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20.3 电磁铁 电磁继电器
题型1 电磁铁的概念 题型2 电磁铁的工作原理
题型3 探究影响带电磁铁磁性强弱的实验 题型4 影响电磁铁磁性强弱的因素
题型5 动态电路中的电磁铁 题型6 电磁铁的应用
题型7 磁悬浮列车 题型8 电磁继电器的构造与原理
题型9 电磁继电器在实际生活中的应用 题型10 设计含有电磁继电器的电路图
题型1 电磁铁的概念
解｜题｜知｜识 （1）概念：带有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。
（2）构造：①铁芯 ：通过绕制线圈，使之具有磁性。
②线圈 ：用导线绕制成的线圈，通电后产生磁场。
题型2 电磁铁的工作原理
解｜题｜知｜识 电磁铁是利用电流的磁效应和通电螺线管插入铁芯后磁性大大增强的原理来工作的。接通电路产生磁性，断开电路磁性消失。
【典例1】如图所示是2025年春晚中机器人扭秧歌转手帕的场景，它装备了3D激光雷达全自动定位与导航技术，能够完成高精度走位与动态任务。搭载了自研的M107系列关节电机，支持快速响应空翻、奔跑等复杂动作。手部安装有电磁铁控制手帕的转动。下列说法正确的是（　　）
A．机器人芯片中的二极管、三极管是用导体材料制作的
B．激光雷达采用超声波传递信息，实现定位和导航
C．电磁铁的工作原理是电流的磁效应
D．甩出去的手帕如果所受的力全部消失将永远圆周转动下去
【变式1】如图为科技小组自制的一款“铁屑提取器”，它是由一节干电池，一枚铁钉和一根导线组装而成。下列操作中，能改变铁钉下端磁极的是（　　）
A．增加干电池节数 B．调换电源的正、负极
C．增加线圈匝数 D．换用更粗的铁钉
【变式2】如图1是一个自动输液报警器。其内部有一压敏电阻R，阻值随管内液体多少的变化而变化。工作电路图如图2所示。当药液减少时，电铃两端的电压逐渐增大，增大到一定程度时电铃发声报警（电铃电阻恒定不变）。下列分析正确的是（　　）
A．电铃的工作原理是磁场对通电导体有力的作用
B．药液未输完电铃不响，是因为没有电流通过
C．压敏电阻R的阻值需要随着药液的减少而增大
D．药液输完时电路的总功率最大
【变式3】关于电和磁，以下说法错误的是（　　）
A．通电导线周围存在磁场
B．磁感线不是磁场中真实存在的曲线
C．指南针之所以能指示南北方向，是因为地球就是个大磁体
D．电磁铁里的铁芯可以用铜芯来代替
题型3 探究影响带电磁铁磁性强弱的实验
解｜题｜知｜识 当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强； 当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。
【典例1】如图，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，这是运用了控制变量法
B．滑片P向右滑动，电磁铁的磁性增强
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匝数多少的关系
【变式1】小可在用如图所示的实验探究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响时，将两个匝数不同的电磁铁串联接入电路，其好处是 　 　 。利用此实验电路也能研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响，接下来的操作应该是 　 　 。
【变式2】为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小阳用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在软铁钉上绕制若干圈，制成两个简单的电磁铁，并用电磁铁完成了如图所示的a、b、c、d四组实验（a、b、c是同一个电磁铁），观察到四种情况，小阳通过调节滑动变阻器在不同位置又重复做了上述实验，仍观察到如图所类似的现象。根据小阳的实验现象，回答下列问题。
（1）通过观察对比 　 　 两种情况可以得出：电磁铁通电时有磁性，断电时 　 　 磁性；（“有”或“没有”）
（2）通过观察对比b、c两种情况可以得出：　 　 相同时，通过电磁铁的电流越大，它的磁性越 　　 ；（选填“强”或“弱”）
（3）通过观察对比d中甲、乙两个电磁铁吸引大头针的数量可以得出：　　 相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性越 　　 。（选填“强”或“弱”）
【变式3】在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，制成简易电磁铁A、B，准备了一定数量的铁钉，并设计了如图所示的电路。
（1）如图所示现象，电磁铁　　 （选填“A”或“B”）的磁性更强。
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引铁钉的个数增加，说明　 　 。
（3）实验中观察到被吸引的铁钉下端处于分散开的状态，出现这种现象的原因是：　 　 。
题型4 影响电磁铁磁性强弱的因素
解｜题｜知｜识 电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数多少、电流大小。 当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。
【典例1】如图甲所示是磁悬浮盆栽，其工作原理如图乙所示，电源电压不变，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，电磁铁下部为　　 极，当滑片P向左移动时，盆栽的悬浮高度会　　 （选填“升高”或“降低”）。
【变式1】现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，电磁铁的左端为 　　 （选填“N”或“S”）极，此时活塞将向 　　 （选填“左”或“右”）运动，促使血液流动。若使通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁性将 　 　 （选填“增强”或“减弱”）。
【变式2】神舟飞船与空间站核心舱对接时，为预防撞击需配备对接缓冲装置。小海设计了模拟对接缓冲装置简图，如图乙所示。通电后，电源的右端为　 　 （选填“正极”或“负极”）；为增大缓冲力，滑片P应向　　 （选填“左”或“右”）侧滑动。
【变式3】如图所示是电铃的工作原理图，当闭合开关后，电磁铁产生　 　 ，“a”端为　　 极，电磁铁吸引衔铁B，带动小球敲击铃碗发声，但同时A和B又会分离，电路断开，电磁铁失去磁性，B复位又将电路接通，如此反复，电铃持续发声；若要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些，可将滑动变阻器的滑片P向　　 （选填“左”或“右”）滑动。
题型5 动态电路中的电磁铁
解｜题｜知｜识 滑动变阻器在电路中的作用是调节电流，从而改变电磁铁的磁性。
【典例1】如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电路中消耗的总功率变小
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．螺线管下端是S极，弹簧测力计示数变大
【变式1】如图甲所示是“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就可将其“漂浮”在空中，此时地球仪受到的斥力为F，其工作原理如图乙所示。将滑动变阻器的滑片向右移动，地球仪在空中“漂浮”的高度将发生改变，下列判断正确的是（　　）
A．电磁铁的上端为S极，电源的左端为负极
B．地球仪“漂浮”的高度减小，稳定后受到的斥力小于F
C．地球仪“漂浮”的高度增加，稳定后受到的斥力等于F
D．地球仪“漂浮”的高度增加，稳定后受到的斥力大于F
【变式2】如图A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电路中消耗的总功率变小
C．螺线管下端是S极，弹簧测力计示数变小
D．电压表与电流表示数比值不变
【变式3】如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
题型6 电磁铁的应用
解｜题｜知｜识 电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用．电磁铁是电流磁效应（电生磁）的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等．电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型．如果按照用途来划分电磁铁，主要可分成以下五种： （1）牵引电磁铁﹣﹣主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务． （2）起重电磁铁﹣﹣用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料． （3）制动电磁铁﹣﹣主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的． （4）自动电器的电磁系统﹣﹣如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等． （5）其他用途的电磁铁﹣﹣如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等．
【典例1】下列图中的实验反映电磁起重机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【变式1】如图是利用电磁起重机处理废弃钢铁材料时的场景。电磁起重机有一个巨大的电磁铁，它是根据 　 　 的原理制成。若对吸起的钢铁卸载，可采取的方法是 　 　 。
题型7 磁悬浮列车
解｜题｜知｜识 （1）磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力）来推动的列车．由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此只受来自空气的阻力．磁悬浮列车的最高速度可达每小时500公里以上，比轮轨高速列车的300多公里还要快．磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年，德国工程师赫尔曼 肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利．1970年以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，德国、日本等发达国家以及中国都相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发． 磁浮列车不同于一般轮轨粘着式铁路，它没有车轮，是借助无接触的磁浮技术而使车体悬浮在国道的导轨面上运行的铁路． （2）工作原理 磁悬浮列车利用“同极相斥，异极相吸”的原理，让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹．
【典例1】2021年1月13日，我国自主研发设计的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车下线，设计时速620km，标志着我国高速列车迈向新的高度，如图甲是磁悬浮列车的结构图，图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上（紧靠铁轨上方）电阻非常小的螺线管，B中的电流方向如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中，要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是S极
B．甲图中，该磁悬浮列车是根据电磁感应原理工作的
C．乙图中，通电螺线管B的上方是S极
D．乙图中，要使通电螺线管的磁性减弱，可以减少线圈匝数
【变式1】2002年12月31日举世瞩目的上海磁悬浮列车线首次试运行，它是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，它采用的是先进的超导磁悬浮技术，使列车稳稳地悬浮在轨道上方约10毫米处高速运行，请你根据所学过的物理知识并观测图后判断：要使列车悬浮起来，车身线圈的上方应该是　　 极（选填“N”或“S”），当列车悬浮在轨道上方后，车身线圈与轨道线圈之间的相互作用力和　 　 是一对平衡力，使列车高速运行。
题型8 电磁继电器的构造与原理
解｜题｜知｜识 （1）电磁继电器的构成：由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成．其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成．低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成；工作电路由机器（电动机等）、高压电源、电磁继电器的触点部分组成． （2）工作原理和特性：电磁继电器一般由 电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成．电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制．只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合．当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放．这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的．对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”．
【典例1】如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（　　）
A．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
B．自动报警器的触点类似一种开关
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．温度达到90℃，绿灯亮
【变式1】如图甲是某道路限载报警器的工作原理图。a、b处可接入指示灯或电铃，控制电路和工作电路的电源电压均为6V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，图乙为压敏电阻R随车的质量变化的图像。闭合开关S，当车的质量超过10t时，报警电铃响；当车的质量没有超过10t时，指示灯亮。下列说法错误的是（　　）
A．a处应该接入指示灯，b处接入电铃
B．电磁铁的工作原理是电流的磁效应
C．当车载质量等于10t时，控制电路中电流为0.06A
D．当车载质量增大时，控制电路总电功率变小
【变式2】如图是创新小组为学校食堂设计的可自动注水的储水池简化装置，其中电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为可变电阻。闭合开关S1、S2，R0调到一定的阻值，储水池开始注水，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置开始注水。下列分析正确的是（　　）
A．水位上升时，电磁铁磁性变弱
B．水位上升时，RN的电阻变大
C．水位下降时，R0两端电压变小
D．将R0调小，每次注入储水池中的水增多
【变式3】海鲜保存常要求温度低于﹣18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于﹣18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　）
A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为﹣18℃时，控制电路中电流为3mA
D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变小
题型9 电磁继电器在实际生活中的应用
解｜题｜知｜识 （1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流的控制电路的通断来间接地控制高电压、强电流的工作电路的通断，使人远离高压带来的危险，如大型变电站的高压开关。 （2）利用电磁继电器可以使人远离高温或有毒等环境，实线远距离控制，如核电站中的开关 （3）在电磁继电器所在的控制电路中接入对温度、压力、或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断或电磁铁中电流的大小、可以实现对温度、压力或光的自动控制，如防汛报警器、温度自动报警器、水位自动报警器、恒温箱等。
【典例1】小明用电话手表与爷爷长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。他认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图（如图甲），R0为定值电阻，R为热敏电阻（有两种类型可供选择，其电阻随温度变化关系如图乙所示，R的温度变化主要受发热元件影响）；下列分析合理的是（　　）
A．热敏电阻应选择NTC类型
B．热敏电阻应选择PTC类型
C．启动保护模式后，工作电路无法再次启动
D．启动保护模式后，工作电路自动断开
【变式1】图甲是花棚里安装的自动喷雾和浇水系统的简化电路。S2是电子时控开关，每天在设定好的时间会自动闭合，启动浇水系统。喷雾系统用于调节空气湿度，R为湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ变化的图象如图乙所示。当空气中的湿度达到某特定值时，衔铁被吸合或释放，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中电磁铁的上端为N极
B．当花棚内空气湿度减小时，控制电路的电流增大
C．图甲中喷雾系统的C接线柱应连接在B接线柱上
D．当控制电路中电压降低时，控制的最高湿度会上升
【变式2】实验室某恒温箱模拟电路如图所示，控制电路电压U1＝6V，R0＝100Ω，热敏电阻R1安装在恒温箱内，工作电路中R2为加热电阻。闭合开关S，电磁铁把衔铁吸下，工作电路接通，此时通电螺线管的上端为 　　 极。随着恒温箱内温度的升高，R1的阻值 　 　 （选填“增大”或“减小”），当螺线管中的电流减小为30mA时，衔铁弹起，工作电路停止加热，此时R1的阻值为 　 　 Ω。
【变式3】如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，当有人走上电梯后，R阻值随压力的增大而 　　 。则图中电磁铁的磁性将 　　 （选填“增强”、“减弱”或“不变”），电动机的转速将变快。
题型10 设计含有电磁继电器的电路图
解｜题｜知｜识 ①先把电磁铁所在的低电压、弱电流电路（即低压控制电路）连起来； ②高压工作电路中，两个静触点连在不同的电路中，分别对应两种情形．而我们要分析出衔铁不被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，以及衔铁被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，将静触点连入对应的工作状态电路中即可．
【典例1】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。
1．科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温、一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分。其中，R'为阻值可以调节的可变电阻，R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中所示状态为加热状态
B．当温度升高到一定温度时，加热器从保温转到加热状态
C．当温度升高时，电磁铁中的电流增大，磁性增强
D．当向左移动滑动变阻器滑片时，工作电路的温度升高
2．如图﹣1，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，R0为电阻箱，RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图﹣2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。
（1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在 　　 ，其上端为 　　 极。
（2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流 　　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，R0的阻值应 　　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
如图甲是世界上首条投入商业化运营的磁悬浮列车。工作原理如图乙，核心部件电磁铁是利用电流的 　　 效应制成的，通电后车厢线圈上端为 　 　 极，该列车是利用 　 （选填“同名磁极互相排斥”或“异名磁极互相吸引”）的原理将车身浮起的。
4．电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图所示，其中电磁铁是利用电流的 　　 效应工作的。在图中电磁铁上端的磁极为 　　 极。
5．如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。工作过程中，电源电压均保持不变，请完成下列问题：
（1）控制电路中，电磁铁的工作原理是电流的　　 效应；电磁铁的上端是　　 极。
（2）加热时电热丝R3的功率为多少？
（3）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少Ω？
（4）保温状态下，R3的功率为88W，则工作电路30s消耗的电能是多少？
6．小东探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关时，用相同铁钉和同种导线绕制了两个匝数不同的电磁铁，连入电路。闭合开关后，观察到的现象如图所示。
（1）实验中，用 　 　 判断电磁铁磁性强弱。
（2）由实验现象得出的结论：电磁铁的磁性强弱与 　 　 有关。
7．为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性；
猜想B：外形相同、匝数相等的电磁铁，通过的电流越大，它的磁性越强；
猜想C：外形相同、通过的电流相等的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与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）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况，后三种情况电磁铁上都吸引了一些大头针。根据她的猜想和实验，完成下面填空：
（1）实验中是通过电磁铁　 　 判定其磁性强弱的；
（2）通过比较　 　 两种情况，可以验证猜想B是正确的；
（3）通过比较图d中的甲、乙两种情况，可以验证猜想　 　 是正确的。
8．关于图中实验的说法不正确的是（　　）
A．铁棒靠近时，小磁针发生偏转，铁棒不一定具有磁性
B．小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．条形磁体静止时B端总是指向地理北方，说明B端是条形磁体的南极
D．铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
9．关于如图所示的电磁现象，下列说法正确的是（　　）
A．图甲：移走小磁针，通电导线周围的磁场也消失
B．图乙：地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极
C．图丙：探究的是电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D．图丁：司南，勺柄指南，利用了地磁场对磁勺（天然磁石制成）的作用
10．图甲是一种摆放在桌面上用来装饰的磁悬浮地球仪，地球仪内部装有磁铁，底座内部装有如图乙所示的电磁铁，下列说法正确的是（　　）
A．底座受到的支持力和地球仪的重力是一对平衡力
B．地球仪利用了异名磁极相互吸引来实现悬浮
C．增大线圈中电流后，地球仪会向上移动，最终磁力稍微变大
D．地球仪内部磁铁的下端是S极
11．如图所示是汽车尾气中CO（一氧化碳）排放量检测电路的简化电路。当CO浓度高于某一设定值时，报警装置发声报警。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关，电磁铁的上端是N极
B．当CO浓度升高时，气敏电阻R1阻值会增大
C．当CO浓度升高时，电磁铁的磁性会增强
D．电源用久后，U1减小，CO的报警浓度会变低
12．法国科学家费尔和德国科学家格林贝格尔发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图所示是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的左端为S极
B．滑片P向左滑动时，电磁铁磁性变弱
C．滑片P向左滑动时，巨磁电阻阻值变小
D．滑片P向左滑动时，灯泡变暗
13．如图所示，闭合开关S，将滑片P缓慢向右移动的过程中，下列分析正确的是（　　）
A．电磁铁的磁性变弱
B．弹簧测力计示数将变小
C．电磁铁的上端是N极
D．通过电磁铁的电流变大
14．如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的右端为S极
B．当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D．当滑片P向左滑动时，指示灯变暗
15．巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1电磁铁上方的小磁针 　　 （选填“静止”“会顺时针转动”“会逆时针转动”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会变 　　 （选填亮或暗），仅用如图所示实验器材 　 　 （可以/不可以）完成“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验。
16．酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。装置通电后，电磁铁上端为 　　 （选填“N”或“S”）极，若要使电磁铁吸力变大，则应将滑动变阻器滑片向 　　 （选填“左”或“右”）滑动。
17．在如图所示的电路中，有两根导线上未连接，请用笔画线代替导线将导线补上。要求：闭合开关后，使小磁针静止时的指向如图所示，且当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电磁铁的磁性增强。
18．如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为95℃。下列说法错误的是（　　）
A．电路工作时电磁铁上端为S极
B．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
C．温度达到95℃时，报警器中的红灯亮同时铃响
D．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
19．如图所示是某保密室的防盗报警电路，当有人闯入保密室时会使开关S闭合。下列说法正确的是（　　）
A．电磁继电器与发电机工作原理相同
B．电磁继电器与电动机工作原理相同
C．电磁铁工作时，上端为N极
D．当有人闯入保密室时，b灯亮
20．小华发现超市收银台自动传送带末端两侧的挡板上有两个相对的小孔，当物品送到两小孔中间时传送带就会停止运动，取走后传送带又会重新运动，他由此设计了一个“自动传送带”（如图所示），传送带由工作电路中的电动机带动，A、B是传送带末端两侧挡板上的小孔。A孔处有一激光源S1，R1为保护电阻，光敏电阻R2刚好位于B孔处，其阻值与光照度E（单位：勒克斯，符号1x）之间的实验数据如表所示，下列说法正确的是（　　）
光照度E/lx 5 10 15 20 30
光敏电阻R2/Ω 60 30 20 15 12 10
A．控制电路开关闭合后，电磁铁上方为S极
B．根据设计要求，电动机应在工作电路b中
C．分析表中数据，可推理得出表格空格处的光照度应为25lx
D．减小保护电阻阻值，传送带会在更大的光照度下停止运动
如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性 　
　 （填“增强”或“减弱”），抢跑指示灯 　 （填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。
22．如图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁的上端为 　　 （选填“N”或“S”）极。当运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁将衔铁吸下，抢跑指示灯 　 （选填“L1”或“L2”）亮，则判定该运动员抢跑。
23．某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时运行速度不同，从而节约电能。小明根据所学的知识，画出如图所示的电路（R是一个压敏电阻）。小明分析：电磁铁上端为 　　 极，当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，电磁铁磁性强弱发生变化，衔铁与触点 　　 （填“1”或“2”）接触。
24．如图所示，是一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，R1为可变电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。当电流到达某一值时，会将衔铁吸下。灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。关于该灯：（判断正误）
（1）通电螺线管的工作原理是电流磁效应。 　 　
（2）R2的阻值应随光照强度的增大而增大。 　　
（3）若将R1调小，灯泡工作时间会变长。 　 　
（4）当光照强度增大时，控制电路消耗的功率变大。 　 　
25．如图甲是一种汽车尾气排放检测电路。当汽车尾气浓度高于某一设定值时电铃报警，气敏电阻R1的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正确的是（　　）
A．电磁铁通电后，线圈上端为N极
B．R1的阻值随尾气浓度的增大而增大
C．检测时保持R2滑片位置不变，当尾气浓度变大时，R1两端电压变大
D．为使尾气浓度更低时报警，应将R2滑片适当上移
26．小颖设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理如图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R0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．电磁铁的工作原理与发电机的工作原理相同
B．当光照强度增强，控制电路的电流减小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应接在A和B两接线柱之间20.3 电磁铁 电磁继电器
题型1 电磁铁的概念 题型2 电磁铁的工作原理
题型3 探究影响带电磁铁磁性强弱的实验 题型4 影响电磁铁磁性强弱的因素
题型5 动态电路中的电磁铁 题型6 电磁铁的应用
题型7 磁悬浮列车 题型8 电磁继电器的构造与原理
题型9 电磁继电器在实际生活中的应用 题型10 设计含有电磁继电器的电路图
题型1 电磁铁的概念
解｜题｜知｜识 （1）概念：带有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。
（2）构造：①铁芯 ：通过绕制线圈，使之具有磁性。
②线圈 ：用导线绕制成的线圈，通电后产生磁场。
题型2 电磁铁的工作原理
解｜题｜知｜识 电磁铁是利用电流的磁效应和通电螺线管插入铁芯后磁性大大增强的原理来工作的。接通电路产生磁性，断开电路磁性消失。
【典例1】如图所示是2025年春晚中机器人扭秧歌转手帕的场景，它装备了3D激光雷达全自动定位与导航技术，能够完成高精度走位与动态任务。搭载了自研的M107系列关节电机，支持快速响应空翻、奔跑等复杂动作。手部安装有电磁铁控制手帕的转动。下列说法正确的是（　　）
A．机器人芯片中的二极管、三极管是用导体材料制作的
B．激光雷达采用超声波传递信息，实现定位和导航
C．电磁铁的工作原理是电流的磁效应
D．甩出去的手帕如果所受的力全部消失将永远圆周转动下去
【答案】C
【解答】解：A、机器人芯片中的二极管、三极管是用半导体材料制作的，故A错误；
B、激光雷达采用电磁波传递信息，实现定位和导航，故B错误；
C、电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故C正确；
D、甩出去的手帕如果所受的力全部消失将永远做匀速直线运动，故D错误。
故选：C。
【变式1】如图为科技小组自制的一款“铁屑提取器”，它是由一节干电池，一枚铁钉和一根导线组装而成。下列操作中，能改变铁钉下端磁极的是（　　）
A．增加干电池节数 B．调换电源的正、负极
C．增加线圈匝数 D．换用更粗的铁钉
【答案】B
【解答】解：电磁铁的磁极方向与电流方向和线圈的缠绕方向有关，增加干电池节数、增加线圈匝数、换用更粗的铁钉，均只能改变磁性强弱，无法改变磁极方向；
而调换电源正、负极，会改变线圈中电流方向，根据安培定则，电磁铁磁极随之改变，故B正确、ACD错误。
故选：B。
【变式2】如图1是一个自动输液报警器。其内部有一压敏电阻R，阻值随管内液体多少的变化而变化。工作电路图如图2所示。当药液减少时，电铃两端的电压逐渐增大，增大到一定程度时电铃发声报警（电铃电阻恒定不变）。下列分析正确的是（　　）
A．电铃的工作原理是磁场对通电导体有力的作用
B．药液未输完电铃不响，是因为没有电流通过
C．压敏电阻R的阻值需要随着药液的减少而增大
D．药液输完时电路的总功率最大
【答案】D
【解答】解：A．电磁铁是利用电流的磁效应和通电螺线管插入铁芯后磁性大大增强的原理来工作的。接通电路产生磁性，断开电路磁性消失。电铃的核心是电磁铁，利用电流的磁效应工作的，故A错误，不符合题意；
BC．药液减少时，电铃两端的电压逐渐增大，增大到一定程度时电铃发声报警，没有报警是因为电压较小，不是没有电流通过，且药液减少时，电流变大，由欧姆定律可知电路中的电阻减小，即压敏电阻R的阻值随着药液的减少而减小，故BC错误，不符合题意；
D．药液减少时，电流变大，药液输完时，电路中的电流最大，根据P＝UI可知电路的总电功率最大，故D正确，符合题意。
故选：D。
【变式3】关于电和磁，以下说法错误的是（　　）
A．通电导线周围存在磁场
B．磁感线不是磁场中真实存在的曲线
C．指南针之所以能指示南北方向，是因为地球就是个大磁体
D．电磁铁里的铁芯可以用铜芯来代替
【答案】D
【解答】解：A、奥斯特实验说明：通电导线周围存在磁场；且磁场方向和电流方向有关。故A正确；
B、磁感线是人们为了方便研究磁场，在磁体周围画的带箭头的曲线，这些曲线在磁场中根本不存在，故B正确；
C、地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁的N极在地理的南极附近，故C正确；
D、铜不是磁性材料，电磁铁里的铁芯不可以用铜芯来代替，故D错误；
故选：D。
题型3 探究影响带电磁铁磁性强弱的实验
解｜题｜知｜识 当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强； 当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。
【典例1】如图，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，这是运用了控制变量法
B．滑片P向右滑动，电磁铁的磁性增强
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匝数多少的关系
【答案】C
【解答】解：A．在探究电磁铁磁性强弱的实验中，通常通过观察电磁铁吸引大头针的个数来判断其磁性的强弱，这种方法是转换法，故A错误，不符合题意；
B．当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻会变大，根据欧姆定律，电路中的电流会减小，由于电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流减小，电磁铁的磁性也会减弱，故B错误，不符合题意；
C．根据安培定则，可以判断电磁铁的N极和S极。对于电磁铁A和B，电流都是从左侧流入，从右侧流出，线圈的缠绕方式相同，可以确定电磁铁A和B的上端均为N极，故C正确，符合题意；
D．通过比较这两个电磁铁的磁性强弱来探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系，因为在这个实验中，有两个电磁铁A和B，它们是由相同的大铁钉绕制成的，但绕制的匝数不同，故D错误，不符合题意。
故选：C。
【变式1】小可在用如图所示的实验探究线圈匝数对电磁铁磁性强弱的影响时，将两个匝数不同的电磁铁串联接入电路，其好处是 　 　 。利用此实验电路也能研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响，接下来的操作应该是 　 　 。
【答案】控制电流相同；移动滑动变阻器，改变电流的大小
【解答】解：将两个匝数不同的电磁铁串联接入电路，其好处是控制电流相同；研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响，应通过移动滑动变阻器来改变电路中的电流。
故答案为：控制电流相同；移动滑动变阻器，改变电流的大小。
【变式2】为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关，小阳用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在软铁钉上绕制若干圈，制成两个简单的电磁铁，并用电磁铁完成了如图所示的a、b、c、d四组实验（a、b、c是同一个电磁铁），观察到四种情况，小阳通过调节滑动变阻器在不同位置又重复做了上述实验，仍观察到如图所类似的现象。根据小阳的实验现象，回答下列问题。
（1）通过观察对比 　 　 两种情况可以得出：电磁铁通电时有磁性，断电时 　 　 磁性；（“有”或“没有”）
（2）通过观察对比b、c两种情况可以得出：　 　 相同时，通过电磁铁的电流越大，它的磁性越 　　 ；（选填“强”或“弱”）
（3）通过观察对比d中甲、乙两个电磁铁吸引大头针的数量可以得出：　　 相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性越 　　 。（选填“强”或“弱”）
【答案】（1）a、b（或a、c或a、d）；没有；（2）电磁铁线圈的匝数；强；（3）电流；强。
【解答】解：（1）a图，开关断开，电路中无电流，电磁铁没有吸引大头针，说明没有磁性；
b或c或d开关闭合，线圈中有电流通过，电磁铁吸引大头针，说明有磁性；
因此通过观察对比a、b（或a、c或a、d）两种情况可以得出：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性；
（2）对比b、c两种情况可知，线圈匝数相同，变阻器滑片的位置不同，则电路中电流不同，b图中滑动变阻器接入电路的电阻较小，则电路中的电流较大，且电磁铁吸引的大头针较多，说明其磁性较强，可得出结论：电磁铁线圈的匝数相同时，通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；
（3）d中甲、乙两个电磁铁串联，电流相等，甲的线圈匝数较多，吸引大头针的数量较多，说明磁性较强，可得：电流相同时，电磁铁线圈的匝数越多，它的磁性越强。
故答案为：（1）a、b（或a、c或a、d）；没有；（2）电磁铁线圈的匝数；强；（3）电流；强。
【变式3】在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，制成简易电磁铁A、B，准备了一定数量的铁钉，并设计了如图所示的电路。
（1）如图所示现象，电磁铁　　 （选填“A”或“B”）的磁性更强。
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁A、B吸引铁钉的个数增加，说明　 　 。
（3）实验中观察到被吸引的铁钉下端处于分散开的状态，出现这种现象的原因是：　 　 。
【答案】（1）B；（2）电磁铁磁性强弱与电流有关；（3）实验中铁钉被电磁铁磁化，铁钉下端的磁性相同，同名磁极相互排斥，导致下端处于分散开的状态。
【解答】解：（1）由图可知，电磁铁A、B串联在电路中，电流的大小相同，电磁铁B的匝数比电磁铁A的匝数多，电磁铁B吸引铁钉的数目多，说明电磁铁B的磁性更强。
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引铁钉的个数增加，说明电磁铁磁性强弱与电流有关。
（3）实验中铁钉被电磁铁磁化，铁钉下端的磁性相同，同名磁极相互排斥，导致下端处于分散开的状态。
故答案为：（1）B；（2）电磁铁磁性强弱与电流有关；（3）实验中铁钉被电磁铁磁化，铁钉下端的磁性相同，同名磁极相互排斥，导致下端处于分散开的状态。
题型4 影响电磁铁磁性强弱的因素
解｜题｜知｜识 电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数多少、电流大小。 当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。
【典例1】如图甲所示是磁悬浮盆栽，其工作原理如图乙所示，电源电压不变，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，电磁铁下部为　　 极，当滑片P向左移动时，盆栽的悬浮高度会　　 （选填“升高”或“降低”）。
【答案】N；降低。
【解答】解：（1）由图可知，电流由螺线管的上端流入，下端流出，由安培定则可知，通电后，电磁铁下部为N极；
（2）滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电流变小，电磁铁磁性减弱，电磁铁与永久磁铁之间的斥力变小，盆栽的悬浮高度会降低。
故答案为：N；降低。
【变式1】现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，当线圈中的电流从a流向b时，电磁铁的左端为 　　 （选填“N”或“S”）极，此时活塞将向 　　 （选填“左”或“右”）运动，促使血液流动。若使通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁性将 　 　 （选填“增强”或“减弱”）。
【答案】N；右；增强。
【解答】解：当线圈中的电流从a流向b时，由安培定则可知，螺线管左端为N极。
根据磁极间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，由图可知，此时同名磁极相对，故活塞右移。
当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电池铁的磁性越强。
故答案为：N；右；增强。
【变式2】神舟飞船与空间站核心舱对接时，为预防撞击需配备对接缓冲装置。小海设计了模拟对接缓冲装置简图，如图乙所示。通电后，电源的右端为　 　 （选填“正极”或“负极”）；为增大缓冲力，滑片P应向　　 （选填“左”或“右”）侧滑动。
【答案】正极；右。
【解答】解：因为对接缓冲装置是为了预防撞击，因此飞船余核心窗直接应该是相互作用的斥力，根据磁极间的相互作用规律可知，螺线管的b端为N极，再根据安培定则可知，电流从螺线管的右端流入，左端流出，故电源的右端为正极；
为增强缓冲效果，滑动变阻器的滑片P应向右侧滑动，接入电路中的电阻减小，增加电路中的电流，电磁铁磁性增强。
故答案为：正极；右。
【变式3】如图所示是电铃的工作原理图，当闭合开关后，电磁铁产生　 　 ，“a”端为　　 极，电磁铁吸引衔铁B，带动小球敲击铃碗发声，但同时A和B又会分离，电路断开，电磁铁失去磁性，B复位又将电路接通，如此反复，电铃持续发声；若要使得小球敲击铃碗的声音响度更大些，可将滑动变阻器的滑片P向　　 （选填“左”或“右”）滑动。
【答案】磁性；N；右。
【解答】解：当闭合开关后，电磁铁中有电流通过，电磁铁产生磁性。根据安培定则，用右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的一端为N极，所以“a”端为N极。
要使小球敲击铃碗的声音响度更大些，应增大电磁铁的磁性，增大电流，根据，电源电压不变，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑片P向右滑动。
故答案为：磁性；N；右。
题型5 动态电路中的电磁铁
解｜题｜知｜识 滑动变阻器在电路中的作用是调节电流，从而改变电磁铁的磁性。
【典例1】如图所示，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电路中消耗的总功率变小
C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小
D．螺线管下端是S极，弹簧测力计示数变大
【答案】C
【解答】解：AB、当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变小，则由欧姆定律可知电路中电流增大，即电流表的示数变大；
因为在串联电路中，电阻越小，其分得的电压越小，所以滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小，电源电压不变，由P＝UI可知，电路中消耗的总功率变大，故A、B错误；
CD、由图可知，电流从螺线管的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，螺线管的上端为N极，下端为S极；
同名磁极相互排斥，所以螺线管对条形磁铁由向上的斥力；
当滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，滑动变阻器接入电阻变小，电路中的总电阻减小，根据I可知，电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，螺线管对条形磁铁的斥力增大，所以弹簧测力计示数减小；故C正确，D错误。
故选：C。
【变式1】如图甲所示是“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁，底座中的电磁铁就可将其“漂浮”在空中，此时地球仪受到的斥力为F，其工作原理如图乙所示。将滑动变阻器的滑片向右移动，地球仪在空中“漂浮”的高度将发生改变，下列判断正确的是（　　）
A．电磁铁的上端为S极，电源的左端为负极
B．地球仪“漂浮”的高度减小，稳定后受到的斥力小于F
C．地球仪“漂浮”的高度增加，稳定后受到的斥力等于F
D．地球仪“漂浮”的高度增加，稳定后受到的斥力大于F
【答案】C
【解答】解：A.地球仪的下端是S极，要让地球仪悬浮在空中，同名磁极相互排斥，所以电磁铁的上端必须是S极，根据安培定则，电源的左端为正极，右端为负极。故A错误；
BCD.将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器的有效电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，对地球仪的排斥力增大，地球仪“悬浮”的高度增加，稳定后受到的斥力等于重力，等于F。故B、D错误；C正确。
故选C。
【变式2】如图A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数变大，电流表示数也变大
B．电路中消耗的总功率变小
C．螺线管下端是S极，弹簧测力计示数变小
D．电压表与电流表示数比值不变
【答案】C
【解答】解：A、由图可知，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，串联总电阻变小，电源电压不变，由I可知，电路中电流变大，则电流表示数变大，因电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据串联分压的特点，滑动变阻器两端电压变小，则电压表示数变小，故A错误；
B、电源电压不变，电路中电流变大，根据P＝UI可知，电路中消耗的总功率变大，故B错误；
C、由图可知螺线管中前排导线中的电流方向向右，根据安培定则可判断螺线管上端是N极，电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，根据同名磁极相互排斥可知，螺线管对条形磁铁的斥力增大，此时条形磁铁向上移动，则弹簧测力计示数变小，故C正确；
D、根据可知，电压表与电流表示数比值即为滑动变阻器的电阻，因滑动变阻器接入电路电阻变小，所以比值变小，故D错误。
故选：C。
【变式3】如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的右端为N极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗
D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减小，电压表的示数减小
【答案】D
【解答】解：
