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专题11磁体与电磁铁
题型01 磁体、磁性、磁场
1．（2026八下·宁波月考）在学习了通电直导线存在磁场后，小明想探究弯曲导线周围的磁场情况，将小磁针放在水平面上，给弯曲导线通电，下列小磁针的指示情况正确的是(　　)
A. B． C． D．
【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用；物体是否具有磁性的判断方法；通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】小磁针N极的指向与磁感线流动方向一致，因此该题目首先需要用右手螺旋定则判断通电导体周围的磁感线方向；
【解答】A.电流方向向左，磁感线方向垂直纸面向外，此时小磁针N极也指向同一方向，故A正确；
B.电流方向与磁感线方向与A选项一致，但小磁针N极指向了反方向，故B错误；
C.磁感线方向垂直纸面向外，小磁针必定指向南北方向，而非东西方向，故C错误；
D.与C选项同理，小磁针不可能指向东西方向，故D错误；
故答案为：A。
2．（2026八下·金华期中）北宋《武经总要》记载：把铁片剪成鱼形，放在火里烧红并趁热夹出，顺南北方向摆放，因受地磁场的作用，冷却后就做成了“指南鱼”，下列模型能表示“指南鱼”周围磁感线分布的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】磁场和磁感线；地磁场
【解析】【分析】磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的。
【解答】磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极的，故B正确，ACD错误。
故选：B。
3．（2026八下·平湖期中）模型可以帮助人们认识、理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是（）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁场和磁感线
【解析】【分析】磁体外部磁场方向是由北极指向南极，即磁感线方向是北出南进；磁体内部磁场方向是由南极指向北极，即磁感线方向是由南至北。
【解答】A、图中为异名磁极（N极和S极），磁感线从右侧N极出发，指向左侧S极，符合磁感线的分布规律，故A选项符合题意；
B、 图中为两个异名磁极靠在一起，磁感线应从N极指向S极，即北出南进，不会从S极出发，故B选项不符合题意；
C、 图中为两个异名磁极，磁感线都应从N极指向S极，即北出南进，故C选项不符合题意；
D、 图中为两个N极同名磁极，磁感线都应从N极向外，不会从N极进去，故D选项不符合题意；
故答案为：A。
4．（2026·义乌期中）如图是条形磁体的磁场分布图。将小磁针放置在磁场某处，静止时指向如图所示，小磁针黑色端为北极。关于该磁场，下列说法正确的是（）
A．该条形磁体的左端为S极，右端为N极
B．a点没有磁感线经过，所以a点没有磁场
C．b点的磁场方向向左
D．c点的磁场比b点强
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；磁场和磁感线
【解析】【分析】A.根据小磁针的指向，结合磁极之间的相互作用规律分析判断；
B.在磁场中，每个位置都有磁感线通过；
C.在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极；
D.磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。
【解答】A.由图可知，小磁针的N极靠近条形磁体的右端，由异名磁极相互吸引可知，该条形磁体的左端为N极，右端为S极，故A错误；
B.磁体周围存在磁场，a点的磁感线虽然没有画出，但a点有磁场，故B错误；
C.条形磁体外部磁场方向从 N 极指向S极，所以b点的磁场方向向右，故C错误；
D.磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱，所以c点的磁场比b点强，故D正确。
故选D。
（4题图） （5题图）
5．（2026八下·杭州期中）如图是我国宋代的指南龟，将条形磁石装入木龟腹内，针的尖端与磁石接触后被磁化。将指南龟装于竹钉之上，使竹钉尖撑于龟体的重心正上方某点，水平放置并拨动指南龟，静止后针尾指南。下列说法中正确的是 (　　)
A．针是铜制成的
B．针尖接触的是磁石的N极
C．针尾指南是受到地磁场的作用
D．若稍倾斜木板，则指南龟静止时一定会倾斜
【答案】C
【知识点】磁体、磁极、磁化；地磁场
【解析】【分析】只有铁、钴、镍等磁性材料才能被磁化，铜不是磁性材料，无法被磁化获得磁性。磁化是指原本没有磁性的物体，在靠近磁体后获得磁性的过程。磁极间的相互作用为同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。地球本身是一个巨大的磁体，地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近。磁体静止时，其N极指向地理北极，S极指向地理南极，这是指南针（司南、指南龟）指示方向的原理。当支撑点在物体重心正上方时，物体处于随遇平衡状态，即使支撑面倾斜，物体仍能保持水平静止。
【解答】选项A：针的尖端与磁石接触后被磁化，而铜不是磁性材料，无法被磁化，所以针不可能是铜制成的，故A错误，不符合题意。
选项B：根据异名磁极相互吸引和静止后针尾指南可知，针尾是S 极，那么针尖是 N 极，针尖接触的就是磁石的S 极，故B错误，不符合题意。
选项C：地球是一个大磁体，存在地磁场，磁化后的针静止时会受到地磁场的作用，针尾（N极）指向地理北极，针尖（S极）指向地理南极，所以针尾指南的描述本质是地磁场对磁体的作用，故C正确，符合题意。
选项D：竹钉尖撑于龟体的重心正上方某点，故稍倾斜木板，指南龟静止时不一定会倾斜，故D错误，不符合题意。
故正确答案为C。
6．（2026八下·义乌期中）如图所示，条形磁铁固定在水平地面上，用沿水平方向的拉力F 把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极，对此过程中拉力F的大小，下列说法正确的是（　　）
A．始终不变 B．由大变小
C．由小变大 D．先变小再变大
【答案】D
【知识点】影响摩擦力大小的因素；磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用
【解析】【分析】铁块接触条形磁铁后被磁化，异名磁极相互吸引，所以铁块对条形磁铁的吸引力大于铁块的重力，摩擦力与压力大小有关，压力越大，摩擦力越大，匀速拉动时，拉力等于摩擦力，所以只需要分析铁块受到磁力的大小即可判断摩擦力大小，从而确定拉力大小。【解答】因为条形磁铁的磁性两端最强，中间最弱，所以当铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极的过程中，磁铁对小铁块的吸引是先变小再变大；因此小铁块对磁铁的压力也是先减小再变大，从而导致磁铁对铁块的摩擦力同样先减小再变大，又因为是匀速运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以此过程中拉力F的大小先变小再变大。
故答案为：D。
（6题图） （7题图）
7．（2026八下·秀洲月考）如图所示，两个形状相同的钢棒，甲的一端靠近乙的一端时，乙转动起来，那么可判断（　　）
A．甲棒有磁性，乙棒无磁性 B．乙棒有磁性，甲棒无磁性
C．甲、乙都有磁性 D．以上三种说法都有可能
【答案】D
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】物体相互排斥，说明磁性相同；相互吸引，可能是异名磁极，也可能是有一个物体没有磁性，但能被磁化。
【解答】磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，并且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，由图示现象可以看出，甲、乙两根钢棒彼此靠近的两端相互吸引，据此可判断甲、乙两个钢棒中可能只有一个是磁体，也可能甲、乙都是磁体。
故答案为：D。
8．（2026·余杭模拟）物质的结构决定其性质，磁体具有磁性也是由其内部结构决定的。
（1）将一块磁体分割成两段或几段后，每段磁体上仍然都有N极和S极，该过程可以用下图甲表示。将磁体切割成两段后，每一段上都会产生新的N极和S极。请根据图中提供的信息说明：铁原子有N极和S极存在的理由。答： 　 　。
（2）如图乙表示了当条形磁体靠近铁钉时，铁钉具有了吸引大头针能力的过程，铁钉获得磁性的过程叫做　 　。从图中信息可知，要使一根钢棒通过上述过程获得的磁性能较长久地保持，则操作中的要点是　 　。
【答案】（1）每个电子上都带有 N 极、S 极
（2）磁化；用磁体的同一个磁极在钢棒上沿同一方向多次摩擦
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用
【解析】【分析】（1）每个铁原子本身都有N极和S极，磁体分割后仍有N、S极，据此分析；
（2）铁钉获得磁性的过程叫磁化；要让钢棒磁性长久保持，需要让钢棒内的原子磁性取向稳定，可通过沿同一方向摩擦磁体来实现。
【解答】（1）从图甲可以看到，每个铁原子都带有N极和S极，当磁体被分割后，每一段内的铁原子依然存在N极和S极，且这些原子的磁极排列有序，使得每一段整体对外表现出N极和S极，因此每段磁体都会产生新的磁极；
（2）铁钉获得磁性的过程叫做磁化；要让钢棒通过这种方式获得的磁性较长久地保持，操作要点是用钢棒在磁体上沿同一方向反复摩擦（或保持钢棒与磁体接触一段时间，使钢棒内的原子磁性取向更稳定）。
9．（2026八下·宁波月考）中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓(用途)，投之于地，其柢(握柄)指南”。则勺柄应为该磁体的　 　极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的　 　(填“B”、“C”、“D”或“E”)处打磨勺柄。
【答案】S；D
【知识点】磁场和磁感线；地磁场
【解析】【分析】（1） 地球本身相当于一个大磁体，其地理北极附近是地磁的南极（S极），地理南极附近是地磁的北极（N极）。因此，地磁场的磁感线是从地理南极指向地理北极；
（2）磁感线从磁体的北极（N极）出发，进入南极（S极）；
【解答】根据“司南之杓(用途)，投之于地，其柢(握柄)指南”，可知勺柄是磁体的南极（S极），因为南极会指向地磁北极（地理南极附近，即南方）；由图可知磁感线汇聚于D点，可知D点即为勺柄（S极）；
故答案为：S；D；
（9题图） （10题图）
10．（2026八下·镇海区月考）如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b 点的磁场比 a 点的磁场　 　（填“强”或“弱”）；若在 b 点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其 N 极指向　 　（填“P”或“Q”）处。
【答案】强；Q
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】（1）在磁场中，磁感线越稠密，说明磁场强度越大；反之，说明磁场强度越小；
（2）在磁场中，将某点小磁针静止时北极所指的方向规定为磁场方向。
【解答】（1）根据图片可知，b点的磁感线比a点的磁感线更稠密，则b点的磁场比a点的磁场更强。
（2）根据图片可知，b点时的磁场方向指向Q，则该点的小磁针静止时，N极指向Q。
11．（2026八下·平湖期中）在科学中，磁感线能形象、直观地描述磁场.图1为某磁极附近磁感线的方向和分布示意图，若在A处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的　 　．
【答案】甲
【知识点】磁场和磁感线
【解析】【分析】磁体外部磁场方向是由北极指向南极，即磁感线方向是北出南进；磁体内部磁场方向是由南极指向北极，即磁感线方向是由南至北。
【解答】根据图1磁感线的方向，该磁极应为S极，磁体外部磁场方向是由北极指向南极，即磁感线方向是北出南进，A点小磁针静止时，N极的指向与该点磁场方向一致，因此A处小磁针静止时，N极向右水平指向该S极，对应图2中的甲，故答案为：甲。
12．（2026八下·莲都期中）学习了“电与磁”章节知识之后，设计了对磁体磁性的一系列探究。
（1）①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒　 　(选填“有”或“无”)磁性；
②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示，则　 　(填“A”、“B”或“C”)棒是铁棒。
（2）如图丙所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向　 　(填“P”或“Q”)处。
【答案】（1）无；C
（2）Q
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁极间的相互作用；物体是否具有磁性的判断方法；磁场和磁感线
【解析】【分析】（1）物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体；磁体两极磁性强，中间磁性弱，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引；
（2）在磁体外部，磁场的方向是北出南进，磁体内部磁场方向是由南至北，小磁针静止时N极所指的方向，就是该点的磁场方向。
