第17讲：电磁铁、电磁继电器【八大考点+八大题型】-2025-2026学年九年级全一册物理《考点•题型 •技巧》精讲与精练高分突破专题系列（人教版2024）

本讲义聚焦电磁铁与电磁继电器核心知识点，系统梳理电磁铁的构造、电流磁效应原理、磁性特点及影响磁性强弱的因素（电流大小、线圈匝数），延伸至电磁继电器的构造、低压控制与高压工作电路原理及应用，通过实验探究搭建从基础概念到实际应用的学习支架。 该资料以科学探究为核心，实验部分运用控制变量法和转换法（如通过吸引大头针数目显示磁性强弱），题型涵盖生活实例分析（电磁起重机、水位报警器），培养科学思维与探究能力。课中辅助教师演示实验，课后通过高分演练帮助学生巩固知识，查漏补缺，体现科学态度与责任。

第17讲：电磁铁、电磁继电器 【考点归纳】 【知识梳理】 知识点01：电磁铁 1.电磁铁：把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性。这种磁体，在有电流时有磁性，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫做电磁铁。 2.电磁铁工作原理：电流的磁效应。 3.电磁铁的磁性特点：通电时有磁性，断电时无磁性。 4.构造：主要由线圈和铁芯构成。如图所示。 知识点02：电磁铁的磁性 1.影响电磁铁磁性强弱的因素 (1)电流大小：电磁铁的磁性强弱与线圈中电流大小有关，在螺线管的外形和匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。 (2)线圈匝数：电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，在螺线管的外形和通过的电流相同时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。 2.电磁铁的优点 (1)磁性的有无可通过电流的通断来控制； (2)磁极的极性可通过改变电流的方向来控制； (3)磁性的强弱可通过改变电流的大小和线圈的匝数来控制。 3.电磁铁的应用；电磁铁在电磁起重机、电磁继电器、电动机、发电机、电铃、磁浮列车上都有应用。 知识点03：电磁继电器 1.电磁继电器：继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 2.构造：电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成。各部分作用如下： 电磁铁：通电时产生磁性，吸下衔铁； 衔铁：和动触点连在一起，带动动触点上下运动； 弹簧：电磁铁无磁性时，带动衔铁离开电磁铁； 触点：相当于控制电路的开关。 3.工作原理 电磁继电器电路包括低压控制电路和高压工作电路两部分。如图所示，低压控制电路接通时，电磁铁线圈中有电流，电磁铁有磁性，吸下衔铁，使动触点与静触点接触，从而使高压工作电路接通，高压工作电路中用电器开始工作；低压控制电路断开时，电磁铁线圈中无电流，电磁铁失去磁性，弹簧通过杠杆作用把衔铁拉起，使动触点与静触点分开，高压工作电路断开，高压工作电路中用电器停止工作。 低压控制电路包括：(低压)电源、电磁铁、开关、弹簧、衔铁； 高压工作电路包括：(高压)电源、用电器、触点。 4.电磁继电器的应用 (1)用低电压，弱电流控制高电压、强电流。利用电磁继电器可以实现利用低电压、弱电流控制高电压、强电流，从而使人远离高压电路，避免危险，如大型变电站的高压开关等。 (2)实现远距离控制。利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒、有害的环境，实现远距离控制，如核电站中的开关等。 (3)实现自动控制。在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力、光照等敏感的元件，还可以实现对温度、压力或光的自动控制，如水位自动报警器、温度自动报警器等。 知识点04：实验探究影响电磁铁的磁性强弱的因素 实验目的 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 实验猜想 影响电磁铁磁性强弱的因素可能有螺线管中电流的大小、线圈匝数的多少 实验图示 物理研究方法 (1)控制变量法：在探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时，必须控制线圈的匝数相同；在探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，必须控制线圈中电流相同。 (2)转换法：通过吸引大头针的数目来显示电磁铁磁性的强弱，利用了转换法。 实验结论 (1)电磁铁的磁性强弱与线圈中电流的大小有关，在电磁铁的外形和线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强； (2)电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，在电磁铁的外形和通过的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强 实验改进提升 电磁铁磁性强弱除了受电流大小、线圈匝数的影响，还与有无铁芯有关，加入铁芯可以大大增强电磁铁的磁性。 根据控制变量法的思想，在探究电磁铁的磁性与有无铁芯的关系时，应该保持电流大小和线圈匝数相同，一个有铁芯，一个无铁芯，然后观察两个电磁铁吸引大头针的数目，从而判断电磁铁磁性强弱与有无铁芯的关系。如图所示。 【题型归纳】 题型一：电磁铁的构造及其原理 【例1】．（2025九年级·全国）物理学与日常生活  “门禁”是通过开关控制门锁工作的，小科研究后知道，门上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成（如图甲所示），其工作原理如图乙所示。电磁铁通电时，相互吸引，门被锁住无法推开；电磁铁断电时，互不吸引，门可以被推开。下列说法正确的是（　　） A．图甲中电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．图乙中开关闭合后，电磁铁A的右端为S极 C．对“门禁”的工作原理进行分析，能判断B有磁性 D．将金属块B靠近小磁针，小磁针一定不会发生偏转 【答案】A 【详解】A．电磁锁利用电磁铁工作，其原理是电流的磁效应，故A正确； B．图乙中开关闭合后，根据安培定则可知，电磁铁A的右端为N极，故B错误； C．电磁铁A通电时有磁性，能吸引金属B，不通电时没有磁性，不能吸引金属B，而金属B本身没有磁性，故C错误； D．电磁铁A通电时有磁性，能吸引金属B，金属B会被磁化，这时金属块B靠近小磁针，小磁针会受到力的作用发生偏转，故D错误。 故选A。 【变式1】．（2025九年级·安徽·专题练习）关于电磁铁，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁是根据电流的热效应制成的 B．电磁铁中的铁芯可以用铝棒代替 C．电磁起重机中的磁体可以用永磁体 D．相对于永磁体，电磁铁的一个优点是可以控制磁性的有无 【答案】D 【详解】A．电磁铁是利用了电流的磁效应制成的，故A错误； B．铝棒不能被磁化，因此电磁铁中的铁芯不可以用铝棒代替，故B错误； C．电磁起重机中的磁体在起吊物体时要有磁性吸吊重物，但放下重物必须失去磁性，电磁铁在通电时有磁性，断电时无磁性，能满足起重机的工作需求，因此电磁起重机中的磁体必须用电磁铁，故C错误； D．电磁铁在通电时有磁性，断电时无磁性，即电磁铁的一个优点是可以控制磁性的有无，故D正确。 故选D。 【变式2】．（25-26九年级上·全国·课前预习）关于电磁铁，下列说法中不正确的是（　　） A．电磁铁中的铁芯可以用铜棒代替 B．电磁铁是根据电流的磁效应工作的 C．电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性 D．电磁铁是一种非永久磁体 【答案】A 【详解】A．电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，故不可以用铜棒代替，故A错误，符合题意； B．电磁铁是利用电流的磁效应制成的，故B正确，不符合题意； C．电磁铁通电时，电流的周围存在磁场，所以电磁铁有磁性，断电时没有磁性，故C正确，不符合题意； D．电磁铁不是永久磁铁，它的磁性的有无跟电流的通断有关，故D正确，不符合题意。 故选A。 题型二：探究影响电磁铁的磁性强弱的因素 【例2】．（25-26九年级下·全国·期末）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 【详解】（1）实验中是通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，电磁铁吸引大头针个数较多，说明电磁铁的磁性较强，这种研究方法叫转换法。 （2）电流从电磁铁乙的上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁乙的上端是N极。 （3）[1][2]当滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的电阻变大，电路中电流变小，电磁铁吸引大头针的个数减少，说明电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱。 （4）[1]由图可知，甲乙两个线圈串联，通过的电流相等，甲线圈匝数多，甲吸引的大头针数多，说明甲的磁性强，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，远离电磁铁的一端磁极相同，由于同名磁极互相排斥，所以下端分散。 【变式1】．（2025九年级·全国·专题练习）为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长的导线为主要器材，进行下列图片所示的简易实验。 (1)图中滑动变阻器的作用是 。 (2)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱。这种方法在物理学的研究中经常用到，叫作 。 (3)比较甲、乙，可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时， 越大，电磁铁的磁性越强。 (4)如图丙，他把电磁铁串联接入电路的目的是使通过两个电磁铁的 相等。通过图丙可以得出结论：电流一定时，线圈匝数 （选填“越多”或“越少”），电磁铁的磁性越强。 【答案】(1)改变电路中电流的大小 (2) 电磁铁吸引大头针的多少 转换法 (3)电流 (4) 电流 越多 【详解】（1）实验中通过滑动变阻器滑片的移动来改变电阻从而改变电路中的电流，即通过改变电流来改变电磁铁的磁性的强弱； （2）[1][2]实验中是通过电磁铁吸引大头针的多少来显示电磁铁磁性的强弱，采用的是转换法； （3）比较图甲和乙可知，乙图中滑动变阻器接入电路的电阻小，电路中的电流要大于甲中的电流；两个电磁铁的线圈匝数相同，通过的电流不同，电流越大，吸引的大头针的个数越多，磁性越强，可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强； （4）[1][2]由丙图可知，两电磁铁串联，故电流相同，而线圈匝数不同，线圈匝数多的，吸引的大头针越多，故结论为：在电流相同的情况下，线圈的匝数越多，磁性越强。 【变式2】．（24-25九年级上·四川巴中·期末）小红和小刚在做探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时，作出了如下猜想： 猜想①：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性 猜想②：通电的电磁铁的磁性与线圈的匝数有关 猜想③：通电的电磁铁的磁性与电流大小有关 为了验证上述猜想是否正确，小红和小刚共同设计了以下实验方案：用漆包线在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图甲、乙、丙所示的实验电路，请你完成如下填空： (1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的 ； (2)通过比较甲乙两图，可以验证猜想 （选填“①”“②”或“③”）是正确的；将图乙中的滑动变阻器向右滑，发现电磁铁吸引的大头针数目 （选填“变多”“变少”或“不变”），可以验证猜想 （选填“①”“②”或“③”）是正确的； (3)实验中，大头针的下端都是分开的，原因是 ； (4)用实验器材组成了如图丙所示的实验电路，分别连接电磁铁线圈的接线柱A、C，并调节滑动变阻器控制电流不变，可以发现接 （选填“A”或“C”）柱时，大铁钉下方吸引大头针较多。 【答案】(1)磁性强弱 (2) ① 变少 ③ (3)见解析 (4)A 【详解】（1）根据转换法，实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的磁性强弱，吸引大头针数目越多，说明电磁铁磁性越强。 （2）[1]通过比较甲乙两图，只有闭合开关，电磁铁才吸引大头针，说明电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性，即可以验证猜想①是正确的。 [2][3]将图乙中的滑动变阻器向右滑，变阻器阻值变大，电路中电流变小，发现电磁铁吸引的大头针数目变少，说明通电的电磁铁的磁性与电流大小有关，可以验证猜想③是正确的。 （3）大头针被磁化后，下端是同名磁极，根据同名磁极相互排斥，下端都是分开的。 （4）通电的电磁铁的磁性与线圈的匝数有关，当电流相同时，线圈的匝数越多，它的磁性越强。连接电磁铁线圈的接线柱A时，线圈的匝数较多，电磁铁的磁性较强，大铁钉下方吸引大头针较多。 题型三：电磁体在生活中的应用 【例3】．（25-26九年级上·全国·课前预习）如图所示的实例中，不属于电磁铁应用的是（　　） A．电磁起重机 B．悬浮地球仪 C．电铃 D．指南针 【答案】D 【详解】A．电磁起重机的主要部分是电磁铁，接通电流，电磁铁便把钢铁物品牢牢吸住，吊运到指定的地方，切断电流，磁性消失，钢铁物品就放下来了，属于电磁铁应用，故A不符合题意； B．悬浮地球仪利用同名磁极相互排斥的原理，底座内部有电磁铁，属于电磁铁应用，故B不符合题意； C．电铃通电时，电磁铁有电流通过，产生了磁性，把衔铁吸过来，使小锤打击电铃发出声音，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音，属于电磁铁应用，故C不符合题意； D．指南针是利用地磁场工作的，不是利用电磁铁，故D符合题意。 故选D。 【变式1】．（24-25九年级下·全国·课后作业）下列没有利用电磁铁工作的是（　　） A．指南针 B．电铃 C．磁悬浮列车 D．电磁起重机 【答案】A 【详解】电铃，电磁起重机和磁悬浮列车都应用了电磁铁，指南针指南北是受到地磁场的作用，故不符合题意，符合题意。 故选。 【变式2】．（2025·江苏扬州·一模）如图是由电磁铁控制的全自动洗衣机进水阀门的结构示意图。当线圈通电后，线圈上端为 极，对衔铁施加 （填方向）的力，使衔铁移动，阀门打开，水流进洗衣机。 【答案】 S 向上 【详解】[1][2]当线圈通电后，电流从线圈上端流入，下端流出，由安培定则可知，线圈上端为S极，下端为N极，电磁铁吸引衔铁，对衔铁施加向上的力，使衔铁移动，阀门打开，水流进洗衣机。 题型四：电磁继电器的原理 【例4】．（2025九年级下·全国·专题练习）如图是小明利用光敏电阻设计的智能照明系统的原理图，该系统天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池组成。为定值电阻，为阻值随着光照强度变化而变化的光敏电阻（忽略线圈的电阻）。下列说法正确的是（　　） A．电磁继电器是利用电磁感应现象工作的 B．当光照强度减小时，的阻值变小 C．当光照强度减小时，电压表的示数变大 D．当光照强度减小时，控制电路的总功率减小 【答案】CD 【详解】A．电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，故A错误。 B．天暗时自动发光，说明光照弱时，照明电路接通，电磁铁磁性减弱，电路中电流较小，电阻变大，故B错误。 C．电压表测量电阻两端的电压，当光照强度减小时，电阻变大；电阻与串联，根据串联分压规律可知，变大，其两端电压变大，电压表示数变大，故C正确。 D．当光照强度减小时，变大，电路中的电流变小，根据可知，电路的总功率减小，故D正确。 故选CD。 【变式1】．（24-25九年级下·全国·课后作业）物理兴趣小组在老师的指导下设计了如图所示的天然气泄漏报警电路，电源电压恒定不变，为可调电阻，为气敏电阻，其阻值随天然气浓度的增大而减小。天然气无泄漏时指示灯发光；天然气泄漏时，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（   ） A．当蜂鸣器报警时，灯泡同时发光 B．若控制电路电压降低，报警浓度将减小 C．若要调低报警浓度，可调大的阻值 D．天然气浓度增大，电磁铁磁性将增强 【答案】D 【详解】A．天然气泄漏时，蜂鸣器报警，说明电磁继电器的衔铁被吸下，此时工作电路中蜂鸣器接通，灯泡L所在的支路断开，因此灯泡L不发光。故A错误； B．控制电路电压降低时，若要使电磁铁产生足够磁性吸下衔铁（报警），根据欧姆定律，需要更大的电流才能达到吸合阈值。而气敏电阻 的阻值随天然气浓度增大而减小，因此只有当天然气浓度更大时，才能在较低电压下达到所需电流，即报警浓度将增大。故B错误； C．若要调低报警浓度（即天然气浓度较小时就报警），需让气敏电阻R2在阻值较大时，控制电路就能达到吸合电流。根据欧姆定律，可调电阻R1应减小阻值（使总电阻减小，电流易达到阈值），而非调大。故C错误； D．天然气浓度增大时，气敏电阻R2的阻值减小，控制电路的总电阻减小。根据欧姆定律，电源电压恒定，总电阻减小则电流增大。电磁铁的磁性与电流大小有关，电流越大磁性越强，因此电磁铁磁性将增强。故D正确； 故选D。 【变式2】．（2025·山西晋中·二模）如图是小明设计的检测汽车尾气浓度的电路图，电源电压恒定，为定值电阻，气敏电阻的阻值随尾气浓度的增大而减小，当尾气浓度高于某一设定值时，电铃（图中未画出）报警。下列判断正确的是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．尾气浓度增大时，电磁铁磁性减弱 C．该电路利用了电磁感应原理工作 D．电铃应该安装在接线柱CD之间 【答案】D 【详解】A．由安培定则可知电磁铁的上端为N极，故A错误； B．控制电路中，尾气浓度高于某一设定值时，气敏电阻的阻值变小，电磁铁线圈电流变大磁性增强，故B错误； C．图中应用的是电磁铁，电磁铁是根据电流的磁效应原理工作的，电磁感应原理是发电机的原理，故C错误； D．当尾气浓度增大时，衔铁被吸下，电铃响起，电铃应该安装在接线柱CD之间，故D正确。 故选D。 题型五：电磁继电器的动态分析 【例4】．（2025·山东·模拟预测）如图﹣1所示是物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”，控制电路电源电压为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，R为压敏电阻，其阻值大小随压力F的变化关系如图﹣2所示。当光控开关接收到绿光时断开，工作电路中指示灯亮，电控照相机不工作，当光控开关接收到红光时自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力增大到一定数值，控制电路中电流等于或大于0.06A时，电控照相机开始拍照，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A．若要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以适当减小线圈的匝数 B．a处是电控照相机，b处是指示灯 C．当控制电路中电流等于0.06A时，闯红灯的车对压敏电阻的压力为12000N D．当质量为1200kg的车闯红灯时，控制电路消耗的总功率为0.9W 【答案】D 【详解】A．车的质量变小，力敏电阻所受的压力也变小，由图﹣2知，其电阻变大，电路的电流会变小，若适当减小线圈的匝数，则电磁铁的磁性会更弱，衔铁不能被吸下。车的质量较小闯红灯不能被拍下，故A错误； B．由图﹣1知，光控开关接收到绿光时断开，则控制电路处于断开状态，线圈无电流通过，动触点与上触点接通，此时a工作，所以a为指示灯。光控开关接收到红灯时自动闭合，线圈中有电流通过，且电流等于或大于0.06A时，衔铁被吸下，接通下静触点，控制电路中照相机开始工作，所以b是电控照相机，故B错误； C．控制电路中的电流为0.06A时，电控照相机拍照，控制电路的总电阻为 力敏电阻的阻值R=R总-R线=100Ω-10Ω=90Ω 由图-2知，力敏电阻所受压力为4000N，即闯红灯时，车对力敏压阻的压力为4000N，故C错误； D．质量为1200kg的车闯红灯时，压力F=G=mg=1200kg×10N/kg=12000N 从图-2中可知力敏电阻的阻值R′=30Ω，此时控制电路消耗的总功率 故D正确。 故选D。 【变式1】．（2025·山西·三模）图甲为电梯自动报警装置的工作原理图。控制电路电源电压为12V，R1为定值电阻，R2为压敏电阻，R2的阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下。若线圈的电阻忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A．R2受到的压力越大阻值越大 B．R2受到的压力为4000N时，电动机不工作，电铃响起 C．定值电阻R1的阻值为100Ω D．当电梯自动报警装置的铃声开始响起时，R1的功率为0.96W 【答案】B 【详解】A．由图乙可知，R2受到的压力越大阻值越小，故A错误； B．由题意，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下，电铃接入电路，电铃响，电动机所在电路断路，电动机不工作，故B正确； CD．当电梯自动报警铃声开始响起时，压敏电阻受到的压力达到4000N，压敏电阻R2为40Ω，电磁铁线圈中的电流为0.1A，控制电路总电阻 因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，则此时R1的阻值为R1=R-R2=120Ω-40Ω=80Ω 此时R1的功率为P1=I2R1=(0.1A)2×80Ω=0.8W 故CD错误。 故选B。 【变式2】．（2025·山西朔州·一模）图甲是科技小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”，控制电路电源电压为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，压敏电阻的阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。当光控开关接收到绿光时断开，工作电路中指示灯亮；当光控开关接收到红光时自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力增大到一定数值，电控照相机开始拍照，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．a处是电控照相机，b处是指示灯 C．当控制电路中的电流等于0.06A时，闯红灯的车的质量为200kg D．当质量为1200kg的车闯红灯时，控制电路的总功率为0.9W 【答案】D 【详解】A．由图甲中的控制电路知，光控开关闭合后，电流由上端流入电磁铁，下端流出，据安培定则知，电磁铁的上端为N极，故A错误； B．光控开关接收到绿光时断开，控制电路中，电磁铁无电流通过，衔铁被释放，工作电路中，a处接入电路，而此时工作电路中指示灯亮，则a处为指示灯；光控开关接收到红光时，自动闭合，电磁铁有电流通过，衔铁被吸下，压敏电阻增大到一定数值，电控照相机开始拍照，b处为电控照相机，故B错误； C．有车闯红灯，则控制电路中的光控开关闭合，电路中压敏电阻及电磁铁串联接入电路，车的质量为200kg，对压敏电阻的压力 由图乙知，压敏电阻的阻值为150欧，电路的总电阻 电路中的电流 故C错误； D．当质量为1200kg的车闯红灯时，压敏电阻所受的压力 压敏电阻的阻值为30欧，电路的总电阻 控制电路的总功率 故D正确。 故选D。 题型六：含电磁继电器的电路设计 【例6】．（2025·广东东莞·二模）如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图，空气中的尘埃量较少时，光源发出的光被挡板挡住了。当空气中的尘埃量达到一定值时，由于尘埃反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，该光敏电阻的阻值与光照强度成反比，此时在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若在a、b处安装除尘器、指示灯，则a处是 ，b处是 。当尘埃量逐渐增大时，电磁铁磁性将 （选填“减弱”、“增强”）。 【答案】 指示灯 除尘器 增强 【详解】[1][2][3]当空气中尘埃量达到一定值时，尘埃反射的光线增多，光照强度变大，光敏电阻阻值减小，则控制电路中的电流变大，通过电磁铁的电流变大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，开启自动除尘模式，所以除尘器应接在b处；同理可知，当尘埃量逐渐减小时，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起，关闭自动除尘模式，所以a处为指示灯。 【变式1】．（2025·湖南长沙·二模）如图甲所示，热带香蕉树在宁夏“安家”，这得益于大棚温控技术。兴趣小组为大棚设计了具有加热和保温功能的电热器，其内部简化电路图如图乙所示（左侧为控制电路，右侧为工作电路）。R3为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1、R2均为电热丝，R1=200Ω，R2=100Ω，线圈电阻不计。闭合开关S1，电磁铁的上端为 极；加热时，工作电路的总功率是 W。 【答案】 N 726 【详解】[1]由安培定则可知，右手握住螺线管，四指的方向为电流的方向，大拇指的方向指向N极，故电磁继电器中电磁铁上端为N极，下端是S极。 [2]闭合开关S1、S2，当衔铁没有被电磁铁吸引时，电热丝R1、R2并联，此时工作电路的总电阻最小，由可知，工作电路的总功率最大，处于加热状态；加热时，电热丝R1、R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，工作电路的总功率 【变式2】．（2026九年级下·全国·专题练习）如图为某大桥上设计的一个车辆超重报警装置，当路面压力达到设定值时，压力传感器就接通电路。要求车辆超重时，信号灯就发光，请在图中画线将电路连接完整。 【答案】 【详解】根据题意知道，这是一个电磁继电器的工作原理图，左侧与电磁铁连接的电路是控制电路，右侧与信号灯连接的电路是工作电路，压力传感器、电磁铁、电源组成控制电路；信号灯、电源、触点开关组成工作电路，当路面压力达到设定值时，压力传感器就接通控制电路，有电流通过电磁铁，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使动触点与静触点接触，工作电路接通，信号灯发光，电路连接如图所示： 题型七：电磁铁、电磁继电器作图问题 【例7】．（2025九年级·全国·专题练习）刘大爷家大棚温度监控电路如图所示，棚内温度正常时温控开关处于断开状态，绿灯亮；棚内温度不正常时温控开关处于闭合状态，电磁铁通电工作，电铃响，红灯亮。刘大爷使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个也“没有电”。在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。 【答案】 【详解】先把电磁铁的线圈连接好，导线都在螺线管的同侧，绕线旋管时一端在螺线管的上面绕，一端从螺线管的下面绕；棚内温度正常时“温控开关”处于断开状态，电磁铁断电，衔铁被弹簧拉起，动触头和上面的静触头接通，绿灯电路工作，所以绿灯、电源、动触头和上面的静触头构成通路；棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电磁铁具有磁性，说明电源、衔铁、电磁铁连成一个通路；电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个也“没有电”，说明两者是串联的，首先把红灯和电铃串联起来，棚内温度不正常时“温控开关”处于闭合状态，电磁铁通电工作，电磁铁具有磁性吸引衔铁，动触头和下面的静触头接通，电源、红灯、电铃、动触头、下面的静触头组成一个通路，如下图所示： 【变式1】．（25-26九年级下·全国·课后作业）在一些大型地下停车场，为方便驾驶员快速找到车位，采用自动控制电路，请你将设计电路补充完整，要求当车位占用时（光控开关S闭合），红灯亮，车位未停车时绿灯亮。 【答案】 【详解】当车位未停车时，光控开关断开，电磁铁中无磁性，弹簧将衔铁拉起，绿灯电路接通而发光，当车位已停车时，光控开关闭合，由图可知，此时左侧控制电路连通，电磁继电器中的电磁铁产生磁性，吸下衔铁，红灯泡电路被接通，如图所示： 【变式2】．（2026九年级下·全国·专题练习）如图所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整（要求闭合开关，移动滑片P能改变螺线管磁性强弱），并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极。 【答案】 【详解】因为要求闭合开关，移动滑片P能改变螺线管磁性强弱，所以滑动变阻器接入电路采用一上一下接法，图中上接线柱已有，故只要接一个下接线柱；电路从左侧往上流入螺线管，根据安培定则，螺线管右侧为N极，左侧为S极，所以小磁针右边为N极。如图所示： 题型八：电磁铁、电磁继电器计算问题 【例8】．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·月考）如图1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3均为电热丝，且，闭合开关、，电热器开始加热。（电磁铁线圈电阻忽略不计） (1)加热时，动触点a与上方静触点b，c接通，工作电路的总功率？ (2)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻的阻值是多少？ (3)保温状态下，的功率为，则工作电路消耗的电能是多少？ 【答案】(1)242W (2)30Ω (3)2640J 【详解】（1）加热时，动触点a与上方静触点b、c接通，由工作电路可知，此时电阻和并联，电源电压。电阻的功率为： 电阻的功率为： 工作电路的总功率为： （2）当电磁铁对衔铁的吸引力为时，电热器进入保温状态。由图2可知，此时控制电路中的电流，控制电路电压，根据欧姆定律，可得热敏电阻的阻值： （3）已知：的功率，保温状态下，动触点a与下方静触点d接通，由工作电路可知，此时电阻和串联在220V的电源上。根据公式可知，此时工作电路中的电流： 此时工作电路的总功率为： 工作电路消耗的电能为： 【变式1】．（24-25九年级上·福建福州·期末）在实践活动中，小博利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温功能的恒温孵化器，如图甲所示。在控制电路中，电源电压，定值电阻，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；在孵化器内的工作电路中，电源电压，、为电热丝，， 。当孵化器内温度达到时，衔铁会跳起。求： (1)衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流； (2)工作电路在保温状态下的电功率； (3)衔铁被吸下以后经过10min工作电路中产生的热量； (4)若要使孵化器内温度达到时衔铁就跳起，请通过计算说明应如何调整控制电路。 【答案】(1)0.04A (2)44W (3) (4)应将定值电阻R0串联一个50Ω的电阻 【详解】（1）当孵化器内温度达到45℃时，衔铁会跳起。由图乙可知，此时热敏电阻的阻值。控制电路中，定值电阻R0与热敏电阻R串联，电磁铁线圈电阻不计。控制电路的总电阻 根据可得，通过电磁铁线圈的电流 （2）当温度升高，控制电路中电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁跳起，动触点与静触点a接通，工作电路中与串联，此时电路总电阻较大，功率较小，处于保温状态。由可得，工作电路在保温状态下的电功率 （3）当温度较低时，控制电路中电流较大，电磁铁磁性较强，将衔铁吸下，动触点与静触点b接通，工作电路中只有工作，此时电路总电阻较小，功率较大，处于加热状态。加热状态下的电功率 工作时间 产生的热量 （4）电磁继电器衔铁跳起的动作电流是固定的，由第（1）问可知，动作电流。若要使孵化器内温度达到35℃时衔铁就跳起，由图乙可知，此时热敏电阻的阻值。此时控制电路的总电阻 此时控制电路中的定值电阻 需要串联的电阻阻值 【变式2】．（24-25九年级上·福建泉州·期末）智能物联给我们的生活提供了诸多便利，如图甲是一个智能照明灯的工作原理图。工作电路中灯泡L的规格均为“220V 44W”；控制电路中的电源电压大小可调，已知为10Ω，R是光敏电阻，其阻值随光照强度变化（光照强度的单位为，光越强光照强度越大），当控制电路电流时，衔铁被释放而接通工作电路。（不计线圈电阻） (1)当工作电路中的电灯L正常发光时，工作电路中的总电流是多少？ (2)将控制电路中的电源电压设置为6V，光敏电阻R上的光照强度小于或等于多少时，工作电路启动，开始照明？ (3)设置光照强度小于或等于时，工作电路恰好启动，若不变，控制电路中的电源电压应设置为多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）工作电路中两盏灯L并联，每盏灯的额定电流为 根据并联电流规律，当工作电路中的电灯L正常发光时，工作电路中的总电流 （2）当控制电路中的电流时，工作电路启动。工作电路恰好启动时的临界电流I=0.1A。控制电路中，和光敏电阻R串联，根据欧姆定律，此时控制电路的总电阻为 根据串联电路的电阻特点，光敏电阻的阻值为 由图乙可知，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。当R=50Ω时，对应的光照强度为0.3lx。因此，当光照强度小于或等于0.3lx时，工作电路启动。 （3）当光照强度为时，工作电路恰好启动，说明此时控制电路中的电流恰好为临界值I=0.1A。由图乙可知，当光照强度为时，光敏电阻的阻值为40Ω。此时控制电路的总电阻 根据欧姆定律，控制电路的电源电压应设置为 【高分演练】 一、单选题 1．（25-26九年级下·全国·课后作业）下列用电器中，应用到电磁铁的是（　　） A．电炉 B．电热水器 C．电磁起重机 D．电灯 【答案】C 【详解】A．电炉工作时主要将电能转化为内能，是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意； B．电热水器工作时主要将电能转化为内能，是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意； C．电磁起重机的主要部件是电磁铁，因此它是利用电磁铁工作的，故C符合题意； D．电灯工作时主要将电能转化为光能和内能，与电磁铁的原理不同，故D不符合题意。 故选C。 2．（2025·湖北恩施·二模）司南是我国古代四大发明之一，如图甲。小琴利用防水纸、锂电池、铁钉和线圈等器材，仿照司南自制船形指南针，如图乙所示。船形指南针浮于水上，闭合开关待其静止后（　　） A．A端为电磁北极 B．B端为电磁南极 C．船B端指向南方 D．船A端指向南方 【答案】D 【详解】AB．图乙中，电流从电磁铁右端流入，左端流出，根据安培定则，船形指南针B端为N极，A端为S极，即B端为电磁北极，A端为电磁南极。故AB不符合题意； CD．在地磁场作用下，根据磁极间的相互作用规律，待其静止后，船B端指向北方，船A端指向南方，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示，小明同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉A、B绕制成电磁铁进行实验，下列说法正确的是（    ） A．电磁铁A、B的上端均为N极 B．滑片P向右滑动的过程中电磁铁的磁性逐渐增强 C．电磁铁能吸引大头针的数目越少说明它的磁性越强 D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系 【答案】D 【详解】A．根据安培定则，电磁铁A的上端为S极，B的上端为S极，故A错误； B．滑片P向右滑动的过程中变阻器阻值变大，电路中电流变小，所以电磁铁的磁性逐渐减弱，故B错误； C．根据转换法，电磁铁能吸引大头针数目越少，说明它的磁性越弱，故C错误； D．A、B两个电磁铁串联，通过它们的电流相同，匝数不同，该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系，故D正确。 故选D。 4．（25-26九年级上·山东烟台·月考）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 【详解】A．由图乙可知，当车的质量超过10t时，压敏电阻R的阻值减小，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁向下，此时b所在电路接通，按设计要求电铃响；当车的质量超过10t时，衔铁在弹簧的作用下向上运动，a所在电路接通，按设计要求指示灯亮，因此a处接指示灯，b处接电铃，故A正确，不符合题意； B．电磁铁通电时有磁性，断电后无磁性，故电磁铁是利用电流的磁效应工作的，故B正确，不符合题意； C．由图乙可知，车载质量为10t时，压敏电阻的阻值为，控制电路的电压为，由欧姆定律可知，控制电路中电流为，故C正确，不符合题意； D．由图乙可知，当车载质量增大时，压敏电阻的阻值减小，控制电路的总电阻减小，电源电压不变，根据可知，控制电路的总电功率变大，故D错误，符合题意。 故选D。 5．（2025·安徽·三模）如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，条形磁铁仍保持静止状态。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是（　　） A．水平向左，逐渐减小 B．水平向左，逐渐增大 C．水平向右，逐渐增大 D．水平向右，逐渐减小 【答案】C 【详解】由安培定则可知，螺线管左侧为N极；因同名磁极相互排斥，故条形磁铁所受磁场力向左；因条形磁铁处于平衡状态，即条形磁铁所受摩擦力应与斥力大小相等、方向相反，故摩擦力的方向水平向右；当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电阻减小，由欧姆定律得螺线管内的电流增大，则可知螺线管的磁性增强，条形磁铁所受到的排斥力增大；因条形磁铁仍处于平衡状态，所以条形磁铁所受摩擦力也增大。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．（2025·河南·一模）物理课上老师展示了一款磁悬浮地球仪，如图（a）所示，闭合开关，地球仪悬浮在空中。经过研究发现地球仪底部有一块磁铁，底座内部有电磁铁。莉莉画出了如图（b）所示的电路原理图，下列判断不正确的是（　　） A．a图底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应 B．b图中闭合开关，向右移动P能减小地球仪的悬浮高度 C．a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理 D．b图中用虚线代表的地球仪的A端是S极 【答案】B 【详解】A．底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应，故A正确,不符合题意； B．闭合开关后，向右移动P，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，会增大地球仪的悬浮高度，故B错误，符合题意； C．a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理，故C正确，不符合题意； D．根据安培定则，电磁铁的上端是S极，同名磁极互相排斥，地球仪的A端是S极，故D正确，符合题意。 故选B。 7．（2025·福建·一模）图甲是科技小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”，控制电路电源电压为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，R为压敏电阻，R阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。当光控开关接收到绿光时断开，工作电路中指示灯亮，电控照相机不工作；当光控开关接收到红光时自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力增大到一定数值，控制电路中的电流等于或大于60mA时，电控照相机开始拍照。下列说法正确的是（　　） A．若要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以适当减小线圈的匝数 B．图甲中a处是电控照相机，b处是指示灯 C．当质量为1200kg的车闯红灯时，控制电路消耗的总功率为1.2W D．当控制电路中的电流等于60mA时，闯红灯的车的质量为400kg 【答案】D 【详解】A．若要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，此时压力较小，由图乙知压敏电阻阻值较大，电路中的电流较小，要使得工作电路闭合，磁性大小不变，由于磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，此时电流变小，必须增多线圈的匝数，故A错误； B．当光控开关接收到红光时自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力增大到一定数值，电阻减小，电流增大，使得线圈磁性增强，吸下衔铁，此时动触点与下方连接，故照相机应该是b处，故B错误； C．质量为1200kg的车闯红灯时，压力 从图乙中可知力敏电阻的阻值，此时控制电路消耗的总功率 故C错误； D．控制电路的电压已知，当电流为60mA即0.06A时，控制电路的总电阻 力敏电阻 由图乙知，此时压力，根据压力等于重力，故，则闯红灯的车的质量 故D正确。 故选D。 8．（2025九年级·安徽·专题练习）在下图所示的自动浇水方案中，为了能够很好地实现自动浇水功能，下列说法正确的是（　　） A．湿度传感器直接串联在水泵的主电路中，当湿度不足时传感器电阻增大，使水泵工作 B．湿度传感器接入电磁继电器的控制电路，当湿度不足时控制电路导通，继电器吸合，水泵通电工作 C．电磁继电器的控制电路连接温度传感器，当温度过高时切断水泵所在电路 D．水泵直接由湿度传感器控制，继电器并联在传感器两端以保护电路 【答案】B 【详解】A．湿度传感器直接串联在水泵的主电路中，当湿度不足时传感器电阻增大，由欧姆定律可知电路中的电流减小，不能使水泵工作，故A错误； BC．湿度传感器接入电磁继电器的控制电路，当湿度不足时控制电路导通，继电器吸合，水泵通电工作，当湿度充足时控制电路断开，水泵不工作，故B正确，C错误； D．继电器和传感器串联，当湿度不足时控制电路导通，继电器吸合，水泵通电工作，故D错误。 故选B。 9．（2025·海南·中考真题）学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”，电路如图所示。电源电压保持不变，为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关S，当光照强度减小时，下列说法正确的是（　　） A．灯泡一定发光 B．电磁铁磁性增强 C．电压表示数减小 D．通过的电流减小 【答案】D 【详解】BCD．控制电路中，、串联，电压表测两端电压。闭合开关S，当光照强度减小时，光敏电阻阻值变大，根据串联分压原理，两端电压变大，则电压表示数变大；总电阻变大，根据，控制电路中电流变小，则通过的电流减小，电磁铁磁性减弱，故BC错误，D正确； A．由上述分析可知，闭合开关S，当光照强度减小时，电磁铁磁性减弱，只有当电磁铁磁性减弱到某个程度时，衔铁才会自动弹上去，灯泡才会发光，故A错误。 故选D。 10．（2025·湖北武汉·模拟预测）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 【详解】A．旋钮OP绕O点逆时针转动时，变阻器阻值变大，根据欧姆定律可知，电动机所在电路电流变小，电动机转速变慢，故A错误； B．根据图中电流方向和安培定则可知，电磁铁的右端为N极，故B正确； C．当转速超过一定值，电磁铁磁性增强到某个程度时，电磁铁将衔铁吸过来，接通电铃所在电路而报警，而铜没有磁性，无法被吸引，故C错误； D．左边电路电流比较小时，电铃不会自动报警，是因为电磁铁磁性弱，无法将衔铁吸过来，从而无法接通电铃所在电路，电铃就无法报警，故D错误。 故选B。 二、填空题 11．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图，衔铁与弹性片相连。闭合开关，当有电流流过电磁铁时，其端为 极。电磁铁吸引衔铁后，铃锤敲击铃碗发声，此时电磁铁 （选填“仍有”或“没有”）磁性。 【答案】 N 没有 【详解】[1]根据安培定则（右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向N极），电流从螺线管的B端流入，A端流出，因此A端为N极。 [2]电磁铁吸引衔铁后，衔铁与弹性片分离，电路断开，电流停止通过电磁铁，因此电磁铁没有磁性。   12．（25-26九年级下·全国·单元测试）如图所示，虚线框内是电磁继电器，其中A是 。当开关S断开时灯 亮，开关S闭合时灯 亮。 【答案】 电磁铁 【详解】[1]电磁继电器的核心部件是电磁铁（图中A为线圈绕制的电磁铁），通电时产生磁性，控制触点通断。 [2]开关S断开时，线圈中没有电流，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧作用下复位，此时L1所在电路接通，故L1亮。 [3]开关S闭合时，线圈中有电流，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，使L2所在电路接通，故L2亮。 13．（25-26九年级下·全国·周测）某款磁悬浮音响如图甲所示，音响内部有一块磁体，其底座相当于电磁铁，内部简化电路原理图如图乙所示，则电源左端为 极；若要增加音响“悬浮”的高度，可将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。 【答案】 负 右 【详解】[1][2]根据图甲可知，音响“悬浮”在空中，受到竖直向上的磁力作用，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的上端为S极，根据安培定则可知，电流从电磁铁的上端流入，下端流出，所以电源的左端为负极；若要增加音响“悬浮”的高度，需要增大电磁铁的磁性，在线圈匝数不变的情况下，需要增大电路中的电流，即需要减小滑动变阻器接入电路的电阻，故可将滑片P向右移动。 14．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的 （选填“用电器”“电源”或“开关”）。夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流 （选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”），低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。 【答案】 开关 减小 减弱 【详解】[1]电磁继电器是利用电磁铁控制衔铁的吸下或弹起从而控制工作电路的通断，相当于开关。 [2][3]夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，由欧姆定律可知电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁弹起，工作电路就断开，停止制冷。 15．（25-26九年级上·山东烟台·月考）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 【详解】[1]依题意可知，对接缓冲装置是利用同名磁极相互排斥的原理工作的。通电螺线管右端为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管右端流入，则电源的右端为正极。 [2]为增大缓冲力，就需要增强螺线管的磁性，从而使斥力更大，则应增大通过它的电流，根据欧姆定律可知，应减小电路中的电阻，故滑动变阻器的滑片应向右移动。 16．（24-25九年级上·河南新乡·期末）如图所示为车库积水自动报警装置原理图，A、B位置可以安装电铃或者LED灯。当车库没有积水时LED灯亮，有积水时电铃响。则电铃应接在 （选填“A”或“B”），已知LED灯的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流是 A。 【答案】 B 0.5 【详解】[1]生活用水是导体，当车库积水时，接通左边的控制电路，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，动触点向下移动，接通电铃电路报警，即地面积水较深时，电铃响，根据设计要求，电铃应该安装在图中的B位置。 [2]由可得，灯泡正常发光时的电流为 17．（2025·河北·一模）根据图，回答下列问题。 如图所示，这是一种温度自动控制装置的原理图，制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝。闭合开关S后，发热电阻工作，水银温度计示数升高。当示数达到 ℃时，控制电路开始工作，电磁铁将衔铁吸起，发热电阻就停止加热。控制电路工作时，电磁铁的右端为 （选填“N”或“S”）极。要增强电磁铁的磁性，请你给出一种可行的方案： 。 【答案】 90 N 增大控制电路电源电压 【详解】[1]闭合开关S后，发热电阻工作，水银温度计示数升高。当示数达到90℃时，控制电路接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸起，工作电路断开，发热电阻就停止加热。 [2]控制电路工作时，电流从左端流进右端流出，根据安培定则可知，电磁铁的右端为N极。 [3]电磁铁的磁性强弱与电流的大小，线圈的匝数多少等有关，要增强电磁铁的磁性，可以增大控制电路的电流，可行的方案是：增大控制电路电源电压。 三、作图题 18．（24-25九年级上·山东威海·期末）如图甲所示是一款磁悬浮音箱。使用时，闭合开关，音箱可悬浮空中。音箱底部有一磁铁A，下方底座内部有电磁铁。图乙为其电路原理图，请在括号中标出电源右侧的极性，通电线圈下端极性，画出电磁铁周围磁感线并用箭头标出方向（只画一条即可） 【答案】 【详解】闭合开关，音箱可悬浮空中，说明磁铁A和电磁铁相互排斥。磁铁A下端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁上端为N极，则下端为S极。根据安培定则可知电流从电磁铁下端流入，上端流出，则电源左端为正极，右端为负极；电磁铁外部磁感线是从N极出发指向S极。作图如下： 19．（24-25九年级下·全国·周测）请在如图中用笔画线代替导线，将汽车的启动原理图连接完整。说明：将钥匙插入钥匙孔并转动（相当于闭合开关）时，电动机工作，启动汽车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压。 【答案】 【详解】钥匙孔相当于控制电路的开关，所以应将其与电磁铁、电源连接在一起；连接电源时要注意，电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压，所以只需要选择一块电池进行连接即可，如图所示： 20．（2025九年级·全国·专题练习）图甲是一种双向双动式和面机。和面机工作时，搅拌器可以正反搅拌。小明利用图乙所示的电磁继电器控制搅拌器的正反转。请将工作电路连接完整。 【答案】 【详解】只要电磁铁中通过电流，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，带动衔铁的动触点与 静触点（常开触点）接触，下面的电源被连入电路；当断开开关时，电磁铁中无电流流过即没有磁性，衔铁在弹簧的作用下返回原来的位置，使动触点与原来的静触点 （常闭触点）接触，上面的电源被接入电路，因为上下电源的极性相反，所以电动机能实现正反转切换，工作电路图如下图所示： 四、实验题 21．（25-26九年级下·全国·单元测试）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。 (1)如图甲、乙所示，利用干电池、导线和小磁针进行实验。通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，实验表明 。 (2)如图丙所示，将直导线绕成螺线管形状，将其安装在有机玻璃板上，连入电路。硬纸板上均匀地撒满铁屑，螺线管周围放置若干枚小磁针。 ①闭合开关，轻敲玻璃板，观察到铁屑的分布规律，铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似。此时，若移走小磁针，该结论 （选填“仍成立”或“不成立”）。 ②小磁针的作用是指示该点的磁场 。观察图丁小磁针的指向，可知螺线管的右端是 （选填“N”或“S”）极。接下来将电源的正负极对调，这是为了进一步判断通电螺线管的极性与 的关系。 (3)在螺线管中插入软铁棒，可以制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是______。 A．电磁继电器 B．电磁起重机 C．电炉 D．电铃 【答案】(1)通电导线周围存在磁场 (2) 条形 仍成立 方向 N 电流方向 (3)C 【详解】（1）甲图通电后小磁针偏转，乙图断电后小磁针复位，说明电流周围存在磁场。 （2）[1]由图丙可知，螺线管周围的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布情况相似。 [2]实验中用铁屑的分布情况来直观显示通电螺线管周围的磁场，运用了转换法。移走小磁针，螺线管周围的磁场不变，故移走小磁针后结论仍成立。 [3]磁场中某点的磁场方向与放入该点的小磁针北极所指的方向一致，则在螺线管周围放置小磁针用于指示磁场的方向。 [4]丁图中，小磁针北极的指向显示螺线管的磁场方向从右端出发回到左端，由于磁体周围的磁场方向是从N极出发回到S极，则螺线管的右端为N极。 [5]对调电源的正负极，电流通过螺线管的方向发生改变，因此是为了探究通电螺线管的极性与电流方向的关系。 （3）A．电磁继电器是一种自动控制电路通断的开关，其核心工作部件为电磁铁，故A不符合题意； B．电磁起重机是通过给起重机上的电磁铁通电，使电磁铁产生强磁性，吸附磁性物体。断电后，磁性消失，物体脱离吸附，完成搬运，故B不符合题意； C．电炉是利用电流的热效应工作，未用到电磁铁，故C符合题意； D．电铃通过利用电流通断控制电磁铁磁性有无，从而带动铃锤反复敲击铃碗发声，故D不符合题意。 故选C。 22．（2025·福建泉州·一模）电动车在充电过程中，电池温度过高可能会自燃。项目式学习小组设计一个自动制冷降温控制装置，当电池温度过高时，启动制冷系统降温。 （1）电路设计： 如图电路，利用电磁继电器设计控制电路，电源电压恒为6V，为热敏电阻，为电阻箱。开关断开、闭合，当电流表的示数时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统启动。 （2）的选用： ①连接电路时，应先将开关、都 ，并将电阻箱的阻值调至 。 ②闭合开关、，将热敏电阻置于温度不同的环境中，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数保持10mA不变，根据欧姆定律计算出热敏电阻的阻值，数据如表一： 表一 20 30 40 50 60 70 80 90 200 125 90 75 70 62 60 59 分析表一数据可得，热敏电阻的阻值随温度的升高而 。 ③换用另一个热敏电阻，重复实验步骤②，得到数据如表二： 表二 20 30 40 50 60 70 80 90 25 30 45 60 105 170 290 310 分析表二数据可得，热敏电阻的阻值随温度的升高而 。 ④根据电路设计要求，热敏电阻应选用 （填“”或“”）。 （3）的测算：开关断开、闭合，充电过程中当电池温度达到50℃时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统开始启动。则可选用阻值为 的定值电阻取代电阻箱。 （4）成品测试：经检测，充电过程中当电池温度达到50℃时，电流表示数未达到20mA，衔铁未被吸下，工作电路的制冷系统不启动。学习小组讨论后，认为出现这种现象的原因可能是 ；改进的措施是 。 【答案】 断开 最大 减小 增大 225 电磁铁线圈有电阻 见解析 【详解】（2）[1][2]连接电路时，应先将开关、断开，防止连接过程中出现短路，损坏电路元件；并将电阻箱的阻值调至最大阻值处，起到保护电路的作用，防止电流过大烧坏电流表或电源。 [3]分析表一数据可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐减小。 [4]分析表二数据可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐增大。 [5]电路设计要求避免电动车在充电过程中，因电池温度过高引发自燃，当开关断开、闭合，电流表的示数时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统启动，热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐减小，当温度过高时，控制电路的总电阻变小，电源电压恒定，此时电路中电流变大，会使电流表示数满足，衔铁被吸下，启动工作电路的制冷系统，达到降温的目的；而热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐增大，当温度升高时，控制电路中的总电阻变大，电源电压恒定，此时电路中的电流会随温度的升高越来越小，无法满足，衔铁不能被吸下，工作电路的制冷系统无法启动，容易引起电池温度过高引发自燃，故应选择。 （3）[6]开关断开、闭合，充电过程中当电池温度达到50℃时，结合表一数据，可知此时的阻值为，要使衔铁被吸下，控制电路电流至少为20mA，当控制电路电流为20mA时，已知控制电路电源电压为6V，根据欧姆定律，此时电路中的总电阻 根据串联电路电阻的特点，可得电阻箱的阻值 因此可用阻值为的定值电阻R取代电阻箱。 （4）[7][8]经检测，充电过程中当电池温度达到50℃时，电流表示数未达到20mA，衔铁未被吸下，工作电路的制冷系统不启动，原因可能是电磁铁线圈有电阻（或导线有电阻），电路中的总电阻变大，使电流小于20mA，为了使电流大于等于20mA，可以减小的阻值或增大控制电路电源的电压。 五、计算题 23．（2025·山东济南·二模）一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态，此时电路中电流为0.1A。已知R1=44Ω。求： (1)电热水器处于加热状态时工作电路的功率； (2)当温度达到50℃后，通电100s，R2产生的热量。 【答案】(1) 1100 W (2) 2.156×103J 【详解】（1）加热状态下，工作电路中只有电阻R1接在电源(220 V)上。R1=44 Ω，则由欧姆定律得电流 电路功率P=UI=220V×5A=1100W （2）水温达到50℃后，由图可知，工作电路中两电阻串联，由欧姆定律可得电路中总电阻 由串联电路电阻规律有R=R1+R2，故R2=2200Ω−44Ω=2156Ω 在保温状态下，R2产生的热量 24．（2025·福建福州·模拟预测）如图是小闽为家庭养殖场设计的电热孵化器的工作原理图，R1、R2和R3为阻值均为110Ω的加热电阻。控制电路中，电源电压恒为3V，R为滑动变阻器，热敏电阻Rt置于孵化器内，其阻值随温度的变化关系如下表所示。已知电磁继电器的线圈电阻R0=10Ω，当继电器线圈中的电流小于或等于10mA时，继电器的衔铁弹回，工作电路处于加热状态；当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时到达孵化温度，继电器的衔铁被吸下，工作电路处于保温状态。 温度t/℃ 32 33 34 35 36 37 38 电阻Rt/Ω 390 290 210 150 100 50 40 (1)此孵化器发热功率； (2)孵化温度为37℃时，R连入电路的阻值； (3)孵化温度为37℃时，此孵化器的调节的温度范围。 【答案】(1)440W (2)140Ω (3)35℃∼37℃ 【详解】（1）继电器的衔铁弹回，工作电路处于加热状态，此时触点与b相连，接入电路，孵化器发热功率为 （2）由图可知，控制电路中，R、、线圈，三者串联，由表格数据可知，孵化温度为时，的阻值为，线圈吸合电流为15mA，根据欧姆定律和串联电路电阻规律可得，即 解得 （3）衔铁回弹电流为10mA，根据欧姆定律有 即 解得，对照表格可知，此时的温度为，故孵化器调节的温度范围为35℃∼37℃ 25．（24-25九年级下·福建福州·期中）如图是可自动调节浴室温度的灯暖型浴霸的简易电路图。控制电路中，电源电压为U1，定值电阻R0的阻值为15Ω，热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如下表所示，电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中，电源电压U2恒为220V，浴霸的两只灯泡均标有“220V 200W”的字样。当通过电磁继电器线圈的电流I达到60mA时，衔铁被吸下，工作电路断开；当通过电磁继电器线圈的电流I≤40mA时，衔铁被释放，工作电路闭合。求： 温度t/℃ 16 20 24 28 32 36 40 电阻R/Ω 300 285 265 243 215 185 150 (1)浴霸灯泡L1正常工作时的电阻； (2)若浴室的温度不能超过40℃，求控制电路电源电压的最小值； (3)若控制电路电源电压为12V，求浴室温度的调节范围。 【答案】(1)242Ω (2)9.9V (3)20~36℃ 【详解】（1）由可得，浴霸灯泡L1正常工作时的电阻为 （2）当浴室的温度为40℃时，R1的阻值为 因为R1和R0串联，所以此时电路的总电阻为 温度不能超过40℃，因此此时工作电路会断开，电路中的电流为 则控制电路的最小电压为 （3）控制电路电源电压为12V，当电路中的电流为时，电路中的总电阻为 此时热敏电阻R1的阻值为 由表可得此时对应的温度为36℃。 当电路中的电流为时 电路中的总电阻为 此时热敏电阻R1的阻值为 由表可得此时对应的温度为20℃。 由此可知室内温度可控制在20~36℃范围内。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第17讲：电磁铁、电磁继电器 【考点归纳】 【知识梳理】 知识点01：电磁铁 1.电磁铁：把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性。这种磁体，在有电流时有磁性，没有电流时就失去磁性，我们把这种磁体叫做电磁铁。 2.电磁铁工作原理：电流的磁效应。 3.电磁铁的磁性特点：通电时有磁性，断电时无磁性。 4.构造：主要由线圈和铁芯构成。如图所示。 知识点02：电磁铁的磁性 1.影响电磁铁磁性强弱的因素 (1)电流大小：电磁铁的磁性强弱与线圈中电流大小有关，在螺线管的外形和匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。 (2)线圈匝数：电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，在螺线管的外形和通过的电流相同时，电磁铁线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。 2.电磁铁的优点 (1)磁性的有无可通过电流的通断来控制； (2)磁极的极性可通过改变电流的方向来控制； (3)磁性的强弱可通过改变电流的大小和线圈的匝数来控制。 3.电磁铁的应用；电磁铁在电磁起重机、电磁继电器、电动机、发电机、电铃、磁浮列车上都有应用。 知识点03：电磁继电器 1.电磁继电器：继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 2.构造：电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成。各部分作用如下： 电磁铁：通电时产生磁性，吸下衔铁； 衔铁：和动触点连在一起，带动动触点上下运动； 弹簧：电磁铁无磁性时，带动衔铁离开电磁铁； 触点：相当于控制电路的开关。 3.工作原理 电磁继电器电路包括低压控制电路和高压工作电路两部分。如图所示，低压控制电路接通时，电磁铁线圈中有电流，电磁铁有磁性，吸下衔铁，使动触点与静触点接触，从而使高压工作电路接通，高压工作电路中用电器开始工作；低压控制电路断开时，电磁铁线圈中无电流，电磁铁失去磁性，弹簧通过杠杆作用把衔铁拉起，使动触点与静触点分开，高压工作电路断开，高压工作电路中用电器停止工作。 低压控制电路包括：(低压)电源、电磁铁、开关、弹簧、衔铁； 高压工作电路包括：(高压)电源、用电器、触点。 4.电磁继电器的应用 (1)用低电压，弱电流控制高电压、强电流。利用电磁继电器可以实现利用低电压、弱电流控制高电压、强电流，从而使人远离高压电路，避免危险，如大型变电站的高压开关等。 (2)实现远距离控制。利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒、有害的环境，实现远距离控制，如核电站中的开关等。 (3)实现自动控制。在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力、光照等敏感的元件，还可以实现对温度、压力或光的自动控制，如水位自动报警器、温度自动报警器等。 知识点04：实验探究影响电磁铁的磁性强弱的因素 实验目的 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 实验猜想 影响电磁铁磁性强弱的因素可能有螺线管中电流的大小、线圈匝数的多少 实验图示 物理研究方法 (1)控制变量法：在探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时，必须控制线圈的匝数相同；在探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，必须控制线圈中电流相同。 (2)转换法：通过吸引大头针的数目来显示电磁铁磁性的强弱，利用了转换法。 实验结论 (1)电磁铁的磁性强弱与线圈中电流的大小有关，在电磁铁的外形和线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强； (2)电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，在电磁铁的外形和通过的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强 实验改进提升 电磁铁磁性强弱除了受电流大小、线圈匝数的影响，还与有无铁芯有关，加入铁芯可以大大增强电磁铁的磁性。 根据控制变量法的思想，在探究电磁铁的磁性与有无铁芯的关系时，应该保持电流大小和线圈匝数相同，一个有铁芯，一个无铁芯，然后观察两个电磁铁吸引大头针的数目，从而判断电磁铁磁性强弱与有无铁芯的关系。如图所示。 【题型归纳】 题型一：电磁铁的构造及其原理 【例1】．（2025九年级·全国）物理学与日常生活  “门禁”是通过开关控制门锁工作的，小科研究后知道，门上的电磁锁由电磁铁A和金属块B构成（如图甲所示），其工作原理如图乙所示。电磁铁通电时，相互吸引，门被锁住无法推开；电磁铁断电时，互不吸引，门可以被推开。下列说法正确的是（　　） A．图甲中电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．图乙中开关闭合后，电磁铁A的右端为S极 C．对“门禁”的工作原理进行分析，能判断B有磁性 D．将金属块B靠近小磁针，小磁针一定不会发生偏转 【变式1】．（2025九年级·安徽·专题练习）关于电磁铁，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁是根据电流的热效应制成的 B．电磁铁中的铁芯可以用铝棒代替 C．电磁起重机中的磁体可以用永磁体 D．相对于永磁体，电磁铁的一个优点是可以控制磁性的有无 【变式2】．（25-26九年级上·全国·课前预习）关于电磁铁，下列说法中不正确的是（　　） A．电磁铁中的铁芯可以用铜棒代替 B．电磁铁是根据电流的磁效应工作的 C．电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性 D．电磁铁是一种非永久磁体 题型二：探究影响电磁铁的磁性强弱的因素 【例2】．（25-26九年级下·全国·期末）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， 。 【变式1】．（2025九年级·全国·专题练习）为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明以电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长的导线为主要器材，进行下列图片所示的简易实验。 (1)图中滑动变阻器的作用是 。 (2)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过 来显示电磁铁磁性的强弱。这种方法在物理学的研究中经常用到，叫作 。 (3)比较甲、乙，可以得出结论：电磁铁线圈匝数一定时， 越大，电磁铁的磁性越强。 (4)如图丙，他把电磁铁串联接入电路的目的是使通过两个电磁铁的 相等。通过图丙可以得出结论：电流一定时，线圈匝数 （选填“越多”或“越少”），电磁铁的磁性越强。 【变式2】．（24-25九年级上·四川巴中·期末）小红和小刚在做探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时，作出了如下猜想： 猜想①：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性 猜想②：通电的电磁铁的磁性与线圈的匝数有关 猜想③：通电的电磁铁的磁性与电流大小有关 为了验证上述猜想是否正确，小红和小刚共同设计了以下实验方案：用漆包线在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图甲、乙、丙所示的实验电路，请你完成如下填空： (1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的 ； (2)通过比较甲乙两图，可以验证猜想 （选填“①”“②”或“③”）是正确的；将图乙中的滑动变阻器向右滑，发现电磁铁吸引的大头针数目 （选填“变多”“变少”或“不变”），可以验证猜想 （选填“①”“②”或“③”）是正确的； (3)实验中，大头针的下端都是分开的，原因是 ； (4)用实验器材组成了如图丙所示的实验电路，分别连接电磁铁线圈的接线柱A、C，并调节滑动变阻器控制电流不变，可以发现接 （选填“A”或“C”）柱时，大铁钉下方吸引大头针较多。 题型三：电磁体在生活中的应用 【例3】．（25-26九年级上·全国·课前预习）如图所示的实例中，不属于电磁铁应用的是（　　） A．电磁起重机 B．悬浮地球仪 C．电铃 D．指南针 【变式1】．（24-25九年级下·全国·课后作业）下列没有利用电磁铁工作的是（　　） A．指南针 B．电铃 C．磁悬浮列车 D．电磁起重机 【变式2】．（2025·江苏扬州·一模）如图是由电磁铁控制的全自动洗衣机进水阀门的结构示意图。当线圈通电后，线圈上端为 极，对衔铁施加 （填方向）的力，使衔铁移动，阀门打开，水流进洗衣机。 题型四：电磁继电器的原理 【例4】．（2025九年级下·全国·专题练习）如图是小明利用光敏电阻设计的智能照明系统的原理图，该系统天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池组成。为定值电阻，为阻值随着光照强度变化而变化的光敏电阻（忽略线圈的电阻）。下列说法正确的是（　　） A．电磁继电器是利用电磁感应现象工作的 B．当光照强度减小时，的阻值变小 C．当光照强度减小时，电压表的示数变大 D．当光照强度减小时，控制电路的总功率减小 【变式1】．（24-25九年级下·全国·课后作业）物理兴趣小组在老师的指导下设计了如图所示的天然气泄漏报警电路，电源电压恒定不变，为可调电阻，为气敏电阻，其阻值随天然气浓度的增大而减小。天然气无泄漏时指示灯发光；天然气泄漏时，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（   ） A．当蜂鸣器报警时，灯泡同时发光 B．若控制电路电压降低，报警浓度将减小 C．若要调低报警浓度，可调大的阻值 D．天然气浓度增大，电磁铁磁性将增强 【变式2】．（2025·山西晋中·二模）如图是小明设计的检测汽车尾气浓度的电路图，电源电压恒定，为定值电阻，气敏电阻的阻值随尾气浓度的增大而减小，当尾气浓度高于某一设定值时，电铃（图中未画出）报警。下列判断正确的是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．尾气浓度增大时，电磁铁磁性减弱 C．该电路利用了电磁感应原理工作 D．电铃应该安装在接线柱CD之间 题型五：电磁继电器的动态分析 【例4】．（2025·山东·模拟预测）如图﹣1所示是物理创新小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”，控制电路电源电压为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，R为压敏电阻，其阻值大小随压力F的变化关系如图﹣2所示。当光控开关接收到绿光时断开，工作电路中指示灯亮，电控照相机不工作，当光控开关接收到红光时自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力增大到一定数值，控制电路中电流等于或大于0.06A时，电控照相机开始拍照，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A．若要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以适当减小线圈的匝数 B．a处是电控照相机，b处是指示灯 C．当控制电路中电流等于0.06A时，闯红灯的车对压敏电阻的压力为12000N D．当质量为1200kg的车闯红灯时，控制电路消耗的总功率为0.9W 【变式1】．（2025·山西·三模）图甲为电梯自动报警装置的工作原理图。控制电路电源电压为12V，R1为定值电阻，R2为压敏电阻，R2的阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。闭合开关S1和S2，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁被吸下。若线圈的电阻忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A．R2受到的压力越大阻值越大 B．R2受到的压力为4000N时，电动机不工作，电铃响起 C．定值电阻R1的阻值为100Ω D．当电梯自动报警装置的铃声开始响起时，R1的功率为0.96W 【变式2】．（2025·山西朔州·一模）图甲是科技小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”，控制电路电源电压为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，压敏电阻的阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。当光控开关接收到绿光时断开，工作电路中指示灯亮；当光控开关接收到红光时自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力增大到一定数值，电控照相机开始拍照，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．a处是电控照相机，b处是指示灯 C．当控制电路中的电流等于0.06A时，闯红灯的车的质量为200kg D．当质量为1200kg的车闯红灯时，控制电路的总功率为0.9W 题型六：含电磁继电器的电路设计 【例6】．（2025·广东东莞·二模）如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图，空气中的尘埃量较少时，光源发出的光被挡板挡住了。当空气中的尘埃量达到一定值时，由于尘埃反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，该光敏电阻的阻值与光照强度成反比，此时在衔铁的作用下，开启自动除尘模式。若在a、b处安装除尘器、指示灯，则a处是 ，b处是 。当尘埃量逐渐增大时，电磁铁磁性将 （选填“减弱”、“增强”）。 【变式1】．（2025·湖南长沙·二模）如图甲所示，热带香蕉树在宁夏“安家”，这得益于大棚温控技术。兴趣小组为大棚设计了具有加热和保温功能的电热器，其内部简化电路图如图乙所示（左侧为控制电路，右侧为工作电路）。R3为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1、R2均为电热丝，R1=200Ω，R2=100Ω，线圈电阻不计。闭合开关S1，电磁铁的上端为 极；加热时，工作电路的总功率是 W。 【变式2】．（2026九年级下·全国·专题练习）如图为某大桥上设计的一个车辆超重报警装置，当路面压力达到设定值时，压力传感器就接通电路。要求车辆超重时，信号灯就发光，请在图中画线将电路连接完整。 题型七：电磁铁、电磁继电器作图问题 【例7】．（2025九年级·全国·专题练习）刘大爷家大棚温度监控电路如图所示，棚内温度正常时温控开关处于断开状态，绿灯亮；棚内温度不正常时温控开关处于闭合状态，电磁铁通电工作，电铃响，红灯亮。刘大爷使用中发现电铃和红灯只要拆卸掉任意一个，另一个也“没有电”。在图中画几匝电磁铁的绕线并将绿灯、红灯、电铃接入电路。 【变式1】．（25-26九年级下·全国·课后作业）在一些大型地下停车场，为方便驾驶员快速找到车位，采用自动控制电路，请你将设计电路补充完整，要求当车位占用时（光控开关S闭合），红灯亮，车位未停车时绿灯亮。 【变式2】．（2026九年级下·全国·专题练习）如图所示，请用笔画线代替导线将电路连接完整（要求闭合开关，移动滑片P能改变螺线管磁性强弱），并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极。 题型八：电磁铁、电磁继电器计算问题 【例8】．（25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·月考）如图1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻，阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3均为电热丝，且，闭合开关、，电热器开始加热。（电磁铁线圈电阻忽略不计） (1)加热时，动触点a与上方静触点b，c接通，工作电路的总功率？ (2)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为时，动触点a与下方静触点d接通，进入保温状态，此时热敏电阻的阻值是多少？ (3)保温状态下，的功率为，则工作电路消耗的电能是多少？ 【变式1】．（24-25九年级上·福建福州·期末）在实践活动中，小博利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有加热、保温功能的恒温孵化器，如图甲所示。在控制电路中，电源电压，定值电阻，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；在孵化器内的工作电路中，电源电压，、为电热丝，， 。当孵化器内温度达到时，衔铁会跳起。求： (1)衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流； (2)工作电路在保温状态下的电功率； (3)衔铁被吸下以后经过10min工作电路中产生的热量； (4)若要使孵化器内温度达到时衔铁就跳起，请通过计算说明应如何调整控制电路。 【变式2】．（24-25九年级上·福建泉州·期末）智能物联给我们的生活提供了诸多便利，如图甲是一个智能照明灯的工作原理图。工作电路中灯泡L的规格均为“220V 44W”；控制电路中的电源电压大小可调，已知为10Ω，R是光敏电阻，其阻值随光照强度变化（光照强度的单位为，光越强光照强度越大），当控制电路电流时，衔铁被释放而接通工作电路。（不计线圈电阻） (1)当工作电路中的电灯L正常发光时，工作电路中的总电流是多少？ (2)将控制电路中的电源电压设置为6V，光敏电阻R上的光照强度小于或等于多少时，工作电路启动，开始照明？ (3)设置光照强度小于或等于时，工作电路恰好启动，若不变，控制电路中的电源电压应设置为多少？ 【高分演练】 一、单选题 1．（25-26九年级下·全国·课后作业）下列用电器中，应用到电磁铁的是（　　） A．电炉 B．电热水器 C．电磁起重机 D．电灯 2．（2025·湖北恩施·二模）司南是我国古代四大发明之一，如图甲。小琴利用防水纸、锂电池、铁钉和线圈等器材，仿照司南自制船形指南针，如图乙所示。船形指南针浮于水上，闭合开关待其静止后（　　） A．A端为电磁北极 B．B端为电磁南极 C．船B端指向南方 D．船A端指向南方 3．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图所示，小明同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉A、B绕制成电磁铁进行实验，下列说法正确的是（    ） A．电磁铁A、B的上端均为N极 B．滑片P向右滑动的过程中电磁铁的磁性逐渐增强 C．电磁铁能吸引大头针的数目越少说明它的磁性越强 D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系 4．（25-26九年级上·山东烟台·月考）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 5．（2025·安徽·三模）如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁的右端固定，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，条形磁铁仍保持静止状态。在此过程中，条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小是（　　） A．水平向左，逐渐减小 B．水平向左，逐渐增大 C．水平向右，逐渐增大 D．水平向右，逐渐减小 6．（2025·河南·一模）物理课上老师展示了一款磁悬浮地球仪，如图（a）所示，闭合开关，地球仪悬浮在空中。经过研究发现地球仪底部有一块磁铁，底座内部有电磁铁。莉莉画出了如图（b）所示的电路原理图，下列判断不正确的是（　　） A．a图底座通电后能产生磁场是利用了电流的磁效应 B．b图中闭合开关，向右移动P能减小地球仪的悬浮高度 C．a图中地球仪能够悬浮利用了同名磁极相互排斥的原理 D．b图中用虚线代表的地球仪的A端是S极 7．（2025·福建·一模）图甲是科技小组设计的“闯红灯违规模拟记录器”，控制电路电源电压为6V，电磁继电器线圈电阻为10Ω，R为压敏电阻，R阻值大小随压力F的变化关系如图乙所示。当光控开关接收到绿光时断开，工作电路中指示灯亮，电控照相机不工作；当光控开关接收到红光时自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力增大到一定数值，控制电路中的电流等于或大于60mA时，电控照相机开始拍照。下列说法正确的是（　　） A．若要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以适当减小线圈的匝数 B．图甲中a处是电控照相机，b处是指示灯 C．当质量为1200kg的车闯红灯时，控制电路消耗的总功率为1.2W D．当控制电路中的电流等于60mA时，闯红灯的车的质量为400kg 8．（2025九年级·安徽·专题练习）在下图所示的自动浇水方案中，为了能够很好地实现自动浇水功能，下列说法正确的是（　　） A．湿度传感器直接串联在水泵的主电路中，当湿度不足时传感器电阻增大，使水泵工作 B．湿度传感器接入电磁继电器的控制电路，当湿度不足时控制电路导通，继电器吸合，水泵通电工作 C．电磁继电器的控制电路连接温度传感器，当温度过高时切断水泵所在电路 D．水泵直接由湿度传感器控制，继电器并联在传感器两端以保护电路 9．（2025·海南·中考真题）学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”，电路如图所示。电源电压保持不变，为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关S，当光照强度减小时，下列说法正确的是（　　） A．灯泡一定发光 B．电磁铁磁性增强 C．电压表示数减小 D．通过的电流减小 10．（2025·湖北武汉·模拟预测）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 二、填空题 11．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图，衔铁与弹性片相连。闭合开关，当有电流流过电磁铁时，其端为 极。电磁铁吸引衔铁后，铃锤敲击铃碗发声，此时电磁铁 （选填“仍有”或“没有”）磁性。 12．（25-26九年级下·全国·单元测试）如图所示，虚线框内是电磁继电器，其中A是 。当开关S断开时灯 亮，开关S闭合时灯 亮。 13．（25-26九年级下·全国·周测）某款磁悬浮音响如图甲所示，音响内部有一块磁体，其底座相当于电磁铁，内部简化电路原理图如图乙所示，则电源左端为 极；若要增加音响“悬浮”的高度，可将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。 14．（25-26九年级下·全国·课后作业）如图是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的 （选填“用电器”“电源”或“开关”）。夏天，空调制冷，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的电流 （选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”），低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。 15．（25-26九年级上·山东烟台·月考）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。 16．（24-25九年级上·河南新乡·期末）如图所示为车库积水自动报警装置原理图，A、B位置可以安装电铃或者LED灯。当车库没有积水时LED灯亮，有积水时电铃响。则电铃应接在 （选填“A”或“B”），已知LED灯的规格为“12V 6W”，灯泡正常发光时的电流是 A。 17．（2025·河北·一模）根据图，回答下列问题。 如图所示，这是一种温度自动控制装置的原理图，制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝。闭合开关S后，发热电阻工作，水银温度计示数升高。当示数达到 ℃时，控制电路开始工作，电磁铁将衔铁吸起，发热电阻就停止加热。控制电路工作时，电磁铁的右端为 （选填“N”或“S”）极。要增强电磁铁的磁性，请你给出一种可行的方案： 。 三、作图题 18．（24-25九年级上·山东威海·期末）如图甲所示是一款磁悬浮音箱。使用时，闭合开关，音箱可悬浮空中。音箱底部有一磁铁A，下方底座内部有电磁铁。图乙为其电路原理图，请在括号中标出电源右侧的极性，通电线圈下端极性，画出电磁铁周围磁感线并用箭头标出方向（只画一条即可） 19．（24-25九年级下·全国·周测）请在如图中用笔画线代替导线，将汽车的启动原理图连接完整。说明：将钥匙插入钥匙孔并转动（相当于闭合开关）时，电动机工作，启动汽车；电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压。 20．（2025九年级·全国·专题练习）图甲是一种双向双动式和面机。和面机工作时，搅拌器可以正反搅拌。小明利用图乙所示的电磁继电器控制搅拌器的正反转。请将工作电路连接完整。 四、实验题 21．（25-26九年级下·全国·单元测试）电与磁之间存在着相互联系，彰显物理现象的对称、统一之美。 (1)如图甲、乙所示，利用干电池、导线和小磁针进行实验。通电后小磁针发生偏转，断电后小磁针复位，实验表明 。 (2)如图丙所示，将直导线绕成螺线管形状，将其安装在有机玻璃板上，连入电路。硬纸板上均匀地撒满铁屑，螺线管周围放置若干枚小磁针。 ①闭合开关，轻敲玻璃板，观察到铁屑的分布规律，铁屑的分布情况与 磁体周围铁屑的分布情况相似。此时，若移走小磁针，该结论 （选填“仍成立”或“不成立”）。 ②小磁针的作用是指示该点的磁场 。观察图丁小磁针的指向，可知螺线管的右端是 （选填“N”或“S”）极。接下来将电源的正负极对调，这是为了进一步判断通电螺线管的极性与 的关系。 (3)在螺线管中插入软铁棒，可以制成电磁铁，下列设备中没有用到电磁铁的是______。 A．电磁继电器 B．电磁起重机 C．电炉 D．电铃 22．（2025·福建泉州·一模）电动车在充电过程中，电池温度过高可能会自燃。项目式学习小组设计一个自动制冷降温控制装置，当电池温度过高时，启动制冷系统降温。 （1）电路设计： 如图电路，利用电磁继电器设计控制电路，电源电压恒为6V，为热敏电阻，为电阻箱。开关断开、闭合，当电流表的示数时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统启动。 （2）的选用： ①连接电路时，应先将开关、都 ，并将电阻箱的阻值调至 。 ②闭合开关、，将热敏电阻置于温度不同的环境中，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数保持10mA不变，根据欧姆定律计算出热敏电阻的阻值，数据如表一： 表一 20 30 40 50 60 70 80 90 200 125 90 75 70 62 60 59 分析表一数据可得，热敏电阻的阻值随温度的升高而 。 ③换用另一个热敏电阻，重复实验步骤②，得到数据如表二： 表二 20 30 40 50 60 70 80 90 25 30 45 60 105 170 290 310 分析表二数据可得，热敏电阻的阻值随温度的升高而 。 ④根据电路设计要求，热敏电阻应选用 （填“”或“”）。 （3）的测算：开关断开、闭合，充电过程中当电池温度达到50℃时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统开始启动。则可选用阻值为 的定值电阻取代电阻箱。 （4）成品测试：经检测，充电过程中当电池温度达到50℃时，电流表示数未达到20mA，衔铁未被吸下，工作电路的制冷系统不启动。学习小组讨论后，认为出现这种现象的原因可能是 ；改进的措施是 。 五、计算题 23．（2025·山东济南·二模）一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态，此时电路中电流为0.1A。已知R1=44Ω。求： (1)电热水器处于加热状态时工作电路的功率； (2)当温度达到50℃后，通电100s，R2产生的热量。 24．（2025·福建福州·模拟预测）如图是小闽为家庭养殖场设计的电热孵化器的工作原理图，R1、R2和R3为阻值均为110Ω的加热电阻。控制电路中，电源电压恒为3V，R为滑动变阻器，热敏电阻Rt置于孵化器内，其阻值随温度的变化关系如下表所示。已知电磁继电器的线圈电阻R0=10Ω，当继电器线圈中的电流小于或等于10mA时，继电器的衔铁弹回，工作电路处于加热状态；当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时到达孵化温度，继电器的衔铁被吸下，工作电路处于保温状态。 温度t/℃ 32 33 34 35 36 37 38 电阻Rt/Ω 390 290 210 150 100 50 40 (1)此孵化器发热功率； (2)孵化温度为37℃时，R连入电路的阻值； (3)孵化温度为37℃时，此孵化器的调节的温度范围。 25．（24-25九年级下·福建福州·期中）如图是可自动调节浴室温度的灯暖型浴霸的简易电路图。控制电路中，电源电压为U1，定值电阻R0的阻值为15Ω，热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如下表所示，电磁继电器线圈电阻不计。工作电路中，电源电压U2恒为220V，浴霸的两只灯泡均标有“220V 200W”的字样。当通过电磁继电器线圈的电流I达到60mA时，衔铁被吸下，工作电路断开；当通过电磁继电器线圈的电流I≤40mA时，衔铁被释放，工作电路闭合。求： 温度t/℃ 16 20 24 28 32 36 40 电阻R/Ω 300 285 265 243 215 185 150 (1)浴霸灯泡L1正常工作时的电阻； (2)若浴室的温度不能超过40℃，求控制电路电源电压的最小值； (3)若控制电路电源电压为12V，求浴室温度的调节范围。 2 学科网（北京）股份有限公司 $