AB、根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极；根据磁极间的相互作用规律可知，通电后，小磁针将会逆时针旋转，故AB错误；
C、闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，变阻器接入电路的电阻变小，左侧电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，右侧电路中电流变大，所以指示灯的亮度会变亮，故C错误；
D、使滑片P向右滑动，变阻器接入电路的电阻变大，左侧电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，右侧电路中电流变小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压减小，即电压表示数变小，故D正确。
故选：D。
题型6 电磁铁的应用
解｜题｜知｜识 电磁铁在日常生活中有极其广泛的应用．电磁铁是电流磁效应（电生磁）的一个应用，与生活联系紧密，如电磁继电器、电磁起重机、磁悬浮列车等．电磁铁可以分为直流电磁铁和交流电磁铁两大类型．如果按照用途来划分电磁铁，主要可分成以下五种： （1）牵引电磁铁﹣﹣主要用来牵引机械装置、开启或关闭各种阀门，以执行自动控制任务． （2）起重电磁铁﹣﹣用作起重装置来吊运钢锭、钢材、铁砂等铁磁性材料． （3）制动电磁铁﹣﹣主要用于对电动机进行制动以达到准确停车的目的． （4）自动电器的电磁系统﹣﹣如电磁继电器和接触器的电磁系统、自动开关的电磁脱扣器及操作电磁铁等． （5）其他用途的电磁铁﹣﹣如磨床的电磁吸盘以及电磁振动器等．
【典例1】下列图中的实验反映电磁起重机工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解答】解：A、此图是奥斯特实验，即该实验表明通电导线周围有磁场，故A错误；
B、该选项中没有电源，ab在磁场中运动时，会做切割磁感线运动，从而产生感应电流，故是电磁感应现象，发电机就是利用该原理制成的，故B错误；
C、该选项中有电源，即磁场中的导体ab通电后，会受力运动，即说明通电导线在磁场中受力的作用，即电动机原理，故C错误；
D、该实验是用于研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，反映了电磁起重机的工作原理，故D正确。
故选：D。
【变式1】如图是利用电磁起重机处理废弃钢铁材料时的场景。电磁起重机有一个巨大的电磁铁，它是根据 　 　 的原理制成。若对吸起的钢铁卸载，可采取的方法是 　 　 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：内部带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁。当有电流时，电磁铁有磁性；当无电流时，电磁铁无磁性。所以电磁铁是根据通电导体周围存在磁场的原理制成的。
电磁铁断电时，就会无磁性，就不再吸引钢铁。
故答案为：通电导体周围存在磁场，切断电源。
题型7 磁悬浮列车
解｜题｜知｜识 （1）磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力（即磁的吸力和排斥力）来推动的列车．由于其轨道的磁力使之悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此只受来自空气的阻力．磁悬浮列车的最高速度可达每小时500公里以上，比轮轨高速列车的300多公里还要快．磁悬浮技术的研究源于德国，早在1922年，德国工程师赫尔曼 肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车的专利．1970年以后，随着世界工业化国家经济实力的不断加强，为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要，德国、日本等发达国家以及中国都相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发． 磁浮列车不同于一般轮轨粘着式铁路，它没有车轮，是借助无接触的磁浮技术而使车体悬浮在国道的导轨面上运行的铁路． （2）工作原理 磁悬浮列车利用“同极相斥，异极相吸”的原理，让磁铁具有抗拒地心引力的能力，使车体完全脱离轨道，悬浮在距离轨道约1厘米处，腾空行驶，创造了近乎“零高度”空间飞行的奇迹．
【典例1】2021年1月13日，我国自主研发设计的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车下线，设计时速620km，标志着我国高速列车迈向新的高度，如图甲是磁悬浮列车的结构图，图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上（紧靠铁轨上方）电阻非常小的螺线管，B中的电流方向如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中，要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是S极
B．甲图中，该磁悬浮列车是根据电磁感应原理工作的
C．乙图中，通电螺线管B的上方是S极
D．乙图中，要使通电螺线管的磁性减弱，可以减少线圈匝数
【答案】AD
【解答】解：（1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，甲图中，要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是S极，故A正确；
（2）通电导线周围存在磁场，磁悬浮列车是根据电流的磁效应原理工作的，故B错误；
（3）根据安培定则判断出通电螺线管的上端是N极，则下端是S极，故C错误；
（4）减弱磁性的方法有减小电流、减少线圈匝数、去掉铁芯，乙图中，要使通电螺线管的磁性减弱，可以减少线圈匝数，故D正确。
故选：AD。
【变式1】2002年12月31日举世瞩目的上海磁悬浮列车线首次试运行，它是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，它采用的是先进的超导磁悬浮技术，使列车稳稳地悬浮在轨道上方约10毫米处高速运行，请你根据所学过的物理知识并观测图后判断：要使列车悬浮起来，车身线圈的上方应该是　　 极（选填“N”或“S”），当列车悬浮在轨道上方后，车身线圈与轨道线圈之间的相互作用力和　 　 是一对平衡力，使列车高速运行。
【答案】S；列车受到的重力
【解答】解：因为列车悬浮，与铁轨是相互分离的，所以列车车身线圈的上方与铁轨线圈下方的极性应该是异名的，所以车身线圈的上方应该是S极，是利用异名磁极互相吸引的原理将车身托起的；
当列车悬浮在轨道上方后，车身线圈与轨道线圈之间的相互作用力和列车受到的重力大小相等，是一对平衡力；
故答案为：S；列车受到的重力。
题型8 电磁继电器的构造与原理
解｜题｜知｜识 （1）电磁继电器的构成：由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成．其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成．低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成；工作电路由机器（电动机等）、高压电源、电磁继电器的触点部分组成． （2）工作原理和特性：电磁继电器一般由 电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成．电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制．只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合．当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放．这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的．对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”．
【典例1】如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，以下说法中正确的是（　　）
A．把水银温度计换成煤油温度计同样可以工作
B．自动报警器的触点类似一种开关
C．自动报警器中的电磁铁运用了电磁感应现象
D．温度达到90℃，绿灯亮
【答案】B
【解答】解：
A、水银是金属，能够导电，煤油是绝缘体，换成煤油温度计不能工作，故A错误；
B、自动报警器的触电是在电磁继电器的控制作用下的一个开关，故B正确；
CD、温度自动报警器的原理是当温度达到90℃时，温度计内水银上升，因为水银是导体，控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响、红灯亮，起到报警作用，电磁铁是运用电流的磁效应；故CD错误。
故选：B。
【变式1】如图甲是某道路限载报警器的工作原理图。a、b处可接入指示灯或电铃，控制电路和工作电路的电源电压均为6V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，图乙为压敏电阻R随车的质量变化的图像。闭合开关S，当车的质量超过10t时，报警电铃响；当车的质量没有超过10t时，指示灯亮。下列说法错误的是（　　）
A．a处应该接入指示灯，b处接入电铃
B．电磁铁的工作原理是电流的磁效应
C．当车载质量等于10t时，控制电路中电流为0.06A
D．当车载质量增大时，控制电路总电功率变小
【答案】D
【解答】解：A.由图乙可知，当车的质量超过10t时压敏电阻的阻值较小，衔铁被吸下，接通b所在的电路，报警电铃响，质量不超过10t时，衔铁不被吸下，工作电路上部电路接通，指示灯亮，所以b是电铃，a是指示灯，故A正确，不符合题意；
B.电磁铁的工作原理是通电螺线管周围存在着磁场即电流的磁效应工作的，故B正确，不符合题意；
C.由图乙可知，车载质量等于10t时，压敏电阻的阻值R＝100Ω，由欧姆定律求出控制电路中的电流I，故C正确，不符合题意；
D.当车载质量增大时，压敏电阻的阻值变小，由功率P可，电压不变，电阻变小，功率变大，故D错误，符合题意。
故选：D。
【变式2】如图是创新小组为学校食堂设计的可自动注水的储水池简化装置，其中电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为可变电阻。闭合开关S1、S2，R0调到一定的阻值，储水池开始注水，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置开始注水。下列分析正确的是（　　）
A．水位上升时，电磁铁磁性变弱
B．水位上升时，RN的电阻变大
C．水位下降时，R0两端电压变小
D．将R0调小，每次注入储水池中的水增多
【答案】C
【解答】解：AB.由图可知，控制电路中可变电阻R0与压敏电阻RN串联，由“当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水”可知，此时衔铁被吸下，说明电磁铁的磁性变强，控制电路中的电流变大，因控制电路中电源电压不变，由欧姆定律I可知，此时RN的电阻变小，即水的压力变大，RN的电阻变小，故AB错误；
C.由“当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置开始注水。”可知，此时衔铁上移，说明电磁铁的磁性减弱，控制电路中的电流变小，因R0电阻不变，由U＝IR可知，此时R0两端电压变小，故C正确；
D.将R0调小，I可知，在控制电路电压和电流不变的情况下（动触点与静触点接触和分离时，电磁铁磁性一定），R0变小，RN变大，根据上述分析，RN的电阻变大，水的压力变小，即每次注入储水池中的水减少，故D错误。
故选：C。
【变式3】海鲜保存常要求温度低于﹣18℃。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为3V保持不变，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R随温度变化的图像。冷库温度等于或高于﹣18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是（　　）
A．冷库温度升高时，热敏电阻R的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为﹣18℃时，控制电路中电流为3mA
D．冷库温度降低时，控制电路消耗的电功率变小
【答案】D
【解答】解：A．由乙图可知，热敏电阻的阻值R随温度t的升高而减小，故A错误，不符合题意；
B．工作电路报警时，表示温度等于或高于﹣18℃。此时，控制电路中热敏电阻R的阻值减小，电流增大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下。衔铁被吸下后，其下方的触点接通，电铃所在电路导通，电铃响起报警；上方的触点断开，电灯熄灭，故B错误，不符合题意；
C．控制电路的电源电压U＝3V，电磁铁线圈电阻忽略不计，由乙图可知，当冷库温度为﹣18℃时，热敏电阻的阻值R＝100Ω。则控制电路中的电流为，
故C错误，不符合题意；
D．当冷库温度降低时，由乙图可知，热敏电阻R的阻值变大。控制电路的电源电压U不变，根据电功率公式可知，控制电路消耗的电功率变小，故D正确，符合题意。
故选：D。
题型9 电磁继电器在实际生活中的应用
解｜题｜知｜识 （1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流的控制电路的通断来间接地控制高电压、强电流的工作电路的通断，使人远离高压带来的危险，如大型变电站的高压开关。 （2）利用电磁继电器可以使人远离高温或有毒等环境，实线远距离控制，如核电站中的开关 （3）在电磁继电器所在的控制电路中接入对温度、压力、或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断或电磁铁中电流的大小、可以实现对温度、压力或光的自动控制，如防汛报警器、温度自动报警器、水位自动报警器、恒温箱等。
【典例1】小明用电话手表与爷爷长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。他认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图（如图甲），R0为定值电阻，R为热敏电阻（有两种类型可供选择，其电阻随温度变化关系如图乙所示，R的温度变化主要受发热元件影响）；下列分析合理的是（　　）
A．热敏电阻应选择NTC类型
B．热敏电阻应选择PTC类型
C．启动保护模式后，工作电路无法再次启动
D．启动保护模式后，工作电路自动断开
【答案】AD
【解答】解：A、NTC 热敏电阻的阻值随温度升高而减小。当手表过热启动保护功能时，温度升高，NTC 热敏电阻阻值减小，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使工作电路断开。当温度降低后，NTC 热敏电阻阻值增大，控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁在弹簧作用下复位，工作电路接通，实现自动开机功能，所以热敏电阻应选择 NTC 类型，故A正确；
B、PTC 热敏电阻的阻值随温度升高而增大。若选用 PTC 热敏电阻，温度升高时，其阻值增大，控制电路电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁不会被吸引，无法实现工作电路断开的保护功能，故B错误；
C、由前面分析可知，选用 NTC 热敏电阻时，温度降低后工作电路可以再次启动，故C错误；
D、启动保护模式后，通过 NTC 热敏电阻的作用，工作电路会自动断开，当温度降低又能自动接通，故D正确。
故选：AD。
【变式1】图甲是花棚里安装的自动喷雾和浇水系统的简化电路。S2是电子时控开关，每天在设定好的时间会自动闭合，启动浇水系统。喷雾系统用于调节空气湿度，R为湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ变化的图象如图乙所示。当空气中的湿度达到某特定值时，衔铁被吸合或释放，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中电磁铁的上端为N极
B．当花棚内空气湿度减小时，控制电路的电流增大
C．图甲中喷雾系统的C接线柱应连接在B接线柱上
D．当控制电路中电压降低时，控制的最高湿度会上升
【答案】AD
【解答】解：A、图甲中控制电路中的电流从电磁铁的下端流入，由安培定则可知，线圈的下端为S极，其上端的磁极为N极，故A错误；
B、由图乙可知，当花棚内空气湿度减小时电阻R的阻值增大，由图甲可知控制电路中的电流减小，故B错误；
C、由电磁铁的磁性影响因素可知，电磁铁的磁性减弱，衔铁被释放，动触点与A接触，此时控制电路电流减小，电阻增大，相对湿度降低，应启动喷雾系统，因此图甲中喷雾系统的C接线柱应连接A接线柱，故C错误；
D、由题意可知，喷雾系统停止工作时，控制电路中的电流一定，控制电路的电压U 降低，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻减小，由串联电路的电阻特点可知，湿敏电阻的阻值减小，由图乙可知，这时花棚所控制的最高湿度会上升，故D正确。
故选：AD。
【变式2】实验室某恒温箱模拟电路如图所示，控制电路电压U1＝6V，R0＝100Ω，热敏电阻R1安装在恒温箱内，工作电路中R2为加热电阻。闭合开关S，电磁铁把衔铁吸下，工作电路接通，此时通电螺线管的上端为 　　 极。随着恒温箱内温度的升高，R1的阻值 　 　 （选填“增大”或“减小”），当螺线管中的电流减小为30mA时，衔铁弹起，工作电路停止加热，此时R1的阻值为 　 　 Ω。
【答案】N；增大；100。
【解答】解：（1）闭合开关S，电磁铁把衔铁吸下，说明控制电路中有电流通过，根据安培定则可知，螺线管的上端是N极；
（2）衔铁被吸下后，工作电路接通，加热电阻R2开始工作，随着恒温箱内温度的升高，由题意可知，螺线管中的电流减小，说明热敏电阻R1的阻值增大，进一步说明该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大；
（3）当螺线管中的电流减小为30mA时，衔铁弹起，工作电路停止加热，由I得此时控制电路中的总阻值为：
，
此时R1的阻值为：
R1＝R总﹣R0＝200Ω﹣100Ω＝100Ω。
故答案为：N；增大；100。
【变式3】如图甲所示的“聪明电梯”在有、无人乘坐时会以不同的速度运行，这样可以节约用电。图乙所示是其控制电路图，R是一个压敏电阻，当有人走上电梯后，R阻值随压力的增大而 　　 。则图中电磁铁的磁性将 　　 （选填“增强”、“减弱”或“不变”），电动机的转速将变快。
【答案】减弱；增强。
【解答】解：当人走上电梯后，R阻值随压力的增大而减弱，R的阻值变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，则衔铁被吸引拉下，与触点2接触，则电动机上的电流增大，电动机转速变大。
故答案为：减弱；增强。
题型10 设计含有电磁继电器的电路图
解｜题｜知｜识 ①先把电磁铁所在的低电压、弱电流电路（即低压控制电路）连起来； ②高压工作电路中，两个静触点连在不同的电路中，分别对应两种情形．而我们要分析出衔铁不被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，以及衔铁被吸时与动触点接触的静触点、工作电路所处的状态，将静触点连入对应的工作状态电路中即可．
【典例1】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】
【解答】解：根据题意可知，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，这说明衔铁是被吸下的，动触点与下面的静触点接触，使得加热电阻工作；
当室温高于25℃时，温控开关断开，绿灯亮，加热电阻不工作，这说明衔铁是被拉起，动触点与上面的静触点接触，使得绿灯工作；加热电阻与绿灯工作时互不影响，是并联的，如下所示：
1．科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温、一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分。其中，R'为阻值可以调节的可变电阻，R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中所示状态为加热状态
B．当温度升高到一定温度时，加热器从保温转到加热状态
C．当温度升高时，电磁铁中的电流增大，磁性增强
D．当向左移动滑动变阻器滑片时，工作电路的温度升高
【答案】AC
【解答】解：
A、由图甲可知，此时电热丝接入电路中，所示状态为加热状态，故A正确；
B、由图乙可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；当温度升高到一定温度时，热敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，会吸引衔铁，使得工作电路断开，电热丝不工作，所以加热器从加热转到保温状态，故B错误，C正确；
D、当向左移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性增强，会吸引衔铁，使得工作电路断开，电热丝不工作，工作电路的温度降低，故D错误。
故选：AC。
2．如图﹣1，是室内自动换气系统的电路图。控制电路的电源电压为3V，R0为电阻箱，RK的阻值与烟雾浓度K的关系如图﹣2所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。
（1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在 　　 ，其上端为 　　 极。
（2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流 　　 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，R0的阻值应 　　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】（1）磁场；S；（2）变大；（3）减小。
【解答】解：（1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在磁场，根据安培定则，电磁铁的上端为S极。
（2）当烟雾浓度升高时，RK的电阻变小，根据欧姆定律可知：控制电路中线圈中的电流变大。
（3）电磁铁的工作电流不变，控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，R0的阻值应减小。
故答案为：（1）磁场；S；（2）变大；（3）减小。
如图甲是世界上首条投入商业化运营的磁悬浮列车。工作原理如图乙，核心部件电磁铁是利用电流的 　　 效应制成的，通电后车厢线圈上端为 　 　 极，该列车是利用 　 （选填“同名磁极互相排斥”或“异名磁极互相吸引”）的原理将车身浮起的。
【答案】磁；S；异名磁极互相吸引。
【解答】解：世界上首条投入商业化运营的磁悬浮列车是上海磁浮列车线。磁悬浮列车核心部件电磁铁是利用电流的磁效应制成的。通电后车厢线圈上端为S极，该列车是利用异名磁极互相吸引的原理将车身浮起的。
上海磁悬浮列车属于“常导磁吸型”磁悬浮列车，是利用“异性相吸”原理设计的吸力悬浮系统。列车底部及两侧转向架的顶部安装电磁铁，轨道上线圈上端为S极，下端为N极，根据异名磁极相互吸引，车厢线圈上端为S极，依靠电磁铁和轨道上磁铁产生的吸力使车辆浮起来。
故答案为：磁；S；异名磁极互相吸引。
4．电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图所示，其中电磁铁是利用电流的 　　 效应工作的。在图中电磁铁上端的磁极为 　　 极。
【答案】磁；北。
【解答】解：电磁铁是利用电流的磁效应工作的，通电有磁性，断电无磁性。
在图中电磁铁，电流从下后端流入，从上前端流出，根据安培定则可知，上端的磁极为螺线管的N（北）极。
故答案为：磁；北。
5．如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。工作过程中，电源电压均保持不变，请完成下列问题：
（1）控制电路中，电磁铁的工作原理是电流的　　 效应；电磁铁的上端是　　 极。
（2）加热时电热丝R3的功率为多少？
（3）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少Ω？
（4）保温状态下，R3的功率为88W，则工作电路30s消耗的电能是多少？
【答案】（1）磁；S；
（2）加热时电热丝R3的功率为2200W；
（3）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至20Ω；
（4）工作电路30s消耗的电能是13200J。
【解答】解：（1）电磁铁的工作原理是电流的磁效应；根据安培定则，电磁铁的下段是N极，上端是S极；