【解答】（1）①如果铁棒本身有磁性，那么当它的一端靠近小磁针N极吸引时，另一端是异名磁极，靠近小磁针N极时会排斥，不可能两端都吸引小磁针的N极，因此说明铁棒本身无磁性；
② 根据磁体的性质：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，只有磁体才会和另一磁体发生排斥，排斥的两个一定都是磁体。图乙中B和A相互排斥，说明A和B都是具有磁性的磁棒，题中说只有两根有磁性，因此剩下的C棒是铁棒。
故答案为：无；C。
（2）小磁针N极所指的方向就是该点的磁场方向，由图丙可知，b点的磁感线切线方向是指向Q，因此b点的磁场方向指向Q，所以小磁针静止时N极指向Q处；故答案为：Q。
13．（2026八下·秀洲月考）在图中标出磁铁的N、S极。
【答案】
【知识点】磁体、磁极、磁化；磁场和磁感线
【解析】【分析】根据磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极进行分析。
根据右手螺旋定则进行分析--四指弯曲方向表示电流方向，大拇指方向表示N极方向。
【解答】磁体周围的磁感线从N极出发，回到S极，可知左侧磁极为N极，右侧磁极为S极，如图所示
。
左侧为电源正极，电流从左向右流，四指弯曲方向表示电流方向，大拇指方向表示N极方向，可知右侧为N极，如图所示
。
14．（2026八下·宁波月考）干簧管(也叫干簧继电器)比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长：而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。
（1）干簧管的工作原理：当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被　 　，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点将会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。
（2）某同学设想用干簧管制作水位自动报警器，下图是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计：
①他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，画出了报警电路，要求：水位到达 A 处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。图中 是　　(填红灯或绿灯)。
②设永久磁铁所受的重力为6N，浮球的体积为 不计滑轮处的摩擦。要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件 (取g=10N/kg)
【答案】（1）磁化
（2）绿灯
【知识点】阿基米德原理；磁体、磁极、磁化；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）本题考查磁化现象和磁极之间的相互作用力；
（2）①结合干簧管的工作原理，了解水位上升和下降时永磁铁的运动情况即可分析；
②对浮球进行受力分析，受到竖直向上的拉力和浮力，以及竖直向下的重力；
【解答】（1）干簧管内的磁簧片是由铁制成，遇条形磁铁会被磁化；
（2）①水位上升至A处时，浮球一同上升，而永磁铁会下降，下方的干簧管就会被磁化吸引，触点闭合将L2所在的电路接通，红灯亮起，L2则为红灯，那么L1为绿灯；
②当浮球完全浸没时，；浮球不能离开水面，也不能完全浸没，否则浮球无法运动；浮球不离开水面，需满足；浮球不能完全浸没则所以，根据，则；
故答案为：（1）磁化；（2）绿灯；；
15．（2026七下·缙云期中）1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，为原子模型的建立做出了重大贡献。小科同学在项目化学习中，使用若干辐射环磁体(如图乙所示，两个磁极分别位于内外两环)、金属板、橡皮筋等器材制作了一个演示模型，用以模拟α粒子散射的动态过程，演示模型的制作过程如下。
①如图甲所示，将长条金属板弯折成环形(保留10cm的缺口)，并固定在桌面上。
②在环形金属板中央放置一块直径5cm、重 40g的辐射环磁体。
③在环形金属板的缺口处连接一段橡皮筋(图中未画出)，用以向环内“发射α粒子”。
根据演示模型并结合所学知识回答。
（1）下列四个辐射环磁体中最适合用作模拟被发射的“α粒子”的是　 　(填字母编号)。
A.直径2cm、重5g、内环N极、外环S极 B.直径5cm、重40g、 内环S极、外环N极
C.直径2cm、重5g、内环S极、外环N极 D.直径5cm、重40g、内环 N极、外环S极
（2）该实验很好地模拟了卢瑟福α粒子散射实验的现象，即α粒子穿过金属箔后的运动情为： 　。
（3）小科通过环形金属板的缺口处向内依次发射12颗“α粒子”，这些“α粒子”最终会吸附在环形金属板上。在模拟实验完成后，将环形金属板展平，图中最符合实际情况的是　 　。(填字母编号，金属板上的点代表被吸附的“α粒子”)。
【答案】（1）C
（2）大多数 α 粒子能穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，少数 α 粒子发生了较大角度的偏转，极少数 α 粒子被反向弹回；
（3）D
【知识点】磁极间的相互作用；原子结构的探索过程
【解析】【分析】（1）磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。卢瑟福 α 粒子散射实验中，α 粒子带正电，原子核也带正电，二者相互排斥。因此模拟 “α 粒子” 的磁体，应与中央辐射环磁体（内环 S 极、外环 N 极）的外环磁极（N 极）同名，以模拟排斥作用；同时磁体的尺寸、质量应远小于中央磁体，以模拟 α 粒子远小于原子核的特点。
（2）卢瑟福 α 粒子散射实验现象：大多数 α 粒子能穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数 α 粒子发生了较大角度的偏转，极少数 α 粒子的偏转角度超过了 90°，有的甚至几乎达到 180°，被反向弹回。该现象的本质是原子核带正电、质量大、体积小，与 α 粒子产生排斥作用。
（3）基于 α 粒子散射实验的现象，大多数 α 粒子能穿过金箔，只有少数发生偏转或反弹。因此模拟实验中，大多数 “α 粒子” 会吸附在远离缺口的环形金属板末端（对应穿过金箔的粒子），少数会吸附在靠近缺口的位置（对应偏转或反弹的粒子），不会均匀分布或集中在中间位置。
【解答】（1）中央辐射环磁体的外环为 N 极，根据同名磁极相互排斥的规律，模拟 “α 粒子” 的磁体外环也应为 N 极，因此内环为 S 极、外环为 N 极；同时 α 粒子的质量和体积远小于原子核，因此模拟磁体的直径和质量应远小于中央磁体（直径 5cm、重 40g），直径 2cm、重 5g 的磁体更合适。综上，选 C。
（2）卢瑟福 α 粒子散射实验的现象是：大多数 α 粒子能穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，少数 α 粒子发生了较大角度的偏转，极少数 α 粒子被反向弹回。
（3）大多数α粒子能穿透原子而不改变原来的运动方向，说明原子中有一个很大的空间，原子不是实心球体；一小部分α粒子改变了原来的运动方向，说明原子核内有带正电的微粒；根据穿过金属箔后的运动情况，在模拟实验完成后，将环形金属板展平，故D符合题意，有极少部分α粒子被弹了回来，说明原子核体积很小，质量大；ABC不符合题意。
故答案为：（1）C；
（2）大多数 α 粒子能穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，少数 α 粒子发生了较大角度的偏转，极少数 α 粒子被反向弹回；
（3）D。
题型02 通电螺线管磁场强弱影响因素
1．（2026八下·莲都期中）关于如图所示的探究电生磁的装置，下列说法错误的是（　　）
A．由图甲可知：电流磁场方向与电流方向有关
B．由图乙可知：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
C．根据图丙可知：电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关
D．要使图丙中右边的电磁铁磁性增强，可以将滑动变阻器滑片右移
【答案】D
【知识点】通电直导线周围的磁场；通电螺线管的磁场；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A、根据图甲改变电流观察小磁针偏转方向；
B、通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似；
C、电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关；
D、电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
【解答】A、根据图甲所知，电流方向发生改变，小磁针偏转的方向发生改变，因此磁场方向与电流方向有关，故A选项不符合题意；
B、图乙中通电螺线管外部小磁针的排布规律和条形磁体外部的磁场分布一致，因此通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，
故B选项不符合题意；
C、图丙中两个电磁铁串联，电流大小相同，线圈匝数不同，吸引大头针的数量不同，说明磁性强弱不同，因此可以得出电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关，故C选项不符合题意；
D、滑动变阻器滑片右移时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，磁性会减弱，故D选项符合题意。
故答案为：D。
2．（2024八下·嘉兴期中）如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（　　）
A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长
D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变
【答案】D
【知识点】磁极间的相互作用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，根据磁极之间的相互作用规律判断小磁针的指向；
B.根据电磁铁的磁场强弱变化确定弹簧受到的拉力大小，进而判断弹簧长度变化；
C.根据变阻器的电阻变化确定电流变化，进而判断电磁铁磁场强弱变化，最终判断弹簧受到拉力的大小变化即可；
D.电磁铁的磁场方向与电流方向有关。
【解答】A．根据图片可知，线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向向右，此时大拇指指向上端，则电螺线管的上端为N极。根据异名磁极相互吸引可知，小磁针的N极向下偏转，故A不符合题意；
B．根据同名磁极相互排斥可知，条形磁铁受到向上的排斥力。若去掉螺线管中的铁芯，电磁铁的磁性减弱，排斥力减小，弹簧的长度会变长，故B不符合题意；
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，排斥力变大，弹簧长度会变短，故C不符合题意；
D．若调换电源的正负极，电磁铁的磁场方向会改变，因此小磁针的指向会发生改变，故D符合题意。
故选D。
（2题图） （3题图）
3．甲是某科学兴趣小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就能使它稳定地“悬浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是 (　　)
A．电源的左端为正极
B．该磁浮地球仪的原理是同名磁极互相吸引
C．向左移动滑片P 可增加地球仪“悬浮”的高度
D．增加电磁铁的线圈匝数可降低地球仪“悬浮”的高度
【答案】A
【知识点】右手螺旋定则；电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。在磁浮地球仪中，正是利用同名磁极的排斥力使地球仪悬浮在空中。
（2）安培定则（右手螺旋定则）：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。通过该定则可以判断螺线管的磁极，进而确定电流方向和电源正负极。
（3）电磁铁磁性强弱的影响因素：电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。在匝数一定时，电流越大，磁性越强；在电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。磁性强弱的变化会改变排斥力大小，从而影响地球仪悬浮的高度。
【解答】AB、地球仪"悬浮"在空中是因为同名磁极互相排斥，所以图乙中电磁铁的上端应为S极，由安培定则可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，则电源的左端为正极，右端为负极，故A 正确，B错误；
C、滑片 P 向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电流变小，电磁铁磁性减弱，地球仪“悬浮”的高度会降低，故C 错误；
D、在电流不变的情况下，增加电磁铁的线圈匝数，电磁铁的磁性会增强，对地球仪的排斥力变大，会增加地球仪“悬浮”的高度，故D 错误。
故答案为：A。
4．一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对条形磁铁(如图所示)。下列叙述中，正确的是 (　　)
A．闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
B．闭合开关后，条形磁铁受到桌面给的向左的摩擦力
C．闭合开关后，滑片 P 向 a端移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大
D．闭合开关后，滑片 P 向 a 端移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；通电螺线管的磁场；影响电磁铁磁性强弱的因素；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）电磁铁是由通电线圈和铁芯组成，条形磁铁对铁芯是有作用的。
（2）首先根据安培定则判断电磁铁通电后的磁极，判断电磁铁和条形磁铁的吸引还是排斥。再判断条形磁铁的受摩擦力情况。
（3）在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。
（4）静止的物体受到平衡力的作用。
【解答】A、闭合开关前，虽然电磁铁没有磁性，但是电磁铁中间是有铁芯的，条形磁铁对铁芯是有吸引力的，故A错误。
B、闭合开关后电磁铁有磁性，由题图可知电流从电磁铁的左端流入，右端流出，结合安培定则可知，电磁铁的左端是N极、右端是S极，因异名磁极相互吸引，故电磁铁对条形磁铁有向左的吸引力，条形磁铁有向左运动的趋势，所以条形磁铁受到桌面给的向右的摩擦力，故B错误。
CD、闭合开关后，滑片P向a端移动时，变阻器接入电路的阻值变小，电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，对条形磁铁的吸引力增大，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到的向左的吸引力和向右的摩擦力是一对平衡力，二力等大，电磁铁对条形磁铁的吸引力增大，条形磁铁受到的向右的摩擦力也增大，故C 正确，D错误。
故答案为：C。
5．（2026八下·金华期中）小科在“探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关”的实验中，连接了如图所示的电路。主要实验步骤如下：
①选用电磁铁接线柱a、c接入电路甲、乙之间，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到某位置。用电磁铁下端吸引大头针，记录电磁铁接入电路的线圈匝数n和被吸引大头针的个数N，然后断开开关S；
②将电磁铁接线柱a、b接入电路甲、乙之间，闭合开关S。用电磁铁下端吸引大头针，再次记录线圈匝数n和被吸引大头针的个数N，断开开关S。
根据以上实验步骤，回答下列问题：
（1）实验中，用　 　判断电磁铁磁性的强弱；
（2）请写出实验步骤中存在的问题：　 　；
（3）请你针对(2)中存在的问题，写出改正的措施：　 　；
（4）本实验进行了多次实验，其目的和下列实验多次实验的目的相同的是____。
A．伏安法测定值电阻的阻值
B．探究并联电路电流规律
C．测量小石块密度
【答案】（1）吸引大头针的个数
（2）未控制电流相同
（3）在电路中串联一个电流表，调节滑动变阻器，使电流相同
（4）B
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验
【解析】【分析】本题考查 “探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系”，核心控制变量是电流，需保持电流不变，只改变线圈匝数，通过吸引大头针数量反映磁性强弱。解题关键是找出步骤中未控制电流不变的错误，并理解多次实验的目的。
【解答】(1)电磁铁的磁性强弱无法直接观察，实验中用被吸引大头针的个数来间接判断，吸引的大头针越多，说明磁性越强。
(2)探究磁性强弱与线圈匝数的关系时，需要控制电流大小不变。步骤②中更换线圈匝数后，没有调节滑动变阻器，使电流保持与步骤①相同，导致两次实验电流不同，存在两个变量，无法得出正确结论。
(3)将电磁铁接线柱 a、b 接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片 P，使电流表的示数与步骤①中相同，再用电磁铁下端吸引大头针，记录数据。
(4) 本实验多次实验的目的是避免偶然性，寻找普遍规律。
A、伏安法测定值电阻的阻值，多次实验是为了求平均值减小误差；
B、探究并联电路电流规律，多次实验是为了避免偶然性，寻找普遍规律；
C、测量小石块密度，多次实验是为了求平均值减小误差；
因此目的相同的是 B。
6．（2026八下·莲都期中）为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：通过电磁铁的电流越大，磁性越强；
猜想B：外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流
合作设计了以下实验方案：
用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，
制成简单的电磁铁，如图所示的三种情况，根据小丽的猜想和实验，完成下列问题。
（1）本实验通过观察　 　的不同，来判断磁性强弱。
（2）通过比较　 　两图情况，可以验证猜想A是正确的。
（3）比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是　 　。
（4）检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，她下一步的操作是____（请你从以下操作中单选出最简便可行的一项）。
A．重新绕制电磁铁 B．更换电源
C．拆除滑动变阻器 D．移动滑动变阻器滑片
【答案】（1）吸引大头针的数量
（2）A、B
（3）电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强
（4）D
【知识点】实验探究的其他思想方法；探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，电磁铁磁性强弱不易观察，通常用转换法换成容易观察的；
（2） 猜想A探究“磁性强弱与电流大小的关系”，根据控制变量法，需要控制单一变量；
（3）C图中甲乙串联，电路电流相等，通电时间相等，线圈匝数不同；
（4）甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，可能没有电流经过或者电路太小。
【解答】（1）电磁铁磁性强弱不易观察，用转换法换成吸引大头针的数量来反应，磁性越强吸引大头针的数量越多，故答案为：吸引大头针的数量；
（2）探究“磁性强弱与电流大小的关系”，要控制线圈匝数相同，改变电流大小，图A、B中，线圈匝数相同，滑动变阻器滑片位置不同，电流大小不同，观察吸引大头针的数量，故答案为：AB。
（3）图C中，甲、乙两个电磁铁串联，因此通过两个电磁铁的电流大小相等，且两个电磁铁外形相同，乙的线圈匝数比甲多，乙吸引的大头针更多，磁性更强，因此得出电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，故答案为：电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。
（4）甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针则可能是电路断路或者电流过小，检查电路连接完好，那可能是电流太小，因此先移动滑动变阻器，增大电流，故ABC选项不符合题意，D选项符合题意，故答案为：D。
7．（2026九下·舟山月考）如图所示，在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）小磁针的作用：　 　。
（2）将电池的正、负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与　　方向的关系。
（3）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A 处小磁针发生偏转，而B 处小磁针不偏转，试说明B 处小磁针不偏转的可能原因：　 　。
（4）观察到实验现象后，应立即断开开关，是为了　 　。
【答案】（1）验证磁场存在并显示磁场方向
（2）电流
（3）小磁针N极指向与该点的磁场方向相同
（4）保护电路，防止通电螺线管温度过高，损坏电路
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）小磁针在磁力作用下发生偏转，不仅可以说明存在磁场，还能指示磁场方向。
（2）改变电池的正负极，电路中电流方向发生改变，唯一变量为电流。
（3）根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引进行分析。小磁针静止时，N极所指的方向为该点的磁场方向。
（4）直接将电源两端用导线连接，会造成电源短路，可能会损坏电源，甚至导致火灾。
【解答】（1）小磁针在实验中用于说明磁场存在且可以指示磁场方向。通电螺线管周围会产生磁场，小磁针的N极会指向磁场的方向，从而帮助判断磁场的分布和极性。
（2） 将电池的正、负极对调会改变螺线管中电流的方向，从而观察磁场方向是否随之改变。这是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与电流方向的关系。
（3）假设黑色部分是N极，A小磁针发生偏转，可知螺线管右侧是N极，左侧是S极，左侧S极与B左侧的N极相互吸引，即B小磁针N极指向与该点的磁场方向相同，所以B不发生偏转。
（4）螺线管的电阻很小，电路相当于处于短路状态，为了防止电流过大，导致电源损坏，应在观察到现象后立即断开开关。
8．（2026八下·金华期中）某兴趣小组为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，设计并开展了如图所示的实验。下表是他们实验中记录的具体数据，试分析并回答下列问题：
电磁铁线圈匝数 50匝 100匝
实验次序 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
最多能吸引小铁钉的数目/枚 5 8 10 7 11 14
（1）首次通过实验发现通电导体周围存在磁场的科学家是　 　。
（2）根据同学们的实验，可知他们猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有　 　。
（3）实验中，同学们是通过比较　 　来反映电磁铁磁性强弱的。
（4）比较他们的第1、2、3(或4、5、6)次实验，可得出的结论是　 　。
【答案】（1）奥斯特
（2）电流大小、线圈匝数
（3）吸引小铁钉数目的多少
（4）线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）奥斯特最早发现了电流的磁效应，即电流能够产生磁场；
（2）电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、是否有铁芯。电流越大、匝数越多、有铁芯电磁铁的磁性越强；
（3）掌握转换法的应用：实验中通过电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱；
（4）用控制变量法和转换法研究分析电磁铁磁性强弱的影响因素。
【解答】（1）丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在磁场，第一个揭示了电和磁之间的联系；
（2）同学们的实验中改变了电流后，电磁铁吸引铁钉数目在改变，因此猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有电流大小、线圈匝数
（3）电磁铁的磁性强弱无法用眼睛直接观察，通过电磁铁吸引大头针的多少来反映磁性的强弱；
（4）在第1、2、3实验中，线圈匝数不变，通过线圈电流大小增大，电磁铁吸引大头针的数目增加，即电磁铁磁性增强，可得出的结论是线圈匝数相同时，通过线圈电流越大，电磁铁磁性越强。
9．某小组在探究“通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示电路，并进行了实验，当螺线管通电时会对磁铁产生力的作用，使指针A 绕 O 点转动，记录指针A 所指的刻度值大小，实验结果如下表。
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流/A 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6
指针A所指的刻度值 0.8 1.2 1.6 0.6 0.9 1.2 0.4 0.6 0.8
（1）进行1、2、3次实验控制不变的因素是　 　，从而探究　 　的关系。
（2）实验中，他们将开关S从1 接到2上时，调节变阻器的滑片 P，再次观察电流表示数及指针A所指的刻度值大小，此时调节滑动变阻器是为了　 　。
（3）写出能使指针反向偏转的具体措施：　 　(写出一条即可)。
【答案】（1）线圈匝数；通电螺线管磁性强弱与电流
（2）控制电流不变
（3）把电源的正负极调换一下或改变线圈绕法
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）通电螺线管磁性强弱影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯；探究电磁铁磁性强弱跟电流关系时，控制线圈匝数一定；
（2）要研究通电螺线管磁场的强弱与线圈匝数关系时，要控制电流大小相同；
（3）通电螺线管周围磁场的方向与电流方向和线圈的绕向这两个因素有关，若只改变其中的一个，磁场方向发生改变；若两个因素同时改变，磁场方向不变。
【解答】（1）比较1、2、3次实验可知，线圈接线点不变，即控制不变的因素是线圈匝数，改变了通过通电螺线管的电流大小，这样可以探究通电螺线管磁性强弱与电流的关系；
