寒假作业 第二十章《电与磁》第 3节《电磁铁 电磁继电器》练习题（能力题） ----2025-2026学年人教版物理九年级全一册

2025-2026学年人教版初中物理第二十章《电与磁》 第 3节《电磁铁 电磁继电器》练习题（能力题） 电磁铁专题 1.如图是由电磁铁P等构成的空气开关的原理图，电磁铁P的右端 极，当电路由于 或使用的用电器总功率过大等原因导致电流过大时，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。 2.如图是学校电铃的工作电路示意图，磁铁A应选用 (填“硬”或“软”)磁性材料；通过电流的通断，可以控制电磁铁 的有无。 3．在“做”中“学”，是学习科学、体验科学很重要的途径。小亮利用课余时间制作了一个玩偶（如图所示），将一个磁浮玩具稳定地“漂浮”起来，磁浮玩具的工作原理是 。要实现“漂浮”，电路中的a点必须连接电源的 ；若要增加玩偶“漂浮”的高度，可将滑片P向 （选填“上”或“下”）移动加以调节。 4．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为 极，小磁针静止时，B端是 极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性 （选填 “增强”、“不变”或“减弱”）。 5.如图电磁起重机可以处理废弃钢铁材料。电磁起重机的主要部件是一个巨型电磁铁，它是根据 的原理制成，电磁起重机若要吸起更多的钢铁，可采取的方法是 （写出一种方法即可）。    6．如图所示，为研究巨磁电阻的电路，GMR电阻有阻值随磁场增强而减小的特性，闭合、后，电磁铁的右端为 极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变 （选填“亮”或“暗”）。 7．如图，电源电压恒定。闭合开关，待电路稳定后，小磁针静止时B端为 （选填“N”或“S”）极；当滑动变阻器R₂的滑片向右滑动时，通电螺线管的磁性 （选填“增强”“减弱”或“不变”）。 8.图示为小海自制的简易电磁门锁，其中条形磁体为锁栓，锁栓与连动片固定在一起，构成了电磁锁的活动部分。闭合开关，向左移动变阻器的滑片P，锁栓由静止变为向左滑动，压缩复位弹簧，同时与锁扣分离，门锁被打开；断开开关，复位弹簧使门锁关闭。 （1）通电后，螺线管的磁场与 磁体的磁场相似，电磁铁b端极性为 极； （2）电极c为电源的 极； （3）滑片P向左移动过程中，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”）； （4）若用铜或铁制作锁扣，且用较小的电流就能打开门锁，则应选择 制作锁扣。 9.小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则（    ） A．车牌识别成功后，电路中电磁铁的上端为N极 B．若栏杆不能抬起，可通过增大电池的电压来调整 C．B端挂的铁柱可以用下端是N极的条形磁铁代替 D．滑动变阻器的滑片P向上调整，栏杆更容易抬起 10. 如图所示，下列做法能使电磁铁吸引更多大头针的是（　　） A．只提高电源电压 B．只将滑片P向左移动 C．只增加螺线管线圈的匝数 D．只将铁芯换成同规格的铜芯 11.如图所示，在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体，闭合开关S，条形磁体静止后，滑片P向右滑动时弹簧伸长．请用箭头标出磁感线的方向，并用“+”“﹣”在括号内标出电源正负极． ( ) 12. 电磁铁 （1）把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入 ，当有电流通过时，它会有较强的 。我们把这种磁体叫作电磁铁。 （2）探究影响电磁铁磁性强弱的因素 【实验装置】 【实验结论】匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越 ；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越 ，电磁铁的磁性越强。 （3）电磁铁的优点是：它磁性的有无可由 来控制，磁性的强弱可由电流的大小来控制，它的磁极可以通过 来改变。 （4）应用：磁悬浮列车、电磁起重机、电磁继电器、电铃等。 13.如图所示的是小桦探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关的实验装置，A是电磁铁，B是弹簧，C是铁块。图中的弹簧长度为15cm，a、b两接线柱之间的线圈匝数是1500，a、c两接线柱之间的线圈匝数是2500。实验数据如表所示。 实验次序 电磁铁的电流/A 选用接线柱 弹簧长度/cm 1 1 a、b 16 2 1.5 a、b 17 3 2 a、b 17.8 4 2 a、c 18.5 (1)此实验通过比较弹簧B被拉长的长度来判断弹簧所受拉力的大小，从而判断电磁铁磁性的强弱，这种科学方法叫做 法； (2)通过分析第1、2、3次实验数据，可得出结论：当 相同时，通过电磁铁的 越大，弹簧B被拉得越长，电磁铁的磁性越 ； (3)通过分析第3、4次实验数据，可得出结论：当 相同时， 越多，弹簧B被拉得越 ，电磁铁的磁性越强。 电磁继电器专题 1.电磁继电器 (1)电磁继电器就是利用电磁铁来控制 电压、 电流电路通断的一种开关。 (2)工作原理 控制电路接通时，电磁铁 磁性吸下衔铁，动、静触点接触，工作电路 ；控制电路断开时，电磁铁 磁性释放衔铁，动、静触点分离，工作电路 。 2．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。 3.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种 。如图所示的自动控制电路中： （1）当控制电路的开关S闭合时，电磁铁 （选填“有”或“无”）磁性，衔铁被吸下，动触点与 （选填“上方”或“下方”）静触点接触，工作电路中 （选填“灯亮”或“铃响”）。 （2）当控制电路的开关S断开时，工作电路中 （选填“灯亮”或“铃响”）。 4．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，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)将水银温度计换成煤油温度计 （选填“影响”或“不影响”）电路工作； (2)当温度达到 时电铃响。此时，电磁铁右端是 极，若将控制电路电源正负极对调 （选填“会”或“不会”）影响其报警作用； (3)滑片P向左移动时，电磁铁磁性变 。 5．暴雨后立交桥下积水较深很不安全，物理学习小组为此设计了一个积水自动报警器，其原理图如图所示。图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，要求地面没有积水时，LED灯亮，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 （填“A”或“B”）位置。电磁继电器实质是一种 （填“用电器”或“开关”）。 6．如图所示,是常用的一种电磁继电器,请完成以下填空: 7．在地下隧道这一特殊环境中，氧气报警器能监控氧气浓度的变化，避免因氧气浓度过高或过低导致的安全事故。如图是某氧气报警器的原理示意图，电阻R为气敏电阻，当氧气浓度升高时，电阻变大。闭合开关后，电磁铁上端为 极，当氧气浓度过高时， （选填“A”或“B”）灯亮报警。 8.下图是一种水位自动报警器的原理图，其中A、B为两个金属块。水位上升过程中，会发生下列变化：①红灯亮；②绿灯亮；③电磁铁有磁性；④衔铁被吸下；⑤控制电路中有电流通过。这些变化的先后顺序正确的是（　　） A．①③④⑤② B．②⑤③④① C．①④③⑤② D．②③⑤④① 9．如图是小榕为某仓库设计的温度报警电路。为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，为可调电阻，起调节和保护作用。温度正常时指示灯L发光，蜂鸣器不响。当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（　　） A．的阻值随温度的升高而增大 B．温度升高过程中，电磁铁磁性减弱 C．若要调低报警温度，可将的阻值调小 D．电磁铁的上端为S极 10．如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是（　　） A．白天流过R0的电流较小 B．给路灯供电的电源应接在“b、c”两端 C．要让路灯在天更暗的时候才发光，应将电阻R调大些 D．电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 11．小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小。当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电磁铁磁性增强 C．弹簧的弹力变大 D．开关S2将会接通 12．某商场新安装了一种智能电梯，如图甲所示。当无乘客乘坐时，电梯以较小的速度运行；当有乘客乘坐时，电梯以较大的速度运行。图乙是其工作原理图，电源电压保持不变，其中M为带动电梯运行的电动机，为定值电阻，R的阻值随其所受压力大小的改变而改变。下列分析正确的是（   ） A．R的阻值随其所受压力的增大而减小 B．减小的阻值，可减小无乘客乘坐时电动机消耗的电功率 C．有乘客乘坐时与无乘客乘坐时相比，相同时间内电磁铁线圈产生的热量较少 D．当有乘客乘坐时，衔铁上的动触点与触点1接触 13．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。当温度达到92℃时，关于该报警器，下到说法正确的是（　　） A．红灯不亮，电铃不响 B．绿灯不亮，电铃不响 C．红灯亮，同时电铃响 D．绿灯亮，同时电铃响 14．如图所示为一种防汛报警器的原理图，S是触点开关，B是漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮子A，当水面上涨到警戒水位时（　　） A．甲灯亮 B．乙灯亮 C．两灯都亮 D．两灯都不亮 15．小徐为栽种蔬菜的大棚设计了温度自动报警器，电路如图所示。下列对此设计的认识合理的是（　　） A．改变控制电路的电源正负极，不影响报警器工作 B．若要提高报警温度，可以增大控制电路的电源电压 C．控制电路中的水银可以换成蒸馏水 D．工作电路中的衔铁可以用铜代替 【答案】A 16．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，关于它的说法正确的是 A．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 B．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 C．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 D．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 17．如图是电磁继电器的构造和工作电路示意图．要使电磁铁对衔铁的吸引力变大，以下做法可行的是（ ） A．去掉电磁铁线圈中的铁芯 B．减少电磁铁线圈的匝数 C．适当增大电源A的电压 D．适当增大电源B的电压 18. 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。 19．禽类孵化要求温度维持在37.5℃至38.5℃之间。生物实验小组的同学为孵化箱设计了一个温度自动控制器。该温控器的原理如下：当孵化箱温度低于37.5℃时，温控开关闭合，加热电阻工作，绿灯不亮；当温度高于38.5℃时，温控开关断开，加热电阻不工作，绿灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线正确连接电路。 20．超市里的电梯，有人乘时运行较快，无人乘时为了节能运行较慢。利用电磁继电器设计如下图所示电路，其中是压敏电阻（受到压力时阻值较小，不受压力时阻值很大），是限流电阻（如果串联在电路中可减小电路中的电流）。请按照要求用笔画线代替导线将工作电路连接完整；并在括号中标出电磁铁上端的极性。 21．请将电磁继电器电路连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。 22.在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）制作小型电动机 （2）设计电动感应电路 【项目实施】 （1）制作小型电动机 经过课堂学习，我们了解到电动机中有线圈和磁体，图甲是直流电动机模型（主要部件见文字说明），图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，冬冬用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。 ①如果将图乙中的永磁体上下磁极调换一下，线圈转动的方向与原来转动的方向 （选填“相同”或“相反”）。 ②如图乙所示，冬冬换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中增加一个元件，可以方便的调节线圈转动的速度，结合所学的物理知识，请说出该元件的名称，并说明跟电动机模型连接的方式： 。 （2）设计电动感应电路 如图丙所示是商场的电动感应门，当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，门自动打开。如图丁所示是小组同学设计的电动感应电路，左边电路的感应器相当于一个 （填元件名称），当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器 （选填“有”或“没有”）磁性，吸引衔铁又把右边电路接通，电动机开始工作，门自动打开。 【项目拓展】 小组同学进一步研究图乙中的电动机模型，测得当电动机两端电压为4.5V时，通过电动机的电流为0.4A，则该电动机的电功率为 W。 11 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年人教版初中物理第二十章《电与磁》 第 3节《电磁铁 电磁继电器》练习题（能力题） 电磁铁专题 1.如图是由电磁铁P等构成的空气开关的原理图，电磁铁P的右端 极，当电路由于 或使用的用电器总功率过大等原因导致电流过大时，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁Q的力变大，使衔铁转动，闸刀S在弹力的作用下自动开启，切断电路，起到保险作用。 【答案】 S/南 短路 【详解】[1]由右手定则用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极），可知电磁铁P的右端S（南极）极。 [2]电路中电流过大的原因有：短路或使用的用电器总功率过大。 2.如图是学校电铃的工作电路示意图，磁铁A应选用 (填“硬”或“软”)磁性材料；通过电流的通断，可以控制电磁铁 的有无。 【答案】 软 磁性 【详解】[1]软磁性材料是磁化后外磁场撤去就去磁的物质，电铃上的电磁铁铁芯是利用软磁性材料制成的。 [2]电磁铁通电时具有磁性，吸引小锤，断电时没有磁性，放开小锤；由于小锤击打铃碗，铃碗发生了振动，发出声音．因此通过电流的通断，可以控制电磁铁磁性的有无。 3．在“做”中“学”，是学习科学、体验科学很重要的途径。小亮利用课余时间制作了一个玩偶（如图所示），将一个磁浮玩具稳定地“漂浮”起来，磁浮玩具的工作原理是 。要实现“漂浮”，电路中的a点必须连接电源的 ；若要增加玩偶“漂浮”的高度，可将滑片P向 （选填“上”或“下”）移动加以调节。 【答案】 同名磁极相互排斥 正极 上 【详解】[1]磁浮玩具在空气中受到的浮力很小，能稳定地“漂浮”起来，主要是受到电磁铁的排斥力作用，其利用的工作原理是同名磁极互相排斥。 [2]根据同名磁极相互排斥得，图中电磁铁的上端应为N极，则由安培定则得，电流从电磁铁的下端流入，上端流出，此时要想实现“漂浮”，电路中的a点必须连接电源的正极。 [3]若要增加玩偶“漂浮”的高度，可将滑片P向上移动，使电路中的电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增强。 4．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为 极，小磁针静止时，B端是 极；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性 （选填 “增强”、“不变”或“减弱”）。 【答案】 N S 减弱 【详解】[1][2]从图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管左端是N极，右端是S极。由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B端为N极。 [3]在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。 5.如图电磁起重机可以处理废弃钢铁材料。电磁起重机的主要部件是一个巨型电磁铁，它是根据 的原理制成，电磁起重机若要吸起更多的钢铁，可采取的方法是 （写出一种方法即可）。    【答案】 电流的磁效应 增大通过电磁铁的电流 【详解】[1]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；所以电磁铁是根据电流的磁效应的原理制成的。 [2]电磁起重机若要吸起更多的钢铁，需要增大电磁铁的磁性，可采取的方法是增大电路中的电流或增加电磁铁线圈的匝数。 6．如图所示，为研究巨磁电阻的电路，GMR电阻有阻值随磁场增强而减小的特性，闭合、后，电磁铁的右端为 极，滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变 （选填“亮”或“暗”）。 【答案】 S 亮 【详解】[1]利用安培定则可知，电磁铁的左端为N极、右端为S极。 [2]当滑动变阻器滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；由右图可知，巨磁电阻和灯泡串联，因巨磁电阻的阻值因磁场的增强而减小，所以，此时巨磁电阻的阻值会变小，右侧电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，右侧电路中的电流变大，通过灯泡的电流变大，其中灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，由可得，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮。 7．如图，电源电压恒定。闭合开关，待电路稳定后，小磁针静止时B端为 （选填“N”或“S”）极；当滑动变阻器R₂的滑片向右滑动时，通电螺线管的磁性 （选填“增强”“减弱”或“不变”）。 【答案】 N 不变 【详解】[1]分析电路可知，当开关闭合后，电流从螺线管的左端流入，右端流出，根据安培定则可判断螺线管的左端为S极，右端为N极。根据磁极间的相互作用可判断小磁针静止时B端为N极。 [2]R2与通电螺线管各自在并联电路的一条支路上，两者互不影响，当滑动变阻器R₂的滑片向右滑动时，通过通电螺线管的电流大小不变，通电螺线管的匝数不变，其磁性不变。 8.图示为小海自制的简易电磁门锁，其中条形磁体为锁栓，锁栓与连动片固定在一起，构成了电磁锁的活动部分。闭合开关，向左移动变阻器的滑片P，锁栓由静止变为向左滑动，压缩复位弹簧，同时与锁扣分离，门锁被打开；断开开关，复位弹簧使门锁关闭。 （1）通电后，螺线管的磁场与 磁体的磁场相似，电磁铁b端极性为 极； （2）电极c为电源的 极； （3）滑片P向左移动过程中，电磁铁的磁性 （选填“增强”或“减弱”）； （4）若用铜或铁制作锁扣，且用较小的电流就能打开门锁，则应选择 制作锁扣。 【答案】 条形 S 负 增强 铜 【详解】（1）[1]通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似。 [2]闭合开关，向左移动变阻器的滑片P，锁栓由静止变为向左滑动，锁栓的左端为N极，根据异名磁极相互吸引，可知电磁铁b端极性为S极。 （2）[3]电磁铁a端极性为N极，根据安培定则，用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，四指所指的方向就是电流的方向，可知电极c为电源的负极。 （3）[4]滑片P向左移动过程中，滑动变阻器接入的阻值变小，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强。 （4）[5]螺线管通电后具有磁性，可以吸引铁、钴、镍等磁性材料，铜不是磁性材料。应选择铜制作锁扣。 9.小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。则（    ） A．车牌识别成功后，电路中电磁铁的上端为N极 B．若栏杆不能抬起，可通过增大电池的电压来调整 C．B端挂的铁柱可以用下端是N极的条形磁铁代替 D．滑动变阻器的滑片P向上调整，栏杆更容易抬起 【答案】BCD 【详解】A．电流从电磁铁下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，故A不符合题意； B．根据可知，电阻一定时，增大电源电压，电路的电流会变大，电磁铁的磁性增强，栏杆会更容易抬起，因此若栏杆不能抬起，可通过增大电池的电压进行改进，故B符合题意； C．由A选项可知，电磁铁的上端为S极，如果B端挂的铁柱用上端是S极、下端是N极的条形磁体代替，则开关S闭合时，电磁铁上端和条形磁体下端磁极不同，互相吸引，栏杆会抬起，因此B端挂的铁柱可以用下端是N极的条形磁铁代替，故C符合题意； D．滑动变阻器的滑片P向上调整后，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，根据可知，电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，栏杆更容易抬起，故D符合题意。 故选BCD。 10. 如图所示，下列做法能使电磁铁吸引更多大头针的是（　　） A．只提高电源电压 B．只将滑片P向左移动 C．只增加螺线管线圈的匝数 D．只将铁芯换成同规格的铜芯 【答案】ABC 【详解】A．只提高电源电压，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故A符合题意； B．只将滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路的电阻变小，通过电磁铁的电流变大，磁性增强，可以吸引更多的大头针，故B符合题意； C．只增加螺线管线圈的匝数，在电流一定时，电磁铁磁性增强，可以吸引更多的大头针，故C符合题意； D．只将铁芯换成同规格的铜芯，由于铜不能被磁化，电磁铁磁性将减弱，不能吸引更多大头针，故D不符合题意。 故选ABC。 11.如图所示，在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体，闭合开关S，条形磁体静止后，滑片P向右滑动时弹簧伸长．请用箭头标出磁感线的方向，并用“+”“﹣”在括号内标出电源正负极． ( ) 【答案】 【详解】滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，磁铁的磁性变强，此时弹簧伸长，根据同名磁极相互排斥可知，通电螺线管上端为N极，下端为S极； 右手握住螺线管，大拇指指向N极，四指指向电流的方向，则电流从螺线管的上后端流出，下前端流入，则电源右端为负极，左端为正极．磁体周围的磁感线都是从N极出来，回到S极，如图所示： 12. 电磁铁 （1）把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入 ，当有电流通过时，它会有较强的 。我们把这种磁体叫作电磁铁。 （2）探究影响电磁铁磁性强弱的因素 【实验装置】 【实验结论】匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越 ；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越 ，电磁铁的磁性越强。 （3）电磁铁的优点是：它磁性的有无可由 来控制，磁性的强弱可由电流的大小来控制，它的磁极可以通过 来改变。 （4）应用：磁悬浮列车、电磁起重机、电磁继电器、电铃等。 【答案】 铁芯 磁性 强 多 电路的通断 改变电流方向 【详解】（1）[1][2]把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，铁芯被磁化，就会产生较强的磁性，我们把这种磁体叫作电磁铁（即带有铁芯的螺线管叫做电磁铁）。 （2）[3][4]由图可知，在线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁吸引大头针的数量越多，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，电磁铁吸引大头针的数量越多，电磁铁的磁性越强。 （3）[5][6]电磁铁利用电流的磁效应原理工作的，它的优点是：通电时有磁性，断电时磁性消失，故电磁铁磁性的有无可由电路的通断来控制；磁性的强弱可由电流的大小来控制；电流方向改变，它的极性随之发生改变，则电磁铁的磁极可以通过电流方向来改变。 13.如图所示的是小桦探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关的实验装置，A是电磁铁，B是弹簧，C是铁块。图中的弹簧长度为15cm，a、b两接线柱之间的线圈匝数是1500，a、c两接线柱之间的线圈匝数是2500。实验数据如表所示。 实验次序 电磁铁的电流/A 选用接线柱 弹簧长度/cm 1 1 a、b 16 2 1.5 a、b 17 3 2 a、b 17.8 4 2 a、c 18.5 (1)此实验通过比较弹簧B被拉长的长度来判断弹簧所受拉力的大小，从而判断电磁铁磁性的强弱，这种科学方法叫做 法； (2)通过分析第1、2、3次实验数据，可得出结论：当 相同时，通过电磁铁的 越大，弹簧B被拉得越长，电磁铁的磁性越 ； (3)通过分析第3、4次实验数据，可得出结论：当 相同时， 越多，弹簧B被拉得越 ，电磁铁的磁性越强。 【答案】(1)转换 (2) 线圈匝数 电流 强 (3) 电流 线圈匝数 长 【详解】（1）实验通过比较弹簧B被拉长的长度来判断弹簧所受拉力的大小，根据拉力的大小判断通电螺线管磁性的强弱，这种将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的科学方法叫做转换法。 （2）[1][2][3]第1、2、3次实验数据，选用接线柱相同，则线圈匝数相同，电流越大，弹簧越长，说明所受拉力越大，电磁铁的磁性越强，故可得出的结论是：当线圈匝数相同时，通过电磁铁的电流越大，弹簧B被拉长的越长，电磁铁的磁性越强。 （3）[1][2][3]第3、4次实验数据，通过的电流相等，选用接线柱不同，线圈的匝数不同，且a、c两接线柱之间的线圈匝数大于a、b两接线柱之间的线圈匝数，即匝数越多，弹簧越长，所受拉力越大，电磁铁的磁性越强，故可得出的结论是：通过螺线管中的电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 电磁继电器专题 1.电磁继电器 (1)电磁继电器就是利用电磁铁来控制 电压、 电流电路通断的一种开关。 (2)工作原理 控制电路接通时，电磁铁 磁性吸下衔铁，动、静触点接触，工作电路 ；控制电路断开时，电磁铁 磁性释放衔铁，动、静触点分离，工作电路 。 【答案】(1) 高 强 (2) 产生 接通 失去 断开 【详解】（1）[1][2]电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，电磁继电器实质就是利用电磁铁，用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路通断的一种开关，能实现遥控和自动化。 （2）[1][2][3][4]由图可知，当低压控制电路接通时，电磁铁有电流通过，产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，工作电路接通而工作；控制电路断开时，电磁铁没有电流通过，电磁铁失去磁性释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开而不能工作。 2．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。 3.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种 。如图所示的自动控制电路中： （1）当控制电路的开关S闭合时，电磁铁 （选填“有”或“无”）磁性，衔铁被吸下，动触点与 （选填“上方”或“下方”）静触点接触，工作电路中 （选填“灯亮”或“铃响”）。 （2）当控制电路的开关S断开时，工作电路中 （选填“灯亮”或“铃响”）。 【答案】 开关 有 下方 铃响 灯亮 【详解】[1]电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 [2][3][4]当控制电路的开关S闭合时，有电流通过电磁铁，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，动触点与下方静触点接触，此时工作电路中电铃所在的电路接通，所以工作电路中铃响。 [5]当控制电路的开关S断开时，电磁铁中无电流通过，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上抬起，动触点与上方静触点接触，此时工作电路中灯泡所在的电路接通，所以工作电路中灯亮。 4．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时，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)将水银温度计换成煤油温度计 （选填“影响”或“不影响”）电路工作； (2)当温度达到 时电铃响。此时，电磁铁右端是 极，若将控制电路电源正负极对调 （选填“会”或“不会”）影响其报警作用； (3)滑片P向左移动时，电磁铁磁性变 。 【答案】(1)影响 (2) 74℃ N 不会 (3)强 【详解】（1）报警器是要利用温度计中的测温物质导电的，煤油不导电，故换成煤油是要影响电路工作的。 （2）[1]玻璃管上端金属丝对准74℃刻度线，当温度升高到74℃时，电路接通，开始报警。 [2]电磁铁正面导线中电流方向是向下的，根据安培定则可以判定，其右端是N极。 [3]将电源正负极对调后，电磁铁依然能够吸引衔铁，且温度升高到74℃时电路仍能接通，所以不会影响报警作用。 （3）滑片向左移动，变阻器连入电路中的电阻减小，电路中电流变大，电磁铁磁性变强。 5．暴雨后立交桥下积水较深很不安全，物理学习小组为此设计了一个积水自动报警器，其原理图如图所示。图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，要求地面没有积水时，LED灯亮，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 （填“A”或“B”）位置。电磁继电器实质是一种 （填“用电器”或“开关”）。 【答案】 B 开关 【详解】[1][2]生活用水是导体，当桥面下的水位升高到一定程度时，接通左边的控制电路，电磁铁有了磁性，吸下街铁，动触点向下移动，接通电铃电路报警。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。电磁继电器实质是一种开关。 6．如图所示,是常用的一种电磁继电器,请完成以下填空: (1)图中1是 ,2是 ．其中2具有的特点是:通电时 ,断电时 ． (2)用电磁继电器可以实现的一种操作是通过控制低压电路的通断,来间接控制高压工作电路的通断,这时电磁继电器相当于工作电路的 ． 【答案】 衔铁 电磁铁 有磁性 无磁性 开关 【详解】(1) 图中1是衔铁,2是电磁铁．电磁铁的特点是:通电时有磁性,断电时无磁性．(2) 用电磁继电器可以实现的一种操作是通过控制低压电路的通断,来间接控制高压工作电路的通断,这时电磁继电器相当于工作电路的开关． 【点睛】电磁继电器中最主要的部分就是电磁铁，它是靠电磁铁的原理来工作的，它的实质是开关． 7．在地下隧道这一特殊环境中，氧气报警器能监控氧气浓度的变化，避免因氧气浓度过高或过低导致的安全事故。如图是某氧气报警器的原理示意图，电阻R为气敏电阻，当氧气浓度升高时，电阻变大。闭合开关后，电磁铁上端为 极，当氧气浓度过高时， （选填“A”或“B”）灯亮报警。 【答案】 N A 【详解】[1][2]图示中，闭合开关后，电流由电磁铁的上端流入，下端流出，据安培定则知，电磁铁的上端为N极，下端为S极。当浓度过高时，气敏电阻的阻值较大，控制电路的电流较小，电磁铁的衔铁被释放，工作电路中的A灯接通，A灯亮。 8.下图是一种水位自动报警器的原理图，其中A、B为两个金属块。水位上升过程中，会发生下列变化：①红灯亮；②绿灯亮；③电磁铁有磁性；④衔铁被吸下；⑤控制电路中有电流通过。这些变化的先后顺序正确的是（　　） A．①③④⑤② B．②⑤③④① C．①④③⑤② D．②③⑤④① 【答案】B 【详解】当水位上升但未上升到金属块A、B时，控制电路未接通，电磁铁没有磁性，工作电路中的绿灯所在支路接通，绿灯亮，即②发生；当水位上升到金属块A、B时，控制电路接通，此时控制电路中有电流通过，即⑤发生；控制电路中有电流通过后，电磁铁中有电流，根据电流的磁效应，电磁铁会产生磁性，即③发生；电磁铁有磁性后，会吸引衔铁，使衔铁被吸下，即④发生；衔铁被吸下后，工作电路中的红灯所在支路接通，红灯亮，即①发生，所以这些变化的先后顺序是②⑤③④①，故ACD错误，B正确。 故选B。 9．如图是小榕为某仓库设计的温度报警电路。为热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化，为可调电阻，起调节和保护作用。温度正常时指示灯L发光，蜂鸣器不响。当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警。下列判断正确的是（　　） A．的阻值随温度的升高而增大 B．温度升高过程中，电磁铁磁性减弱 C．若要调低报警温度，可将的阻值调小 D．电磁铁的上端为S极 【答案】C 【详解】A.温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，蜂鸣器报警，说明温度升高时，热敏电阻的电阻减小，控制电路的电流增大，电磁铁的磁性增强，衔铁被吸下来，接通蜂鸣器电路，故A错误； B.温度升高过程中，热敏电阻的阻值减小，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，故B错误； C.若要调低电阻温度，阻值将变大，不变，则将变小，故C正确； D.电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故D错误。 故选C。 10．如图所示，R0是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，R是电阻箱（已调至合适阻值），它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯。白天灯熄，夜晚灯亮。下列说法正确的是（　　） A．白天流过R0的电流较小 B．给路灯供电的电源应接在“b、c”两端 C．要让路灯在天更暗的时候才发光，应将电阻R调大些 D．电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮 【答案】D 【详解】A．光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，白天光照强度强，光敏电阻的电阻减小，光敏电阻R0与变阻器串联，电阻箱已调至合适阻值，则白天控制电路的电阻减小，由欧姆定律得，控制电路电流增大，串联电路电流处处相等，则白天流过R0的电流较大，故A错误； B．白天灯熄，夜晚灯亮；白天通过电磁铁的电流较大，电磁铁的磁性较大，衔铁被吸下，路灯断路；夜晚通过电磁铁的电流较小，电磁铁的磁性较小，衔铁被放开，路灯通路，则给路灯供电的电源应接在“a、b”两端，故B错误； C．要让路灯在天更暗的时候才发光，此时光敏电阻的阻值更大，此时衔铁才被吸下，此时控制电路的电阻达到衔铁被吸下时的电阻，由串联电路中电路的电阻特点得，此时应将电阻R调小些，故C错误； D．电源电压减小后，当衔铁被吸下时，控制电路的电流不变，由欧姆定律得，此时电路的电阻变小，变阻箱的电阻不变时，光敏电阻的阻值变小，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，则此时光照强度较强，即傍晚时路灯比原来早一些亮，故D正确。 故选D。 11．小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小。当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电磁铁磁性增强 C．弹簧的弹力变大 D．开关S2将会接通 【答案】D 【详解】当开关S1闭合，光线变暗时，光敏电阻R2的电阻变大，由电阻的串联可知，控制电路中的总电阻变大，由可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的吸引力减小，弹簧的弹力变小，在右边弹簧的拉力作用下，动触点向下运动，开关S2闭合，灯泡发光，故D正确，ABC错误。 故选D。 12．某商场新安装了一种智能电梯，如图甲所示。当无乘客乘坐时，电梯以较小的速度运行；当有乘客乘坐时，电梯以较大的速度运行。图乙是其工作原理图，电源电压保持不变，其中M为带动电梯运行的电动机，为定值电阻，R的阻值随其所受压力大小的改变而改变。下列分析正确的是（   ） A．R的阻值随其所受压力的增大而减小 B．减小的阻值，可减小无乘客乘坐时电动机消耗的电功率 C．有乘客乘坐时与无乘客乘坐时相比，相同时间内电磁铁线圈产生的热量较少 D．当有乘客乘坐时，衔铁上的动触点与触点1接触 【答案】A 【详解】AD．当有乘客乘坐时，R受到的压力增大，电梯以较大的速度运行，说明此时电动机工作电流较大，转速较快，分析图乙可知此时衔铁上的动触点与触点2接触，即有乘客乘坐时，电磁铁的磁性增强，吸下衔铁，说明控制电路中的电流变大，由欧姆定律可得，控制电路的总电阻减小，即R的阻值减小，因此R的阻值随所受压力的增大而减小 ，故A正确，D错误； B．当无乘客乘坐时，衔铁上的动触点与触点1接触，电 阻R1与电动机串联，减小R1的阻值，由欧姆定律可得工作电路中的电流增大；根据串联电路的分压规律可得，R1分得的电压减小，则电动机分得的电压增大。由P=UI得，电动机消耗的电功率增大，也即减小R1的阻值，无乘客乘坐时电动机消耗的电功率增大，故B错误； C．当有乘客乘坐时，通过电磁铁的电流增大，由于电磁 铁线圈的电阻一定，根据Q=I2Rt可得，相同时间内电磁铁线圈产生的热量较多，故C错误。 故选A。 13．如图所示是一种温度自动报警器的原理图。当温度达到92℃时，关于该报警器，下到说法正确的是（　　） A．红灯不亮，电铃不响 B．绿灯不亮，电铃不响 C．红灯亮，同时电铃响 D．绿灯亮，同时电铃响 【答案】C 【详解】由题图可知，当温度达到92℃时，温度计内的金属丝已与水银接触，控制电路接通，电磁铁有磁性吸引衔铁，下触点开关接通，报警装置就会响铃，同时红灯亮。 故选C。 14．如图所示为一种防汛报警器的原理图，S是触点开关，B是漏斗形的竹片圆筒，里面有个浮子A，当水面上涨到警戒水位时（　　） A．甲灯亮 B．乙灯亮 C．两灯都亮 D．两灯都不亮 【答案】B 【详解】当水面上涨到警戒水位时，浮子A上升，使电磁铁电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使触点开关S下落接通乙灯电路，乙灯亮，此时甲灯处于断路状态，甲灯不亮。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．小徐为栽种蔬菜的大棚设计了温度自动报警器，电路如图所示。下列对此设计的认识合理的是（　　） A．改变控制电路的电源正负极，不影响报警器工作 B．若要提高报警温度，可以增大控制电路的电源电压 C．控制电路中的水银可以换成蒸馏水 D．工作电路中的衔铁可以用铜代替 【答案】A 【详解】A．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，不会影响电磁铁的磁性强弱，不会影响自动报警器工作，故A符合题意； B．适当增大电源电压可增大电磁铁的磁性，但却无法提高报警的温度，故B不符合题意； C．蒸馏水不是导体，控制电路中的水银不可以换成蒸馏水，否则电路为断路，故C不符合题意； D．铜不能被磁体吸引，不能做电磁继电器工作电路中的衔铁，故D不符合题意。 故选A。 16．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，关于它的说法正确的是 A．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 B．当温度低于90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 C．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮 D．当温度达到90℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮 【答案】C 【详解】当温度低于90℃时，继电器不起动，触点接触绿灯，所以只有绿灯发光，故AB错；当温度达到90℃时，继电器起动，触点接触下触点，红灯与电铃都接通了，此时红灯亮，电铃响，故C正确，D错误． 17．如图是电磁继电器的构造和工作电路示意图．要使电磁铁对衔铁的吸引力变大，以下做法可行的是（ ） A．去掉电磁铁线圈中的铁芯 B．减少电磁铁线圈的匝数 C．适当增大电源A的电压 D．适当增大电源B的电压 【答案】C 【详解】A．带有铁芯的通电螺线管叫电磁铁，电磁铁的磁性有无由通断电来控制，电磁铁的磁性强弱由电流大小和线圈匝数决定．若去掉电磁铁线圈中的铁芯，磁性将减弱，故A不符合题意； B．若减少电磁铁线圈的匝数，电磁铁的磁性减弱，故B不符合题意； C．增大电源A的电压，可以增大通过电磁铁的电流、增强电磁铁的磁性，故C符合题意； D．增大电源B的电压，不会影响通过电磁铁的电流，不会改变电磁铁的磁性，故D不符合题意； 故选C。 18. 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： 19．禽类孵化要求温度维持在37.5℃至38.5℃之间。生物实验小组的同学为孵化箱设计了一个温度自动控制器。该温控器的原理如下：当孵化箱温度低于37.5℃时，温控开关闭合，加热电阻工作，绿灯不亮；当温度高于38.5℃时，温控开关断开，加热电阻不工作，绿灯亮。请根据以上要求，用笔画线代替导线正确连接电路。 【答案】 【详解】根据温控要求，加热电阻和绿灯需在不同状态下工作，因此应采用并联电路。当温度低于37.5℃时，温控开关闭合，控制电路工作，电磁铁通电后将衔铁吸下来，工作电路中加热电阻所在支路导通，加热电阻工作；此时绿灯所在支路断路，因此绿灯不亮。当温度高于38.5℃时，温控开关断开，在弹簧的作用下，衔铁会抬上去，从而断开加热电阻这条支路，绿灯这条支路接通，绿灯亮。如图所示： 20．超市里的电梯，有人乘时运行较快，无人乘时为了节能运行较慢。利用电磁继电器设计如下图所示电路，其中是压敏电阻（受到压力时阻值较小，不受压力时阻值很大），是限流电阻（如果串联在电路中可减小电路中的电流）。请按照要求用笔画线代替导线将工作电路连接完整；并在括号中标出电磁铁上端的极性。 【答案】 【详解】将R1和电磁铁串联接入控制电路；将电动机和下触点串联组成工作电路，限流电阻R2、电动机和上触点串联组成限流电路。可实现受到压力时，R1的阻值减小，电流变大，电磁铁磁性变强，右边电路只有M接入电路，当不受压力时，R1的阻值变大，电流变小，电磁铁磁性变弱，右边电路有M和R2串联接入电路，R2起到限流的作用。如下图所示： 21．请将电磁继电器电路连接完整。要求：开关闭合时，电动机转，小灯泡不亮；开关断开时，小灯泡亮，电动机不转。 【答案】 【详解】开关闭合时，电磁铁具有磁性，会吸引衔铁，使电动机的电路接通；开关断开时，衔铁在弹簧拉力的作用下与电磁铁分离，使小灯泡的电路接通，小灯泡亮，如图所示 22.在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助完成下列内容： 【项目分解】 （1）制作小型电动机 （2）设计电动感应电路 【项目实施】 （1）制作小型电动机 经过课堂学习，我们了解到电动机中有线圈和磁体，图甲是直流电动机模型（主要部件见文字说明），图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，冬冬用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始正常转动。 ①如果将图乙中的永磁体上下磁极调换一下，线圈转动的方向与原来转动的方向 （选填“相同”或“相反”）。 ②如图乙所示，冬冬换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中增加一个元件，可以方便的调节线圈转动的速度，结合所学的物理知识，请说出该元件的名称，并说明跟电动机模型连接的方式： 。 （2）设计电动感应电路 如图丙所示是商场的电动感应门，当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，门自动打开。如图丁所示是小组同学设计的电动感应电路，左边电路的感应器相当于一个 （填元件名称），当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器 （选填“有”或“没有”）磁性，吸引衔铁又把右边电路接通，电动机开始工作，门自动打开。 【项目拓展】 小组同学进一步研究图乙中的电动机模型，测得当电动机两端电压为4.5V时，通过电动机的电流为0.4A，则该电动机的电功率为 W。 【答案】 相反 在电路中串联一个滑动变阻器 开关 有 1.8 【详解】（1）①[1]电动机线圈转动方向与磁场方向和电流方向有关，永磁体上下磁极调换一下，改变了磁场方向，线圈转动的方向与原来转动的方向相反。 ②[2]电动机线圈受力大小与电流大小有关，想在电路中增加一个元件，可以方便的调节线圈转动的速度，通过滑动变阻器调节接入电路中的电阻，进而改变电路中的电流，需要在电路中串联一个滑动变阻器。 （2）[3][4][5]当有人走近时，感应器会发出信息，电路接通，电动门开始工作，门自动打开。说明感应器控制电路的通断，相当于电路元件中的开关。 当有人走近时，左边电路就会接通，电磁继电器有磁性，吸引衔铁又把右边电路接通。 测得当电动机两端电压为4.5V时，通过电动机的电流为0.4A，则该电动机的电功率为 20 学科网（北京）股份有限公司 $