（2）由图甲知，当动触点与上端的静触点接触时，仅R3接入工作电路，电路电阻较小，由P可知，电路功率较大为加热状态；当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来，动触点与下端的静触点接触时，电路为R4与R3组成的串联电路，电路电阻较大，由P可知，电路功率较小为保温状态；加热时电热丝R3的功率为P加热2200W；
（3）由图甲知控制电路为R1和R2组成的串联电路，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来，此时控制电路的总电阻R30Ω，如果将电热水器水温设为60℃，由图乙知此时R1＝10Ω，R2的阻值应该调至R2＝R﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω；
（4）保温状态下，动触点与下方静触点接通，由图可知，R3与R4串联在电路中，此时R3的功率为88W，根据P＝I2R可知，电路中的电流为I2A，则工作电路30s消耗的电能为：W＝UIt＝220V×2A×30s＝13200J。
答：（1）磁；S；
（2）加热时电热丝R3的功率为2200W；
（3）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至20Ω；
（4）工作电路30s消耗的电能是13200J。
6．小东探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关时，用相同铁钉和同种导线绕制了两个匝数不同的电磁铁，连入电路。闭合开关后，观察到的现象如图所示。
（1）实验中，用 　 　 判断电磁铁磁性强弱。
（2）由实验现象得出的结论：电磁铁的磁性强弱与 　 　 有关。
【答案】（1）吸引大头针的数量；（2）线圈的匝数。
【解答】解：（1）实验中，用吸引大头针的数量判断电磁铁磁性强弱。
（2）甲和乙两个电磁铁，匝数不同，串联在电路中，电流相同，匝数多的乙电磁铁吸引的大头针的数量较多，由实验现象得出的结论：电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关。
故答案为：（1）吸引大头针的数量；（2）线圈的匝数。
7．为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性；
猜想B：外形相同、匝数相等的电磁铁，通过的电流越大，它的磁性越强；
猜想C：外形相同、通过的电流相等的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与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）在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的a、b、c、d为实验中观察到的四种情况，后三种情况电磁铁上都吸引了一些大头针。根据她的猜想和实验，完成下面填空：
（1）实验中是通过电磁铁　 　 判定其磁性强弱的；
（2）通过比较　 　 两种情况，可以验证猜想B是正确的；
（3）通过比较图d中的甲、乙两种情况，可以验证猜想　 　 是正确的。
【答案】（1）吸引大头针的数量；（2）b、c；（3）C。
【解答】解：（1）实验中观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它磁性的强弱，吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强；
（2）猜想B中，外形相同、匝数相等的电磁铁，通过的电流越大，它的磁性越强，通过观察图中滑动变阻器的位置可以判断，同样的电磁铁，b中的电流小、吸引大头针少，c中的电流大，吸引大头针多，b、c符合要求；
（3）比较图d中的甲、乙两种情况可知，通过的电流相同，线圈匝数不同，甲的线圈匝数多，吸引的大头针较多，说明猜想C是正确。
故答案为：（1）吸引大头针的数量；（2）b、c；（3）C。
8．关于图中实验的说法不正确的是（　　）
A．铁棒靠近时，小磁针发生偏转，铁棒不一定具有磁性
B．小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．条形磁体静止时B端总是指向地理北方，说明B端是条形磁体的南极
D．铁钉B吸引的大头针比A多，说明电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
【答案】C
【解答】解：A、小磁针具有磁性，即小磁针是磁体，磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质；该图中铁棒靠近小磁针，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，而力的作用是相互的，则小磁针也会被铁棒吸引，所以不能确定铁棒是否具有磁性，故A正确；
B、该图所示实验是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，故B正确；
C、磁体都具有指向性，图中条形磁铁静止时A端总是指向北方，说明A端是条形磁铁的北极，故C错误；
D、由图知，两电磁铁串联，则通过的电流大小相同，只有线圈的匝数不同，且吸引大头针的数量不同，说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数是有关系的，故D正确。
故选：C。
9．关于如图所示的电磁现象，下列说法正确的是（　　）
A．图甲：移走小磁针，通电导线周围的磁场也消失
B．图乙：地磁场的磁感线方向从地理北极指向地理南极
C．图丙：探究的是电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
D．图丁：司南，勺柄指南，利用了地磁场对磁勺（天然磁石制成）的作用
【答案】D
【解答】解：A、图甲中，通电导线周围存在磁场，小磁针只是用来显示磁场的存在，将小磁针移走，磁场仍存在，故A错误。
B、图乙中，地磁场的N极在地理南极的附近，S极在地理北极的附近，而磁感线从N极出来回到S极，所以地磁场的磁感线方向从地理的南极指向地理的北极，故B错误。
C、图丙中，通过滑动变阻器可以改变电路中的电流，同时两个电磁铁的线圈匝数不同，所以可以研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小的关系，故C错误。
D、图丁中，地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，静止时长柄指向南方（指向地理南极），故D正确。
故选：D。
10．图甲是一种摆放在桌面上用来装饰的磁悬浮地球仪，地球仪内部装有磁铁，底座内部装有如图乙所示的电磁铁，下列说法正确的是（　　）
A．底座受到的支持力和地球仪的重力是一对平衡力
B．地球仪利用了异名磁极相互吸引来实现悬浮
C．增大线圈中电流后，地球仪会向上移动，最终磁力稍微变大
D．地球仪内部磁铁的下端是S极
【答案】D
【解答】解：A、底座受到的支持力和地球仪的重力，受力物体不同，不是一对平衡力，故A错误；
B、地球仪利用了同名磁极相互排斥来实现悬浮，故B错误；
C、增大电磁铁线圈中的电流后，地球仪受到的磁力增大，地球仪与底座之间距离变大，但是地球仪最后还是会处于静止状态，此时地球仪静止所受的重力和磁力是一对平衡力，大小相等，故C错误；
D、由安培定则和图示可知，底座内电磁铁的上端为S极，由同名磁极相互排斥可知，地球仪内部磁铁的下端是S极，故D正确。
故选：D。
11．如图所示是汽车尾气中CO（一氧化碳）排放量检测电路的简化电路。当CO浓度高于某一设定值时，报警装置发声报警。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关，电磁铁的上端是N极
B．当CO浓度升高时，气敏电阻R1阻值会增大
C．当CO浓度升高时，电磁铁的磁性会增强
D．电源用久后，U1减小，CO的报警浓度会变低
【答案】AC
【解答】解：A、根据图示可知，电流从电磁铁的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A正确；
BC、控制电路中，两电阻串联接入电路，且当CO浓度高于某一设定值时，电磁铁磁性增大，把衔铁吸下来，报警装置接通，发声报警，即当CO浓度升高时，气敏电阻R1的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律I可知，控制电路中的电流增大，所以电磁铁的磁性增强，故B错误、C正确；
D、用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律I可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，结合题意可知报警时CO最小浓度比设定值高，故D错误。
故选：AC。
12．法国科学家费尔和德国科学家格林贝格尔发现了巨磁电阻（GMR）效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图所示是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的左端为S极
B．滑片P向左滑动时，电磁铁磁性变弱
C．滑片P向左滑动时，巨磁电阻阻值变小
D．滑片P向左滑动时，灯泡变暗
【答案】C
【解答】解：A．由图可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，利用安培定则（用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向和电流的方向一致，拇指所指的那端就是通电螺线管的N极）判断电磁铁的左端为N极，右端为S极。故A错误，不符合题意；
BCD．滑片P向左滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，电磁铁磁性增强。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，则随着电磁铁磁性增强，巨磁电阻的阻值变小，灯泡电路中总电阻变小，通过灯泡的电流变大，则灯泡变亮。故BD错误，不符合题意，C正确，符合题意。
故选：C。
13．如图所示，闭合开关S，将滑片P缓慢向右移动的过程中，下列分析正确的是（　　）
A．电磁铁的磁性变弱
B．弹簧测力计示数将变小
C．电磁铁的上端是N极
D．通过电磁铁的电流变大
【答案】A
【解答】解：由图可知，闭合开关S后，电磁铁中电流的方向是从下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极；
将滑片P缓慢向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱；因条形磁铁和电磁铁“相对”的磁极是同名磁极，且同名磁极相互排斥，则条形磁铁所受排斥力变小，弹簧测力计示数将增大，故A正确，BCD错误。
故选：A。
14．如图所示，是巨磁电阻特性原理的示意图，其中GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，闭合开关S1、S2，下列说法正确的是（　　）
A．电磁铁的右端为S极
B．当滑片P向右滑动时，电磁铁磁性增强
C．当滑片P向左滑动时，巨磁电阻的阻值增大
D．当滑片P向左滑动时，指示灯变暗
【答案】A
【解答】解：
A、利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A正确。
B、当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，左侧电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱，故B错误。
CD、当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连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，电磁铁的磁性增强，GMR的阻值变小，指示灯所在电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过指示灯的电流变大，灯泡变亮，故CD错误。
故选：A。
15．巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1电磁铁上方的小磁针 　　 （选填“静止”“会顺时针转动”“会逆时针转动”），再闭合S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会变 　　 （选填亮或暗），仅用如图所示实验器材 　 　 （可以/不可以）完成“探究电磁铁磁性强弱的影响因素”的实验。
【答案】静止；亮；不可以
【解答】解：利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极；根据异名磁极相互吸引可知，小磁针会保持静止状态；
再闭合S2并使滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，则GMR的电阻变小，右侧电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过灯泡的电流变大，所以指示灯亮度会变亮；
影响电磁铁磁性大小的因素：电流的大小、线圈的匝数；由于图片中的装置无法改变线圈匝数的多少，所以无法完成探究实验。
故答案为：静止；亮；不可以。
16．酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示。装置通电后，电磁铁上端为 　　 （选填“N”或“S”）极，若要使电磁铁吸力变大，则应将滑动变阻器滑片向 　　 （选填“左”或“右”）滑动。
【答案】N；左。
【解答】解：由图看出，电流从电磁铁上端流入，依据安培定则，四指顺着电流方向，大拇指应向上握住电磁铁，所以上端为N极。
若要使电磁铁吸力变大，即增大电磁铁的磁性，增大电路中的电流，根据欧姆定律可知，需要减小滑动变阻器接入电路中的电阻，所以滑片应该向左移动。
故答案为：N；左。
17．在如图所示的电路中，有两根导线上未连接，请用笔画线代替导线将导线补上。要求：闭合开关后，使小磁针静止时的指向如图所示，且当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电磁铁的磁性增强。
【答案】
【解答】解：小磁针静止时，右端为N极，根据异名磁极相互吸引可知，通电螺线管的左端为N极，右端为S极；根据安培定则，伸出右手，让右手的大拇指指向螺线管的N极（螺线管的右端），四指弯曲所指的方向为电流的方向，所以，电流由通电螺线管的右端流入，因此通电螺线管右端的导线与电源的正极相连；
滑动变阻器的滑片向左端移动后，通电螺线管的磁性增强，说明滑动变阻器的滑片向左端移动后，电路中的电流变大，变阻器接入电路的电阻变小，所以滑动变阻器下面的接线柱应该选择A，如图所示：
18．如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为95℃。下列说法错误的是（　　）
A．电路工作时电磁铁上端为S极
B．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
C．温度达到95℃时，报警器中的红灯亮同时铃响
D．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
【答案】A
【解答】解：A．电路工作时电流从电磁铁的下端流入，根据安培定则可知电磁铁上端为N极，故A错误；
B．液体温度计的原理是液体的热胀冷缩，同时水银导电，当温度上升到一定程度时可以使得控制电路连通，故B正确；
C．当温度升高到95℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，报警器中的红灯亮同时铃响，故C正确；
D．电磁继电器的核心是电磁铁，利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点，故D正确。
故选：A。
19．如图所示是某保密室的防盗报警电路，当有人闯入保密室时会使开关S闭合。下列说法正确的是（　　）
A．电磁继电器与发电机工作原理相同
B．电磁继电器与电动机工作原理相同
C．电磁铁工作时，上端为N极
D．当有人闯入保密室时，b灯亮
【答案】D
【解答】解：AB、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，发电机是利用电磁感应原理制成的，电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动工作的，故AB错误；
C、由图可知，电流由螺线管上端流入，根据安培定则可知，电磁铁工作时，上端为S极，故C错误；
D、当有人闯入保密室时会使开关S闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电灯b所在电路接通，b灯亮，故D正确。
故选：D。
20．小华发现超市收银台自动传送带末端两侧的挡板上有两个相对的小孔，当物品送到两小孔中间时传送带就会停止运动，取走后传送带又会重新运动，他由此设计了一个“自动传送带”（如图所示），传送带由工作电路中的电动机带动，A、B是传送带末端两侧挡板上的小孔。A孔处有一激光源S1，R1为保护电阻，光敏电阻R2刚好位于B孔处，其阻值与光照度E（单位：勒克斯，符号1x）之间的实验数据如表所示，下列说法正确的是（　　）
光照度E/lx 5 10 15 20 30
光敏电阻R2/Ω 60 30 20 15 12 10
A．控制电路开关闭合后，电磁铁上方为S极
B．根据设计要求，电动机应在工作电路b中
C．分析表中数据，可推理得出表格空格处的光照度应为25lx
D．减小保护电阻阻值，传送带会在更大的光照度下停止运动
【答案】ABC
【解答】解：A、控制电路电流从电磁铁上端流入，下端流出，用安培定则可判断上端为S极，下端N极，故A正确。
B、设计要求：有光→光敏电阻小→电流大→电磁铁吸合，无光→电阻大→电流小→电磁铁断开，传送带逻辑：物品挡住光→电磁铁断开→传送带停，没挡住→电磁铁吸合→传送带转，所以电动机应该接在b，不是a，故B正确。
C、看表格可得规律：E×R2＝300（定值），空格处R2＝12Ω，则E25lx，故C正确。
D、减小保护电阻→控制电路更容易吸合→传送带会在更小光照度就停下，故D错误。
故选：ABC。
如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后，工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁的磁性 　
　 （填“增强”或“减弱”），抢跑指示灯 　 （填“L1”或“L2”）亮，判定运动员抢跑。
【答案】增强；L2
【解答】解：
由图知，工作人员闭合开关S1、S2，左侧电路接通，但压敏电阻阻值较大，根据欧姆定律可知电路中电流很小，电磁铁的磁性很弱，不会将衔铁吸下来，右侧电路发令指示灯L1接通，运动员抢跑后，压敏电阻阻值变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，则通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁性变强，将上方的衔铁吸下，此时，发令指示灯L1熄灭，抢跑指示灯L2接通，故L2亮，可判定运动员抢跑。
故答案为：增强；L2。
22．如图是小蔡同学设计的短跑比赛“抢跑判断器”。电磁铁的上端为 　　 （选填“N”或“S”）极。当运动员蹲在起跑器上后，裁判员老师闭合开关S1、S2，发令指示灯亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，电阻变小，电磁铁将衔铁吸下，抢跑指示灯 　 （选填“L1”或“L2”）亮，则判定该运动员抢跑。
【答案】N；L2
【解答】解：由图可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极；
工作人员闭合开关S1、S2，发令指示灯L1亮，运动员抢跑后，R0所受压力变小，其电阻变小，根据欧姆定律可知控制电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下，灯L2所在电路接通，则抢跑指示灯L2亮。
故答案为：N；L2。
23．某些商场里的自动扶梯在无人和有人乘坐时运行速度不同，从而节约电能。小明根据所学的知识，画出如图所示的电路（R是一个压敏电阻）。小明分析：电磁铁上端为 　　 极，当人站在电梯上，压敏电阻的阻值减小，电磁铁磁性强弱发生变化，衔铁与触点 　　 （填“1”或“2”）接触。
【答案】S；2。
【解答】解：根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向电流的方向，则大拇指所指的下方为螺线管的N极，则上端为S极。
控制电路的压敏电阻与电磁铁串联。当扶梯上有人时，R所受压力增大，根据已知条件，压敏电阻变小，由串联电阻的规律，控制电路的总电阻变小，由欧姆定律可知控制电路中的电流变大，电磁铁磁性变强，则衔铁被吸下，与触点2接触。
故答案为：S；2。
24．如图所示，是一款“智能照明灯”的电路，其控制电路中，电源电压恒定，R1为可变电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度而变化。当电流到达某一值时，会将衔铁吸下。灯L天黑时自动发光，天亮时自动熄灭。关于该灯：（判断正误）
（1）通电螺线管的工作原理是电流磁效应。 　 　
（2）R2的阻值应随光照强度的增大而增大。 　　
（3）若将R1调小，灯泡工作时间会变长。 　 　
（4）当光照强度增大时，控制电路消耗的功率变大。 　 　
【答案】（1）正确；
（2）错误；
（3）错误；
（4）正确。
【解答】解：（1）通电螺线管的核心原理是电流的磁效应，因此该说法正确；
（2）天亮时灯自动熄灭，说明此时控制电路中电流增大，根据欧姆定律I，电流I增大时，总电阻R减小，由于控制电路中R1为可变电阻、R为光敏电阻，因此R2的阻值需随光照强度增大而减小，故该说法错误；
（3）控制电路中，衔铁被吸合时的电流是固定值，根据欧姆定律I，电源电压U恒定，因此衔铁被吸合时控制电路的总电阻是固定的。若将R1调小，为保持总电阻不变，R2的阻值需增大。而R2是光敏电阻，阻值增大对应光照强度减小，因此灯泡工作时间会变短，故该说法错误；
（4）当光照强度增大时，由（2）可知R2的阻值减小，控制电路的总电阻R＝R1+R2也随之减小，P中U不变、R减小，功率P也会增大，因此控制电路消耗的功率变大，该说法正确。
故答案为：（1）√；
（2）错误；
（3）错误；
（4）正确。
25．如图甲是一种汽车尾气排放检测电路。当汽车尾气浓度高于某一设定值时电铃报警，气敏电阻R1的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正确的是（　　）
A．电磁铁通电后，线圈上端为N极
B．R1的阻值随尾气浓度的增大而增大
C．检测时保持R2滑片位置不变，当尾气浓度变大时，R1两端电压变大
D．为使尾气浓度更低时报警，应将R2滑片适当上移
【答案】D
【解答】解：
A、根据右手螺旋定则，可以得知电磁铁的下端为N极，故A错误；
B、根据乙图，可以得知气敏电阻阻值随着浓度增大而变小，故B错误；
C、当尾气浓度变大时，R1电阻降低；电路中R1与R2串联，在串联电路中电流处处相等，根据I可知，此时各元件分压之比等于电阻之比。当R1电阻降低时，其分压降低，故C错误；
D、电路在电流达到某值时报警，且电源电压不变，故电路中总电阻不变。当尾气浓度更低时，R1电阻升高，串联电路总电阻等于各电阻阻值之和，故R2电阻应当降低，才能使电路在尾气浓度更低时报警。故D正确。
故选：D。
26．小颖设计了一款“智能照明灯”，其电路的原理如图所示，光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定，R0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．电磁铁的工作原理与发电机的工作原理相同
B．当光照强度增强，控制电路的电流减小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应接在A和B两接线柱之间
【答案】D
【解答】解：A．发电机的工作原理是电磁感应现象，电磁铁的工作原理是电流的磁效应，二者工作原理不同，故A错误，不符合题意；
B．由题意可知，光敏电阻R的阻值随光照强度增大而减小。当光照强度增强，控制电路总电阻减小，控制电路电源电压恒定，根据欧姆定律可知，控制电路的电流增大，故B错误，不符合题意；
C．当光照强度减弱，光敏电阻R的阻值增大，控制电路总电阻增大，电源电压恒定，根据欧姆定律可知，控制电路电流减小；电磁铁的磁性随电流减小而减弱，故C错误，不符合题意；
D．光线较暗时，光照强度小，R的阻值大，控制电路电流小，电磁铁磁性弱，无法吸引衔铁，衔铁保持接通A接线柱的位置，此时需要灯泡自动发光，因此灯泡接在A和B两接线柱之间，正好符合“光线较暗发光，光线较亮熄灭”的要求，故D正确，符合题意。
故选：D。

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