（2）将开关S从1 接到2上时，连入电路的线圈匝数发生了变化，探究的是通电螺线管磁性强弱与线圈匝数的关系，实验中应控制电流大小不变，故调节变阻器的滑片 P 是为了控制两次实验的电流大小不变；
（3）要使指针反向偏转，可以通过改变通电螺线管上的电流方向来改变通电螺线管周围磁场的方向，具体措施为：把电源的正负极调换一下等或改变线圈绕法。
10．（2026八下·金华期中）回答下列电磁学方面的问题。
（1）如图甲所示是小乐设计的研究“电磁铁磁性强弱可能跟线圈匝数多少有关”的实验电路图。实验步骤如下：
步骤一：实验时，用铁芯和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁，并接入电路中的AB两端，其他元件如图正确连接；
步骤二：闭合开关S，调节滑动变阻器使电流表示数为1A，用电磁铁去吸引大头针，记录数据；
步骤三：断开开关S，用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关S，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。
实验时通过观察　 　来判断电磁铁磁性的强弱；小乐分析后，发现步骤三中存在错误，该错误是　 　。
（2）如图乙、丙为小红所做的探究实验。如图乙所示，当导体棒ab在蹄形磁体中静止时，小磁针N极指向下；如图丙所示，当导体棒ab水平向右运动时，小磁针的N极指向右。当导体棒ab竖直向上运动时，小磁针的N极指向　 　（选填“上”、“下”、“左”或“右”）；人们利用该实验过程中的能量转化原理，在生活中制成了　 　；（填“发动机”或“电动机”）
（3）小聪用图丁所示的装置＂观察磁场对通电直导线的作用＂，应在之间接入　 　（选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的　 （选填“铁棒”或“铝棒”）。
【答案】（1）吸引大头针个数；没有控制电流相等
（2）下；发电机
（3）电源；铝棒
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁感应
【解析】【分析】（1）通电螺线管磁性强弱跟电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，电流一定时，线圈匝数越多，通电螺线管的磁性越强；线圈匝数一定时，电流越大，通电螺线管磁性越强；物理上一个物理量受多个因素影响时，探究物理量和其中一个因素的关系时，控制其他因素不变，这种方法是控制变量法；
（2）感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的运动方向有关；若磁场方向和切割磁感线的运动方向同时改变，感应电流的方向不变；通电螺线管的磁场方向与电流方向有关，电流方向改变，螺线管的磁场方向改变；根据电磁感应现象制成了发电机；
（3）通电导线在磁场中受力运动；磁体能够吸引磁性材料，说明验证通电导体在磁场中受力运动时，导体棒不能为磁性材料。
【解答】（1）实验时通过观察电磁铁吸引大头针的数目多少来判断电磁铁磁性的强弱，实验时电磁铁吸引大头针的数目越多，说明磁性越强；
通电螺线管磁性跟有无铁芯、电流大小、线圈匝数多少有关，探究通电螺线管磁性强弱跟线圈匝数的关系时，需保持保持铁芯和电流的大小不变，改变线圈的匝数，步骤三中没有控制电流大小一定。
（2）当ab棒竖直向上运动时，没有做切割磁感线运动，不能够产生感应电流，螺线管不能够产生磁场，故小磁针N极仍然指向下； 人们利用该实验过程中的能量转化原理，即利用机械能转化为电能，在生活中制成了发电机。
（3）利用如图所示的装置研究“磁场对电流的作用”时，即必须有电源，所以在ab间应接电源；探究磁场对电流作用时，因为磁体能够吸引磁性材料，因此通电导体不能为磁性材料，故不能选择铁棒进行实验，而是铝棒。
题型03 电磁铁及其应用
1．在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯情况选择入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2(　　)
A．都是红灯 B．都是绿灯
C．分别是红灯、绿灯 D．分别是绿灯、红灯
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据题目描述分析车位有车和无车时衔铁的位置变化，进而确定发光的灯泡即可。
【解答】当车位已停车时，光控开关被遮光而闭合，由图可知，此时左侧控制电路连通，电磁铁产生磁性，吸下衔铁，L2所在电路被接通，所以L2 为红灯；当车位未停车时，光控开关断开，电磁铁无磁性，弹簧将衔铁拉起，L1 所在电路被接通，所以L1为绿灯。故A、B、C错误，D 正确。
故选D。
（1题图） （2题图）
2．（2026·宁波模拟）如图所示为用铜铁双金属片自动控制温度的电熨斗，旋动螺旋使双金属片弯曲到一定程度，从而可选择不同的稳定温度。已知温度升高时铜片弯曲程度大于铁片，双金属片的安装及为提高稳定温度而调节螺旋的方法应是（）
A．双金属片上面是铁，下面是铜，旋动螺旋向上
B．双金属片上面是铜，下面是铁，旋动螺旋向上
C．双金属片上面是铁，下面是铜，旋动螺旋向下
D．双金属片上面是铜，下面是铁，旋动螺旋向下
【答案】D
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】根据温度升高，金属片会向膨胀系数小的金属一层弯曲进行分析。
【解答】铜的热膨胀系数 > 铁的热膨胀系数，温度升高时，铜片膨胀更多，双金属片会向铁片一侧弯曲。 若金属片上层是铜片，下层是铁片，双层金属片将向下弯曲，与螺旋分离，电路断开。
提高稳定温度，即在温度更高时切断电路，此时金属片的形变量更大，可知应将螺旋向下移动。
故答案为：D。
3．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】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）安培定则与电磁铁磁性强弱：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数等因素有关，在匝数不变时，电流越大，磁性越强。
（2）电磁继电器的工作原理：电磁继电器由控制电路和工作电路组成。控制电路通断会改变电磁铁的磁性，从而控制衔铁的吸合与释放，进而切换工作电路的通断。磁感线在磁体外部总是从 N 极出发，回到 S 极。
【解答】ABC、天亮时S自动闭合，控制电路接通，电磁铁有磁性，根据安培定则可知电磁铁的上端是南极，电磁铁外部磁感线从下端出发回到上端，故AC错误；
将R的滑片P向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据欧姆定律可知电路电流变大，电磁铁磁性变强，故B正确；
C、天暗时S自动断开，控制电路未接通，电磁铁无磁性，衔铁未被电磁铁吸引，触点c与b接触，故C错误；
故答案为：B。
4．（2026九上·宁波竞赛）如图所示是检测汽车尾气中一氧化碳排放量的电路原理图。闭合开关S，当一氧化碳浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，图中的气敏电阻R1的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小，下列说法正确的是( )
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO 浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．若U1减小，则报警的CO 最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在 CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】 AB.首先确定一氧化碳浓度升高时R1阻值的变化，根据欧姆定律可知控制电路的电流变化，从而得出电磁铁的磁性变化；当一氧化碳浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，据此得出电铃应接的位置；
C.用久后，电源电压U1会减小，而电铃开始发声报警时，控制电路的电流一定，根据欧姆定律可知此时控制电路的总电阻变化，根据电阻的串联可知R2的阻值不变时气敏电阻R1阻值的变化，从而得出报警时一氧化碳最小浓度与设定值高的关系；
D.电源的电压一定，电铃开始发声报警时控制电路的电流一定，根据欧姆定律可知控制电路的总电阻一定，据此可知要使该检测电路在一氧化碳浓度更低（气敏电阻R1阻值变大）时报警R2接入电路中的阻值变化，从而得出R2的滑片移动方向。
【解答】 AB.根据题意可知，当一氧化碳浓度升高时，气敏电阻R1阻值减小，根据R总=R1+R2可知，控制电路的总电阻减小。根据欧姆定律可知，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强。此时衔铁被吸下，电铃发声报警，则电铃应接在B和D之间，故A、B错误；
C.电铃开始发声报警时，控制电路的电流一定，则电磁铁吸合时总电阻保持不变。用久后，电源电压U1会减小，根据可知，吸合时总电阻偏大，即气敏电阻的阻值减小，因此报警时一氧化碳最小浓度比设定值高，故C正确；
D.电源的电压一定，电铃开始发声报警时控制电路的电流一定，则控制电路的总电阻一定。
要使该检测电路在一氧化碳浓度更低时报警，此时气敏电阻的阻值增大，则应减小R2接入电路中的电阻，可将R2的滑片向上移，故D错误。
故选C。
5．（2026九下·柯桥模拟）某项目化学习小组为博物馆设计了报警装置。在文物底部放有磁体，展台底座报警器的电路如图所示，为磁敏电阻。闭合控制电路中的开关，当文物离开底座一段距离，报警器报警。请回答：
（1）电磁铁的上端为　 　极。
（2）磁敏电阻的阻值随磁场的增强而　 　（选填“增大”或“减小”）。
（3）若需更近距离实现报警，请写出一种改进措施：　 　。
【答案】（1）S
（2）增大
（3）提高控制电路电源电压或减小滑动变阻器电阻（滑片左移）或增加线圈匝数或用磁性更弱的磁体放在文物的底部
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）安培定则：右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的一端为N极；
（2） 报警的原理是：文物底部有磁体，文物离开后，磁敏电阻所处位置的磁场减弱，此时控制电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸下衔铁，接通报警电路，触发报警；
（3）要触发报警，需要保证电流达到能吸下衔铁的大小，因此可从调整电阻、电源电压的角度改进。
【解答】（1）电流从电磁铁线圈上端流入、下端流出，由安培定则可判断，电磁铁下端为N极，上端为S极。
（2）由题意，当文物离开底座一段距离，磁敏电阻周围磁场减弱，报警器报警。由图可知，报警时，电磁铁吸引衔铁接通电铃电路， 此时控制电路中电流应增大，磁敏电阻阻值减小。因此磁敏电阻的阻值随磁场变弱而减小。即磁场增强时，RM阻值增大。
（3）要实现近距离报警，即磁场较强时就触发报警，此时磁敏电阻的阻值较大，控制电路中电流较小。而电磁铁的吸合电流一定，因 此可减小R接入阻值或换用电压更大的控制电路电源U1。
6．（2026·金东模拟）燃气灶常配备有熄火保护装置。当火焰正常燃烧时，热电偶的一端受火焰加热，另一端温度较低，能产生一定的电压，与其连接的电磁铁产生磁场，吸合衔铁使活塞向左运动，从而保持燃气阀门开启，维持燃气供应(图甲)。当火焰意外熄灭时，热电偶两端的温度差迅速下降，影响电磁铁的磁性，衔铁在弹簧作用下复位，关闭燃气阀门，切断燃气供应(图乙)。
（1）图甲中电磁铁的左端是　 　极。
（2）实验中若加热端温度升高，热电偶产生的电压会如何变化 　 　。
（3）热电偶可以把温度信号转化为电信号，利用这种性质可以把热电偶做成　 　(填“电子温度计”或“电热水壶”)。
【答案】（1）S（南）
（2）变大
（3）电子温度计
【知识点】右手螺旋定则；电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；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】【分析】（1）根据安培定则（右手螺旋定则）判断电磁铁磁极；
（2）温度差越大（加热端温度升高，两端温度差增大），热电偶产生的电压变大；
（3）热电偶的工作特点是：温度变化会转化为电压变化，即可以通过输出电压的大小反映温度的高低，符合电子温度计的工作原理。
【解答】（1）图甲中电磁铁的电流方向：电流从电磁铁的左端流入、右端流出。右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指所指的一端为N极，因此大拇指指向电磁铁右端，即右端是N（北）极，左端则为S（南）极，故答案为：S（南）。
（2）根据题中信息分析：火焰正常燃烧时，热电偶一端受热，两端有较大温度差，产生足够电压，当火焰熄灭，温度差下降，电压也随之下降，因此加热端温度升高，两端温差变大，热电偶产生的电压会变大，故答案为：变大。
（3）电子温度计可以通过输出电压的大小反映温度的高低，电热水壶是利用电流的热效应将电能转化为内能加热物体，故答案为：电子温度计。
7．（2026·义乌期中）以下是小明“设计自动温控风扇”项目的过程。
【项目背景】如图甲为普通风扇。当早晨温度升高时，风扇风速不升高，人容易被热醒；当夜晚温度降低时，风扇风速不降低，容易着凉；醒来调整风速又影响睡眠。
【项目要求】当温度达到临界温度时，电动机转速升高；当温度降低到临界温度以下时，工作电路中的电动机M转速降低。
【项目设计】小明根据要求设计如图乙的电路图。
【器材说明】电磁继电器（工作电流≥0.06安，线圈电阻不计），控制电压U1＝6伏，灵敏电流表G，滑动变阻器R1规格为“1安 120欧“，R2为热敏电阻（阻值随温度变化如表所示），R3、R4为相同规格的定值电阻，U2为家庭电源，电动机M（乙图中未画出），S1、S2为开关、导线等。
环境温度/℃ 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36
热敏电阻R2/Ω 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
（1）根据项目要求，电动机M应接在工作电路中的　 　（选填“A”或“B”）处。
（2）【项目调试】将滑动变阻器R1的滑片移至阻值最大处时，闭合开关S1、S2，风扇转速慢。将滑片P恰好移至中点时，风扇转速变快。
请通过计算说明小明设计的“自动温控风扇”临界温度为多少摄氏度？　 　。
（3）【项目迭代】
请你结合上述信息和所学知识，写出该款风扇在实际应用时，需要改进的一个方面：　 　。
【答案】（1）A
（2）24℃
（3）增加一个温度过低时自动断开电路的开关。
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）当温度达到临界温度时，电动机转速升高，此时应当将电动机连入电路，且只有一个定值电阻与其分压；当温度降低时，工作电路中的电动机M转速降低，故此时电动机仍连入电路，两个定值电阻串联与其分压，使其功率降低。
（2）根据算出电路中的总电阻，再根据串联电路分压法则，根据滑动变阻器接入的阻值计算出热敏电阻的阻值即可。
（3）当温度过低时，不应继续吹风，应该增加一个能在低温条件下使电动机停止工作的开关。
【解答】（1）分析控制电路：当温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律电流增大，线圈磁性增强，衔铁被吸下。此时工作电路中只有R3被接入，总电阻较小；当温度降低时，热敏电阻阻值增大，衔铁接上触电，此时工作电路中R3和R4串联，总电阻较大。根据串联电路分压法则和欧姆定律，串联的总电阻越大，电流越小，电动机功率越大。若电动机接入A点，则符合上述规律。若电动机接入B点，衔铁被吸下时，电动机无法连入电路，不符合题意。
（2）根据控制电压U1＝6V和电磁继电器工作电流I1＝0.06A，得出：当衔铁被吸下时，电路中的总电阻为100Ω；
此时滑动变阻器滑片在中点，接入阻值为0.5×120Ω＝60Ω；
则此时热敏电阻阻值R2＝R总﹣R滑＝100Ω﹣60Ω＝40Ω，对照表格得出此时温度为24℃。
（3）当温度过低时，不应继续吹风而是应该停止工作，故应该增加一个能在低温条件下使电动机停止工作的开关。
8．（2026·乐清模拟）如图为某型号的温度自动报警装置简易电路，其中R2为热敏电阻。
（1）闭合开关S1电磁铁右端的磁极是　 　。
（2）将滑动变阻器R2的滑片从右向左移动，电磁铁的磁性将　 　。
（3）该装置中热敏电阻R1的阻值随温度升高而降低。为了提高触发报警的温度，请写出一种可行的方法：　 　。
【答案】（1）N极(或北)
（2）减小
（3）滑动变阻器向左滑动或减小电压（合理即可）
【知识点】通电螺线管的磁场；右手螺旋定则；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】【分析】（1）根据安培定则（右手螺旋定则），右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向磁场的方向；
（2）滑动变阻器串联在电路中，改变滑动变阻器的阻值可以改变电路的电流，电磁铁磁性的强弱受到电流大小的影响；
（3）电磁铁吸引衔铁时的磁性强弱是相同的，线圈匝数和铁芯不变的情况下，吸引衔铁时的电流是相同的。
【解答】（1）闭合开关后，电流从电磁铁的右端流入、左端流出，根据右手螺旋定则，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管右端，因此右端是N极，故答案为：N极(或北)；
（2）将滑动变阻器的滑片向左移动，阻值变大，电压等于电源电压不变，根据欧姆定律，电路中的电流变小，在匝数和铁芯不变时，电流越小，磁性越弱，因此电磁铁的磁性将减小，故答案为：减小；
（3）该装置中热敏电阻的阻值随温度升高而降低，为了提高触发报警的温度，即热敏电阻阻值更小，但电磁铁吸引衔铁时的电流不变，当电源电压不变，根据欧姆定律总电阻不变，热敏电阻变小，滑动变阻器的阻值变大，当滑动变阻器阻值不变时，热敏电阻变小，总电阻变小，要保持电流不变，根据欧姆定律，可以减小电压，故答案为：滑动变阻器向左滑动或减小电压（合理即可）。
9．（2026·龙湾模拟）如图甲是小龙设计的窗帘自动控制电路，是光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而变大。是电动机，可实现窗帘白天自动拉开，夜间自动拉拢。
（1）电动机工作原理与图乙中的实验原理相同的是　 　。（填字母）
（2）能实现夜间自动拉拢窗帘的电动机是　 　。
（3）若要让窗帘在光照强度更弱时才拉拢，请写出一种改进措施：　 　。
【答案】（1）B
（2）
（3）减小控制电路的电源电压或增大滑动变阻器接入的阻值（合理即可）
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】（1）A奥斯特实验，原理是通电导体周围存在磁场；B电动机原理图，原理是通电导体在磁场中受到力的作用；C探究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，原理是通电导体周围存在磁场；D发电机原理图，原理是电磁感应。
（2）根据电磁铁磁性强弱与电流大小的关系以及光敏电阻其阻值随光照强度的增加而变大进行分析。
（3）电磁继电器的改进中，不改变装置的情况下，可通过保持电路中电流大小不变进行分析。
【解答】（1）电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能，电路中有电源，可知与图B原理相同。
（2）夜间光强强度小，光敏电阻阻值小，控制电路总电阻小，由欧姆定律可知，电路中电流较大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，所在电路被接通，将窗帘拉拢。
（3）要让窗帘在光照强度更弱时才拉拢，此时光敏电阻阻值更小，要保持电流不变，应增大变阻器连入电路的阻值，改进措施可以为：将滑片向左移。或减小电源电压，在电阻减小时，保持电流不变。
10．（2026·余杭模拟）某商场里的手扶电梯不载人时电梯运行的速度较慢，当有人站上去后，电梯的运行速度会加快，这种电梯的简易控制电路如图所示，R1为普通电阻，R为压敏电阻。请回答：
（1）人站在电梯上，当电梯向上运动时，人相对于地面处于　 　状态(选填“运动”或“静止”)。
（2）电梯运行较慢时，衔铁与触点　 　接触(选填“1”或“2”)。
（3）为实现自动控制，压敏电阻R应随压力的增大而　 　(选填“增大”或“减小”)。
【答案】（1）运动
（2）1
（3）减小
【知识点】参照物及其选择；欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）运动和静止是相对的，物体与参照物之间的空间位置没有发生改变，则物体是静止的，物体与参照物之间的空间位置发生改变，则物体是运动的。
（2）电源电压一定时，电路中电阻越大，电流越小，电动机运行速度越慢。
（3）电磁铁磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，电流越大，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
【解答】（1）人和电梯一起向上运动，人与地面之间的空间位置发生改变，可知以地面为参照物，人是运动的。
（2）由图可知，衔铁与1接触时，工作电路中定值电阻与电动机串联，电路中电阻较大，由欧姆定律可知，电路中电流减小，所以电动机运行较慢。
（3）人站在电梯上，压力增大，压敏电阻的阻值减小，控制电路中电流变大，电磁铁对衔铁的吸引力增强，衔铁与2接触，工作电路中电流较大，电动机运行速度快。
11．（2026·滨江模拟）在科学项目化实践活动中，同学们设计了如图所示的无土栽培营养液自动添加装置。控制电路电源电压U=10V，电磁铁线圈电阻 当线圈中的电流 时，衔铁被吸合，当线圈中的电流I2≤20mA时，衔铁被释放。R2是阻值为600Ω的半圆形(O为圆心)电阻丝，其阻值与长度成正比；QP为电阻不计可绕O点转动的金属细杆，P端可在R2上滑动且接触良好。当液面到达最高位置A 处时，添加营养液的电动水泵停止工作，杆QP水平且P位于 R2中点。
（1）当电动水泵工作时，随着营养液液面的上升，R2接入电路的阻值会　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
（2）电磁铁通电时上端为　 　极。电动水泵应接在　 　(选填“C、D”或“E、F”) 之间。
（3）最高液面在 A 处时，电阻箱R1的阻值为多大
（4）该装置长期使用后，控制电路电源电压 U 会变小，营养液最高液面会如何变化 　 　
为保持最高液面位置不变，除更换电源外，再提出一个解决措施　 　。
【答案】（1）变小
（2）S（南）；C、D
（3）液面在 A 处时，，
I1=25mA=0.025A，
电路总电阻，
电阻箱阻值 R1 = R总 - R0 - R2 = 400Ω - 50Ω - 300Ω = 50Ω；
（4）液面会升高；减小电阻箱 R1的阻值
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻。当液面上升时，浮球带动金属细杆转动，使滑片 P 向电阻丝的端点移动，接入电路的电阻丝长度变短，因此阻值变小。
（2）用安培定则判断电磁铁极性：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向 N 极。电流从电磁铁下端流入，因此上端为 S 极。当电流达到 25mA 时，衔铁被吸合，水泵停止工作；电流降低到 20mA 时，衔铁释放，水泵开始工作。因此水泵应接在 C、D 之间，衔铁释放时电路接通，水泵工作。
（3）液面在 A 处时，滑片 P 位于 R2中点，接入电路的电阻为R2=300Ω，
此时电流I1=25mA=0.025A，根据欧姆定律，再由串联电路电阻关系可算出R1的阻值。
（4）电源电压 U 变小后，要达到吸合电流\(I_1=25mA\)，电路总电阻需要减小，因此滑片 P 需向电阻更小的位置移动，液面会升高。要保持液面位置不变，可通过增大电流来补偿电压降低，因此可减小\(R_1\)的阻值，使电路总电阻减小，电流提前达到 25mA。
【解答】（1）当营养液液面上升时，浮球带动滑片 P 移动，R2接入电路的电阻丝长度变短，因此阻值会变小；
（2）根据安培定则，电磁铁通电时上端为S（南）极；电动水泵应接在C、D之间（衔铁释放时电路接通，水泵工作）；
（3）液面在 A 处时，，
I1=25mA=0.025A，
电路总电阻，
电阻箱阻值 R1 = R总 - R0 - R2 = 400Ω - 50Ω - 300Ω = 50Ω；
（4）电源电压变小后，要达到吸合电流，电路总电阻需减小，滑片 P 需向阻值更小的位置移动，因此营养液最高液面会升高；为保持液面位置不变，可减小电阻箱 R1的阻值（或增大电磁铁线圈的匝数、提高衔铁吸合的灵敏度等）。
故答案为：（1）变小；
（2）S（南）；C、D；
（3）R1=50Ω；
（4）液面会升高；减小电阻箱 R1的阻值（合理即可）。
12．（2025九上·杭州开学考） 为探究种子的萌发条件，某同学利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R等器件设计了一个恒温箱控制电路（如图甲所示），R1处于恒温箱内，图乙是R1的阻值随温度变化的关系曲线。控制电路的电源电压，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当电流为20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。
（1）当恒温箱内的温度升高时，控制电路中电流　 　（选填“增大”、“减小”），电磁铁的磁性增强。
（2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出）应该选择连接的两个接线柱是　 　。
（3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是，变阻器R2的最大阻值至少为多少？
（4）若要提高恒温箱控制的温度，合理的操作方法是　 　。
【答案】（1）增大
（2）CD
（3）由图像可知，当最高设定温度为100℃时，热敏电阻R1的阻值为30Ω；
电流I=20mA=0.02A时电磁继电器的衔铁被吸合，
根据欧姆定律，此时的总电阻，所以R2=300Ω-30Ω=270Ω；
（4）应适当向右调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值变大
【知识点】种子萌发的过程与必要条件；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】 （1）根据图乙分析温度升高时热敏电阻阻值的变化和电路总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化；
（2）加热丝工作时，未到达设定的最高温度，根据电路的工作状态分析；
（3）根据最高温度和图乙得出热敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出变阻器的阻值；
（4）温箱控制的温度升高，热敏电阻的阻值减小，由于衔铁吸下时的总电阻不变，据此得出合理的操作方法。
【解答】 （1）由图甲可知，电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R串联接入控制电路中；由图乙可知，当恒温箱内的温度升高时，热敏电阻的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大；电磁铁的匝数不变，电流增大，磁性增强；
（2）加热丝在工作电路使用，但未达到设定的最高温度，加热丝在加热，温度升高，R1阻值变小，控制电路电流增大，达到最高温度电磁铁吸下衔铁，工作电路停止工作，因此需要接在CD段；
（3）由图像可知，当最高设定温度为100℃时，热敏电阻R1的阻值为30Ω；电流I=20mA=0.02A时电磁继电器的衔铁被吸合，根据欧姆定律，此时的总电阻，所以R2=300Ω-30Ω=270Ω；
（4）温箱控制的温度升高，热敏电阻的阻值减小，由于衔铁吸下时的总电阻不变，应向右调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值变大。
13．（2025九上·临海开学考）某学习小组参加“自动浇花神器”的项目化学习。图甲、乙是该小组同学设计的两种电路图。
电路简介：控制电路电源电压U＝5V，电磁铁线圈电阻10Ω，R为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化，如表一。电磁继电器在电流大于20mA时，衔铁被吸合；在电流小于10mA时，衔铁被释放。
表一：湿敏电阻阻值随湿度的变化
湿度/% 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
阻值/Ω 730 610 490 400 320 240 190 140 100 70
（1）根据以上信息，要想实现土壤干燥时浇水，土壤潮湿到一定程度时停止浇水，应该选择 　 　 图。
（2）使用该浇花神器后土壤湿度最低值为多少？
（3）请结合评价量表判断湿度调节的评价等级。若未达优秀，请简述改进措施，若已达到优秀，请阐述理由。
表二：评价量表
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
湿度调节 土壤湿度能控制在一定范围内，且能调整湿度范围。 土壤湿度能控制在一定范围内，但不能调整湿度范围。 不能控制土壤湿度在一定范围内
【答案】（1）甲
（2）
由表一可知，R=490Ω时，温度为15%
（3）良好，可以在控制电路中加个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器的大小调节控制湿度的范围
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁性与线圈匝数以及电流大小有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
（2）串联电路电源电压与电流的比值为电阻的总电阻，总电阻等于各用电器电阻之和。
（3）电磁继电器将衔铁吸下的电流大小不变，由欧姆定律可知，在电源电压一定时，可通过改变滑动变阻器连入电路的阻值来改变衔铁吸下时湿敏电阻连入电路的阻值。
【解答】（1）由表中数据可知，湿度较大时，湿敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，图甲所示电路中，电动机所在电路处于断路状态，停止浇水，而乙中电动机所在电路被接通，开始浇水，可知选择的是图甲中的电路图。
（3）由图甲可知，该电路可以实现土壤湿度能控制在一定范围内，但不能调整湿度范围，所以是良好，要达到优秀，可以在电路中加装一个滑动变阻器，通过移动滑片调节湿度范围。
14．（2025八下·丽水期末）近年来，我国新能源汽车发展迅速，许多新能源汽车都配备了刹车辅助系统，如图是某兴趣小组设计的刹车辅助系统电路图，控制电路电源电压U=6V，电磁铁线圈电阻为10Ω，定值电阻R1=90Ω，R2为测距元件的电阻，其阻值随距离的变化情况如表所示。已知电磁铁线圈中电流达到10mA 时，衔铁刚好被吸住。
测距元件的阻值随距离的变化情况
距离/m 0 5 10 15 20 25 30
阻值/Ω 200 300 400 500 700 1000 1400
（1）当汽车与前车靠近到一定距离时自动刹车，则刹车系统应接在　 (填“1”或“2”)处；
（2）若使用该小组设计的电路，当汽车与前车靠近到多少距离时，会自动启用刹车系统
（3）生活中，许多新能源汽车能根据路况调整刹车系统自动启用的距离。若要使该电路也具备此功能，则应对该控制电路进行的改进是　 　(写出一种方法即可)。
【答案】（1）2
（2）I=10mA时， R2=600Ω-90Ω-10Ω=500Ω由表可知，距离为15m
（3）将定值电阻 R1换成滑动变阻器(或将控制电路电源改为可调节电源等，合理即可)
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器是通过控制通过电磁铁的电流大小来改变磁性强弱，从而实现对衔铁的吸附和释放，达到控制电路通断的目的。
【解答】(1)当汽车与前车靠近，测距元件R2阻值变化，控制电路电流变化，电磁铁磁性变化。当距离过近，电磁铁吸合衔铁，需让工作电路中刹车系统工作。此时衔铁吸合，K与B接触，所以刹车系统应接在2处 。
(2)已知电磁铁线圈中电流I=10mA=0.01A，控制电路电源电压U=6V。根据欧姆定律计算得出控制电路总电阻为600Ω。因为线圈电阻为10Ω，R1为90Ω，所以总电阻减去前两个电阻大小，即可得R2的大小为500Ω。 查表格，当R2=500Ω时，对应的距离是15m ，即当汽车与前车靠近到 15m 时，会自动启用刹车系统 。
(3)要使电路能根据路况调整刹车系统自动启用的距离，即改变控制电路的触发电流或总电阻。可通过将定值电阻R1更换为滑动变阻器（改变接入电阻，从而改变总电阻和触发时的R2阻值，对应不同距离 ），或改变控制电路电源电压（改变总电阻计算，从而改变触发距离 ）等方法。
15．（2025·舟山模拟）冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，我是某校学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。
表一：评价量规
评价维度 评价等级
优秀 良好 待改进
升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U=6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2=100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
表二：热敏电阻阻值随温度的变化
温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
（1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为多少，请计算说明。
（2）请计算体重为50kg的小舟坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。
（3）在实验过程中，该小组同学发Ra坏了，于是找了另一个压敏点电阻Rc，其阻值随压力变化如图乙所示。小舟经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电）
【答案】（1）当触点开关断开时，两个电阻串联，而触点开关闭合，R1被短路，串联总电阻比任何一个电阻大，根据知，当触点开关闭合时是加热挡，而触点开关断开时是保温挡；
工作电路的电压为220V，根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA=0.05A
由得，此时总电阻
根据串联电阻的电阻特点知，R1的最小阻值R1=R总-R2=4400Ω-100Ω=4300Ω
（2）体重为50kg的小明坐在马桶上时，压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
根据乙图知，此时Ra=50Ω，控制电路电源电压U=6V，在电流小于20mA=0.02A时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。此时温度最高，则总电阻
根据串联电阻的电阻特点知，Rb的最大阻值Rb=R总'-Ra=300Ω-50Ω=250Ω
根据表格中数据知，此时温度为40℃；当电磁继电器在电流大于40mA=0.04A时，衔铁被吸合，此时温度最低，则总电阻
根据串联电阻的电阻特点知，Rb的最小阻值Rb'=R总''-Ra=150Ω-50Ω=100Ω
根据表格中数据知，此时温度为32℃，马桶圈的温度调控范围是32℃~40℃。
（3）Ra坏了，于是找到了另一个压敏电阻Rc替换，当没有人坐时压敏电阻的阻值较小为100Ω，当电磁继电器在电流大于40mA=0.04A时，衔铁被吸合，开始加热，则总电阻
当热敏电阻的阻值小于150Ω-50Ω=100Ω
即环境温度小于25℃时，即使没有人用马桶，马桶也会自动加热，浪费电能。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律计算总电阻，串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
（2）根据电磁继电器吸引衔铁的电流范围分别计算电阻的取值范围，由表二确定温度范围。
（3）根据C电阻的阻值计算没有使用马桶时热敏电阻的阻值，根据表中数据判断温度，若温度过低，或导致无人使用时也会加热，则会造成电能的浪费。
16．（2025八下·钱塘期末）以下是某项目化学习小组设计的自动折叠伞控制系统的研究过程。
【项目名称】设计自动折叠伞控制系统
【项目背景】同学们很喜欢到户外的学习园地中(如图甲)讨论问题。遇到下雨时，巨大的折叠伞展开操作很困难，于是想进行改进。
【项目要求】当空气相对湿度达到一定程度时工作电路中的电动机 M转动，折叠伞展开。
【项目设计】根据要求设计如图乙的电路图。
【器材选择】电磁继电器(线圈电阻不计，当通过电磁继电器的电流达到0.03安时，衔铁被吸下)、控制电源U1(电压为6伏)、滑动变阻器 (规格为“1A 200Ω”)、灵敏电流表、电动机M、湿敏电阻R2、尹关、导线等。
（1）根据下表数据，分析可知，他们应该选择湿敏电阻　 　(选填“A”或“B”)。
空气相对湿度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
湿敏电阻A/Ω 92 90 86 80 72 56 42 30 20 13
湿敏电阻B/Ω 13 20 30 42 56 72 80 86 90 92
【项目调试】利用上述选择的器材，组装好电路后开始测试。将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处时，闭合开关S1，折叠伞不展开。
（2）若要使折叠伞在空气相对湿度达到80%时展开，则需要将滑动变阻器滑片P移至阻值多大处 (请通过计算说明)
【项目评价及反思】
评价指标 合格 待改进
指标一 伞可以自动展开 伞不能自动展开
指标二 开伞时的湿度可多档调节 开伞时的湿度不可调节
（3）根据指标二，该装置被评为合格，请你结合上述信息和所学知识解释原因。　 　。
【答案】（1）A
（2）解：控制电路电压U1=6V，工作电流I=0.03A，
由欧姆定律，此时电路的总电阻：，
此时湿度为80%，则湿敏电阻R2=30Ω；
根据串联电路的特点知，此时滑动变阻器接入的阻值R1=R-R2=200Ω-30Ω=170Ω。
（3）在空气相对湿度在80%左右时，电流满足吸合的条件，自动闭合电动机的开关，自动打开伞，调节滑动变阻器的大小可以改变自动闭合时的湿敏电阻的阻值，因而开伞时的湿度可多挡调节。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用；电阻的串联、并联
【解析】【分析】【器材选择】根据湿度增大到一定程度时，电磁继电器中电流增大到启动电流，电动机开始工作，据此判断电阻的变化；
【项目调试】根据欧姆定律计算启动时的总电阻，减去滑动变阻器的电阻，得出湿敏电阻的阻值，对照表格查出相对湿度；
【项目改进】在空气相对湿度在80%左右时，对应的湿敏电阻约为30Ω，电动机工作时，控制电路的电阻为120Ω不变，据此分析。
【解答】 （1）【器材选择】当空气相对湿度达到一定程度时，使工作电路中的电动机M转动，折叠伞展开，湿度增大使得电流变大，磁性增强，将衔铁吸引，使得S2闭合，说明湿敏电阻随着湿度增大，电阻变小，电流变大，故A符合要求；
故选A。
（3）【项目评价及反思】在空气相对湿度在80%左右时，电流满足吸合的条件，自动闭合电动机的开关，自动打开伞，调节滑动变阻器的大小可以改变自动闭合时的湿敏电阻的阻值，因而开伞时的湿度可多挡调节。
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专题11磁体与电磁铁
题型01 磁体、磁性、磁场
1．（2026八下·宁波月考）在学习了通电直导线存在磁场后，小明想探究弯曲导线周围的磁场情况，将小磁针放在水平面上，给弯曲导线通电，下列小磁针的指示情况正确的是(　　)
A. B． C． D．
2．（2026八下·金华期中）北宋《武经总要》记载：把铁片剪成鱼形，放在火里烧红并趁热夹出，顺南北方向摆放，因受地磁场的作用，冷却后就做成了“指南鱼”，下列模型能表示“指南鱼”周围磁感线分布的是（　　）
A． B． C． D．
3．（2026八下·平湖期中）模型可以帮助人们认识、理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是（）
A． B． C． D．
4．（2026·义乌期中）如图是条形磁体的磁场分布图。将小磁针放置在磁场某处，静止时指向如图所示，小磁针黑色端为北极。关于该磁场，下列说法正确的是（）
A．该条形磁体的左端为S极，右端为N极
B．a点没有磁感线经过，所以a点没有磁场
C．b点的磁场方向向左
D．c点的磁场比b点强
（4题图） （5题图）
5．（2026八下·杭州期中）如图是我国宋代的指南龟，将条形磁石装入木龟腹内，针的尖端与磁石接触后被磁化。将指南龟装于竹钉之上，使竹钉尖撑于龟体的重心正上方某点，水平放置并拨动指南龟，静止后针尾指南。下列说法中正确的是 (　　)
A．针是铜制成的
B．针尖接触的是磁石的N极
C．针尾指南是受到地磁场的作用
D．若稍倾斜木板，则指南龟静止时一定会倾斜
6．（2026八下·义乌期中）如图所示，条形磁铁固定在水平地面上，用沿水平方向的拉力F 把重为G的小铁块从条形磁铁的N极匀速拉到S极，对此过程中拉力F的大小，下列说法正确的是（　　）
A．始终不变 B．由大变小
C．由小变大 D．先变小再变大
（6题图） （7题图）
7．（2026八下·秀洲月考）如图所示，两个形状相同的钢棒，甲的一端靠近乙的一端时，乙转动起来，那么可判断（　　）
A．甲棒有磁性，乙棒无磁性 B．乙棒有磁性，甲棒无磁性
C．甲、乙都有磁性 D．以上三种说法都有可能
8．（2026·余杭模拟）物质的结构决定其性质，磁体具有磁性也是由其内部结构决定的。
（1）将一块磁体分割成两段或几段后，每段磁体上仍然都有N极和S极，该过程可以用下图甲表示。将磁体切割成两段后，每一段上都会产生新的N极和S极。请根据图中提供的信息说明：铁原子有N极和S极存在的理由。答： 　 　。
（2）如图乙表示了当条形磁体靠近铁钉时，铁钉具有了吸引大头针能力的过程，铁钉获得磁性的过程叫做　 　。从图中信息可知，要使一根钢棒通过上述过程获得的磁性能较长久地保持，则操作中的要点是　 　。
9．（2026八下·宁波月考）中国人发明的司南是世界上最早利用地磁场指示方向的仪器。古文《论衡·是应篇》中记载：“司南之杓(用途)，投之于地，其柢(握柄)指南”。则勺柄应为该磁体的　 　极；某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具“司南”，图乙所示为天然磁石的磁感线分布情况，则应将磁石的　 　(填“B”、“C”、“D”或“E”)处打磨勺柄。
（9题图） （10题图）
10．（2026八下·镇海区月考）如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，b 点的磁场比 a 点的磁场　 　（填“强”或“弱”）；若在 b 点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其 N 极指向　 　（填“P”或“Q”）处。
11．（2026八下·平湖期中）在科学中，磁感线能形象、直观地描述磁场.图1为某磁极附近磁感线的方向和分布示意图，若在A处放置一个小磁针，当小磁针静止时，其指向应是图2中的　 　．
12．（2026八下·莲都期中）学习了“电与磁”章节知识之后，设计了对磁体磁性的一系列探究。
（1）①图甲，将铁棒的一端靠近小磁针的N极，互相吸引；将另一端靠近小磁针N极，也互相吸引，说明铁棒　 　(选填“有”或“无”)磁性；
②图乙，现有A、B、C三根金属棒，其中有两根是具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示，则　 　(填“A”、“B”或“C”)棒是铁棒。
（2）如图丙所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，若在b点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其N极指向　 　(填“P”或“Q”)处。
13．（2026八下·秀洲月考）在图中标出磁铁的N、S极。
14．（2026八下·宁波月考）干簧管(也叫干簧继电器)比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长：而与电子开关相比，它又有抗负载冲击能力强的特点，工作可靠性很高。如图所示为干簧管的结构简图，其中磁簧片是一种有弹性的薄铁片，被固定于玻璃管上。
（1）干簧管的工作原理：当将一个条形磁铁与干簧管平行放置时，干簧管的磁簧片就会被　 　，且靠近的那两个端点会被磁化成异名磁极而相互吸引，触点将会闭合，将电路接通；当条形磁铁远离干簧管时，磁簧片的磁性消失，在弹力的作用下触点就会断开。
（2）某同学设想用干簧管制作水位自动报警器，下图是他设计的一部分情况，请帮助他完成其余部分的设计：
①他手边还有开关、红灯、绿灯和电铃各一个，导线若干，画出了报警电路，要求：水位到达 A 处时，红灯亮，电铃报警；水位到达B处时，绿灯亮，电铃报警。图中 是　　(填红灯或绿灯)。
②设永久磁铁所受的重力为6N，浮球的体积为 不计滑轮处的摩擦。要想让此装置能正常工作，浮球的质量应满足什么条件 (取g=10N/kg)
15．（2026七下·缙云期中）1911年，英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，为原子模型的建立做出了重大贡献。小科同学在项目化学习中，使用若干辐射环磁体(如图乙所示，两个磁极分别位于内外两环)、金属板、橡皮筋等器材制作了一个演示模型，用以模拟α粒子散射的动态过程，演示模型的制作过程如下。
①如图甲所示，将长条金属板弯折成环形(保留10cm的缺口)，并固定在桌面上。
②在环形金属板中央放置一块直径5cm、重 40g的辐射环磁体。
③在环形金属板的缺口处连接一段橡皮筋(图中未画出)，用以向环内“发射α粒子”。
根据演示模型并结合所学知识回答。
（1）下列四个辐射环磁体中最适合用作模拟被发射的“α粒子”的是　 　(填字母编号)。
A.直径2cm、重5g、内环N极、外环S极 B.直径5cm、重40g、 内环S极、外环N极
C.直径2cm、重5g、内环S极、外环N极 D.直径5cm、重40g、内环 N极、外环S极
（2）该实验很好地模拟了卢瑟福α粒子散射实验的现象，即α粒子穿过金属箔后的运动情为： 　。
（3）小科通过环形金属板的缺口处向内依次发射12颗“α粒子”，这些“α粒子”最终会吸附在环形金属板上。在模拟实验完成后，将环形金属板展平，图中最符合实际情况的是　 　。(填字母编号，金属板上的点代表被吸附的“α粒子”)。
题型02 通电螺线管磁场强弱影响因素
1．（2026八下·莲都期中）关于如图所示的探究电生磁的装置，下列说法错误的是（　　）
A．由图甲可知：电流磁场方向与电流方向有关
B．由图乙可知：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似
C．根据图丙可知：电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数有关
D．要使图丙中右边的电磁铁磁性增强，可以将滑动变阻器滑片右移
2．（2024八下·嘉兴期中）如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（　　）
A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长
D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变
（2题图） （3题图）
3．甲是某科学兴趣小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就能使它稳定地“悬浮”在空中，其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是 (　　)
A．电源的左端为正极
B．该磁浮地球仪的原理是同名磁极互相吸引
C．向左移动滑片P 可增加地球仪“悬浮”的高度
D．增加电磁铁的线圈匝数可降低地球仪“悬浮”的高度
4．一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对条形磁铁(如图所示)。下列叙述中，正确的是 (　　)
A．闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
B．闭合开关后，条形磁铁受到桌面给的向左的摩擦力
C．闭合开关后，滑片 P 向 a端移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大
D．闭合开关后，滑片 P 向 a 端移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
5．（2026八下·金华期中）小科在“探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关”的实验中，连接了如图所示的电路。主要实验步骤如下：
①选用电磁铁接线柱a、c接入电路甲、乙之间，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到某位置。用电磁铁下端吸引大头针，记录电磁铁接入电路的线圈匝数n和被吸引大头针的个数N，然后断开开关S；
②将电磁铁接线柱a、b接入电路甲、乙之间，闭合开关S。用电磁铁下端吸引大头针，再次记录线圈匝数n和被吸引大头针的个数N，断开开关S。
根据以上实验步骤，回答下列问题：
（1）实验中，用　 　判断电磁铁磁性的强弱；
（2）请写出实验步骤中存在的问题：　 　；
（3）请你针对(2)中存在的问题，写出改正的措施：　 　；
（4）本实验进行了多次实验，其目的和下列实验多次实验的目的相同的是____。
A．伏安法测定值电阻的阻值
B．探究并联电路电流规律
C．测量小石块密度
6．（2026八下·莲都期中）为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：通过电磁铁的电流越大，磁性越强；
猜想B：外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流
合作设计了以下实验方案：
用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，
制成简单的电磁铁，如图所示的三种情况，根据小丽的猜想和实验，完成下列问题。
（1）本实验通过观察　 　的不同，来判断磁性强弱。
（2）通过比较　 　两图情况，可以验证猜想A是正确的。
（3）比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是　 　。
（4）检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，她下一步的操作是____（请你从以下操作中单选出最简便可行的一项）。
A．重新绕制电磁铁 B．更换电源
C．拆除滑动变阻器 D．移动滑动变阻器滑片
7．（2026九下·舟山月考）如图所示，在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
（1）小磁针的作用：　 　。
（2）将电池的正、负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与　　方向的关系。
（3）在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A 处小磁针发生偏转，而B 处小磁针不偏转，试说明B 处小磁针不偏转的可能原因：　 　。
（4）观察到实验现象后，应立即断开开关，是为了　 　。
8．（2026八下·金华期中）某兴趣小组为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，设计并开展了如图所示的实验。下表是他们实验中记录的具体数据，试分析并回答下列问题：
电磁铁线圈匝数 50匝 100匝
实验次序 1 2 3 4 5 6
电流/A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5
最多能吸引小铁钉的数目/枚 5 8 10 7 11 14
（1）首次通过实验发现通电导体周围存在磁场的科学家是　 　。
（2）根据同学们的实验，可知他们猜想影响电磁铁磁性强弱的因素有　 　。
（3）实验中，同学们是通过比较　 　来反映电磁铁磁性强弱的。
（4）比较他们的第1、2、3(或4、5、6)次实验，可得出的结论是　 　。
9．某小组在探究“通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示电路，并进行了实验，当螺线管通电时会对磁铁产生力的作用，使指针A 绕 O 点转动，记录指针A 所指的刻度值大小，实验结果如下表。
线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电流/A 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6
指针A所指的刻度值 0.8 1.2 1.6 0.6 0.9 1.2 0.4 0.6 0.8
（1）进行1、2、3次实验控制不变的因素是　 　，从而探究　 　的关系。
（2）实验中，他们将开关S从1 接到2上时，调节变阻器的滑片 P，再次观察电流表示数及指针A所指的刻度值大小，此时调节滑动变阻器是为了　 　。
（3）写出能使指针反向偏转的具体措施：　 　(写出一条即可)。
10．（2026八下·金华期中）回答下列电磁学方面的问题。
（1）如图甲所示是小乐设计的研究“电磁铁磁性强弱可能跟线圈匝数多少有关”的实验电路图。实验步骤如下：
步骤一：实验时，用铁芯和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁，并接入电路中的AB两端，其他元件如图正确连接；
步骤二：闭合开关S，调节滑动变阻器使电流表示数为1A，用电磁铁去吸引大头针，记录数据；
步骤三：断开开关S，用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关S，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。
实验时通过观察　 　来判断电磁铁磁性的强弱；小乐分析后，发现步骤三中存在错误，该错误是　 　。
（2）如图乙、丙为小红所做的探究实验。如图乙所示，当导体棒ab在蹄形磁体中静止时，小磁针N极指向下；如图丙所示，当导体棒ab水平向右运动时，小磁针的N极指向右。当导体棒ab竖直向上运动时，小磁针的N极指向　 　（选填“上”、“下”、“左”或“右”）；人们利用该实验过程中的能量转化原理，在生活中制成了　 　；（填“发动机”或“电动机”）
（3）小聪用图丁所示的装置＂观察磁场对通电直导线的作用＂，应在之间接入　 　（选填“小量程电流表”、“电源”或“灯泡”），装置中的导体棒应选用轻质的　 （选填“铁棒”或“铝棒”）。
题型03 电磁铁及其应用
1．在昼夜明灯的地下停车场，驾驶员根据车位入口上方的红绿灯情况选择入停。如图是小吴设计的自动控制电路图，将光控开关(遮光时开关闭合)装在每个车位地面中央，红绿灯装在车位入口上方。当车位未停车时绿灯亮，当车位已停车时红灯亮，则图中L1、L2(　　)
A．都是红灯 B．都是绿灯
C．分别是红灯、绿灯 D．分别是绿灯、红灯
（1题图） （2题图）
2．（2026·宁波模拟）如图所示为用铜铁双金属片自动控制温度的电熨斗，旋动螺旋使双金属片弯曲到一定程度，从而可选择不同的稳定温度。已知温度升高时铜片弯曲程度大于铁片，双金属片的安装及为提高稳定温度而调节螺旋的方法应是（）
A．双金属片上面是铁，下面是铜，旋动螺旋向上
B．双金属片上面是铜，下面是铁，旋动螺旋向上
C．双金属片上面是铁，下面是铜，旋动螺旋向下
D．双金属片上面是铜，下面是铁，旋动螺旋向下
3．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
4．（2026九上·宁波竞赛）如图所示是检测汽车尾气中一氧化碳排放量的电路原理图。闭合开关S，当一氧化碳浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，图中的气敏电阻R1的阻值随一氧化碳浓度的增大而减小，下列说法正确的是( )
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO 浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．若U1减小，则报警的CO 最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在 CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移
5．（2026九下·柯桥模拟）某项目化学习小组为博物馆设计了报警装置。在文物底部放有磁体，展台底座报警器的电路如图所示，为磁敏电阻。闭合控制电路中的开关，当文物离开底座一段距离，报警器报警。请回答：
（1）电磁铁的上端为　 　极。
（2）磁敏电阻的阻值随磁场的增强而　 　（选填“增大”或“减小”）。
（3）若需更近距离实现报警，请写出一种改进措施：　 　。
6．（2026·金东模拟）燃气灶常配备有熄火保护装置。当火焰正常燃烧时，热电偶的一端受火焰加热，另一端温度较低，能产生一定的电压，与其连接的电磁铁产生磁场，吸合衔铁使活塞向左运动，从而保持燃气阀门开启，维持燃气供应(图甲)。当火焰意外熄灭时，热电偶两端的温度差迅速下降，影响电磁铁的磁性，衔铁在弹簧作用下复位，关闭燃气阀门，切断燃气供应(图乙)。
（1）图甲中电磁铁的左端是　 　极。
（2）实验中若加热端温度升高，热电偶产生的电压会如何变化 　 　。
（3）热电偶可以把温度信号转化为电信号，利用这种性质可以把热电偶做成　 　(填“电子温度计”或“电热水壶”)。
7．（2026·义乌期中）以下是小明“设计自动温控风扇”项目的过程。
【项目背景】如图甲为普通风扇。当早晨温度升高时，风扇风速不升高，人容易被热醒；当夜晚温度降低时，风扇风速不降低，容易着凉；醒来调整风速又影响睡眠。
【项目要求】当温度达到临界温度时，电动机转速升高；当温度降低到临界温度以下时，工作电路中的电动机M转速降低。
【项目设计】小明根据要求设计如图乙的电路图。
【器材说明】电磁继电器（工作电流≥0.06安，线圈电阻不计），控制电压U1＝6伏，灵敏电流表G，滑动变阻器R1规格为“1安 120欧“，R2为热敏电阻（阻值随温度变化如表所示），R3、R4为相同规格的定值电阻，U2为家庭电源，电动机M（乙图中未画出），S1、S2为开关、导线等。
环境温度/℃ 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36
热敏电阻R2/Ω 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
（1）根据项目要求，电动机M应接在工作电路中的　 　（选填“A”或“B”）处。
（2）【项目调试】将滑动变阻器R1的滑片移至阻值最大处时，闭合开关S1、S2，风扇转速慢。将滑片P恰好移至中点时，风扇转速变快。
请通过计算说明小明设计的“自动温控风扇”临界温度为多少摄氏度？
（3）【项目迭代】
请你结合上述信息和所学知识，写出该款风扇在实际应用时，需要改进的一个方面：　 　。
8．（2026·乐清模拟）如图为某型号的温度自动报警装置简易电路，其中R2为热敏电阻。
（1）闭合开关S1电磁铁右端的磁极是　 　。
（2）将滑动变阻器R2的滑片从右向左移动，电磁铁的磁性将　 　。
（3）该装置中热敏电阻R1的阻值随温度升高而降低。为了提高触发报警的温度，请写出一种可行的方法：　 　。
9．（2026·龙湾模拟）如图甲是小龙设计的窗帘自动控制电路，是光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而变大。是电动机，可实现窗帘白天自动拉开，夜间自动拉拢。
（1）电动机工作原理与图乙中的实验原理相同的是　 　。（填字母）
（2）能实现夜间自动拉拢窗帘的电动机是　 　。
（3）若要让窗帘在光照强度更弱时才拉拢，请写出一种改进措施：　 　。
10．（2026·余杭模拟）某商场里的手扶电梯不载人时电梯运行的速度较慢，当有人站上去后，电梯的运行速度会加快，这种电梯的简易控制电路如图所示，R1为普通电阻，R为压敏电阻。请回答：
（1）人站在电梯上，当电梯向上运动时，人相对于地面处于　 　状态(选填“运动”或“静止”)。
（2）电梯运行较慢时，衔铁与触点　 　接触(选填“1”或“2”)。
（3）为实现自动控制，压敏电阻R应随压力的增大而　 　(选填“增大”或“减小”)。
11．（2026·滨江模拟）在科学项目化实践活动中，同学们设计了如图所示的无土栽培营养液自动添加装置。控制电路电源电压U=10V，电磁铁线圈电阻 当线圈中的电流 时，衔铁被吸合，当线圈中的电流I2≤20mA时，衔铁被释放。R2是阻值为600Ω的半圆形(O为圆心)电阻丝，其阻值与长度成正比；QP为电阻不计可绕O点转动的金属细杆，P端可在R2上滑动且接触良好。当液面到达最高位置A 处时，添加营养液的电动水泵停止工作，杆QP水平且P位于 R2中点。
（1）当电动水泵工作时，随着营养液液面的上升，R2接入电路的阻值会　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
（2）电磁铁通电时上端为　 　极。电动水泵应接在　 　(选填“C、D”或“E、F”) 之间。
（3）最高液面在 A 处时，电阻箱R1的阻值为多大
（4）该装置长期使用后，控制电路电源电压 U 会变小，营养液最高液面会如何变化 　 　
为保持最高液面位置不变，除更换电源外，再提出一个解决措施　 　。
12．（2025九上·杭州开学考） 为探究种子的萌发条件，某同学利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R等器件设计了一个恒温箱控制电路（如图甲所示），R1处于恒温箱内，图乙是R1的阻值随温度变化的关系曲线。控制电路的电源电压，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当电流为20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。
（1）当恒温箱内的温度升高时，控制电路中电流　 　（选填“增大”、“减小”），电磁铁的磁性增强。
（2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出）应该选择连接的两个接线柱是　 　。
（3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是，变阻器R2的最大阻值至少为多少？
（4）若要提高恒温箱控制的温度，合理的操作方法是　 　。
13．（2025九上·临海开学考）某学习小组参加“自动浇花神器”的项目化学习。图甲、乙是该小组同学设计的两种电路图。
电路简介：控制电路电源电压U＝5V，电磁铁线圈电阻10Ω，R为湿敏电阻，其阻值随湿度的变化，如表一。电磁继电器在电流大于20mA时，衔铁被吸合；在电流小于10mA时，衔铁被释放。
表一：湿敏电阻阻值随湿度的变化
湿度/% 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
阻值/Ω 730 610 490 400 320 240 190 140 100 70
（1）根据以上信息，要想实现土壤干燥时浇水，土壤潮湿到一定程度时停止浇水，应该选择 　 　 图。
（2）使用该浇花神器后土壤湿度最低值为多少？
（3）请结合评价量表判断湿度调节的评价等级。若未达优秀，请简述改进措施，若已达到优秀，请阐述理由。
表二：评价量表
评价指标 评价等级
优秀 良好 待改进
湿度调节 土壤湿度能控制在一定范围内，且能调整湿度范围。 土壤湿度能控制在一定范围内，但不能调整湿度范围。 不能控制土壤湿度在一定范围内
14．（2025八下·丽水期末）近年来，我国新能源汽车发展迅速，许多新能源汽车都配备了刹车辅助系统，如图是某兴趣小组设计的刹车辅助系统电路图，控制电路电源电压U=6V，电磁铁线圈电阻为10Ω，定值电阻R1=90Ω，R2为测距元件的电阻，其阻值随距离的变化情况如表所示。已知电磁铁线圈中电流达到10mA 时，衔铁刚好被吸住。
测距元件的阻值随距离的变化情况
距离/m 0 5 10 15 20 25 30
阻值/Ω 200 300 400 500 700 1000 1400
（1）当汽车与前车靠近到一定距离时自动刹车，则刹车系统应接在　 (填“1”或“2”)处；
（2）若使用该小组设计的电路，当汽车与前车靠近到多少距离时，会自动启用刹车系统
（3）生活中，许多新能源汽车能根据路况调整刹车系统自动启用的距离。若要使该电路也具备此功能，则应对该控制电路进行的改进是　 　(写出一种方法即可)。
15．（2025·舟山模拟）冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，我是某校学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。
表一：评价量规
评价维度 评价等级
优秀 良好 待改进
升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50—100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U=6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2=100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
表二：热敏电阻阻值随温度的变化
温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
（1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为多少，请计算说明。
（2）请计算体重为50kg的小舟坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。
（3）在实验过程中，该小组同学发Ra坏了，于是找了另一个压敏点电阻Rc，其阻值随压力变化如图乙所示。小舟经过分析认为不合适，这样会比较费电。请你通过分析说明理由。（提示：加热状态下比保温状态更费电）
16．（2025八下·钱塘期末）以下是某项目化学习小组设计的自动折叠伞控制系统的研究过程。
【项目名称】设计自动折叠伞控制系统
【项目背景】同学们很喜欢到户外的学习园地中(如图甲)讨论问题。遇到下雨时，巨大的折叠伞展开操作很困难，于是想进行改进。
【项目要求】当空气相对湿度达到一定程度时工作电路中的电动机 M转动，折叠伞展开。
【项目设计】根据要求设计如图乙的电路图。
【器材选择】电磁继电器(线圈电阻不计，当通过电磁继电器的电流达到0.03安时，衔铁被吸下)、控制电源U1(电压为6伏)、滑动变阻器 (规格为“1A 200Ω”)、灵敏电流表、电动机M、湿敏电阻R2、尹关、导线等。
（1）根据下表数据，分析可知，他们应该选择湿敏电阻　 　(选填“A”或“B”)。
空气相对湿度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
湿敏电阻A/Ω 92 90 86 80 72 56 42 30 20 13
湿敏电阻B/Ω 13 20 30 42 56 72 80 86 90 92
【项目调试】利用上述选择的器材，组装好电路后开始测试。将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处时，闭合开关S1，折叠伞不展开。
（2）若要使折叠伞在空气相对湿度达到80%时展开，则需要将滑动变阻器滑片P移至阻值多大处 (请通过计算说明)
【项目评价及反思】
评价指标 合格 待改进
指标一 伞可以自动展开 伞不能自动展开
指标二 开伞时的湿度可多档调节 开伞时的湿度不可调节
（3）根据指标二，该装置被评为合格，请你结合上述信息和所学知识解释原因。　 　。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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