20.3 电磁铁 电磁继电器 讲义-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

本讲义聚焦“电磁铁 电磁继电器”核心知识点，以螺线管磁场为基础，系统梳理电磁铁的定义、特点、原理及影响磁性强弱的因素，进而延伸至电磁继电器的构造、原理与应用，构建从基础概念到实际应用的学习支架。 通过“制作简易电磁起重机”实验引导科学探究，结合实验分析电流、匝数对磁性的影响培养科学思维，例题与中考真题联系电磁起重机、磁悬浮列车等实际应用渗透科学态度与责任。课中助力教师实验教学，课后易错点与真题帮助学生查漏补缺。

第二十章 电与磁 第3节 电磁铁 电磁继电器 · 导入 一根条形磁体，它的周围存在着磁场。这种磁体是一种永磁体。螺线管通电后，也会称为一个磁体。这样的磁体与？永磁体相比，有哪些优点？这些优点在实际中有哪些应用？ · 知识点对点 一、电磁铁☆ 项目 内容 定义 把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时它会有较强的磁性，我们把这种磁体叫做电磁铁(electromagnet)。 特点 有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性 原理 利用电流的磁效应来工作的 电磁铁磁极极性的判断 电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的，可运用安培定则来判定 实验 制作简易的电磁起重机—探究影响电磁铁磁性强弱的因素 猜想与假设 （1）电磁铁只有在线圈中通有电流时才有磁性，猜想电流的大小应该会影响电磁铁磁性的强弱。怎样改变线圈中电流的大小？需要什么器材？ （2）构成电磁铁的主要部件是线圈，猜想线圈的形状和匝数可能会影响电磁铁的磁性强弱。对于外形相同的线圈，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数会有怎样的关系？ 实验器材 电源、绕有不同线圈匝数的两个电磁铁、电流表、开关、滑动变阻器、曲别针及导线。 实验电路 将电源、电磁铁、电流表及滑动变阻器串联起来。 进行实验 （1）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，观察“起重机”吊起了多少曲别针。 （2）接着调节滑动变阻器的滑片到某一位置，将外形相同、绕有不同线圈匝数的两个电磁铁串联在电路中，闭合开关，观察两个“起重机”分别吊起了多少曲别针。 （3）各组展示自己制作的“起重机”，并说明制作的流程，看看哪个小组的“起重机”吊起的曲别针多，再提出改进措施，让自制“起重机”能吸引更多的曲别针。 分析论证 比较图甲与图乙可知，匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；比较图乙与图丙可知，电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强。 实验结论 线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 电磁铁优点 （1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。 （2）可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。 （3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。 电磁铁应用 （1）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用：主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，都是由电磁铁控制的。 （2）电磁铁的另一个应用是产生强磁场：现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁悬浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器、研究微观粒子用的加速器等。 图20.3-1 电磁起重机 应用 全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，电磁起重机、电磁刹车、磁悬浮列车、电动机、发电机等。 · 例题 考点：电磁铁的概念 1．（2026春•同步）电磁铁主要由 　 　 和 　 　 组成。电磁铁的铁芯是用铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为 　 　 。 考点：电磁铁的工作原理 2．（2026春•道里区校级月考）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　 　 。 （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”）。 考点：影响电磁铁磁性强弱的因素 3．（2025秋•威远县期末）下列关于磁现象的描述，正确的是（　　） A．甲图：静止的小磁针右端是N极 B．乙图：图中磁感线的分布情况说明：同名磁极相互吸引 C．丙图：向右移动滑片P，铁钉吸引大头针的个数会增加 D．丁图：图中实验现象说明电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关 考点：探究影响带电磁铁磁性强弱的实验 4．（2025秋•成都期末）如图所示，实验小组在探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成的电磁铁进行实验，下列说法正确的是（　　） A．铁钉B吸引大头针更多，因为其外绕导线中的电流更大 B．滑片P向左滑动，两根铁钉能吸引大头针数目均会增加 C．通过吸引大头针数量判断磁性强弱，运用了等效替代法 D．断开开关后，若铁钉仍能吸引两根大头针，说明电路中仍有电流 考点：动态电路中的电磁铁 5．（2025秋•张店区期末）如图，电源电压不变，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，电磁铁的左端为　 　 极，再闭合开关S2，向右调节滑片，灯泡变　 　 （选填“亮”或“暗”）。 考点：电磁铁的应用 6．（2025秋•大丰区期末）如图所示是一种名为“铁钉桥”的游戏，它利用左右两块同一电路的电磁铁将数枚细铁钉搭建而成，下列说法正确的是（　　） A．“铁钉桥”利用了异名磁极相互排斥 B．被磁化后的“铁钉桥”中间磁性最弱 C．电磁铁断电后“铁钉桥”也不会倒塌 D．改变电流方向会导致“铁钉桥”倒塌 二、电磁继电器☆ 项目 内容 定义 利用电磁铁来控制电路的一种开关 实质 利用电磁铁来控制高电压、强电流电路通断的一种开关 结构 如图，电磁铁（A）、衔铁（B）、弹簧（C）、动触电（D）和静触点（E）等。 其电路包括低压控制电路和高压工作电路。低压控制电路由电磁铁、低压电源和开关组成；高压工作电路由用电器、高压电源和触点组成。 A C 图20.3-2 电磁继电器的构造 工作原理 闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈，电磁铁具有磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，高压工作电路闭合，有较大的电流流过电动机，电动机M工作； 断开低压控制电路中的开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，高压工作电路断开，电动机停止工作。 应用 （1）远离高压：利用电磁继电器可以使人远离高压的危险 （2）远离有害环境：利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制，如图20.3-3所示 （3）实现自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等 图20.3-3 注意：低压控制电路有自动和手动控制两种方式，自动控制主要通过光控制、温度控制、水位控制等来实现；而高压工作电路又有电铃报警、彩色灯显示、电动机工作等多种情形。具体如图20.3-4 图20.3-4 · 例题 考点：电磁继电器的构造与原理 7．（2025秋•芝罘区期末）为保护环境，我国已全面实施尾气排放国六标准6b阶段。图甲是小南设计的一种汽车尾气排放检测电路，R2为气敏电阻，其阻值与尾气浓度之间的关A系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．当尾气浓度高于设定值时，灯L亮 B．当尾气浓度变大时，螺线管中的电流变小 C．为使尾气浓度更低时报警，可适当减小R1的阻值 D．尾气浓度一定时，R1的滑片向下移动，R2的功率变大 考点：电磁继电器在实际生活中的应用 8．（2025秋•滕州市期末）如图所示，R0是一个光敏电阻，其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），它们和电磁继电器组成智能电路来控制路灯。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调小些 D．电磁铁上端是N极 考点：磁悬浮列车 9．（2025秋•崆峒区校级期末）随着科技发展，磁悬浮技术被广泛应用。磁悬浮列车的轨道电磁铁利用了电流的　 　 效应，其铁芯选用软铁而不是钢，原因是软铁被磁化后　 　 （选填“容易”或“不容易”）失去磁性。 考点：设计含有电磁继电器的电路图 10．（2025秋•青羊区期末）如图所示，电磁继电器可实现用12V电路控制220V电路，声控开关在有声音时会闭合20s，光控开关在有光时会延迟20s断开，请利用这些元件设计一个楼道灯电路，达到既能照明又省电的目的。请用笔画线按要求连接电路元件。 · 易错 × √ 1误认为电磁铁的磁性增强一定会表现为吸引力增强 实际电磁铁通电后具有磁性，磁性增强不一定表现为吸引力增强，也可能时排斥力增强 · 中考真题 考点：电磁铁的工作原理 1．（2025•陕西）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”）。 考点：影响电磁铁磁性强弱的因素 2．（2025•东营）如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁会产生磁性，它的N极在 　 　 （填“左”或“右”）端；电源电压不变，要想增强电磁铁的磁性，通常采取的措施是 　 　 。 考点：探究影响带电磁铁磁性强弱的实验 3．（2024•广州）在学习“电与磁”后，某小组做了如下实验研究。 （1）如图甲，将指南针水平放置在木板上，指南针静止时a端指向北方，则a端是指南针的 　 　 （选填“N极”“S极”），这是因为地球周围存在 　 　 ； （2）为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请完成下列实验内容： ①如图乙，漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁，将它平行指南针放置在木板上； ②请用笔画线表示接线，按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路（有部分导线已连接）。要求如下： Ⅰ.合上开关K，指南针在电磁铁的作用下，静止时a端仍然指向北方； Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时，电流表的示数减小； ③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请设计记录实验数据的表格； ④某次实验，电流表示数如图丙，此时电流为 　 　 A。 考点：动态电路中的电磁铁 4．（2025•黑龙江）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 考点：电磁铁的应用 5．（2024•武汉）如图所示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，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。 （1）闭合开关S后，当温度达到 　 　 ℃时，发热电阻就停止加热。 （2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的 　 　 端为正极。 （3）为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是 　 　 （填序号）。 ①增大“电源1”的电压； ②减小“电源2”的电压； ③减少电磁铁线圈匝数； ④改变电磁铁中电流方向。 考点：电磁继电器的构造与原理 6．（2025•海南）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，R1为定值电阻，R2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R1的电流减小 考点：电磁继电器在实际生活中的应用 7．（2025•广元）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（　　） A．天亮时，电磁铁的上端是北极 B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强 C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触 D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端 考点：磁悬浮列车 8．（2025•烟台）科技发展对人类社会进步具有积极意义。下列关于科技应用的原理不正确的是（　　） A．甲图：拦河坝上窄下宽的设计利用了连通器的原理 B．乙图：磁悬浮列车利用磁极间的相互作用实现了车体的悬浮 C．丙图：潜水器主要通过改变自身重力实现上浮和下沉 D．丁图：飞机获得的升力利用了流体压强与流速的关系 考点：设计含有电磁继电器的电路图 9．（2023•营口）某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯熄灭，电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“﹣”表示），并在虚线框内填入电铃（）和指示灯的电路元件符号。 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二十章 电与磁 第3节 电磁铁 电磁继电器 · 导入 一根条形磁体，它的周围存在着磁场。这种磁体是一种永磁体。螺线管通电后，也会称为一个磁体。这样的磁体与？永磁体相比，有哪些优点？这些优点在实际中有哪些应用？ · 知识点对点 一、电磁铁☆ 项目 内容 定义 把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时它会有较强的磁性，我们把这种磁体叫做电磁铁(electromagnet)。 特点 有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性 原理 利用电流的磁效应来工作的 电磁铁磁极极性的判断 电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极极性是一致的，可运用安培定则来判定 实验 制作简易的电磁起重机—探究影响电磁铁磁性强弱的因素 猜想与假设 （1）电磁铁只有在线圈中通有电流时才有磁性，猜想电流的大小应该会影响电磁铁磁性的强弱。怎样改变线圈中电流的大小？需要什么器材？ （2）构成电磁铁的主要部件是线圈，猜想线圈的形状和匝数可能会影响电磁铁的磁性强弱。对于外形相同的线圈，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数会有怎样的关系？ 实验器材 电源、绕有不同线圈匝数的两个电磁铁、电流表、开关、滑动变阻器、曲别针及导线。 实验电路 将电源、电磁铁、电流表及滑动变阻器串联起来。 进行实验 （1）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，观察“起重机”吊起了多少曲别针。 （2）接着调节滑动变阻器的滑片到某一位置，将外形相同、绕有不同线圈匝数的两个电磁铁串联在电路中，闭合开关，观察两个“起重机”分别吊起了多少曲别针。 （3）各组展示自己制作的“起重机”，并说明制作的流程，看看哪个小组的“起重机”吊起的曲别针多，再提出改进措施，让自制“起重机”能吸引更多的曲别针。 分析论证 比较图甲与图乙可知，匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；比较图乙与图丙可知，电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越多，电磁铁的磁性越强。 实验结论 线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。 电磁铁优点 （1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。 （2）可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。 （3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。 电磁铁应用 （1）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用：主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，都是由电磁铁控制的。 （2）电磁铁的另一个应用是产生强磁场：现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁悬浮列车、电动机、发电机、磁疗设备、测量仪器、研究微观粒子用的加速器等。 图20.3-1 电磁起重机 应用 全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，电磁起重机、电磁刹车、磁悬浮列车、电动机、发电机等。 · 例题 考点：电磁铁的概念 1．（2026春•同步）电磁铁主要由 　螺线管　 和 　铁芯　 组成。电磁铁的铁芯是用铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为 　铁是软磁体，通电时有磁性，断电时无磁性　 。 【解答】解：电磁铁主要由螺线管和铁芯组成。电磁铁的铁芯是用铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为铁是软磁体，通电时有磁性，断电时无磁性。 故答案为：螺线管；铁芯；铁是软磁体，通电时有磁性，断电时无磁性。 考点：电磁铁的工作原理 2．（2026春•道里区校级月考）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　通电导体周围存在磁场　 。 （2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流　变大　 （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　减小　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【解答】解：（1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在磁场。 （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）通电导体周围存在磁场；（2）变大；（3）减小。 考点：影响电磁铁磁性强弱的因素 3．（2025秋•威远县期末）下列关于磁现象的描述，正确的是（　　） A．甲图：静止的小磁针右端是N极 B．乙图：图中磁感线的分布情况说明：同名磁极相互吸引 C．丙图：向右移动滑片P，铁钉吸引大头针的个数会增加 D．丁图：图中实验现象说明电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关 【解答】解：A．在磁体外部，磁感线方向是从N极出发回到S极的，小磁针静止时N极指向磁感线的方向，因此小磁针右端为N极。故A正确，符合题意； B．乙图中是两个S极相对，磁感线相互排斥，说明同名磁极相互排斥，故B错误，不符合题意； C．丙图中，向右移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，电磁铁的磁性减弱，吸引大头针的个数会减少，故C错误，不符合题意； D．丁图中，两个电磁铁串联，电流大小相同，线圈匝数不同，吸引大头针的数目不同，所以实验现象说明电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关，故D错误，不符合题意。 故选：A。 考点：探究影响带电磁铁磁性强弱的实验 4．（2025秋•成都期末）如图所示，实验小组在探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成的电磁铁进行实验，下列说法正确的是（　　） A．铁钉B吸引大头针更多，因为其外绕导线中的电流更大 B．滑片P向左滑动，两根铁钉能吸引大头针数目均会增加 C．通过吸引大头针数量判断磁性强弱，运用了等效替代法 D．断开开关后，若铁钉仍能吸引两根大头针，说明电路中仍有电流 【解答】解：A、A、B串联，电流相等；A匝数更多，磁性更强、吸引更多，故A错误。 B、滑片左滑→电阻减小→电流变大→两电磁铁磁性均增强，吸引大头针变多，故B正确。 C、用吸引数量反映磁性强弱，是转换法，不是等效替代法，故C错误。 D、断电仍吸，是铁钉被磁化剩磁，并非电路还有电流，故D错误。 故选：B。 考点：动态电路中的电磁铁 5．（2025秋•张店区期末）如图，电源电压不变，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，电磁铁的左端为　N　 极，再闭合开关S2，向右调节滑片，灯泡变　暗　 （选填“亮”或“暗”）。 【解答】解：闭合开关S1，电流从螺线管右端的正面流入，左端背面流出，根据安培定则可判断，电磁铁左端为N极。 再闭合S2，向右调节滑片，滑动变阻器电阻变大，左边电路电流变小，磁场变弱，巨磁电阻GMR阻值变大，右边电路电流变小，灯泡变暗。 故答案为：N；暗。 考点：电磁铁的应用 6．（2025秋•大丰区期末）如图所示是一种名为“铁钉桥”的游戏，它利用左右两块同一电路的电磁铁将数枚细铁钉搭建而成，下列说法正确的是（　　） A．“铁钉桥”利用了异名磁极相互排斥 B．被磁化后的“铁钉桥”中间磁性最弱 C．电磁铁断电后“铁钉桥”也不会倒塌 D．改变电流方向会导致“铁钉桥”倒塌 【解答】解：A．左右两块电磁铁将数枚原本没有磁性的细铁钉磁化后，相邻铁钉异名磁极相互吸引，从而搭建成“铁钉桥”，故A错误； B．被磁化后的“铁钉桥”两端是磁极，磁性最强，中间磁性最弱，故B正确； C．电磁铁的磁性与线圈的匝数、电流大小有关。若增加电磁铁中电流的大小，磁性增强，断电后铁钉没有磁性，“铁钉桥”会倒塌，故C错误； D．改变电流方向会导致“铁钉桥”极性改变，但磁性不变，铁钉仍会被磁化且相邻铁钉仍能异名磁极相互吸引，“铁钉桥”不会倒塌，故D错误。 故选：B。 二、电磁继电器☆ 项目 内容 定义 利用电磁铁来控制电路的一种开关 实质 利用电磁铁来控制高电压、强电流电路通断的一种开关 结构 如图，电磁铁（A）、衔铁（B）、弹簧（C）、动触电（D）和静触点（E）等。 其电路包括低压控制电路和高压工作电路。低压控制电路由电磁铁、低压电源和开关组成；高压工作电路由用电器、高压电源和触点组成。 A C 图20.3-2 电磁继电器的构造 工作原理 闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈，电磁铁具有磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，高压工作电路闭合，有较大的电流流过电动机，电动机M工作； 断开低压控制电路中的开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，高压工作电路断开，电动机停止工作。 应用 （1）远离高压：利用电磁继电器可以使人远离高压的危险 （2）远离有害环境：利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制，如图20.3-3所示 （3）实现自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等 图20.3-3 注意：低压控制电路有自动和手动控制两种方式，自动控制主要通过光控制、温度控制、水位控制等来实现；而高压工作电路又有电铃报警、彩色灯显示、电动机工作等多种情形。具体如图20.3-4 图20.3-4 · 例题 考点：电磁继电器的构造与原理 7．（2025秋•芝罘区期末）为保护环境，我国已全面实施尾气排放国六标准6b阶段。图甲是小南设计的一种汽车尾气排放检测电路，R2为气敏电阻，其阻值与尾气浓度之间的关A系如图乙所示。下列分析正确的是（　　） A．当尾气浓度高于设定值时，灯L亮 B．当尾气浓度变大时，螺线管中的电流变小 C．为使尾气浓度更低时报警，可适当减小R1的阻值 D．尾气浓度一定时，R1的滑片向下移动，R2的功率变大 【解答】解：A.尾气浓度高→R2小→控制电路电流大→电磁铁磁性强→吸下衔铁→灯L所在电路断开。所以，浓度高→L不亮，故A错误。 B.当尾气浓度变大时→R2变小→总电阻变小→电流变大，故B错误。 C.想让浓度更低就报警：浓度更低→R2更大→总电阻更大→电流更小，不容易吸合；减小R1→总电阻变小→同样R2下，电流更大→更容易吸合报警，故C正确。D.R1滑片向下→R1接入变大→总电阻变大→电流变小，R2功率P2＝I2R2，I变小→R2功率变小，故D错误。 故选：C。 考点：电磁继电器在实际生活中的应用 8．（2025秋•滕州市期末）如图所示，R0是一个光敏电阻，其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），它们和电磁继电器组成智能电路来控制路灯。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调小些 D．电磁铁上端是N极 【解答】解：A、光敏电阻随光照强度的增大而减小，白天光敏的电阻小，控制电路的总电阻小，根据欧姆定律，电路中的电流大，故A错误； B、白天路灯不工作，此时电磁铁的磁性强，吸下衔铁，路灯断开不亮，给路灯供电的电源应接在“a、b”两端，故B错误； C、控制电路的启动电流不变，控制电路的总电阻不变，要让路灯在天更暗的时候才发光，光敏电阻的电阻变大，应将电阻R调小些，故C正确； D、根据安培定则，电磁铁上端是S极，故D错误。 故选：C。 考点：磁悬浮列车 9．（2025秋•崆峒区校级期末）随着科技发展，磁悬浮技术被广泛应用。磁悬浮列车的轨道电磁铁利用了电流的　磁　 效应，其铁芯选用软铁而不是钢，原因是软铁被磁化后　容易　 （选填“容易”或“不容易”）失去磁性。 【解答】解：磁悬浮列车主要利用到电磁铁，电磁铁的特点是：有电流时有磁性，是利用电流的磁效应； 软铁通电后容易被磁化，断电后软铁的磁性容易消失，所以电磁铁中铁芯应该用软铁合适。 故答案为：磁；容易。 考点：设计含有电磁继电器的电路图 10．（2025秋•青羊区期末）如图所示，电磁继电器可实现用12V电路控制220V电路，声控开关在有声音时会闭合20s，光控开关在有光时会延迟20s断开，请利用这些元件设计一个楼道灯电路，达到既能照明又省电的目的。请用笔画线按要求连接电路元件。 【解答】解：控制电路的声控开关和光控开关是串联的；工作电路的灯泡接在电磁继电器的静触点上，如图所示： 。 · 易错 × √ 1误认为电磁铁的磁性增强一定会表现为吸引力增强 实际电磁铁通电后具有磁性，磁性增强不一定表现为吸引力增强，也可能时排斥力增强 · 中考真题 考点：电磁铁的工作原理 1．（2025•陕西）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 　磁场　 ，其上端为 　S　 极。 （2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流 　变大　 （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 　减小　 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【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。 考点：影响电磁铁磁性强弱的因素 2．（2025•东营）如图所示是一种温度自动控制装置的原理图。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电磁铁会产生磁性，它的N极在 　左　 （填“左”或“右”）端；电源电压不变，要想增强电磁铁的磁性，通常采取的措施是 　增加线圈匝数　 。 【解答】解：由题图可知，电源接通后，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，根据安培定则及螺线管导线绕向可知，电磁铁的N极在左端；在电源电压不变的情况下，要增强电磁铁的磁性，通常可以采取的措施是增加线圈的匝数。 故答案为：左；增加线圈匝数。 考点：探究影响带电磁铁磁性强弱的实验 3．（2024•广州）在学习“电与磁”后，某小组做了如下实验研究。 （1）如图甲，将指南针水平放置在木板上，指南针静止时a端指向北方，则a端是指南针的 　N极　 （选填“N极”“S极”），这是因为地球周围存在 　地磁场　 ； （2）为研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请完成下列实验内容： ①如图乙，漆包线绕在铁钉上构成一个电磁铁，将它平行指南针放置在木板上； ②请用笔画线表示接线，按要求将图乙中的电源、开关、电流表、滑动变阻器和电磁铁连成串联电路（有部分导线已连接）。要求如下： Ⅰ.合上开关K，指南针在电磁铁的作用下，静止时a端仍然指向北方； Ⅱ.滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时，电流表的示数减小； ③电磁铁磁性强弱可以通过电磁铁吸引大头针的数目来判断。为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，请设计记录实验数据的表格； ④某次实验，电流表示数如图丙，此时电流为 　0.6　 A。 【解答】解：（1）指南针静止时a端指向北方，则a端是指南针的N极，这是因为它受到了地磁场的作用； （2）合上开关K，指南针在电磁铁的作用下，静止时a端仍然指向北方，根据安培定则判断铁钉的上部与负极相连，滑动变阻器滑片P由C端向D端移动时，电流表的示数减小，则互动变阻器连接A端，连接电路如图所示： ； （3）为研究线圈匝数一定时，电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，控制线圈匝数一定，进行多次实验，设计数据记录表格如图所示： 电磁铁（线圈） 50匝 100匝 实验次数 1 2 3 1 2 3 电流/A 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 吸引铁钉数目/枚 （4）电流表的量程为0﹣3A，分度值为0.1A，则读数为0.6A。 故答案为：（1）N极；地磁场；（2）；（3） 电磁铁（线圈） 50匝 100匝 实验次数 1 2 3 1 2 3 电流/A 0.5 1.0 1.5 0.5 1.0 1.5 吸引铁钉数目/枚 ；（4）0.6。 考点：动态电路中的电磁铁 4．（2025•黑龙江）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 【解答】解：A、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。由图可知，电流从电磁铁的左端流入，右端流出，所以电磁铁的右端为N极，左端为S极，故A错误。 B、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I可知，左侧控制电路中的电流变大，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P＝I2R（R为指示灯电阻，保持不变）可知，指示灯的实际功率变大，所以指示灯会变亮，故B正确。 C、由上述分析可知，电磁铁磁性增强，巨磁电阻的阻值会减小，而不是变大，故C错误。 D、当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，根据欧姆定律I可知，在电源电压不变的情况下，电磁铁上的线圈中的电流会变大，故D错误。 故选：B。 考点：电磁铁的应用 5．（2024•武汉）如图所示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，“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。 （1）闭合开关S后，当温度达到 　90　 ℃时，发热电阻就停止加热。 （2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，则“电源1”的 　右　 端为正极。 （3）为增强电磁铁的磁性，下列措施一定可行的是 　①　 （填序号）。 ①增大“电源1”的电压；②减小“电源2”的电压； ③减少电磁铁线圈匝数；④改变电磁铁中电流方向。 【解答】解：（1）温度计就相当于开关，当介于金属丝接触导通，吸引衔铁断开加热电路，故此时金属丝对应的刻度是90℃； （2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，电流从右侧流入，则“电源1”的右端为正极。 （3）为增强电磁铁的磁性，必须增大线圈中的电流或增大线圈的匝数，故选：①。 故答案为：（1）90；（2）右；（3）①。 考点：电磁继电器的构造与原理 6．（2025•海南）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，R1为定值电阻，R2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R1的电流减小 【解答】解：由图知，在控制电路中定值电阻R1和光敏电阻R2串联，电压表测量光敏电阻R2两端的电压； A、R2的阻值随光照强度的增大而减小，但光照强度减少量未知，无法判断电磁铁状态，灯泡状态不一定，故A错误； BD、已知R2的阻值随光照强度的增大而减小，则当光照强度减少时，R2的阻值减变大，电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中电流变小，电磁铁的磁性也减弱，故B错误，D正确； C、已知R2的阻值随光照强度的增大而减小，则当光照强度减少时，R2的阻值减变大，根据串联分压的规律可知，R2两端的电压变大，即电压表示数变大，故C错误； 故选：D。 考点：电磁继电器在实际生活中的应用 7．（2025•广元）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（　　） A．天亮时，电磁铁的上端是北极 B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强 C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触 D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端 【解答】解：ABC、天亮时S自动闭合，控制电路接通，电磁铁有磁性，根据安培定则可知电磁铁的上端是南极，电磁铁外部磁感线从下端出发回到上端，故AC错误； 将R的滑片P向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据欧姆定律可知电路电流变大，电磁铁磁性变强，故B正确； C、天暗时S自动断开，控制电路未接通，电磁铁无磁性，衔铁未被电磁铁吸引，触点c与b接触，故C错误； 故选：B。 考点：磁悬浮列车 8．（2025•烟台）科技发展对人类社会进步具有积极意义。下列关于科技应用的原理不正确的是（　　） A．甲图：拦河坝上窄下宽的设计利用了连通器的原理 B．乙图：磁悬浮列车利用磁极间的相互作用实现了车体的悬浮 C．丙图：潜水器主要通过改变自身重力实现上浮和下沉 D．丁图：飞机获得的升力利用了流体压强与流速的关系 【解答】解：A、液体的压强随深度的增加而增大，水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强，故A错误； B、磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用实现车体与轨道分离，故B正确； C、潜水器通过改变自身重力来实现浮与沉，在水中排开水的体积不变，受到的浮力不变，为了实现上浮和下沉，是通过改变自身的重力来实现的，故C正确； D、飞机的机翼上凸下平，使机翼上下的空气流速不同，气压不同，流速大的压强小，使飞机产生向上的升力，即利用了流体压强与流速的关系，故D正确。 故选：A。 考点：设计含有电磁继电器的电路图 9．（2023•营口）某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极，在水银温度计中封入一段金属丝，当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，安全指示灯熄灭，电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性（用“+”或“﹣”表示），并在虚线框内填入电铃（）和指示灯的电路元件符号。 【解答】解：电磁铁上端为N极，根据安培定则，电源的右端为负极，左端为正极；当温度低于设定温度时，安全指示灯常亮；当温度达到设定温度时，电磁铁有了磁性，吸下衔铁，断开指示灯电路，同时动触点向下移动，接通电铃电路，电铃响报警；说明安全指示灯与上面的静触点连接，电铃与下面的静触点连接，指示灯和电铃并联，如图所示： 。 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $