2026年暑假预习作业 20.3电磁铁 电磁继电器 2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 聚焦电磁铁与电磁继电器核心知识，通过知识梳理与分层训练构建从概念到应用的完整逻辑链，强化相互作用观念与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识梳理|2大知识点+4应用实例|填空式梳理，突出构造-原理-优点-应用递进|从电磁铁磁性影响因素（电流、匝数）到电磁继电器控制作用，形成"基础元件-控制装置"逻辑链| |课时训练|12选择+6填空+2作图+2实验+1综合|覆盖概念辨析（选择1-9）、原理应用（填空13-19）、实验探究（22-23）、综合计算（24）|从基础判断到电路设计再到定量计算，体现"理解-应用-探究"能力层级，强化科学推理与问题解决|

20.3电磁铁 电磁继电器（暑假预习作业） 第一部分：知识梳理 一、电磁铁 1.构造：把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入______，当有电流通过时，它会有较强的磁性； 2.电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数和电流的大小有关。线圈匝数一定时，通过的电流越______，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越______，电磁铁的磁性越强。 3.优点 ①磁性的有无可由电流的______来控制。 ②磁性的强弱可由电流的______和线圈的______来调节； ③磁极可由电流的______来控制； （4）应用：在电动机、发电机里会用到电磁铁。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，也都是由电磁铁控制的。磁悬浮列车所用的磁体大多是通过强大电流的电磁铁。 二、电磁继电器 1.概念：电磁继电器就是利用______来控制这类电路的一种开关； 2.结构：由______、______、弹簧、触点等组成。工作时的电路由______和______两部分构成； 3.工作过程：当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流通过线圈时，电磁铁把______吸下，使______、______两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。 4.实质：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种______。 5.作用 （1）实现______电压、______电流控制______电压、______电流，保障人身安全； （2）实现远距离操控； （3）实现自动控制（温控、光控、声控报警、应急灯自动切换等）。 【答案】 一、电磁铁 1.铁芯 2.大 多 3. ①通断 ②大小 匝数 ③方向 二、电磁继电器 1.电磁铁 2.电磁铁 衔铁 低压控制电路 高压工作电路 3.衔铁 BC 4.开关 5.低 弱 高 强 第二部分：课时训练 一、选择题（本题共12小题， 1~9题为单选题， 10~12题为多选题。） 1．电磁继电器可以实现低压控制高压，它在电路中的作用相当于（     ） A．开关 B．电源 C．导线 D．用电器 【答案】A 【详解】电磁继电器的主要构成是电磁铁，通过电磁铁磁性强弱变化，把衔铁吸合或释放，实现工作电路的通断，可以实现低电压、弱电流控制高电压、强电流，它的作用相当于工作电路中的开关。 故选A。 2．下列物品是利用电流磁效应工作的是（     ） A．动圈式话筒 B．指南针 C．电磁铁 D．电饭锅 【答案】C 【详解】A．动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象（声音带动线圈在磁场中运动，产生感应电流），不是电流的磁效应，故A错误； B．指南针是利用地磁场对磁体的作用来指示方向，本身不依赖电流工作，与电流磁效应无关，故B错误； C．电磁铁是通电后线圈产生磁性的装置，直接利用了电流的磁效应，故C正确； D．电饭锅是利用电流的热效应（电流通过电阻产生热量）来工作的，与磁效应无关，故D错误。 故选C。 3．用相同的铁芯和同种规格漆包线绕制成螺线管，接在相同的电源两端，下列螺线管中的磁性最弱且N极位于下端的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】判断磁性强弱：电磁铁磁性强弱和匝数有关，铁芯、电源都相同时，匝数越少，磁性越弱。观察四个图，A、C匝数较多，B、D匝数较少，因此磁性最弱的是B、D，排除A、C，故AC不符合题意； 安培定则判断N极：右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向的就是螺线管的N极： B选项：电流从下端（正极）流入，上端（负极）流出，根据安培定则，大拇指指向上端，N极在上，故B不符合题意； D选项：电流从上端（正极）流入，下端（负极）流出，根据安培定则，大拇指指向下端，N极在下，故D符合题意。 故选D。 4．电磁铁被广泛应用于生产、生活中，下列产品中没有用到电磁铁的是（　　） A．磁浮列车 B．台灯 C．电铃 D．电磁起重机 【答案】B 【详解】A．磁悬浮列车应用同名磁极相互排斥（或异名磁极相互吸引）的原理，利用的磁体是电磁铁，故A不符合题意； B．台灯是利用将电能转化为光能工作的，没用到电磁铁，故B符合题意； C．电铃在通电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁带动小锤敲击铃碗发声，应用了电磁铁的原理，故C不符合题意； D．通电时，电磁铁有电流通过，电磁起重机产生了磁性，吸引钢铁等物质，当电路断开时，电磁铁失去了磁性，把吸引的钢铁物质放下，应用了电磁铁，故D不符合题意。 故选B。 5．某物理兴趣小组研制了一款“铁屑提取器”，如图所示。它主要是由一节干电池，一枚铁钉和一根导线组装而成。关于该装置，下列评估正确的是（　　） A．该装置设计原理和电动机的工作原理相同 B．该装置周围磁场和磁感线都是真实存在的 C．该装置可以应用于铁屑和铜屑的提取分离 D．通过增加导线的长度能提高该装置的性能 【答案】C 【详解】由题意可知，该装置是通电螺线管绕在铁钉上，实质是电磁铁，原理为电流的磁效应。 A．该装置原理是电流的磁效应，电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，二者原理不同，故A错误； B．磁场是真实存在的，磁感线是为了描述磁场建立的假想物理模型，不是真实存在的，故B错误； C．电磁铁只能吸引铁、钴、镍等铁磁性物质，无法吸引铜，通电后电磁铁可以将铁屑吸附起来，铜屑留在原处，因此可以实现铁屑和铜屑的提取分离，故C正确； D．增加导线长度会增大导线总电阻，电源电压不变，根据欧姆定律，电路电流会减小，电磁铁磁性减弱，不能提高该装置的性能，故D错误。 故选C。 6．如图所示，在电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中，条形磁铁仍保持静止，在此过程中下列说法正确的是（　　） A．条形磁铁受到台面对它的摩擦力逐渐变大 B．电磁铁左端为S极 C．电磁铁周围不产生磁场 D．条形磁铁与电磁铁相互吸引 【答案】A 【详解】BD．电流从螺线管的左端流入、右端流出，根据安培定则（右手螺旋定则）：右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向左端，说明电磁铁左端为N极，右端为S极。条形磁铁的右端是N极，因此电磁铁左端（N极）与条形磁铁右端（N极）为同名磁极，相互排斥。故BD错误； A．滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，电磁铁的磁性增强，对条形磁铁的排斥力也随之增大。条形磁铁保持静止，水平方向受力平衡：电磁铁对条形磁铁的排斥力向左；桌面对条形磁铁的摩擦力向右，且大小等于排斥力。排斥力增大，摩擦力也随之增大，故A正确； C．通电螺线管周围一定存在磁场，故C错误。 故选A。 7．玩具小船上装有一个由电池和带铁芯的细长螺线管组成的电路，如图所示。小船漂浮在水面上时，船头A指向东，船尾B指向西，当闭合开关S后，船头A的最后指向是（   ） A．指东 B．指南 C．指西 D．指北 【答案】D 【详解】螺线管通电后具有磁性，由右手螺旋定则可知螺线管右端为N极，左端为S极，地球是个大磁场，磁场对放入其中的磁体有力的作用，因地磁场沿南北方向，地理南极处为地磁场的N极，地理的北极处为地磁场的S极，而同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故船头A指向北方。 故选D。 8．如图所示是某同学自制的电磁铁。下列方法中能改变电磁铁外部磁场方向的是（　　） ​ A．减少线圈匝数 B．增大电流 C．抽出铁钉 D．改变电流方向 【答案】D 【详解】A、减少线圈匝数，可以减弱电磁铁的磁性，不能改变电磁铁外部磁场方向，故A不符合题意； B、增大电流，可以增强电磁铁的磁性，不能改变电磁铁外部磁场方向，故B不符合题意； C、抽出铁钉后，电磁铁只剩下螺线管，磁性会减弱，不能改变电磁铁外部磁场方向，故C不符合题意； D、改变电流方向，会使电磁铁的磁极发生变化，即能改变电磁铁外部磁场方向，故D符合题意。 故选D。 9．如图甲是一款应用广泛的磁卡锁，其工作原理如图乙所示。磁卡锁开门主要是通过刷磁卡（开关闭合）来接通电源，电磁铁吸引插销，实现开门。下列说法正确的是（　　） A．插销可选用纯铜质材料制作 B．若只对调电源的正、负极，磁卡锁将无法正常工作 C．刷卡时，电磁铁的右端为N极 D．若电源电压过低，磁卡锁将无法正常工作 【答案】D 【详解】A．电磁铁只能吸引铁钴镍等铁磁性材料，铜不是铁磁性材料，无法被电磁铁吸引，因此插销不能用纯铜制作，故A错误； B．对调电源正负极，仅改变电磁铁的磁极方向，电磁铁仍然可以吸引插销，磁卡锁可以正常工作，故B错误； C．根据安培定则，右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向电磁铁左端，因此电磁铁左端为N极，右端为S极，故C错误； D．电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电源电压过低会使电路电流过小，电磁铁磁性不足，吸引力不够，无法拉动插销，磁卡锁无法正常工作，故D正确。 故选D。 10．如图所示的电路中，当开关S拨到a时，电磁铁通电。下列说法正确的是（     ） A．小磁针静止时B端为S极 B．向左移动滑片，电磁铁的磁性减弱 C．开关由a拨到b且电流不变时，磁性减弱 D．若改变电源的正负极，小磁针仍保持静止 【答案】AC 【详解】A．当开关S拨到a时，先根据安培定则判断：电流从螺线管右端流入、左端流出，右手握住螺线管，四指沿电流方向可得，螺线管左端为N极；根据磁极间相互作用，小磁针A端为N极，B端为S极，故A正确； B．向左移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电源电压不变，根据可知，电路中电流增大；电磁铁磁性随电流增大而增强，因此电磁铁磁性增强，故B错误； C．开关由a拨到b后，接入电路的线圈匝数减少；电流不变时，电磁铁磁性随线圈匝数减少而减弱，因此磁性减弱，故C正确； D．改变电源正负极后，电流方向改变，电磁铁的磁极方向改变，螺线管周围磁场方向改变，小磁针会转动改变指向，不能保持静止，故D错误。 故选AC。 11．如图所示，下列说法正确的是（     ） A．当S1断开S2闭合时，红灯亮 B．当S1断开S2闭合时，绿灯亮 C．当S1闭合S2断开时，绿灯亮 D．当S1、S2均闭合时，红灯亮 【答案】BD 【详解】AB．当S1断开时，控制电路无电流，电磁铁无磁性，衔铁连通上方触点，此时若S2闭合，只有绿灯所在支路构成通路，绿灯亮，红灯不亮，故A错误，B正确； C．S2是工作电路的总开关，当S2断开时，工作电路发生断路，无论控制电路的S1处于何种状态，绿灯和红灯都不会亮，故C错误； D．当S1闭合时，电磁铁产生磁性并向下吸引衔铁，使动触点与下方红灯静触点接触，此时S2闭合，接通红灯所在支路，红灯亮起，故D正确。 故选BD。 12．如图甲是某冷库的温度自动报警电路。R为安装在冷库内部的热敏电阻，其阻值随温度的变化情况如图乙所示。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，电铃报警。下列判断正确的是（　　） A．电磁铁的上端为N极 B．R的阻值随温度的升高而增大 C．若弹簧损坏了，灯泡不能发光 D．电磁铁中有电流通过时，电铃一定报警 【答案】AC 【详解】A．图中电流从电磁铁的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，故A正确； B．由图乙可知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，故B错误； C．若弹簧损坏了，在衔铁的重力及电磁铁吸引力的作用下，衔铁将与电磁铁一直接触，电铃报警，灯泡将不能发光，故C正确； D．电磁铁中有电流通过时，虽有磁性，若电流较小，电磁铁的磁性较弱，不一定能把衔铁吸下，电铃不一定报警，故D错误。 故选AC。 二、填空题 13．医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，线圈固定在软铁制成的活塞柄上，通电时，线圈和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。当线圈中的电流从a流向b时，通电线圈的左端为_____________极，此时活塞将向_____________（选填“左”或“右”）运动；若电流增大，通电线圈的磁性将_____________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。 【答案】 S 右 增强 【详解】[1]根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的环绕方向，大拇指所指的一端为螺线管的N极，因此该螺线管右端为N极，左端为S极 [2]同名磁极相互排斥，故条形磁铁给通电螺线管一个向右的力，活塞向右运动。 [3]通电螺线管磁性的强弱与电流的大小，线圈的匝数等因素有关，若电流增大，通电线圈的磁性将增强。 14．小闽用铁钉自制一个电磁铁，电路如图所示。闭合开关，铁钉左端是________极；要让电磁铁的磁性增强，电阻箱R的阻值需调________。 【答案】 S/南 小 【详解】根据安培定则（右手螺旋定则）：电源长端为正极，电流从螺线管的右端流入、左端流出，右手握住铁钉，四指弯曲方向与电流环绕方向一致，大拇指指向右端，因此右端是N（北）极，铁钉左端是S（南）极。 要让电磁铁的磁性增强，应增大电路中电流，由可知，应减小电路中总电阻，因此应将电阻箱的值调小。 15．如图甲是磁悬浮盆栽，简化电路如图乙所示，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，因为同名磁极相互__________的原理盆栽受到向上的力而悬空，盆栽中磁铁端为__________极，若向右移动滑片P，则电磁铁磁性变__________（选填“强”或“弱”）。 【答案】 排斥 S/南 强 【详解】磁悬浮盆栽能悬空，是利用了同名磁极相互排斥的原理，底座电磁铁对盆栽磁铁有向上的排斥力，让盆栽悬浮起来。 由图乙可知，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下端为N极，上端为S极，因为同名磁极相互排斥，所以盆栽下部的磁铁B端也是S极。 向右移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻会变小，电路中的电流会变大，电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强。 16．图为某种火警警铃的简化电路图，当开关S闭合时，电磁铁产生磁性吸引衔铁，敲击铃碗发声，火警人员听到的铃声是由__________振动产生的；警铃主要是利用电流的__________工作 【答案】 铃碗 磁效应 【详解】警铃工作时，衔铁敲击铃碗发声，因此铃声是由铃碗振动产生的； 该警铃依靠电磁铁产生磁性来工作，电磁铁是利用电流的磁效应工作的，因此警铃主要利用电流的磁效应工作。 17．图甲是空气开关，图乙为其原理图，当家庭电路中电流过大时，螺线管P的磁性________（选填“变强”或“变弱”）吸引衔铁Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路，空气开关工作的电磁学原理是_________。 【答案】 变强 通电导线周围存在磁场/电流的磁效应 【详解】[1]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，电流过大，磁性越强。 [2]当家庭电路中电流过大时，图中电磁铁的磁性增强，吸引Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路。空气开关工作的电磁学原理是通电导线周围存在磁场，或电流的磁效应。 18．如题图所示的实验装置，弹簧测力计下吊着铁质物块A，当开关S从断开到闭合时，弹簧测力计示数将____（选填“变大”“变小”或“不变”），这是电流的____效应；当弹簧测力计的示数稳定后，若想使弹簧测力计的示数变大，需将滑动变阻器的滑片P向____（选填“左”或“右”）移动。 【答案】 变大 磁 左 【详解】开关断开时螺线管没有磁性，开关闭合后，通电螺线管产生磁性，对A产生向下的吸引力，从而使弹簧测力计受到的拉力变大，因此其示数会变大。 通电导体产生磁性的现象是电流的磁效应。 若要弹簧测力计示数变大，需要增大电磁铁磁性，需增大电路电流，所以可减小滑动变阻器接入电路的阻值，如图所示，需将滑片P向左移动。 19．如图甲所示是一款消防应急照明灯。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。某同学尝试用电磁继电器设计了一个应急灯工作原理图，电磁继电器相当于一个_______（选填“开关”或“电源”），他在设计时因为粗心丢了一根导线，如图乙所示，C点应该和触点______（选填“A”或“B”）相连。 【答案】 开关 B 【详解】电磁继电器的作用是通过控制电路的通断来控制工作电路，相当于一个开关；当外部电路有电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁与触点A接触，内部电路断路，此时应急灯不亮；外部电路停电时，电磁铁失去磁性，衔铁与触点B相连，内部电路形成闭合通路，此时应急灯发光，因此C点应和触点B相连，才能实现“有电时灯不亮，停电时灯亮”的效果。 三、作图题 20．如图所示，请在方框内添加电源和滑动变阻器，将图中的电磁铁连入你设计的电路中，使小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱。 【答案】 【详解】小磁针静止时左端为S极、右端为N极，根据磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左端是N极，右端是S极；根据安培定则可以判断电流从左端进入通电螺线管，则可知电源左端为正极、右端为负极；当电流越小时，电磁铁的磁性越弱，要想电磁铁的磁性变弱，应减小电路中的电流，由欧姆定律可知，应增大电路中的电阻，则向右移动滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻应变大，故连接如图所示： 21．如图所示，请用一个声控开关一个电磁继电器及其他元件设计一个电路，只要我们一拍手就会自动亮灯。 【答案】 【详解】声控开关在检测到拍手声音时会闭合，允许电流通过。将声控开关与电磁继电器的线圈、电源相连，当拍手触发声控开关闭合时，控制电路通电，电磁继电器线圈产生磁性；同时将电磁继电器的常开触点与灯泡、电源组成工作电路，线圈通电后触点闭合，工作电路接通，灯泡亮起。如图所示： 四、实验题 22．小红和小刚在做探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时，作出了如下猜想： 猜想①：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性 猜想②：通电的电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关 猜想③：通电的电磁铁的磁性强弱与电流大小有关 为了验证上述猜想是否正确，小红和小刚共同设计了以下实验方案：用细导线在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图甲、乙、丙所示，请你完成如下填空： (1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的_____，这种方法叫_____。 (2)通过比较甲、乙两图，可以验证猜想_____（选填“①”“②”或“③”）是正确的；将图乙中的滑动变阻器滑片向右滑，发现电磁铁吸引的大头针数目_____（选填“变多”“变少”或“不变”），可以验证猜想_____（选填“①”“②”或“③”）是正确的。 (3)实验中，大头针的下端都是分开的，原因是_____。 (4)用实验器材组成了如图丙所示的实验电路，分别连接电磁铁线圈的接线柱，并调节滑动变阻器控制电流不变，可以发现接_____（选填“A”或“B”）柱时，大铁钉下方吸引大头针较多。 【答案】(1) 磁性强弱 转换法 (2) ① 变少 ③ (3)大头针被磁化后，下端是同名磁极相互排斥 (4)A 【详解】（1）[1][2]实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的磁性强弱，吸引大头针数目越多，说明电磁铁磁性越强，这种方法叫转换法。 （2）[1]通过比较甲、乙两图，只有闭合开关，电磁铁才吸引大头针，说明电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性，即可以验证猜想①是正确的。 [2][3]将图乙中的滑动变阻器向右滑，变阻器阻值变大，电路中电流变小，发现电磁铁吸引的大头针数目变少，说明通电的电磁铁的磁性与电流大小有关，可以验证猜想③是正确的。 （3）大头针被磁化后，下端是同名磁极，根据同名磁极相互排斥，所以它们的下端都是分开的。 （4）当电流相同时，线圈的匝数越多，它的磁性越强，连接电磁铁线圈的接线柱A时，线圈的匝数较多，电磁铁的磁性较强，大铁钉下方吸引大头针较多。 23．如图所示是某物理兴趣小组利用特制水银温度计、电磁继电器、小灯泡、电铃等元件自制的温度自动报警器示意图。 (1)控制电路接通时能吸引衔铁是因为电流具有_______。 (2)当环境温度低于设定的警戒温度时，工作电路中_______（填写元件名称）通电工作。 (3)电磁铁通电后下端是_______极，若衔铁右端受力向下移动距离过小，右侧工作电路未能正常接通，请说出一种改进方法：_______。 【答案】(1)磁效应 (2)小灯泡 (3) S 增大电源电压/增加电磁铁线圈的匝数/使用弹性较小的弹簧 【详解】（1）控制电路接通时，电磁铁所在电路有电流，电磁铁会产生磁性，能吸引衔铁，这说明电流具有磁效应； （2）当环境温度低于设定的警戒温度时，控制电路是断开的，电路中无电流，衔铁会被拉起，使得工作电路中灯泡接入电路中，灯泡工作； （3）由图可知，电磁铁中的电流是从下端流入，上端流出，根据安培定则可知，电磁铁的上端为N极，下端为S极； 若衔铁右端受力向下移动距离过小，这说明电磁铁的磁性较小，若要增大磁性，可以通过增大电源电压来增大电路中的电流，也可以增加电磁铁线圈的匝数；在电磁铁的吸引力不变的情况下，可以使用弹性较小的弹簧。 五、综合应用题 24．某校带领学生参观河南三全食品有限公司，学生得知冷库保存常要求温度低于-18℃，小明同学为冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。电源电压为6 V，定值电阻阻值为20 Ω，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路电铃发声报警： (1)工作电路中电铃应接在________间（选填“AB”或“CD”）。 (2)工作电路开始报警时，控制电路的电流为多少？ (3)冷库温度为-17℃时，热敏电阻R消耗的电功率为多少？ (4)要想降低该装置的报警温度，请写出一种简便可行的方法。 【答案】(1)CD (2)0.1A (3)0.4W (4)增大电源电压或减小定值电阻的阻值 【详解】（1）当冷库温度等于或高于-18℃时，由乙图可知热敏电阻R阻值减小，控制电路总电阻变小，根据可知，电路中电流增大，电磁铁磁性增强吸合衔铁，接通CD使工作电路报警，所以工作电路中电铃应接在CD间。 （2）当工作电路开始报警时，冷库温度，由图乙可知，此时热敏电阻，控制电路电流 （3）由图乙可知，当冷库温度为-17℃时，热敏电阻，此时电路中的电流为 热敏电阻消耗的电功率 （4）要降低报警温度，由乙图可知热敏电阻R阻值会更大。要使控制电路电流仍能达到吸合电流（报警时电流），根据可知，可以增大电源电压或减小定值电阻的阻值。 试卷第16页，共16页 试卷第15页，共16页 学科网（北京）股份有限公司 $ 20.3电磁铁 电磁继电器（暑假预习作业） 第一部分：知识梳理 一、电磁铁 1.构造：把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入______，当有电流通过时，它会有较强的磁性； 2.电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数和电流的大小有关。线圈匝数一定时，通过的电流越______，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，匝数越______，电磁铁的磁性越强。 3.优点 ①磁性的有无可由电流的______来控制。 ②磁性的强弱可由电流的______和线圈的______来调节； ③磁极可由电流的______来控制； （4）应用：在电动机、发电机里会用到电磁铁。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，也都是由电磁铁控制的。磁悬浮列车所用的磁体大多是通过强大电流的电磁铁。 二、电磁继电器 1.概念：电磁继电器就是利用______来控制这类电路的一种开关； 2.结构：由______、______、弹簧、触点等组成。工作时的电路由______和______两部分构成； 3.工作过程：当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流通过线圈时，电磁铁把______吸下，使______、______两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。 4.实质：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种______。 5.作用 （1）实现______电压、______电流控制______电压、______电流，保障人身安全； （2）实现远距离操控； （3）实现自动控制（温控、光控、声控报警、应急灯自动切换等）。 第二部分：课时训练 一、选择题（本题共12小题， 1~9题为单选题， 10~12题为多选题。） 1．电磁继电器可以实现低压控制高压，它在电路中的作用相当于（     ） A．开关 B．电源 C．导线 D．用电器 2．下列物品是利用电流磁效应工作的是（     ） A．动圈式话筒 B．指南针 C．电磁铁 D．电饭锅 3．用相同的铁芯和同种规格漆包线绕制成螺线管，接在相同的电源两端，下列螺线管中的磁性最弱且N极位于下端的是（　　） A． B． C． D． 4．电磁铁被广泛应用于生产、生活中，下列产品中没有用到电磁铁的是（　　） A．磁浮列车 B．台灯 C．电铃 D．电磁起重机 5．某物理兴趣小组研制了一款“铁屑提取器”，如图所示。它主要是由一节干电池，一枚铁钉和一根导线组装而成。关于该装置，下列评估正确的是（　　） A．该装置设计原理和电动机的工作原理相同 B．该装置周围磁场和磁感线都是真实存在的 C．该装置可以应用于铁屑和铜屑的提取分离 D．通过增加导线的长度能提高该装置的性能 6．如图所示，在电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中，条形磁铁仍保持静止，在此过程中下列说法正确的是（　　） A．条形磁铁受到台面对它的摩擦力逐渐变大 B．电磁铁左端为S极 C．电磁铁周围不产生磁场 D．条形磁铁与电磁铁相互吸引 7．玩具小船上装有一个由电池和带铁芯的细长螺线管组成的电路，如图所示。小船漂浮在水面上时，船头A指向东，船尾B指向西，当闭合开关S后，船头A的最后指向是（   ） A．指东 B．指南 C．指西 D．指北 8．如图所示是某同学自制的电磁铁。下列方法中能改变电磁铁外部磁场方向的是（　　） ​ A．减少线圈匝数 B．增大电流 C．抽出铁钉 D．改变电流方向 9．如图甲是一款应用广泛的磁卡锁，其工作原理如图乙所示。磁卡锁开门主要是通过刷磁卡（开关闭合）来接通电源，电磁铁吸引插销，实现开门。下列说法正确的是（　　） A．插销可选用纯铜质材料制作 B．若只对调电源的正、负极，磁卡锁将无法正常工作 C．刷卡时，电磁铁的右端为N极 D．若电源电压过低，磁卡锁将无法正常工作 10．如图所示的电路中，当开关S拨到a时，电磁铁通电。下列说法正确的是（     ） A．小磁针静止时B端为S极 B．向左移动滑片，电磁铁的磁性减弱 C．开关由a拨到b且电流不变时，磁性减弱 D．若改变电源的正负极，小磁针仍保持静止 11．如图所示，下列说法正确的是（     ） A．当S1断开S2闭合时，红灯亮 B．当S1断开S2闭合时，绿灯亮 C．当S1闭合S2断开时，绿灯亮 D．当S1、S2均闭合时，红灯亮 12．如图甲是某冷库的温度自动报警电路。R为安装在冷库内部的热敏电阻，其阻值随温度的变化情况如图乙所示。温度正常时指示灯L发光，当温度升高到报警温度时，指示灯熄灭，电铃报警。下列判断正确的是（　　） A．电磁铁的上端为N极 B．R的阻值随温度的升高而增大 C．若弹簧损坏了，灯泡不能发光 D．电磁铁中有电流通过时，电铃一定报警 二、填空题 13．医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏，推动血液循环。如图所示，线圈固定在软铁制成的活塞柄上，通电时，线圈和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。当线圈中的电流从a流向b时，通电线圈的左端为_____________极，此时活塞将向_____________（选填“左”或“右”）运动；若电流增大，通电线圈的磁性将_____________（选填“增强”“减弱”或“不变”）。 14．小闽用铁钉自制一个电磁铁，电路如图所示。闭合开关，铁钉左端是________极；要让电磁铁的磁性增强，电阻箱R的阻值需调________。 15．如图甲是磁悬浮盆栽，简化电路如图乙所示，底座内部是电磁铁，盆栽下部有一个磁铁，通电后，因为同名磁极相互__________的原理盆栽受到向上的力而悬空，盆栽中磁铁端为__________极，若向右移动滑片P，则电磁铁磁性变__________（选填“强”或“弱”）。 16．图为某种火警警铃的简化电路图，当开关S闭合时，电磁铁产生磁性吸引衔铁，敲击铃碗发声，火警人员听到的铃声是由__________振动产生的；警铃主要是利用电流的__________工作 17．图甲是空气开关，图乙为其原理图，当家庭电路中电流过大时，螺线管P的磁性________（选填“变强”或“变弱”）吸引衔铁Q向左偏转，弹簧拉起S切断电路，空气开关工作的电磁学原理是_________。 18．如题图所示的实验装置，弹簧测力计下吊着铁质物块A，当开关S从断开到闭合时，弹簧测力计示数将____（选填“变大”“变小”或“不变”），这是电流的____效应；当弹簧测力计的示数稳定后，若想使弹簧测力计的示数变大，需将滑动变阻器的滑片P向____（选填“左”或“右”）移动。 19．如图甲所示是一款消防应急照明灯。当外部电路有电时应急灯不亮，停电时应急灯正常发光。某同学尝试用电磁继电器设计了一个应急灯工作原理图，电磁继电器相当于一个_______（选填“开关”或“电源”），他在设计时因为粗心丢了一根导线，如图乙所示，C点应该和触点______（选填“A”或“B”）相连。 三、作图题 20．如图所示，请在方框内添加电源和滑动变阻器，将图中的电磁铁连入你设计的电路中，使小磁针静止时如图所示，且向右移动滑动变阻器滑片时，电磁铁的磁性变弱。 21．如图所示，请用一个声控开关一个电磁继电器及其他元件设计一个电路，只要我们一拍手就会自动亮灯。 四、实验题 22．小红和小刚在做探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时，作出了如下猜想： 猜想①：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性 猜想②：通电的电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关 猜想③：通电的电磁铁的磁性强弱与电流大小有关 为了验证上述猜想是否正确，小红和小刚共同设计了以下实验方案：用细导线在大铁钉上绕制若干圈，制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图甲、乙、丙所示，请你完成如下填空： (1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它的_____，这种方法叫_____。 (2)通过比较甲、乙两图，可以验证猜想_____（选填“①”“②”或“③”）是正确的；将图乙中的滑动变阻器滑片向右滑，发现电磁铁吸引的大头针数目_____（选填“变多”“变少”或“不变”），可以验证猜想_____（选填“①”“②”或“③”）是正确的。 (3)实验中，大头针的下端都是分开的，原因是_____。 (4)用实验器材组成了如图丙所示的实验电路，分别连接电磁铁线圈的接线柱，并调节滑动变阻器控制电流不变，可以发现接_____（选填“A”或“B”）柱时，大铁钉下方吸引大头针较多。 23．如图所示是某物理兴趣小组利用特制水银温度计、电磁继电器、小灯泡、电铃等元件自制的温度自动报警器示意图。 (1)控制电路接通时能吸引衔铁是因为电流具有_______。 (2)当环境温度低于设定的警戒温度时，工作电路中_______（填写元件名称）通电工作。 (3)电磁铁通电后下端是_______极，若衔铁右端受力向下移动距离过小，右侧工作电路未能正常接通，请说出一种改进方法：_______。 五、综合应用题 24．某校带领学生参观河南三全食品有限公司，学生得知冷库保存常要求温度低于-18℃，小明同学为冷库设计了温度自动报警器，其原理如图甲所示。电源电压为6 V，定值电阻阻值为20 Ω，电磁铁线圈电阻忽略不计，乙图为热敏电阻R的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于-18℃时，工作电路电铃发声报警： (1)工作电路中电铃应接在________间（选填“AB”或“CD”）。 (2)工作电路开始报警时，控制电路的电流为多少？ (3)冷库温度为-17℃时，热敏电阻R消耗的电功率为多少？ (4)要想降低该装置的报警温度，请写出一种简便可行的方法。 试卷第8页，共9页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $