第三节 电磁铁（分层作业）物理新教材鲁科版（五四学制）九年级下册

第3节 电磁铁 目录 【A 夯基础】 1 一、影响通电螺线管磁性强弱的因素 1 二、电磁铁 6 三、电磁继电器 9 【B 提能力】 14 【C 链中考】 22 一、影响通电螺线管磁性强弱的因素 1．（25-26八年级上·北京·月考）实验桌上有学生电源、电磁铁、已调零的电流表、已调零的弹簧测力计、滑动变阻器、软铁棒、带横杆的铁架台、刻度尺和开关各一个，导线若干，小明将这些器材组装成如图所示的实验装置，探究电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关，实验步骤如下： ①闭合开关S前，读出弹簧测力计的示数F0，并记录在表格中； ②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到适当位置，待测力计稳定时，用刻度尺测量软铁棒下端到线圈上端的距离h，同时读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F、并将I、F记录在表格中，断开开关S； ③闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到另一适当位置，读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F，并将I、F记录在表格中，断开开关S。 (1)此实验中，利用 表示电磁铁磁性的强弱； (2)此实验过程中存在的问题是 。 【答案】(1) (2)未控制软铁棒下端到线圈上端的距离h 【详解】（1）探究电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关的实验中，闭合开关S前，读出弹簧测力计的示数F0，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到适当位置，读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F；调节滑动变阻器滑片到另一适当位置，读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F；通过改变电路中的电阻来改变电流大小，弹簧测力计的示数也发生相应改变，可表示电磁铁磁性的强弱。 （2）此实验过程中，步骤②中闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到适当位置，待测力计稳定时，用刻度尺测量软铁棒下端到线圈上端的距离h，而步骤③中闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到另一适当位置，改变电路中电阻时，没有控制软铁棒下端到线圈上端的距离h一定，变量不唯一，故此实验过程中存在的问题是未控制软铁棒下端到线圈上端的距离h。 2．（25-26九年级上·河北唐山·月考）在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中，同学进行了如下操作。 (1)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关，小磁针发生偏转，静止时的指向如图甲所示，分析可知，通电螺线管周围的磁场和 （选填“条形”或“U形”）磁体的磁场相似； (2)如图乙所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。实验时发现现象不明显，为了增强磁场的强度，在不改变线圈匝数的情况下，可以采取 的办法； (3)闭合开关后，为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况，可轻敲硬纸板，这样做的目的是减小铁屑与玻璃板之间的 力，使铁屑在磁场力的作用下动起来。实验中可以用 （填序号）代替铁屑，显示磁场分布； A．铜    B．铝屑    C．镍粉 (4)改变电流方向，发现铁屑的分布形状 （选填“没有改变”或“发生改变”）； (5)在图甲中，通电后发现螺线管上下两侧中间部位的小磁针没有发生偏转，而其他位置的小磁针均发生了偏转，这两处小磁针不偏转的原因可能是 。 (6)对调电源的正负极重复上述实验，小磁针N极指向与之前相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关。 【答案】(1)条形 (2)增大电流 (3) 摩擦 C (4)没有改变 (5)见解析 (6)电流方向 【详解】（1）通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体相似，都是在两端磁性较强，中间磁性较弱，磁感线的形状也较为相似。 （2）根据影响通电螺线管磁性强弱的因素，在不改变线圈匝数的情况下，增大电流可以增强磁场强度。因为通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关。 （3）[1]轻敲硬纸板是为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦力，使铁屑更容易在磁场力作用下动起来。 [2]镍粉是磁性材料，能被磁场吸引，可代替铁屑显示磁场分布，而铜和铝不是磁性材料，不会被磁场吸引，不能用来显示磁场分布。 故选C。 （4）改变电流方向，通电螺线管的磁极会发生改变，但磁场的分布形状不变，因为磁场分布形状主要取决于螺线管的形状和线圈匝数等因素，而不是电流方向。 （5）闭合开关前，螺线管中间部位两侧的小磁针N极指向地磁南极，假如闭合开关后，螺线管的N极也指向地磁南极方向，那么螺线管中间部位两侧的小磁针就不会发生偏转。这是一种可能的原因，即小磁针原本的指向与通电后螺线管在该位置的磁场方向恰好一致，导致小磁针不受力或受力平衡，从而不发生偏转。 （6）将电源的正负极对调，则通过螺线管的电流方向相反，小磁针的指向与之前相反，说明螺线管的磁极与之前相反，所以通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。 3．（25-26九年级下·全国·课后作业）为探究影响电磁铁磁性强弱的因素，小海用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。 (1)小海将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱，这种常用的实验方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。 (2)连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图A所示的情景。接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图B所示的情景，比较图A和B，可知图 中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 （选填“大”或“小”），磁性越强。 (3)比较图C中甲和乙得出的结论是：当通过线圈的电流相等时，线圈匝数越多，磁性越 。 (4)同组的小明在“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。 步骤1：选用电磁铁接线柱a、c接入电路K、M之间，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到某位置，观察电流表示数为I。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，断开开关S。 步骤2：将电磁铁接线柱a、b接入电路K、M之间，闭合开关S，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，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，写出改正的步骤：将电磁铁接线柱a、b接入电路K、M之间，闭合开关S， ，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，断开开关S。 ④用该实验装置还能探究电磁铁磁性强弱与 是否有关，电磁铁磁性强弱除与上述因素有关外，还与 有关。 【答案】(1)转换法 (2) A 大 (3)强 (4) 吸引大头针的个数 没有控制两次电磁铁中的电流相同 调节滑动变阻器滑片P使电路中的电流仍为I 电流大小 有无铁芯 【详解】（1）电磁铁的磁性强弱看不见、摸不着，因此只能通过转换的思想，通过观察吸引大头针的个数来判断磁性的强弱，所以本实验中运用的实验方法是转换法。 （2）[1]由题意可知，图B所示的电路接入滑动变阻器的阻值比图A所示的电路接入的阻值小，电源电压不变，根据欧姆定律可得，图A所示电路中的电流较小。 [2]观察图A和图B所示的情景，图B中的电磁铁吸引大头针的数量较多，说明图B中的电磁铁磁性较强，即通过电磁铁的电流越大，磁性越强。 （3）观察图C中，甲和乙电磁铁串联在电路中，说明通过的电流相等，甲电磁铁线圈的匝数较多，并且甲电磁铁吸引大头针的数目比乙电磁铁吸引的数目多，说明甲电磁铁的磁性较强，所以可以得出结论：当通过线圈的电流相等时，线圈匝数越多，磁性越强。 （4）[1]电磁铁磁性的强弱是看不见，摸不着的，转化成看得见的电磁铁吸引大头针数目，所以用吸引大头针的个数来判断电磁铁磁性的强弱。 [2]电磁铁磁性的强弱与电流大小、线圈的匝数有关，①②两步骤中，将a、c和a、b分别接入电路K、M之间，线圈匝数不同，目的是探究匝数与电磁铁磁性的关系，而没有控制两次电流大小相同，根据控制变量法，实验步骤中存在的问题是：没有控制两次电磁铁中的电流相同。 [3]根据（2）的分析，将电磁铁接线柱a、b接入电路K、M之间，闭合开关S，调节滑动变阻器使电路中的电流仍为I，观察电磁铁下端吸引大头针数目的多少。 [4]保持a、c接入电路K、M之间，即保持线圈匝数不变，移动滑动变阻器的滑片，改变电流大小，观察不同电流时，电磁铁吸引大头针数目的多少，判断磁性强弱，所以用该实装置还能探究电磁铁磁性强弱与电流大小是否有关。 [5]由于铁芯在磁场中被磁化后的磁场方向与通电螺线管的磁场方向一致，所以电磁铁中有无铁芯会影响电磁铁磁性强弱，所以电磁铁磁性强弱还与有无铁芯有关。 4．（25-26九年级下·全国·课后作业）下图是某学习小组的同学研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。 (1)要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可通过观察 来确定。 (2)下表是该组同学所做的实验记录。 电磁铁线圈匝数／匝 50 100 实验序号 1 2 3 4 5 6 电流／A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 吸引大头针数量/枚 5 8 10 7 11 14 ①比较第1、2、3次实验（或第4、5、6次实验），可得出的结论是：电磁铁的线圈匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 （选填“越大”或“越小”），电磁铁磁性越强。 ②比较第1和第4次实验（或第2和第5次实验或第3和第6次实验），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数 （选填“越多”或“越少”），电磁铁磁性越强。 【答案】(1) 调节滑动变阻器滑片的位置 电磁铁吸引大头针的多少 (2) 越大 越多 【详解】（1）[1]电路中滑动变阻器R可改变接入电路的阻值，根据欧姆定律，阻值变化会引起电流变化，因此要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过调节滑动变阻器的滑片来实现； [2]电磁铁磁性越强，吸引的大头针数量越多，因此判断电磁铁磁性强弱，可通过观察吸引大头针的数量来确定。 （2）[1]第1、2、3次实验（线圈匝数均为50）中，电流从0.8A增大到1.5A，吸引大头针数量从5枚增加到10枚；同理第4、5、6次实验（线圈匝数均为100）中，电流越大，吸引的大头针越多。因此结论是：电磁铁的线圈匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流越大，电磁铁磁性越强。 [2]第1和第4次实验（电流均为0.8A）中，线圈匝数从50增加到100，吸引大头针数量从5枚增加到7枚；同理第2和第5次、第3和第6次实验中，线圈匝数越多，吸引的大头针越多。因此结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。 二、电磁铁 1．（2025九年级·全国·专题练习）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。 2．（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。 3．（24-25九年级下·贵州毕节·阶段练习）随着人工智能与机器人技术的发展，机器人可以与人开展象棋竞技。机器人下象棋时，利用“手指”内部的电磁铁便能将棋子“拿”起。制作棋子的材料可能是（　　） A．铝 B．木头 C．铁 D．铜 【答案】C 【详解】机器人的“手指”内部有电磁铁，那么制作象棋棋子的材料应该是铁磁性材料，包括铁、钴、镍、铝、木头、铜都不是磁性材料，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．（2025·内蒙古呼和浩特·一模）在实践活动中，同学们用一根导线和一枚铁钉制作了一个如图所示的电磁铁。在其周围放一些曲别针，通电后对有关现象分析正确的是（　　） A．铝制的曲别针会被电磁铁吸引 B．电磁铁两端吸引的曲别针比中间吸引的少 C．改变电流方向，可改变电磁铁的磁场方向 D．减少线圈匝数，电磁铁吸引曲别针数量增加 【答案】C 【详解】A．电磁铁具有吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质，而铝不是磁性材料，所以铝制的曲别针不会被电磁铁吸引，故A错误； B．电磁铁的磁场分布与条形磁体相似，两端磁性最强，中间磁性最弱，所以电磁铁两端吸引的曲别针比中间多，故B错误； C．电磁铁的磁场的方向与电流的方向有关，改变电流方向，电磁铁的磁场方向改变，故C正确； D．电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，在电流和铁芯相同的情况下，线圈匝数越多，磁性越强，吸引曲别针的数量越多，减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，吸引曲别针数量减少，故D错误。 故选C。 5．（2025九年级·安徽·专题练习）如下图，闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引 ，带动小球敲击铃碗发声，但同时螺钉与弹簧片分离，电路 ，电磁铁失去磁性，弹簧片复位又将电路接通。如此反复，铃碗持续发声。 【答案】 弹簧片 断开 【详解】[1][2]闭合开关后，电磁铁有电流通过，电磁铁具有了磁性，弹簧片被吸引过来，带动小球敲击铃碗发声，同时弹簧片与螺钉分离，电路断开，电磁铁失去了磁性，螺钉又被弹簧片弹回，弹簧片与螺钉再次接触，电路闭合，不断重复，电铃便发出连续敲击声。 6．（25-26九年级上·全国·课前预习）电磁铁 (1)电磁铁：带 的螺线管叫作电磁铁。 (2)原理：在螺线管内插一个铁芯，当电流通过带铁芯的螺线管时，螺线管中的铁芯就被电流的磁场磁化成了 ，使通电螺线管的磁性 ；当断开电路时，它们的磁性就立即 了。 【答案】(1)铁芯 (2) 磁铁 大大增强 消失 【详解】（1）内部插入铁芯的通电螺线管，其磁性比通电螺线管大大增强。 （2）[1][2]当电流通过螺线管时，螺线管周围存在磁场，螺线管中的铁芯就被该磁场磁化成一个磁体，它周围也有磁场，和通电螺线管的磁场叠加在一起，使螺线管的磁性大大增强。实验中通过铁芯吸引大头针数目的多少来反映电磁铁磁性的强弱。 [3]通电螺线管有电流时有磁性，无电流时无磁性，故当电路断开时，它们的磁性消失。 7．（2025·天津·中考真题）工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上，抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板，这是利用 的作用；电磁铁安装在吊车上，通电后“吸”起大量钢铁，这是利用电流的 效应。 【答案】 大气压 磁 【详解】[1]当吸盘内部空气被抽走后，内部气压低于外部大气压，形成一个压力差，这个压力差使得大气压将吸盘紧紧地压在大块玻璃上，从而实现吸附，所以这是利用了大气压的作用。 [2]电磁铁是一种将电能转化为磁能的装置，它利用电流的磁效应产生磁场，从而实现对铁磁性物质的吸引和控制。 三、电磁继电器 1．（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。 2．（25-26九年级上·全国·课后作业）下图是电磁继电器的工作原理图。 (1)当低压控制电路闭合时，电磁铁A （选填“具有”或“失去”）磁性，吸引衔铁B，从而使动触点D与静触点E吸合，高压工作电路 （选填“闭合”或“断开”）。 (2)当低压控制电路断开时，电磁铁A （选填“具有”或“失去”）磁性，衔铁B在左侧弹簧C的作用下返回原位，动触点D与静触点E分离，高压工作电路 （选填“闭合”或“断开”）。 (3)衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用 （选填“导体”或“绝缘体”）制成，它与衔铁、动触点一起组成一个杠杆，弹簧C始终处于 （选填“拉伸”或“压缩”）状态。 【答案】(1) 具有 闭合 (2) 失去 断开 (3) 绝缘体 拉伸 【详解】（1）[1][2]当开关闭合时，左边低压控制电路被接通，控制电路有电流通过，电磁铁A中有电流通过，则电磁铁A具有磁性，就可以吸引衔铁B并带动触点D下降，使右边高压工作电路闭合。 （2）[1][2]当开关断开时，控制电路没有电流通过，电磁铁A中没有电流通过，电磁铁A就失去磁性，则衔铁B不被吸引，在C弹簧作用下，动触点D被拉起，则高压工作电路断开。 （3）[1]衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用绝缘体，若衔铁B与动触点D之间是导体，对操控低压控制电路的人有危险。 [2]由图可知，弹簧始终拉着衔铁B，所以弹簧始终处于拉伸状态。 3．（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。 4．（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。 5．（24-25九年级下·安徽六安·阶段练习）如图是物理兴趣小组设计的“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与95℃刻度线对齐。下列说法正确的是（    ） A．图中的A是电磁铁，通电后电磁铁的上方是S极 B．控制电路电源的正、负极对调后不会影响自动报警器工作 C．该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D．如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提 【答案】B 【详解】A．图中的A是电磁铁，根据电流的方向，利用安培定则判断出通电后电磁铁的上方是N极，故A错误； B．报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性，不会影响自动报警器工作，故B正确； C．液体温度计使用水银的主要原因是水银导电和热胀冷缩的性质，故C错误； D．若报警温度将降低，报警的温度会降于95摄氏度，上端的金属丝需要向下移，故D错误。 故选B 。 6．（2025·四川成都·二模）每个电梯在设计和制造时，都会明确标注其最大载重限制。电梯超载时，自动报警系统的电铃就会响起，电梯无法启动。报警系统的工作原理如图所示，R1是保护电阻，R2是压敏电阻。下列判断正确的是（    ） A．压敏电阻R2的阻值随压力的增大而减小 B．电梯的自动报警电铃应接在CD之间 C．闭合控制电路，通电螺线管的上端为N极 D．增大R1的阻值可以降低电梯的限载质量 【答案】A 【详解】A．实现超载停机并发出提醒时电磁继电器的衔铁被吸合，则电磁铁线圈里的电流应变大，根据欧姆定律可知控制电路的电阻减小，即压敏电阻R2的阻值减小，所以R2的阻值随压力的增大而减小，故A正确； B．电梯超载时需要将电动机断电，报警电铃响，此时电磁继电器的衔铁被吸合，动触点和下面的静触点接触，自动报警电铃应接在E、F之间，故B错误； C．如图所示，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极、上端为S极，故C错误； D．控制电路电流不变，根据欧姆定律可知总电阻不变，当增大R1的阻值，根据串联电路的电阻特点可知压敏电阻R2的阻值变小，因R2的阻值随压力的增大而减小，则R2的阻值随压力变大，即限载质量变大，故D错误。 故选A。 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： 8．（2024·江苏常州·一模）某同学设计水位自动报警装置，主要元件有电磁继电器、红灯和绿灯（额定电压220V）、控制电路电源（电源电压6V）、水位控制器等。当水位没有上升到与金属片A接触时，控制电路断开，此时绿灯亮；当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时红灯亮。请用笔画代替导线完成电路连接。 【答案】见解析 【详解】当水位没有上升到与金属片A接触时，控制电路断开，此时绿灯亮，则上触点与绿灯相连，当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时红灯亮，这表明衔铁被吸下，电磁铁具有了磁性，则下触点与红灯相连，如图所示： 1．（2025·河南许昌·一模）各种自然现象之间都存在着相互联系，基于这种思想，丹麦物理学家 发现了电流周围存在磁场；2025年春节联欢晚会中机器人舞手绢就是利用了这一原理，手中拿的手绢中心放置了一个小磁铁，而机器人手上则安装了 ，通过控制电流的通断和大小，可以控制手绢的吸附和抛掷动作。 【答案】 奥斯特 电磁铁 【详解】[1]丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了电流周围存在磁场，即电流具有磁效应。 [2]电磁铁的磁性可以通过电流有无和大小来控制，所以，机器人手上安装了电磁铁，通过控制电流的通断和大小，可以控制手绢的吸附和抛掷动作。 2．（2025·山西太原·模拟预测）如图是全自动洗衣机进水阀门的结构示意图，其核心元件是由线圈和铁芯构成的 ，用来控制进水阀门的通断。当线圈通电后，阀孔打开，水流进洗衣机，请你利用所学物理知识解释其中的道理 。 【答案】 电磁铁 见解析 【详解】[1]在物理学中，由线圈和铁芯组成的装置是电磁铁。 [2]当线圈通电后，电磁铁周围形成磁场 ，对衔铁产生一个向上的吸引力 ，从而使得阀孔打开，导致水流进洗衣机 。 3．（2025·湖北武汉·三模）霍尔传感器是将磁信号转变成电压信号的装置，它产生的电压U随磁场强弱变化。为研究霍尔传感器的特性，设计如图电路，当开关S闭合时，电磁铁上端为 （填“N”或“S”）极，将滑动变阻器的滑片向 （填“a”或“b”）端移动，电磁铁的磁性会增强，此时检测到霍尔传感器产生的电压U变大，说明它产生的电压U随磁场减弱而 （填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 S b 变小 【详解】[1]当开关S闭合时，电流从电源正极出发，经开关，滑动变阻器，通电螺线管，再回负极，通电螺线管外圈电流向左，根据安培定则，用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，即电磁铁下端为N极，所以电磁铁上端为S极。 [2]将滑动变阻器的滑片P向b端移动，接入电路电阻减小，通过螺线管的电流增大，电磁铁的磁性会增强。 [3]当滑片向b端移动，电磁铁磁性增强，检测到霍尔传感器产生的电压U变大；反之，若电磁铁磁性减弱，霍尔传感器产生的电压U会变小，说明它产生的电压U随磁场减弱而变小。 4．（2025·湖北孝感·三模）如图所示是物理兴趣小组的同学为污水处理厂设计的一款磁悬浮水阀。磁体A与密封盖相连，通过电磁铁B与磁体A之间的相互作用力控制排水口的开闭。当开关S闭合后，电磁铁B的上端为 极，与磁体A的相互作用使排水口 （选填“关闭”或“打开”）。若需将电磁铁B与磁体A之间的作用力增大，可以将滑动变阻器滑片P向 （选填“上” 或“下”）移动。 【答案】 N 关闭 下 【详解】[1]当开关S闭合后，电流从通电螺线管下端流入，从上端流出，根据右手螺旋定则，四指指向电流的方向，大拇指的指向为通电螺线管N极，故电磁铁B的上端为N极。 [2]磁体A上端为S极，下端为N极，通电后电磁铁B的上端为N极，根据磁极间的作用规律，同名磁极相互排斥，与磁体A间的相互作用力增大，密封盖向上移动，使排水口关闭，断电后由于液体对于密封盖A的压力，使排水口打开。 [3]影响电磁铁磁性的因素有电流大小、线圈匝数、有无铁芯，在线圈匝数和铁芯一定的情况下，电流越大，电磁铁磁性越强，将电磁铁B与磁体A之间的作用力增大，所以要增大电流中的电流，减小电路中的电阻，将滑动变阻器滑片P向下移动可减小电阻。 5．（2025·内蒙古呼和浩特·一模）在实践活动中，同学们用一根导线和一枚铁钉制作了一个如图所示的电磁铁。在其周围放一些曲别针，通电后对有关现象分析正确的是（　　） A．铝制的曲别针会被电磁铁吸引 B．电磁铁两端吸引的曲别针比中间吸引的少 C．改变电流方向，可改变电磁铁的磁场方向 D．减少线圈匝数，电磁铁吸引曲别针数量增加 【答案】C 【详解】A．电磁铁具有吸引铁、钴、镍等磁性材料的性质，而铝不是磁性材料，所以铝制的曲别针不会被电磁铁吸引，故A错误； B．电磁铁的磁场分布与条形磁体相似，两端磁性最强，中间磁性最弱，所以电磁铁两端吸引的曲别针比中间多，故B错误； C．电磁铁的磁场的方向与电流的方向有关，改变电流方向，电磁铁的磁场方向改变，故C正确； D．电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关，在电流和铁芯相同的情况下，线圈匝数越多，磁性越强，吸引曲别针的数量越多，减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，吸引曲别针数量减少，故D错误。 故选C。 6．（2025·湖北武汉·三模）图甲是学习小组设计的“磁悬浮地球仪”，在地球仪内嵌条形磁铁，利用底座中的电磁铁就可将其稳稳地“悬浮”在空中，其工作原理如图乙所示，下列关于地球仪“悬浮”的分析正确的是（　　） A．电磁铁上端是S极 B．电源左端应为正极 C．电磁铁在M点产生磁场的方向向下 D．向下移动滑片P，地球仪“悬浮”的位置将向上移动 【答案】C 【详解】A．根据同名磁极相互排斥，由图乙可知电磁铁上方为N极，故A错误； B．根据安培定则可知电流方向为从电源右端出发，即电源右端为正极，故B错误； C．在磁体外部，磁感线的方向从N极出发指向S极，因此电磁铁在M点产生磁场的方向向下，故C正确； D．向下移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，使电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，排斥力变小，地球仪“悬浮”的位置将向下移动，故D错误。 故选C。 7．（2025·安徽合肥·二模）电磁铁在生活中应用非常广泛，如图所示为某种导体绕制成的电磁铁（线圈电阻不可忽略），右侧放置一枚小磁针，待小磁针静止后。下列操作过程中，电磁铁磁性一定增强的是（　　） A．开关拨到a，将右侧小磁针换成强磁铁 B．开关拨到a，将滑动变阻器向右移动 C．保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关由a拨到b D．开关S由b拨到a，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变 【答案】D 【详解】A．开关拨到a，将右侧小磁针换成强磁铁，但不会影响电磁铁的磁性强弱，因为电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小以及铁芯材料等因素有关，与外部的强磁铁无关，故A不符合题意。 B．开关拨到a，将滑动变阻器向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律，在电源电压不变的情况下，电路中的电流I减小。电流越大，磁性越强；电流越小，磁性越弱”可知，电磁铁的磁性会减弱，故B不符合题意。 C．保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关由a拨到b，此时接入电路的线圈匝数减少。在电流不变的情况下，线圈匝数减少，电磁铁的磁性一定减弱，故C不符合题意。 D．开关S由b拨到a，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，即电流不变，接入电路的线圈匝数增多，根据电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系可知，电磁铁的磁性会增强，故D符合题意。 故选D。 8．（2025·湖北武汉·三模）如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。 (1)应选用 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。 (2)当温度达到 ℃时电铃响。此时电磁铁右端是 （ 填 “N”或 “S”）极 。 【答案】(1)水银 (2) 109 N 【详解】（1）水在标准大气压下的沸点是100℃，由图可知，报警温度为109℃，选用水温度计无法测量；煤油的导电性差，而水银是导体，能使电路导通，故应选用水银温度计。 （2）[1]由图可知，与电池正极相连的金属丝下端所指温度为109℃，当温度达到109℃时，水银柱上升使电路导通，电磁铁产生磁性，将衔铁向左吸，则右边电路构成通路，则电铃响。 [2]根据安培定则，用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由题意可知，左侧电池左端是正极，电流从电磁铁左端流入，右端流出，所以电磁铁右端是N极。 9．（2025·宁夏银川·三模）图示是一种闯红灯违规证据模拟记录器的工作原理图，光控开关接收到红绿灯发出的 （选填“绿光”或“红光”）时会自动闭合，若压敏电阻同时受到车的压力，其阻值变小电流变大，电磁铁的磁性增强，使衔铁与触点 （选填“1”或“2”）接触，电控照相机工作。当电磁铁中有电流通过时，若它的上端为N极，则“电源1”的 （选填“左”“右”）端为正极。要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，请提出一条措施 。 【答案】 红光 2 右 见解析 【详解】[1][2]当车辆闯红灯时，光控开关接收到红绿灯发出的红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，当电流增大到一定程度时，电磁铁会将衔铁吸下，使其与触点2接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。 [3]当电磁铁中有电流通过时，若它的上端为N极，由安培定则可知电流从“电源1”的上端流入，“电源1”的右端为正极。 [4]由欧姆定律可知，要使电路中电流变大，在电压一定的情况下，可以减小电阻；因此要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，可以适当减小定值电阻的阻值。 10．（2025·江苏苏州·二模）如图所示，是某实验小组设计的温控器，R0是滑动变阻器，Rt是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，控制电路中电流达到一定值时，衔铁被吸合，空调电路接通，空调开始工作。为了节能，将空调启动的温度调高，则应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，或者适当 （选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压。 【答案】 右 减小 【详解】[1][2]根据题意可知，衔铁吸合需要的电流是一定的，即控制电路中的电流不变；要将空调启动的温度调高，则热敏电阻的阻值将减小。由欧姆定律可知，当电源电压一定时，电流不变，电路的总电阻不变，由于热敏电阻与滑动变阻器串联，根据串联电阻规律知，热敏电阻阻值减小，滑动变阻器接入电路的阻值增大，即将滑片向右移动；当滑动变阻器的阻值一定时，热敏电阻越小，则电源电压需减小。 11．（2025·四川成都·三模）如图是某道路限载报警器的工作原理图。工作电路的电源电压不变，R1是压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载值时，电磁铁吸下衔铁，报警电路接通，电铃响。下列判断正确的是（　　） A．闭合开关后，电磁铁的上端是N极 B．压敏电阻的阻值随压力的增大而增大 C．车的质量越大，电磁铁的磁性越弱 D．若要提高限载值，应将滑片P向左移 【答案】D 【详解】A．闭合开关后，电流从电磁铁的下端流入，由右手螺旋定则得，电磁铁的下端是N极，故A错误； BC．工作电路中，闭合开关S，R1、R、电磁铁串联，当车的质量超过限载值时，电磁铁吸下衔铁，说明此时电磁铁的磁性较强，通过电磁铁的电流较大，由欧姆定律得，此时电路的电阻较小，由串联电路电阻特点得，R1电阻较小；压敏电阻R1受到的压力等于车的重力，车的质量超过限载值时，说明压敏电阻R1受到的压力较大，则压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，车的质量越大，电磁铁的磁性越强，故BC错误； D．将滑片P向左移，增大变阻器接入电路中的电阻，当电磁铁吸下衔铁时，工作电路的电流不变，工作电路的电阻不变，由串联电路电阻特点得，此时R1的阻值变小，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，则此时压敏电阻受到的压力变大，可以提高限载值，故D正确。 故选D。 12．（25-26九年级上·全国·课后作业）为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小新用铁钉制成简易磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 (1)此时电压表的示数为3V，滑动变阻器接入电路的阻值是15Ω，闭合开关S后电流表的示数为 A。 (2)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流 。实验中是观察通过吸引大头针的 来比较电磁铁磁性的强弱，这种实验方法是 。 (3)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强。 (4)根据图示的情景可知，电磁铁 （选填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强。实验发现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 。 (5)小聪做完实验又提出了一个新的问题：电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢？于是他将甲中的铁钉去掉，比较甲、乙吸引大头针的数目。请你对他的方案进行评价： 。 【答案】(1)0.2 (2) 相等 数量 转换法 (3) 增加 大 (4) 乙 越多 同名磁极相互排斥 (5)见解析　 【详解】（1）如图所示，电路为滑动变阻器与甲乙装置串联，电压表示数，滑动变阻器接入，且电压表测滑动变阻器两端电压，则电路电流为 即电流表的示数为0.2A。 （2）[1][2][3]甲乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流相等。比较磁性强弱是通过观察吸引大头针的个数来比较，这种方法叫转换法。 （3）[1][2]如图可知，滑片左移滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，电流增大，电磁铁磁性增强，吸引大头针个数增加。说明电流越大，电磁铁磁性越强。 （4）[1][2][3]如图可知，甲线圈匝数比乙线圈匝数少，串联电流相同，乙吸引大头针更多，乙磁性较强。说明电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。大头针被磁化后，下端磁极相同，同名磁极相互排斥，所以下端分散。 （5）“将甲中的铁钉去掉” ， 甲乙串联，电流相同，但此时甲没有铁芯，乙有铁芯，它们的线圈匝数也不同，此时有两个变量：铁芯有无及线圈匝数不同，无法得出磁性强弱是否只与铁芯有关。应控制线圈匝数相同，只改变铁芯有无。 1.（2025·天津）工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上，抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板，这是利用______的作用；电磁铁安装在吊车上，通电后“吸”起大量钢铁，这是利用电流的______效应。 【答案】 ①. 大气压 ②. 磁 【解析】 【详解】[1]当吸盘内部空气被抽走后，内部气压低于外部大气压，形成一个压力差，这个压力差使得大气压将吸盘紧紧地压在大块玻璃上，从而实现吸附，所以这是利用了大气压的作用。 [2]电磁铁是一种将电能转化为磁能的装置，它利用电流的磁效应产生磁场，从而实现对铁磁性物质的吸引和控制。 2.（2025·陕西·B卷）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） ①. 磁场 ②. S （2）变大 （3）减小 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电磁铁通电后具有磁性，断电后磁性消失，电磁铁工作时，利用了电流的磁效应，即通电导体周围存在磁场；电流从上端流入，下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的下端为N极，上端为S极。 【小问2详解】 控制电路中，电阻Rk与R0串联。由图2可知，当烟雾浓度升高时，电阻Rk的阻值减小，根据串联电路电阻关系可知，R0不变的情况下，总电阻变小，根据可知，电压不变时，控制电路中线圈的电流变大。 【小问3详解】 若保持空气质量的标准不变，电阻Rk接入阻值不变；而电磁铁线圈中的控制电流不变，根据可知，当电源电压低于3V时，Rk+R0之和变小，而Rk阻值不变，所以R0的阻值应减小。 3.（2025·四川宜宾卷）如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（　　） A. 电路中的电流变大 B. 电磁铁的磁性变强 C. 电磁铁上端为S极 D. 悬挂磁铁的弹簧变长 【答案】D 【解析】 【详解】A．当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电阻变大，则由欧姆定律可知电路中电流增小，故A错误； BD．由于通过电路的电流变小，则螺线管的磁性减弱，螺线管与磁铁之间的斥力减小，因此弹簧弹力变大，伸长量增加，故B错误，D正确； C．由图可知电流由螺线管的下方流入，则由右手螺旋定则可知螺线管上端为N极，故C错误； 故选B。 4.（2025·黑龙江伊春市）如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁右端为S极 B. 指示灯会变亮 C. 巨磁电阻的阻值会变大 D. 电磁铁上的线圈中的电流会变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，根据安培定则可知电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误。 BCD．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，左侧控制电路中的电流变大，电磁铁上的线圈中的电流会变大，电磁铁的磁性增强，因为巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小，所以此时巨磁电阻的阻值减小，在右侧工作电路中，电源电压不变，巨磁电阻阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过指示灯的电流也变大，根据可知，在电阻不变时，指示灯的实际功率变大，所以指示灯会变亮，故B正确，CD错误。 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 电磁铁 目录 【A 夯基础】 1 一、影响通电螺线管磁性强弱的因素 1 二、电磁铁 4 三、电磁继电器 6 【B 提能力】 8 【C 链中考】 13 一、影响通电螺线管磁性强弱的因素 1．（25-26八年级上·北京·月考）实验桌上有学生电源、电磁铁、已调零的电流表、已调零的弹簧测力计、滑动变阻器、软铁棒、带横杆的铁架台、刻度尺和开关各一个，导线若干，小明将这些器材组装成如图所示的实验装置，探究电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关，实验步骤如下： ①闭合开关S前，读出弹簧测力计的示数F0，并记录在表格中； ②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到适当位置，待测力计稳定时，用刻度尺测量软铁棒下端到线圈上端的距离h，同时读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F、并将I、F记录在表格中，断开开关S； ③闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到另一适当位置，读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F，并将I、F记录在表格中，断开开关S。 (1)此实验中，利用 表示电磁铁磁性的强弱； (2)此实验过程中存在的问题是 。 2．（25-26九年级上·河北唐山·月考）在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中，同学进行了如下操作。 (1)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关，小磁针发生偏转，静止时的指向如图甲所示，分析可知，通电螺线管周围的磁场和 （选填“条形”或“U形”）磁体的磁场相似； (2)如图乙所示，在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。实验时发现现象不明显，为了增强磁场的强度，在不改变线圈匝数的情况下，可以采取 的办法； (3)闭合开关后，为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况，可轻敲硬纸板，这样做的目的是减小铁屑与玻璃板之间的 力，使铁屑在磁场力的作用下动起来。实验中可以用 （填序号）代替铁屑，显示磁场分布； A．铜    B．铝屑    C．镍粉 (4)改变电流方向，发现铁屑的分布形状 （选填“没有改变”或“发生改变”）； (5)在图甲中，通电后发现螺线管上下两侧中间部位的小磁针没有发生偏转，而其他位置的小磁针均发生了偏转，这两处小磁针不偏转的原因可能是 。 (6)对调电源的正负极重复上述实验，小磁针N极指向与之前相反，说明通电螺线管外部磁场的方向与 有关。 3．（25-26九年级下·全国·课后作业）为探究影响电磁铁磁性强弱的因素，小海用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。 (1)小海将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱，这种常用的实验方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。 (2)连接好电路，使变阻器连入电路的阻值较大，闭合开关，观察到如图A所示的情景。接着，移动变阻器滑片，使其连入电路的阻值变小，观察到图B所示的情景，比较图A和B，可知图 中的电流较小，从而发现，通过电磁铁的电流越 （选填“大”或“小”），磁性越强。 (3)比较图C中甲和乙得出的结论是：当通过线圈的电流相等时，线圈匝数越多，磁性越 。 (4)同组的小明在“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。 步骤1：选用电磁铁接线柱a、c接入电路K、M之间，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P到某位置，观察电流表示数为I。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，断开开关S。 步骤2：将电磁铁接线柱a、b接入电路K、M之间，闭合开关S，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，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，写出改正的步骤：将电磁铁接线柱a、b接入电路K、M之间，闭合开关S， ，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，断开开关S。 ④用该实验装置还能探究电磁铁磁性强弱与 是否有关，电磁铁磁性强弱除与上述因素有关外，还与 有关。 4．（25-26九年级下·全国·课后作业）下图是某学习小组的同学研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。 (1)要改变电磁铁线圈中的电流大小，可通过 来实现；要判断电磁铁的磁性强弱，可通过观察 来确定。 (2)下表是该组同学所做的实验记录。 电磁铁线圈匝数／匝 50 100 实验序号 1 2 3 4 5 6 电流／A 0.8 1.2 1.5 0.8 1.2 1.5 吸引大头针数量/枚 5 8 10 7 11 14 ①比较第1、2、3次实验（或第4、5、6次实验），可得出的结论是：电磁铁的线圈匝数一定时，通过电磁铁线圈中的电流 （选填“越大”或“越小”），电磁铁磁性越强。 ②比较第1和第4次实验（或第2和第5次实验或第3和第6次实验），可得出的结论是：电磁铁线圈中的电流一定时，线圈匝数 （选填“越多”或“越少”），电磁铁磁性越强。 二、电磁铁 1．（2025九年级·全国·专题练习）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 2．（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 3．（24-25九年级下·贵州毕节·阶段练习）随着人工智能与机器人技术的发展，机器人可以与人开展象棋竞技。机器人下象棋时，利用“手指”内部的电磁铁便能将棋子“拿”起。制作棋子的材料可能是（　　） A．铝 B．木头 C．铁 D．铜 4．（2025·内蒙古呼和浩特·一模）在实践活动中，同学们用一根导线和一枚铁钉制作了一个如图所示的电磁铁。在其周围放一些曲别针，通电后对有关现象分析正确的是（　　） A．铝制的曲别针会被电磁铁吸引 B．电磁铁两端吸引的曲别针比中间吸引的少 C．改变电流方向，可改变电磁铁的磁场方向 D．减少线圈匝数，电磁铁吸引曲别针数量增加 5．（2025九年级·安徽·专题练习）如下图，闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引 ，带动小球敲击铃碗发声，但同时螺钉与弹簧片分离，电路 ，电磁铁失去磁性，弹簧片复位又将电路接通。如此反复，铃碗持续发声。 6．（25-26九年级上·全国·课前预习）电磁铁 (1)电磁铁：带 的螺线管叫作电磁铁。 (2)原理：在螺线管内插一个铁芯，当电流通过带铁芯的螺线管时，螺线管中的铁芯就被电流的磁场磁化成了 ，使通电螺线管的磁性 ；当断开电路时，它们的磁性就立即 了。 7．（2025·天津·中考真题）工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上，抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板，这是利用 的作用；电磁铁安装在吊车上，通电后“吸”起大量钢铁，这是利用电流的 效应。 三、电磁继电器 1．（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： 。 2．（25-26九年级上·全国·课后作业）下图是电磁继电器的工作原理图。 (1)当低压控制电路闭合时，电磁铁A （选填“具有”或“失去”）磁性，吸引衔铁B，从而使动触点D与静触点E吸合，高压工作电路 （选填“闭合”或“断开”）。 (2)当低压控制电路断开时，电磁铁A （选填“具有”或“失去”）磁性，衔铁B在左侧弹簧C的作用下返回原位，动触点D与静触点E分离，高压工作电路 （选填“闭合”或“断开”）。 (3)衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用 （选填“导体”或“绝缘体”）制成，它与衔铁、动触点一起组成一个杠杆，弹簧C始终处于 （选填“拉伸”或“压缩”）状态。 3．（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。 4．（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 5．（24-25九年级下·安徽六安·阶段练习）如图是物理兴趣小组设计的“温度自动报警器”的电路图，图中金属丝下端与95℃刻度线对齐。下列说法正确的是（    ） A．图中的A是电磁铁，通电后电磁铁的上方是S极 B．控制电路电源的正、负极对调后不会影响自动报警器工作 C．该液体温度计使用水银的主要原因是水银的密度很大 D．如果要降低报警温度，需要将金属丝往上提 6．（2025·四川成都·二模）每个电梯在设计和制造时，都会明确标注其最大载重限制。电梯超载时，自动报警系统的电铃就会响起，电梯无法启动。报警系统的工作原理如图所示，R1是保护电阻，R2是压敏电阻。下列判断正确的是（    ） A．压敏电阻R2的阻值随压力的增大而减小 B．电梯的自动报警电铃应接在CD之间 C．闭合控制电路，通电螺线管的上端为N极 D．增大R1的阻值可以降低电梯的限载质量 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。 8．（2024·江苏常州·一模）某同学设计水位自动报警装置，主要元件有电磁继电器、红灯和绿灯（额定电压220V）、控制电路电源（电源电压6V）、水位控制器等。当水位没有上升到与金属片A接触时，控制电路断开，此时绿灯亮；当水位上升到与金属片A接触时，控制电路接通，此时红灯亮。请用笔画代替导线完成电路连接。 1．（2025·河南许昌·一模）各种自然现象之间都存在着相互联系，基于这种思想，丹麦物理学家 发现了电流周围存在磁场；2025年春节联欢晚会中机器人舞手绢就是利用了这一原理，手中拿的手绢中心放置了一个小磁铁，而机器人手上则安装了 ，通过控制电流的通断和大小，可以控制手绢的吸附和抛掷动作。 2．（2025·山西太原·模拟预测）如图是全自动洗衣机进水阀门的结构示意图，其核心元件是由线圈和铁芯构成的 ，用来控制进水阀门的通断。当线圈通电后，阀孔打开，水流进洗衣机，请你利用所学物理知识解释其中的道理 。 3．（2025·湖北武汉·三模）霍尔传感器是将磁信号转变成电压信号的装置，它产生的电压U随磁场强弱变化。为研究霍尔传感器的特性，设计如图电路，当开关S闭合时，电磁铁上端为 （填“N”或“S”）极，将滑动变阻器的滑片向 （填“a”或“b”）端移动，电磁铁的磁性会增强，此时检测到霍尔传感器产生的电压U变大，说明它产生的电压U随磁场减弱而 （填“变大”“不变”或“变小”）。 4．（2025·湖北孝感·三模）如图所示是物理兴趣小组的同学为污水处理厂设计的一款磁悬浮水阀。磁体A与密封盖相连，通过电磁铁B与磁体A之间的相互作用力控制排水口的开闭。当开关S闭合后，电磁铁B的上端为 极，与磁体A的相互作用使排水口 （选填“关闭”或“打开”）。若需将电磁铁B与磁体A之间的作用力增大，可以将滑动变阻器滑片P向 （选填“上” 或“下”）移动。 5．（2025·内蒙古呼和浩特·一模）在实践活动中，同学们用一根导线和一枚铁钉制作了一个如图所示的电磁铁。在其周围放一些曲别针，通电后对有关现象分析正确的是（　　） A．铝制的曲别针会被电磁铁吸引 B．电磁铁两端吸引的曲别针比中间吸引的少 C．改变电流方向，可改变电磁铁的磁场方向 6．（2025·湖北武汉·三模）图甲是学习小组设计的“磁悬浮地球仪”，在地球仪内嵌条形磁铁，利用底座中的电磁铁就可将其稳稳地“悬浮”在空中，其工作原理如图乙所示，下列关于地球仪“悬浮”的分析正确的是（　　） A．电磁铁上端是S极 B．电源左端应为正极 C．电磁铁在M点产生磁场的方向向下 D．向下移动滑片P，地球仪“悬浮”的位置将向上移动 7．（2025·安徽合肥·二模）电磁铁在生活中应用非常广泛，如图所示为某种导体绕制成的电磁铁（线圈电阻不可忽略），右侧放置一枚小磁针，待小磁针静止后。下列操作过程中，电磁铁磁性一定增强的是（　　） A．开关拨到a，将右侧小磁针换成强磁铁 B．开关拨到a，将滑动变阻器向右移动 C．保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关由a拨到b D．开关S由b拨到a，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变 8．（2025·湖北武汉·三模）如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作温度计时，在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。 (1)应选用 （填“水”“煤油”或“水银”）温度计。 (2)当温度达到 ℃时电铃响。此时电磁铁右端是 （ 填 “N”或 “S”）极 。 9．（2025·宁夏银川·三模）图示是一种闯红灯违规证据模拟记录器的工作原理图，光控开关接收到红绿灯发出的 （选填“绿光”或“红光”）时会自动闭合，若压敏电阻同时受到车的压力，其阻值变小电流变大，电磁铁的磁性增强，使衔铁与触点 （选填“1”或“2”）接触，电控照相机工作。当电磁铁中有电流通过时，若它的上端为N极，则“电源1”的 （选填“左”“右”）端为正极。要使质量较小的车闯红灯也能被拍下，请提出一条措施 。 10．（2025·江苏苏州·二模）如图所示，是某实验小组设计的温控器，R0是滑动变阻器，Rt是热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，控制电路中电流达到一定值时，衔铁被吸合，空调电路接通，空调开始工作。为了节能，将空调启动的温度调高，则应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，或者适当 （选填“增大”或“减小”）控制电路的电源电压。 11．（2025·四川成都·三模）如图是某道路限载报警器的工作原理图。工作电路的电源电压不变，R1是压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载值时，电磁铁吸下衔铁，报警电路接通，电铃响。下列判断正确的是（　　） A．闭合开关后，电磁铁的上端是N极 B．压敏电阻的阻值随压力的增大而增大 C．车的质量越大，电磁铁的磁性越弱 D．若要提高限载值，应将滑片P向左移 12．（25-26九年级上·全国·课后作业）为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小新用铁钉制成简易磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。 (1)此时电压表的示数为3V，滑动变阻器接入电路的阻值是15Ω，闭合开关S后电流表的示数为 A。 (2)把甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的电流 。实验中是观察通过吸引大头针的 来比较电磁铁磁性的强弱，这种实验方法是 。 (3)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数 （选填“增加”或“减少”），说明电流越 ，电磁铁磁性越强。 (4)根据图示的情景可知，电磁铁 （选填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，线圈匝数 ，电磁铁磁性越强。实验发现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 。 (5)小聪做完实验又提出了一个新的问题：电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关呢？于是他将甲中的铁钉去掉，比较甲、乙吸引大头针的数目。请你对他的方案进行评价： 。 1.（2025·天津）工业生产中常用“吸”的方式来搬运物体。吸盘安装在吊车上，抽出空气后的吸盘“吸”起大块玻璃板，这是利用______的作用；电磁铁安装在吊车上，通电后“吸”起大量钢铁，这是利用电流的______效应。 2.（2025·陕西·B卷）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”）。 3.（2025·四川宜宾卷）如图，磁铁S极与弹簧连接，竖直悬挂于电磁铁的正上方，电源电压不变。闭合开关后，向右缓慢移动滑动变阻器滑片，下列判断正确的是（　　） A. 电路中的电流变大 B. 电磁铁的磁性变强 C. 电磁铁上端为S极 D. 悬挂磁铁的弹簧变长 4.（2025·黑龙江伊春市）如图，电路中的GMR是巨磁电阻（其阻值随周围磁场强度的增强而减小），当开关S1和S2闭合时，将滑片P向左移动，下列说法正确的是（　　） A. 电磁铁右端为S极 B. 指示灯会变亮 C. 巨磁电阻的阻值会变大 D. 电磁铁上的线圈中的电流会变小 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $