3.2 电流的磁场 易错点培优练习-2025-2026学年浙教版科学八年级下册

**基本信息** 聚焦电流的磁场核心易错点，通过“例-变式”分层设计，构建从基础原理到综合应用的巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|直线电流磁场、螺线管磁场基本原理|以奥斯特实验、安培定则辨析题为主，强化科学观念| |能力提升|电磁铁磁性影响因素、电磁继电器应用|结合实验探究（如滑动变阻器调节），培养科学思维| |综合应用|多知识点融合（如磁悬浮、自动控制）|通过生活情境题（如磁悬浮地球仪、温控电路），提升探究实践能力|

八年级下册科学 3.2 电流的磁场 易错点培优练习 易错点一、直线电流的磁场 例1：如图是奥斯特实验示意图。小帆在总结奥斯特实验现象时分析正确的是（　　） A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定 B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用 C．移去小磁针，通电导线周围磁场随即消失 D．改变电流方向，通电导线周围的磁场方向不变 （例1） （例2） 例2：（2025八下·海曙期末）如图甲为某品牌磁悬浮地球仪，其球体内部装有永磁铁，底座装有环形线圈。当线圈通电后产生磁场，与球体内永磁铁相互作用使球体保持悬空。若底座简化的环形线圈中电流方向如图乙(从上往下看为逆时针方向)，则下列主视图中球体内永磁铁放置方式合理的是（　　） A． B． C． D． 例3：如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方，小磁针的S极向纸内偏转。对带电粒子束的判断： ①向右飞行的正离子束；②向左飞行的正离子束；③向右飞行的负离子束；④向左飞行的负离子束；⑤向右飞行的电子束；⑥向左飞行的电子束，则可能正确的是（   ） A. ②③⑤        B. ①④⑥                 C. ②④⑥        D. ①③⑤ 例4：如图甲所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行接通电路后，观察到小磁针偏转。 （1）第一个通过类似实验得出电和磁之间有联系的物理学家是 　 　 。（填人名） （2）没通电时，静止的小磁针的N极指向 　 　 。（填“南方”或“北方”） （3）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明 　 　 。 （4）乙同学在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 　 　 （选填“不改变”或“改变”）。 （5）图甲中的直导线AB是 　 　 （南北/东西）方向放置在小磁针的上方的。 （6）通电直导线周围的磁感线分布如图乙所示，磁感线是以直导线为中心的一系列的 　 　 ，从图中可看出，磁感线是 　 　 （闭合/不闭合）的曲线；图中小磁针涂黑的磁极是 　 　 极。 变式训练 1．如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是( ) A. B． C． D． 2．科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的左侧是N极 B．水果电池M端为负极 C．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 3.（2025九上·义乌月考）环形导线（可看做通电螺线管的一匝）能产生磁场，其磁感线分布如图所示，则　 　点（选填“A”或“B”）的磁场较强。若将一小磁针放在环形导线的右侧，小磁针的　 　极将向导线靠近。 (3) （4） 4.如图所示，使导线与电池触接，电路连通的瞬间小磁针发生偏转，触接这一现象说明通电导线周围存在磁场。 （1）为了让实验效果更加明显，建议大家将通电直导线沿　 　方向放置（选填“东西”或“南北”），此时直导线在小磁针处产生的磁场方向和放在该点小磁针的　 　极指向一致（选填“N”或“S”）。 （2）若还想探究磁场方向是否跟电流方向有关，接下来的操作是　 　 。通过实验现象得出结论，如果　 　 ，则磁场方向跟电流方向有关。 5.如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转．小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转．请你说出小明推测的依据是：　 　，你认为电子下方的磁针N极会向　 　(选填“纸内”或”纸外”)偏转。 （5） （6） 6．两根平行导线通电后，会出现如图甲所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。由此可以推断：在图乙所示的电路中，当开关S闭合时，螺线管的长度会　 　(填“变长”或“变短”，不考虑摩擦力)。你判断的依据：　 　。 7.（2023八下·金华期中）学习了电磁知识后，小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图 1 甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请回答： （1）分析图 1　 　（选填序号），可知通电导线之间作用力大小与电流大小有关。 （2）得到通电导线之间的相互作用力的方向与电流方向有关的结论，你的依据是　 。 （3）如图 2 所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关 S 闭合，则该星形回路将 。（填字母编号） A．不会变形 B．会变形，所围面积减小 C．会变形，所围面积增大 D．会变形，所围总面积不变 8．奥斯特实验：（丹麦物理学家奥斯特）如图是奥斯特实验示意图。 （1）比较（a）与（b）可得出的实验结论是 　 　 。比较（a）与（c）得出的实验结论是：　 。 （2）直线电流的磁场：直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心排列的一层一层的同心圆。小菲同学在课后进行了以下探究：问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？ 猜想：可能也符合右手螺旋定则。 实验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）。 现象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。 根据小菲同学的探究过程，回答下列问题： （3）通电圆环内部的磁场分布是否符合右手螺旋定则？　 　 （选填“是”或“否”）。 （4）如图戊所示，小菲同学把地球看成一个通电圆环，她认为赤道这一通电圆环的电流方向为 　 　 （选填“由西向东”或“由东向西”）。 （5）在小菲同学第（4）步的思考过程中，体现了哪些学习科学的思想和方法？　 　 。 A.控制变量法 B.转换法C.等效替代法 D.逆向思维法 易错点二、通电螺线管的磁场 例1：如图所示，电磁铁P和Q通电后（　　） A．P的右端是N极，Q的左端是S极，它们相互吸引 B．P的右端是S极，Q的左端是N极，它们相互吸引 C．P的右端是N极，Q的左端是N极，它们相互排斥 D．P的右端是S极，Q的左端是S极，它们相互排斥 例2：（2025九上·杭州开学考）如图，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是 （　　） A．电压表示数变大，电流表示数也变大 B．电路中电流变小 C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小 D．电压表与电流表示数比值不变 例3：（2024八下·苍南期末）通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则，如图乙，则小磁针右侧是　 　极 ( 填“N” 或 “S”) 。 把两个线圈A 和 B 挂在水平光滑的固定绝缘杆 MN上，如图丙，当两线圈通入方向相同的电流时， A、B 两线圈之间的距离将 　 (填“变大”“变小”或“不变”)。 例4：（2025八下·慈溪月考）如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S 闭合，滑动变阻器滑片P 逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。则： （1）电磁铁右端是　 　极； （2）在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将　 　（填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”）， 方向　 　。 变式训练 1.（2025八下·宁海期末）如图为某同学自制指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，铜片是盐水电池的正极，锌片是盐水电池的负极。下列说法正确的是(　　) A．通电螺线管周围的磁场分布与蹄形磁铁类似 B．通电螺线管静止时B 端指向地理南方 C．电子从锌片经导线流到铜片 D．若在 C点处放上一枚小磁针，小磁针的N极指向右边 2.（2025八下·杭州期末）如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（　　） A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转 B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短 C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长 D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变 3.根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的．下图中符合他假说的模型是（ ） A.电流沿纬线由东向西B．电流沿纬线由西向东C．电流沿经线由北向南D．电流沿经线由南向北 4.弹簧下悬挂一条形磁铁，磁铁下方有一通电螺线管，如图所示，为了使弹簧长度最长，下列措施中可行的是（　　） A．减小线圈的匝数 B．断开开关　 C．滑片P向右滑动 D．将电源的两极对调 5.（2023八下·拱墅期末）如图甲所示为磁悬浮地球仪，球体内有一条形磁体，上端为S极，其下方环形底座内有一电磁铁，通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中，如图乙所示为其内部结构示意图，下列判断错误的是（　　） A．电磁铁下端为S极 B．电源上端为正极 C．当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性增强 D．若在球体正上方A处吸一小铁块，可适当向右滑动滑片P使球体离底座的距离保持不变 6.把一根柔软的螺旋弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好与杯里的水银面相接触，并组成如图所示的电路图，当开关接通后，将看到的现象是 （　　） A．弹簧向上收缩 B．弹簧上下跳动 C．弹簧被拉长 D．弹簧仍静止不动 6.如图所示，开关S闭合后，位于螺线管右侧的小磁铁的N极将( ) A．顺时针转过90° B．逆时针转过90° C．转过180° D．保持静止状态 8.如图为双线并绕的螺线管,a,b,c,d为螺线管的四个接线头,用同一电源供电,下列连接中磁性最强的接法是：（ ） A．bc相连,a,d分别接电源两极 B．ab相连,cd相连后分别接电源两极 C．cd相连,a,b分别接在电源两极 D．ad相连,bc相连后分别接在电源两极 9.（2023八下·柯桥期末）如图所示，盛水的烧杯放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心小铁球自由地浮在水面上：开关闭合时，小磁针发生偏转，此时电磁铁上端为　 　极，要使小铁球下沉些，滑动变阻器的滑片应向　 　(填”上”或”下”)移动：断开开关时，小磁针又回到最初的状态是因为　 　的作用。 （9） （10） 10．（2025八下·杭州月考）如图是“人工心脏泵” (血泵)的体外装置，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于电磁铁)，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，带动活塞运动和阀门的开关。当线圈中的电流从B流向A时，螺线管的右端是　 　(填“N”或“S”)极，活塞柄向　 　(填“左”或“右”)运动，“人工心脏泵”每分钟“跳动”的次数(即活塞来回移动的次数)由线圈中电流的　 　(填“大小”或“方向”)改变快慢决定。 易错点三、电磁铁 例1：为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想： 猜想A：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强； 猜想B：外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强。 为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案： 用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，如图所示的三种情况，根据小丽的猜想和实验，完成下列问题。 （1）通过观察 　 　 的不同，来判断磁性强弱。 （2）通过比较图 　 　 两种情况，可以验证猜想A是正确的。 （3）通过比较图C甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充 　 　 。 （4）通过比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是 　 　 。 （5）检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，她下一步的操作是 　 　 （填字母）。 A．重新绕制电磁铁 B．更换电源 C．拆除滑动变阻器 D．移动滑动变阻器滑片 例2：利用如图所示装置探究影响电磁铁磁性强弱的因素，A是铁块，B是电磁铁，R是定值电阻，R'是滑动变阻器。 （1）开关接1时，电磁铁有磁性，将铁块A磁化，A 的下端为　 　(填“N”或“S”)极。 （2）开关接1时，向左移动滑动变阻器的滑片P，弹簧的长度变　 　，说明：其他条件相同时，　越大，电磁铁的磁性越强。 （3）开关接1时，移动滑动变阻器的滑片P 到某位置，读出电流表示数I1。然后再将开关接2，向　 　移动滑动变阻器的滑片，使电流I2=　 　，就可以探究电磁铁磁性强弱与　 　的关系。 例3：（2025八下·钱塘期末）为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小塘做了如下的实验： 步骤1：在水平桌面上放置一小车，小车上固定一块条形磁铁。 步骤2：当闭合开关时，小车会沿水平方向向右运动，记录小车在水平桌面上运动的距离。 步骤3：断开开关，把小车重新放在起始位置，依次向右移动变阻器滑片，闭合开关，记录电流表的读数以及小车在水平桌面上运动的距离。 实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 6 电流的大小(安) 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 小车运动的距离(厘米) 15 19 24 30 ? ? （1）本实验中通过比较　 　来判断电磁铁磁性强弱。 （2）下列实验中与本实验的研究方法相同的是____。 A．用磁感线描述磁场 B．借助水压学习电压 C．用铁屑显示磁体周围磁场分布 D．把敲响的音叉接触水面来判断音叉有没有振动 （3）通过本实验可得出结论：在线圈匝数一定时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越　 　。 （4）小塘在第4次实验后结束了实验，小钱觉得实验数据还不够，又重新连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表均有示数分别记为第5次和第6次数据，小车却出现向左运动的情况，你认为可能的原因是　 　(写出一点即可)。 变式训练 1．如图所示是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。 （1）指针下方的物体A应由　 　 材料制成。 A.铜 B.铁 C.铝 D.塑料 （2）当开关闭合后，电磁铁左端应为　 　 极。 （3）实验发现： ①当滑动变阻器的滑片P向　 （选填“左”或“右”）滑动时，指针B偏转的角度将会变小； ②保持滑片P的位置不变，当导线a由与接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会　 　 （选填“变大”或“变小”）。 （4）经过对电磁铁的研究，可得出结论：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性　 　 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越　 　 ，磁性越强。 2.（2025八下·浙江期中）某学习小组同学想探究“通电螺线管磁性强弱和线圈匝数的关系”，实验电路如图所示，实验步骤如下： 步骤一：实验时，用铁棒和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁，并接入电路中。 步骤二：闭合开关，调节滑动变阻器使电流表示数为1A，用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 步骤三：断开开关，用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 （1）本实验通过观察比较　 　来体现的磁场强弱。 （2）闭合开关后，电磁铁B端是　 　极（填“N”或“S”）。 （3）下列实验运用的方法与第(1)小题相同的是____。 (可多选) A．研究分子的特性时，用黄豆和芝麻混合实验 B．研究电流的有无时，串联一个小灯泡 C．研究磁场时，用磁感线形象的描述 D．研究力的存在时，借助弹簧的形变 （4）经老师提醒，螺线管上的线圈有电阻，小江发现步骤三中“闭合开关”后的操作是不严谨的，应修改为：　 　。 3.某小组在探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示电路，并进行了实验，当电磁铁通电时会对磁体产生力的作用，使指针绕O点转动，记录指针A所指的刻度值大小，实验结果如下表。 线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电流/A 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 指针所指的刻度值大小 0.8 1.2 1.6 0.6 0.9 1.2 0.4 0.6 0.8 （1）进行1、4、7实验基于的假设是　 　。 （2）实验中，他们将开关S从接线柱“1”换到“2”上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及指针A所指的刻度值大小，此时调节滑动变阻器是为了　 　。 （3）写出能使指针反向偏转的具体措施　 (写出一条即可)。 （4）根据实验数据可以得出的结论是　 　。 4.（2025八下·杭州八县期末）在”探究电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，小科用细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，将条形磁铁放在电子台秤上，如图所示。实验步骤如下： ①断开开关S，将电磁铁1、3接线柱按图示接入电路： ②按下台秤上的清零按钮使台秤示数为零。将滑片移到最大阻值处，闭合开关S，多次移动滑片位置，读出相应的电流值和台秤示数，并记录在表格中。 ③断开开关S，将接线柱1改接至2，重复步骤②。 ④分析数据，得出结论。 接线柱 实验次数 1 2 3 1、3 电流/A 0.34 0.40 0.44 台秤示数/N -0.81 -0.82 -0.84 2、3 电流/A 0.34 0.40 0.44 台秤示数/N -0.75 -0.76 -0.78 （1）小科通过　 　来推断电磁铁磁性强弱 （2）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为　 　(选填“N”或“S”)极。 （3）分析表中数据可得出的实验结论是　 　。 （4）滑动变阻器除了保护电路外，还具有　 　的作用。 （5）若想要使台秤的压力值显示为正，可进行的操作是　 　 (写出一种即可) 易错点四、电磁继电器 例1：（2025九上·萧山开学考） 小科同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的衔铁与上触点接触，与下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的衔铁与上触点分离，与下触点接触，警铃响。图乙是热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。 （1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱　 　(选填“A”或 “B”)相连，指示灯的接线柱D应与余下的接线柱相连。 （2）图甲中已知控制电路中的电源电压为8伏特，当电磁铁线圈中电流达到200毫安时，衔铁刚好被吸住。R0电阻为10欧，请计算警铃报警时最低的环境温度是多少? （3）若要提高警铃报警的最低环境温度，请你提出一种电路改进方法：　 　。 例2：水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。 （1）请按以下要求连接水位自动报警器的工作电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位到达安全位置上限时，红灯亮。 （2）请用所学科学知识说明水位报警器的工作原理。 例3：（2025八下·钱塘期末）以下是某项目化学习小组设计的自动折叠伞控制系统的研究过程。 【项目名称】设计自动折叠伞控制系统 【项目背景】同学们很喜欢到户外的学习园地中(如图甲)讨论问题。遇到下雨时，巨大的折叠伞展开操作很困难，于是想进行改进。 【项目要求】当空气相对湿度达到一定程度时工作电路中的电动机 M转动，折叠伞展开。 【项目设计】根据要求设计如图乙的电路图。 【器材选择】电磁继电器(线圈电阻不计，当通过电磁继电器的电流达到0.03安时，衔铁被吸下)、控制电源U1(电压为6伏)、滑动变阻器 R1(规格为“1A 200Ω”)、灵敏电流表、电动机M、湿敏电阻R2、尹关、导线等。 （1）根据下表数据，分析可知，他们应该选择湿敏电阻　 　(选填“A”或“B”)。 空气相对湿度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 湿敏电阻A/Ω 92 90 86 80 72 56 42 30 20 13 湿敏电阻B/Ω 13 20 30 42 56 72 80 86 90 92 【项目调试】利用上述选择的器材，组装好电路后开始测试。将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处时，闭合开关S1，折叠伞不展开。 （2）若要使折叠伞在空气相对湿度达到80%时展开，则需要将滑动变阻器滑片P移至阻值多大处?(请通过计算说明) 【项目评价及反思】 评价指标 合格 待改进 指标一 伞可以自动展开 伞不能自动展开 指标二 开伞时的湿度可多档调节 开伞时的湿度不可调节 （3）根据指标二，该装置被评为合格，请你结合上述信息和所学知识解释原因。　 　。 变式训练 1．（2024八下·临平期末）如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是（　　） A．绿灯亮、红灯不亮，电铃不响 B．绿灯亮、红灯亮，电铃响 C．绿灯不亮、红灯亮，电铃不响 D．绿灯不亮、红灯亮，电铃响 2．如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在汞温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是(　　) A．报警器利用了汞能导电和热胀冷缩的性质 B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点 C．报警器中汞温度计和电磁铁串联在电路中 D．温度达到90℃时，报警器中灯亮的同时铃响 3．如图所示为一种温度自动报警器的原理图，图中的水银温度计在制作时，玻璃管中封入了一段金属丝，电源和金属丝相连，当温度达到设定值，电铃报警。下列说法不正确的是（　　） A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．温度升高至78℃时，电铃报警 C．若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度会降低 D．电铃工作时，电磁铁a端为N极 4．如图是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的磁性因线圈中电流的增大而减弱 B．当线圈电流增大到一定值时，电控照相机工作 C．当司机闯红灯时，指示灯和电控照相机同时工作 D．当线圈电流增大到一定值时，指示灯工作 5．2025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。如图所示是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值，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 6、上海的磁悬浮列车示意图如图甲所示，轨道线圈上端是S极，要使列车悬浮起来，车身线圈上端是　 　极，列车是靠电磁铁　 　(填“同名”或“异名”)磁极相互　 　而悬浮起来。图乙是一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管。B中电流方向如图乙所示，螺线管B与电磁铁A之间相互　 　(填“排斥”或“吸引”)，从而使列车悬浮在铁轨上方。 7.如图是电加热恒温箱的原理图。控制电路由电源U1、电磁继电器、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，其中热敏电阻R1随温度升高阻值减小；工作电路由电源U2和加热器R0组成。请按照题意用笔画线代替导线将图中的控制电路和工作电路连接完整。 8．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，当温度达到一定值时电铃响起，发出报警信号。 （1）电铃响时，电磁铁右端是 　　 极。 （2）当温度达到 　 　 时，该电铃响起。 （3）通过调节滑动变阻器滑片，　 （填“能”或“不能”）改变该装置报警温度。 8.（2024八下·临海期末）智能家居已经悄然走入我们的生活，智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其自动扫地的工作原理图，当地面灰尘增多时，空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，改变电磁铁的磁性，从而实现自动控制。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0=12欧，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图丙所示，其中电磁铁线圈的电阻不计。 （1）当控制电路开关闭合时，电磁铁上端的磁极为　 　极。当地面灰尘减少时，电磁铁的磁性将如何变化？　 　。 （2）若电压表示数小于等于6V时，电动机开始工作。求电压表示数为6V时，光照强度为多少？ （3）若想在家里地面灰尘更多时扫地机器人才开始工作，请写出一种改进扫地机器人控制电路的方法　 　。 9．小明参加“自动保温足浴盆”项目化学习，图甲是小明设计足浴盆的自动保温电路。 【电路简介】在工作电路中，U1为外接电源，S1为工作开关，L1、L2为工作指示灯，电热丝工作时能产生热量给足浴盆内的水加热。在控制电路中，U2为电压6伏的电源，S2为控制开关，R1热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙，R2为滑动变阻器，使用中可调节电阻。 【功能调试】将R2调至中间某一位置，加入冷水后，闭合开关S1和S2，红灯发光，同时水温逐渐上升。当水温到达50℃时，红灯熄灭，绿灯亮起，随后，水温开始下降，当水温下降至40℃时，绿灯熄灭，红灯亮起，水温又开始上升，如此反复。 【评价改进】学习小组设计了评价量规如下表。 评价指标 功能等级 A B C 水温调节 可以单独调节最高水温或最低水温 只能同时调节最高水温和最低水温 不能调节最高水温和最低水温 （1）工作电路中的L1为 　 　 。（选填“红灯”或“绿灯”） （2）已知电磁铁中电流达到0.15安时就会吸引衔铁，在电流达到0.1安时就会释放衔铁。求在【功能调试】环节中，滑动变阻器R2接入电路的有效阻值。 （3）请结合评价量规表，判断该自动保温足浴盆水温调节的功能等级并写出判断依据。 10．某科技小组开展设计烟感报警器的项目化学习活动。 【明确要求】当监测到烟雾达到一定浓度时，警铃响起，喷淋系统开始工作，扑灭火苗，并制定如下验收表： 工作电压/V 工作要求 10 ①当控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮； ②当控制电路电流大于或等于250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作 【方案设计】 （1）经讨论设计如图甲电路图，但工作电路并未完成，请你补充完整。 （2）当控制电路中的电流达到250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作，若不计电磁铁中线圈的阻值，则此时烟感开关的电阻应不超过多少欧？ （3）烟感开关由光敏电阻制成，其阻值会随着光照强度（单位：勒克斯，符号lx）的变化而变化。现有两种不同的光敏电阻a和b，其电阻变化与光照强度的关系如图乙所示，你认为选择哪种光敏电阻更合适？说明你的理由。 11.（2023八下·海曙期末）某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇(如图甲所示)。工作电路电源电压220V，控制电路电源电压3V，Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化如图乙所示。S为联动开关，当S拨向左侧时与a、b连接，控制电路为断开状态；当S拨向右侧时与b、c连接，控制电路为闭合状态(电磁铁线圈电阻忽略不计)。 [工作原理]在开关S1闭合的前提下，当联动开关S拨向右侧时，若室温达到30℃，电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转；当未达到临界温度时，电风扇将保持原来工作状态。 （1）[产品制作]根据电路图的工作原理，S1闭合，当联动开关S拨向　 　(选填“左”或“右”)侧时为温控模式。 （2）[产品测试]温控模式下，当控制电路的电流为30mA时，试通过计算说明此时风扇是否处于运转状态。 （3）[产品评价]项目小组制定了项目成果评价表，下表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表，首先针对[指标1]来评价该作品的达成情况的等级，然后再筒要地说明你的评价理由。 指标内容 等级 优秀 良好 待改进 指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制，又能人工控制 能温度控制，但不能人工控制 不能温度控制，但能人工控制 指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调且有对应的档位指示 风速是可调的但无对应的档位指示 风速不可调 （4）[产品迭代]小曙提出对方案进行适当的升级改造，欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的迭代升级，以下方案中可行的是________。 A．在控制电路中接一个滑动变阻器 B．电磁铁选用匝数可变的线圈 C．设置一个可改变电风扇风速的旋钮 D．改变工作电路中滑动变阻器的阻值 E．将控制电路的电源改成电压可调的电源 12．（2023八下·吴兴期中）有电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1，控制电路电压U2＝9伏的电源、，工作电路电压U＝220伏的电源和电阻R0＝44欧的电热丝组成的一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60毫安时，电磁继电器的衔铁被吸下来。 （1） 请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整。 （2）在升温过程中，电阻R1两端的电压会　 　 （填“变大”“变小”或“不变”，下同）。要使恒温箱设定的温度升高，调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值　 　. （3）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为 50 欧时，可使恒温箱的温度保持多高？ 13、（2023八下·柯桥期末）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安企性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。某项目化学小组设计了图甲的模拟控温装置示意图，电磁维电器与热敏电阳Rt，滑动变阳器Rp串联接在电压为6V的电源两端，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25maA时，衔铁被吸合。 （1）热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系有两种，如图乙和图丙，若要将b与c相接，则需选择　 　所示的热敏电阻(选填”图乙”或”图丙”)。 （2）若设置电池的温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器的阻值应为多少？(写出计算过程) （3）该电路启动制冷系统时可设置的最高温度为　 　℃。 14、（2023八下·吴兴期末）小科设计的“火灾报警器”由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝18Ω）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源电铃、导线等组成。小科的设计思想：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。 已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd。） 光强E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 光敏电阻R/Ω 36.0 18.0 12.0 9.0 7.2 6.0 （1）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R=　 　。 （2）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于250 mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上？ （3）按小科的设计，当室内烟雾增大时，光照减弱，光敏电阻的阻值增大到一定值时，衔铁与　 　（“上方”或“下方” ）的M、N接触，电铃工作报警。 15、（2023八下·余姚期末）某项目化小组制作了一款孵蛋器做孵化小鸡实验，孵化器中有控湿电路(如图乙)用来调节孵化小鸡所需湿度。当孵蛋器内湿度变化，湿敏电阻R1阻值也发生变化(如图丙)，此时装在EF两点间的电压鉴别器两端的电压随之变化，闭合开关S1，加湿器开始工作，湿度增加，当UEF高于5.4V时，加湿器停止工作；当UEF低于4.5V时，工作电路的加湿器重新开始工作，从而使箱内湿度再次升高。 （1）乙图中，当开关S1闭合后，电磁铁的上端为　 　极(填“N”或“S”)。 （2）加湿器应接在　 　端(填“AB”或“CD”)。 （3）孵化小鸡中后期，控制电路中的电源两端电压U为9V，定值电阻R0的阻值为3000欧，请通过计算求出该孵蛋器内湿度的变化范围。 （4）孵化小鸡初期，需要提高孵化器箱内湿度，可以　 　控制电路电源电压(填“增大”或“减小”)。 16．（2023八下·义乌期中）电梯为了安全，都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压U=6V，保护电阻R1=100Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。 （1）电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点　 接触，电铃发出警报声，同时电动机　 　（选填“能”、“不能”）工作。 （2）（3分）当电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，此时电梯是否超载？（g取10N/kg） 17．（2023八下·洞头期中）体感平衡车是一种时尚代步工具，采用站立式驾驶方式，可通过操控杆控制车体运行，如图甲。乙图为平衡车的转向指示灯电路，电路中电源电压恒为U，L为指示灯，R0为定值电阻，当开关S接通后，指示灯L会亮暗交替闪烁。已知同-灯泡，其亮度与灯泡两端的电压大小有关。请你根据所学知识解释：“当开关S 接通后，指示灯L会亮暗交替闪烁”的原因。 18．（2023八下·椒江期末）电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，R2 阻值与它所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S，电梯没有超载时，电动机正常工作，电铃不响：当控制电路中的电流达到0.1安时，电铃报警，电动机不工作。已知控制电路电源电压为12伏，电磁铁线圈电阻不计，当R2受到2000牛压力时，R2与R1两端的电压之比为2：1． （1）图甲中的D点应与触点 　 　(选填”A”、”B”或”Y”)相连。 （2）该电梯的最大载重(轿厢内人和货物的总重)为多少牛？ （3）若想降低该电梯最大载重，下列方法可行的是 (选填字母) A．适当降低R1阻值 B．适当减小控制电路的电源 C．适当增加电磁铁的线圈匝数 D．适当把电磁铁向右平移一小段距离 八年级下册科学 3.2 电流的磁场 易错点培优练习 易错点一、直线电流的磁场 例1：如图是奥斯特实验示意图。小帆在总结奥斯特实验现象时分析正确的是（　　） A．通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定 B．发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用 C．移去小磁针，通电导线周围磁场随即消失 D．改变电流方向，通电导线周围的磁场方向不变 【答案】B 【分析】通电导体的周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关。 【解答】解：A、通电导线周围磁场方向由电流方向决定的，小磁针只能显示某点的磁场方向，故A错误； B、物体间力的作用是相互的，通电导线周围的磁场对小磁针有磁力的作用，发生偏转的小磁针对通电导线也有磁力的作用，故B正确； C、移去小磁针，通电导线周围磁场不会消失，故C错误； D、改变电流方向，通电导线周围的磁场方向改变，故D错误。 故选：B。 例2：（2025八下·海曙期末）如图甲为某品牌磁悬浮地球仪，其球体内部装有永磁铁，底座装有环形线圈。当线圈通电后产生磁场，与球体内永磁铁相互作用使球体保持悬空。若底座简化的环形线圈中电流方向如图乙(从上往下看为逆时针方向)，则下列主视图中球体内永磁铁放置方式合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】首先根据乙图确定底座产生电磁场的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用判断球内永磁体的磁极方向。 【解答】根据乙图可知，此时电流方向向外。右手握住线圈，弯曲的四指指尖向外，那么大拇指指向上端，则上端为电磁铁的N极。球在空中悬浮，则它受到的重力和电磁力相互平衡，那么它受到竖直向上的排斥力。根据“同名磁极相互排斥”可知，球内永磁体的下端应该为N极。 例3：如图，一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过小磁针的上方，小磁针的S极向纸内偏转。对带电粒子束的判断： ①向右飞行的正离子束；②向左飞行的正离子束；③向右飞行的负离子束；④向左飞行的负离子束；⑤向右飞行的电子束；⑥向左飞行的电子束，则可能正确的是（   ） A. ②③⑤              B. ①④⑥                C. ②④⑥        D. ①③⑤ 【答案】.A 例4：如图甲所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行接通电路后，观察到小磁针偏转。 （1）第一个通过类似实验得出电和磁之间有联系的物理学家是 　奥斯特　 。（填人名） （2）没通电时，静止的小磁针的N极指向 　北方　 。（填“南方”或“北方”） （3）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，这表明 　电流的磁场方向跟电流方向有关　 。 （4）乙同学在其它实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将 　改变　 （选填“不改变”或“改变”）。 （5）图甲中的直导线AB是 　南北　 （南北/东西）方向放置在小磁针的上方的。 （6）通电直导线周围的磁感线分布如图乙所示，磁感线是以直导线为中心的一系列的 　同心圆　 ，从图中可看出，磁感线是 　闭合　 （闭合/不闭合）的曲线；图中小磁针涂黑的磁极是 　S　 极。 【答案】（1）奥斯特；（2）北方；（3）电流的磁场方向跟电流方向有关；(4)改变（5）南北；（6）同心圆；闭合；S。 【解答】解：（1）如图甲类似的实验是奥斯特实验，证明电流周围存在磁场。 （2）通电导线周围有磁场；地球是一个巨大的磁体，地理的南极是地磁场的北极，地理的北极是地磁场的南极，即导致静止的小磁针的N极指向北方； （3）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，说明该点的磁场方向发生变化，实验说明电流磁场方向跟电流方向有关。 （4）由于电流产生的磁场在导线上、下方的方向相反，当小磁针从下方移到上方之后，小磁针的转动方向会相反。 （5）小磁针受到地磁场的作用而要指南北方向，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，故应使把直导线AB沿南北放置。 （6）如图乙所示，通电直导线周围的磁感线是以直导线为中心的一系列的同心圆，磁感线是闭合的曲线。 磁感线是描述磁场的，磁场方向和磁感线方向是一致的。又因为磁场中小磁针静止时N极指向和该点的磁场方向是一致的，所以小磁针的黑色部分是S极。 故答案为：（1）奥斯特；（2）电流的磁场方向跟电流方向有关；（3）南北；（4）同心圆；闭合；S。 变式训练 1．如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是( ) A. B． C． D．（15） 【答案】A 2．科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池，然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管，导线两端接在水果电池两极上，螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是（　　） A．通电螺线管的左侧是N极 B．水果电池M端为负极 C．把小磁针取走，则通电螺线管周围的磁场消失 D．改变电流方向，小磁针偏转方向不变 【答案】B 【分析】（1）由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，再由“e”的方向可知通电螺线管的电流方向，然后可知电池正，负极； （2）小磁针显示磁场的，磁场存在与小磁针无关； （3）根据通电螺线管的磁极与电流方向有关分析。 【解答】解：A．根据异名磁极相互吸引，小磁针左侧是N极，通电螺线管的左侧是S极，故A错误； B．根据螺线管右侧为N极，电流从右侧流入，故电源N为正极，水果电池M端为负极，故B正确； C．把小磁针取走，磁场依然存在，则通电螺线管周围的磁场不会消失，故C错误； D．改变电流方向，通电螺线管的方向改变，小磁针偏转方向改变，故D错误。 故选：B。 3.（2025九上·义乌月考）环形导线（可看做通电螺线管的一匝）能产生磁场，其磁感线分布如图所示，则　 　点（选填“A”或“B”）的磁场较强。若将一小磁针放在环形导线的右侧，小磁针的　 　极将向导线靠近。 【答案】B；N 【解析】磁感线的疏密表示磁场的强弱；同名磁极相排斥，异名磁极相吸引。此题先判断通电螺线管南北极，再判断小磁针的磁极偏转情况。 【解答】磁感线的疏密表示磁场的强弱，由图可知B点的磁感线比A点密，所以B点的磁场较强；环形导线看做通电螺线管，由图根据安培定则可判断出环形导线的左侧为N极，右端为S极，根据异名磁极相吸引，所以小磁针的N极将向导线靠近。 故答案为：B；N 4.如图所示，使导线与电池触接，电路连通的瞬间小磁针发生偏转，触接这一现象说明通电导线周围存在磁场。 （1）为了让实验效果更加明显，建议大家将通电直导线沿　 　方向放置（选填“东西”或“南北”），此时直导线在小磁针处产生的磁场方向和放在该点小磁针的　 　极指向一致（选填“N”或“S”）。 （2）若还想探究磁场方向是否跟电流方向有关，接下来的操作是　将电源的正负极对调　 。通过实验现象得出结论，如果　小磁针的偏转方向与第一次相反　 ，则磁场方向跟电流方向有关。 【答案】（1）南北；N （2）将电源的正负极对调；小磁针的偏转方向与第一次相反。 【分析】通电导体的周围存在磁场；电流的磁场与电流的方向有关。 【解答】解：若还想探究磁场方向是否跟电流方向有关，接下来的操作是将电源的正负极对调。通过实验现象得出结论，如果小磁针的偏转方向与第一次相反，则磁场方向跟电流方向有关。 故答案为：将电源的正负极对调；小磁针的偏转方向与第一次相反。 5.如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转．小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转．请你说出小明推测的依据是：　 　，你认为电子下方的磁针N极会向　 　(选填“纸内”或”纸外”)偏转。 【答案】.电子的定向移动形成电流，电流周围存在磁场；纸外 6．两根平行导线通电后，会出现如图甲所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。由此可以推断：在图乙所示的电路中，当开关S闭合时，螺线管的长度会　 　(填“变长”或“变短”，不考虑摩擦力)。你判断的依据：　 　。 【答案】变短；螺线管上由于相邻导线中的电流方向都相同，相互吸引，故变短 【解析】根据乙图确定线圈上电流方向，弄清相邻导线之间的电流关系，然后与甲图进行比较，从而确定两根导线之间的力的作用。 【解答】根据乙图可知，线圈上的电流方向都是向上的，即相邻导线之间电流方向相同。根据甲图可知，当相邻导线的电流方向相同时，二者之间相互吸引，因此螺旋管的长度会变短，那么依据是：螺线管上由于相邻导线中的电流方向都相同，相互吸引，故变短。 7.（2023八下·金华期中）学习了电磁知识后，小柯了解到相互靠近的通电导线之间会产生相互作用力。那么这个力的大小和方向与哪些因素有关呢？他将两根导线（可伸长）平行放置后固定（如图 1 甲所示），然后依次通上如图乙、丙、丁所示的电流，通过反复实验证实了他的猜想。请回答： （1）分析图 1　 　（选填序号），可知通电导线之间作用力大小与电流大小有关。 （2）得到通电导线之间的相互作用力的方向与电流方向有关的结论，你的依据是　 。 （3）如图 2 所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关 S 闭合，则该星形回路将 。（填字母编号） A．不会变形 B．会变形，所围面积减小 C．会变形，所围面积增大 D．会变形，所围总面积不变 【答案】（1）丙、丁 （2）对比乙和丙，在电流大小相同的情况下，电流方向不同，两根导线分别出现靠近和排斥，即作用力的方向不同 （3）C 【解析】控制变量法主要是指研究某一因素对实验的影响时，应控制其余无关变量的相同且适宜。 【解答】（1）研究作用力大小与电流大小的因素时，需控制除电流大小外的其余条件相同且适宜，故为丙和丁； （2） 对比乙和丙可知，在电流大小相同的情况下，电流方向不同，两根导线分别出现靠近和排斥，即作用力的方向不同； （3） 由图2可知相邻导线为相反方向电流，故其相互排斥使面积变大。 故答案为：（1） 丙、丁 ；（2） 对比乙和丙，在电流大小相同的情况下，电流方向不同，两根导线分别出现靠近和排斥，即作用力的方向不同 ；（3）C 8．奥斯特实验：（丹麦物理学家奥斯特）如图是奥斯特实验示意图。 （1）比较（a）与（b）可得出的实验结论是 　电流可以产生磁场　 。比较（a）与（c）得出的实验结论是：　磁场的方向与电流方向有关　 。 （2）直线电流的磁场：直线电流产生的磁场中，磁感线是以导线为圆心排列的一层一层的同心圆。小菲同学在课后进行了以下探究：问题：通电圆环（如图丙）内部的磁场如何分布呢？ 猜想：可能也符合右手螺旋定则。 实验：她连接如图丁所示的电路（外部电路未画出）。 现象：位于圆环中心的小磁针N极垂直纸面向里转动。 根据小菲同学的探究过程，回答下列问题： （3）通电圆环内部的磁场分布是否符合右手螺旋定则？　是　 （选填“是”或“否”）。 （4）如图戊所示，小菲同学把地球看成一个通电圆环，她认为赤道这一通电圆环的电流方向为 　由东向西　 （选填“由西向东”或“由东向西”）。 （5）在小菲同学第（4）步的思考过程中，体现了哪些学习科学的思想和方法？　BD　 。 A.控制变量法 B.转换法 C.等效替代法 D.逆向思维法 【答案】（1）电流可以产生磁场；磁场的方向与电流方向有关；（3）是；（4）由东向西；（5）BD。 【分析】（1）比较（a）与（b）可发现（a）中电路闭合且有电源，电路中有电流，而（b）中没有电源，电路中没有电流，观察小磁针的变化可知实验结论；同理比较（a）、（c）可得出结论； （2）由图可知直线电流的磁场形状；根据安培定则关于直导线的磁场判断可得出通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系判断方法； （3）利用右手定则的内容即可确定通电圆环内部的磁场分布是否符合右手定则； （4）根据地磁场和右手定则可知赤道这一通电圆环的电流方向； （5）实验中经常用到的实验方法有控制变量法；转换法；等效替代法；逆向思维法等，注意区分。 【解答】解：（1）由图可知，（a）图中的小磁针发生了偏转，说明通电导体产生了磁场；而同样放置的（b）图中，没有电流，小磁针没有发生偏转，说明（b）图中没有磁场，故说明只有电流周围可以产生磁场；比较（a）、（c）可知，两图中的小磁针的偏转方向发生了变化，故说明电流方向不同，而磁场的方向也发生变化，即磁场的方向与电流方向有关； （2）由图可知，通电直导线的周围磁场为以导线为圆心的一层层的同心圆；通电直导线的磁场可以由安培定则进行判断：用右手握住直导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向即为磁场的方向； （3）伸出右手，大拇指指向电流方向，四指的指向为磁场的方向，因此通电圆环内部的磁场分布符合右手定则； （4）地球外部的磁场是由南向北，而内部的磁场是由北向南，根据右手定则可知，赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西； （5）小菲同学在该探究实验中，将地磁场转换为电流周围磁场来进行探究，体现了转换法的应用；同时根据磁场来确定电流方向体现了逆向思维法的应用。 故答案为：（1）电流可以产生磁场；磁场的方向与电流方向有关；（3）是；（4）由东向西；（5）BD。 易错点二、通电螺线管的磁场 例1：（2023八下·吴兴期中）如图所示，电磁铁P和Q通电后（　　） A．P的右端是N极，Q的左端是S极，它们相互吸引 B．P的右端是S极，Q的左端是N极，它们相互吸引 C．P的右端是N极，Q的左端是N极，它们相互排斥 D．P的右端是S极，Q的左端是S极，它们相互排斥 【答案】C 【解析】根据安培定则分别确定两个电磁铁的磁极方向，然后根据磁极之间的相互作用规律分析二者之间的作用力即可。 【解答】左：线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向右端，则右端为电磁铁的N极； 右：线圈上电流方向向上。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向上，此时大拇指指向左端，则左端为电磁铁的N极；根据同名磁极相互排斥可知，此时它们之间相互排斥。 例2：（2025九上·杭州开学考）如图，A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁，B是螺线管，闭合开关，待弹簧测力计示数稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是 （　　） A．电压表示数变大，电流表示数也变大 B．电路中电流变小 C．螺线管上端是N极，弹簧测力计示数变小 D．电压表与电流表示数比值不变 【答案】C 【解析】根据右手螺旋定则判断电磁铁的磁极，由同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引判断磁力的方向，从而判断测力计的示数变化。 【解答】ABD、电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，滑片向右移，滑动变阻器连入电路的阻值减小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数将变大，串联电路电阻越大，分压越大，可知滑动变阻器两端电压将变小，即电压表示数将变小。电压表示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器连入电路的阻值，滑动变阻器阻值减小，则比值减小，故ABD错误； C、由右手螺旋定则可知，电磁铁上端为N极，与条形磁铁相互排斥，电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，斥力增大，滑动变阻器的示数将减小，故C正确。 故答案为：C。 例3：（2024八下·苍南期末）通电螺线管的极性跟电流的方向有关系，可以用安培定则来判断，如图甲。单匝线圈的极性与电流方向的关系也符合安培定则，如图乙，则小磁针右侧是　 　极 ( 填“N” 或 “S”) 。 把两个线圈A 和 B 挂在水平光滑的固定绝缘杆 MN上，如图丙，当两线圈通入方向相同的电流时， A、B 两线圈之间的距离将 　 　 (填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】N；变小 【解析】（1）根据安培定则判断线圈的极性，根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向； （2）根据安培定则判断两个线圈的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律分析解答。 【解答】（1）根据乙图可知，大拇指指向右端，则右端为线圈的N极。根据“异名磁极相互吸引”可知，小磁针的左端为S极，右端为N极； （2）根据右手定则可知，两个线圈的左端都是S极，右端都是N极。二者的中间互为异名磁极，因此相互吸引而距离变小。 例4：（2025八下·慈溪月考）如图所示，条形磁铁置于水平面上，电磁铁与其在同一水平面上，右端固定并保持水平。S 闭合，滑动变阻器滑片P 逐渐向左移动时，条形磁铁一直保持静止。则： （1）电磁铁右端是　 　极； （2）在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将　 　（填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”）， 方向　 　。 【答案】（1）N （2）逐渐变大；水平向左 【解析】首先利用螺线管中电流方向和线圈绕向根据安培定则确定螺线管的左端的磁极。再利用磁极间的作用规律确定条形磁铁的右端与电磁铁左端的相互作用情况。 由于通电螺线管吸引力的作用，使得条形磁铁有了向右运动的趋势，所以桌面对它施加了一个向左的摩擦力，由此也可以确定摩擦力的方向。 【解答】根据螺线管的线圈绕向和电流从螺线管的左端流入，利用安培定则可以确定螺线管的左端为S极。右端是N极。所以条形磁铁受到通电螺线管对它向右的吸引力，则摩擦力水平向左，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻减小，电路电流变大，通电螺线管的磁性变强，对条形磁铁的吸引力变大，则摩擦力也将变大。 故答案为：（1）N；（2）逐渐变大；水平向左。 变式训练 1.（2025八下·宁海期末）如图为某同学自制指南针。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，铜片是盐水电池的正极，锌片是盐水电池的负极。下列说法正确的是(　　) A．通电螺线管周围的磁场分布与蹄形磁铁类似 B．通电螺线管静止时B 端指向地理南方 C．电子从锌片经导线流到铜片 D．若在 C点处放上一枚小磁针，小磁针的N极指向右边 【答案】C 【解析】根据右手螺旋定则判断螺线管的磁极，再根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引判断小磁针的指向。 【解答】A、通电螺线管周围的磁场分布与条形磁铁类似，故A错误； B、电流从正极即铜片流出，由右手螺旋定则可知，螺线管B端为N极，指向地理北极，故B错误； C、电子移动方向与电流方向相反，电流从正极流向负极，电子由负极即锌片流向正极即铜片，故C正确； D、由B可知，B端为N极，由异名磁极相互吸引可知，C点小磁针S极指向右边，故D错误。 故答案为：C。 2.（2025八下·杭州期末）如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（　　） A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转 B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短 C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长 D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变 【答案】D 【解析】A.根据安培定则判断电磁铁的磁极方向，再根据磁极之间的相互作用规律确定小磁针的指向； B.首先分析去掉铁芯后电磁铁的磁场强弱变化，再确定条形磁体受到磁力的变化，最后确定弹簧长度的变化； C.根据滑片移动确定电流大小变化，再确定电磁铁的磁场强弱变化，最后分析弹簧的长度变化； D.电磁铁的磁极方向与电流方向有关，据此分析判断。 【解答】A.根据图片可知，线圈上电流方向向右。根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互排斥”可知，小磁针的N极向下偏转，故A错误； B.若去掉螺线管中的铁芯，电磁铁的磁场减弱，则条形磁铁受到的排斥力减小，则弹簧受到的拉力变大，即弹簧的长度变大，故B错误； C.当滑动变阻器的滑片向右滑动时，变阻器的阻值减小，则通过电磁铁的电流变大，那么电磁铁的磁场变强，那么条形磁铁受到的排斥力变大，则弹簧受到的拉力减小，即长度变小，故C错误； D.若调换电源的正负极，则通过电磁铁的电流方向改变，那么电磁铁的磁场方向发生改变，则小磁针的指向会发生改变，故D正确。 3.根据通电螺线管周围存在磁场的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的．下图中符合他假说的模型是（ ）A A.电流沿纬线由东向西B．电流沿纬线由西向东C．电流沿经线由北向南D．电流沿经线由南向北 4.弹簧下悬挂一条形磁铁，磁铁下方有一通电螺线管，如图所示，为了使弹簧长度最长，下列措施中可行的是（　　） A．减小线圈的匝数 B．断开开关　 C．滑片P向右滑动 D．将电源的两极对调 【答案】D 5.（2023八下·拱墅期末）如图甲所示为磁悬浮地球仪，球体内有一条形磁体，上端为S极，其下方环形底座内有一电磁铁，通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中，如图乙所示为其内部结构示意图，下列判断错误的是（　　） A．电磁铁下端为S极 B．电源上端为正极 C．当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电磁铁的磁性增强 D．若在球体正上方A处吸一小铁块，可适当向右滑动滑片P使球体离底座的距离保持不变 【答案】B 【解析】（1）（2）首先根据平衡力的知识判断球体受到电磁力的方向，然后根据磁极之间相互作用判断电磁铁的磁极方向。接下来根据安培定则判断线圈上电流方向，进而确定电源的正负极； （3）电磁铁的磁性强弱与电流大小有关； （4）磁体之间的作用力随距离的增大而减小，随距离的减小而增大。首先根据平衡力的知识判断电磁力的变化，再根据距离不变确定通过电磁铁电流大小的变化即可。 【解答】AB.条形磁体上端为S极，则下端为N极，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极。伸出右手，使大拇指指向电磁铁的N极（电磁铁的上端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，电流从螺线管的上端流入，下端流出，所以电源的上端为正极，故A错误符合题意，B正确不合题意； C.当滑动变阻器滑片P向右滑动时，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律可知通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，故C正确不合题意； D.若在球体正上方A处吸一小铁块，则球体的重力增大。而球体受到的重力和排斥力是平衡力，则球体排斥力也要增大。使球体离底座的距离保持不变，需要增强磁场强度，需要增大电路中的电流，可适当向右滑动滑片P，故D正确不合题意。 6.把一根柔软的螺旋弹簧竖直悬挂起来，使它的下端刚好与杯里的水银面相接触，并组成如图所示的电路图，当开关接通后，将看到的现象是 （　　） A．弹簧向上收缩 B．弹簧上下跳动 C．弹簧被拉长 D．弹簧仍静止不动 【答案】B 【解析】根据安培定值判断线圈上的磁极方向，根据磁极之间的相互作用规律确定线圈之间力的作用即可。 【解答】根据图片可知，线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则每个线圈的下端为N极，上端为S极。根据“异名磁极相互吸引”可知，相邻线圈相互吸引而缩短。此时弹簧与水银面分开，整个电路没有电流，则磁场消失，弹簧恢复原来长度，再次接触水银面。如此往复，预算弹簧上下跳动。 6.如图所示，开关S闭合后，位于螺线管右侧的小磁铁的N极将( ) D A．顺时针转过90° B．逆时针转过90° C．转过180° D．保持静止状态 8.如图为双线并绕的螺线管,a,b,c,d为螺线管的四个接线头,用同一电源供电,下列连接中磁性最强的接法是：（ ）B A．bc相连,a,d分别接电源两极 B．ab相连,cd相连后分别接电源两极 C．cd相连,a,b分别接在电源两极 D．ad相连,bc相连后分别接在电源两极 9.（2023八下·柯桥期末）如图所示，盛水的烧杯放在电磁铁上方，当电磁铁的开关断开时，空心小铁球自由地浮在水面上：开关闭合时，小磁针发生偏转，此时电磁铁上端为　 　极，要使小铁球下沉些，滑动变阻器的滑片应向　 　(填”上”或”下”)移动：断开开关时，小磁针又回到最初的状态是因为　 　的作用。 【答案】N；下；地磁场 【解析】用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。电磁铁磁性的强弱与电流大小，线圈匝数有关，线圈匝数不变时，电流越大，磁性越强。小磁针在地球表面受到地磁场的作用，所以一直南北指向。 【解答】闭合开关时，电流从电磁铁的下端流入上端流出，根据右手螺旋定则可知电磁铁上端为N极，下端为S极。空心小铁球下沉一些，受到的浮力就会增大，需要增大电磁铁对小铁球的吸引力，应增大电磁铁的磁性，需要将滑动变阻器的滑片向下移动，以减小变阻器连入电路的电阻，从而增大通过电磁铁的电流；断开开关时，电磁铁的磁性消失，小磁针又回到南北指向，是因为受到地磁场的作用。 10．（2025八下·杭州月考）如图是“人工心脏泵” (血泵)的体外装置，线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于电磁铁)，通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，带动活塞运动和阀门的开关。当线圈中的电流从B流向A时，螺线管的右端是　 　(填“N”或“S”)极，活塞柄向　 　(填“左”或“右”)运动，“人工心脏泵”每分钟“跳动”的次数(即活塞来回移动的次数)由线圈中电流的　 　(填“大小”或“方向”)改变快慢决定。 【答案】S；右；方向 【解析】电磁铁的磁极方向与电流方向和绕线方向有关，绕线方向一定时，改变电流方向，磁极方向发生改变。 【解答】由右手螺旋定则可知，右端为S极。 A端为N极，与左侧磁铁相互排斥，所以活塞向右移动。 活塞移动方向与电流方向有关的，电流从B流向A时，活塞向右运动；从A流向B时，由右手螺旋定则可知，A端为S极，与左侧磁铁相互吸引，活塞向左运动，可知电流方向改变快慢决定“人工心脏泵”每分钟“跳动”的次数。 易错点三、电磁铁 例1：为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想： 猜想A：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强； 猜想B：外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强。 为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案： 用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，如图所示的三种情况，根据小丽的猜想和实验，完成下列问题。 （1）通过观察 　电磁铁吸引大头针数目多少　 的不同，来判断磁性强弱。 （2）通过比较图 　A、B　 两种情况，可以验证猜想A是正确的。 （3）通过比较图C甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充 　电流相同　 。 （4）通过比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是 　在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强　 。 （5）检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，她下一步的操作是 　D　 （填字母）。 A．重新绕制电磁铁 B．更换电源 C．拆除滑动变阻器 D．移动滑动变阻器滑片 【答案】（1）电磁铁吸引大头针数目多少；（2）A、B；（3）电流相同；（4）在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；（5）D。 【分析】（1）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磁性强弱，运用了转换法； （2）（3）（4）电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关，在探究过程中用控制变量法； （5）闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，应该是电磁铁的磁场太弱，此时需要想办法增大它们的磁场强度。 【解答】解：（1）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磁性强弱； （2）验证猜想A，即探究电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系时，必须控制线圈匝数相同，而改变通过电流的大小，故选A、B； （3）通过比较图C甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充电流相同； （4）通过比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是：在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。 （5）检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，应该是电磁铁的磁场太弱，此时需要想办法增大它们的磁场强度，在两个线圈不变的情况下，移动变阻器的滑片，使通过电磁铁的电流变大，则它们的磁场同时增大，就可能吸引起一定数量的大头针，故D正确，而A、B、C错误，故选D。 故答案为：（1）电磁铁吸引大头针数目多少；（2）A、B；（3）电流相同；（4）在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强；（5）D。 【点评】由于电磁铁的磁性强弱与线圈匝数、电流大小和有无铁芯有关，所以研究电磁铁的实验中，合理运用控制变量法和转换法是成功的关键，在进行实验操作和分析实验结论时，都必须注意到各个量的变与不变，才能得出有说服力的结论。 例2：利用如图所示装置探究影响电磁铁磁性强弱的因素，A是铁块，B是电磁铁，R是定值电阻，R'是滑动变阻器。 （1）开关接1时，电磁铁有磁性，将铁块A磁化，A 的下端为　 　(填“N”或“S”)极。 （2）开关接1时，向左移动滑动变阻器的滑片P，弹簧的长度变　 　，说明：其他条件相同时，　越大，电磁铁的磁性越强。 （3）开关接1时，移动滑动变阻器的滑片P 到某位置，读出电流表示数I1。然后再将开关接2，向　 　移动滑动变阻器的滑片，使电流I2=　 　，就可以探究电磁铁磁性强弱与　 　的关系。 【答案】（1）N （2）长；通过电磁铁的电流 （3）右；I1；线圈匝数 【解析】（1）根据安培定则判定电磁铁的极性。在电磁铁的磁场中被磁化后，铁块的极性是：靠近N的为S，靠近S的为N； （2）根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律可得出电流的变化，进而可知电磁铁的磁性强弱的变化； （3）影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小和线圈匝数的多少，在实验中，应注意控制变量法的运用。 【解答】（1）由题图可知，电流从电磁铁的上端流入、下端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S 极，下端为 N 极，电磁铁有磁性，将铁块A 磁化，由磁极间的相互作用规律可知，A的下端为 N 极。 （2）开关接1 时，电磁铁有磁性，吸引铁块，滑片 P 向左滑动的过程中，变阻器连入电路的阻值变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性变强，对铁块的吸引力变大，故弹簧会变长一些，这说明：其他条件相同时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强。 （3）实验中，将开关S从1改接到2，电磁铁连入电路中的线圈匝数减少，连入电路中线圈的电阻减小，由实验操作可知该实验是为了探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，则应控制两次实验中电流大小不变(即 ，由欧姆定律知，应控制两次实验中电路中的总电阻不变，因连入电路中线圈的电阻减小，由串联电路电阻的规律可知，变阻器接入电路的阻值应增大，所以应向右移动变阻器的滑片。 例3：（2025八下·钱塘期末）为探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小塘做了如下的实验： 步骤1：在水平桌面上放置一小车，小车上固定一块条形磁铁。 步骤2：当闭合开关时，小车会沿水平方向向右运动，记录小车在水平桌面上运动的距离。 步骤3：断开开关，把小车重新放在起始位置，依次向右移动变阻器滑片，闭合开关，记录电流表的读数以及小车在水平桌面上运动的距离。 实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 6 电流的大小(安) 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 小车运动的距离(厘米) 15 19 24 30 ? ? （1）本实验中通过比较　 　来判断电磁铁磁性强弱。 （2）下列实验中与本实验的研究方法相同的是____。 A．用磁感线描述磁场 B．借助水压学习电压 C．用铁屑显示磁体周围磁场分布 D．把敲响的音叉接触水面来判断音叉有没有振动 （3）通过本实验可得出结论：在线圈匝数一定时，通过线圈的电流越大，电磁铁的磁性越　 　。 （4）小塘在第4次实验后结束了实验，小钱觉得实验数据还不够，又重新连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表均有示数分别记为第5次和第6次数据，小车却出现向左运动的情况，你认为可能的原因是　 　(写出一点即可)。 【答案】（1）小车运动的距离 （2）D （3）强 （4）对调了磁极或改变了电流的方向 【解析】（1）根据题意可知，小车运动的距离越大，则电磁铁的磁性越强； （2）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。 （3）根据表格数据分析解答； （4）电磁铁的磁场方向与电流方向有关，结合磁极之间的相互作用规律解答。 【解答】（1）根据转换法思想，本实验中通过实验现象小车运动的距离来判断电磁铁磁性强弱。 （2）下面的实验也用了与本实验相同的科学研究方法的是用铁屑显示磁体周围磁场分布，把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动，即都运用了转换法，故选CD。 （3）通过本实验可得出的结论是：在线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强，排斥力越大，小车移动距离越远。 （4）小科在第4次实验后结束了实验，小明觉得实验数据还不够。重新连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电流表均有示数分别记为第5次和第6次数据，小车始终不能向右前进，可能的原因是对调了磁极，改变了电流的方向，使电磁铁与磁铁相互吸引而不能向右移动。 变式训练 1．如图所示是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。 （1）指针下方的物体A应由　B　 材料制成。 A.铜 B.铁 C.铝 D.塑料 （2）当开关闭合后，电磁铁左端应为　N　 极。 （3）实验发现： ①当滑动变阻器的滑片P向　右　 （选填“左”或“右”）滑动时，指针B偏转的角度将会变小； ②保持滑片P的位置不变，当导线a由与接线柱2改为与接线柱1相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会　变大　 （选填“变大”或“变小”）。 （4）经过对电磁铁的研究，可得出结论：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性　越强　 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越　多　 ，磁性越强。 【答案】（1）B；（2）N；（3）①右；②变大；（4）越强；多。 【分析】（1）要使电磁铁吸引A，A必须是磁性材料。由此入手进行思考。 （2）利用安培定则可以判断电磁铁的左端的极性。 （3）电磁铁的磁性的影响因素：电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。有铁芯时，电流越大，匝数越多，磁性越强。 【解答】解： （1）磁铁具有吸引铁钴镍等物质。物体A有铁质材料制成，所以分析四个选项不难看出只要B选项是磁性材料，故选B； （2）伸出右手，用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的N极。进而判断螺线管的左端是N极； （3）①当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器的阻值变大，电路中电流变小，电磁铁的磁性减弱，电磁铁吸引物体A偏转角度变小，所以指针B偏转的角度将会变小； 2.（2025八下·浙江期中）某学习小组同学想探究“通电螺线管磁性强弱和线圈匝数的关系”，实验电路如图所示，实验步骤如下： 步骤一：实验时，用铁棒和漆包线绕制匝数为20匝的电磁铁，并接入电路中。 步骤二：闭合开关，调节滑动变阻器使电流表示数为1A，用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 步骤三：断开开关，用匝数为50匝的电磁铁替换20匝的电磁铁。闭合开关，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据。 （1）本实验通过观察比较　 　来体现的磁场强弱。 （2）闭合开关后，电磁铁B端是　 　极（填“N”或“S”）。 （3）下列实验运用的方法与第(1)小题相同的是____。 (可多选) A．研究分子的特性时，用黄豆和芝麻混合实验 B．研究电流的有无时，串联一个小灯泡 C．研究磁场时，用磁感线形象的描述 D．研究力的存在时，借助弹簧的形变 （4）经老师提醒，螺线管上的线圈有电阻，小江发现步骤三中“闭合开关”后的操作是不严谨的，应修改为：　 　。 【答案】（1）电磁铁吸引大头针的数量 （2）B；D （3）闭合开关，调节滑动变阻器使电流表示数为 1A，再用电磁铁去吸引大头针，记录数据 【解析】转换法是中学物理中把直接测量有困难的量转换成便于测量的量来研究的一种重要的研究方法，也就是借助某些物体的特性来研究看不到或不易观察到物质，形象直观。 【解答】（1）实验时通过观察电磁铁吸引大头针的数目多少来判断电磁铁磁性的强弱，实验是电磁铁吸引大头针的数目越多，说明磁性越强。 （2）根据图片可知，线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向下，此时大拇指指向B端，则B端为N极； （3）A、研究分子的特性时，用黄豆和米粒混合实验，说明间隙的存在，采用的是类比法，故A不符合题意； B、研究电流的有无时，串联一个小灯泡。通过小灯泡是否发光反映电路中是否有电流，采用的是转换法，故B符合题意； C、研究磁场特点时，用实际不存在磁感线反应磁场强弱与方向，采用的是模型法，故C不符合题意。 D、研究力的存在时，借助弹簧的形变反应力的存在，采用的是转换法，故D符合题意； 故答案为：BD。 （4）通电螺线管磁性跟有无铁芯、电流大小、线圈匝数多少有关，探究通电螺线管磁性强弱跟线圈匝数的关系时，需保持保持铁芯和电流大小不变，改变线圈的匝数，步骤三中没有控制电流大小一定； 应修改为闭合开关，调节滑动变阻器使电流表示数为 1A，再用电磁铁去吸引大头针， 记录数据。 ②保持滑片P位置不变，电磁铁中电流大小不变，当导线a由接线柱2改为与接线柱1相连，电磁铁线圈的匝数增多，电磁铁磁性增强，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会变大； （4）经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性增强；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强； 故答案为：（1）B；（2）N；（3）①右；②变大；（4）越强；多。 【点评】（1）掌握电磁铁磁性强弱的影响因素，能用控制变量法和转换法探究电磁铁磁性强弱的影响因素。（2）电磁铁磁性的强弱可由其吸引大头针的多少来体现，也可由对A的吸引力的大小来认识，都是一种转换的方法。 3.某小组在探究“电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，设计了如图所示电路，并进行了实验，当电磁铁通电时会对磁体产生力的作用，使指针绕O点转动，记录指针A所指的刻度值大小，实验结果如下表。 线圈接线点 接线柱1 接线柱2 接线柱3 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电流/A 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 0.8 1.2 1.6 指针所指的刻度值大小 0.8 1.2 1.6 0.6 0.9 1.2 0.4 0.6 0.8 （1）进行1、4、7实验基于的假设是　 　。 （2）实验中，他们将开关S从接线柱“1”换到“2”上时，调节变阻器的滑片P，再次观察电流表示数及指针A所指的刻度值大小，此时调节滑动变阻器是为了　 　。 （3）写出能使指针反向偏转的具体措施　 　(写出一条即可)。 （4）根据实验数据可以得出的结论是　 　。 【答案】（1）电磁铁磁性强弱可能与线圈匝数多少有关 （2）控制电流大小相等 （3）对调磁体的磁极(或对调电源的正、负极，或改变线圈的缠绕方向) （4）当电流大小越大，电磁铁线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 【解析】（1）根据表格数据分析哪个因素发生改变，根据指针的偏转幅度判断磁场强弱变化，据此作出猜想即可； （2）根据控制变量法的要求解答； （3）指针反向偏转，即它受到磁力的方向相反，那么电磁铁产生的磁场方向发生改变，根据影响电磁铁磁场方向的因素分析解答。 【解答】（1）分析实验数据1、4、7可知，通过电磁铁的电流大小相同而线圈匝数不同，那么基于的猜想为：电磁铁磁性强弱可能与线圈匝数多少有关。 （2）实验中，他们将开关S从接线柱“1”换到“2”上时，线圈匝数发生改变，即探究电磁铁的磁场强弱与线圈匝数的关系，此时需要控制电流相同，因此调节滑动变阻器是为了控制电流大小相等。 （3）能使指针反向偏转的具体措施：对调磁体的磁极(或对调电源正、负极，或改变线圈的缠绕方向)。 （4）当电流大小越大，电磁铁线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强 4.（2025八下·杭州八县期末）在”探究电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，小科用细线将电磁铁M悬挂在铁架台上，将条形磁铁放在电子台秤上，如图所示。实验步骤如下： ①断开开关S，将电磁铁1、3接线柱按图示接入电路： ②按下台秤上的清零按钮使台秤示数为零。将滑片移到最大阻值处，闭合开关S，多次移动滑片位置，读出相应的电流值和台秤示数，并记录在表格中。 ③断开开关S，将接线柱1改接至2，重复步骤②。 ④分析数据，得出结论。 接线柱 实验次数 1 2 3 1、3 电流/A 0.34 0.40 0.44 台秤示数/N -0.81 -0.82 -0.84 2、3 电流/A 0.34 0.40 0.44 台秤示数/N -0.75 -0.76 -0.78 （1）小科通过　 　来推断电磁铁磁性强弱 （2）闭合开关S后，电磁铁下端的磁极为　 　(选填“N”或“S”)极。 （3）分析表中数据可得出的实验结论是　 　。 （4）滑动变阻器除了保护电路外，还具有　 　的作用。 （5）若想要使台秤的压力值显示为正，可进行的操作是　 　 (写出一种即可) 【答案】（1）台秤示数大小 （2）S （3）电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强 （4）改变电流大小和控制电流相同 （5）对调电源正负极、对调条形磁铁南北极、改变线圈缠绕方式、互换1、3或2、3接线柱等 【解答】（1）小科通过台秤示数大小来推断电磁铁磁性强弱； （2）导线绕成线圈即可组成电磁铁；根据电源的正负极，判断出电磁铁中电流的方向是从左向右的，由安培定则可判出电磁铁的上端为N极，下端为S极； （3）第一行数据可知，当线圈匝数相同时，电流越大，台秤示数变化越大，说明电磁铁的磁场越强； 根据第3列数据可知，当电流相同时，线圈匝数越多，则台秤示数变化越大，说明电磁铁的磁场越强。 那么得到结论：电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，电流越大，线圈匝数越多，磁性越强。 （4）滑动变阻器除了保护电路外，还具有改变电流大小和控制电流相同的作用。 （5）若想要使台秤的压力值显示为正，可进行的操作是： ①对调电源正负极，从而改变电磁铁的电流方向，进而改变电磁铁的磁场方向； ②对调条形磁铁南北极，从而改变磁力的方向； ③改变线圈缠绕方式，从而改变电磁铁的磁场方向； ④互换1、3或2、3，改变电流方向，从而改变电磁铁的磁场方向。 易错点四、电磁继电器 例1：（2025九上·萧山开学考） 小科同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的衔铁与上触点接触，与下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的衔铁与上触点分离，与下触点接触，警铃响。图乙是热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。 （1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱　 　(选填“A”或 “B”)相连，指示灯的接线柱D应与余下的接线柱相连。 （2）图甲中已知控制电路中的电源电压为8伏特，当电磁铁线圈中电流达到200毫安时，衔铁刚好被吸住。R0电阻为10欧，请计算警铃报警时最低的环境温度是多少? （3）若要提高警铃报警的最低环境温度，请你提出一种电路改进方法：　 　。 【答案】（1）B （2）电流为200毫安即0.2安时，热敏电阻的阻值为 由图乙可知，此时温度为80℃。 （3）换阻值更大的定值电阻或减小电源电压 【解析】（1）电磁铁磁性强弱与电流、线圈匝数有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。 （2）根据欧姆定律计算热敏电阻的阻值，结合图乙读出温度。 （3）改进电磁继电器时，电流不变，热敏电阻阻值减小，可通过减小电源电压或换用阻值更大的定值电阻进行调节。 【解答】（1）由图乙可知，温度升高，热敏电阻的阻值减小，电路中电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸下，此时铃要报警，可知铃应与B相连。 （3）提高报警的最低环境温度，可知热敏电阻的阻值将减小，电路中电流不变，由欧姆定律可知，总电阻不变，可以将换阻值更大的定值电阻或减小电源电压。 例2：水位自动报警器是利用电磁继电器工作的装置。 （1）请按以下要求连接水位自动报警器的工作电路：当水位在安全位置以下时，绿灯亮；水位到达安全位置上限时，红灯亮。 （2）请用所学科学知识说明水位报警器的工作原理。 【答案】（1） （2）当水位在安全位置以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹开，与上静触点接触，此时工作电路中绿灯接入电路，绿灯亮。当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸引，与下静触点接触，此时工作电路中红灯接入电路，红灯亮。 【解析】（1）根据题目要求分析衔铁的位置与两个灯泡的连接情况即可； （2）根据图片，结合题目要求，分析整个装置的工作原理即可。 【解答】（1）当水位在安全位置以下时，为断路，电磁铁没有磁场，衔铁在上面接通绿灯所在的电路，那么上面的静触点与绿灯相连。当水位在安全位置以上时，电路接通，则电磁铁有磁性，将衔铁吸下来接通红灯而发光，那么下面的静触点应该与红灯相连，而电源的另一端与衔铁上的动触点相连，如下图所示： （2）水位报警器的工作原理：当水位在安全位置以下时，控制电路断开，电磁铁无磁性，衔铁被弹开，与上静触点接触，此时工作电路中绿灯接入电路，绿灯亮。当水位到达安全位置上限时，控制电路接通，电磁铁有磁性，衔铁被吸引，与下静触点接触，此时工作电路中红灯接入电路，红灯亮。 例3：（2025八下·钱塘期末）以下是某项目化学习小组设计的自动折叠伞控制系统的研究过程。 【项目名称】设计自动折叠伞控制系统 【项目背景】同学们很喜欢到户外的学习园地中(如图甲)讨论问题。遇到下雨时，巨大的折叠伞展开操作很困难，于是想进行改进。 【项目要求】当空气相对湿度达到一定程度时工作电路中的电动机 M转动，折叠伞展开。 【项目设计】根据要求设计如图乙的电路图。 【器材选择】电磁继电器(线圈电阻不计，当通过电磁继电器的电流达到0.03安时，衔铁被吸下)、控制电源U1(电压为6伏)、滑动变阻器 R1(规格为“1A 200Ω”)、灵敏电流表、电动机M、湿敏电阻R2、尹关、导线等。 （1）根据下表数据，分析可知，他们应该选择湿敏电阻　 　(选填“A”或“B”)。 空气相对湿度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 湿敏电阻A/Ω 92 90 86 80 72 56 42 30 20 13 湿敏电阻B/Ω 13 20 30 42 56 72 80 86 90 92 【项目调试】利用上述选择的器材，组装好电路后开始测试。将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处时，闭合开关S1，折叠伞不展开。 （2）若要使折叠伞在空气相对湿度达到80%时展开，则需要将滑动变阻器滑片P移至阻值多大处?(请通过计算说明) 【项目评价及反思】 评价指标 合格 待改进 指标一 伞可以自动展开 伞不能自动展开 指标二 开伞时的湿度可多档调节 开伞时的湿度不可调节 （3）根据指标二，该装置被评为合格，请你结合上述信息和所学知识解释原因。　 　。 【答案】（1）A （2）解：控制电路电压U1=6V，工作电流I=0.03A， 由欧姆定律，此时电路的总电阻：， 此时湿度为80%，则湿敏电阻R2=30Ω； 根据串联电路的特点知，此时滑动变阻器接入的阻值R1=R-R2=200Ω-30Ω=170Ω。 （3）在空气相对湿度在80%左右时，电流满足吸合的条件，自动闭合电动机的开关，自动打开伞，调节滑动变阻器的大小可以改变自动闭合时的湿敏电阻的阻值，因而开伞时的湿度可多挡调节。 【解析】【器材选择】根据湿度增大到一定程度时，电磁继电器中电流增大到启动电流，电动机开始工作，据此判断电阻的变化； 【项目调试】根据欧姆定律计算启动时的总电阻，减去滑动变阻器的电阻，得出湿敏电阻的阻值，对照表格查出相对湿度； 【项目改进】在空气相对湿度在80%左右时，对应的湿敏电阻约为30Ω，电动机工作时，控制电路的电阻为120Ω不变，据此分析。 【解答】（1）【器材选择】当空气相对湿度达到一定程度时，使工作电路中的电动机M转动，折叠伞展开，湿度增大使得电流变大，磁性增强，将衔铁吸引，使得S2闭合，说明湿敏电阻随着湿度增大，电阻变小，电流变大，故A符合要求；故选A。 （3）【项目评价及反思】在空气相对湿度在80%左右时，电流满足吸合的条件，自动闭合电动机的开关，自动打开伞，调节滑动变阻器的大小可以改变自动闭合时的湿敏电阻的阻值，因而开伞时的湿度可多挡调节。 变式训练 1．（2024八下·临平期末）如图为水位报警装置原理图，其中A、B为两个金属杆。当水位达到或超过警戒线时，绿灯、红灯和电铃的工作状态分别是（　　） A．绿灯亮、红灯不亮，电铃不响 B．绿灯亮、红灯亮，电铃响 C．绿灯不亮、红灯亮，电铃不响 D．绿灯不亮、红灯亮，电铃响 【答案】D 【解析】根据电磁铁的知识分析判断。 【解答】根据图片可知，当水位达到警戒线时，A、B通过水接通，此时电流通过电磁铁，电磁铁产生磁场将衔铁K向左吸，从而与触点C接触，与触点D分开。此时红灯和电铃都被接通，而绿灯断开，那么绿灯不亮，而红灯亮，电铃响。 故选D。 2．如图所示是一种温度自动报警器的原理图，在汞温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是(　　) A．报警器利用了汞能导电和热胀冷缩的性质 B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点 C．报警器中汞温度计和电磁铁串联在电路中 D．温度达到90℃时，报警器中灯亮的同时铃响 【答案】D 【解析】A.根据自动报警器的工作过程判断； B.根据电磁铁的特点判断； C.用电器首尾相连为串联，用电器并排连接为并联； D.根据衔铁的位置变化判断。 【解答】A.报警器利用了汞能导电和热胀冷缩的性质，故A正确不合题意； B.电磁铁通电时有磁性，吸引衔铁，电铃所在回路构成通路，电铃发出声音，断电时电磁铁无磁性， 衔铁恢复原状，灯泡所在电路接通，灯泡中有电流通过，灯泡发光，故B正确不合题意； C.由图可知，报警器中汞温度计和电磁铁首尾相连，那么儿子串联在电路中，故C正确不合题意； D.当温度达到90℃时 ，控制电路闭合，电磁铁有磁性，吸引衔铁，电铃所在电路接通，电铃发出声音，此时灯泡中没有电流通过，灯泡不发光，故D错误符合题意。 故选D。 3．如图所示为一种温度自动报警器的原理图，图中的水银温度计在制作时，玻璃管中封入了一段金属丝，电源和金属丝相连，当温度达到设定值，电铃报警。下列说法不正确的是（　　） A．电磁铁的工作原理是电流的磁效应 B．温度升高至78℃时，电铃报警 C．若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度会降低 D．电铃工作时，电磁铁a端为N极 【答案】D 【分析】明确这一装置由两部分电路组成，左端电路的控制要点在于水银柱的变化，而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引，再由此分析电路中温度变化时的工作情况。 【解答】解： A、电磁铁的工作原理是电流的磁效应，故A正确； B、温度升高到78℃时，水银柱与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号，故B正确； C、若将温度计上端的金属丝向下调整，则报警温度将降低，故C正确； D、由安培定则可知，当电铃工作时，电磁铁的a端为S极，故D错误； 故选：D。 【点评】明确图中左侧为控制电路，右侧为工作电路，两电路依据中间的电磁铁来发生相互作用，是搞清这一装置原理的关键点之一，同时，还应明确水银也是导体，当其与上方金属丝接通时，也成为了电路的一部分。 4．如图是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的磁性因线圈中电流的增大而减弱 B．当线圈电流增大到一定值时，电控照相机工作 C．当司机闯红灯时，指示灯和电控照相机同时工作 D．当线圈电流增大到一定值时，指示灯工作 【答案】B 【分析】通过违规车辆对压敏电阻压力的增大，引起了压敏电阻阻值的变化，导致了电路中电流的变化；电流的变化引起了电磁铁的磁性强弱发生了变化，进而导致了工作电路的接通。 【解答】解：（1）只有在红灯亮的期间，光控开关才闭合，若此时车辆违规闯红灯行驶时，会压上压敏电阻，从而使压敏电阻的阻值减小，在电源电压一定的情况下，电阻越小，电流就越大。故A错误； （2）电磁铁的磁性与电流有关，并且电流越大磁性越强，所以电磁铁的磁性会增强。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，与触点1断开，导致了指示灯不工作，电控照相机所在的电路接通，照相机会对违规车辆进行拍照。故B正确，CD错误。 故选：B。 【点评】要使照相机工作，首先要同时具备两个条件：红灯亮起，光控开关因接受红光而闭合；车辆要违规行驶，压上压敏电阻。两个条件同时具备，缺一不可。 5．2025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。如图所示是某品牌电动自行车的电路，当电动机转速超过一定值，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 【分析】A、电动机的转速与电流大小有关。 B、根据电源的正负极判定螺线管中电流的方向，根据安培定则判定螺线管的极性。 C、为了电磁铁能吸引触头F，所以触头F应为铁质材料。 D、电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数多少、电流大小。 【解答】解：A、电动机的转速与电流大小有关，旋钮OP绕O点逆时针转动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律I，控制电路部分电流变小，电动机转速变慢，故A错误。 B、根据安培定则，用右手握住电磁铁E，让四指指向电流的方向，大拇指所指的一端为N极，则电磁铁E的右端为N极，左端为S极，故B正确。 C、为了电磁铁能吸引触头F，所以触头F应为铁质材料，故C错误。 D、电磁铁通电就会产生磁性，左边电路电流比较小时，电铃不会自动报警，是因为电流较小时，电磁铁磁性较弱，不能将衔铁吸下接通电铃电路，而不是没有磁性，故D错误。 故选：B。 【点评】本题主要考查了电动机转速与电流大小的关系，安培定则的应用，影响电磁铁磁性强弱的因素。 6、上海的磁悬浮列车示意图如图甲所示，轨道线圈上端是S极，要使列车悬浮起来，车身线圈上端是　 　极，列车是靠电磁铁　 　(填“同名”或“异名”)磁极相互　 　而悬浮起来。图乙是一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管。B中电流方向如图乙所示，螺线管B与电磁铁A之间相互　 　(填“排斥”或“吸引”)，从而使列车悬浮在铁轨上方。 答案：S；异名；吸引；排斥 7.如图是电加热恒温箱的原理图。控制电路由电源U1、电磁继电器、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，其中热敏电阻R1随温度升高阻值减小；工作电路由电源U2和加热器R0组成。请按照题意用笔画线代替导线将图中的控制电路和工作电路连接完整。 答案 8．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，当温度达到一定值时电铃响起，发出报警信号。 （1）电铃响时，电磁铁右端是 　N　 极。 （2）当温度达到 　74℃　 时，该电铃响起。 （3）通过调节滑动变阻器滑片，　不能　 （填“能”或“不能”）改变该装置报警温度。 【答案】（1）N；（2）74℃；（3）不能。 【分析】（1）根据安培定则分析解答； （2）水银是导体，当温度升高到与上金属丝接触时，电铃响，根据温度计分度值读书即可； （3）报警温度是由金属丝下端位置决定的，且金属丝下端的位置不变，据此分析。 【解答】解：（1）根据安培定则和电流方向，电磁铁右端为N极； （2）水银是导体，当温度升高到与上金属丝接触时，电铃响，温度计的分度值为2℃，故温度为74℃； （3）调节滑动变阻器的滑片，虽然能改变变阻器连入电路的电阻（能改变电磁铁所在电路接通时的电流），能改变电磁铁的磁性强弱，但是报警温度是由金属丝下端位置决定的，且金属丝下端的位置不变，所以并不能改变该装置的报警温度。 故答案为：（1）N；（2）74℃；（3）不能。 【点评】本题考查了电磁继电器的应用、温度计读数以及安培定则的应用。 8.（2024八下·临海期末）智能家居已经悄然走入我们的生活，智能扫地机器人（如图甲）可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其自动扫地的工作原理图，当地面灰尘增多时，空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，改变电磁铁的磁性，从而实现自动控制。控制电路电源电压U为9伏，定值电阻R0=12欧，R为光敏电阻，其阻值随光照强度E（单位cd）的变化如图丙所示，其中电磁铁线圈的电阻不计。 （1）当控制电路开关闭合时，电磁铁上端的磁极为　 　极。当地面灰尘减少时，电磁铁的磁性将如何变化？　 　。 （2）若电压表示数小于等于6V时，电动机开始工作。求电压表示数为6V时，光照强度为多少？ （3）若想在家里地面灰尘更多时扫地机器人才开始工作，请写出一种改进扫地机器人控制电路的方法　 　。 【答案】（1）N；变强 （2）3 cd （3）减小定值电阻R0的阻值 【解析】光照强度小，电阻阻值大，电路电流小，无法将衔铁吸引，电动机工作，反之不工作。 【解答】（1）根据安培定则可知， 电磁铁上端的磁极为N极，当地面灰尘增多，使空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，光敏电阻增大，通过电路的电流变小，电磁铁的磁性变弱。反之当地面灰尘减少时，电磁铁的磁性将变强。 （2） 控制电路电源电压U为9伏， 电压表示数为6V ，光敏电阻电压为3v，定值电阻R0=12欧， 根据欧姆定律定值电阻电流等于0.5A， 光敏电阻阻值为6欧，由丙图可得光照强度为3cd。 （3）由题意可知，控制电路的电压不变，机器人开始工作时控制电路的电流不变，由欧姆定律可知，机器人开始工作时控制电路的总电阻不变，若想让家里的地面灰尘更多才工作，则空气的透光程度减弱，照射到光敏电阻上的光照强度减弱，由图可知，R的阻值增大，要使机器人开始工作时控制电路的总电阻不变，应减小定值电阻R0的阻值。 9．小明参加“自动保温足浴盆”项目化学习，图甲是小明设计足浴盆的自动保温电路。 【电路简介】在工作电路中，U1为外接电源，S1为工作开关，L1、L2为工作指示灯，电热丝工作时能产生热量给足浴盆内的水加热。在控制电路中，U2为电压6伏的电源，S2为控制开关，R1热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙，R2为滑动变阻器，使用中可调节电阻。 【功能调试】将R2调至中间某一位置，加入冷水后，闭合开关S1和S2，红灯发光，同时水温逐渐上升。当水温到达50℃时，红灯熄灭，绿灯亮起，随后，水温开始下降，当水温下降至40℃时，绿灯熄灭，红灯亮起，水温又开始上升，如此反复。 【评价改进】学习小组设计了评价量规如下表。 评价指标 功能等级 A B C 水温调节 可以单独调节最高水温或最低水温 只能同时调节最高水温和最低水温 不能调节最高水温和最低水温 （1）工作电路中的L1为 　红灯　 。（选填“红灯”或“绿灯”） （2）已知电磁铁中电流达到0.15安时就会吸引衔铁，在电流达到0.1安时就会释放衔铁。求在【功能调试】环节中，滑动变阻器R2接入电路的有效阻值。 （3）请结合评价量规表，判断该自动保温足浴盆水温调节的功能等级并写出判断依据。 【答案】（1）红灯； （2）滑动变阻器R2接入电路的有效阻值是25Ω； （3）B；由于吸合和释放的电流不变，吸合与释放时的总电阻不变，当滑动变阻器的电阻变化时，热敏电阻最大和最小值同时发生改变，因而只能同时调节最高水温和最低水温。 【分析】（1）根据水温下降至40℃时，热敏电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性变弱，得出哪个电路接通，从而分析工作电路中的L1为红灯还是绿灯； （2）根据欧姆定律计算0.15A时的总电阻，根据对应的温度确定热敏电阻，根据串联电路中的电阻规律分析滑动变阻器R2接入电路的有效阻值； （3）根据滑动变阻器的电阻变化分析总电阻变化，判读是否可以单独调节高温和低温。 【解答】解：（1）水温下降至40℃时，热敏电阻变大，电流变小，电磁铁的磁性变弱，衔铁在弹簧的作用向上弹起，L1接通，红灯亮起，水温又开始上升，则作电路中的L1为红灯； （2）当控制电路中的电流为0.15A时，电路的总电阻R总40Ω； 此时对应的温度为50℃，热敏电阻R1＝15Ω； 则滑动变阻器的电阻为R2＝R总﹣R1＝40Ω﹣15Ω＝25Ω； （3）当滑动变阻器的电阻变化时，由于吸合和释放的电流不变，吸合与释放时的总电阻不变，则热敏电阻最大和最小值同时发生改变，因而只能同时调节最高水温和最低水温，功能等级为B。 答：（1）红灯； （2）滑动变阻器R2接入电路的有效阻值是25Ω； （3）B；由于吸合和释放的电流不变，吸合与释放时的总电阻不变，当滑动变阻器的电阻变化时，热敏电阻最大和最小值同时发生改变，因而只能同时调节最高水温和最低水温。 【点评】本题考查电磁继电器的工作过程分析、串联电路的特点、欧姆定律的应用、电路的评价，属于较难题。 10．某科技小组开展设计烟感报警器的项目化学习活动。 【明确要求】当监测到烟雾达到一定浓度时，警铃响起，喷淋系统开始工作，扑灭火苗，并制定如下验收表： 工作电压/V 工作要求 10 ①当控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮； ②当控制电路电流大于或等于250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作 【方案设计】 （1）经讨论设计如图甲电路图，但工作电路并未完成，请你补充完整。 （2）当控制电路中的电流达到250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作，若不计电磁铁中线圈的阻值，则此时烟感开关的电阻应不超过多少欧？ （3）烟感开关由光敏电阻制成，其阻值会随着光照强度（单位：勒克斯，符号lx）的变化而变化。现有两种不同的光敏电阻a和b，其电阻变化与光照强度的关系如图乙所示，你认为选择哪种光敏电阻更合适？说明你的理由。 【答案】（1）工作电路如下： ； （2）此时烟感开关的电阻应不超过40Ω； （3）认为选择光敏电阻a更合适；根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮；当控制电路电流大于或等于250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作，根据欧姆定律可知此时电路中电阻减小，因此可得光敏电阻阻值随烟雾浓度的增大而减小，与图乙中曲线a的情况相同。 【分析】（1）根据电路连接的要求进行连接； （2）根据题意以及欧姆定律，可以求得当控制电路中的电流达到250mA，警铃响起，喷淋系统开始工作，不计电磁铁中线圈的阻值时，此时烟感开关的电阻； （3）根据监测到烟雾达到一定浓度时，警铃响起，喷淋系统开始工作，扑灭火苗，可以分析出光敏电阻随着光照强度的变化规律。 【解答】解：（1）根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮；监测到烟雾达到一定浓度时，警铃响起，喷淋系统开始工作，扑灭火苗的要求进行连接，电路连接如下： ； （2）当控制电路中的电流达到250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作，根据欧姆定律可以求得此时烟感开关的电阻： ； （3）根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮；当控制电路电流大于或等于250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作，根据欧姆定律可知此时电路中电阻减小，因此可得光敏电阻阻值随烟雾浓度的增大而减小，与图乙中曲线a的情况相同，故认为选择光敏电阻a更合适。 答： （1）工作电路如下： ； （2）此时烟感开关的电阻应不超过40Ω； （3）认为选择光敏电阻a更合适；根据控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮；当控制电路电流大于或等于250mA时，警铃响起，喷淋系统开始工作，根据欧姆定律可知此时电路中电阻减小，因此可得光敏电阻阻值随烟雾浓度的增大而减小，与图乙中曲线a的情况相同。 【点评】本题考查电磁继电器的连接以及原理应用，欧姆定律应用，电路分析。 11.（2023八下·海曙期末）某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇(如图甲所示)。工作电路电源电压220V，控制电路电源电压3V，Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化如图乙所示。S为联动开关，当S拨向左侧时与a、b连接，控制电路为断开状态；当S拨向右侧时与b、c连接，控制电路为闭合状态(电磁铁线圈电阻忽略不计)。 [工作原理]在开关S1闭合的前提下，当联动开关S拨向右侧时，若室温达到30℃，电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转；当未达到临界温度时，电风扇将保持原来工作状态。 （1）[产品制作]根据电路图的工作原理，S1闭合，当联动开关S拨向　 　(选填“左”或“右”)侧时为温控模式。 （2）[产品测试]温控模式下，当控制电路的电流为30mA时，试通过计算说明此时风扇是否处于运转状态。 （3）[产品评价]项目小组制定了项目成果评价表，下表是部分指标的评价内容。请依据以下项目评价表，首先针对[指标1]来评价该作品的达成情况的等级，然后再筒要地说明你的评价理由。 指标内容 等级 优秀 良好 待改进 指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制，又能人工控制 能温度控制，但不能人工控制 不能温度控制，但能人工控制 指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调且有对应的档位指示 风速是可调的但无对应的档位指示 风速不可调 （4）[产品迭代]小曙提出对方案进行适当的升级改造，欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节。为达成该设计的迭代升级，以下方案中可行的是________。 A．在控制电路中接一个滑动变阻器 B．电磁铁选用匝数可变的线圈 C．设置一个可改变电风扇风速的旋钮 D．改变工作电路中滑动变阻器的阻值 E．将控制电路的电源改成电压可调的电源 【答案】（1）右 （2）解：U拉=3V， I 拉=30mA=0.03A，RX=U控/I 控=3V/0.03A=100Ω。 此时100Ω 处于30Ω-300Ω之间，在温控状态下，如风扇原先处于运转状态，则此时风扇继续运转；如风扇原先处于停止状态，则此时风扇继续保持停止状态。 （3）针对指标一：这个作品为优秀。因为当S1闭合，S与a，b连接时，控制电路处于断开状态，此时为人为控制状态，通过手动通断St即可实现风扇的开关；当S1闭合，S与b，c连接时，控制电路处于闭合状态，此时风扇处于温控状态，通过温度对热敏电阻的影响，实现控制电路对衔铁的吸放，进而控制工作电路风扇的自动运转和停止。 （4）A；B；E 【解析】（1）根据“在开关S1闭合的前提下，当联动开关S拨向右侧时，若室温达到30℃，电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转”分析解答； （2）首先根据计算控制电路电流为30mA时温控电阻的阻值，然后根据乙图确定此时对应的温度，最后与温度变化范围进行比较即可。 （3）根据图片，分析能否通过开关的切换，使电风扇处于人工控制和温度控制两种状态，进而针对指标1评定等级。 （4）在控制电路部分，电磁铁的吸合还是断开，取决于电磁力的大小。当临界温度发生改变时，温控电阻的阻值肯定发生改变，但是电磁力大小不能改变，据此对各个选项进行判断即可。 【解答】（1）根据甲图可知，当开关S1闭合，联动开关S拨向右侧时，控制电路与温控电阻Rx相接，此时可以借助电磁铁控制电动机的工作，实现温控模式。 （4）电磁铁吸合时需要的电磁力大小应该是不变的。如果保持通过它的电流不变，那么总电阻就保持不变。当临界温度改变时，温控电阻的阻值发生改变，为了保持总电阻不变，此时可以连接一个滑动变阻器进行相应调节，故A符合题意； 当温度改变时，温控电阻的阻值改变，那么通过电磁铁的电流大小改变，此时电磁力发生改变。为了保持电磁力的大小不变，此时可以调节线圈匝数改变磁场强度，故B符合题意； 改变电风扇风速的旋钮对温度没有影响，故C不合题意； 工作电路中的变阻器不会影响到电磁铁的工作，故D不合题意； 当温度改变时，温控电阻阻值改变，跟机U=IR可知，当电流不变时，可以相应改变电源电压，故E符合题意。故选ABE。 12．（2023八下·吴兴期中）有电磁继电器（线圈电阻不计）、滑动变阻器R2和热敏电阻R1，控制电路电压U2＝9伏的电源、，工作电路电压U＝220伏的电源和电阻R0＝44欧的电热丝组成的一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到60毫安时，电磁继电器的衔铁被吸下来。 （1） 请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整。 （2）在升温过程中，电阻R1两端的电压会　 　 （填“变大”“变小”或“不变”，下同）。要使恒温箱设定的温度升高，调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值　 　. （3）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为 50 欧时，可使恒温箱的温度保持多高？ 【答案】（1） （2）变小；变大 （3）已知U1=9V，I=60mA=0.06A， 由可知，电路的总电阻：， 此时热敏电阻的阻值：R1=R总-R2=150Ω-50Ω=100Ω， 由图象知，热敏电阻的阻值为100Ω时，对应的温度为50℃。 则此时可使恒温箱温度保持50℃。 【解析】（1）当电磁继电器线圈的电流达到60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来，则恒温箱停止工作，说明工作电路电源与电阻R0通过上面两个触点组成电路； （2）①根据图乙分析温度升高时R1的阻值变化，再根据串联电路的分压规律确定它的电压变化； ②从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，就要减小热敏电阻的阻值，但为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为60mA，就要保证电路的总电阻保持不变，根据R总=R1+R2分析解答。 （3）根据电源电压、R2接入电路中的电阻和控制电路中的临界电流，求得热敏电阻的阻值，然后利用该阻值结合图象可以得到此时的恒温箱的温度值。 【解答】（1）当电磁继电器线圈的电流达到60mA时电磁继电器的衔铁被吸下，这时恒温箱停止工作，所以恒温箱工作电路是由电源与电阻R0通过上面两个触点组成；如图所示： （2）①根据图乙可知，在升温过程中，电阻R1的电阻会变小，根据串联电路电压与电阻成正比可知，此时它两端的电压会变小； ②从图乙可知，要提高恒温箱的设定温度，则热敏电阻的阻值变小，为了使衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍为60mA，根据欧姆定律可知，就要增大电阻箱连入的电阻值，即R2的阻值必须变大； 13、（2023八下·柯桥期末）纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车，电池的安企性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。某项目化学小组设计了图甲的模拟控温装置示意图，电磁维电器与热敏电阳Rt，滑动变阳器Rp串联接在电压为6V的电源两端，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流I大于或等于25maA时，衔铁被吸合。 （1）热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系有两种，如图乙和图丙，若要将b与c相接，则需选择　 　所示的热敏电阻(选填”图乙”或”图丙”)。 （2）若设置电池的温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器的阻值应为多少？(写出计算过程) （3）该电路启动制冷系统时可设置的最高温度为　 　℃。 【答案】（1）图乙 （2）若设置电池温度为60℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60℃时， Rt的阻值为70Ω， 由欧姆定律可得此时控制电路的总电阻， 滑动变阻器接入的电阻为Rp=R-Rt=240Ω-70Ω=170Ω； （3）85-90 【解析】由图甲可得：ab连接时，衔铁向上，电磁铁磁性需变弱，电阻变大导致电流变小，所以温度越高电阻越大，符合图丙，bc连接时，衔铁向下，电磁铁磁性需变强，电阻变小导致电流变大，所以温度越高电阻越小，符合图乙。控制电路中Rp与Rt串联，串联电路，电流处处相等，电压之和等于总电压，电阻之和等于总电阻，再根据欧姆定律进行求解。 【解答】(1)将b与c相接，电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温，电磁铁的线圈中电流应变大，磁性增大以吸合衔铁，则热敏电阻Rt应变小，即其电阻随温度升高而减小，由图乙知，热敏电阻R的电阻随温度升高而减小，由图丙知，热敏电阻Rt的电阻随温度升高而增大，故选择图乙的热敏电阻； (3)当滑动变阻器接入电路最大阻值200Ω时，热敏电阻的阻值最小为Rt=R-Rp=240Ω-200Ω=40Ω 此时该电路启动制冷系统时可设置的最高温度 为90℃ 14、（2023八下·吴兴期末）小科设计的“火灾报警器”由“控制电路”和“工作电路”所组成，其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁（线圈阻值R0＝18Ω）、电源U=6V、开关等组成；“工作电路”由工作电源电铃、导线等组成。小科的设计思想：当光敏电阻接收到的光照减弱到一定程度时，工作电路接通，电铃报警。 已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的一组实验数据如下表所示：（“光强”表示光强弱的程度，符号为E，单位为cd。） 光强E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 光敏电阻R/Ω 36.0 18.0 12.0 9.0 7.2 6.0 （1）分析上表数据，根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律，归纳出光敏电阻的阻值R随光强E变化的关系式为R=　 　。 （2）闭合开关S，如果当线圈中的电流大于或等于250 mA时，继电器的衔铁被吸合，则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上？ （3）按小科的设计，当室内烟雾增大时，光照减弱，光敏电阻的阻值增大到一定值时，衔铁与　 　（“上方”或“下方” ）的M、N接触，电铃工作报警。 【答案】（1）R= （2）解：R总= =24Ω R= R总- R0 =24Ω-18Ω=6Ω 查表得E最小=6.0 cd 或解：U0=I R0=0.25×18Ω=4.5V UR=6V-4.5V=1.5V R= =6Ω 查表得E最小=6.0 cd （3）上方 【解析】（1）将表格中每组对应的光强和光敏电阻阻值相乘，根据乘积大小确定它们之间的数量关系即可； （2）①首先根据 计算出串联电路的总电阻，再根据串联电路的电阻规律 R= R总- R0 计算光敏电阻的阻值，最后根据表格确定光照强度； ②首先根据 U0=IR0 欧姆定律计算出R0两端电压，再根据串联电路的电压规律UR=U-U0计算出光敏电阻两端的电压，接下来根据 计算光敏电阻的阻值，根据表格确定光照强度。 （3）根据图像确定光照减弱时光敏电阻的阻值变化，从而确定控制电路部分电流变化，弄清电磁铁的磁场强弱变化，确定衔铁的位置变化即可。 【解答】（1）将表格中对应的光强和光敏电阻相乘，乘积都是36，那么二者应该成反比关系，因此变化关系式为： 。 （2）当室内烟雾增大时，光照减弱，光敏电阻的阻值增大到一定值时，通过电磁铁的电流减小，则电磁铁的磁场减弱，衔铁不能被吸下来，在上方与M、N接触，此时电铃报警。 15、（2023八下·余姚期末）某项目化小组制作了一款孵蛋器做孵化小鸡实验，孵化器中有控湿电路(如图乙)用来调节孵化小鸡所需湿度。当孵蛋器内湿度变化，湿敏电阻R1阻值也发生变化(如图丙)，此时装在EF两点间的电压鉴别器两端的电压随之变化，闭合开关S1，加湿器开始工作，湿度增加，当UEF高于5.4V时，加湿器停止工作；当UEF低于4.5V时，工作电路的加湿器重新开始工作，从而使箱内湿度再次升高。 （1）乙图中，当开关S1闭合后，电磁铁的上端为　 　极(填“N”或“S”)。 （2）加湿器应接在　 　端(填“AB”或“CD”)。 （3）孵化小鸡中后期，控制电路中的电源两端电压U为9V，定值电阻R0的阻值为3000欧，请通过计算求出该孵蛋器内湿度的变化范围。 （4）孵化小鸡初期，需要提高孵化器箱内湿度，可以　 　控制电路电源电压(填“增大”或“减小”)。 【答案】（1）S （2）CD （3）当UEF1=5.4V时电路中的电流为：I'=UEF1/R0=5.4V/3000S=0.0018A， 根据串联电路电压的规律知湿敏电阻两端的电压为：U1=U-UEF1=9V–5.4V=3.6V， 湿敏电阻R1的电阻为：R1=U1/I'=3.6V/0.0018A=2×103Ω， 由图象知湿度为55%； 当UEF1'=4.5V时电路中的电流为：I”=UEFI'/R0=4.5V/3000S=0.0015A， 根据串联电路电压的规律知湿敏电阻两端的电压为： U1'=U-UEF1'=9V–4.5V=4.5V， 湿敏电阻R1的电阻为：R1'=U1/I"=4.5V/0.0015A=3×103Ω， 由图象知湿度为40% 即该孵蛋器内湿度的变化范围在40%~55%之间。 （4）减小 【解析】串联电路，分电压，电阻大，分得的电压多； 欧姆定律内容：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这就是欧姆定律。电磁继电器利用低电压弱电流来控制高电压和强电流。 16．（2023八下·义乌期中）电梯为了安全，都设置超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示。已知控制电路电源电压U=6V，保护电阻R1=100Ω，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。 （1）电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点　 接触，电铃发出警报声，同时电动机　 　（选填“能”、“不能”）工作。 （2）（3分）当电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，此时电梯是否超载？（g取10N/kg） 【答案】（1）B；不能 （2）超载。 当电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，压敏电阻受到的压力等于重力， 即F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N 由图乙可知，当压力为10000N时，对应的压敏电阻R2=100Ω 控制电路中的电流I=R1+R2= =0.03A=30mA 因为30mA>20mA，衔铁被电磁铁吸住，所以电梯超载。 【解析】（1）根据图甲分析这个装置的工作过程； （2）根据F=G=mg计算出电梯受到的压力，再根据图乙确定此时压敏电阻的阻值，接下来根据 计算出控制电路中的电流，最后与20mA进行比较即可。 【解答】（1）根据图甲可知，梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点B接触，电铃发出警报声，同时电动机的电路断开，此时它不能工作。 17．（2023八下·洞头期中）体感平衡车是一种时尚代步工具，采用站立式驾驶方式，可通过操控杆控制车体运行，如图甲。乙图为平衡车的转向指示灯电路，电路中电源电压恒为U，L为指示灯，R0为定值电阻，当开关S接通后，指示灯L会亮暗交替闪烁。已知同-灯泡，其亮度与灯泡两端的电压大小有关。请你根据所学知识解释：“当开关S 接通后，指示灯L会亮暗交替闪烁”的原因。 【答案】根据乙图可知，闭合开关后，指示灯L与电磁铁和定值电阻R0串联，此时灯泡两端的电压小于电源电压，灯较暗，同时电磁铁有电流通过产生磁场，将衔铁吸下来；AB两个触点的接通导致电磁铁和定值电阻R0被短路，此时灯泡电压等于电源电压，灯较亮；同时电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力作用下向上移动，AB触点分开，恢复到开始时的状态，如此循环往复。由于灯泡电压出现变大→变小→变大的变化，所以它的亮度不断改变，出现亮暗交替闪烁的情形。 【解析】当电磁铁有电流通过时，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来，动触头A与静触头B接触；当电磁铁没有电流通过时，电磁铁没有磁性，弹簧会将衔铁往上拉，动触头A与静触头B分离。 【解答】闭合开关后，电磁铁有电流通过时，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下来，动触头A与静触头B接触，电流的流经如图所示 电路中的电阻较小，通过灯泡的电流大，指示灯较亮，此时电磁铁中没有电流通过，电磁铁失去磁性，弹簧会将衔铁往上拉，动触头A与静触头B分离，此时的电流流经 如下图所示 此时电路中的电阻较大，通过灯泡的电流较小，指示灯较暗，电磁铁中有电流通过，电磁铁有磁性，又会将衔铁吸下来，如此循环往复，出现了亮暗闪烁的情形。 18．（2023八下·椒江期末）电梯为居民出入带来了很大的便利，出于安全考虑，电梯设置有超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，R1为保护电阻，R2为压敏电阻，R2 阻值与它所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S，电梯没有超载时，电动机正常工作，电铃不响：当控制电路中的电流达到0.1安时，电铃报警，电动机不工作。已知控制电路电源电压为12伏，电磁铁线圈电阻不计，当R2受到2000牛压力时，R2与R1两端的电压之比为2：1． （1）图甲中的D点应与触点 　 　(选填”A”、”B”或”Y”)相连。 （2）该电梯的最大载重(轿厢内人和货物的总重)为多少牛？ （3）若想降低该电梯最大载重，下列方法可行的是 (选填字母) A．适当降低R1阻值 B．适当减小控制电路的电源 C．适当增加电磁铁的线圈匝数 D．适当把电磁铁向右平移一小段距离 【答案】（1）A （2）由图得F= 2000N时，R2=160Ω ，R1=80Ω R总= = 120Ω R1=R总-R1=120Ω-80Ω=40N 由图得F=8000N （3）A；C；D 【解析】（1）根据乙图分析压敏电阻的阻值随压力的变化规律，从而确定超载时电磁铁的磁场强弱变化，确定衔铁位置，最后与此时的工作状态进行对照即可。 （2）由图甲知R1与R2串联，由根据图丙知当压力F=2000N时压敏电阻的阻值，再根据串联电路电压与电阻成正比计算出R1的阻值。 当电流为0.1A时，电梯超载，根据 计算出此时的总电阻，再根据R2=R总-R1计算出此时压敏电阻的阻值，最后根据乙图确定最大载重。 （3）电梯超载报警时，电磁铁吸引衔铁的作用力几乎不变，可从影响电磁铁磁场强弱的因素，杠杆的平衡条件等角度思考解决方案。 【解答】（1）当电梯超载时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则它的磁场增强，将衔铁吸下来接通触点B。此时电铃报警，即C与B相接，那么触点D应该与A相接。 （3）降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大。而电磁铁吸合时电流大小不变，则总电阻不变。根据R总=R1+R2可知，需减小定值电阻接入电路的阻值，故A正确； 降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大。如果R1的阻值不变，那么根据R总=R1+R2可知，此时总电阻增大。根据U=IR可知，此时控制电路的电压增大，故B错误； 降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大，则通过电磁铁的电流减小，而磁场减弱，此时可以通过增加电磁铁线圈匝数的方式增大磁场强度，故C正确； 降低该电梯最大载重，即压敏电阻的阻值变大，则通过电磁铁的电流减小，而磁场减弱，则衔铁受到的电磁力减小。根据杠杆的平衡条件可知，此时可以将电磁铁向右移动从而增大动力臂，故D正确。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $