20.3 电磁铁 电磁继电器（分层作业）物理新教材人教版九年级全一册

**基本信息** 本练习通过A、B、C三层设计，实现从电磁铁基础概念到电磁继电器综合应用的递进，强化物理观念与科学探究能力，适配新授课分层巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A基础达标|电磁铁概念、磁性强弱影响因素、电磁继电器结构|以填空（如电磁铁定义）、选择（铁芯作用）为主，结合电磁起重机等生活实例，夯实物理观念| |B能力提升|实验探究（磁性与电流/匝数关系）、综合应用（应急灯电路）|含实验步骤纠错（如第21题距离控制）、多器材综合题（滑动变阻器+弹簧测力计），培养科学探究能力| |C拓展培优|复杂情境应用（水位报警、智能注水）|中考真题情境（如第26题水位报警器），融合杠杆、压敏电阻等跨知识点，发展科学思维与社会责任|

20.3 电磁铁 电磁继电器（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、电磁铁 二、电磁铁的磁性强弱 三、电磁继电器 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、电磁铁 1．把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的　　　　　　。我们把这种磁体叫作　　　　　　。 2．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法正确的是（　　） A. 铁芯使通电电磁铁的磁性增强 B. 电磁铁断电后，仍然有很强的磁性 C. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 D. 电磁铁是根据电流的热效应制成的 3．电磁起重机是许多场所吊运物品的装备。它的主要部件之一是电磁铁，电磁铁安装在吊车上，通电后吸起大量钢铁，移动到另一个位置后切断电流，钢铁被放下。它利用了通电导线周围存在　　　　　　　。相对永久磁体，电磁铁具有很多优点，在电磁起重机中，运用的优点是　　　　　　　。 4．（25-26九年级上·河北衡水地区·月考）如图①是一款名为“铁钉桥”的科技展品，两边的“桥墩”是电磁铁。断电状态下，“桥墩”　　　　　　　　（选填“有”或“没有”）磁性；图②为某一侧“桥墩”的电磁铁结构示意图，当通以图示方向的电流时，其右端为　　　　　　　　极。     5．（24-25九年级下·贵州织金县·月考）随着人工智能与机器人技术的发展，机器人可以与人开展象棋竞技。机器人下象棋时，利用“手指”内部的电磁铁便能将棋子“拿”起。制作棋子的材料可能是（　　） A. 铝 B. 木头 C. 铁 D. 铜 6．（25-26九年级上·河南周口沈丘县中英文等校·月考）如图所示，开关S闭合后，电磁铁的a端为　　　　　极（选填“N”或“S”）；若将滑动变阻器的滑片向右移动，电磁铁的磁性会　　　　　（选填“增强”或“减弱”）。 二、电磁铁的磁性强弱 7．（24-25九年级下·陕西咸阳·期末）电磁铁通电时 　　　　　 磁性，断电时磁性 　　　　　　　 ；通入电磁铁的电流 　　　　　　　 ，它的磁性越强；在电流一定时，螺线管的 　　　　　　　　　 越多，它的磁性越强。 8．为探究影响电磁铁磁性强弱的因素，用相同的细导线和铁钉绕制成两个电磁铁A、B，铁钉下方放有足够多的大头针，如图所示，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，无论滑片移到哪个位置，电磁铁B总能比电磁铁A吸附更多的大头针。这说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性　　　　　　，将滑动变阻器的滑片向右移时，两个电磁铁吸引的大头针数量都减少，这说明线圈匝数一定时，电流越小，电磁铁的磁性　　　　　　。（均选填“越强”或“越弱”） 9．（25-26九年级下·云南曲靖宣威）如图电源、滑动变阻器、电磁铁和铁钉组成电路，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁吸引铁钉的数量增加，此实验说明电磁铁的磁性强弱与（       ）有关 A. 电流大小 B. 线圈匝数 C. 有无铁芯 D. 电流方向 10．（25-26九年级上·北京昌平区·期末）在探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验中，某同学用铁钉作为铁芯制成了匝数不同的简易电磁铁，并设计了如图所示的电路。 （1）实验中通过观察　　　　　　来比较电磁铁磁性的强弱； （2）保持滑动变阻器滑片位置不变，通过观察如图所示的实验现象，可得出的实验结论是：电磁铁的磁性强弱与　　　　　　有关。 11．（25-26九年级上·河南驻马店确山县·期末）将表面涂有绝缘漆的导线绕在铁钉上，做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路，用该电路来探究影响电磁铁磁性强弱的因素。 （1）实验中电磁铁磁性的强弱是用电磁铁　　　　　　　　　　来反映的； （2）连接电磁铁线圈的接线柱a，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至不同位置，可以探究电磁铁磁性的强弱与　　　　　　　　　　　是否有关。 （3）将导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d，调节滑动变阻器，使电流表的示数保持不变，可以探究电磁铁磁性的强弱与　　　　　　　　　　　是否有关。 （4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 12．（25-26九年级上·河南召陵区·期末）探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验，装置如图所示。 （1）实验中通过观察　　　　　　　　来判断电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫　　　　　　　　法。 （2）图中将甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的　　　　　　　　相等，可探究电磁铁磁性强弱与　　　　　　　　的关系。 （3）图中移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，可探究电磁铁磁性强弱与　　　　　　　　的关系。 （4）若要使电磁铁的磁性增强，可采取的措施有　　　　　　　　（写出一条即可）。 （5）电磁铁的优点是　　　　　　　　（写出一条即可）。 13．（25-26九年级上·河南商丘第十三中·期末）神舟飞船与空间站核心舱对接时，为预防撞击需配备对接缓冲装置，小海设计了如上图所示模拟对接缓冲装置简图，下列说法正确的是（　　） A. 通电后电源的右端为负极 B. 为增大缓冲力，滑片P应向右滑动 C. 条形磁体周围存在磁感线 D. 电磁铁磁性强弱和线圈的匝数无关 三、电磁继电器 14．电磁继电器在电路中相当于（     ） A. 电源 B. 开关 C. 用电器 D. 导线 15．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。 16．如图所示的是电磁继电器的结构图，它由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成。当在DE间接入电源时，电磁铁通电，具有　　　　　　　　　，吸引衔铁向　　　　　　　　　（选填“上”或“下”）运动，使动触点与　　　　　　　　　（选填“上面”或“下面”）的静触点接触，接通工作电路。 17．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种　　　　　　。如图所示的自动控制电路中： （1）当控制电路的开关S闭合时，电磁铁　　　　　　（选填“有”或“无”）磁性，衔铁被吸下，动触点与　　　　　　（选填“上方”或“下方”）静触点接触，工作电路中　　　　　　（选填“灯亮”或“铃响”）。 （2）当控制电路的开关S断开时，工作电路中　　　　　　（选填“灯亮”或“铃响”）。 18．下图是电磁继电器的工作原理图。 （1）当低压控制电路闭合时，电磁铁A　　　　　　（选填“具有”或“失去”）磁性，吸引衔铁B，从而使动触点D与静触点E吸合，高压工作电路　　　　　　（选填“闭合”或“断开”）。 （2）当低压控制电路断开时，电磁铁A　　　　　　（选填“具有”或“失去”）磁性，衔铁B在左侧弹簧C的作用下返回原位，动触点D与静触点E分离，高压工作电路　　　　　　（选填“闭合”或“断开”）。 （3）衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用　　　　　　（选填“导体”或“绝缘体”）制成，它与衔铁、动触点一起组成一个杠杆，弹簧C始终处于　　　　　　（选填“拉伸”或“压缩”）状态。 19．电磁继电器的三种核心应用是：①利用低电压（弱电流）控制高电压（强电流）；②远距离操纵与自动控制；③安全保护与报警功能。 （1）当冰箱内温度升高，温控器检测到变化并接通控制电路，电磁继电器动作，启动压缩机工作；温度达标后自动断开，实现无需人工干预的恒温控制。在这里，利用了电磁继电器的应用　　　　　　　（填序号）。 （2）在汽车启动系统中，当钥匙点火时，点火开关提供的小电流激活继电器电磁铁，继而接通蓄电池与启动电机之间的大电流电路，带动发动机运转。这避免了驾驶员直接操控强电流带来的安全隐患。在这里，利用了电磁继电器的应用　　　　　　　（填序号）。 20．（24-25九年级下·广东广州大学·月考）如图为一种仓库防盗报警器的部分工作原理图，其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯放在值班室内。根据要求，用笔画线代替导线进行电路连接。工作要求：当有人踩踏板时电铃响，无人踩踏板时电灯亮。 【B 能力提升题】 21．（25-26八年级上·北京·月考）实验桌上有学生电源、电磁铁、已调零的电流表、已调零的弹簧测力计、滑动变阻器、软铁棒、带横杆的铁架台、刻度尺和开关各一个，导线若干，小明将这些器材组装成如图所示的实验装置，探究电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关，实验步骤如下： ①闭合开关S前，读出弹簧测力计的示数F0，并记录在表格中； ②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到适当位置，待测力计稳定时，用刻度尺测量软铁棒下端到线圈上端的距离h，同时读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F、并将I、F记录在表格中，断开开关S； ③闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到另一适当位置，读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F，并将I、F记录在表格中，断开开关S。 （1）此实验中，利用　　　　　　　　　表示电磁铁磁性的强弱； （2）此实验过程中存在的问题是　　　　　　　　　。 22．（2025·山东潍坊·适应性）（多选）如图所示，一条形磁体放在水平桌面上，与电磁铁正对，闭合开关后，条形磁体处于静止状态，下列说法正确的是（       ） A. 电磁铁的左端为S极 B. 条形磁体受到向右的摩擦力 C. 滑片向a移动过程中，电磁铁磁性变强 D. 滑片向a移动过程中，若条形磁体始终静止，则它受到的摩擦力大小不变 23．（2026·宁夏银川·一模）如图甲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。 （1）某同学想知道消防应急照明灯的两个灯泡是怎样连接的，他将消防应急照明灯中的任意一个灯泡取下，另一个灯泡还可以正常发光，则消防应急灯的两个灯泡是　　　　　　（选填“并联”或“串联”）的。 （2）该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。 24．（2026·湖南郴州第二次·模拟）电动车在充电过程中，电池温度过高可能会自燃。项目式学习小组设计一个自动制冷降温控制装置，当电池温度过高时，启动制冷系统降温。 电路设计： 如图电路，利用电磁继电器设计控制电路，电源电压恒为6V，为热敏电阻，为电阻箱，电磁铁线圈电阻忽略不计。开关断开、闭合，当电流表的示数时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统启动。 （1）的选用： ①连接电路时，应先将开关、都　　　　　　　，并将电阻箱的阻值调至　　　　　　　，起到保护电路的作用。 ②闭合、，将两个热敏电阻、分别接入电路中，测得热敏电阻、电阻随温度变化数据如下表： 20 30 40 50 60 70 80 90 200 125 90 75 70 62 60 59 25 30 45 60 105 170 290 310 根据电路设计要求，热敏电阻应选用　　　　　　　（填“”或“”）。 （2）的测算：开关断开、闭合，充电过程中当电池温度达到时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统开始启动。则可选用阻值为　　　　　　　的定值电阻取代电阻箱。 25．车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因之一，因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个“汽车超载记录器”原理图，如图甲。图中使用了一个水平杠杆OAB，O为支点，，R为压敏电阻，其所受压力与电阻的关系如图乙所示。已知变阻器R1规格为“50Ω   2A”，电磁继电器线圈电阻忽略不计，当通过线圈的电流达到0.1A时，电磁继电器的衔铁被吸下。 （1）图中使用的杠杆OAB是　　　　　　杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）。在本装置中，若车辆重力作用在A点，经杠杆传递后，作用在压敏电阻R上的压力将　　　　　　（选填“增大”或“减小”）。 （2）将图甲连接完整。要求：未超载，绿灯亮；超载，红灯亮，拍照，记录违法行为，红灯与照相机需独立工作。 （3）在某路段限重20t（即车辆对压敏电阻的最大允许压力对应20t）。由图乙可知，当压力刚好为20t时，压敏电阻的阻值为　　　　　　Ω。若电源电压为6V，此时调节变阻器的滑片，使控制电路刚好达到衔铁吸合的电流，则控制电路的总电阻为　　　　　　Ω。 （4）某些主干道抗压能力较好，允许通行质量更大的车辆，需适当调高限载，可以采取的措施是　　　　　　（写一条可行的措施即可）。 【C 拓展培优题】 26．（2026·山东烟台·中考真题）如图所示是一种水位自动报警器的原理图，甲、乙是大小相同的两个金属块，当水位升到一定高度时，红灯亮报警。关于它的工作原理，下列说法正确的是（        ） A. 当水位达到位置a时，红灯亮 B. 当水位达到位置b时，红灯亮 C. 升高甲的高度可使报警器在更高的水位报警 D. 降低乙的高度可使报警器在更高的水位报警 27．（2026·四川泸州·中考真题）（多选）合江是中国晚熟荔枝之乡。乡村振兴科技小组设计了一个荔枝自动筛选装置，其工作原理如图甲所示。传送带转动，将荔枝逐个送到压力检测片上，其下的压敏电阻的阻值随压力的变化如图乙所示。当电流表示数时，衔铁片上端保持与静触点1接触，电动机工作，将荔枝向里推出；当时，不计电阻的电磁铁将衔铁片上端吸到静触点2，电动机工作，将荔枝向外推出，实现筛选。已知控制电路的电源电压为，为，取。下列说法正确的是（        ） A. 电磁铁右端是极 B. 当时，推出荔枝的质量为 C. 该装置能将以上的荔枝向外推出 D. 将换成的电阻，可将的荔枝向外推出 28．（2026·湖南·中考真题）某科技小组设计了一款智能注水装置，图甲是简化的工作原理示意图。控制电路的电源电压保持不变，R0为定值电阻，线圈和光控开关的电阻忽略不计。当杯子放置在托盘上时，托盘压缩弹簧与轻质绝缘连杆一起下降，带动R上的滑片P向下移动，同时光控开关自动闭合，控制电路接通，衔铁被吸下，注水电机稍后开始缓慢注水（忽略水流动带来的影响）。当线圈中的电流等于或小于40mA时，衔铁弹回，工作电路断开。取下杯子，光控开关自动断开。滑动变阻器R连入电路的阻值与托盘受到的压力F关系如图乙所示。杯中水无溢出，g取10N/kg。 （1）随着杯中水量的增加，R接入电路中的阻值变　　　　　　　　　　，电磁铁磁性变　　　　　　　　　　； （2）将质量为160g的空杯放入托盘静止且未注水时，控制电路中的电流为50mA；当注水停止时，R的阻值为50Ω。求：停止注水时杯中水的质量和控制电路的电源电压； （3）放上空杯后，若要增加最大注水量，请你提出一条可行的建议：　　　　　　　　　　。 29．（2025·江苏淮安·中考真题）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　　　　　　　　　　　。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 20.3 电磁铁 电磁继电器（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、电磁铁 二、电磁铁的磁性强弱 三、电磁继电器 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、电磁铁 1．把导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的　　　　　　。我们把这种磁体叫作　　　　　　。 【答案】① 磁性    ② 电磁铁 【详解】[1][2]如果把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时，它会有较强的磁性，这种磁体，在有电流通过时有磁性，没有电流时就无磁性，我们把这种磁体叫做电磁铁。 2．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。有关电磁铁，下列说法正确的是（　　） A. 铁芯使通电电磁铁的磁性增强 B. 电磁铁断电后，仍然有很强的磁性 C. 电磁铁的铁芯可以用铜棒代替 D. 电磁铁是根据电流的热效应制成的 【答案】A 【详解】A．铁芯插入通电螺线管后，铁芯被磁化，故可以使电磁铁的磁性增强，故A正确； B．电磁铁是利用电流的磁效应原理工作的，通电时有磁性，断电后磁性消失，故B错误； C．由于铜棒不能被电磁铁磁化，故电磁铁的铁芯不能用铜棒代替，故C错误； D．由奥斯特实验可知，通电导体周围存在磁场（即电流具有磁效应），电磁铁就是根据电流的磁效应制成的，故D错误。 故选A。 3．电磁起重机是许多场所吊运物品的装备。它的主要部件之一是电磁铁，电磁铁安装在吊车上，通电后吸起大量钢铁，移动到另一个位置后切断电流，钢铁被放下。它利用了通电导线周围存在　　　　　　　。相对永久磁体，电磁铁具有很多优点，在电磁起重机中，运用的优点是　　　　　　　。 【答案】① 磁场    ② 磁性有无可由通断电来控制 【详解】电磁铁利用了通电导线周围存在磁场的原理；电磁起重机通电后吸起大量钢铁，断电后把钢铁放下，用到了电磁铁的优点是“磁性有无可由通断电来控制”。 4．（25-26九年级上·河北衡水地区·月考）如图①是一款名为“铁钉桥”的科技展品，两边的“桥墩”是电磁铁。断电状态下，“桥墩”　　　　　　　　（选填“有”或“没有”）磁性；图②为某一侧“桥墩”的电磁铁结构示意图，当通以图示方向的电流时，其右端为　　　　　　　　极。     【答案】① 没有    ② N 【详解】[1]电磁铁是利用电流的磁效应工作的装置，当线圈中有电流通过时，铁芯会被磁化，从而产生磁性，一旦断电，电流消失，铁芯的磁性也会随之基本消失，因此断电状态下，“桥墩”没有磁性。 [2]图②为某一侧“桥墩”的电磁铁结构示意图，电流从线圈左端流入，右端流出，由安培定则可知，其左端为S极，右端为N极。 5．（24-25九年级下·贵州织金县·月考）随着人工智能与机器人技术的发展，机器人可以与人开展象棋竞技。机器人下象棋时，利用“手指”内部的电磁铁便能将棋子“拿”起。制作棋子的材料可能是（　　） A. 铝 B. 木头 C. 铁 D. 铜 【答案】C 【详解】机器人的“手指”内部有电磁铁，那么制作象棋棋子的材料应该是铁磁性材料，包括铁、钴、镍、铝、木头、铜都不是磁性材料，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．（25-26九年级上·河南周口沈丘县中英文等校·月考）如图所示，开关S闭合后，电磁铁的a端为　　　　　极（选填“N”或“S”）；若将滑动变阻器的滑片向右移动，电磁铁的磁性会　　　　　（选填“增强”或“减弱”）。 【答案】① N    ② 减弱 【详解】[1]闭合开关S，电流从电磁铁左边的导线流入，右边流出，根据安培定则可判断出a端为电磁铁的N极。 [2]将滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，根据欧姆定律，电路中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱。 二、电磁铁的磁性强弱 7．（24-25九年级下·陕西咸阳·期末）电磁铁通电时 　　　　　 磁性，断电时磁性 　　　　　　　 ；通入电磁铁的电流 　　　　　　　 ，它的磁性越强；在电流一定时，螺线管的 　　　　　　　　　 越多，它的磁性越强。 【答案】① 有    ② 消失    ③ 越大    ④ 线圈匝数 【详解】[1][2][3][4]电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失。在线圈和铁芯一定时，电流越大，电磁铁磁性越强。在电流一定时，外形相同的螺线管即铁芯相同，线圈匝数越多，磁性越强。 8．为探究影响电磁铁磁性强弱的因素，用相同的细导线和铁钉绕制成两个电磁铁A、B，铁钉下方放有足够多的大头针，如图所示，闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，无论滑片移到哪个位置，电磁铁B总能比电磁铁A吸附更多的大头针。这说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性　　　　　　，将滑动变阻器的滑片向右移时，两个电磁铁吸引的大头针数量都减少，这说明线圈匝数一定时，电流越小，电磁铁的磁性　　　　　　。（均选填“越强”或“越弱”） 【答案】① 越强    ② 越弱 【详解】[1]由图知，电磁铁B吸引大头针的个数较多，说明电磁铁B的磁性较强，即电流一定时，电磁铁的匝数越多磁性越强； [2]当滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值变大，电路中的电流变小，吸引大头针的个数减少，说明匝数一定时，电流越小，磁性越弱。 9．（25-26九年级下·云南曲靖宣威）如图电源、滑动变阻器、电磁铁和铁钉组成电路，当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁吸引铁钉的数量增加，此实验说明电磁铁的磁性强弱与（       ）有关 A. 电流大小 B. 线圈匝数 C. 有无铁芯 D. 电流方向 【答案】A 【详解】分析电路图可知，滑动变阻器与电磁铁串联，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器的阻值减小，则电路中的电流增大，电磁铁吸引的大头针枚数增多，故说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是电流的大小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．（25-26九年级上·北京昌平区·期末）在探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验中，某同学用铁钉作为铁芯制成了匝数不同的简易电磁铁，并设计了如图所示的电路。 （1）实验中通过观察　　　　　　来比较电磁铁磁性的强弱； （2）保持滑动变阻器滑片位置不变，通过观察如图所示的实验现象，可得出的实验结论是：电磁铁的磁性强弱与　　　　　　有关。 【答案】（1）吸引大头针的多少     （2）线圈匝数      【详解】(1)小问详解： 电磁铁磁性的强弱难以直接观察到，但磁性越强，吸引大头针数目越多，实验中是通过观察吸引大头针的多少来比较电磁铁磁性强弱的，这种方法叫转换法。 (2)小问详解： 如图所示的实验中，两电磁铁串联，电流与形状相同，右侧的线圈匝数较多，吸引大头针数目较多，表明磁性较强，由此可得出的实验结论是：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。 11．（25-26九年级上·河南驻马店确山县·期末）将表面涂有绝缘漆的导线绕在铁钉上，做成了线圈上有四个接线柱a、b、c、d的电磁铁。电磁铁和其他实验器材组成如图所示电路，用该电路来探究影响电磁铁磁性强弱的因素。 （1）实验中电磁铁磁性的强弱是用电磁铁　　　　　　　　　　来反映的； （2）连接电磁铁线圈的接线柱a，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至不同位置，可以探究电磁铁磁性的强弱与　　　　　　　　　　　是否有关。 （3）将导线夹子分别连接线圈的接线柱a、b、c、d，调节滑动变阻器，使电流表的示数保持不变，可以探究电磁铁磁性的强弱与　　　　　　　　　　　是否有关。 （4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）吸引大头针数量     （2）电流大小     （3）线圈匝数     （4）同名磁极相排斥      【详解】(1)小问详解： 磁性强弱无法直接观察，磁性越强，能吸引的大头针数量越多，因此用吸引大头针的数量反映磁性强弱。 (2)小问详解： 连接接线柱a时，接入的线圈匝数固定，移动滑动变阻器滑片会改变电路中的电流大小，控制匝数不变、改变电流，因此探究的是磁性强弱与电流大小的关系。 (3)小问详解： 连接不同接线柱a、b、c、d时，接入电路的线圈匝数不同，实验中保持电流表示数不变，控制电流不变、改变线圈匝数，因此探究的是磁性强弱与线圈匝数的关系。 (4)小问详解： 大头针被电磁铁吸引后会被磁化，所有大头针的下端都带有同名磁极，根据磁极间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，因此下端分散。 12．（25-26九年级上·河南召陵区·期末）探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验，装置如图所示。 （1）实验中通过观察　　　　　　　　来判断电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫　　　　　　　　法。 （2）图中将甲、乙两个电磁铁串联，目的是使通过它们的　　　　　　　　相等，可探究电磁铁磁性强弱与　　　　　　　　的关系。 （3）图中移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电流，可探究电磁铁磁性强弱与　　　　　　　　的关系。 （4）若要使电磁铁的磁性增强，可采取的措施有　　　　　　　　（写出一条即可）。 （5）电磁铁的优点是　　　　　　　　（写出一条即可）。 【答案】（1）① 吸引大头针的数量    ② 转换     （2）① 电流    ② 线圈匝数     （3）电流大小     （4）增大电流     （5）通电有磁性，断电无磁性      【详解】【分析】 (1)小问详解： 电磁铁磁性的强弱无法直接看到，但磁性越强，吸引的大头针数量越多，故通过观察吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱。这种通过“易观察和测量的现象”来反映“不易观察和测量的现象”的物理方法，叫做转换法。 (2)小问详解： 串联电路，电流处处相等，故两电磁铁串联，目的是控制通过它们的电流相等，这里使用了控制变量法。两电磁铁的线圈匝数不同，电流相同，故可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。 (3)小问详解： 单看同一个线圈，匝数不变；移动滑动变阻器滑片，改变了电流；故可以探究电磁铁磁性强弱与电流的关系。 (4)小问详解： 电磁铁线圈匝数越多、通过的电流越大，电磁铁的磁性越强；故增大其中任意一个因素均可增强磁性。 (5)小问详解： 电磁铁的优点：磁性的有无可以通过电流的通断来控制；磁性的强弱可以通过改变电流大小、线圈匝数来控制。 【点睛】 13．（25-26九年级上·河南商丘第十三中·期末）神舟飞船与空间站核心舱对接时，为预防撞击需配备对接缓冲装置，小海设计了如上图所示模拟对接缓冲装置简图，下列说法正确的是（　　） A. 通电后电源的右端为负极 B. 为增大缓冲力，滑片P应向右滑动 C. 条形磁体周围存在磁感线 D. 电磁铁磁性强弱和线圈的匝数无关 【答案】B 【详解】A．由题意可知，对接缓冲装置是利用同名磁极相互排斥的原理工作的。通电螺线管右端为N极，根据安培定则可知，电流从螺线管右端流入，则电源的右端为正极，故A错误； B．为增大缓冲力，就需要增强螺线管的磁性，从而使斥力更大，则应增大通过它的电流，减小电路中的电阻，故滑动变阻器的滑片应向右移动，故B正确； C．磁感线是人为引入的假想曲线，用于形象描述磁场分布，并非真实存在的物质或磁感线，故C错误； D．电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯等因素有关，故D错误。 故选 B。 三、电磁继电器 14．电磁继电器在电路中相当于（     ） A. 电源 B. 开关 C. 用电器 D. 导线 【答案】B 【详解】电磁继电器的实质是一个间接开关，它可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．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。 【答案】（1）电磁铁     （2）① 电磁铁    ② 衔铁    ③ 控制电路    ④ 工作电路     （3）① 衔铁    ② B    ③ C      【详解】(1)小问详解： 略 (2)小问详解： 略 (3)小问详解： 略 16．如图所示的是电磁继电器的结构图，它由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成。当在DE间接入电源时，电磁铁通电，具有　　　　　　　　　，吸引衔铁向　　　　　　　　　（选填“上”或“下”）运动，使动触点与　　　　　　　　　（选填“上面”或“下面”）的静触点接触，接通工作电路。 【答案】① 磁性    ② 下    ③ 下面 【详解】[1][2][3]电磁继电器中的电磁铁通电时具有磁性，当在DE间接入电源，电磁铁通电具有磁性，而磁体有吸引铁、钴、镍的性质，则把衔铁向下吸引，使得动触点与下方静触点接触导通电路。 17．电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种　　　　　　。如图所示的自动控制电路中： （1）当控制电路的开关S闭合时，电磁铁　　　　　　（选填“有”或“无”）磁性，衔铁被吸下，动触点与　　　　　　（选填“上方”或“下方”）静触点接触，工作电路中　　　　　　（选填“灯亮”或“铃响”）。 （2）当控制电路的开关S断开时，工作电路中　　　　　　（选填“灯亮”或“铃响”）。 【答案】① 开关    ② 有    ③ 下方    ④ 铃响    ⑤ 灯亮 【详解】[1]电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 [2][3][4]当控制电路的开关S闭合时，有电流通过电磁铁，电磁铁有磁性，衔铁被吸下，动触点与下方静触点接触，此时工作电路中电铃所在的电路接通，所以工作电路中铃响。 [5]当控制电路的开关S断开时，电磁铁中无电流通过，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的作用下向上抬起，动触点与上方静触点接触，此时工作电路中灯泡所在的电路接通，所以工作电路中灯亮。 18．下图是电磁继电器的工作原理图。 （1）当低压控制电路闭合时，电磁铁A　　　　　　（选填“具有”或“失去”）磁性，吸引衔铁B，从而使动触点D与静触点E吸合，高压工作电路　　　　　　（选填“闭合”或“断开”）。 （2）当低压控制电路断开时，电磁铁A　　　　　　（选填“具有”或“失去”）磁性，衔铁B在左侧弹簧C的作用下返回原位，动触点D与静触点E分离，高压工作电路　　　　　　（选填“闭合”或“断开”）。 （3）衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用　　　　　　（选填“导体”或“绝缘体”）制成，它与衔铁、动触点一起组成一个杠杆，弹簧C始终处于　　　　　　（选填“拉伸”或“压缩”）状态。 【答案】（1）① 具有    ② 闭合     （2）① 失去    ② 断开     （3）① 绝缘体    ② 拉伸      【详解】(1)小问详解： [1][2]当开关闭合时，左边低压控制电路被接通，控制电路有电流通过，电磁铁A中有电流通过，则电磁铁A具有磁性，就可以吸引衔铁B并带动触点D下降，使右边高压工作电路闭合。 (2)小问详解： [1][2]当开关断开时，控制电路没有电流通过，电磁铁A中没有电流通过，电磁铁A就失去磁性，则衔铁B不被吸引，在C弹簧作用下，动触点D被拉起，则高压工作电路断开。 (3)小问详解： [1]衔铁B与动触点D之间的硬棒应该用绝缘体，若衔铁B与动触点D之间是导体，对操控低压控制电路的人有危险。 [2]由图可知，弹簧始终拉着衔铁B，所以弹簧始终处于拉伸状态。 19．电磁继电器的三种核心应用是：①利用低电压（弱电流）控制高电压（强电流）；②远距离操纵与自动控制；③安全保护与报警功能。 （1）当冰箱内温度升高，温控器检测到变化并接通控制电路，电磁继电器动作，启动压缩机工作；温度达标后自动断开，实现无需人工干预的恒温控制。在这里，利用了电磁继电器的应用　　　　　　　（填序号）。 （2）在汽车启动系统中，当钥匙点火时，点火开关提供的小电流激活继电器电磁铁，继而接通蓄电池与启动电机之间的大电流电路，带动发动机运转。这避免了驾驶员直接操控强电流带来的安全隐患。在这里，利用了电磁继电器的应用　　　　　　　（填序号）。 【答案】（1）②     （2）①      【详解】(1)题详解： 冰箱内的压缩机工作，是由温度变化而自动引起的，利用的应用是“实现远距离操作与自动控制‌”，即应用②。 (2)题详解： 在汽车启动系统中，当钥匙点火时，点火开关提供的小电流激活继电器电磁铁，继而接通蓄电池与启动电机之间的大电流电路，带动发动机运转，这避免了驾驶员直接操控强电流带来的安全隐患，利用的应用是“利用低电压（弱电流）控制高电压（强电流）‌”，即应用①。 20．（24-25九年级下·广东广州大学·月考）如图为一种仓库防盗报警器的部分工作原理图，其踏板放在仓库的门口，电铃和电灯放在值班室内。根据要求，用笔画线代替导线进行电路连接。工作要求：当有人踩踏板时电铃响，无人踩踏板时电灯亮。 【答案】 【详解】当有人踩踏板时，相当于电源开关闭合，电磁铁所在电路闭合，电磁铁有了磁性，把衔铁吸引下来，电铃工作报警；当无人踩踏板时，电磁铁所在电路断开，电磁铁不工作，衔铁被弹簧拉起，电灯接入电路，电灯亮。电路图如下所示： 【B 能力提升题】 21．（25-26八年级上·北京·月考）实验桌上有学生电源、电磁铁、已调零的电流表、已调零的弹簧测力计、滑动变阻器、软铁棒、带横杆的铁架台、刻度尺和开关各一个，导线若干，小明将这些器材组装成如图所示的实验装置，探究电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关，实验步骤如下： ①闭合开关S前，读出弹簧测力计的示数F0，并记录在表格中； ②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到适当位置，待测力计稳定时，用刻度尺测量软铁棒下端到线圈上端的距离h，同时读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F、并将I、F记录在表格中，断开开关S； ③闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到另一适当位置，读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F，并将I、F记录在表格中，断开开关S。 （1）此实验中，利用　　　　　　　　　表示电磁铁磁性的强弱； （2）此实验过程中存在的问题是　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）未控制软铁棒下端到线圈上端的距离h      【详解】(1)小问详解： 探究电磁铁的磁性强弱与电流大小是否有关的实验中，闭合开关S前，读出弹簧测力计的示数F0，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到适当位置，读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F；调节滑动变阻器滑片到另一适当位置，读出电流表示数I、弹簧测力计的示数F；通过改变电路中的电阻来改变电流大小，弹簧测力计的示数也发生相应改变，可表示电磁铁磁性的强弱。 (2)小问详解： 此实验过程中，步骤②中闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到适当位置，待测力计稳定时，用刻度尺测量软铁棒下端到线圈上端的距离h，而步骤③中闭合开关S，调节滑动变阻器滑片到另一适当位置，改变电路中电阻时，没有控制软铁棒下端到线圈上端的距离h一定，变量不唯一，故此实验过程中存在的问题是未控制软铁棒下端到线圈上端的距离h。 22．（2025·山东潍坊·适应性）（多选）如图所示，一条形磁体放在水平桌面上，与电磁铁正对，闭合开关后，条形磁体处于静止状态，下列说法正确的是（       ） A. 电磁铁的左端为S极 B. 条形磁体受到向右的摩擦力 C. 滑片向a移动过程中，电磁铁磁性变强 D. 滑片向a移动过程中，若条形磁体始终静止，则它受到的摩擦力大小不变 【答案】BC 【详解】A．闭合开关后，电流由螺线管的左侧流入、右侧流出，根据右手螺旋定则：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向N极得，电磁铁的左端为N极、右端为S极，故A错误； B．根据异名磁极相互吸引可知，条形磁铁受到向左的磁力，则条形磁铁有向左滑动的趋势，则条形磁铁受到向右的摩擦力，故B正确； C．电磁铁与滑动变阻器串联，滑片向a移动过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律得，电路电流变大，则通过电磁铁的电流变大，则电磁铁磁性变强，故C正确； D．滑片向a移动过程中，电磁铁磁性变强，条形磁铁受到向左的磁力变强，若条形磁铁始终静止，由平衡力得，磁力与它受到的摩擦力等大，则它受到的摩擦力大小变大，故D错误。 故选BC。 23．（2026·宁夏银川·一模）如图甲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。 （1）某同学想知道消防应急照明灯的两个灯泡是怎样连接的，他将消防应急照明灯中的任意一个灯泡取下，另一个灯泡还可以正常发光，则消防应急灯的两个灯泡是　　　　　　（选填“并联”或“串联”）的。 （2）该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】（1）并     （2）① 开关    ② B      【详解】(1)小问详解： 并联电路的特点是各用电器独立工作，互不影响；由题意可知应急灯中的任意一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，说明它们的连接方式是并联。 (2)小问详解： [1]电磁继电器在电路中的作用相当于一个可以自动控制的开关，可以控制内部电路的断开和闭合。 [2]当外部电路停电时，电磁铁失去磁性，衔铁在弹簧的拉力作用下回到上面的位置，与触点B接触，此时，应急灯所在电路应该接通，因此，C点应该与触点B连接。 24．（2026·湖南郴州第二次·模拟）电动车在充电过程中，电池温度过高可能会自燃。项目式学习小组设计一个自动制冷降温控制装置，当电池温度过高时，启动制冷系统降温。 电路设计： 如图电路，利用电磁继电器设计控制电路，电源电压恒为6V，为热敏电阻，为电阻箱，电磁铁线圈电阻忽略不计。开关断开、闭合，当电流表的示数时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统启动。 （1）的选用： ①连接电路时，应先将开关、都　　　　　　　，并将电阻箱的阻值调至　　　　　　　，起到保护电路的作用。 ②闭合、，将两个热敏电阻、分别接入电路中，测得热敏电阻、电阻随温度变化数据如下表： 20 30 40 50 60 70 80 90 200 125 90 75 70 62 60 59 25 30 45 60 105 170 290 310 根据电路设计要求，热敏电阻应选用　　　　　　　（填“”或“”）。 （2）的测算：开关断开、闭合，充电过程中当电池温度达到时，衔铁被吸下，工作电路的制冷系统开始启动。则可选用阻值为　　　　　　　的定值电阻取代电阻箱。 【答案】（1）① 断开    ② 最大    ③      （2）225      【详解】(1)小问详解： 连接电路时，为保证操作安全，需要先将所有开关断开。 闭合开关前，需要将电阻箱阻值调至最大，使电路电流最小，起到保护电路的作用。 根据设计要求：电池温度过高时，电流需要增大到才能吸下衔铁启动制冷。因此要求温度升高时，热敏电阻阻值减小，使总电阻减小、电流增大。由表格数据可知，的阻值随温度升高而减小，的阻值随温度升高而增大，因此应选。 (2)小问详解： 当电池温度为50℃时，，启动电流 根据欧姆定律，控制电路总电阻 由串联电路电阻的特点可知，电阻箱的阻值 25．车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因之一，因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个“汽车超载记录器”原理图，如图甲。图中使用了一个水平杠杆OAB，O为支点，，R为压敏电阻，其所受压力与电阻的关系如图乙所示。已知变阻器R1规格为“50Ω   2A”，电磁继电器线圈电阻忽略不计，当通过线圈的电流达到0.1A时，电磁继电器的衔铁被吸下。 （1）图中使用的杠杆OAB是　　　　　　杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）。在本装置中，若车辆重力作用在A点，经杠杆传递后，作用在压敏电阻R上的压力将　　　　　　（选填“增大”或“减小”）。 （2）将图甲连接完整。要求：未超载，绿灯亮；超载，红灯亮，拍照，记录违法行为，红灯与照相机需独立工作。 （3）在某路段限重20t（即车辆对压敏电阻的最大允许压力对应20t）。由图乙可知，当压力刚好为20t时，压敏电阻的阻值为　　　　　　Ω。若电源电压为6V，此时调节变阻器的滑片，使控制电路刚好达到衔铁吸合的电流，则控制电路的总电阻为　　　　　　Ω。 （4）某些主干道抗压能力较好，允许通行质量更大的车辆，需适当调高限载，可以采取的措施是　　　　　　（写一条可行的措施即可）。 【答案】（1）① 省力    ② 减小     （2）     （3）① 30    ② 60     （4）调大滑动变阻器R1的阻值##适当减小控制电路电源电压      【详解】(1)小问详解： 图中使用的杠杆OAB的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 根据杠杆平衡条件有 力的作用是相互的，杠杆对电阻的压力等于电阻对杠杆的支持力，故汽车对杠杆的压力与杠杆对电阻的压力之比为10:1，所以若车辆重力作用在A点，经杠杆传递后，作用在压敏电阻R上的压力将减小。 (2)小问详解： 根据要求可知：未超载时，衔铁未被吸引下来时，绿灯所在电路是连通的；当超载时，衔铁被吸引下来，红灯亮，同时相机也在拍照，即此时红灯与相机所有的电路是接通的；要求红灯与相机独立工作，即二者并联。电路图如下： (3)小问详解： 车对杠杆的压力等于车的重力，则压敏电阻受到的压力为 由乙图可得，此时压敏电阻阻值为30Ω。 当通过线圈的电流达到0.1A时，电磁继电器的衔铁被吸下，控制电路的总电阻 (4)小问详解： 适当增大R1阻值，压敏电阻阻值一定时，根据欧姆定律可知通过电路的电流会减小，照相机不会启动拍照；适当减小控制电路电源电压，压敏电阻阻值一定时，根据欧姆定律可知通过电路的电流会减小，照相机不会启动拍照。 【C 拓展培优题】 26．（2026·山东烟台·中考真题）如图所示是一种水位自动报警器的原理图，甲、乙是大小相同的两个金属块，当水位升到一定高度时，红灯亮报警。关于它的工作原理，下列说法正确的是（        ） A. 当水位达到位置a时，红灯亮 B. 当水位达到位置b时，红灯亮 C. 升高甲的高度可使报警器在更高的水位报警 D. 降低乙的高度可使报警器在更高的水位报警 【答案】B 【详解】A．水位到达位置a时，仅接触到甲，未接触到乙，控制电路断开，电磁铁无磁性，绿灯发光，红灯不亮，故A错误；  B．水位到达位置b时，甲、乙都与水接触，水导电接通控制电路，电磁铁有磁性吸下衔铁，红灯电路接通，红灯亮，故B正确； C．报警水位由位置更高的金属块决定，题目中乙位置更高（在b处），升高甲的高度后，只要甲位置仍低于乙，仍然需要将水位升高到乙所在的b位置才能接通电路，报警水位不变，因此升高甲不能让报警器在更高水位报警，故C错误；  D．降低乙的高度会让乙的位置比原来更低，水位更低时就能接触到到乙接通电路，报警器会在更低水位报警，不是更高水位，故D错误。 故选 B。 27．（2026·四川泸州·中考真题）（多选）合江是中国晚熟荔枝之乡。乡村振兴科技小组设计了一个荔枝自动筛选装置，其工作原理如图甲所示。传送带转动，将荔枝逐个送到压力检测片上，其下的压敏电阻的阻值随压力的变化如图乙所示。当电流表示数时，衔铁片上端保持与静触点1接触，电动机工作，将荔枝向里推出；当时，不计电阻的电磁铁将衔铁片上端吸到静触点2，电动机工作，将荔枝向外推出，实现筛选。已知控制电路的电源电压为，为，取。下列说法正确的是（        ） A. 电磁铁右端是极 B. 当时，推出荔枝的质量为 C. 该装置能将以上的荔枝向外推出 D. 将换成的电阻，可将的荔枝向外推出 【答案】AC 【详解】A．根据安培定则，电流从螺线管右端流入、左端流出，结合绕行方向可知，电磁铁左端为S极，右端为N极，故A正确； B．当时，总电阻 由图乙得对应压力，荔枝质量 不是25g，故B错误； C．荔枝向外推出的临界条件是，此时总电阻 由图乙得对应，对应质量 荔枝质量越大，压力越大，越小，电流越大，因此15g以上的荔枝满足，会被向外推出，故C正确； D．将换成，临界时， 根据乙图线性关系可知，对应，对应质量，即只有25g以上的荔枝才会被推出，因此20g荔枝不会被推出，故D错误。 故选AC。 28．（2026·湖南·中考真题）某科技小组设计了一款智能注水装置，图甲是简化的工作原理示意图。控制电路的电源电压保持不变，R0为定值电阻，线圈和光控开关的电阻忽略不计。当杯子放置在托盘上时，托盘压缩弹簧与轻质绝缘连杆一起下降，带动R上的滑片P向下移动，同时光控开关自动闭合，控制电路接通，衔铁被吸下，注水电机稍后开始缓慢注水（忽略水流动带来的影响）。当线圈中的电流等于或小于40mA时，衔铁弹回，工作电路断开。取下杯子，光控开关自动断开。滑动变阻器R连入电路的阻值与托盘受到的压力F关系如图乙所示。杯中水无溢出，g取10N/kg。 （1）随着杯中水量的增加，R接入电路中的阻值变　　　　　　　　　　，电磁铁磁性变　　　　　　　　　　； （2）将质量为160g的空杯放入托盘静止且未注水时，控制电路中的电流为50mA；当注水停止时，R的阻值为50Ω。求：停止注水时杯中水的质量和控制电路的电源电压； （3）放上空杯后，若要增加最大注水量，请你提出一条可行的建议：　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 大    ② 弱     （2）240g，6V     （3）增大控制电路的电源电压##减小的阻值      【详解】(1)小问详解： 随着杯中水量增加，杯子对托盘的压力增大，由图乙可知，压力越大时，滑动变阻器R接入电路的阻值越大。 控制电路中，电源电压不变，R0与R串联，R阻值变大则电路总电阻变大，根据可知，电路电流变小，电磁铁磁性变弱。 (2)小问详解： 空杯对托盘的压力为 由图乙可知，此时，控制电路电源电压 当注水停止时，R的阻值为50Ω，此时电路中电流为40mA，控制电路电源电压 控制电路电源电压不变，则 解得， 由图乙可知，当时，，杯子和水的总重力为 水的重力为 停止注水时杯中水的质量为 (3)小问详解： 要增加最大注水量，需要让衔铁弹回时托盘承受更大的压力，由图乙可知，压力越大，R越大，因此需要让电路在R更大时电流仍能达到40mA。控制电路中电流 则 要想在R更大时电流仍能达到40mA，可以在R0不变时，增大控制电路的电源电压，或控制电路电源电压不变时，减小的阻值。 29．（2025·江苏淮安·中考真题）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）① 100    ② 2     （3）小      【详解】(1)小问详解： 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)小问详解： [1]由表格可知，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 根据欧姆定律，可得控制电路总电阻 所以电阻箱R的阻值 [2]电阻箱两端的电压 (3)小问详解： 临界报警压力减小，意味着压力传感器输出电压减小（由表格可知压力越小，输出电压越小）。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。 / 学科网（北京）股份有限公司 $