灭，电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“-”表示）， 并在虚线框内填入电铃（）和指示灯的电路元件符号。
18．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；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。
19．2025 年 5 月 1 日起，全国多地将正式实施电动车管理新规，其中只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过 25km/h。下面是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值时，电铃会自动报警，下列说法正确的是（　　）
A．旋钮OP 绕O点逆时针转动时， 电动机转速变快
B．电磁铁E的右端为N极
C．为防止生锈，触头F的材质为铜
D．左边电路电流比较小时， 电铃不会自动报警，是因为电流比较小时电磁铁E没有磁性
20．如图所示，一个空心小铁球放在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球始终漂浮在水面上，下列说法正确的是（　　）
A．此时B端为电磁铁的S极
B．小铁球漂浮，受到的重力和浮力是一对平衡力
C．滑片P向左滑动，小铁球所受浮力不变
D．滑片P向右滑动，容器底部受到水的压强变小
21．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，电磁铁磁性逐渐减弱
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调小
D．若控制电路电源电压升高，报警温度将升高
22．为保护环境，我国已全面实施尾气排放国六标准阶段。图甲是小南设计的一种汽车尾气排放检测电路，为气敏电阻，其阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示。当尾气浓度高于设定值时，蜂鸣器报警。下列分析正确的是（　　）
A．电磁铁通电后，螺线管下端为极
B．当尾气浓度变大时，螺线管中的电流变大
C．为使尾气浓度更低时报警，可适当增大的阻值
D．尾气浓度一定时，的滑片向下移动，的功率变大
23．如图甲所示为一足浴盆内部电路，控制电路的电源电压U=6V，电磁铁线圈的电阻忽略不计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时通过电磁铁线圈的电流达到30mA，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的曲线如图乙所示；工作电路的电源电压为220V，R1与R2均为加热电阻，可实现加热和保温两个挡位，其中保温挡功率为100W，加热挡功率为2100W。下列关于此足浴盆的说法正确的是（　　）
A．电磁铁的上端为S极
B．温度升高电磁铁的磁性增强
C．加热电阻R2的阻值为24.2Ω
D．为使加热至40℃时，自动进入保温模式，滑动变阻器接入电路的阻值需要调为200Ω
24．如图是给蔬菜大棚提供光、热装置电路图，L1和L2是规格均为“”的灯泡，是热敏电阻，是设定温度的变阻器，当温度下降到设定温度时，衔铁就会被吸引，工作电路接通，两灯泡正常发光。
①在括号中标出电磁铁上端的磁极；
②把L1和L2正确地连接在火线和零线上，要求开关S1同时控制两盏灯。
25．（2025·盐城）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
26．（2025·广元）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
27．（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
28．（2025·宜宾） 如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（　　）
A．电路中的电流变大 B．电磁铁的磁性变强
C．电磁铁上端为S极 D．悬挂磁铁的弹簧变长
29．（2025·凉山） 传感器在“物联网”中担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。某型号的温度自动报警装置由热敏电阻作为传感器制作而成，其简易电路图如下。已知热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，若电源电压保持不变，滑动变阻器R的滑片P在某位置不变，闭合开关S1和S2，此时装置未报警。下列说法正确的是（　　）
A．该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同
B．若温度升高，流过电磁铁的电流变小，电磁铁磁性变弱
C．若温度降低到一定程度，该报警器会发送报警信息
D．若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则报警的最低温度将会升高
30．（2025·济南）如图为一种水位报警器的原理图，当水位达到金属块A时，电路中红灯亮，此时螺线管上端为　 　极，图中虚线部分的作用相当于　 　（选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”）。
31．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3×105N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　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.铁芯被磁化后可以增强电磁铁的磁场强度，因此铁芯是磁性材料，不能使用铜棒，故A错误。
B.永磁铁的磁性不会消失，而电磁铁通电流时具有磁性，断电流时无磁性，因此铁芯不能使用永磁铁，故B错误。
C.电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关，故C错误。
D.电磁铁是根据电流的磁效应工作的，故D正确。
故选D。
【分析】AB.根据电磁铁铁芯的材料判断；
C.根据影响电磁铁磁场强弱因素的知识判断；
D.根据电磁铁的工作原理判断。
2．【答案】A
【知识点】地磁场；电磁铁的其他应用；磁悬浮列车的工作原理和特点
【解析】【解答】A．指南针本身是一个磁体，应用了磁铁可以指示南北的性质，与电磁铁无关，故A符合题意；
B．电铃的主要结构为一个电磁铁，通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把衔铁吸下来，使小锤敲击铃碗发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了，故B不符合题意；
C．磁悬浮列车的铁轨和车厢底部各自构成一个电磁铁，利用的是磁极间的相互作用规律实现悬浮，故C不符合题意；
D．电磁起重机的主要结构为电磁铁，电磁铁断电时，就会无磁性，就不再吸引钢铁，故D不符合题意。
故选A。
【分析】电磁铁的工作原理为电流的磁效应，通电有磁场，断电无磁场，且磁场强弱与电流大小有关，据此分析各个选项中设备的工作原理即可。
3．【答案】C
【知识点】弹力；声音的产生；通电直导线周围的磁场；电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A．根据电流的磁效应可知，电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性。电磁铁左侧线圈上电流方向向右。右手握住螺旋管，弯曲的四指指尖向上右，此时大拇指指向上端，则上端为N极，故A正确不合题意；
B．根据图片可知，电磁铁吸引衔铁时，弹性片向下弯曲发生弹性形变，故B正确不合题意；
C．根据图片可知，小锤击打铃碗时，弹性片和衔铁分离，此时电路断开，则电路没有电流，那么电磁铁没有磁性，故C错误符合题意；
D．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，故D正确不合题意。
故选C。
【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.物体发生弹性形变具有弹性势能；
C.电磁铁通电有磁场，断电无磁场；
D.声音由物体振动产生。
4．【答案】C
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.实验中可以通过观察电磁铁能吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了转换法，而不是等效替代法，故A错误；
B.根据图片可知，滑动P向左滑动时，滑接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，则电磁铁的磁性增强，故B错误；
C.根据安培定则的知识可知，右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向N极，则A、B上端均为N极，故C正确；
D. 探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系时，需要控制线圈匝数相同，只改变电流大小。此时可以移动滑动变阻器的滑片，只观察左边电磁铁吸引大头针的数量即可，故D错误。
故选C。
【分析】A.物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
B.根据滑片的移动方向确定电阻变化，根据欧姆定律分析电流变化，确定电磁铁磁场强弱变化；
C.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
D.根据控制变量法的要求分析判断。
5．【答案】D
【知识点】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】 根据图片可知，闭合开关S1、S2后，滑片P向左滑动时，变阻器接入电路中电阻变小。根据R总=R1+R2可知，总电阻变小。由欧姆定律
可知，控制电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性变强。
此时右侧巨磁电阻的阻值会变小，由串联电路电压与电阻成正比的规律可知，它两端的电压变小。根据R总=R1+R2可知，右侧电路中的总电阻变小，则电路中的电流变大，指示灯亮度变亮，故D正确，ABC错误。
故选D。
【分析】根据滑片移动方向确定变阻器的阻值变化，根据R总=R1+R2分析总电阻变化，根据欧姆定律分析总电流变化，进而确定电磁铁的磁场强弱变化。
根据巨磁电阻的电阻变化规律确定此时它的阻值变化，根据R总=R1+R2确定总电阻变化，进而确定总电流变化。根据串联电路的分压规律确定巨磁电阻的电压变化即可。
6．【答案】D
【知识点】电路的动态分析；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据图片可知， 开关S连接a时，螺线管直接接在电源上；
开关S连接b时，螺线管和定值电阻串联接在电池的两端；
根据R总=R1+R2可知，前者总电阻小于后者总电阻；
根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，则电磁铁的磁性减弱；
根据安培定则可知，当开关接触点a时，B端为N极，A端为S极；
当开关连接触点b时，电流的方向改变，则磁极方向改变，即A端为N极。
故选D。
【分析】根据图片确定开关在a点和b点时总电阻大小，根据欧姆定律比较通过电磁铁的电流大小变化，弄清磁场强弱变化。根据图片确定通过电磁铁的电流方向变化，根据安培定则判断电磁铁磁极方向的变化即可。
7．【答案】C
【知识点】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】 A.根据图片可知，不改变滑片P的位置，S由1改接到2，通过线圈的电流大小不变，但是线圈的匝数减小，则磁性变弱，因此铁块受到的吸引力减小，则弹簧变短，故A错误；
BC.根据图片可知，S接1不变，将滑片P向右滑，则变阻器接入电路中电阻的变大。根据R总=R1+R2可知，此时总电阻变大。由可知，此时电路中电流的变小，电磁铁的磁性变弱，吸引力变弱了，弹簧长度变短了，故B错误，C正确；
D.S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯抽出，电磁铁的磁性变弱，则铁块受到的吸引力减小，那么弹簧会变短，故D错误。
故选C。
【分析】弹簧受到铁块的拉力而伸长，而铁块受到重力和向下的吸引力，电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数多少有关，据此对各个选项分析判断即可。
8．【答案】C
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究；磁极间的相互作用
【解析】【解答】电磁力随距离的增大而减小，盆栽在空中保持静止状态，则它受到的排斥力始终等于自身重力。由于盆栽的重力增大，因此它受到的排斥力增大，即需要增大电磁铁的磁场强度。
A．将电源的正负两极对调，电磁铁中电流的绕行方向改变，则电磁铁的磁极改变，但是无法改变电磁力大小，故A不符合题意；
B．将条形磁铁倒置使ab两极位置互换，则盆栽底部磁体和底座中电磁铁相互吸引，电磁力的方向与原来相反，则盆栽无法悬浮，故B不符合题意；
C．根据图片可知，将开关与 “2” 闭合，电磁铁匝数增多，那么磁性增强。向左移动滑片，则滑动变阻器阻值变小，电路中电流变大，也可使电磁铁磁性增强，磁极间斥力增大，故C符合题意；
D．根据图片可知，将开关与 “1” 闭合，电磁铁匝数不变，则磁场强弱不变。向右移动滑片，则滑动变阻器阻值变大，电路中电流变小，会使电磁铁磁性减弱，磁极间斥力减小，故D不符合题意。
故选C。
【分析】根据平衡力的知识确定盆栽受到电磁力的方向和大小的变化，然后结合影响电磁铁磁场强弱因素的知识对各个选项分析判断即可。
9．【答案】磁；大小；异名
【知识点】磁悬浮列车的工作原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究；磁极间的相互作用；电流的磁效应
【解析】【解答】（1）当电流通过导体时会产生磁场，且磁场强度与电流大小有关，则车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的磁效应产生强磁场，通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱。
（2）根据异名磁极相互吸引的规律可知，电磁铁的磁极与铺设在轨道下方的铁芯由于异名磁极相互吸引。
【分析】（1）当电流通过导体时会产生磁场，且磁场强度与电流大小有关；
（2）根据异名磁极相互吸引的规律分析。
10．【答案】（1）吸引大头针的个数
（2）N
（3）减少；变弱
（4）越多；同名磁极相互排斥
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 （1）实验中，电磁铁吸引大头针的数量越多，则电磁铁的磁场越强，则通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱；
（2）根据图片可知，线圈乙上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为电磁铁的N极；
（3）根据图片可知，当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，电路中的电流变小，此时电磁铁的磁性减弱吸引大头针的个数减少；
（4）①根据图片可知，甲和乙串联，则通过它们的电流大小相同，而甲线圈匝数吸引的大头针数多，说明乙的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
②大头针被磁化，同一端的磁极相同，同名磁极互相排斥，所以下端分散。
【分析】（1）实验中，电磁铁吸引大头针的数量越多，则电磁铁的磁场越强；
（2）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
（3）根据滑片移动方向确定变阻器的阻值变化，弄清电流大小变化，根据吸引大头针的数量变化确定磁场强弱变化即可；
（4）①根据图片确定哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求分析结论；
②根据磁极之间的相互作用规律分析。
11．【答案】D
【知识点】家庭电路电流过大的原因；电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A．电磁铁通电时有磁场，断电时无磁场，则电磁铁P是利用电流的磁效应来工作的，故A错误；
B．线圈上电流方向向上，右手握住螺线管，四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁的左端为N极，故B错误；
C．空气开关“跳闸”可能是家庭电路发生了短路，也可能是总功率过大，故C错误；
D．根据图片可知，当电流过大时，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使衔铁OQ转动，弹簧将闸刀拉起，切断电路，起到保护作用，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据电磁铁的工作原理判断；
B.根据安培定则确定电磁铁的磁极方向；
C.根据家庭电路电流过大的原因判断；
D.根据图片分析装置的工作过程。
12．【答案】磁；开关
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】电磁继电器的原理是电流的磁效应，它在电路中的作用相当于开关，可实现低压控制高压。
【分析】根据电磁继电器的工作原理和用途解答。
13．【答案】（1）水银
（2）109；N
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 （1）根据图片可知，当温度升高到达某一温度时，液柱的高度增大。当液体与上端的金属丝相连时接通左边的控制电路通路。此时电磁铁吸引衔铁，右侧工作电路接通，电铃发出报警信号。综上所述，温度计内的液体必须为导体，故应选用水银温度计；
（2）①根据图片可知，当温度达到109℃时，水银柱上升使电路导通，此时电铃响；
②根据图片可知，电源的左端为正极，右端为负极，则线圈上电流方向向下。用右手握住螺线管，让四指指尖向下，则大拇指所指的右端就是螺线管的N极。
【分析】（1）根据图片分析整个装置的工作原理，从而确定温度计液体的特点即可；
（2）①根据图片确定上面金属丝所对的温度即可；
②根据图片确定线圈上的电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向。
14．【答案】S；L2
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据图示电流方向（从电磁铁上端流入、下端流出），应用安培定则可判定：电磁铁下端为N极，上端为S极。
当工作人员同时闭合开关S1和S2时：发令指示灯L1立即点亮， 若运动员抢跑，压力传感器R0所受压力减小→其电阻值减小→控制电路电流增大（欧姆定律I=U/R）， 电流增大导致电磁铁磁性增强→吸引衔铁动作→接通抢跑指示灯L2的电路→L2亮起示警
【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。
15．【答案】红；S
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）根据图片可知，当水位到达金属块A时，控制电路接通，则有电流经过电磁铁，那么此时电磁铁有磁性，吸引衔铁，接通红灯所在的电路，因此此时红灯亮。
（2）根据图片可知，线圈上电流方向左、用右手握住螺线管，让四指指向左侧，则大拇指所指的下端为N极，上端为S极。
【分析】（1）电磁铁通电有磁性，断电无磁场，根据衔铁的位置前后确定哪个灯泡被接通即可；
（2）根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则确定电磁铁的磁极方向。
16．【答案】红光；2
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】图中，车辆闯红灯时，光控开关接收到红光时，会自动闭合，压敏电阻同时受到车的压力，阻值变小，控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下，与触点2接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。
故第1空填：红光；第2空填：2。
【分析】电子拍照时，接收到红光信号闭合开关；根据压力变化判断电阻变化，电阻减小，电流变大，电磁铁磁性变强。
17．【答案】
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据题意可知，电磁铁上端为N极，右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时四指指尖向右，则线圈上电流方向向右，因此电流从下端流入，上端流出，则电源的左端为“+”极，右端为“-”极。
当温度达到设定温度时，水银和金属丝连接，电磁铁通电有磁性，把衔铁吸引下来，电铃所在电路接通，电铃发出报警信号，因此下面虚线框是电铃，上面的是灯泡，如下图所示：
【分析】根据安培定则判断线圈上电流方向，进而确定电源的正负极方向。 当温度达到设定温度时， 电路产生电流，此时电磁铁产生磁场，根据衔铁的位置确定电铃的位置和灯泡的位置即可。
18．【答案】
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 根据题目描述可知，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。当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，则加热电阻与绿灯工作时互不影响，是并联的。即衔铁被吸下来时接通加热电阻；衔铁弹回时捷通绿灯，二者都要与工作电源形成通路，如下图所示：
【分析】根据题目描述分析工作电阻和绿灯的串并联关系，根据衔铁对应的位置，以及电源位置补充电路图即可。
19．【答案】B
【知识点】电路的动态分析；电磁铁的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.根据图片可知，当旋钮OP绕O点逆时针转动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据可知，通过电动机的电流变小，则电动机转速变慢，故A错误。
B.线圈上电流方向向下。用右手握住电磁铁，四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极，故B正确。
C.根据图片可知，触头F可以被电磁铁吸引，所以触头F应为铁质材料，不能是铜，故C错误。
D.左边电路电流比较小时电磁铁磁性较弱，而不是没有磁性，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据旋钮的转动方向确定变阻器的阻值变化，根据欧姆定律分析电流大小变化即可；
B.根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
C.只有铁磁性材料才能被磁铁吸引；
D.只要有电流电磁铁就会产生磁场。
20．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；液体压强的计算；阿基米德原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.根据图片可知，线圈上电流方向向左。用右手握住螺线管，四指指向左，则大拇指指向下端，则所指的B端为电磁铁的N极，故A错误。
B.小铁球漂浮在水面上，受到向下的重力、磁力和向上的浮力作用，此时三个力平衡，故B错误；
C.根据图片可知，滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻变大。根据可知，电路中电流增大，则螺线管的磁性增强，小铁球所受磁力增强。根据F浮=G+G吸可知，所以浮力也将增大，故C错误。
D.根据图片可知，滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电阻增大。根据可知，电路中电流减小，螺线管磁性减弱，小铁球所受磁力减弱。根据F浮=G+G吸可知，小球受到的浮力减小。根据阿基米德原理F浮=ρgV排可知，空心小铁球排开水的体积减小，水面会下降一些。根据p=ρgh可知，容器底部受到水的压强变小，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.对小球进行受力分析，根据平衡力的条件分析判断；
C. 滑片P向左滑动， 根据变阻器的阻值变化确定通过电磁铁的电流变化，确定小球受到磁力的变化。根据F浮=G+G吸分析小球受到浮力的变化。
D.滑片P向右滑动， 根据变阻器的阻值变化确定通过电磁铁的电流变化，确定小球受到磁力的变化。根据F浮=G+G吸分析小球受到浮力的变化。根据阿基米德原理F浮=ρgV排分析排开水的体积变化，弄清水面高度变化。最后根据p=ρgh分析容器底部受到水的压强变化。
21．【答案】C
【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.根据题意可知，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，则此时衔铁被吸下来接通蜂鸣器所在电路，即电磁铁的磁场增强，通过它的电流变大。根据欧姆定律可知，说明温度升高时，热敏电阻的电阻减小，故A错误；
B.综上所述，当温度升高时，电磁铁磁性增强，故B错误；
C.电磁铁吸合时电流大小不变，则总电阻不变。若要调低电阻温度，则R1阻值将变大，根据R总=R1+R2可知，R2将变小，故C正确；
D. 若控制电路电源电压升高， 而控制电流保持不变，那么总电阻变大。根据R总=R1+R2可知，则R2的阻值变大，则报警温度降低，故D错误。
故选C。
【分析】AB.根据温度升高时报警确定衔铁的位置变化，弄清电磁铁的磁场强弱变化，也就是电流大小变化，最后根据欧姆定律分析热敏电阻的阻值变化；
C.电磁铁吸合时电流大小不变，则总电阻不变，根据R总=R1+R2分析R2的阻值变化；
D.若控制电路电源电压升高， 而控制电流保持不变，那么总电阻变大。根据R总=R1+R2分析R1的阻值变化，进而确定报警温度变化。
22．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A．根据甲图可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则螺线管上端为N极，下端为S极，故A错误；
B．根据乙图可知，当尾气浓度变大时，气敏电阻R2的电阻变小。根据R总=R1+R2可知，电路的总电阻变小。根据可知，电路中的电流变大，故B正确；
C．电磁铁吸合时电流大小不变，由可知，电路中总电阻不变。当尾气浓度更低时，R2电阻增大，根据R总=R1+R2可知，此时R1电阻应当减小，故C错误；
D．尾气浓度一定时，R1的滑片向下移动，变阻器连入电路的电阻变大。根据R总=R1+R2可知，电路的总电阻变大。由欧姆功率可知，电路中的电流变小。由P=I2R可知，R2的电功率变小，故D错误。
故选B。
【分析】 A.根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则判断螺线管的磁极方向；
B.当尾气浓度变大时，根据乙图确定气敏电阻R2的电阻变小，由R总=R1+R2可知电路的总电阻变小，由判断出电路中电流的变化；
C.电磁铁吸合时电流大小不变，由可知，电路中总电阻不变。尾气浓度低，R1阻值变大，同等条件下报警则需让滑动变阻器阻值降低，据此判断出R1阻值的变化；
D.尾气浓度一定时，R1的滑片向下移动，变阻器连入电路的电阻变大，由电阻的串联可知电路的总电阻变大，由判断出电路中电流的变化，由P=I2R判断出R2电功率的变化。
23．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 A.根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端为N极，故A错误；
B.温度升高时，根据乙图可知，此时热敏电阻的阻值增大，由欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，所以电磁铁的磁性减弱，故B错误；
C.根据甲图可知，当两个电阻并联时电功率较大为加热档；当只有R1单独工作时，电功率较小为保温档。
则R2的功率：P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000W，
R2的阻值：，故C正确；
D.根据题意可知，自动进入保温模式时，控制电路中的电流为I=30mA，
此时电路中的总电阻：，
由图乙可知40℃时，Rt=40Ω，
所以滑动变阻器接入电路：RP=R总-Rt=200Ω-40Ω=160Ω，故D错误。
故选C。
【分析】 A.根据甲图确定线圈上的电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.根据乙图确定温度升高时热敏电阻的阻值变化，由欧姆定律分析控制电路中的电流变小变化，进而得出电磁铁的磁性强弱变化；
C.根据甲图确定衔铁上下移动时电路连接方式的改变，从而确定对应的电功率，然后根据计算R2的阻值；
D.加热至40℃时，自动进入保温模式时，知道控制电路中的电流，利用欧姆定律求此时电路中的总电阻；由图乙可知40℃时Rt的大小，滑动变阻器接入电路的阻值RP=R总-Rt。
24．【答案】
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
（2）根据题目描述确定灯泡的串并联关系，以及开关的位置，然后完成连接。
【分析】（1）根据图片可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为电磁铁的N极，下端为电磁铁的S极；
（2）两盏灯不能相互影响，则二者为并联。开关S1控制两盏灯，则它在干路上。为了用电安全，从火线引线，先接开关，在完成两个灯泡的连接，如下图所示：
25．【答案】C
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁的磁性强度和电流、线圈匝数有关，电流越大磁性越强，线圈匝数越多，磁性越强，向右移动滑片，导致电流变大，磁性增加，吸引铁钉数多，减少匝数会使得磁性减弱，减小铁钉的的数量，减小电池数、对调电源，电流不变，不会增加磁性，故C正确，ABD错误；
综上选C。
【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。
26．【答案】B
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】AD、 天亮时S自动闭合 ，根据安培定则可知电磁铁下端为N极，磁感线方向为下端出发回到上端，故AD错误；
B、 将R的滑片P向上滑动，电阻减小，电路中电流增加，所以电磁铁磁性增加，故B正确；
C、 天暗时S自动断开 ，电磁铁失去磁性，故C错误；
综上选B。
【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。
27．【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。
28．【答案】D
【知识点】力作用的相互性；磁现象；安培定则；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】由图可知，电路时串联的，电流从电磁铁的下方流入，上方流出，根据安培定则可知，电磁铁的上方为N极，而磁铁的下方也为N极，根据磁极间的相互作用可知，电磁铁与磁铁会相互排斥；向右缓慢移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流会变小，电磁铁的磁性会减弱，电磁铁与磁铁间的排斥力会减小，悬挂磁铁的弹簧长度会变长，故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】1.分析电路中电流流向，根据安培定则判断电磁铁的极性，根据磁极间的相互作用判断电磁铁与磁铁之间的作用；
2. 向右移动滑片，滑动变阻器的最值变大，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，根据电流变化分析电磁铁的磁性强弱变化，以此分析弹簧的长度变化；
3.电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。
29．【答案】D
【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；发电机的构造和原理
【解析】【解答】A、电磁铁是通电流之后具有磁性，断电流时没有磁性，是根据电流的磁效应工作的，发电机是根据电磁感应原理工作的，原理不同，故A错误。
B、若温度升高，热敏电阻R1的阻值减小，控制电路中的总电阻减小，电压一定时，由欧姆定律可知，控制电路中的总电流增大，电磁铁的磁性变强，故B错误；
C、若温度降低到一定程度，热敏电阻R1的阻值增大，控制电路中的总电阻增大，电压一定时，由欧姆定律可知，控制电路中的电流减小，电磁铁的磁性变弱，控制电路中弹簧的形变量减小，ab间处于断开状态，报警信息发送装置不会发送报警信息，故C错误；
D、若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，滑动变阻器R接入电路中的电阻变大，此时报警的电流不变，则热敏电阻R1的阻值减小，对应的报警的最低温度将会升高，故D正确。
故答案为：D。
【分析】电磁铁的工作原理是电流的磁效应；发电机的工作原理是电磁感应。电磁铁的磁性与电流大小与线圈匝数有关；温度降低，热敏电阻R1的阻值增大，分析电磁铁磁性的变化，从而分析工作电路中报警信息发送装置来解答；滑动变阻器R接入电路中的电阻变大，此时报警的电流不变，热敏电阻R1的阻值减小，而热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，据此分析作答。
30．【答案】N；开关
【知识点】电路的构成及电路图；安培定则
【解析】【解答】根据安培定则：四指顺着电流方向紧握，拇指指向为N极，所以 螺线管上端为 N极， 水位达到金属块A时，电路中红灯亮 ，所以控制电路的通断，为开关。
【分析】 要解决该题，需结合电磁铁的磁极判断方法（安培定则）、电路元件的作用来分析。首先明确电路中电流方向，利用安培定则判断螺线管上端磁极；再分析虚线部分在电路中的作用，确定其对应元件类型。
31．【答案】（1）C、D
（2）100；2
（3）小
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 （1）根据题意可知，当线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合，接通C、D间的电路，此时电铃响起报警，因此电铃应接在C、D之间；
（2）根据表格数据可知，当压力为3×105N时，输出电压U=3V，而衔铁闭合的最小电流I=20mA=0.02A，
此时电路的总电阻，
则电阻箱接入电路的阻值R=R总-R线=150Ω-50Ω=100Ω；
此时电阻箱两端的电压为：U1=IR=0.02A×100Ω=2V。
（3）电磁铁吸合时电流大小不变，根据欧姆定律可知，此时总电阻保持不变。当临界压力减小时，输出电压减小，根据可知，电阻箱R接入电路的阻值应调小。
【分析】 （1）根据图片确定电流达到20mA时衔铁的位置变化，确定此时接通的电路，进而确定电铃的位置；
（2）利用欧姆定律求出总电阻，根据R=R总-R线计算变阻箱接入电路的阻值，根据欧姆定律U1=IR可求电压；
（3）电磁铁吸合时电流大小不变，根据欧姆定律可知，此时总电阻保持不变。根据压力减小时输出电压的变化结合欧姆定律分析变阻器接入阻值的变化即可。
1 / 1【新教材核心素养】人教版物理九年级全册第20章第3节《电磁铁 电磁继电器》分层作业
1．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁铁的铁芯可以用铜棒代替
B．电磁铁的铁芯可以使用永磁铁
C．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D．电磁铁是根据电流的磁效应制成的
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.铁芯被磁化后可以增强电磁铁的磁场强度，因此铁芯是磁性材料，不能使用铜棒，故A错误。
B.永磁铁的磁性不会消失，而电磁铁通电流时具有磁性，断电流时无磁性，因此铁芯不能使用永磁铁，故B错误。
C.电磁铁磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关，故C错误。
D.电磁铁是根据电流的磁效应工作的，故D正确。
故选D。
【分析】AB.根据电磁铁铁芯的材料判断；
C.根据影响电磁铁磁场强弱因素的知识判断；
D.根据电磁铁的工作原理判断。
2．（2024九下·琼海月考）下面四幅图中，其工作原理不涉及电磁铁应用的是（　　）
A．指南针 B．电铃
C．磁悬浮列车 D．电磁起重机
【答案】A
【知识点】地磁场；电磁铁的其他应用；磁悬浮列车的工作原理和特点
【解析】【解答】A．指南针本身是一个磁体，应用了磁铁可以指示南北的性质，与电磁铁无关，故A符合题意；
B．电铃的主要结构为一个电磁铁，通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把衔铁吸下来，使小锤敲击铃碗发出声音，同时电路断开，电磁铁失去了磁性，小锤又被弹回，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续击打声了，故B不符合题意；
C．磁悬浮列车的铁轨和车厢底部各自构成一个电磁铁，利用的是磁极间的相互作用规律实现悬浮，故C不符合题意；
D．电磁起重机的主要结构为电磁铁，电磁铁断电时，就会无磁性，就不再吸引钢铁，故D不符合题意。
故选A。
【分析】电磁铁的工作原理为电流的磁效应，通电有磁场，断电无磁场，且磁场强弱与电流大小有关，据此分析各个选项中设备的工作原理即可。
3．（2022八下·余杭月考）如图所示是直流电铃原理图，关于电铃工作时的说法不正确的是（　　）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极
B．电磁铁吸引衔铁，弹性片发生弹性形变
C．小锤打击铃碗时，电磁铁仍具有磁性
D．小锤打击铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动
【答案】C
【知识点】弹力；声音的产生；通电直导线周围的磁场；电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A．根据电流的磁效应可知，电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性。电磁铁左侧线圈上电流方向向右。右手握住螺旋管，弯曲的四指指尖向上右，此时大拇指指向上端，则上端为N极，故A正确不合题意；
B．根据图片可知，电磁铁吸引衔铁时，弹性片向下弯曲发生弹性形变，故B正确不合题意；
C．根据图片可知，小锤击打铃碗时，弹性片和衔铁分离，此时电路断开，则电路没有电流，那么电磁铁没有磁性，故C错误符合题意；
D．小锤击打铃碗发出声音，是由于铃碗发生了振动，故D正确不合题意。
故选C。
【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.物体发生弹性形变具有弹性势能；
C.电磁铁通电有磁场，断电无磁场；
D.声音由物体振动产生。
4．如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（　　）
A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法
B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱
C．电磁铁A、B的上端均为N极
D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系
【答案】C
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.实验中可以通过观察电磁铁能吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了转换法，而不是等效替代法，故A错误；
B.根据图片可知，滑动P向左滑动时，滑接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，则电磁铁的磁性增强，故B错误；
C.根据安培定则的知识可知，右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向N极，则A、B上端均为N极，故C正确；
D. 探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系时，需要控制线圈匝数相同，只改变电流大小。此时可以移动滑动变阻器的滑片，只观察左边电磁铁吸引大头针的数量即可，故D错误。
故选C。
【分析】A.物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
B.根据滑片的移动方向确定电阻变化，根据欧姆定律分析电流变化，确定电磁铁磁场强弱变化；
C.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
D.根据控制变量法的要求分析判断。
5．巨磁电阻（）效应是指某些材料的电阻在磁场中随磁场强度的增强而急剧减小的现象。如图所示是研究巨磁电阻特性原理的示意图，闭合开关、，当滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的磁性减弱 B．电磁铁的磁极位置会改变
C．巨磁电阻两端的电压变大 D．指示灯亮度变亮
【答案】D
【知识点】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】 根据图片可知，闭合开关S1、S2后，滑片P向左滑动时，变阻器接入电路中电阻变小。根据R总=R1+R2可知，总电阻变小。由欧姆定律
可知，控制电路中的电流变大，此时电磁铁的磁性变强。
此时右侧巨磁电阻的阻值会变小，由串联电路电压与电阻成正比的规律可知，它两端的电压变小。根据R总=R1+R2可知，右侧电路中的总电阻变小，则电路中的电流变大，指示灯亮度变亮，故D正确，ABC错误。
故选D。
【分析】根据滑片移动方向确定变阻器的阻值变化，根据R总=R1+R2分析总电阻变化，根据欧姆定律分析总电流变化，进而确定电磁铁的磁场强弱变化。
根据巨磁电阻的电阻变化规律确定此时它的阻值变化，根据R总=R1+R2确定总电阻变化，进而确定总电流变化。根据串联电路的分压规律确定巨磁电阻的电压变化即可。
6．如图所示，开关由触点a换接到触点b时，电磁铁的磁性强弱及A端的极性变化情况分别是（两个电源的电压相同）（　　）
A．增强，由S极变为N极 B．增强，由N极变为S极
C．减弱，由N极变为S极 D．减弱，由S极变为N极
【答案】D
【知识点】电路的动态分析；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据图片可知， 开关S连接a时，螺线管直接接在电源上；
开关S连接b时，螺线管和定值电阻串联接在电池的两端；
根据R总=R1+R2可知，前者总电阻小于后者总电阻；
根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，则电磁铁的磁性减弱；
根据安培定则可知，当开关接触点a时，B端为N极，A端为S极；
当开关连接触点b时，电流的方向改变，则磁极方向改变，即A端为N极。
故选D。
【分析】根据图片确定开关在a点和b点时总电阻大小，根据欧姆定律比较通过电磁铁的电流大小变化，弄清磁场强弱变化。根据图片确定通过电磁铁的电流方向变化，根据安培定则判断电磁铁磁极方向的变化即可。
7．如图所示，一个轻质弹簧下悬挂一个铁块，为使弹簧伸长量增大，可采取的措施是（　　）
A．不改变滑片P的位置，S由1改接到2
B．S接1不变，将滑片P向右滑
C．S接1不变，将滑片P向左滑
D．S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯抽出
【答案】C
【知识点】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】 A.根据图片可知，不改变滑片P的位置，S由1改接到2，通过线圈的电流大小不变，但是线圈的匝数减小，则磁性变弱，因此铁块受到的吸引力减小，则弹簧变短，故A错误；
BC.根据图片可知，S接1不变，将滑片P向右滑，则变阻器接入电路中电阻的变大。根据R总=R1+R2可知，此时总电阻变大。由可知，此时电路中电流的变小，电磁铁的磁性变弱，吸引力变弱了，弹簧长度变短了，故B错误，C正确；
D.S接1不变，滑片P的位置不变，将铁芯抽出，电磁铁的磁性变弱，则铁块受到的吸引力减小，那么弹簧会变短，故D错误。
故选C。
【分析】弹簧受到铁块的拉力而伸长，而铁块受到重力和向下的吸引力，电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数多少有关，据此对各个选项分析判断即可。
8．（2025·梁溪模拟）如图为磁悬浮盆栽，其中上方悬浮的盆栽底部内放置一块条形磁铁，下方底座内安装电磁铁及相关电路， 其中电源电压保持不变。现将开关 S 与 “ 1 ” 闭合， 盆栽悬浮在一定高度一段时间后因植物长大而盆栽质量增大，若保持盆栽在空中悬浮高度不变，下列措施可行的是（　　）
A．将电源的正负两极对调
B．将条形磁铁倒置使ab两极位置互换
C．将开关 与 “2” 闭合，并向左移动滑片
D．将开关 与 “1” 闭合，并向右移动滑片
【答案】C
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究；磁极间的相互作用
【解析】【解答】电磁力随距离的增大而减小，盆栽在空中保持静止状态，则它受到的排斥力始终等于自身重力。由于盆栽的重力增大，因此它受到的排斥力增大，即需要增大电磁铁的磁场强度。
A．将电源的正负两极对调，电磁铁中电流的绕行方向改变，则电磁铁的磁极改变，但是无法改变电磁力大小，故A不符合题意；
B．将条形磁铁倒置使ab两极位置互换，则盆栽底部磁体和底座中电磁铁相互吸引，电磁力的方向与原来相反，则盆栽无法悬浮，故B不符合题意；
C．根据图片可知，将开关与 “2” 闭合，电磁铁匝数增多，那么磁性增强。向左移动滑片，则滑动变阻器阻值变小，电路中电流变大，也可使电磁铁磁性增强，磁极间斥力增大，故C符合题意；
D．根据图片可知，将开关与 “1” 闭合，电磁铁匝数不变，则磁场强弱不变。向右移动滑片，则滑动变阻器阻值变大，电路中电流变小，会使电磁铁磁性减弱，磁极间斥力减小，故D不符合题意。
故选C。
【分析】根据平衡力的知识确定盆栽受到电磁力的方向和大小的变化，然后结合影响电磁铁磁场强弱因素的知识对各个选项分析判断即可。
9．（2024·泸县模拟）2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的世界首套设计时速600公里高速磁浮交通系统在山东青岛成功下线（如图）。高速磁浮交通系统采用的是成熟可靠的常导技术，高速磁浮运行时，通过精确控制电磁铁中的电流，车体与轨道之间始终保持约10毫米的悬浮间隙。车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的　 　效应产生强磁场，且通过精确控制电流的　 　控制电磁铁磁性强弱，与铺设在轨道下方的铁芯由于　 　磁极相互吸引，产生向上的吸力，从而克服地心引力，使车辆“悬浮”起来。
【答案】磁；大小；异名
【知识点】磁悬浮列车的工作原理和特点；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究；磁极间的相互作用；电流的磁效应
【解析】【解答】（1）当电流通过导体时会产生磁场，且磁场强度与电流大小有关，则车辆底部的悬浮架装有电磁铁，利用电流的磁效应产生强磁场，通过精确控制电流的大小可以控制电磁铁磁性的强弱。
（2）根据异名磁极相互吸引的规律可知，电磁铁的磁极与铺设在轨道下方的铁芯由于异名磁极相互吸引。
【分析】（1）当电流通过导体时会产生磁场，且磁场强度与电流大小有关；
（2）根据异名磁极相互吸引的规律分析。
10．在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明用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　 　来显示电磁铁磁性的强弱。
（2）当闭合开关后，电磁铁乙的上端是　 　极。
（3）当滑动变阻器的滑片向右移动时，电磁铁吸引大头针的个数　 　（选填“增多”或“减少”），说明电磁铁的磁性　 　（选填“变强”或“变弱”）。
（4）实验发现：
①电流一定时，线圈匝数　 　，电磁铁磁性越强。
②被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后，　 　。
【答案】（1）吸引大头针的个数
（2）N
（3）减少；变弱
（4）越多；同名磁极相互排斥
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 （1）实验中，电磁铁吸引大头针的数量越多，则电磁铁的磁场越强，则通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱；
（2）根据图片可知，线圈乙上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为电磁铁的N极；
（3）根据图片可知，当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，电路中的电流变小，此时电磁铁的磁性减弱吸引大头针的个数减少；
（4）①根据图片可知，甲和乙串联，则通过它们的电流大小相同，而甲线圈匝数吸引的大头针数多，说明乙的磁性强，这说明：在电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；
②大头针被磁化，同一端的磁极相同，同名磁极互相排斥，所以下端分散。
【分析】（1）实验中，电磁铁吸引大头针的数量越多，则电磁铁的磁场越强；
（2）根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
（3）根据滑片移动方向确定变阻器的阻值变化，弄清电流大小变化，根据吸引大头针的数量变化确定磁场强弱变化即可；
（4）①根据图片确定哪个因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求分析结论；
②根据磁极之间的相互作用规律分析。
11．（2024·临淄模拟）如图是家用空气开关的结构图，它由电磁铁P、衔铁OQ、闸刀S、弹簧等元件构成，它主要起保险作用。下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁P是利用电流的热效应来工作的
B．电磁铁P的左端是S极
C．空气开关“跳闸”时一定是家庭电路发生了短路
D．当电流过大时，电磁铁磁性增强，使衔铁OQ转动，弹簧将闸刀拉起，切断电路
【答案】D
【知识点】家庭电路电流过大的原因；电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】A．电磁铁通电时有磁场，断电时无磁场，则电磁铁P是利用电流的磁效应来工作的，故A错误；
B．线圈上电流方向向上，右手握住螺线管，四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则电磁铁的左端为N极，故B错误；
C．空气开关“跳闸”可能是家庭电路发生了短路，也可能是总功率过大，故C错误；
D．根据图片可知，当电流过大时，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使衔铁OQ转动，弹簧将闸刀拉起，切断电路，起到保护作用，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据电磁铁的工作原理判断；
B.根据安培定则确定电磁铁的磁极方向；
C.根据家庭电路电流过大的原因判断；
D.根据图片分析装置的工作过程。
12．电磁继电器的原理是电流的　 　效应，它在电路中的作用相当于　 　（填电路元件名称），可实现低压控制高压。
【答案】磁；开关
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】电磁继电器的原理是电流的磁效应，它在电路中的作用相当于开关，可实现低压控制高压。
【分析】根据电磁继电器的工作原理和用途解答。
13．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。
（1）应选用　 　 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。
（2）当温度达到 　 　℃时电铃响。此时电磁铁右端是　 　 （ 填 “N”或 “S”）极 。
【答案】（1）水银
（2）109；N
【知识点】通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 （1）根据图片可知，当温度升高到达某一温度时，液柱的高度增大。当液体与上端的金属丝相连时接通左边的控制电路通路。此时电磁铁吸引衔铁，右侧工作电路接通，电铃发出报警信号。综上所述，温度计内的液体必须为导体，故应选用水银温度计；
（2）①根据图片可知，当温度达到109℃时，水银柱上升使电路导通，此时电铃响；
②根据图片可知，电源的左端为正极，右端为负极，则线圈上电流方向向下。用右手握住螺线管，让四指指尖向下，则大拇指所指的右端就是螺线管的N极。
【分析】（1）根据图片分析整个装置的工作原理，从而确定温度计液体的特点即可；
（2）①根据图片确定上面金属丝所对的温度即可；
②根据图片确定线圈上的电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向。
14．（2025·青秀模拟）图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。闭合开关S1和S2后，电磁铁的上端为　 　（选填“N”或“S”）极；当运动员蹬在起跑器上时，若运动员抢跑，则力敏电阻R0所受的压力变小，其电阻变小，抢跑指示灯　 　（选填“L1”或“L2”）亮，则可判定该运动员抢跑。
【答案】S；L2
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】根据图示电流方向（从电磁铁上端流入、下端流出），应用安培定则可判定：电磁铁下端为N极，上端为S极。
当工作人员同时闭合开关S1和S2时：发令指示灯L1立即点亮， 若运动员抢跑，压力传感器R0所受压力减小→其电阻值减小→控制电路电流增大（欧姆定律I=U/R）， 电流增大导致电磁铁磁性增强→吸引衔铁动作→接通抢跑指示灯L2的电路→L2亮起示警
【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。
15．（2025·凉州模拟）如图所示是一种水位自动报警器的原理图。当水位到达金属块A时，　 　灯亮；控制电路的电源右端为正极时，电磁铁的上端为　 　极（一般的水都能导电）。
【答案】红；S
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）根据图片可知，当水位到达金属块A时，控制电路接通，则有电流经过电磁铁，那么此时电磁铁有磁性，吸引衔铁，接通红灯所在的电路，因此此时红灯亮。
（2）根据图片可知，线圈上电流方向左、用右手握住螺线管，让四指指向左侧，则大拇指所指的下端为N极，上端为S极。
【分析】（1）电磁铁通电有磁性，断电无磁场，根据衔铁的位置前后确定哪个灯泡被接通即可；
（2）根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则确定电磁铁的磁极方向。
16．（2024九下·柳州模拟）图是一种“闯红灯违规证据模拟记录器”的工作原理图，光控开关接收到红绿灯发出的　 　（选填“绿光”或“红光”）时会自动闭合，若压敏电阻同时受到车的压力，其阻值变小，使衔铁与触点　 　（选填“1”或“2”）接触。
【答案】红光；2
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】图中，车辆闯红灯时，光控开关接收到红光时，会自动闭合，压敏电阻同时受到车的压力，阻值变小，控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下，与触点2接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。
故第1空填：红光；第2空填：2。
【分析】电子拍照时，接收到红光信号闭合开关；根据压力变化判断电阻变化，电阻减小，电流变大，电磁铁磁性变强。
17．（2024九下·涟水月考）某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯熄灭，电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“-”表示）， 并在虚线框内填入电铃（）和指示灯的电路元件符号。
【答案】
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【解答】根据题意可知，电磁铁上端为N极，右手握住螺线管，大拇指指向上端，此时四指指尖向右，则线圈上电流方向向右，因此电流从下端流入，上端流出，则电源的左端为“+”极，右端为“-”极。
当温度达到设定温度时，水银和金属丝连接，电磁铁通电有磁性，把衔铁吸引下来，电铃所在电路接通，电铃发出报警信号，因此下面虚线框是电铃，上面的是灯泡，如下图所示：
【分析】根据安培定则判断线圈上电流方向，进而确定电源的正负极方向。 当温度达到设定温度时， 电路产生电流，此时电磁铁产生磁场，根据衔铁的位置确定电铃的位置和灯泡的位置即可。
18．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；当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，表示温度已经达到25℃。请根据以上要求，用笔画线代替导线，完成工作电路部分的连接。
【答案】
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 根据题目描述可知，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。当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，则加热电阻与绿灯工作时互不影响，是并联的。即衔铁被吸下来时接通加热电阻；衔铁弹回时捷通绿灯，二者都要与工作电源形成通路，如下图所示：
【分析】根据题目描述分析工作电阻和绿灯的串并联关系，根据衔铁对应的位置，以及电源位置补充电路图即可。
19．2025 年 5 月 1 日起，全国多地将正式实施电动车管理新规，其中只允许新国标电动自行车上路，要求车速不超过 25km/h。下面是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值时，电铃会自动报警，下列说法正确的是（　　）
A．旋钮OP 绕O点逆时针转动时， 电动机转速变快
B．电磁铁E的右端为N极
C．为防止生锈，触头F的材质为铜
D．左边电路电流比较小时， 电铃不会自动报警，是因为电流比较小时电磁铁E没有磁性
【答案】B
【知识点】电路的动态分析；电磁铁的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.根据图片可知，当旋钮OP绕O点逆时针转动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据可知，通过电动机的电流变小，则电动机转速变慢，故A错误。
B.线圈上电流方向向下。用右手握住电磁铁，四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极，故B正确。
C.根据图片可知，触头F可以被电磁铁吸引，所以触头F应为铁质材料，不能是铜，故C错误。
D.左边电路电流比较小时电磁铁磁性较弱，而不是没有磁性，故D错误。
故选B。
【分析】A.根据旋钮的转动方向确定变阻器的阻值变化，根据欧姆定律分析电流大小变化即可；
B.根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
C.只有铁磁性材料才能被磁铁吸引；
D.只要有电流电磁铁就会产生磁场。
20．如图所示，一个空心小铁球放在盛水的烧杯中，将烧杯置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球始终漂浮在水面上，下列说法正确的是（　　）
A．此时B端为电磁铁的S极
B．小铁球漂浮，受到的重力和浮力是一对平衡力
C．滑片P向左滑动，小铁球所受浮力不变
D．滑片P向右滑动，容器底部受到水的压强变小
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；液体压强的计算；阿基米德原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A.根据图片可知，线圈上电流方向向左。用右手握住螺线管，四指指向左，则大拇指指向下端，则所指的B端为电磁铁的N极，故A错误。
B.小铁球漂浮在水面上，受到向下的重力、磁力和向上的浮力作用，此时三个力平衡，故B错误；
C.根据图片可知，滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻变大。根据可知，电路中电流增大，则螺线管的磁性增强，小铁球所受磁力增强。根据F浮=G+G吸可知，所以浮力也将增大，故C错误。
D.根据图片可知，滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电阻增大。根据可知，电路中电流减小，螺线管磁性减弱，小铁球所受磁力减弱。根据F浮=G+G吸可知，小球受到的浮力减小。根据阿基米德原理F浮=ρgV排可知，空心小铁球排开水的体积减小，水面会下降一些。根据p=ρgh可知，容器底部受到水的压强变小，故D正确。
故选D。
【分析】A.根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.对小球进行受力分析，根据平衡力的条件分析判断；
C. 滑片P向左滑动， 根据变阻器的阻值变化确定通过电磁铁的电流变化，确定小球受到磁力的变化。根据F浮=G+G吸分析小球受到浮力的变化。
D.滑片P向右滑动， 根据变阻器的阻值变化确定通过电磁铁的电流变化，确定小球受到磁力的变化。根据F浮=G+G吸分析小球受到浮力的变化。根据阿基米德原理F浮=ρgV排分析排开水的体积变化，弄清水面高度变化。最后根据p=ρgh分析容器底部受到水的压强变化。
21．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，电磁铁磁性逐渐减弱
C．若要调低报警温度，可将R2的阻值调小
D．若控制电路电源电压升高，报警温度将升高
【答案】C
【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.根据题意可知，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，则此时衔铁被吸下来接通蜂鸣器所在电路，即电磁铁的磁场增强，通过它的电流变大。根据欧姆定律可知，说明温度升高时，热敏电阻的电阻减小，故A错误；
B.综上所述，当温度升高时，电磁铁磁性增强，故B错误；
C.电磁铁吸合时电流大小不变，则总电阻不变。若要调低电阻温度，则R1阻值将变大，根据R总=R1+R2可知，R2将变小，故C正确；
D. 若控制电路电源电压升高， 而控制电流保持不变，那么总电阻变大。根据R总=R1+R2可知，则R2的阻值变大，则报警温度降低，故D错误。
故选C。
【分析】AB.根据温度升高时报警确定衔铁的位置变化，弄清电磁铁的磁场强弱变化，也就是电流大小变化，最后根据欧姆定律分析热敏电阻的阻值变化；
C.电磁铁吸合时电流大小不变，则总电阻不变，根据R总=R1+R2分析R2的阻值变化；
D.若控制电路电源电压升高， 而控制电流保持不变，那么总电阻变大。根据R总=R1+R2分析R1的阻值变化，进而确定报警温度变化。
22．为保护环境，我国已全面实施尾气排放国六标准阶段。图甲是小南设计的一种汽车尾气排放检测电路，为气敏电阻，其阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示。当尾气浓度高于设定值时，蜂鸣器报警。下列分析正确的是（　　）
A．电磁铁通电后，螺线管下端为极
B．当尾气浓度变大时，螺线管中的电流变大
C．为使尾气浓度更低时报警，可适当增大的阻值
D．尾气浓度一定时，的滑片向下移动，的功率变大
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；通电螺线管的极性和电流方向的判断；影响电磁铁磁性强弱的因素及其探究
【解析】【解答】 A．根据甲图可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则螺线管上端为N极，下端为S极，故A错误；
B．根据乙图可知，当尾气浓度变大时，气敏电阻R2的电阻变小。根据R总=R1+R2可知，电路的总电阻变小。根据可知，电路中的电流变大，故B正确；
C．电磁铁吸合时电流大小不变，由可知，电路中总电阻不变。当尾气浓度更低时，R2电阻增大，根据R总=R1+R2可知，此时R1电阻应当减小，故C错误；
D．尾气浓度一定时，R1的滑片向下移动，变阻器连入电路的电阻变大。根据R总=R1+R2可知，电路的总电阻变大。由欧姆功率可知，电路中的电流变小。由P=I2R可知，R2的电功率变小，故D错误。
故选B。
【分析】 A.根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则判断螺线管的磁极方向；
B.当尾气浓度变大时，根据乙图确定气敏电阻R2的电阻变小，由R总=R1+R2可知电路的总电阻变小，由判断出电路中电流的变化；
C.电磁铁吸合时电流大小不变，由可知，电路中总电阻不变。尾气浓度低，R1阻值变大，同等条件下报警则需让滑动变阻器阻值降低，据此判断出R1阻值的变化；
D.尾气浓度一定时，R1的滑片向下移动，变阻器连入电路的电阻变大，由电阻的串联可知电路的总电阻变大，由判断出电路中电流的变化，由P=I2R判断出R2电功率的变化。
23．如图甲所示为一足浴盆内部电路，控制电路的电源电压U=6V，电磁铁线圈的电阻忽略不计，加热至40℃时，自动进入保温模式，此时通过电磁铁线圈的电流达到30mA，热敏电阻Rt的阻值随温度变化的曲线如图乙所示；工作电路的电源电压为220V，R1与R2均为加热电阻，可实现加热和保温两个挡位，其中保温挡功率为100W，加热挡功率为2100W。下列关于此足浴盆的说法正确的是（　　）
A．电磁铁的上端为S极
B．温度升高电磁铁的磁性增强
C．加热电阻R2的阻值为24.2Ω
D．为使加热至40℃时，自动进入保温模式，滑动变阻器接入电路的阻值需要调为200Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】 A.根据图片可知，线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端为N极，故A错误；
B.温度升高时，根据乙图可知，此时热敏电阻的阻值增大，由欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，所以电磁铁的磁性减弱，故B错误；
C.根据甲图可知，当两个电阻并联时电功率较大为加热档；当只有R1单独工作时，电功率较小为保温档。
则R2的功率：P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000W，
R2的阻值：，故C正确；
D.根据题意可知，自动进入保温模式时，控制电路中的电流为I=30mA，
此时电路中的总电阻：，
由图乙可知40℃时，Rt=40Ω，
所以滑动变阻器接入电路：RP=R总-Rt=200Ω-40Ω=160Ω，故D错误。
故选C。
【分析】 A.根据甲图确定线圈上的电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
B.根据乙图确定温度升高时热敏电阻的阻值变化，由欧姆定律分析控制电路中的电流变小变化，进而得出电磁铁的磁性强弱变化；
C.根据甲图确定衔铁上下移动时电路连接方式的改变，从而确定对应的电功率，然后根据计算R2的阻值；
D.加热至40℃时，自动进入保温模式时，知道控制电路中的电流，利用欧姆定律求此时电路中的总电阻；由图乙可知40℃时Rt的大小，滑动变阻器接入电路的阻值RP=R总-Rt。
24．如图是给蔬菜大棚提供光、热装置电路图，L1和L2是规格均为“”的灯泡，是热敏电阻，是设定温度的变阻器，当温度下降到设定温度时，衔铁就会被吸引，工作电路接通，两灯泡正常发光。
①在括号中标出电磁铁上端的磁极；
②把L1和L2正确地连接在火线和零线上，要求开关S1同时控制两盏灯。
【答案】
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】（1）根据图片确定线圈上电流方向，根据安培定则判断电磁铁的磁极方向；
（2）根据题目描述确定灯泡的串并联关系，以及开关的位置，然后完成连接。
【分析】（1）根据图片可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则上端为电磁铁的N极，下端为电磁铁的S极；
（2）两盏灯不能相互影响，则二者为并联。开关S1控制两盏灯，则它在干路上。为了用电安全，从火线引线，先接开关，在完成两个灯泡的连接，如下图所示：
25．（2025·盐城）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
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁的磁性强度和电流、线圈匝数有关，电流越大磁性越强，线圈匝数越多，磁性越强，向右移动滑片，导致电流变大，磁性增加，吸引铁钉数多，减少匝数会使得磁性减弱，减小铁钉的的数量，减小电池数、对调电源，电流不变，不会增加磁性，故C正确，ABD错误；
综上选C。
【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。
26．（2025·广元）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
【知识点】通电螺线管的磁场；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】AD、 天亮时S自动闭合 ，根据安培定则可知电磁铁下端为N极，磁感线方向为下端出发回到上端，故AD错误；
B、 将R的滑片P向上滑动，电阻减小，电路中电流增加，所以电磁铁磁性增加，故B正确；
C、 天暗时S自动断开 ，电磁铁失去磁性，故C错误；
综上选B。
【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。
27．（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。
28．（2025·宜宾） 如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（　　）
A．电路中的电流变大 B．电磁铁的磁性变强
C．电磁铁上端为S极 D．悬挂磁铁的弹簧变长
【答案】D
【知识点】力作用的相互性；磁现象；安培定则；电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】由图可知，电路时串联的，电流从电磁铁的下方流入，上方流出，根据安培定则可知，电磁铁的上方为N极，而磁铁的下方也为N极，根据磁极间的相互作用可知，电磁铁与磁铁会相互排斥；向右缓慢移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流会变小，电磁铁的磁性会减弱，电磁铁与磁铁间的排斥力会减小，悬挂磁铁的弹簧长度会变长，故ABC错误，D正确。
故选D。
【分析】1.分析电路中电流流向，根据安培定则判断电磁铁的极性，根据磁极间的相互作用判断电磁铁与磁铁之间的作用；
2. 向右移动滑片，滑动变阻器的最值变大，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，根据电流变化分析电磁铁的磁性强弱变化，以此分析弹簧的长度变化；
3.电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强；电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。
29．（2025·凉山） 传感器在“物联网”中担负着信息采集的重要任务，可以实现“提醒”和“报警”功能。某型号的温度自动报警装置由热敏电阻作为传感器制作而成，其简易电路图如下。已知热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，若电源电压保持不变，滑动变阻器R的滑片P在某位置不变，闭合开关S1和S2，此时装置未报警。下列说法正确的是（　　）
A．该装置中电磁铁的工作原理与发电机工作原理相同
B．若温度升高，流过电磁铁的电流变小，电磁铁磁性变弱
C．若温度降低到一定程度，该报警器会发送报警信息
D．若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，则报警的最低温度将会升高
【答案】D
【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；发电机的构造和原理
【解析】【解答】A、电磁铁是通电流之后具有磁性，断电流时没有磁性，是根据电流的磁效应工作的，发电机是根据电磁感应原理工作的，原理不同，故A错误。
B、若温度升高，热敏电阻R1的阻值减小，控制电路中的总电阻减小，电压一定时，由欧姆定律可知，控制电路中的总电流增大，电磁铁的磁性变强，故B错误；
C、若温度降低到一定程度，热敏电阻R1的阻值增大，控制电路中的总电阻增大，电压一定时，由欧姆定律可知，控制电路中的电流减小，电磁铁的磁性变弱，控制电路中弹簧的形变量减小，ab间处于断开状态，报警信息发送装置不会发送报警信息，故C错误；
D、若滑动变阻器R的滑片P向左移动一段距离，滑动变阻器R接入电路中的电阻变大，此时报警的电流不变，则热敏电阻R1的阻值减小，对应的报警的最低温度将会升高，故D正确。
故答案为：D。
【分析】电磁铁的工作原理是电流的磁效应；发电机的工作原理是电磁感应。电磁铁的磁性与电流大小与线圈匝数有关；温度降低，热敏电阻R1的阻值增大，分析电磁铁磁性的变化，从而分析工作电路中报警信息发送装置来解答；滑动变阻器R接入电路中的电阻变大，此时报警的电流不变，热敏电阻R1的阻值减小，而热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，据此分析作答。
30．（2025·济南）如图为一种水位报警器的原理图，当水位达到金属块A时，电路中红灯亮，此时螺线管上端为　 　极，图中虚线部分的作用相当于　 　（选填“电源”“开关”“用电器”或“导线”）。
【答案】N；开关
【知识点】电路的构成及电路图；安培定则
【解析】【解答】根据安培定则：四指顺着电流方向紧握，拇指指向为N极，所以 螺线管上端为 N极， 水位达到金属块A时，电路中红灯亮 ，所以控制电路的通断，为开关。
【分析】 要解决该题，需结合电磁铁的磁极判断方法（安培定则）、电路元件的作用来分析。首先明确电路中电流方向，利用安培定则判断螺线管上端磁极；再分析虚线部分在电路中的作用，确定其对应元件类型。
31．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3×105N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）100；2
（3）小
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【解答】 （1）根据题意可知，当线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合，接通C、D间的电路，此时电铃响起报警，因此电铃应接在C、D之间；
（2）根据表格数据可知，当压力为3×105N时，输出电压U=3V，而衔铁闭合的最小电流I=20mA=0.02A，
此时电路的总电阻，
则电阻箱接入电路的阻值R=R总-R线=150Ω-50Ω=100Ω；
此时电阻箱两端的电压为：U1=IR=0.02A×100Ω=2V。
（3）电磁铁吸合时电流大小不变，根据欧姆定律可知，此时总电阻保持不变。当临界压力减小时，输出电压减小，根据可知，电阻箱R接入电路的阻值应调小。
【分析】 （1）根据图片确定电流达到20mA时衔铁的位置变化，确定此时接通的电路，进而确定电铃的位置；
（2）利用欧姆定律求出总电阻，根据R=R总-R线计算变阻箱接入电路的阻值，根据欧姆定律U1=IR可求电压；
（3）电磁铁吸合时电流大小不变，根据欧姆定律可知，此时总电阻保持不变。根据压力减小时输出电压的变化结合欧姆定律分析变阻器接入阻值的变化即可。
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