第十六章 磁场 电磁铁 单元练习- 2025-2026学年沪粤版九年级物理(2024)下册

**基本信息** 《磁场 电磁铁》单元卷，整合2023-2025年多省市中考真题及跨学科实践题，覆盖12个核心考点，注重科学探究与实际应用，适配期中复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|12题/36分|磁体磁性判断（2025贵州中考题）、磁场性质（2022广州中考题）|结合生活情境，区分磁性与静电等现象| |填空|15题/45分|磁感线方向（2025安徽中考题）、地磁场（2025宜宾中考题）|融入传统文化（司南），强化物理观念| |实验探究|8题/40分|电磁铁磁性影响因素（2025山东平度期末题）、螺线管磁场（2025江西中考题）|突出科学思维，设计控制变量实验| |跨学科实践|4题/29分|自动浇水装置（2025淮安中考题）、燃气报警电路（2025资阳中考题）|联系工程应用，培养科学探究与社会责任|

第十六章 《磁场 电磁铁》素养提升训练 思维导图 考 点 突 破 考点1 磁体 1.（2025年贵州中考题）如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性【 】 A. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥 B. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引 C. 将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引 D. 将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引 2.（2025年海南中考题）下列有趣的“吸引”现象，和磁性关的是【 】 A. 磁铁吸引大头针 B. 摩擦后的气球吸引头发 C. 吸盘吸在墙壁上 D.压紧的铅块互相吸引 3.一根条形磁铁,左端为S极,右端为N极。如图所示,表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图象中正确的是【 】 4.（2023年黑龙江牡丹江中考题）如图甲所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得____性。此时，小铁钉相当于一个________，钉尖是_______极。如图乙所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性可能与______有关。 考点2 磁场 1.下列关于磁场的说法错误的是【 】 A.磁体周围的磁场看不见、摸不着，是一种真实存在的物质 B.磁体通过磁场对放入其中的小磁针产生力的作用 C.磁体周围铁屑的排列情况反映了磁场的分布情况 D.磁体周围没有小磁针、铁屑时，磁场就不存在 2.在一条形磁体旁边一点放上一个可以自由转动的小磁针，小磁针静止后如图所示。现在同一位置再换一体积较大的磁针替换原来的小磁针，等到磁针完全静止后，这个磁针的指向和原来小磁针指向__________(选填“不变”或“改变”)。 3.（2019年北京中考题）在条形磁铁四周放置的小磁针静止时的指向如图所示，图中小磁针涂黑的一端为它的N极，由此可以判断出条形磁铁的A端是 　 　（选填“N”或“S”）极。 4.（2022年广东广州中考题）放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是【 】 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 考点3 磁感线 1.关于磁场及磁感线的描述，下列说法正确的是【 】 A.磁感线是磁场中真实存在的曲线 B.磁场对放入其中的物体有力的作用 C.在用磁感线描述磁场时，磁感线都是从磁体的S极出发，回到N 极 D.规定小磁针静止时N 极所指的方向为该点磁场的方向 2.（2025年安徽中考题）在“探究磁体周围的磁场分布”实验中，小丁同学正确描绘出某蹄形磁体磁极附近的磁感线分布如图所示，则该蹄形磁体下端的磁极是______极。 3.（2025年四川宜宾中考题）明朝郑和下西洋时，航行中使用罗盘和星象来辨别方向，其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的________极，地磁场的北极在地理的_______极附近。 4.(2025年河南郑州中考一模题)李明用天然磁石仿制如图2所示的勺状指南针，他用的材料是如图1所示的天然磁石,该磁石的D端为_______极。他将该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针(即“司南”),再用细线将其悬挂,如图2所示,司南静止时,勺柄指向地理位置的_________(填“南方”或“北方”)。 考点4 形形色色的磁性材料 1.（2024年吉林长春中考题）能被磁体吸引的物体是【 】 A. 铁钉 B. 铜线 C. 金币 D. 铝箔 2.（2023年福建中考题）在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是【 】 A．指南针 B．火药 C．印刷术 D．造纸术 3.小明利用如图所示的装置探究磁化过程,容器内装的是一些铁屑,铁架台上夹的是一根足够长的软铁棒。 （1）比较甲、乙两图中的现象可知:当条形磁体靠近软铁棒时,软铁棒由于被_______________而显出___________。 （2）图乙中当小明拿开条形磁体时,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉落下来,这说明软铁棒获得的磁性____________(选填“能”或“不能”)保持。 （3）小明用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,发现当条形磁体拿开后,铁屑经过很长时间后也不落下来,这说明该钢棒保持磁性的能力比软铁棒__________(选填“强”或“弱”)。 4.下列物品中没有用磁性材料的是【 】 考点5 电流的磁场 1.(2024年山东青岛中考题)世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是【 】 A.安培     B.奥斯特     C.焦耳     D.法拉第 2.(2025年陕西西安铁一中九年级期末考试题)如图是探究通电直导线周围磁场的实验装置,小磁针放置在桌面上静止时,将直导线AB沿____(选填“东西”、“南北”或“任意”)方向放置在小磁针正上方,实验时效果最明显。当开关闭合时,导线下方的小磁针会发生偏转,说明通电导线周围存在____。仅将电源正负极对调,小磁针的偏转方向发生改变,这表明通电直导线周围磁场的方向与_____有关。 3.(2023年广东中考题)如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针　 　极指南。当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 　 　；断开电路，小磁针　 （选填“会”或“不会”）回到原来位置。 4.(2025年湖北中考题) 欧姆当年研究电流跟电阻和电压关系时，电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流，用一根细丝悬挂磁针，平行放置在导线上方，当电路中有电流时，导线周围产生______，因为力能改变物体的______，所以磁针发生偏转，偏转角度就能反映电流大小。 考点6 通电螺线管的磁场 1.(2025年江西中考题）探究通电螺线管外部磁场的方向 某组同学通过探究，已了解通电螺线管两端相当于条形磁体的两极，它们的极性可以用小磁针的指向来判定后，接着探究通电螺线管两端的极性由什么因素决定。 【猜想】A.可能由螺线管的绕向决定 B.可能由电源正负极的接法决定 C.可能由螺线管中电流的方向决定 （注解：螺线管两接线柱和电源正负极的接法简称电源正负极的接法） 【证据】用___________将如图所示的器材连接成电路，把小磁针放在螺线管两端，闭合开关，观察并记录小磁针静止时极的指向、螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中电流的方向。如图所示，是本组同学用画图的方法呈现出的四次实验现象。 【解释】（1）观察分析图甲、乙两图，螺线管的绕向相同，通电螺线管的同一端磁极_______； （2）观察分析图甲、丙两图，电源正负极的接法相同，通电螺线管的同一端磁极___________； （3）观察分析图___________两图，螺线管中电流的方向相同，通电螺线管的同一端磁极相同； （4）分析以上证据可知，通电螺线管的极性由螺线管中________决定，而不决定于_________，也不决定于___________。 2.（2025年江苏淮安中考题）“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。 （1）在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是______（填序号）； （2）经过对铁屑分布观察，发现通电螺线管外部磁场与____磁体周围磁场分布相似； （3）把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向______（选填“南北”或“东西”）方向放置的； （4）根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性； （5）未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到______现象，则说明月球也是一个磁体。 3.（2025年吉林中考题） 如图所示，请标出通电螺线管的N极并在A点画出磁感线的方向。 4.（2025年江苏无锡中考题）请根据图乙中小磁针静止时的指向，分别标出通电螺线管左端的极性（“N”或“S”）和电源右端的极性（“+”或“﹣”）。 考点7 什么是电磁铁 1.如图所示,电磁起重机是利用电磁铁来工作的,电磁铁是一个带有铁芯的_________，它由_____ 和_______两部分组成。 2.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁,下列说法正确的是【 】 A.电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 B.电磁铁中的磁芯可以使用永磁体 C.电磁铁的磁性始终存在 D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的 3.内部插有铁芯的螺线管叫作电磁铁。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_________。 4.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______________________________________。 考点8 电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关 1.(2025年山东平度九年级期末考试题)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用两个相同的大铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。   （1）实验中是通过观察________________________来比较电磁铁磁性强弱的； （2）把甲、乙两个电磁铁串联,目的是控制_______相同,以此来探究电磁铁磁性强弱与_________的关系； （3）若将图中滑动变阻器的滑片向右移动,则电磁铁甲吸引大头针的数量将_______。 2.（2022年海南中考题） 某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。 （1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 　 　（选填“N”或“S”）极；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引 　 　（选填“更多”、“不变”或“更少”）的大头针。 （2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 　 　。 （3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：　 　。 3. （2025年江苏盐城中考题）如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是【 】 A. 减少线圈匝数 B. 减少电池节数 C. 向右移动滑动变阻器的滑片 D. 对调电源正、负接线柱上的接线 4.（2025年广东广州中考题）医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则【 】 A. 电磁铁左端为S极，活塞向右移动 B. 电磁铁左端为S极，活塞向左移动 C. 电磁铁左端为N极，活塞向右移动 D. 电磁铁左端为N极，活塞向左移动 考点9 电磁铁的应用 1.（2025年黑龙江龙东中考题） 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 2.（2024年湖北武汉中考题） 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 4．（2025年四川宜宾中考题）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年云南昆明云大附中九年级期末考试题）如图所示是家庭电路中空气开关的原理图，当家庭电路中电流过大时，图中P 的磁性______（填“增强”或“减弱”），吸引Q向左偏转，弹簧拉起S 切断电路。空气开关利用了电流的____效应。 考点10 电磁继电器 1.电磁继电器利用电流的____效应工作，它在电路中的作用相当于________(填电路元件名称)， 可实现用低电压弱电流的控制电路控制高电压强电流的工作电路。 2.电磁继电器的用途之一是通过控制低压电路的通断间接地控制高压电路的通断。关于如图所示的电路,下列说法正确的是【 】 A.连有电动机的电路是低压控制电路 B.连有电动机的电路是高压工作电路 C.图示电路的主要优点是节约用电 D.图示电路的主要优点是操作方便 3.（2022年四川成都中考题）为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，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，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性　 　，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。 4.为某大桥设计一个车辆超重的报警装置,当路面压力达到设定值时,压力传感器就接通电路。请在图中连好电路,要求:车辆超重时,信号灯发光。 考点11 用电磁继电器进行自动控制 1.（2025年陕西中考题）如图，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”）。 2.（2025年四川广元中考题）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 3.（2025年山东济南中考题）如图为一种水位报警器的原理图，当水位达到金属块A时，电路中红灯亮，此时螺线管上端为______极，图中虚线部分的作用相当于______（选填“电源”、“开关”、“用电器”或“导线”）。 4.（2025年四川资阳中考题）燃气隐患早排查，平安幸福千万家。图甲是兴趣小组设计的天然气泄漏报警电路原理图，正常状态下绿色指示灯亮起，当天然气浓度增大到一定程度时电铃会发出报警声。图乙为气敏电阻R1的阻值与天然气浓度间的关系图像。控制电路中，电源电压U恒为10V，只考虑气敏电阻R1、滑动变阻器R2的阻值，其余电阻均不计。下列说法正确的是【 】 A.虚线框a中应为电铃，b中应为绿色指示灯 B.当开关S1接通时，通电螺线管的上端为S极 C.要使天然气的报警浓度降低，保持其他条件不变的情况下，可将滑动变阻器的滑片P向上移动 D.若将报警浓度设置为0.3g/m3，在R2的调试过程中，当电流表示数为0.2A时，电铃恰好发出报警声，此时R2接入电路中的阻值为10Ω 考点12 跨学科实践：设计家庭养花自动浇水装置 1.如图所示是小明设计的自动浇花器，其工作情况是：太阳光照射，通过_______的方式使气体内能增加温度升高，压强增大，使水流出。该同学用一条湿水的热毛巾包裹在容器上部，是为了解决该装置在______(选填“阴天”或“晴天”)的环境下不能正常工作的问题。若该自动浇花器因容器盖未旋紧而漏气，则相当于一个_______，水会不断流出。 2.小明设计制作了一种简易“浇花神器”如图甲所示，这类浇花神器利用重力工作，先将装置充满水，水依靠重力，通过细长的出水口缓慢滴流到土壤中，其目的是通过让水缓慢、持续滋润植物根部，实现自动供水，满足植物在主人外出等情况下的水分需求。 （1）“浇花神器”底部设计得很尖的原因是_______________________，从而使“浇花神器”更容易安装。 （2）如图乙所示，安装好并拧开水滴调速旋钮后发现瓶中水先往外滴了一些但很快就不滴了，这是因为____________________________________。解决问题的方法是_________________ （3）问题解决后随着水不断往外滴，则矿泉水瓶内水面上方气压_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)，“浇花神器”对泥土的压强_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 3.小明设计的自动浇水方案如左下图所示。湿度传感器采集花盆湿度信号传到信息处理器，信息处理器可以根据不同花草对湿度的需求调节湿度信号：信息处理器将采集到的湿度信号传到继电器；继电器通过湿度信号控制水泵的通与断，当花盆内土壤湿度较低时水泵接通，花盆内土壤湿度较高时水泵断开，从而达到对花草自动浇水的目的。右下图是小明的设计图，R0为定值电阻，R1为湿敏电阻，其阻值随湿度的增加而减小。当控制电路中通过电磁铁线圈的电流足够大时，衔铁刚好被吸引，且能根据花盆中水的含量需求，定时、定量地自动浇水。 （1）电磁铁是根据丹麦物理学家奥斯特发现的电流_______效应工作的。 （2）当花盆内土壤湿度较低时，湿敏电阻的阻值______(选填“增大”、“不变”或“减小”)；控制电路中的电流________(选填“增大”或“减小”)，电磁铁磁性_______(选填“增强”或“减弱”)，衔铁被吸下，水泵接通自动浇水。 （3）按电路的工作要求，水泵电动机应接在工作电路的_______(选填“AB”或“CD”)之间。 4.如图甲所示，开源生态园在花棚里安装了自动喷雾和浇水系统，其简化后的电路图如图乙所示。浇水系统的开关S2是电子时控开关，每天上午7：00－7：30、中午12：00－12：30、下午17：00－17：30会自动闭合，启动浇水系统对花卉进行浇淋。喷雾系统用于调节空气湿度，其控制电路中电源电压U＝10V，R为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ(空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH)变化的图像如图丙所示。当控制电路的电流达到0.05 A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.04A时，衔铁被释放。 （1）浇水系统的水泵额定电压220V，额定功率1kW，则水泵一个月(按30天)耗电_______度。 （2）闭合开关S1，随着花棚内空气湿度减小，控制电路中的电流会________(选填“变大”、“变小”或“不变”)，图乙中喷雾系统的C点应连接_____(选填“A”或“B”)点。 （3）如果花棚的湿度小于50%RH时喷雾系统启动，则R0的阻值为___Ω；当花棚湿度达到______%RH，喷雾系统停止工作。当使用时间长以后，控制电路的电源电压U会变小，这时花棚所控制的最高湿度会_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)，如果在控制电路的电源电压U变小的情况下，要求花棚所控制的最高湿度不变，则可采取的措施是______________________(写出一条即可)。 素 养 提 升 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 2.4 2 3.6 0.3 3 5.0 0.4 1.【科学探究】(2025年四川广安中考题）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。 （1）闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性（N或S）。 （2）他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁性变______。 （3）他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为______A. （4）根据表格数据，测得定值电阻阻值为______Ω（结果保留1位小数）。 2.【科学思维】（2025年江苏苏州中考题）如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，抬杆AB质量分布均匀，长度为3m，重为20N，在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱，B点到支点O的距离为0.6m.开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦） （1）电磁铁上端为______（选填“N”或“S”）极； （2）此时电磁铁对铁柱的吸引力为______N； （3）要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向______端移动。 3.【跨学科实践】（2025年江苏淮安中考题）如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图，压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。 压力F/（×105N） 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 输出电压U/V 0 1 2 3 4 5 压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω.当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。 （1）该装置以电铃声为报警信号，则图中的电铃应接在________（选填“A、B”或“C、D”）间。 （2）若希望在压力达到3×105 N时报警，则电阻箱R的电阻应调节为_______Ω，此时电阻箱两端的电压为______V. （3）若想让临界报警压力减小，则电阻箱R接入电路的阻值应调___________。 4.【物理观念】（2025年黑龙江齐齐哈尔中考题）阅读短文，回答问题。 居家用气，安“燃”无恙 炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏或燃气具使用不规范的情况，会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙，燃气管理部门要求用户要安装家用燃气报警器。 图甲是某种燃气报警器部分电路示意图，控制电路中的R1为气敏电阻，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定，闭合开关S1和S2，报警器处于工作状态。当燃气浓度达到预设值时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中灯L1熄灭，灯L2发光、电铃响而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。 （1）燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定，若家中使用天然气（主要成分是密度比空气密度小的甲烷），则燃气报警器应安装在燃气灶附近的___________（选填“上”或“下”）方区域。 （2）图甲中，闭合控制电路的开关S1，电磁铁上端是____（选填“S”或“N”）极。当燃气浓度未达到预设值时，杆AOB处于静止状态。若弹簧对A端的拉力为动力，观察图甲可知，此时杆AOB是______（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。 （3）下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是【 】 A. 验电器工作原理 B. 电流的磁效应 C. 电磁感应现象 D. 交流发电机原理 （4）若想将燃气报警器的预设值调低，在保证电路元件安全的前提下，可以采取的合理方法是___________。（写出一种即可） 第十六章 《磁场 电磁铁》素养提升训练 思维导图 考 点 突 破 考点1 磁体 1.（2025年贵州中考题）如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性【 】 A. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥 B. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引 C. 将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引 D. 将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引 【答案】A 【解析】A．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥，根据磁极间相互作用规律可知，铁棒一定具有磁性； B．将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等铁磁物质，因此不能判定出铁棒一定具有磁性； C．将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等铁磁物质，且对铁棒均吸引，说明铁棒一定不具有磁性； D．将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引，由于磁体能够吸引铁、钴、镍等铁磁物质，且对铁棒均吸引，说明铁棒一定不具有磁性。 2.（2025年海南中考题）下列有趣的“吸引”现象，和磁性有关的是【 】 A. 磁铁吸引大头针 B. 摩擦后的气球吸引头发 C. 吸盘吸在墙壁上 D.压紧的铅块互相吸引 【答案】A 【解析】A．磁铁吸引大头针是因为磁铁具有磁性，能够吸引铁、钴、镍等物质； B．摩擦后的气球吸引头发是因为摩擦后的气球带了电，带电体具有吸引轻小物体的性质； C．吸盘吸在墙壁上是因为吸盘内部空气被排走，内部气压小于外界大气压，在大气压作用下吸盘被紧紧压在墙壁上； D．压紧的铅块互相吸引是因为分子间有引力。 3.一根条形磁铁,左端为S极,右端为N极。如图所示,表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图象中正确的是【 】 【答案】D 【解析】每个磁体都有两个磁性最强的磁极，在磁体的两端，磁体中央的磁性最弱，几乎没有磁性。从条形磁体的S极到N极，磁性先由强变弱，再由弱变强。从S极到N极磁性强弱变化情况的图象中正确的是D. 4.（2023年黑龙江牡丹江中考题）如图甲所示，将小铁钉靠近磁铁N极，小铁钉被吸引获得____性。此时，小铁钉相当于一个________，钉尖是_______极。如图乙所示，给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性可能与______有关。 【答案】磁 磁体 南（或S） 温度 【解析】将小铁钉靠近图甲所示的条形磁铁的N极，小铁钉被磁化获得磁性变成一个磁体，靠近条形磁铁N极的顶尖为南极（S极），异名磁极相互吸引；给磁铁加热一段时间后，小铁钉会掉落，表明磁铁的磁性减弱甚至消失，说明磁铁的磁性可能与温度有关，加热可以使具有磁性的磁体去磁。 考点2 磁场 1.下列关于磁场的说法错误的是【 】 A.磁体周围的磁场看不见、摸不着，是一种真实存在的物质 B.磁体通过磁场对放入其中的小磁针产生力的作用 C.磁体周围铁屑的排列情况反映了磁场的分布情况 D.磁体周围没有小磁针、铁屑时，磁场就不存在 【答案】D 【解析】A、B.磁体周围存在着磁场，磁场看不见、摸不着，但磁场对放入其中的磁体有力的作用，因此在磁场中放入小磁针，磁场对小磁针会产生力的作用，磁体和磁针就是通过周围存在的磁场发生相互作用的，说明磁场是一种真实存在的物质； C.磁体周围铁屑被磁化后就成为了一个个小磁针，在磁场的作用下铁屑的排列情况反映了磁场的分布情况； D.磁场是真实存在的，磁体周围没有小磁针、铁屑时，磁场依然存在；在磁场中放入磁针、铁屑，通过磁针偏转、铁屑磁化后按序排列，可以感知磁场的客观存在。 2.在一条形磁体旁边一点放上一个可以自由转动的小磁针，小磁针静止后如图所示。现在同一位置再换一体积较大的磁针替换原来的小磁针，等到磁针完全静止后，这个磁针的指向和原来小磁针指向__________(选填“不变”或“改变”)。 【答案】不变 【解析】根据磁极间的相互作用规律，图中小磁针静止时上端是N极，即该处磁场方向为小磁针N极指向。在同一位置再换一体积较大的磁针替换原来的小磁针，该处磁场方向没有发生改变，因此这个磁针的N极指向和原来小磁针N极指向相同，N极指向不变。 3.（2019年北京中考题）在条形磁铁四周放置的小磁针静止时的指向如图所示，图中小磁针涂黑的一端为它的N极，由此可以判断出条形磁铁的A端是 　 　（选填“N”或“S”）极。 【答案】N 【解析】由图可知，左侧的小磁针静止时S极都指向条形磁铁的A端，因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故可知条形磁铁的A端为N极，B端为S极。 4.（2022年广东广州中考题）放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑，则S极被涂黑的小磁针是【 】 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】A 【解析】根据“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的磁极间相互作用规律可知，乙、丙、丁三个小磁针的N极都被条形磁体的左端吸引，这说明条形磁体的左端为S极，右端为N极，小磁针甲被条形磁体的右端吸引，这说明甲的左端为S极，右端为N极。图中S极被涂黑的小磁针是甲。 考点3 磁感线 1.关于磁场及磁感线的描述，下列说法正确的是【 】 A.磁感线是磁场中真实存在的曲线 B.磁场对放入其中的物体有力的作用 C.在用磁感线描述磁场时，磁感线都是从磁体的S极出发，回到N 极 D.规定小磁针静止时N 极所指的方向为该点磁场的方向 【答案】D 【解析】A.磁感线是为了形象地描述磁场而建立的物理模型，所以磁感线不是真实存在的; B.磁体的周围存在磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，不是对放入其中的所有物体都有力的作用，故错误； C.磁体外部的磁感线是从N极出发，回到S 极的，但磁体内部的磁感线是从磁体S极到N 极的，磁感线是闭合的曲线故错误； D.物理学中把放在磁场中的小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点磁场的方向。 2.（2025年安徽中考题）在“探究磁体周围的磁场分布”实验中，小丁同学正确描绘出某蹄形磁体磁极附近的磁感线分布如图所示，则该蹄形磁体下端的磁极是______极。 【答案】S 【解析】磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，根据图中磁感线方向可知该蹄形磁体下端的磁极是S极。 3.（2025年四川宜宾中考题）明朝郑和下西洋时，航行中使用罗盘和星象来辨别方向，其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的________极，地磁场的北极在地理的_______极附近。 【答案】南 南 【解析】地球本身是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫做地磁场，地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近。罗盘小磁针静止时，小磁针的北极（N 极）指向地理北极，实际上是指向地磁场的南极。 4.(2025年河南郑州中考一模题)李明用天然磁石仿制如图2所示的勺状指南针，他用的材料是如图1所示的天然磁石,该磁石的D端为_______极。他将该磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针(即“司南”),再用细线将其悬挂,如图2所示,司南静止时,勺柄指向地理位置的_________(填“南方”或“北方”)。 【答案】S 南方 【解析】在图1中，天然磁石外部的磁感线是从B端出来，回到D端，由此可知，天然磁石的B端是它的N极，D端是它的S极； 地球是一个天然的大磁体，它的N极在地理的南极附近，S极在地理的北极附近。将图1中的磁石的D端磨成勺柄，打磨成勺状指南针,再用细线将其悬挂,如图2所示,在地磁场的作用下，勺状指南针静止时,勺柄（小磁针的S极）指向地理位置的南方。 考点4 形形色色的磁性材料 1.（2024年吉林长春中考题）能被磁体吸引的物体是【 】 A. 铁钉 B. 铜线 C. 金币 D. 铝箔 【答案】A 【解析】磁体具有磁性，能够吸引铁、钴、镍等铁磁物质，能够被磁体吸引的物体是能够被磁化的由磁性材料制成的物体。磁体不能吸引铜、金、铝制成的物体。 2.（2023年福建中考题）在我国古代的四大发明中，主要应用了磁性材料特性的是【 】 A．指南针 B．火药 C．印刷术 D．造纸术 【答案】A 【解析】指南针利用了磁性材料的特性。指南针是用钢制成，钢是硬磁材料，在磁场中被磁化获得的磁性能够长期保持。在地磁场作用下，静止时S极指向地理的南方，N极指向地理的北方。火药、造纸术和印刷术都没有用到磁性材料。 3.小明利用如图所示的装置探究磁化过程,容器内装的是一些铁屑,铁架台上夹的是一根足够长的软铁棒。 （1）比较甲、乙两图中的现象可知:当条形磁体靠近软铁棒时,软铁棒由于被_______________而显出___________。 （2）图乙中当小明拿开条形磁体时,发现软铁棒下端的铁屑纷纷掉落下来,这说明软铁棒获得的磁性____________(选填“能”或“不能”)保持。 （3）小明用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,发现当条形磁体拿开后,铁屑经过很长时间后也不落下来,这说明该钢棒保持磁性的能力比软铁棒__________(选填“强”或“弱”)。 【答案】（1）磁化 磁性 （2）不能 （3）强 【解析】（1）软铁是软磁材料。甲图中，软铁棒没有磁性，靠近铁屑时不能吸引铁屑；乙图中，软铁棒处在条形磁体的磁场中被磁化获得了磁性，能够吸引铁屑。比较甲、乙两图中的现象可知:当条形磁体靠近软铁棒时,软铁棒由于被磁化而显出磁性。 （2）图乙中当拿开条形磁体时,软铁棒下端的铁屑纷纷掉落下来,这说明软铁棒的磁性消失，获得的磁性不能保持。 （3）用形状完全相同的钢棒代替软铁棒重做上述实验,当条形磁体拿开后,铁屑经过很长时间后也不落下来,这说明钢棒被磁化后获得的磁性能够长期保持，钢棒保持磁性的能力比软铁棒保持磁性的能力强。 4.下列物品中没有用磁性材料的是【 】 【答案】D 【解析】硬磁材料广泛应用于磁记录，如购物卡、银行的储蓄卡上的磁条、医用的信息磁卡上的磁条、录音磁带带基表面上的磁粉等。常见的金属硬磁材料有碳钢、钨钢、铝镍钴合金等。天然磁石也是硬磁材料。VCD光盘没有用磁性材料。 考点5 电流的磁场 1.(2024年山东青岛中考题)世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是【 】 A.安培     B.奥斯特     C.焦耳     D.法拉第 【答案】B 【解析】1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流周围存在磁场,是世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家。 2.(2025年陕西西安铁一中九年级期末考试题)如图是探究通电直导线周围磁场的实验装置,小磁针放置在桌面上静止时,将直导线AB沿____(选填“东西”、“南北”或“任意”)方向放置在小磁针正上方,实验时效果最明显。当开关闭合时,导线下方的小磁针会发生偏转,说明通电导线周围存在____。仅将电源正负极对调,小磁针的偏转方向发生改变,这表明通电直导线周围磁场的方向与_____有关。 【答案】南北 磁场 电流方向 【解析】小磁针受到地磁场的作用而指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应把直导线AB沿南北方向放置;开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导线周围存在磁场;仅将电源正负极对调,小磁针的偏转方向发生改变,这表明通电直导线周围磁场的方向与电流的方向有关。 3.(2023年广东中考题)如图所示，桌面上有一枚转动灵活的小磁针，静止时，小磁针　 　极指南。当导线与电池触接时，小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在 　 　；断开电路，小磁针　 （选填“会”或“不会”）回到原来位置。 【答案】S 磁场 会 【解析】地理的南极是地磁的北极，根据异名磁极互相吸引的规律，小磁针静止时，小磁针的S极指南；实验中，当直导线接触电池通电时，可以看到小磁针发生偏转，即小磁针受到磁场力的作用，说明通电导线周围存在磁场；断开电路，电路中无电流，小磁针在地磁场作用下回到原来的位置，且磁针静止时，其S极将指向地理南极附近。 4.(2025年湖北中考题) 欧姆当年研究电流跟电阻和电压关系时，电流大小还不能准确测量。他巧妙设计了如图所示的装置来测量电流，用一根细丝悬挂磁针，平行放置在导线上方，当电路中有电流时，导线周围产生______，因为力能改变物体的______，所以磁针发生偏转，偏转角度就能反映电流大小。 【答案】磁场 运动状态 【解析】通过奥斯特的实验发现了电流的磁效应，即通电导线周围存在着和电流方向有关的磁场。 小磁针在磁场中受到磁场力的作用而偏转，即磁针从静止到偏转，运动状态发生改变，说明力能改变物体的运动状态。 考点6 通电螺线管的磁场 1.(2025年江西中考题）探究通电螺线管外部磁场的方向 某组同学通过探究，已了解通电螺线管两端相当于条形磁体的两极，它们的极性可以用小磁针的指向来判定后，接着探究通电螺线管两端的极性由什么因素决定。 【猜想】A.可能由螺线管的绕向决定 B.可能由电源正负极的接法决定 C.可能由螺线管中电流的方向决定 （注解：螺线管两接线柱和电源正负极的接法简称电源正负极的接法） 【证据】用___________将如图所示的器材连接成电路，把小磁针放在螺线管两端，闭合开关，观察并记录小磁针静止时极的指向、螺线管的绕向、电源正负极的接法、螺线管中电流的方向。如图所示，是本组同学用画图的方法呈现出的四次实验现象。 【解释】（1）观察分析图甲、乙两图，螺线管的绕向相同，通电螺线管的同一端磁极_______； （2）观察分析图甲、丙两图，电源正负极的接法相同，通电螺线管的同一端磁极___________； （3）观察分析图___________两图，螺线管中电流的方向相同，通电螺线管的同一端磁极相同； （4）分析以上证据可知，通电螺线管的极性由螺线管中________决定，而不决定于_________，也不决定于___________。 【答案】【解释】 导线 【解释】（1） 不同 （2）不同 （3）甲、丁（或乙、丙） （4） 电流的方向 螺线管的绕向 电源正负极的接法 【解析】【证据】可以用导线将如图所示的器材连接成实验电路。 【解释】（1）甲、乙两图中螺线管绕向一致，但电源正负极接法相反，导致螺线管中电流方向相反。电流方向相反，电流周围的磁场方向相反，因此磁极相反。 （2）甲、丙两图中电源正负极接法相同，但螺线管绕向相反，导致电流在螺线管中的实际流向相反。电流方向相反，电流周围的磁场方向相反，故磁极相反，则通电螺线管的同一端磁极不同。 （3）甲和丁（或乙和丙） 两图，螺线管中电流的方向相同，电流周围的方向磁场方向相同，通电螺线管的同一端磁极相同。 （4）单独改变线圈绕向或电源正负极接法，电流方向改变，则磁极改变；若电流方向不变（如同时改变绕向和电源接法），则磁极不变。因此，通电螺线管的极性由螺线管中电流的方向决定，而不决定于螺线管的绕向，也不决定于电源正负极的接法。 2.（2025年江苏淮安中考题）“探究通电螺线管外部磁场的特点”的实验装置如图甲所示。 （1）在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，需要经历下列步骤：①轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布；②将铁屑均匀撒在有机玻璃板上；③闭合开关。三个步骤合理的顺序是______（填序号）； （2）经过对铁屑分布观察，发现通电螺线管外部磁场与____磁体周围磁场分布相似； （3）把小磁针放在螺线管四周不同的位置，通电后，小磁针分布如图乙所示，发现通电前后A、B两个小磁针未发生明显偏转，此时的螺线管可能是向______（选填“南北”或“东西”）方向放置的； （4）根据图丙中小磁针静止时的指向，在括号中标出电源左端的极性； （5）未来，科学家想研究月球是否也像地球一样是一个磁体，在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到______现象，则说明月球也是一个磁体。 【答案】（1）②③① （2）条形 （3）南北 （4）（5）小磁针指示固定的方向 【解析】（1）铁屑在磁场中容易被磁化，故可以用铁屑来显示通电螺线管周围的磁场分布。在用铁屑探究螺线管外部磁场分布时，应先将铁屑均匀撒在有机玻璃板上，再闭合开关使得螺线管产生磁场将铁屑磁化，最后轻敲有机玻璃板，观察铁屑分布。所以三个步骤合理的顺序是②③①。 （2）观察铁屑分布可知通电螺线管两端铁屑分布较多，中间较少，说明两端磁性强，中间磁性弱，由此可得通电螺线管外部磁场与条形磁体周围磁场分布相似。 （3）小磁针在地磁场力的作用下，静止时指示南北。通电后，A、B两个小磁针所在位置的磁场方向是水平方向的，A、B两个小磁针未发生明显偏转，说明此时的螺线管可能是沿着南北方向放置的。 （4）图丙中小磁针静止时左端为N极，根据磁极间相互作用规律可知通电螺线管左端为S极，右端为N极，根据右手螺旋定则可知电流从螺线管左端流入，则电源左端为正极。 （5）若月球也是一个磁体，则会对放入周围空间的小磁针产生磁场力的作用。所以在月球科研站内将小磁针放在不同位置，若观察到小磁针静止磁极指示固定的方向，则说明月球也是一个磁体。 3.（2025年吉林中考题） 如图所示，请标出通电螺线管的N极并在A点画出磁感线的方向。 【答案】 【解析】由右手螺旋定则可知通电螺线管的左端为N极，右端为S极；在磁体的周围，磁感线从磁体的N极出发回到S极，由此可以确定过A点的磁感线的方向向右。 4.（2025年江苏无锡中考题）请根据图乙中小磁针静止时的指向，分别标出通电螺线管左端的极性（“N”或“S”）和电源右端的极性（“+”或“﹣”）。 【答案】 【解析】根据小磁针静止时N极的指向，利用磁极间的相互作用规律（异名磁极相互吸引），可知通电螺线管的右端为N极，左端为S极。根据右手螺旋定则可判断出电流从螺线管的右端流入，从左端流出，所以电源的右端为正极. 考点7 什么是电磁铁 1.如图所示,电磁起重机是利用电磁铁来工作的,电磁铁是一个带有铁芯的_________，它由_____ 和_______两部分组成。 【答案】螺线管 线圈 铁芯 【解析】电磁铁是一个带有铁芯的螺线管，它由线圈和铁芯两部分组成。电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失。 2.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁,下列说法正确的是【 】 A.电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 B.电磁铁中的磁芯可以使用永磁体 C.电磁铁的磁性始终存在 D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的 【答案】D 【解析】A.电磁铁的铁芯需用磁性材料制成,铜不是磁性材料,故不可以用铜棒代替电磁铁的铁芯； B、C.电磁铁在通电时具有磁性，断电时磁性消失，电磁铁的铁芯不可以用磁性能够长期保持的永磁铁代替； D.电磁铁是利用电流的磁效应制成和工作的。 3.内部插有铁芯的螺线管叫作电磁铁。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_________。 【答案】磁体 增强 消失 【解析】内部插入铁芯的通电螺线管的磁性比未插入铁芯的通电螺线管的磁性强得多。 当电流通过螺线管时，螺线管周围产生磁场，螺线管中的铁芯就被该磁场磁化成一个磁体，在它周围也会产生磁场，和通电螺线管的磁场叠加在一起，使通电螺线管的磁性大大增强。 带铁芯的螺线管通电时具有磁性，磁性消失。 4.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 当电磁铁的线圈通电后，电磁铁具有磁性，将衔铁吸起，进水阀孔打开，导致水流进洗衣机。 【解析】图示的洗衣机进水阀门的核心元件是由线圈和铁芯构成的电磁铁，利用电流的磁效应控制进水阀门的通断。 当电磁铁的线圈通电后，电磁铁具有磁性，将衔铁吸起，进水阀孔打开，导致水流进洗衣机。 考点8 电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关 1.(2025年山东平度九年级期末考试题)在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用两个相同的大铁钉制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。   （1）实验中是通过观察________________________来比较电磁铁磁性强弱的； （2）把甲、乙两个电磁铁串联,目的是控制_______相同,以此来探究电磁铁磁性强弱与_________的关系； （3）若将图中滑动变阻器的滑片向右移动,则电磁铁甲吸引大头针的数量将_______。 【答案】（1）电磁铁吸引大头针的数量 （2）电流 线圈匝数 （3）减少 【解析】影响电磁铁磁性强弱的因素:线圈的匝数和线圈中电流的大小。线圈的匝数越多,线圈中的电流越大,电磁铁的磁性越强。 （1）实验中通过观察电磁铁吸引大头针的数量比较电磁铁磁性的强弱； （2）把甲、乙两个电磁铁串联,目的是控制两个电磁铁线圈中的电流相同,以此来探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系； （3）若将图中滑动变阻器的滑片向右移动,电路中的电阻增大,根据欧姆定律,电路中的电流减小,则电磁铁甲的磁性减弱,吸引大头针的数量将减少。 2.（2022年海南中考题） 某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B，B铁钉上绕有更多匝数的线圈，实验装置如图所示。 （1）如图甲，闭合开关，电磁铁A的钉尖是 　 　（选填“N”或“S”）极；将滑动变阻器的滑片P向右移动，能吸引 　 　（选填“更多”、“不变”或“更少”）的大头针。 （2）如图乙，把电磁铁A和B串联，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片P，发现电磁铁B总能吸引更多的大头针，通过比较，得出的结论是 　 　。 （3）电磁铁在生活中应用广泛，请举一例：　 　。 【答案】（1）S 更少 （2）电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强 （3）电铃 【解析】（1）如图甲，电流从电磁铁A的上端流入、从下端流出，由右手螺旋定则可知，电磁铁A的上端是N极，下端的钉尖是S极；将滑动变阻器的滑片P向右移动，变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，电磁铁的磁性变弱，能吸引更少的大头针。 （2）图乙中A、B电磁铁串联，线圈中电流大小相同，铁芯相同，线圈的匝数越多，电磁铁吸引的大头针越多，电磁铁的磁性越强。所以可以得出的结论是电流相同，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。 （3）电磁铁的应用十分广泛，有电铃、电磁继电器、空气开关、电磁起重机、磁悬浮列车等。 3. （2025年江苏盐城中考题）如图所示，给绕在铁钉上的线圈通电后，铁钉吸引大头针。下列操作能使铁钉吸引大头针数目变多的是【 】 A. 减少线圈匝数 B. 减少电池节数 C. 向右移动滑动变阻器的滑片 D. 对调电源正、负接线柱上的接线 【答案】C 【解析】要使铁钉吸引大头针数目变多，则电磁铁磁性需要变强，电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。 A．在其他条件不变的情况下，减少线圈匝数，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少； B．减少电池节数，则电源电压减小，其他条件不变，则电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，铁钉吸引大头针数目变少； C．向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，电源电压不变，电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，铁钉吸引大头针数目变多； D．对调电源正、负极接线柱上的接线，改变了电路中电流的方向，电磁铁的磁极位置对调，而磁性强弱不变，铁钉吸引大头针数目不会变化。 4.（2025年广东广州中考题）医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环，如图是其工作原理的简图，活塞在电磁铁的带动下左右移动，代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作过程中，电磁铁的电流从a流向b时，则【 】 A. 电磁铁左端为S极，活塞向右移动 B. 电磁铁左端为S极，活塞向左移动 C. 电磁铁左端为N极，活塞向右移动 D. 电磁铁左端为N极，活塞向左移动 【答案】B 【解析】当电磁铁的电流从a流向b时，根据右手螺旋定则可知，电磁铁的左端为S极，右端为N极，由磁极间的相互作用规律可知，永磁体和电磁铁相互吸引，活塞在永磁体的吸引力作用下向左运动。 考点9 电磁铁的应用 1.（2025年黑龙江龙东中考题） 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】A．由图可知，电流从电磁铁线圈的左端流入，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； B、C、D．当滑变阻器的滑片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，电磁铁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，在右侧指示灯电路中，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，通过指示灯的电流变大，根据P=UI=I2R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。 2.（2024年湖北武汉中考题） 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 【答案】（1）90 （2）右 （3）① 【解析】（1）水银是导体，当温度达到90℃，水银柱接触到温度计上端的金属丝使电磁铁电路接通，此时电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁有磁性，吸引衔铁，右端的发热电阻电路断开，发热电阻停止加热。 （2）当电磁铁中有电流通过时，若它的左端为N极，根据安培定则可知，此时线圈中的电流方向是从线圈右端流入，左端流出的，则“电源1”的右端为正极。 （3）电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数有关；为增强电磁铁的磁性，可通过增大电流、增加线圈匝数实现，①可使电磁铁磁性增强。 4．（2025年四川宜宾中考题）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】A、B．图示电磁铁电路中，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，则电磁铁的磁性变弱； C、D．由图可知，电路中的开关闭合后，电流由电磁铁线圈的下端流入，由安培定则可知，电磁铁的上端为N极；由于通过电磁铁线圈的电流变小，电磁铁的磁性变弱，电磁铁与磁铁之间的斥力减小，因此弹簧弹力变大，弹簧的伸长量增加，悬挂磁铁的弹簧变长。 4.（2025年云南昆明云大附中九年级期末考试题）如图所示是家庭电路中空气开关的原理图，当家庭电路中电流过大时，图中P 的磁性______（填“增强”或“减弱”），吸引Q向左偏转，弹簧拉起S 切断电路。空气开关利用了电流的____效应。 【答案】增强 磁 【解析】电磁铁的磁性强弱与电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯有关。在线圈的匝数和铁芯相同时，电流越大，磁性越强。当家庭电路中电流过大时，图中电磁铁P的磁性增强，吸引衔铁Q向左偏转，弹簧拉起开关的动触片S 切断电路。空气开关利用了电流的磁效应切断家庭电路。 考点10 电磁继电器 1.电磁继电器利用电流的____效应工作，它在电路中的作用相当于________(填电路元件名称)， 可实现用低电压弱电流的控制电路控制高电压强电流的工作电路。 【答案】磁 开关 【解析】电磁继电器的原理是电流的磁效应，主要组成部分是电磁铁，通过改变电流大小，使电磁铁磁性强弱变化，把衔铁吸下或释放，实现工作电路的通断，可以实现用低电压、弱电流的控制电路控制高电压、强电流的工作电路，它的作用相当于工作电路中的开关。 2.电磁继电器的用途之一是通过控制低压电路的通断间接地控制高压电路的通断。关于如图所示的电路,下列说法正确的是【 】 A.连有电动机的电路是低压控制电路 B.连有电动机的电路是高压工作电路 C.图示电路的主要优点是节约用电 D.图示电路的主要优点是操作方便 【答案】B 【解析】图示的电磁继电器由控制电路的电源、开关S、电磁铁、衔铁、静触点、动触点和弹簧组成。电磁铁电路是低压控制电路，电动机电路是高压工作电路。 图示电路中，闭合低压控制电路的开关S，电磁铁通电具有磁性，吸下衔铁，触点开关闭合，电电动机接通，电动机通电转动；断开低压控制电路的开关S，电磁铁断电失去磁性，衔铁被弹簧拉起，触点开关断开，电动机断电停止转动。 图示电路的主要优点是利用低压控制电路控制高压工作电路，保障用电安全。 3.（2022年四川成都中考题）为实现节能和智能控制，空调内部用到了传感器和电磁继电器，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，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性　 　，低于设定温度时，工作电路就断开，停止制冷。 【答案】开关 减弱 【解析】电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的开关； 图示的用电磁继电器控制压缩机的电路中，房间温度降低，热敏元件的电阻增大，控制电路的总电阻增大，由欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，电磁铁的磁性减弱。当温度降低到一定值时，弹簧将衔铁拉起（电磁铁将衔铁释放），压缩机电路断开，压缩机停止制冷。 4.为某大桥设计一个车辆超重的报警装置,当路面压力达到设定值时,压力传感器就接通电路。请在图中连好电路,要求:车辆超重时,信号灯发光。 【答案】 【解析】当路面压力达到设定值时,压力传感器接通电路，说明电磁铁电路中的电流增大到一定值，电磁铁磁性增强到一定值将衔铁吸下，使信号灯电路接通。 将电磁铁线圈和电源右端连接组成由压力控制的控制电路；将动触点和电灯电路电源左端连接组成信号灯报警电路。 考点11 用电磁继电器进行自动控制 1.（2025年陕西中考题）如图，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的关系如图所示。当电磁铁线圈中的电流I≥0.03A时，衔铁被吸下，电风扇转动，开始排气。 （1）电磁铁工作时，利用了通电导体周围存在____，其上端为_____极。 （2）当烟雾浓度升高时，控制电路中线圈的电流______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （3）控制电路的电源电压低于3V时，若保持空气质量的标准不变，R0的阻值应____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】（1）磁场 S （2）变大 （3）减小 【解析】（1）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；电流从电磁铁线圈的上端流入，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。 （2）控制电路中，电阻Rk与R0串联。由图像可知，当烟雾浓度升高时，电阻Rk的阻值减小，根据串联电路中的电阻特点可知，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。 （3）若保持空气质量的标准不变，电阻Rk接入电路的电阻值不变；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）变小，而Rk阻值不变，所以R0的阻值应减小。 2.（2025年四川广元中考题）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 【答案】B 【解析】A、D．天亮时光敏开关S自动闭合，控制电路为通路状态，由图可知，电流从电磁铁线圈的上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁的下端是北极，上端是南极，电磁铁外部的磁感线是从电磁铁的N极出发，回到S极。所以电磁铁外部的磁感线从下端出发回到上端； B．天亮时，光敏开关S自动闭合，控制电路为通路状态，将滑动变阻器R的滑片P向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻值减小，根据串联电路中的电阻特点可知，电路的总电阻减小，电路中的电流增大。电磁铁磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关，线圈匝数不变，电流增大，电磁铁的磁性变强； C．天暗时，光敏开关S自动断开，控制电路为断路状态，电磁铁中没有电流经过，电磁铁没有磁性，弹簧把衔铁拉起，触点b与c接触，a与c脱离接触。 3.（2025年山东济南中考题）如图为一种水位报警器的原理图，当水位达到金属块A时，电路中红灯亮，此时螺线管上端为______极，图中虚线部分的作用相当于______（选填“电源”、“开关”、“用电器”或“导线”）。 【答案】N 开关 【解析】由图可知，在控制电路中电流从电磁铁线圈的下端流入，根据安培定则，右手握着螺线管，弯曲的四指指向电流方向，大拇指指的那端是通电螺线管的N极，所以螺线管上端为N极。 当水位上升到和金属块接触时，控制电路形成通路，电磁铁通电具有磁性把衔铁吸下来，使红灯电路接通红灯亮。图中虚线部分起到控制电路通断的作用，相当于开关。 4.（2025年四川资阳中考题）燃气隐患早排查，平安幸福千万家。图甲是兴趣小组设计的天然气泄漏报警电路原理图，正常状态下绿色指示灯亮起，当天然气浓度增大到一定程度时电铃会发出报警声。图乙为气敏电阻R1的阻值与天然气浓度间的关系图像。控制电路中，电源电压U恒为10V，只考虑气敏电阻R1、滑动变阻器R2的阻值，其余电阻均不计。下列说法正确的是【 】 A.虚线框a中应为电铃，b中应为绿色指示灯 B.当开关S1接通时，通电螺线管的上端为S极 C.要使天然气的报警浓度降低，保持其他条件不变的情况下，可将滑动变阻器的滑片P向上移动 D.若将报警浓度设置为0.3g/m3，在R2的调试过程中，当电流表示数为0.2A时，电铃恰好发出报警声，此时R2接入电路中的阻值为10Ω 【答案】D 【解析】A.由图乙可知，随着天然气的浓度变大，气敏电阻R1的电阻值变小，控制电路的总电阻变小，控制电路的电源电压不变，故通过电磁铁的电流变大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸下来，b处所在的电路接通，电铃响，故b中应为电铃，当天然气浓度较低时，气敏电阻R1的电阻值较大，控制电路的电流较小，电磁铁磁性较弱，衔铁被弹簧拉起，a处所在的电路接通，绿色指示灯亮，a中应为绿色指示灯； B.通电螺线管的极性可用安培定则判断。当开关S1接通时，电流从电磁铁线圈的下端流入，从上端流出，由安培定则可判断出，通电螺线管的上端为N极，下端为S极； C.气敏电阻R1随天然气浓度变大而阻值减小。触发报警的条件是:当气敏电阻阻值减小到某一程度时，电路中电流增大到足以吸合衔铁，而控制电路的临界电流是一个定值，控制电路的电源电压也是一个定值，故控制电路的总电阻是一个定值。若要使报警时天然气浓度更低，气敏电阻的阻值比原来的阻值偏大，故应适当减小滑动变阻器R2接入电路的阻值，图示中滑动变阻器的滑片P向下移动可减小R2接入电路的阻值； D.若将报警天然气浓度设置为0.3g/m3，此时气敏电阻R1的阻值为40Ω，当电流表示数为0.2A时，由欧姆定律得，电路的总阳值为，由串联电路中的电阻规律得，此时R2接入电路中的阻值为R2=R-R1=50Ω-40Ω=10Ω. 考点12 跨学科实践：设计家庭养花自动浇水装置 1.如图所示是小明设计的自动浇花器，其工作情况是：太阳光照射，通过_______的方式使气体内能增加温度升高，压强增大，使水流出。该同学用一条湿水的热毛巾包裹在容器上部，是为了解决该装置在______(选填“阴天”或“晴天”)的环境下不能正常工作的问题。若该自动浇花器因容器盖未旋紧而漏气，则相当于一个_______，水会不断流出。 【答案】热传递 阴天 连通器 【解析】图示的自动浇花器容器中水面上方密闭的气体在太阳光照射下，通过热传递的方式使内能增加温度升高压强增大，使水流出。用热毛巾包裹在容器上部，是为了解决装置在阴天不能正常工作的问题。若浇花器容器盖未旋紧漏气，自动浇花器两端开口与大气相通，就构成一个连通器，水在重力作用下会不断流出。 2.小明设计制作了一种简易“浇花神器”如图甲所示，这类浇花神器利用重力工作，先将装置充满水，水依靠重力，通过细长的出水口缓慢滴流到土壤中，其目的是通过让水缓慢、持续滋润植物根部，实现自动供水，满足植物在主人外出等情况下的水分需求。 （1）“浇花神器”底部设计得很尖的原因是_______________________，从而使“浇花神器”更容易安装。 （2）如图乙所示，安装好并拧开水滴调速旋钮后发现瓶中水先往外滴了一些但很快就不滴了，这是因为____________________________________。解决问题的方法是_________________ （3）问题解决后随着水不断往外滴，则矿泉水瓶内水面上方气压_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)，“浇花神器”对泥土的压强_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 【答案】（1）减小受力面积增大压强 （2）大气对瓶中的水有向上的压强 在瓶底扎几个小孔 （3）不变 变小 【解析】（1）“浇花神器”底部设计得很尖，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积增大压强，从而使“浇花神器”更容易安装。 （2）安装好“浇花神器”并拧开水滴调速旋钮后，瓶中水先往外滴了一些但很快就不滴了，这是因为大气压的作用，能够支持瓶中的水不流出来，解决问题的最简单方法是在瓶底上扎几个小孔，使瓶中水面与大气相通，瓶中水在重力作用下就会流出来。 （3）随着“浇花神器”瓶中的水不断住外滴，瓶内水面与大气相通，上方气压等于大气压保持不变”，“浇花神器”瓶中水面下降，水对泥土的压强变小。 3.小明设计的自动浇水方案如左下图所示。湿度传感器采集花盆湿度信号传到信息处理器，信息处理器可以根据不同花草对湿度的需求调节湿度信号：信息处理器将采集到的湿度信号传到继电器；继电器通过湿度信号控制水泵的通与断，当花盆内土壤湿度较低时水泵接通，花盆内土壤湿度较高时水泵断开，从而达到对花草自动浇水的目的。右下图是小明的设计图，R0为定值电阻，R1为湿敏电阻，其阻值随湿度的增加而减小。当控制电路中通过电磁铁线圈的电流足够大时，衔铁刚好被吸引，且能根据花盆中水的含量需求，定时、定量地自动浇水。 （1）电磁铁是根据丹麦物理学家奥斯特发现的电流_______效应工作的。 （2）当花盆内土壤湿度较低时，湿敏电阻的阻值______(选填“增大”、“不变”或“减小”)；控制电路中的电流________(选填“增大”或“减小”)，电磁铁磁性_______(选填“增强”或“减弱”)，衔铁被吸下，水泵接通自动浇水。 （3）按电路的工作要求，水泵电动机应接在工作电路的_______(选填“AB”或“CD”)之间。 【答案】（1）磁 （2）减小 增大 增强 （3）CD 【解析】（1）电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失，是利用电流的磁效应工作的； （2）图示装置图中，当花盆内土壤湿度较低时，需要水泵接通自动浇水，常开触点需要和动触点接触，即电磁铁磁性增强到一定程度把衔铁吸下，控制电路中的电流需增大到一定值，湿敏电阻R1的阻值需减小到一定值。花盆内土壤湿度较低时，湿敏电阻的阻值减小，控制电路中的电流增大，电磁铁磁性增强。 （3）按电路的工作要求，水泵电动机应接在工作电路的CD之间，这样，当花盆内土壤湿度较低时，电磁铁将衔铁吸下，水泵电动机电路接通自动浇水。 4.如图甲所示，开源生态园在花棚里安装了自动喷雾和浇水系统，其简化后的电路图如图乙所示。浇水系统的开关S2是电子时控开关，每天上午7：00－7：30、中午12：00－12：30、下午17：00－17：30会自动闭合，启动浇水系统对花卉进行浇淋。喷雾系统用于调节空气湿度，其控制电路中电源电压U＝10V，R为装在探头上的湿敏电阻，其阻值随相对湿度φ(空气中含有水蒸气的百分比，单位为：%RH)变化的图像如图丙所示。当控制电路的电流达到0.05 A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.04A时，衔铁被释放。 （1）浇水系统的水泵额定电压220V，额定功率1kW，则水泵一个月(按30天)耗电_______度。 （2）闭合开关S1，随着花棚内空气湿度减小，控制电路中的电流会________(选填“变大”、“变小”或“不变”)，图乙中喷雾系统的C点应连接_____(选填“A”或“B”)点。 （3）如果花棚的湿度小于50%RH时喷雾系统启动，则R0的阻值为___Ω；当花棚湿度达到______%RH，喷雾系统停止工作。当使用时间长以后，控制电路的电源电压U会变小，这时花棚所控制的最高湿度会_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)，如果在控制电路的电源电压U变小的情况下，要求花棚所控制的最高湿度不变，则可采取的措施是______________________(写出一条即可)。 【答案】（1）45 （2）变小 A （3）100 60 增大 减小定值电阻R0的阻值 【解析】（1）浇水系统的水泵一天工作1.5h，由得，水泵一个月(按30天)耗电W=Pt=1kW×30×1.5h=45kW·h=45度。 （2）图乙所示电路中，闭合开关S1，随着花棚内空气湿度减小，由图丙所示图像可知，湿敏电阻R的阻值增大，控制电路中的电流会变小，电磁铁的磁性减小，当电磁铁的磁性减小到一定值时，将衔铁释放，喷雾系统的电路接通，图乙中喷雾系统的C点应连接A点。 （3）花棚的湿度等于50%RH时，湿敏电阻的阻值R=150Ω.喷雾系统启动时控制电路中的电流I=0.04A，由欧姆定律得，控制电路的总电阻，由串联电路中电阻的特点得，R0的阻值R0=R总-R=250Ω-150Ω=100Ω； 当控制电路的电流达到0.05A时，继电器的衔铁被吸合，喷雾系统停止工作。由欧姆定律得，控制电路的总电阻，由串联电路中电阻的特点得，湿敏电阻R的阻值R=R总′-R0=200Ω-100Ω==50Ω；由图丙所示图像可知，花棚湿度为60%RH； 喷雾系统使用时间一段时间后，控制电路的电源电压U会变小，继电器的衔铁被吸合，喷雾系统停止工作时控制电路的电流不变，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻变小，定值电阻R0的阻值一定，由串联电路中电阻的特点可知，湿敏电阻R的阻值变小，花棚所控制的最高湿度会增大；如果在控制电路的电源电压U变小的情况下，要求花棚所控制的最高湿度不变，即湿敏电阻R的阻值不变，则可采取的措施是减小定值电阻R0的阻值。 素 养 提 升 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 2.4 2 3.6 0.3 3 5.0 0.4 1.【科学探究】(2025年四川广安中考题）小华在实验室做电学实验的时候，看到一颗铁螺丝钉，他将导线绕在铁螺丝钉上设计了如图甲所示的电路。根据所学知识回答下列问题。 （1）闭合开关，根据安培定则，在图甲括号中标出铁螺丝钉右端的极性（N或S）。 （2）他将滑动变阻器滑片向左移动，发现绕线铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明绕线铁螺丝钉的磁性变______。 （3）他取下铁螺丝钉，使导线伸直，用该电路测量定值电阻的阻值。他按照正确步骤进行了3次实验，记录数据如表格所示，第1次的实验中，电流表的示数如图乙为______A. （4）根据表格数据，测得定值电阻阻值为______Ω（结果保留1位小数）。 【答案】（1） （2）强 （3）0.2 （4）12.2 【解析】（1）由图甲可知，开关闭合后，电流从铁螺丝钉线圈的右端流入，从左端流出，根据安培定则可知铁螺丝钉的右端为N极。 （2）开关闭合，滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，铁螺丝钉吸引铁屑的数量变多，说明铁螺丝钉的磁性变强。 （3）由图乙可知，电流表使用的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.2A. （4）根据表格中记录的实验数据，根据欧姆定律计算出第一次、第二次、第三次测量的定值电阻的阻值依次为，，，则测得定值电阻的阻值为 2.【科学思维】（2025年江苏苏州中考题）如图是控制车辆进出的电动闸门设计图，抬杆AB质量分布均匀，长度为3m，重为20N，在最右端B点处悬挂一重为25N的铁柱，B点到支点O的距离为0.6m.开关S闭合后，调节滑动变阻器使抬杆AB处于水平静止状态。（忽略支点O处的摩擦） （1）电磁铁上端为______（选填“N”或“S”）极； （2）此时电磁铁对铁柱的吸引力为______N； （3）要使抬杆A端从图示位置向上抬起，滑动变阻器的滑片P应向______端移动。 【答案】（1）S （2）5 （3）上 【解析】（1）电流从电磁铁线圈的下端流入，根据右手螺旋定则，电磁铁的上端为S极，下端为N极。 （2）抬杆AB重心到支点O的距离为，根据杠杆平衡条件则有，代入数据有，电磁铁对铁柱的吸引力F吸=5N. （3）使抬杆A端从图示位置向上抬起，应增大电磁铁的磁性，则应增大电路中电流，根据，应减小电路总电阻，减小变阻器连入电路的电阻，所以滑动变阻器的滑片P应向上端移动。 3.【跨学科实践】（2025年江苏淮安中考题）如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图，压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。 压力F/（×105N） 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 输出电压U/V 0 1 2 3 4 5 压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω.当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。 （1）该装置以电铃声为报警信号，则图中的电铃应接在___________（选填“A、B”或“C、D”）间。 （2）若希望在压力达到3×105 N时报警，则电阻箱R的电阻应调节为_______Ω，此时电阻箱两端的电压为______V. （3）若想让临界报警压力减小，则电阻箱R接入电路的阻值应调___________。 【答案】（1）C、D （2）150 2 （3）小 【解析】（1）当线圈中的电流I≥20mA时，衔铁被吸合，受控电路开始报警。此时衔铁与下方触点接触，所以电铃应接在C、D间，这样当衔铁吸合时，电铃所在电路接通，发出报警声。 （2）由表格中数据可知，当压力F=3×105N时，输出电压U=3V，线圈电阻R线=50Ω，报警时电流I=20mA=0.02A，由欧姆定律可得，控制电路总电阻 由串联电路的电阻特点得，电阻箱R的阻值R=R总-R线=150Ω-50Ω=100Ω，由欧姆定律得， 电阻箱两端的电压UR=IR=0.02A×100Ω=2V （3）由表格数据可知，压力越小，输出电压越小。临界报警压力减小，压力传感器输出电压减小，根据，要使电流I≥20mA，当U减小时，应减小R的阻值，所以电阻箱R接入电路的阻值应调小。 4.【物理观念】（2025年黑龙江齐齐哈尔中考题）阅读短文，回答问题。 居家用气，安“燃”无恙 炒菜、做饭、取暖……燃气为我们生活带来了极大的便利。但在燃气使用过程中如发生泄漏或燃气具使用不规范的情况，会导致燃气事故的发生。为确保居家用气安“燃”无恙，燃气管理部门要求用户要安装家用燃气报警器。 图甲是某种燃气报警器部分电路示意图，控制电路中的R1为气敏电阻，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。电源电压稳定，闭合开关S1和S2，报警器处于工作状态。当燃气浓度达到预设值时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中灯L1熄灭，灯L2发光、电铃响而报警（电磁铁线圈的阻值忽略不计）。 （1）燃气报警器的安装位置应根据被检测气体的密度确定，若家中使用天然气（主要成分是密度比空气密度小的甲烷），则燃气报警器应安装在燃气灶附近的___________（选填“上”或“下”）方区域。 （2）图甲中，闭合控制电路的开关S1，电磁铁上端是____（选填“S”或“N”）极。当燃气浓度未达到预设值时，杆AOB处于静止状态。若弹簧对A端的拉力为动力，观察图甲可知，此时杆AOB是______（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。 （3）下列四幅图所示的原理与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是【 】 A. 验电器工作原理 B. 电流的磁效应 C. 电磁感应现象 D. 交流发电机原理 （4）若想将燃气报警器的预设值调低，在保证电路元件安全的前提下，可以采取的合理方法是___________。（写出一种即可） 【答案】（1）上 （2）N 费力 （3）B （4）减小R2的阻值或增大电源电压 【解析】（1）因为天然气的主要成分是密度比空气密度小的甲烷，天然气泄漏时会向上飘，所以燃气报警器应安装在燃气灶台附近的上方区域。 （2）闭合控制电路的开关S1，电流从电磁铁的下端流入，从上端流出，根据右手螺旋定则可以判断电磁铁的上端是N极；当燃气浓度未达到预设值时，杆AOB处于静止状态，此时动力臂小于阻力臂，根据杠杆的分类，杆AOB是费力杠杆。 （3）控制电路中电磁铁的工作原理是电流的磁效应。 A．验电器工作原理是同种电荷相互排斥； B．奥斯特实验的原理是电流的磁效应； C、D．探究怎样产生感应电流的实验和交流发电机的原理是电磁感应现象。 与控制电路中电磁铁的工作原理相同的是B. （4）无论燃气报警器的预设值如何调，控制电路中的报警电流不变，根据欧姆定律得控制电路中的电流为.若将燃气报警器的预设值调低，由图乙可知R1变大，当控制电路中的电源电压不变时，应减小R2的阻值；当R2阻值不变时，增大控制电路中的电源电压。 1 学科网（北京）股份有限公司 $