7.3 电磁铁（重难点专练）物理新教材教科版九年级上册

**基本信息** 初中物理电磁铁专项训练，以“方法提炼-题型对应-逻辑递进”为主线，融合控制变量法等科学思维，构建从基础实验到综合应用的知识体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |影响电磁铁磁性大小的因素|6题|控制变量法（电流/匝数）、转换法（大头针数量）|从磁性影响因素（电流/匝数/铁芯）到实验验证，建立实验与结论的因果关系| |电磁继电器的工作过程|5题|“控制电路→电磁铁磁性→衔铁动作→工作电路”分析逻辑|明确继电器实质（电磁铁控制的开关），区分控制/工作电路独立电源| |电磁继电器的综合考查|5题|敏感电阻（热敏/光敏）结合欧姆定律分析临界状态|整合电路动态分析与电磁铁磁性，实现从原理到自动控制装置（报警器/温控）的应用拓展|

7.3 电磁铁 题型01 影响电磁铁磁性大小的因素 题型02 电磁继电器的工作过程 题型03 电磁继电器的综合考查 ▌题型01 影响电磁铁磁性大小的因素 1. 影响磁性强弱三个因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯。 2. 实验方法： 转换法:通过吸引大头针数量多少反映磁性强弱； 控制变量法: ①控制线圈匝数不变，改变电流，探究磁性与电流关系；    ②控制电流不变，改变线圈匝数，探究磁性与匝数关系。 3. 实验结论：线圈匝数一定，电流越大，磁性越强；电流一定，线圈匝数越多，磁性越强；插入铁芯磁性显著增强。 1．如图所示电路闭合开关S后，小磁针静止时N极指向如图，则（　　） A．电源的左端为正极 B．通电螺线管的左端为N极 C．电流表的左端为“”接线柱 D．滑动变阻器的滑片向左移动过程中，通电螺线管的磁性减弱 2．如图为“门禁”上的电磁锁的结构图，A是电磁铁，B是铁块。A通电时，与B相互吸引，门被锁住；A断电时，A、B互不吸引，门可以被推开。下列说法中正确的是（     ） A．B也可以由铜制成 B．闭合开关后，滑片左右移动，的磁性强弱不变 C．闭合开关后，右端为极 D．若电源正负极对调，该电磁锁将不能正常工作 3．如上右图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁，当开关S闭合后，条形磁铁与电磁铁相互______（选填“吸引”或“排斥”），当滑片P从a端向b端滑动的过程中，电流表的示数会______（选填“增大”或“减小”），弹簧的长度会变______（选填“长”或“短”）。 4．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁通电后，小磁针静止时，B端是___________极，向左调节滑动变阻器滑片，则电磁铁的磁性___________；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性___________（后两空选填“增强”、“不变”或“减弱”）。 5．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关前，小磁针的南极指向地理的___________极；闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，小磁针静止时左端为___________（填“S”或“N”）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 6．在探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验中，小明制成了两个简易电磁铁甲和乙，并设计了如图所示的电路。 (1)当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______（选填“增加”或“减少”），说明电流越______，电磁铁磁性越强。 (2)由图可知，______（选填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，电磁铁的______，磁性越强。 (3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______ (4)通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫______ ▌题型02 电磁继电器的工作过程 1. 电磁继电器实质：由电磁铁控制的开关；电路分为控制电路、工作电路，两套电路电源相互独立。 2. 分析逻辑：先看控制电路，开关闭合→电磁铁通电有磁性，吸下衔铁；开关断开→电磁铁断电失去磁性，弹簧拉起衔铁；再根据衔铁动作，判断工作电路触点通断，确定用电器工作状态。 3. 核心作用：用低电压、弱电流控制高电压、强电流，保障人身安全，设备自动化。 7．如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银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．报警器利用了水银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．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响 D．报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中 8．某大型商场的洗手间安装的自动感应干手器，其工作原理简化图如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．工作电路中两个用电器是串联的 B．通过工作电路两个用电器的电流一定相等 C．当有人使用干手器时，电磁铁磁性减弱 D．当有人使用干手器时，光敏电阻R的阻值会变小 9．如图所示是学校走廊灯的自动控制电路，走廊入口上方安装有反射式光电传感器，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻的阻值减小时，电磁铁的磁性________（选填“变强”“变弱”或“不变”），工作电路接通，灯泡L发光，图中电磁铁的上端是________极。 10．如图是一种水位自动报警器的原理图（纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电）。当水位没有达到金属块A时，绿灯处于___________路状态。当水位达到金属块A，电磁铁吸引衔铁落下，水位自动报警，电磁铁上端是___________（选填“N极”或“S极”） 11．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_________。 ▌题型03 电磁继电器的综合考查 1. 控制电路中常接入热敏、光敏、压敏等敏感电阻，结合欧姆定律分析：电源电压不变，总电阻发生变化，控制电路电流大小改变，电磁铁磁性强弱随之改变。 2. 临界工作过程：外界环境变化引起敏感电阻阻值改变，控制电路电流改变；电流达到吸合电流，电磁铁磁性足够，吸下衔铁，切换工作电路状态；电流小于释放电流，磁性减弱，弹簧带动衔铁复位。 3. 两套电路电源相互独立，欧姆定律计算只能分别对控制电路、工作电路单独运算，电压不能跨回路混用。 注意：电磁铁通电，不一定立刻吸合衔铁，需要电流达到临界值；衔铁使用软铁；电磁继电器是开关，不属于用电器。 常见考题实例：温度自动报警器、光控路灯、水位自动报警装置。 12．如图所示为一款“智能照明灯”的电路，控制电路中，为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。以下说法正确的是（     ） A．电磁铁是利用电流的热效应工作 B．天暗时，衔铁被吸下，灯L自动熄灭 C．当光照强度增大时，电压表示数增大 D．将换成阻值更大的电阻，可延长灯的发光时间 13．科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器、电动机等元件制作了自动门模拟电路，电路如图1所示。控制电路的电源电压不变，为定值电阻，人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图2所示。经测试，时，电磁铁线圈中的电流为，衔铁刚好被吸下，刚好触发电动机工作，大门打开（不计电磁铁线圈的电阻）。开关S闭合后，下列说法正确的是（     ） A．当人不断靠近大门时，控制电路中的电流减小 B．当人不断远离大门时，电磁铁的磁性越来越强 C．为了避免路人经过大门触发电动机工作，应适当增大电阻的阻值 D．当人距离大门超过6m时，电磁铁线圈中没有电流通过，电磁铁也没有磁性 14．小明设计了电梯过载自动报警模拟装置，如图甲所示。在控制电路中，电源电压为12V，为滑动变阻器，为压敏电阻，的阻值大小随压力的变化关系如图乙所示。闭合开关和，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁刚好被吸下，动触点与触点断开，同时与触点接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法错误的是（　　） A．闭合时，电磁铁的上端为S极 B．压敏电阻受到的压力越大，控制电路中的电流越大 C．滑片位置不变，压敏电阻受到的压力为1000N时，控制电路的总功率为0.72W D．若保持控制电路电源电压不变，要减小电梯最大载重，应将滑片P向右 15．如图甲为某恒温箱的原理图，它包括控制电路和工作电路两部分。其中控制电路电源电压，继电器线圈的电阻的阻值大小忽略不计，为可变电阻，为热敏电阻，置于恒温箱内，热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到0.02 A时，继电器的衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路的电流减小到0.015 A时，衔铁会被释放接通工作电路。已知加热器的规格是“220 V  550 W”，下列说法中正确的是（     ）      A．加热器正常工作时，通过加热器的电流为0.4 A B．若恒温箱内可获得上限温度为40℃，则恒温箱内的下限温度为30℃ C．若想提高恒温箱上限温度，可将滑动变阻器的阻值调大 D．若想提高恒温箱下限温度，可将滑动变阻器的阻值调小 16．学校科技小组自制了一款自动控温豆芽培育箱，内部电路如图甲所示。控制电路中电源电压恒为，定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化图像如图乙所示。工作电路中电源电压为，、为电热丝，。电磁铁衔铁在电流大于或等于时吸合，为加热状态；当电流小于或等于时释放，为保温状态。求： 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 温度控制 能实现自动控温并能提供适宜的温度 能实现自动控温但温度过高或过低 不能自动控温 (1)温度为时，控制电路中的电流为多少？ (2)该豆芽机加热时，工作电路的总功率为，求电热丝的阻值和保温功率； (3)求培育箱的控温范围，并判断温度控制等级；为让控温更适宜绿豆萌发，请通过分析提出一条改进措施。（已知绿豆萌发适宜温度：） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 7.3 电磁铁 题型01 影响电磁铁磁性大小的因素 题型02 电磁继电器的工作过程 题型03 电磁继电器的综合考查 ▌题型01 影响电磁铁磁性大小的因素 1. 影响磁性强弱三个因素：电流大小、线圈匝数、有无铁芯。 2. 实验方法： 转换法:通过吸引大头针数量多少反映磁性强弱； 控制变量法: ①控制线圈匝数不变，改变电流，探究磁性与电流关系；    ②控制电流不变，改变线圈匝数，探究磁性与匝数关系。 3. 实验结论：线圈匝数一定，电流越大，磁性越强；电流一定，线圈匝数越多，磁性越强；插入铁芯磁性显著增强。 1．如图所示电路闭合开关S后，小磁针静止时N极指向如图，则（　　） A．电源的左端为正极 B．通电螺线管的左端为N极 C．电流表的左端为“”接线柱 D．滑动变阻器的滑片向左移动过程中，通电螺线管的磁性减弱 【答案】A 【详解】AB．由图可知，小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向，螺线管下方磁场方向向左；磁体外部磁场方向由N极指向S极，因此通电螺线管的右端为N极，左端为S极；根据安培定则可知，电流从螺线管左端流入，右端流出，因此电源的左端为正极，右端为负极，故A符合题意，B不符合题意； C．电源左端为正极，右端为负极；电流表要求电流从正接线柱流入，因此电流表右端为“”接线柱，故C不符合题意； D．滑动变阻器滑片向左移动时，接入电路的电阻变小，电路电流变大，通电螺线管的磁性增强，故D不符合题意。 故选A。 2．如图为“门禁”上的电磁锁的结构图，A是电磁铁，B是铁块。A通电时，与B相互吸引，门被锁住；A断电时，A、B互不吸引，门可以被推开。下列说法中正确的是（     ） A．B也可以由铜制成 B．闭合开关后，滑片左右移动，的磁性强弱不变 C．闭合开关后，右端为极 D．若电源正负极对调，该电磁锁将不能正常工作 【答案】C 【详解】A．电磁铁只能吸引铁、钴、镍等磁性材料，铜不是磁性材料，无法被电磁铁吸引，故A错误； B．滑片P左右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻会改变，电路中的电流也会改变。电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流改变，磁性强弱也会改变，故B错误； C．电流从螺线管的右端流入、左端流出；右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管的右端，因此A的右端为N极，故C正确； D．电源正负极对调后，电流方向改变，电磁铁的磁极也会改变，但电磁铁仍然可以吸引铁块B，电磁锁仍能正常工作（只是磁极方向改变，不影响吸引铁块的功能），故D错误。 故选C。 3．如上右图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂一条形磁铁，当开关S闭合后，条形磁铁与电磁铁相互______（选填“吸引”或“排斥”），当滑片P从a端向b端滑动的过程中，电流表的示数会______（选填“增大”或“减小”），弹簧的长度会变______（选填“长”或“短”）。 【答案】 排斥 增大 短 【详解】【小题1】[1]由图可知，闭合开关后，电流从线圈的上端流入，下端流出。根据安培定则（右手螺旋定则）可得，电磁铁的上端为S极，下端为N极，而悬挂的条形磁铁下端为S极，根据“同名磁极相互排斥”的原理，条形磁铁与电磁铁之间会相互排斥。 [2][3]由图可知，滑动变阻器、灯泡和电流表串联。当滑片P从a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，其接入电路的电阻减小。电路的总电阻减小，而电源电压保持不变。根据欧姆定律（ ），电路中的电流会增大，即电流表的示数会增大，随着电路中电流的增大，电磁铁的磁性会增强，即条形磁铁与电磁铁之间的排斥力会变大，所以弹簧的长度会变短。 4．如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁通电后，小磁针静止时，B端是___________极，向左调节滑动变阻器滑片，则电磁铁的磁性___________；当开关S由a拨到b，调节滑动变阻器，使电流表的示数仍保持不变，则电磁铁的磁性___________（后两空选填“增强”、“不变”或“减弱”）。 【答案】 S 增强 减弱 【详解】[1]从图可知，当开关S拨到a时，电流从螺线管的右端流入，左端流出，伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的N极，据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的作用可知，小磁针的A端是N极，B端为S极。 [2]在此实验装置中，通电螺线管的线圈匝数不变，向左调节滑动变阻器滑片，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，因此通电螺线管的磁性增强。 [3]在此实验装置中，保持电流不变，将开关S由a换到b，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。 5．如图，螺线管的上方放置一个小磁针，螺线管左方的水平地面上放置一个铁块。闭合开关前，小磁针的南极指向地理的___________极；闭合开关后，铁块静止不动，小磁针在磁场的作用下会发生转动，小磁针静止时左端为___________（填“S”或“N”）极。当滑片P向左滑动时，铁块受到的摩擦力的大小将___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 南极 S 变小 【详解】[1]闭合开关前，螺线管没有磁性，小磁针受到地磁场的作用，其南极指向地理的南极方向。 [2]闭合开关后，螺线管内有电流，螺线管产生磁性，根据安培定则，右手顺着电流方向握住螺线管，伸开大拇指所指的方向就是螺线管N极，故螺线管左端为N极，由磁极间相互作用规律可知，小磁针静止后左端是S极。 [3]铁块静止，铁块受到的摩擦力和吸引力是平衡力，大小始终相等。当滑片P向左滑动，变阻器电阻增大，电路电流减小，螺线管磁性减弱，对铁块的吸引力减弱，故铁块受到的摩擦力变小。 6．在探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验中，小明制成了两个简易电磁铁甲和乙，并设计了如图所示的电路。 (1)当滑动变阻器的滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数______（选填“增加”或“减少”），说明电流越______，电磁铁磁性越强。 (2)由图可知，______（选填“甲”或“乙”）的磁性较强，说明电流一定时，电磁铁的______，磁性越强。 (3)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是______ (4)通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫______ 【答案】(1) 增加 大 (2) 甲 线圈匝数越多 (3)大头针下端磁极相同，同名磁极相排斥 (4)转换法 【详解】（1）当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸引大头针的个数增加；这说明电流越大，电磁铁的磁性越强。 （2）由图可知，甲、乙两个电磁铁串联，通过它们的电流相同，甲吸引的大头针较多，说明甲的磁性较强；甲的线圈匝数比乙多，这说明电流一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。 （3）电磁铁吸引的大头针被磁化，下端为同名磁极，由于同名磁极相互排斥，所以大头针下端分散。 （4）实验中通过观察电磁铁吸引大头针的数量来判断其磁性的强弱，这种把不易观察的磁性强弱转化为容易观察的大头针数量的方法叫做转换法。 ▌题型02 电磁继电器的工作过程 1. 电磁继电器实质：由电磁铁控制的开关；电路分为控制电路、工作电路，两套电路电源相互独立。 2. 分析逻辑：先看控制电路，开关闭合→电磁铁通电有磁性，吸下衔铁；开关断开→电磁铁断电失去磁性，弹簧拉起衔铁；再根据衔铁动作，判断工作电路触点通断，确定用电器工作状态。 3. 核心作用：用低电压、弱电流控制高电压、强电流，保障人身安全，设备自动化。 7．如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银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．报警器利用了水银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．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响 D．报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中 【答案】C 【详解】A．水银是导体，温度升高时体积膨胀上升接触金属丝，利用了水银导电和热胀冷缩的性质，故A正确； B．控制电路接通时电磁铁有电流通过，具有磁性而吸引衔铁，断开时磁性消失衔铁弹回，利用了电磁铁通电有磁性、断电无磁性的特点，故B正确； C．温度达到90℃时，水银接触金属丝，控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，动触点与下方静触点接触，电铃所在电路接通铃响，灯所在电路断开灯灭，故C错误； D．由图可知，水银温度计和电磁铁顺次连接在控制电路中，属于串联，故D正确。 本题选择错误的，故选C。 8．某大型商场的洗手间安装的自动感应干手器，其工作原理简化图如图乙所示，下列说法正确的是（     ） A．工作电路中两个用电器是串联的 B．通过工作电路两个用电器的电流一定相等 C．当有人使用干手器时，电磁铁磁性减弱 D．当有人使用干手器时，光敏电阻R的阻值会变小 【答案】D 【详解】A．由工作电路可知，加热电阻丝和电动机两端分别并联在220V电源两端，故A错误； B．并联电路各支路电压相等，加热电阻丝和电动机的电阻不同，根据，通过两个用电器的电流不相等，故B错误； C．当有人使用干手器时，需要接通工作电路让干手器工作，因此电磁铁需要吸下衔铁，磁性应该增强，故C错误； D．有人使用干手器时，电磁铁磁性增强，说明控制电路电流变大，控制电路电源电压不变，根据欧姆定律，总电阻变小，因此光敏电阻的阻值变小，故D正确。 故选D。 9．如图所示是学校走廊灯的自动控制电路，走廊入口上方安装有反射式光电传感器，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻的阻值减小时，电磁铁的磁性________（选填“变强”“变弱”或“不变”），工作电路接通，灯泡L发光，图中电磁铁的上端是________极。 【答案】 变强 S 【详解】该自动控制电路的光敏电阻R0与定值电阻R串联，当人靠近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻R0阻值减小，根据欧姆定律，电路电流变大，电磁继电器磁性变强，衔铁被吸下灯泡发光。 电源左端是正极，因此电磁铁的下端是电流流入端，根据安培定则，右手四指顺电流方向握住螺线管后，大拇指指向下端，为N极，则上端是S极。 10．如图是一种水位自动报警器的原理图（纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电）。当水位没有达到金属块A时，绿灯处于___________路状态。当水位达到金属块A，电磁铁吸引衔铁落下，水位自动报警，电磁铁上端是___________（选填“N极”或“S极”） 【答案】 通 S极 【详解】当水位没有达到金属块A时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮，绿灯处于通路状态。 当水位达到金属块A，电磁铁吸引衔铁落下，水位自动报警，电流从电磁铁的下端流入，由安培定则可知电磁铁的下端是N极，上端是S极。 11．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。 ▌题型03 电磁继电器的综合考查 1. 控制电路中常接入热敏、光敏、压敏等敏感电阻，结合欧姆定律分析：电源电压不变，总电阻发生变化，控制电路电流大小改变，电磁铁磁性强弱随之改变。 2. 临界工作过程：外界环境变化引起敏感电阻阻值改变，控制电路电流改变；电流达到吸合电流，电磁铁磁性足够，吸下衔铁，切换工作电路状态；电流小于释放电流，磁性减弱，弹簧带动衔铁复位。 3. 两套电路电源相互独立，欧姆定律计算只能分别对控制电路、工作电路单独运算，电压不能跨回路混用。 注意：电磁铁通电，不一定立刻吸合衔铁，需要电流达到临界值；衔铁使用软铁；电磁继电器是开关，不属于用电器。 常见考题实例：温度自动报警器、光控路灯、水位自动报警装置。 12．如图所示为一款“智能照明灯”的电路，控制电路中，为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小。以下说法正确的是（     ） A．电磁铁是利用电流的热效应工作 B．天暗时，衔铁被吸下，灯L自动熄灭 C．当光照强度增大时，电压表示数增大 D．将换成阻值更大的电阻，可延长灯的发光时间 【答案】D 【详解】A．电磁铁通电有磁性、断电失磁性，是利用电流的磁效应工作的，故A错误； B．天暗时光照强度减小，阻值随光照强度增大而减小，因此天暗时阻值更大，控制电路总电阻更大，由可知控制电路电流更小，电磁铁磁性不足，衔铁不会被吸下，此时受控电路接通，灯L发光，故B错误； C．当光照强度增大时，阻值减小，控制电路总电阻减小，电流增大；是定值电阻，由可知，两端电压增大，电源总电压不变，根据串联电路电压规律，可得两端电压，因此减小；电压表测两端电压，所以电压表示数减小，故C错误； D．衔铁被吸合时，控制电路需要达到固定的吸合电流，电源电压不变，因此衔铁吸合时控制电路的总电阻不变；若换为阻值更大的电阻，需要的阻值更小才能满足总电阻不变，而阻值更小需要更大的光照强度（天更亮）才会触发灯熄灭，因此可延长灯的发光时间，故D正确。 故选D。 13．科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器、电动机等元件制作了自动门模拟电路，电路如图1所示。控制电路的电源电压不变，为定值电阻，人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图2所示。经测试，时，电磁铁线圈中的电流为，衔铁刚好被吸下，刚好触发电动机工作，大门打开（不计电磁铁线圈的电阻）。开关S闭合后，下列说法正确的是（     ） A．当人不断靠近大门时，控制电路中的电流减小 B．当人不断远离大门时，电磁铁的磁性越来越强 C．为了避免路人经过大门触发电动机工作，应适当增大电阻的阻值 D．当人距离大门超过6m时，电磁铁线圈中没有电流通过，电磁铁也没有磁性 【答案】C 【详解】由图像可知，人离大门越近（距离L越小），红外传感器的电阻R越小；人离大门越远（L越大），R越大，控制电路中R与R1串联。 A．人靠近大门时，L减小，R减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，控制电路电流增大，故A错误； B．人远离大门时，L增大，R增大，总电阻增大，由欧姆定律可知，电流减小，电磁铁磁性随电流减小而减弱，故B错误； C．触发电动机工作时，触发电流（100mA）不变，因此触发时控制电路总电阻 不变。为避免路人经过误触发，需要只有人离大门更近（L更小）时才触发，则R更小，根据串联电阻特点可知，总电阻不变，R减小，因此需要增大R1的阻值，故C正确； D．人距离大门超过6m时，R保持180Ω不变，控制电路仍是通路，仍有电流通过，电磁铁有磁性，只是电流较小、磁性较弱，故D错误。 故选C。 14．小明设计了电梯过载自动报警模拟装置，如图甲所示。在控制电路中，电源电压为12V，为滑动变阻器，为压敏电阻，的阻值大小随压力的变化关系如图乙所示。闭合开关和，当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁刚好被吸下，动触点与触点断开，同时与触点接触，电动机停止工作，报警铃声开始响起。电磁铁线圈的电阻忽略不计。下列说法错误的是（　　） A．闭合时，电磁铁的上端为S极 B．压敏电阻受到的压力越大，控制电路中的电流越大 C．滑片位置不变，压敏电阻受到的压力为1000N时，控制电路的总功率为0.72W D．若保持控制电路电源电压不变，要减小电梯最大载重，应将滑片P向右 【答案】D 【详解】A．闭合时，电流从电磁铁的下端流入、上端流出，由安培定则可知，电磁铁的下端为N极、上端为S极，故A正确，不符合题意； B．由乙图可知，压敏电阻受到的压力越大，压敏电阻的阻值越小，控制电路的总电阻变小，电压一定，由欧姆定律可知控制电路中的电流越大，故B正确，不符合题意； C．当压敏电阻受到的压力达到4000N时，电磁铁线圈中的电流为0.1A，此时衔铁刚好被吸下，由欧姆定律可得此时电路总电阻 由图乙可知此时压敏电阻的阻值，所以此时变阻器接入电路的阻值 保持的滑片位置不变，当压敏电阻受到的压力为1000N时，由图乙可知此时压敏电阻的阻值，此时电路中的总阻值 控制电路的总功率 故C正确，不符合题意； D．若保持控制电路电源电压不变，要减小电梯最大载重，压敏电阻受到的压力减小，控制电路中电阻增大，电流减小，而电磁铁线圈中的电流要保持不变，应减小的接入电路的电阻，所以将滑片P向左移，故D错误，符合题意。 故选D。 15．如图甲为某恒温箱的原理图，它包括控制电路和工作电路两部分。其中控制电路电源电压，继电器线圈的电阻的阻值大小忽略不计，为可变电阻，为热敏电阻，置于恒温箱内，热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到0.02 A时，继电器的衔铁被吸合切断工作电路；当控制电路的电流减小到0.015 A时，衔铁会被释放接通工作电路。已知加热器的规格是“220 V  550 W”，下列说法中正确的是（     ）      A．加热器正常工作时，通过加热器的电流为0.4 A B．若恒温箱内可获得上限温度为40℃，则恒温箱内的下限温度为30℃ C．若想提高恒温箱上限温度，可将滑动变阻器的阻值调大 D．若想提高恒温箱下限温度，可将滑动变阻器的阻值调小 【答案】C 【详解】A．加热器正常工作时，电流，故A错误； B．当上限温度为时，温度达到，控制电路电流，衔铁吸合，切断电路。由图乙得，时，热敏电阻，控制电路总电阻 因此可变电阻 当下限温度时，电流降到，衔铁释放，接通电路，总电阻 此时热敏电阻 由图乙得，时，对应温度为，即下限温度为，故B错误； C．提高上限温度，即最高温度更高，此时热敏电阻更小。切断电路的电流始终为，即总电阻不变，减小，则可变电阻需要调大，故C正确； D．提高下限温度，即下限温度更高，此时热敏电阻更小。接通电路的电流始终为，总电阻不变，减小，则可变电阻需要调大，故D错误。 故选C。 16．学校科技小组自制了一款自动控温豆芽培育箱，内部电路如图甲所示。控制电路中电源电压恒为，定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化图像如图乙所示。工作电路中电源电压为，、为电热丝，。电磁铁衔铁在电流大于或等于时吸合，为加热状态；当电流小于或等于时释放，为保温状态。求： 评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进 温度控制 能实现自动控温并能提供适宜的温度 能实现自动控温但温度过高或过低 不能自动控温 (1)温度为时，控制电路中的电流为多少？ (2)该豆芽机加热时，工作电路的总功率为，求电热丝的阻值和保温功率； (3)求培育箱的控温范围，并判断温度控制等级；为让控温更适宜绿豆萌发，请通过分析提出一条改进措施。（已知绿豆萌发适宜温度：） 【答案】(1) (2) ； (3) ，温度控制等级为合格； 改进措施：增大定值电阻的阻值。 【详解】（1）由图乙可知，温度为25℃时，热敏电阻阻值，控制电路中与串联，总电阻 根据欧姆定律可得控制电路电流 （2）由可知，电压不变时电阻越小功率越大，故加热状态时只有接入工作电路，已知工作电路电源电压，加热功率，根据电功率公式得的阻值 保温状态时，电磁铁衔铁释放，与串联接入工作电路，总电阻 保温功率 （3）当时，衔铁吸合进入加热状态，此时控制电路总电阻 热敏电阻阻值 由图乙得对应温度； 当时，衔铁释放进入保温状态，此时控制电路总电阻 热敏电阻阻值 由图乙得对应温度，因此控温范围为； 对比绿豆萌发适宜温度，该培育箱能实现自动控温，但温度偏高，因此等级为合格； 增大的阻值后，相同触发电流下，的阻值更小，对应温度更低，可使控温区间下移至适宜范围，因此改进措施为增大定值电阻的阻值。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 7.3 电磁铁 ▌题型01 影响电磁铁磁性大小的因素 1. 【答案】A 2. 【答案】C 3. 【答案】 排斥 增大 短 4. 【答案】 S 增强 减弱 5. 【答案】 南极 S 变小 6. 【答案】(1) 增加 大 (2) 甲 线圈匝数越多 (3)大头针下端磁极相同，同名磁极相排斥 (4)转换法 ▌题型02 电磁继电器的工作过程 7. 【答案】C 8. 【答案】D 9. 【答案】 变强 S 10. 【答案】 通 S极 11. 【答案】 变强 通电导线周围存在磁场/电流的磁效应 ▌题型03 电磁继电器的综合考查 12. 【答案】D 13. 【答案】C 14. 【答案】D 15. 【答案】C 16. 【答案】(1) (2)； (3)，温度控制等级为合格； 改进措施：增大定值电阻的阻值。 【详解】（1）由图乙可知，温度为25℃时，热敏电阻阻值，控制电路中与串联，总电阻 根据欧姆定律可得控制电路电流 （2）由可知，电压不变时电阻越小功率越大，故加热状态时只有接入工作电路，已知工作电路电源电压，加热功率，根据电功率公式得的阻值 保温状态时，电磁铁衔铁释放，与串联接入工作电路，总电阻 保温功率 （3）当时，衔铁吸合进入加热状态，此时控制电路总电阻 热敏电阻阻值 由图乙得对应温度； 当时，衔铁释放进入保温状态，此时控制电路总电阻 热敏电阻阻值 由图乙得对应温度，因此控温范围为； 对比绿豆萌发适宜温度，该培育箱能实现自动控温，但温度偏高，因此等级为合格； 增大的阻值后，相同触发电流下，的阻值更小，对应温度更低，可使控温区间下移至适宜范围，因此改进措施为增大定值电阻的阻值。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $