第四节 电磁铁及其应用（举一反三·讲义）物理新教材北师大版九年级全一册

第四节 电磁铁及其应用 【新教材北师大版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 教师活动1 情境引入：电磁起重机能够提起几十吨重的材料。在工厂里，驱动如电磁起重机等大型用电设备的电流有时可达几十安或几百安，工人直接手动控制强电流电路或高电压电路是很危险的。 提出问题：安全用电的原则是什么？ 提出问题：为了安全，我们不能直接手动控制强电流电路或高电压电路，如何解决这一问题。 教师活动2 1.结构 教师展示电磁继电器的结构示意图，带领学生了解各个组成部分。 展示实验室中的电磁继电器模型和电磁继电器的实物，让学生触摸并观察电磁继电器的各部分结构。 2.电路 提出问题：人们利用电磁继电器连成控制电路，就可以实现用弱电流、低电压的控制电路，控制强电流、高电压的工作电路。电磁继电器工作过程中包含几个电路？ 3.工作原理 提出问题：闭合控制电路的开关，会出现什么现象？断开控制电路的开关，会出现什么现象？如何断开工作电路？ 4.实质 演示电磁继电器的工作过程，引导学生注意观察控制电路的开关闭合和断开时触点的闭合和断开情况。 提出问题：电磁继电器相当于电路中的哪个元件？ 教师活动3 1.电磁阀 讲解电磁阀控制车门的原理。 全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间感应冲水器的阀门，也都是利用类似的电磁阀来控制的。 2.磁悬浮列车 提出问题：我国哪些城市已经开通了磁悬浮列车？ 提出问题：磁悬浮列车的原理是什么？有什么优点？ 知识归纳 【知识点1 电磁铁】 1．电磁铁：用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入 铁芯 ，当有电流通过时由 磁性 ，没有电流时就 失去 磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。插入铁芯只是为了 增强 螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系。影响电磁铁磁性强弱的因素： （1）电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的 电流 越大，电磁铁的磁性 越强 。 （2）线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈 匝数越多 ，电磁铁的磁性 越强 。 2．探究影响带电磁铁磁性强弱的实验 当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强； 当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。 如：为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图中甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。 （1）可通过观察　电磁铁吸引大头针的数目多少　 来判断电磁铁磁性的强弱。实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后，同名磁极互相　排斥　 。 （2）比较　甲、乙　 两图可知：电磁铁通电时有磁性，断电时没磁性。 （3）比较乙、丙两图可知：线圈匝数相同时，电流越　大　 ，磁性越　强　 。 （4）利用图丁可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，将两电磁铁串联的目的是　控制通过两个电磁铁的电流相同　 。 3．电磁铁的特点 （1）磁性的有无可通过通断 电流 来控制。 （2）磁极的极性可通过改变 电流的方向 来实现。 （3）磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。 4．电磁铁的应用 （1）对磁性材料有力的作用。主要应用在 电铃 、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。 （2）产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如 磁浮列车 、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。 【例1】（2026•广东梅州期末）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小1、S2时，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．小磁针将顺时针旋转 C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗 D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，电压表的示数减小 【答案】D 【解析】AB、根据安培定则可知，右端为S极，通电后，故AB错误； C、闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，变阻器接入电路的电阻变小，电磁铁的磁性增强，右侧电路中电流变大，故C错误； D、使滑片P向右滑动，左侧电路中电流变小，巨磁电阻的阻值变大，根据U＝IR可知，即电压表示数变小。故选：D。 【变式1-1】（2026·湖南郴州·期末）如图所示为电磁铁的线路图．开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中(     ) A．电磁铁的右端为S极，磁性增强 B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱 C．电磁铁的右端为N极，磁性增强 D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱 【答案】D 【解析】由图可知，电流从螺旋管的左端流入、右端流出，用右手握住螺旋管，四指指向电流的方向，则大拇指指向右端，所以右端是N极，故AB错误；滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，通过电磁铁的电流变小，则在螺旋管的匝数一定时，电磁铁的磁性减弱，故C错误、D正确；故应选D． 【变式1-2】（2026•河北石家庄期末）如图所示，通电螺线管上方附近有一点M，小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关S（　　） A．M点的磁场方向向左 B．螺线管的左端为N极 C．小磁针静止后，其N极的指向向左 D．向右移动滑片P，螺线管的磁场增强 【答案】A 【解析】AB、由图可知，由安培定则可知，在磁体的外部，所以通电螺线管外M点的磁场方向向左，B错误； C、通电螺线管的左端是S极，小磁针的N极应靠近螺线管的左端，其N极的指向向右； D、向右移动滑片P，电路中电流减小，故D错误。故选：A。 【例2】（2026•湖南长沙期末）【实验名称】探究影响电磁铁磁性强弱的因素 【问题】电流大小是否会影响电磁铁的磁性强弱，电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数有关？雅欣同学用漆包线在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁。如图甲所示，用此装置去吸引大头针。 【证据】 （1）当开关闭合后，若想图甲中电磁铁再多吸引一些大头针，滑动变阻器的滑片P应向 　 　 （选填“左”或“右”）端移动，多次实验并记下电流表的示数，及电磁铁吸引大头针的数量，并记录在表中： 实验序号 线圈匝数n/匝 电流I/A 吸引的大头针数量N/枚 1 50 0.5 10 2 1.0 20 3 50 0.5 10 4 100 20 5 50 1.0 20 6 100 40 【解释】 （1）实验通过观察电磁铁 　 　 来判断电磁铁磁性的强弱。像这样，用易观测的物理现象来反映或显示不易观测的物理现象或物理量是物理学中常用的研究方法，这一方法叫作 　 　 。 （2）比较实验序号 　 　 可知，当线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁吸引大头针的数量越多，电磁铁的磁性越强。 （3）比较实验序号3、4或5、6可知，当 　 　 一定时，电磁铁线圈匝数越少，电磁铁吸引大头针的数量越少，电磁铁的磁性越弱。 【交流】 （1）雅欣用两个匝数不同的电磁铁（电阻不同）设计了图乙的连接方式，其好处是 　 　 （简述你的理由）。 （2）电磁铁在生活、生产中应用广泛，下列装置没有电磁铁控制的是　　（选填序号）。 ①电铃②司南③电磁起重机④卫生间感应式冲水器阀门⑤磁浮列车 【答案】【证据】（1）左；【解释】（1）吸引大头针的数量；转换法；（2）1、2；（3）电流； 【交流】（1）可以控制通过两个电磁铁的电流相等，从而探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系； （2）②。 【解析】【证据】要使电磁铁再多吸引一些大头针，也就是要增强电磁铁的磁性。电磁铁磁性强弱与电流大小有关，在其他条件不变时，电流越大，电磁铁磁性越强。而在电路中，滑动变阻器可以通过改变接入电路的电阻大小来改变电流大小，当滑动变阻器接入电路的电阻变小时，电路中的电流会增大，所以滑片 P 应向左端移动。解释（1）实验通过观察电磁铁吸引大头针的数量来判断电磁铁磁性的强弱。这一方法叫作转换法。 （2）比较实验序号1、2 可知，当线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁吸引大头针的数量越多，电磁铁的磁性越强。 （3）比较实验序号 3、4 或 5、6 可知，当电流一定时，电磁铁线圈匝数越少，电磁铁吸引大头针的数量越少，电磁铁的磁性越弱。交流（1）雅欣用两个匝数不同的电磁铁（电阻不同）设计了图乙的连接方式，其好处是可以控制通过两个电磁铁的电流相等，从而探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。因为在串联电路中，各处的电流是相等的，这样就可以只改变线圈匝数这一个变量，来研究它对电磁铁磁性强弱的影响。 （2）电磁铁在生活、生产中应用广泛，下列装置没有电磁铁控制的是②。司南是利用天然磁石制成的，主要是根据磁体在地磁场中的指向性来工作，没有用到电磁铁；而电铃、电磁起重机、卫生间感应式冲水器阀门、磁浮列车都有电磁铁参与工作。 【变式2-1】（2026•四川成都期末）如图所示，实验小组在探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成的电磁铁进行实验，下列说法正确的是（　　） A．铁钉B吸引大头针更多，因为其外绕导线中的电流更大 B．滑片P向左滑动，两根铁钉能吸引大头针数目均会增加 C．通过吸引大头针数量判断磁性强弱，运用了等效替代法 D．断开开关后，若铁钉仍能吸引两根大头针，说明电路中仍有电流 【答案】B 【解析】A、A、B串联，电流相等；A匝数更多，磁性更强、吸引更多，故A错误。 B、滑片左滑→电阻减小→电流变大→两电磁铁磁性均增强，吸引大头针变多，故B正确。 C、用吸引数量反映磁性强弱，是转换法，不是等效替代法，故C错误。 D、断电仍吸，是铁钉被磁化剩磁，并非电路还有电流，故D错误。故选：B。 【变式2-2】（2026•北京海淀区期末）小明为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素，用表面涂有绝缘漆的电阻丝和两根相同的软铁棒分别绕制了匝数为100匝的电磁铁A和匝数为150匝的电磁铁B。 电流I/A 0.2 0.3 0.4 电磁铁吸引铁钉的数量n/个 5 10 17 （1）实验中可以根据电磁铁吸引铁钉的数量来判断其磁性强弱。 （2）小明将电磁铁A接入如图所示的电路中，调节滑动变阻器，进行多次测量，记录电流表的示数和对应的电磁铁吸引铁钉的数量，如上表所示。根据表中数据，可得出的实验结论是：　 　 。 （3）小明想进一步探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关，他应进行的操作是　 　 。 【答案】（2）当电磁铁线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强。 （3）改变线圈的匝数，调节滑动变阻器使得电流表示数不变，观察吸引铁钉的多少。 【解析】（2）记录电流表的示数和对应的电磁铁吸引铁钉的数量，线圈匝数一定，电流越大，吸引的铁钉越多，说明磁性越强，故结论是：当电磁铁线圈匝数一定时，电流越大，磁性越强。 （3）进一步探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关，必须控制电流不变，故操作是改变线圈的匝数，调节滑动变阻器使得电流表示数不变，观察吸引铁钉的多少。 【知识点2 电磁继电器及其应用】 1. 电磁继电器概念 电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。 电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 2. 电磁继电器的构造与工作电路 主要有电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点等组成。 （1）控制电路：电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等. （2）受控电路：高压电源、电动机、动、静触点. 3. 电磁继电器的工作原理 闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控的高压工作电路闭合，电动机M工作。 断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作。 4. 电磁继电器的作用 （1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境； （2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制； （3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。 5. 电磁继电器的应用实例 （1）温度自动报警器 制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。温度升高时，水银柱上升，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。 （2）机械电铃 下左图是直流电铃的原理图。衔铁B与弹性片A相连，电源断开时，弹性片是和螺钉接触的。接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复。 （3）水位自动报警器原理 如上右图所示，当水位上涨时，水与金属A接触，由于水（不纯净）是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；当水位下降时，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。 【例3】（2026•江苏南京期中）如图是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识。以下说法中不正确的（　　） A．温度计中的水银是导体 B．当温度达到90℃时，就会启动报警装置，发出红光信号提醒用户 C．报警器中的电磁铁运用了电流的热效应 D．电磁继电器是一种电路开关 【答案】C 【解析】A、温度计中的液体是水银，当温度达到一定值时，温度计内水银上升，因为水银是导体，控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响，起到报警作用，故A正确； B、据图可知，该温度自动报警器的原理是：当温度达到90℃时，由于温度计内的液体是导体，这样控制电路会接通，电磁铁产生磁性，将衔铁吸引，将报警电路接通，电铃响，红灯亮，起到报警作用，故B正确； C、电磁铁是运用电流的磁效应，而不是电流的热效应，故C错误； D、电磁继电器的实质就是一个由电磁铁控制电路通断的开关，故D正确。故选：C。 【变式3-1】（2026•河南郑州期中）如图所示是某项目化学习小组设计的智能电梯的简化原理图，其中R是压敏电阻，其阻值随压力变化而变化。当电梯上无乘客时，电动机转动较慢，电梯运行速度较慢；当电梯上有乘客时，电动机转动较快，电梯运行速度较快。下列说法正确的是（　　） A．当电梯上有乘客时，衔铁与触点1接触 B．电梯上无乘客时，衔铁与触点2接触 C．电梯上无乘客时，电磁铁的磁性增强 D．电梯上有乘客时，压敏电阻R的阻值减小 【答案】D 【解析】A．结合“当电梯上有乘客时，电动机转动较快，电梯运行速度较快”，说明此时工作电路电流变大，电动机没有与R1串联，衔铁与触点2接触，故A错误； BC．结合“当电梯上无乘客时，电动机转动较慢，电梯运行速度较慢”，说明此时工作电路电流变小，电动机与R1串联，衔铁与触点1接触，电磁铁无法吸下衔铁，磁性减弱，故BC错误； D．当电梯有乘客时，衔铁与触点2接触，电磁铁可以吸下衔铁，磁性增强，说明控制电路中电流变大，由欧姆定律可知，压敏电阻R的阻值减小，故D正确。 故选：D。 【变式3-2】（2026•重庆渝中区期末）巨磁电阻效应是指某些材料的电阻随磁场变强而急剧减小的现象。如图是“巨磁电阻效应”原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合开关S1、S2并使得滑片P向左滑动，观察到的指示灯的变化正确的是（　　） A．先变亮再变暗 B．先变暗再变亮 C．持续变暗 D．持续变亮 【答案】D 【解析】左侧控制电路（电磁铁）：闭合开关S1、S2，滑片P向左滑动→滑动变阻器接入电阻减小→电路电流增大。电流增大→电磁铁磁性增强→巨磁电阻（GMR）处磁场变强。 右侧工作电路（指示灯+GMR）：根据题意：磁场变强→GMR电阻急剧减小。GMR电阻减小→工作电路总电阻减小→电流持续增大→指示灯持续变亮。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 【例4】（2026·广东广州·期末）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（   ） A．天亮时，电磁铁的上端是北极 B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强 C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触 D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端 【答案】B 【解析】AD．天亮时S自动闭合，控制电路为通路状态，由图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，由安培定则可知，电磁铁的下端是北极，上端是南极，电磁铁外部的磁感线是从电磁铁的N极出发，回到S极。所以电磁铁外部磁感线从下端出发回到上端，故AD错误； B．天亮时S自动闭合，控制电路为通路状态，将R的滑片P向上滑动，滑动变阻器阻值减小，根据串联电路电阻的特点可知，电路中的总电阻阻值减小，电流增大，电磁铁磁性强弱与线圈匝数和电流有关，线圈匝数不变，电流增大，电磁铁磁性变强，故B正确； C．天暗时S自动断开，控制电路为断开状态，没有电流经过电磁铁，电磁铁没有磁性，衔铁不会被电磁铁吸引，故C错误。故选B。 【变式4-1】（2026•江苏无锡期末）现在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，当线圈中的电流从a流向b时　 　 （选填“N”或“S”）极，此时活塞将向 　 　 （选填“左”或“右”）运动，促使血液流动。若使通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁性将 　 　 （选填“增强”或“减弱”）。 【答案】N；右；增强。 【解析】当线圈中的电流从a流向b时，由安培定则可知。 根据磁极间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，此时同名磁极相对。 当电磁铁线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大。 【变式4-2】（2026•江苏徐州期末）如图所示是一种水位自动报警器的原理图，其中A、B为两个金属块。水位上升过程中，会发生下列变化：①红灯亮；②绿灯亮；③电磁铁有磁性；④衔铁被吸下；⑤控制电路中有电流通过。（注：虽然纯净水是不导电的，但一般的水都能导电）这些变化的正确顺序是（　　） A．①③④⑤② B．②⑤③④① C．①④③⑤② D．②③⑤④① 【答案】B 【解析】在水位上涨前，绿灯在工作电路中，只有绿灯亮；当水位上涨时，水与金属A接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，绿灯断开，红灯接入电路，则红灯亮。故变化的正确顺序是②⑤③④①。故选：B。 模块三 课后作业 一、单选题(共?题) 1．（2026·安徽阜阳·期末）关于电磁铁，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁是根据电流的热效应制成的 B．电磁铁中的铁芯可以用铝棒代替 C．电磁起重机中的磁体可以用永磁体 D．相对于永磁体，电磁铁的一个优点是可以控制磁性的有无 【答案】D 【解析】A．电磁铁是利用了电流的磁效应制成的，故A错误； B．铝棒不能被磁化，因此电磁铁中的铁芯不可以用铝棒代替，故B错误； C．电磁起重机中的磁体在起吊物体时要有磁性吸吊重物，但放下重物必须失去磁性，电磁铁在通电时有磁性，断电时无磁性，能满足起重机的工作需求，因此电磁起重机中的磁体必须用电磁铁，故C错误； D．电磁铁在通电时有磁性，断电时无磁性，即电磁铁的一个优点是可以控制磁性的有无，故D正确。 故选D。 2．（2026•湖北孝感期末）如图所示，闭合开关，滑片P向右移动（　　） A．左端为N极，磁性增强 B．左端为N极，磁性减弱 C．左端为S极，磁性减弱 D．左端为S极，磁性增强 【答案】D 【解析】（1）伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，因此螺线管右端为N极； （2）滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，因此通电螺线管的磁性增强，ABC错误。 故选：D。 3．（2026•广东广州期中）如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（　　） A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法 B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱 C．电磁铁A、B的上端均为N极 D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系 【答案】C 【解析】A、实验中可以通过观察电磁铁能吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了转换法，故A错误； B、滑动P向左滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，故B错误； C、右手握住螺线管，四指指向电流环绕方向，大拇指指向N极。根据A、B绕线方向及电流流向，大拇指均指向螺线管上端，因此A、B上端均为N极。故C正确； D、移动滑动变阻器的滑片，针对一个电磁铁可以改变电流的大小，该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与电流的关系，故D错误。 故选：C。 4．（2026·黑龙江牡丹江·期末）小畅同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法错误的是（　　） A．滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱 B．电磁铁能吸引大头针越多，表明它的磁性越强 C．电磁铁A、B的上端均为N极 D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系 【答案】C 【解析】A．变阻器的滑片向右滑动，电阻的阻值增大，电路中的电流减小，所以电磁铁的磁性减弱，故A正确，不符合题意； B．在实验中电磁铁的磁性强弱无法直接看出，通过吸引大头针的多少进行判断，吸引的大头针越多，说明电磁铁的磁性越强，否则越弱，故B正确，不符合题意； C．根据安培定则，A的下端为N极，上端为S极，B的上端为S极，下端为N极，故C错误，符合题意； D．两电磁铁的线圈串联是为了使通过两线圈的电流相等，线圈的匝数不同，研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数之间的关系，故D正确，不符合题意。 故选 C。 5．（2026•广东梅州期中）如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力 B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极 C．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向右的摩擦力 D．闭合开关后，滑片由b向a移动过程中，条形磁铁受到的摩擦力变大 【答案】D 【解析】A、条形磁铁均处于静止状态，在竖直方向受到重力与支持力为一对平衡力，条形磁铁可以吸引电磁铁的铁芯，因此水平方向条形磁铁受到平衡力的作用，电磁铁对条形磁铁的吸引力向左，所以条形磁铁受到桌面向右的摩擦力，故A错误； BC、根据安培定则可知，用右手握住通电螺线管，四指指向电流方向，则大拇指指的是电磁铁的北极，即电磁铁的右端是N极、左端是S极，同名磁极相互排斥，所以对条形磁铁有向右的排斥力，条形磁体有向右运动的趋势，所以会受到桌面向左的摩擦力，故BC错误； D、闭合开关后，滑片P向a移动过程中，接入电路中的电阻变小，电流变大。电磁铁的磁性增强，对条形磁体的排斥力变大，若条形磁铁始终处于静止状态，则摩擦力等于条形磁铁的引力，也变大，故D正确。故选：D。 6．（2026•山东青岛期末）如图所示是一种温度自动报警器的原理图。当温度达到92℃时，关于该报警器，下列说法正确的是（　　） A．红灯不亮，电铃不响 B．绿灯不亮，电铃不响 C．红灯亮，同时电铃响 D．绿灯亮，同时电铃响 【答案】A 【解析】由图知，金属丝下端所指示的温度为95℃，玻璃泡中的水银膨胀，但此时水银与金属丝的下端没有接触，电磁铁无磁性，所以，且红灯不亮。 故选：A。 7．（2026•北京顺义区期末）如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，再将滑片P从a端向b端移动的过程中，会出现的现象是（　　） A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长 B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短 C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长 D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短 【答案】B 【解析】电流由上方流入，则由右手螺旋定则可知。因同名磁极相互排斥。当滑片P从a端向b端滑动过程中，电路中的总电阻减小可知，即电流表的示数变大，电磁铁的磁性增强，弹簧长度将变短。 分析可知，选项B正确。故选：B。 8．（2026•湖南长沙期末）如图是磁悬浮列车工作原理图，通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁浮交通系统，下列说法正确的是（　　） A．该系统利用地磁场实现正常工作 B．车厢线圈通电后，其周围存在磁感线 C．列车正常运行时，电源上端为正极 D．列车悬浮利用了同名磁极相互排斥 【答案】C 【解析】A．磁悬浮利用电流的磁场工作的，故A错误； B．磁感线是假想的模型，车厢线圈通电后，其周围存在磁场，磁感线是假想的，不存在，故B错误； CD．列车采用悬挂悬浮，正常运行时是利用异名磁极相互吸引，电磁铁上端为S极，根据安培定则知，电源上端为正极，故C正确，D错误。故选：C。 9．（2026•河南濮阳期末）如图是一种水位自动报警器原理图。关于它的工作原理，下列说法正确的是（　　） A．水位升高到金属块A时，绿灯亮 B．水位升高到金属块A时，电磁铁通电 C．水位没有到达金属块A时，电磁铁上端为N极 D．为使报警器在更低的水位能报警，可以下降B的高度 【答案】B 【解析】AB、由图示电路图，控制电路接通，有磁性，红灯接入电路，绿灯断路，实现报警，A错误； C、水位没有到达金属块A时，电磁铁中没有电流，故C错误； D、为了使得警报器在更低的水位就能报警，该报警器可在水位较低就能报警。故选：B。 10．（2026•山东淄博周村区期末）现在很多大型商场都安装一种“聪明”的电梯，载人时电梯运行的速度快，不载人时电梯运行的速度慢。这种电梯的简易控制电路如图所示（　　） A．螺线管的上端是S极 B．控制电路的工作原理是磁场对电流的作用 C．压力传感器R的阻值随压力的增大而减小 D．载人时电磁铁的磁性减弱 【答案】C 【解析】A、由图可知，上端流出，电磁铁的上端为N极； B、控制电路的工作原理是电流的磁效应； CD、压力传感器R的阻值会随压力的增大而减小，压敏电阻受到的压力变大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电磁铁的磁性增强，定值电阻和电动机串联接入电路，衔铁被吸下，工作电路中只剩下电动机，根据P＝UI可知电动机的电功率变大，反之当无人站在电梯上时，故C正确。故选：C。 11．（2026•安徽芜湖期末）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，下列关于该报警装置的叙述，正确的一项是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．温度计中的水银是绝缘体 C．自动报警器中的电磁铁运用电磁感应现象 D．要调高报警的温度，可适当提高金属丝的位置 【答案】D 【解析】A．由图可知，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S极，上端是N极，故A错误； B．温度计中的水银是导体，故B错误； C．自动报警器中的电磁铁运用了电流的磁效应，故C错误； D．温度计里的水银柱与上面的金属丝接通，控制电路产生电流，此时电磁铁将衔铁吸下来，电铃响，完成报警，适当提高金属丝下端在温度计内的位置，这样必须达到更高的温度控制电路才能接通，能提高报警温度值，故D正确。故选：D。 12．（2026•江苏盐城期末）图甲是一种汽车尾气排放检测电路。当尾气浓度高于某一设定值时，电铃报警；气敏电阻R1的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正确的是（　　） A．电磁铁通电后，线圈上端为N极 B．电铃报警时，指示灯泡可继续工作 C．为使尾气浓度更低时报警，应将R2滑片适当上移 D．检测时保持R2滑片位置不变，当尾气浓度变大时，R1两端电压变大 【答案】C 【解析】A、通电后，电磁铁的下端为N极，故A错误； B、电铃报警时，此时通过指示灯泡无电流，故B错误； C、根据乙图；电路在电流达到某值时报警，故电路中总电阻不变，R1电阻升高，串联电路总电阻等于各电阻阻值之和2电阻应当降低，应将R6滑片适当上移，故C正确； D、电路中R1与R2串联，当尾气浓度变大时，R8电阻值降低，根据串联电路的分压规律可知，R1分担的电压降低，故D错误。故选：C。 二、填空题 13．（2026•四川自贡期末）如图，闭合开关，条形磁铁S极受到 　 　 力。为增大条形磁铁和通电螺线管间的相互作用力，滑动变阻器的滑片P应向 　 　 滑动。 【答案】斥；左。 【解析】由图可知，电流由螺线管的右端流入，螺线管右侧为N极，由同名磁极相互排斥可知； 为增大条形磁铁和通电螺线管间的相互作用力，应增大螺线管的磁场，滑动变阻器接入电路的电阻变小。 14．（2026•甘肃兰州期末）如图，目前我国时速600公里的高速磁悬浮列车研制已取得重大技术突破，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平。磁悬浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体　 ，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰；磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的 　 　 效应工作的。 【答案】排斥；磁。 【解析】高速磁浮技术是根据同名磁极相排斥的原理工作，从而使车体与轨道脱离。 车厢底部和轨道上都安装有电磁铁，导体通电后，因此电磁铁是利用电流的磁效应工作的。 15．（2026•安徽蚌埠期末）如图，电源电压恒定。闭合开关，待电路稳定后　 　 （选填“N”或“S”）极；当滑动变阻器R2的滑片向右滑动时，通电螺线管的磁性 　 　 （选“增强”“减弱”或“不变”）。 【答案】N；不变。 【解析】根据题图，电流从左端流进螺线管，根据安培定则可判断螺线管的左端为S极。根据磁极间的相互作用可判断小磁针静止时B端为N极。 滑动变阻器R2与通电螺线管各自在并联电路的一条支路上，两者互不影响2的滑片向右滑动时，通过通电螺线管的电流大小不变，其磁性不变。 16．（2026•广西梧州期末）如图所示，闭合开关S，条形磁铁静止后，弹簧将 　 　 （选填“伸长”或“缩短”），小磁针N极向 　 　 （选填“上”或“下”）偏转。 【答案】伸长；下。 【解析】开关闭合，根据安培定则判断电螺线管的上端为N极，螺线管的磁场与上端条形磁铁的磁场相互吸引；滑动变阻器滑片从左往右滑动的过程中，电阻减小，电磁铁磁性增强，所以弹簧长度会增大； 由磁极间的作用规律可知，小磁针N极向下偏转。 17．（2026•河北唐山期末）在下图所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路中的 　 　 （选填“灯”或“电铃”）会工作。线圈的a端为　 　 极。 【答案】电铃；S。 【解析】当开关S闭合时，电磁铁通电，电磁铁有磁性，吸引上方衔铁向下运动，与下面静触点接触，此时灯L电路断路，灯L不亮，而电铃电路接通，电铃响。 如图，螺线管上端线圈的电流方向向右，由安培定则（用右手握住通电螺线管，四指弯向与电流方向相同，拇指指向为N极）可知，螺线管上端为N极，则a端为S极。 18．（2026•湖北襄阳期中）如图所示，弹簧下端挂一条形磁铁，磁铁下端为N极，闭合开关后，电磁铁的上端为 　 　 极，弹簧长度会 　 　 （选填“增大”“减小”“不变”）；若想要让弹簧的长度缩短，应将滑动变阻器的滑片往 　 　 （“左”或“右”）滑。 【答案】N；减小；左。 【解析】闭合开关后，电流从下端流入，右手四指顺着电流方向握住螺线管，即电磁铁的上端为N极，根据同名磁极相互排斥，弹簧长度会减小。 因为磁铁与电磁铁相互排斥，若想要让弹簧的长度缩短，电路中电流应变大，故应将滑动变阻器的滑片往左滑。 19．（2026•河北唐山期末）巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象。如图是探究巨磁电阻GMR的原理示意图，两电源电压均保持不变，L为指示灯。闭合开关S1、S2，当滑片P向左滑动时，灯L变亮。 （1）电磁铁应用了电流的 　 　 效应的原理工作； （2）通电时，电磁铁的a端为 　 　 极。（选填“N”或“S”） （3）闭合S1、S2，当滑片P向右滑动时，电磁铁中的电流变 　 　 （选填“大”或“小”）。 【答案】（1）磁；（2）S；（3）小。 【解析】（1）电磁铁是根据电流的磁效应做成的； （2）由图可知，电磁铁中的电流是从右端流入，根据安培定则可知，左端为S极； （3）由图可知，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，即电路中总电阻变大，由I＝，电磁铁中电 小。 20．（2026•河南信阳期中）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）甲图中所示，将两个电磁铁串联，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）乙图中，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）吸引大头针的数量；转换；（2）电流；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。 【解析】（1）磁性强弱无法直接观察，通过吸引大头针的数量间接判断，这种将不易观察的物理量转换为易观察物理量的方法叫转换法。 （2）串联电路中电流处处相等，控制电流不变，改变线圈匝数，可探究磁性强弱与线圈匝数的关系，此为控制变量法的应用。 （3）乙图中用同一个电磁铁（线圈匝数固定），移动滑片改变电流，能探究磁性与电流大小的关系。 （4）电磁铁磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关，增大电流、增加匝数、加铁芯均能增强磁性。 （5）通电有磁性，断电无磁性（或磁性强弱可通过电流大小、匝数等调节，合理即可）。这是电磁铁区别于永磁体的核心优点，便于控制与应用。 21．（2026•广东广州番禺区期中）接实物图，要求：当滑片向右移动时，通电螺线管的磁性增强 【解析】由小磁针的指向可知，通电螺线管的左端为N极，由安培定则知，左端的接线柱流出； 滑动变阻器的滑片P向右移动时，通电螺线管的磁性增强说明电路中的电流变大，故滑动变阻器的下端的右接线柱应接入电路。 22．（2026•江苏无锡中考真题）如图是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时，绿灯亮；水位达到金属块A时，红灯亮。请把电路连接完整。 【答案】。 【解析】当水位上涨时，水与金属A接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；当水位下降时，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，如上图所示。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 电磁铁及其应用 【新教材北师大版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+5个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 教师活动1 情境引入：电磁起重机能够提起几十吨重的材料。在工厂里，驱动如电磁起重机等大型用电设备的电流有时可达几十安或几百安，工人直接手动控制强电流电路或高电压电路是很危险的。 提出问题：安全用电的原则是什么？ 提出问题：为了安全，我们不能直接手动控制强电流电路或高电压电路，如何解决这一问题。 教师活动2 1.结构 教师展示电磁继电器的结构示意图，带领学生了解各个组成部分。 展示实验室中的电磁继电器模型和电磁继电器的实物，让学生触摸并观察电磁继电器的各部分结构。 2.电路 提出问题：人们利用电磁继电器连成控制电路，就可以实现用弱电流、低电压的控制电路，控制强电流、高电压的工作电路。电磁继电器工作过程中包含几个电路？ 3.工作原理 提出问题：闭合控制电路的开关，会出现什么现象？断开控制电路的开关，会出现什么现象？如何断开工作电路？ 4.实质 演示电磁继电器的工作过程，引导学生注意观察控制电路的开关闭合和断开时触点的闭合和断开情况。 提出问题：电磁继电器相当于电路中的哪个元件？ 教师活动3 1.电磁阀 讲解电磁阀控制车门的原理。 全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间感应冲水器的阀门，也都是利用类似的电磁阀来控制的。 2.磁悬浮列车 提出问题：我国哪些城市已经开通了磁悬浮列车？ 提出问题：磁悬浮列车的原理是什么？有什么优点？ 知识归纳 【知识点1 电磁铁】 1．电磁铁：用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入 ，当有电流通过时由 ，没有电流时就 磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。插入铁芯只是为了 螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系。影响电磁铁磁性强弱的因素： （1）电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的 越大，电磁铁的磁性 。 （2）线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈 ，电磁铁的磁性 。 2．探究影响带电磁铁磁性强弱的实验 当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强； 当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。 如：为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图中甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况。 （1）可通过观察　 　 来判断电磁铁磁性的强弱。实验发现被电磁铁吸引的大头针下端是分散的，其原因是大头针被磁化后，同名磁极互相 。 （2）比较　 　 两图可知：电磁铁通电时有磁性，断电时没磁性。 （3）比较乙、丙两图可知：线圈匝数相同时，电流越　 　 ，磁性越　 　 。 （4）利用图丁可探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，将两电磁铁串联的目的是　 　 。 3．电磁铁的特点 （1）磁性的有无可通过通断 来控制。 （2）磁极的极性可通过改变 来实现。 （3）磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。 4．电磁铁的应用 （1）对磁性材料有力的作用。主要应用在 、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。 （2）产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如 、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。 【例1】（2026•广东梅州期末）如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小1、S2时，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁的右端为N极 B．小磁针将顺时针旋转 C．当P向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变暗 D．当P向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，电压表的示数减小 【变式1-1】（2026·湖南郴州·期末）如图所示为电磁铁的线路图．开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中(     ) A．电磁铁的右端为S极，磁性增强 B．电磁铁的右端为S极，磁性减弱 C．电磁铁的右端为N极，磁性增强 D．电磁铁的右端为N极，磁性减弱 【变式1-2】（2026•河北石家庄期末）如图所示，通电螺线管上方附近有一点M，小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合开关S（　　） A．M点的磁场方向向左 B．螺线管的左端为N极 C．小磁针静止后，其N极的指向向左 D．向右移动滑片P，螺线管的磁场增强 【例2】（2026•湖南长沙期末）【实验名称】探究影响电磁铁磁性强弱的因素 【问题】电流大小是否会影响电磁铁的磁性强弱，电磁铁的磁性强弱是否与线圈匝数有关？雅欣同学用漆包线在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁。如图甲所示，用此装置去吸引大头针。 【证据】 （1）当开关闭合后，若想图甲中电磁铁再多吸引一些大头针，滑动变阻器的滑片P应向 　 　 （选填“左”或“右”）端移动，多次实验并记下电流表的示数，及电磁铁吸引大头针的数量，并记录在表中： 实验序号 线圈匝数n/匝 电流I/A 吸引的大头针数量N/枚 1 50 0.5 10 2 1.0 20 3 50 0.5 10 4 100 20 5 50 1.0 20 6 100 40 【解释】 （1）实验通过观察电磁铁 　 　 来判断电磁铁磁性的强弱。像这样，用易观测的物理现象来反映或显示不易观测的物理现象或物理量是物理学中常用的研究方法，这一方法叫作 　 　 。 （2）比较实验序号 　 　 可知，当线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁吸引大头针的数量越多，电磁铁的磁性越强。 （3）比较实验序号3、4或5、6可知，当 　 　 一定时，电磁铁线圈匝数越少，电磁铁吸引大头针的数量越少，电磁铁的磁性越弱。 【交流】 （1）雅欣用两个匝数不同的电磁铁（电阻不同）设计了图乙的连接方式，其好处是 　 　 （简述你的理由）。 （2）电磁铁在生活、生产中应用广泛，下列装置没有电磁铁控制的是　　（选填序号）。 ①电铃②司南③电磁起重机④卫生间感应式冲水器阀门⑤磁浮列车 【变式2-1】（2026•四川成都期末）如图所示，实验小组在探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成的电磁铁进行实验，下列说法正确的是（　　） A．铁钉B吸引大头针更多，因为其外绕导线中的电流更大 B．滑片P向左滑动，两根铁钉能吸引大头针数目均会增加 C．通过吸引大头针数量判断磁性强弱，运用了等效替代法 D．断开开关后，若铁钉仍能吸引两根大头针，说明电路中仍有电流 【变式2-2】（2026•北京海淀区期末）小明为了探究影响电磁铁磁性强弱的因素，用表面涂有绝缘漆的电阻丝和两根相同的软铁棒分别绕制了匝数为100匝的电磁铁A和匝数为150匝的电磁铁B。 电流I/A 0.2 0.3 0.4 电磁铁吸引铁钉的数量n/个 5 10 17 （1）实验中可以根据电磁铁吸引铁钉的数量来判断其磁性强弱。 （2）小明将电磁铁A接入如图所示的电路中，调节滑动变阻器，进行多次测量，记录电流表的示数和对应的电磁铁吸引铁钉的数量，如上表所示。根据表中数据，可得出的实验结论是：　 　 。 （3）小明想进一步探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数是否有关，他应进行的操作是　 　 。 【知识点2 电磁继电器及其应用】 1. 电磁继电器概念 电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制 电压、 电流电路通断的装置。 电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种 。 2. 电磁继电器的构造与工作电路 主要有 、 等组成。 （1）控制电路：电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等. （2）受控电路：高压电源、电动机、动、静触点. 3. 电磁继电器的工作原理 闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生 ，把衔铁B吸下来，使动触点 与静触点 接触，受控的高压工作电路闭合， 工作。 断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在 的作用下与电磁铁分离，使触点 脱开，受控电路断开，电动机停止工作。 4. 电磁继电器的作用 （1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境； （2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现 控制； （3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。 5. 电磁继电器的应用实例 （1）温度自动报警器 制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。温度升高时，水银柱上升，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 ，使触点接触，右侧电路接通，电铃发出报警信号。 （2）机械电铃 下左图是直流电铃的原理图。衔铁B与弹性片A相连，电源断开时，弹性片是和螺钉接触的。接通电源后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致 电，电磁铁失去磁性后弹性片又和 接触而通电，如此往复。 （3）水位自动报警器原理 如上右图所示，当水位上涨时，水与金属A接触，由于水（不纯净）是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则 发光；当水位下降时，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 亮。 【例3】（2026•江苏南京期中）如图是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识。以下说法中不正确的（　　） A．温度计中的水银是导体 B．当温度达到90℃时，就会启动报警装置，发出红光信号提醒用户 C．报警器中的电磁铁运用了电流的热效应 D．电磁继电器是一种电路开关 【变式3-1】（2026•河南郑州期中）如图所示是某项目化学习小组设计的智能电梯的简化原理图，其中R是压敏电阻，其阻值随压力变化而变化。当电梯上无乘客时，电动机转动较慢，电梯运行速度较慢；当电梯上有乘客时，电动机转动较快，电梯运行速度较快。下列说法正确的是（　　） A．当电梯上有乘客时，衔铁与触点1接触 B．电梯上无乘客时，衔铁与触点2接触 C．电梯上无乘客时，电磁铁的磁性增强 D．电梯上有乘客时，压敏电阻R的阻值减小 【变式3-2】（2026•重庆渝中区期末）巨磁电阻效应是指某些材料的电阻随磁场变强而急剧减小的现象。如图是“巨磁电阻效应”原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合开关S1、S2并使得滑片P向左滑动，观察到的指示灯的变化正确的是（　　） A．先变亮再变暗 B．先变暗再变亮 C．持续变暗 D．持续变亮 【例4】（2026·广东广州·期末）如图所示是某学校路灯的智能照明电路。S为光敏开关，天暗时S自动断开，天亮时S自动闭合；R为滑动变阻器。下列说法正确的是（   ） A．天亮时，电磁铁的上端是北极 B．天亮时，将R的滑片P向上滑动，电磁铁磁性变强 C．天暗时，衔铁被电磁铁吸引，触点c与a接触 D．天亮时，电磁铁外部磁感线从上端出发回到下端 【变式4-1】（2026•江苏无锡期末）现在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，当线圈中的电流从a流向b时　 　 （选填“N”或“S”）极，此时活塞将向 　 　 （选填“左”或“右”）运动，促使血液流动。若使通过电磁铁的电流增大，电磁铁的磁性将 　 　 （选填“增强”或“减弱”）。 【变式4-2】（2026•江苏徐州期末）如图是一种水位自动报警器的原理图，其中A、B为两个金属块。水位上升过程中，会发生下列变化：①红灯亮；②绿灯亮；③电磁铁有磁性；④衔铁被吸下；⑤控制电路中有电流通过。（注：虽然纯净水是不导电的，但一般的水都能导电）这些变化的正确顺序是（　　） A．①③④⑤② B．②⑤③④① C．①④③⑤② D．②③⑤④① 模块三 课后作业 一、单选题(共?题) 1．（2026·安徽阜阳·期末）关于电磁铁，下列说法正确的是（　　） A．电磁铁是根据电流的热效应制成的 B．电磁铁中的铁芯可以用铝棒代替 C．电磁起重机中的磁体可以用永磁体 D．相对于永磁体，电磁铁的一个优点是可以控制磁性的有无 2．（2026•湖北孝感期末）如图所示，闭合开关，滑片P向右移动（　　） A．左端为N极，磁性增强 B．左端为N极，磁性减弱 C．左端为S极，磁性减弱 D．左端为S极，磁性增强 3．（2026•广东广州期中）如图所示，在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁A、B进行实验。下列说法正确的是（　　） A．通过观察电磁铁吸引大头针的个数判断它的磁性强弱，这是运用了等效替代法 B．滑片P向左滑动，电磁铁的磁性减弱 C．电磁铁A、B的上端均为N极 D．该实验不能探究电磁铁磁性的强弱与电流强弱的关系 4．（2026·黑龙江牡丹江·期末）小畅同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中，使用两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，下列说法错误的是（　　） A．滑片P向右滑动，电磁铁的磁性减弱 B．电磁铁能吸引大头针越多，表明它的磁性越强 C．电磁铁A、B的上端均为N极 D．该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系 5．（2026•广东梅州期中）如图，一条形磁铁放在水平桌面上，电磁铁固定于条形磁铁附近并正对条形磁铁。开关闭合前后，条形磁铁均处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A．闭合开关前，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力 B．闭合开关后，电磁铁的左端为N极，右端为S极 C．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向右的摩擦力 D．闭合开关后，滑片由b向a移动过程中，条形磁铁受到的摩擦力变大 6．（2026•山东青岛期末）如图所示是一种温度自动报警器的原理图。当温度达到92℃时，关于该报警器，下列说法正确的是（　　） A．红灯不亮，电铃不响 B．绿灯不亮，电铃不响 C．红灯亮，同时电铃响 D．绿灯亮，同时电铃响 7．（2026•北京顺义区期末）如图所示，在电磁铁的正上方用弹簧挂着一根条形磁铁，闭合开关S，再将滑片P从a端向b端移动的过程中，会出现的现象是（　　） A．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变长 B．电流表示数变大，灯L变亮，弹簧的长度变短 C．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变长 D．电流表示数变小，灯L变暗，弹簧的长度变短 8．（2026•湖南长沙期末）如图是磁悬浮列车工作原理图，通电时强大的磁力使列车悬浮在轨道上，实现非接触的支撑、导向和运行。关于磁浮交通系统，下列说法正确的是（　　） A．该系统利用地磁场实现正常工作 B．车厢线圈通电后，其周围存在磁感线 C．列车正常运行时，电源上端为正极 D．列车悬浮利用了同名磁极相互排斥 9．（2026•河南濮阳期末）如图是一种水位自动报警器原理图。关于它的工作原理，下列说法正确的是（　　） A．水位升高到金属块A时，绿灯亮 B．水位升高到金属块A时，电磁铁通电 C．水位没有到达金属块A时，电磁铁上端为N极 D．为使报警器在更低的水位能报警，可以下降B的高度 10．（2026•山东淄博周村区期末）现在很多大型商场都安装一种“聪明”的电梯，载人时电梯运行的速度快，不载人时电梯运行的速度慢。这种电梯的简易控制电路如图所示（　　） A．螺线管的上端是S极 B．控制电路的工作原理是磁场对电流的作用 C．压力传感器R的阻值随压力的增大而减小 D．载人时电磁铁的磁性减弱 11．（2026•安徽芜湖期末）如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图，下列关于该报警装置的叙述，正确的一项是（　　） A．电磁铁的上端为S极 B．温度计中的水银是绝缘体 C．自动报警器中的电磁铁运用电磁感应现象 D．要调高报警的温度，可适当提高金属丝的位置 12．（2026•江苏盐城期末）图甲是一种汽车尾气排放检测电路。当尾气浓度高于某一设定值时，电铃报警；气敏电阻R1的阻值与尾气浓度之间的关系如图乙所示，下列分析正确的是（　　） A．电磁铁通电后，线圈上端为N极 B．电铃报警时，指示灯泡可继续工作 C．为使尾气浓度更低时报警，应将R2滑片适当上移 D．检测时保持R2滑片位置不变，当尾气浓度变大时，R1两端电压变大 二、填空题 13．（2026•四川自贡期末）如图，闭合开关，条形磁铁S极受到 　 　 力。为增大条形磁铁和通电螺线管间的相互作用力，滑动变阻器的滑片P应向 　 　 滑动。 14．（2026•甘肃兰州期末）如图，目前我国时速600公里的高速磁悬浮列车研制已取得重大技术突破，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平。磁悬浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体　 ，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰；磁悬浮列车中的电磁铁是利用电流的 　 　 效应工作的。 15．（2026•安徽蚌埠期末）如图，电源电压恒定。闭合开关，待电路稳定后　 　 （选填“N”或“S”）极；当滑动变阻器R2的滑片向右滑动时，通电螺线管的磁性 　 　 （选“增强”“减弱”或“不变”）。 16．（2026•广西梧州期末）如图所示，闭合开关S，条形磁铁静止后，弹簧将 　 　 （选填“伸长”或“缩短”），小磁针N极向 　 　 （选填“上”或“下”）偏转。 17．（2026•河北唐山期末）在下图所示的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路中的 　 　 （选填“灯”或“电铃”）会工作。线圈的a端为　 　 极。 18．（2026•湖北襄阳期中）如图所示，弹簧下端挂一条形磁铁，磁铁下端为N极，闭合开关后，电磁铁的上端为 　 　 极，弹簧长度会 　 　 （选填“增大”“减小”“不变”）；若想要让弹簧的长度缩短，应将滑动变阻器的滑片往 　 　 （“左”或“右”）滑。 19．（2026•河北唐山期末）巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧变化的现象。如图是探究巨磁电阻GMR的原理示意图，两电源电压均保持不变，L为指示灯。闭合开关S1、S2，当滑片P向左滑动时，灯L变亮。 （1）电磁铁应用了电流的 　 　 效应的原理工作； （2）通电时，电磁铁的a端为 　 　 极。（选填“N”或“S”） （3）闭合S1、S2，当滑片P向右滑动时，电磁铁中的电流变 　 　 （选填“大”或“小”）。 20．（2026•河南信阳期中）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）甲图中所示，将两个电磁铁串联，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）乙图中，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）。 21．（2026•广东广州番禺区期中）接实物图，要求：当滑片向右移动时，通电螺线管的磁性增强 22．（2026•江苏无锡中考真题）如图是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块A时，绿灯亮；水位达到金属块A时，红灯亮。请把电路连接完整。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $