浙教版八年级下册第一章第三节 电磁铁的应用
一、单选题
1．电磁继电器中的触点相当于（ ）
A．电磁铁 B．衔铁 C．开关 D．电源
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成；工作电路由机器（电动机等）、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】电磁继电器的工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成，而连接这两部分电路的开关被称为触点；故A、B、D错误，C正确；
故答案为：C。
2．在通电螺线管中插入下列物体后使其磁性一定增强的是（ ）
A．铜棒 B．铅棒 C．铝棒 D．铁棒
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】能够被磁化的物质只有铁、钴、镍等软磁体，从这个角度来进行分析。铁芯是磁性材料，可以利用的磁性材料有钢（硬磁性材料）和铁（软磁性材料），它们在通电螺线管内就会被磁化，铁芯被磁化后，也获得了磁性，产生磁场，使通电螺线管的磁性增强。
【解答】磁化是指原来没有磁性的物体获得磁性的过程。铜、铅和铝都不是磁性材料，不能被磁化。铁、钴、镍等软磁体可以被磁化。铁芯被通电螺线管的磁场磁化后也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。所以ABC错误，D正确。故选D
3．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的电路图，下列关于它的说法中正确的是（ ）
A．当温度低于90 ℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
B．当温度低于90 ℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
C．当温度达到90 ℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
D．当温度达到90 ℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片确定温度达到90℃时水银面的位置确定电路是否接通即可。
【解答】根据图片可知，当温度达到90℃时，水银面与上面的金属丝接通，此时电磁铁产生磁场，将衔铁吸下来，接通红灯所在的电路，则此时红灯发光，电铃发声。
故C正确，A、B、D错误。
故选C。
4．如图所示的设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是（ ）
A．电铃 B．电熨斗
C．电磁选矿机 D．电磁起重机
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.闭合开关后，电磁铁产生磁场，将衔铁吸下来，敲击电铃发声。同时，衔铁与上面的接线柱分离，则电路断开，此时电磁铁的磁场消失，衔铁再次回到原来位置从而接通电路。如此循环往复，实现不断的敲击，故A不合题意；
B.电熨斗的主要工作部分为发热电阻，与电磁铁无关，故B符合题意；
C.通电后，电磁铁产生磁场，将垃圾中的铁吸引起来。到达预定位置后，断开电路，电磁铁磁性消失，铁片下落，故C不合题意；
D.通电后，电磁铁产生磁场，将钢材吸引起来。到达预定位置后，断开电路，电磁铁磁性消失，钢材下落，故D不合题意。
故选B。
5．（2022八下·婺城期末）2022年中国疫情形势依然很严峻，“金华415”疫情防控及时、到位，很快得到有效控制。如图是金华某商场的红外测温仪，该仪器的原理是热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，当人体温度越高热敏电阻的阻值越小。小科同学据此设计了一个红外线体温安检电路：要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】逐一分析每个选项的电路的工作过程，找出符合题意的答案。【解答】A.A图红灯装在干路，不论什么情况红灯均亮，A不符合题意；
B.无人或体温低于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变大，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越小，电磁铁磁性变弱，衔铁在弹簧弹力的作用下使静触点动触点分开，仅红灯亮，故B不符合题意；
C.体温高于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，工作电路中电铃与红灯并联连入电路中，电铃响，红灯亮，故C符合题意；
D.D图中，红灯接在干路中，在任何情况下红灯均发光，故D不符合题意。
故选C。
6．（2022八下·嘉兴月考）下列关于电磁的四幅图说法错误的是（ ）
A．甲图的实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B．乙图的温度报警器，若将温度计上端的金属丝向下调整，报警温度降低
C．丙图是电动机的主要结构示意图
D．丁图中麦克风的原理和发电机相同
【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的其他应用；电磁感应；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据图片分析其中包含的物理过程和原理即可。
【解答】A.图甲中，当电流从导线中经过时，下方的小磁针的指向发生偏转，则说明电流周围存在磁场，故A错误符合题意；
B.图乙中，温度计内的金属丝向下调整，则水银柱与金属丝接触时的温度降低，即报警温度降低，故B正确不合题意；
C.丙图中，通电线圈在磁场中受力运动，这就是电动机的工作原理，故C正确不合题意；
D.声音引起膜片振动，膜片带动线圈振动，线圈在磁场中切割磁感线，从而产生强弱不同的电流，这和发电机的工作原理相同，即电磁感应现象，故D正确不合题意。
故选A。
7．（2022八下·嘉兴期末）电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。下列装置应用了电磁继电器的是（ ）
A． 直流电动机
B． 交流发电机
C． 断路器
D． 水位自动报警器
【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器是用电磁铁控制的开关，据此分析判断。
【解答】根据图片可在，直流电动机、交流电动机和断路器中，都没有利用电磁铁，故A、B、C不合题意；
在水位自动报警器中，应用了电磁铁，即使用了电磁继电器，故D符合题意。
故选D。
8．（2022·南湖模拟）如图是某同学设计的水位自动报警器。当水位在安全位置以下时，L1灯亮；水位到达安全位置上限时，L2灯亮。下列电路正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】A.当水位在安全位置以下时，电路断开，此时衔铁在上面，接通L1所在的电路，此时L1灯亮。水位到达安全位置上限时，控制电路接通，此时电磁铁产生磁场，将衔铁吸下来，接通L2的电路，此时L2灯亮，故A正确；
B.当水位在安全位置以下时，电路断开，此时衔铁在上面，此时不能接通L1所在的电路，则L1不亮，故B不合题意；
C.无论衔铁在上还是在下，灯泡L2始终发光，故C不合题意；
D.无论水面在哪个位置，控制电路部分都不能被接通，此时只能是L1发光，故D不合题意。
故选A。
9．（2021八下·浙江期末）小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。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，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1＝3 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为20 Ω。当线圈中的电流大于等于60 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。以下说法正确的是（ ）
A．当环境温度达到55 ℃时，警铃响
B．当环境温度达到80 ℃时，警铃响
C．当环境温度升高时，电磁铁的磁性减弱
D．图中接线柱A应与C连接，B与D连接
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）（2）根据甲图可知，在控制电路中，电阻R与R0串联。首先根据计算出吸合时的总电阻，然后根据R=R总-R0计算出热敏电阻R的阻值，最后根据乙图确定此时警铃响的温度。
（3）当温度升高时，首先根据乙图确定热敏电阻的阻值变化，然后确定通过电磁铁的电流变化，最后分析电磁铁的磁场强弱变化；
（4）根据衔铁的位置和报警电路的状态分析判断。
【解答】根据甲图可知，在控制电路中，电阻R与R0串联。
当线圈中的电流大于等于60mA时，总电阻；
热敏电阻R的阻值R=R总-R0=50Ω-20Ω=30Ω；
根据乙图可知，警铃响时的温度为80℃，故A错误，B正确；
当环境温度升高时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流变大，它的磁场变强，故C错误；
根据题目描述可知，当衔铁吸合时，接通B，此时警铃响，因此B与C相连，那么A与D相连，故D错误。
故选B。
10．（2020八下·拱墅开学考）如图所示闭合开关，将滑动变阻器滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．电源左端为正极
C．抽去铁芯，弹簧测力计示数增大
D．断开开关，弹簧测力计示数为零
【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）根据磁体间的相互作用规律，从而可以判断出电磁铁的磁极极性。
（2）知道电磁铁的磁极极性，可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向。
【解答】A、滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流变大，磁性增强，弹簧测力计的示数变小，说明电磁铁与上面的磁铁排斥。根据同名磁极相互排斥的规律，电磁铁的上端为N极，A不符合题意；
B、上端为N极，再利用安培定则判断，电源右端为“+”极，B不符合题意；
C、抽去铁芯后，电磁铁的磁性变弱，而电磁铁的上端为N极，同名磁极相互排斥，所以对条形磁铁的排斥力减小，因此弹簧测力计的示数将变大，C符合题意；
D、断开开关，电磁铁的磁性消失，但弹簧测力计下面挂着的磁铁具有重力，且还会与电磁铁的铁芯相互吸引，所以示数会增大，不会为零，D不符合题意。
故答案为：C
11．如图所示，A为弹簧测力计，B为条形磁铁，C为螺线管。闭合S时，电流表箱和弹簧测力计都有示数，再闭合S1，时，则（ ）
A．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小
B．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数变大
C．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数减小
D．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数变大
【答案】D
【知识点】电路的动态分析；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断螺线管的极性，然后根据磁极之间的相互作用判断悬挂的条形磁铁受到斥力还是引力；
（2）电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）闭合开关S1后，判断通过电磁铁电流大小变化，然后判断磁力的大小变化，最后对条形磁铁进行受力分析，进而判断测力计示数的变化。
【解答】（1）电磁铁线圈上电流从左到右，右手握住螺线管，四指指向右侧，大拇指指向上面，说明电磁铁的上面是N极；根据“异名磁极相互吸引”可知，悬挂的条形磁铁受到向下的引力；
（2）当开关闭合时，因两电阻并联，故电路中电阻减小，可知电路中电流变大，螺线管中磁场变强，对条形磁铁的吸引力增大，根据F拉=G+F吸引可知，弹簧测力计受到向下的力变大，故弹簧测力计的示数变大。
故答案为：D
12．（2019八下·秀洲月考）下列装置中，利用电磁铁制成的是（ ）
A．指南针 B．电铃 C．白炽灯 D．光盘
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】通电螺线管中间加一根铁芯，就变成电磁铁；分析选项中器材的工作原理，然后进行选择即可。
【解答】A.指南针利用的是磁体指南北的性质而不是电磁铁，故A不合题意；
B.电铃里面主要的工作部分是一个电磁继电器，通过它控制敲铃盖的小锤完成敲击动作，故B符合题意；
C.白炽灯利用电能转化为光能和热能，故C不合题意；
D.光盘利用激光照射盘面，然后再将反射的光信号转化为电信号来工作，故D不合题意。
故选B。
13．如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法正确的是（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为S极
B．小锤击打铃碗时，蹄形电磁铁仍具有磁性
C．小锤击打铃碗时，弹性片发生弹性形变，具有弹性势能
D．如果改变通过电磁铁的电流方向，电铃就不会响
【答案】C
【知识点】右手螺旋定则；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么指所指的那一端是通电螺线管的N极；弹簧发生形变时会产生弹性势能。
【解答】A、根据安培定则可知，电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极；故A错误；
B、小锤击打铃碗时，弹簧片和衔铁分离，电路断开，电磁铁失去磁性；故B错误；
C、小锤击打铃碗时，电磁铁吸引衔铁，弹簧片弯曲发生弹性形变，具有弹性势能；故C正确；
D、如果改变通过电磁铁的电流方向，改变的只是蹄形磁铁的磁极而其磁性不会发生改变，因此电铃仍会响；故D错误；
故答案为：C。
14．（2018九上·浙江期中）如图是汽车的起动电路图。当起动器开关闭合时，有较弱的电流通过器件（X），接着有强大电流通过电动机（M），并将电动机启动。则X可能是哪一种器件？ （ ）
A．水电解器 B．发电机 C．电磁继电器 D．变阻器
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器相当于一个开关，它能实现用低电压控制高电压，弱电流控制强电流。
【解答】如图是汽车的起动电路图。当起动器开关闭合时，有较弱的电流通过器件（X），接着有强大电流通过电动机（M），并将电动机启动，因此X处可能是电磁继电器，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
15．（2018八下·滨江期末）下面四幅教材插图中，用于描述电磁铁应用的是（ ）
A．指南针
B．电铃
C．发电机
D．电吉他的拾音器
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁产生的磁场很容易控制。磁场的有或无可以用开关来控制，磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现，磁场的强弱可以由电流大小来调节。人们利用电磁铁的这些特性设计和制造了许多生活和生产用品，如电磁继电器、磁悬浮列车、信息的磁记录。
【解答】A、指南针是直接利用磁铁而不是电磁铁，故不符合题意。
B、电铃利用到了电磁铁，故符合题意。
C、图中的发电机模型用到的是磁铁而不是电磁铁，故不符合题意。
D、图中电吉他的拾音器本身就有磁体，故不符合题意。
故答案为：B
16．（2018·浙江模拟）下列实验现象和结论不对应的是（ ）
A．甲：放入量筒中的黄豆和芝麻，摇匀后读数变小，说明分子间存在空隙
B．乙：海绵发生形变，说明海绵受到压力的作用
C．丙：通电后电磁铁吸引大头针，说明电磁铁有磁性
D．丁：开关闭合后灯泡发光，说明电路中有电流
【答案】A
【知识点】分子之间存在空隙；力的作用效果；基本电路与电路图；电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】（1）放入量筒中的黄豆和芝麻混合，这是研究分子之间存在空隙的一个类比实验；（2）力的作用效果包括能改变物体的运动状态和能使物体发生形变；（3）磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，这种性质叫做磁性；（4）电流本身看不见，需要转化为其它物体的变化来判断电流的有无。
【解答】A.放入量筒中的黄豆和芝麻混合，摇匀后读数变小，这是研究分子之间存在空隙的一个类比实验，为了有助于学生理解看不见的分子间是存在空隙的，但并不能说明分子间存在空隙，说法错误，故A符合题意；
B.海绵发生形变，因为力可以改变物体的形状，说明海面受到压力的作用，说法正确，故B不符合题意；
C.通电后电磁铁吸引大头针，因为磁体能够吸引铁磁性材料，说明电磁铁有磁性，说法正确，故C不符合题意；
D.开关闭合后灯泡发光，因为灯泡中有电流通过才可能发光，说明电路中有电流，说法正确，故D不符合题意。
故答案为：A
17．（2017八下·萧山月考）如图所示，电磁铁左侧的C 为条形磁铁，右侧的D 为软铁棒，A、B是电源的两极．正确的是（ ）
A．若A为电源正极，则C 、D 都被吸引
B．若B为电源正极，则C 被吸引，D 被排斥
C．若B为电源正极，则C 、D 都被排斥
D．若A为电源正极，则C 被排斥，D 被吸引
【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】（1）根据选择项中假设的电源正负极，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定电磁铁的NS极；（2）根据磁性的特点，可以确定软铁棒D始终被吸引，根据确定的电磁铁的NS极，利用磁极间的作用规律可以确定条形磁体与电磁铁的相互作用情况。
【解答】（1）当电磁铁中有电流通过时，电磁铁有磁性，软铁棒D始终被吸引，不会被排斥，由此可以确定选择项BC错误。
（2）若A端为正极，则电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为S极，右端为N极。电磁铁的S极与条形磁体C的S极靠近，则C被排斥。故A错误，D正确。
故选D。
18．磁悬浮列车是现代高科技的应用，下列说法中不正确的是（ ）
A．通过列车底部、下方轨道间的同名磁极相互排斥，使列车悬浮
B．使列车悬浮的不是电磁铁，而是磁性超强的磁石
C．由于列车在悬浮状态下行驶，因而车体与轨道间阻力小
D．列车悬浮行驶时，无震动，运行平稳
【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】对题目的四个选择项进行逐个分析，结合其中所涉及的物理知识进行判定，然后得到答案。
【解答】A、列车的悬浮是利用列车底部和下方轨道间的同名磁极互相排斥，达到减小两者之间的摩擦阻力，从而可以提高车速．故正确但不符合题意；
B、使列车悬浮的是电磁铁，而不是磁性超强的磁石，故错误符合题意；
C、列车在悬浮状态下行驶，车体与轨道分离，因而车体与轨道间阻力小，故正确不符合题意；
D、列车的悬浮，即车轮与车轨间的摩擦力完全消失，所以车体与轨道间无阻力、无震动，运动平稳，故正确但不符合题意。
故答案为：B
19．小文用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，在“研究电磁铁”的实验过程中，当S闭合后，下列说法错误的是（ ）
A．要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向左移动
B．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
C．B线圈的匝数多，说明通过B线圈的电流大
D． 图中B的磁性更强
【答案】C
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关；滑动变阻器的滑片P向左移动，电阻减小，电流增大，磁性增强；磁性的强弱是通过吸引大大头针多少来体现出来．AB线圈是串联的，电流是相等的，所以选C．
【分析】①影响电磁铁磁性大小的因素是：电流的大小.线圈的匝数.有无铁芯．
②怎样用吸引大头针数目的多少体现电磁铁磁性的大小．
③根据欧姆定律判断电路中电流的变化；串联电路电流处处相等．
④该实验应用了转换法，通过电磁铁吸引大头针的数量来说明磁性的强弱．
20．关于电磁铁，下面说法中正确的是（ ）
A．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
B．电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁
C．电磁继电器中的磁体，可以用永磁体，也可以用电磁铁
D．电磁铁中的铁芯，可以用钢棒代替
【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故A错误；BC、电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁，通过电流的通断控制磁性的有无，不能用永磁体，故B正确，C错误；D、钢棒是永磁体，磁化后不容易退磁，故不能用钢棒代替铁芯，故选项D错误；故选B．
【分析】电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电流的通断可以控制磁性的有无．电磁铁有电流有磁性，无电流时无磁性．铁芯需用软磁性材料制成，因为软磁性材料的磁性不能保留下来．
二、填空题
21．（2019八下·秀洲月考）当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场 。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。电磁铁的优点：磁性有无由电流通断来控制，磁极方向由 来控制，磁性强弱由 、线圈的匝数、线圈形状来控制。
【答案】磁化；电流方向；电流大小
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）电磁铁其实就是螺线管中间加个铁芯；
（2）电磁铁的有点：通电有磁性，断电无磁性；改变电流方向，就可以改变磁极方向；磁性的大小可以靠改变电流大小、线圈匝数来实现。
【解答】当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。电磁铁的优点：磁性有无由电流通断来控制，磁极方向由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈的匝数、线圈形状来控制。
故答案为：磁化；电流方向；电流大小
22．（2022八下·鄞州期末）如图是小宁设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。
（1）根据小宁的设计，电铃应该接在 。(填“AC之间”或“BD之间”)
（2）用久后，电源电压U会减小，报警时CO最小浓度比设定值 。(填“高”或“低”)
（3）为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向 。(填“上移”或“下移”)
【答案】（1）BD之间
（2）高
（3）上移
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据题目描述，结合图片确定电铃报警时衔铁的位置即可；
（2）根据欧姆定律分析报警时总电阻的变化，进而确定压敏电阻的阻值变化，最后确定CO浓度的变化。
（3）报警时通过电路的电流大小不变，即总电阻不变，根据R总=R1+R2分析变阻器的阻值变化即可。
【解答】（1）当CO浓度增大时，气敏电阻的阻值减小，那么总电阻减小，而总电流增大，电磁铁的磁场变强，将衔铁吸下来，接通BD所在的电路而报警，因此电铃应该接在BD之间。
（2）用久后，电源电压U会减小，而报警时的电流不变，根据U=IR可知，此时总电阻减小，即压敏电阻的阻值减小，则CO浓度比设定值高。
（3）报警时通过电路的电流大小不变，即总电阻不变，当CO浓度降低时，气敏电阻的阻值增大，根据R总=R1+R2可知，R2的阻值要减小，即滑片向上移动。
23．（2022八下·东阳期末）有一款“智能照明灯”的工作原理如图所示，天暗时灯L自动发光，天亮时自动熄灭。已知控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，据此回答下列问题。
（1）当光照强度增大时，电压表示数将 。
（2）若将R1换成阻值稍大的电阻，则灯L的发光时间 (选填“变短”或“变长”)。
【答案】（1）减小
（2）变长
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）首先分析光敏电阻的阻值变化，然后根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律确定电压表的示数变化；
（2）电磁铁吸合时需要的电流大小是不变的，据此分析发光时间的变化。
【解答】（1）根据图片可知，定值电阻R1与光敏电阻R2串联，电压表测R2的电压。当光照强度增大时，光敏电阻R2的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，此时电压表的示数减小。
（2）若将R1换成阻值稍大的电阻，此时总电阻增大，而总电流减小，则当光照强度到达原来的临界值时电磁铁不会吸合，因此灯泡L的发光时间延长。
24．（2019八下·湖州月考）某市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台．机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现（如图），其奥秘是“手指”内部有电磁铁。
（1）机器人取放棋子时利用了电磁铁的 （选填“磁性有无”或“磁极方向”）可以控制的特点。
（2）制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的 。(填序号)
A．铁 B．铜 C．铝
【答案】（1）磁性有无
（2）A
【知识点】磁体、磁极、磁化；电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】（1）电磁铁的特点：①通过通断电可以控制磁性的有无；②通过改变电流方向可以改变磁极方向；③通过改变电流大小可以改变磁性大小；
（2）能够被磁铁吸引的物质较铁磁性材料，主要包括铁、钴和镍等金属。
【解答】（1）机器人取放棋子时利用了电磁铁的磁性有无可以控制的特点。
（2）制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的铁，故选A。
25．（2019八下·秀洲月考）如图甲所示为新中国成立后第一座自行设计建造的新安江大型水力发电厂，自1957年建成以来曾为华东地区的电力供应立下汗马功劳，目前仍是浙江省最大的水力发电厂。该水力发电厂内设有9台大型发电机组，如图乙所示。这种大型发电机的结构与小型发电机不同，常采用线圈不动磁场转动的方式进行发电，其原因是 ；其磁场常采用电磁铁而不采用永磁体的原因是 。
【答案】线圈质量太大，转动起来非常困难；磁场的强度可以靠改变电流来实现
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）线圈用很粗的铜线缠绕而成，质量非常大；
（2）电磁铁的优点：磁性可有可无；磁性大小可以改变；磁极方向可有改变。
【解答】这种大型发电机的结构与小型发电机不同，常采用线圈不动磁场转动的方式进行发电，其原因是：线圈质量太大，转动起来非常困难；其磁场常采用电磁铁而不采用永磁体的原因是：磁场的强度可以靠改变电流来实现。
故答案为：线圈质量太大，转动起来非常困难；磁场的强度可以靠改变电流来实现
26．酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置，为了方便操作，小明设计了用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示，电磁铁的工作原理是 ；装置通电后，电磁铁上端为 (填“N”或“S")极。
【答案】电流的磁效应；N
【知识点】电磁铁的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据电磁铁的工作原理解答；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】（1）电磁铁的工作原理为电流的磁效应。
（2）线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端为N极。
27．（2021·婺城模拟）如图是某饮水器的原理图。饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1和热敏电阻Rx，当水面到达如图位置，接触开关S；导通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。请回答：
（1）当饮水器内的水加热至沸腾的过程中，继电器线圈中的电流 (填“增大”、“减小”或“不变”)；
（2）若想降低饮水器的最高温度，可将滑动变阻器R2的滑片向 (填“左”或“右”)调节。
【答案】（1）减小
（2）右
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，当饮水器内的水沸腾时，继电器S2断开，此时电磁铁的磁场变弱，通过控制电路的电流变小，据此分析解答；
（2）当饮水器的最高温度降低时，通过控制电路的电流会增大，此时电磁铁磁场增强，开关S2更不易断开。要使电路中的电流减小，就要增大滑动变阻器的电阻，据此分析滑片的移动方向。
【解答】（1）当饮水器内的水加热至沸腾的过程中，继电器线圈中的电流减小
（2）若想降低饮水器的最高温度，可将滑动变阻器R2的滑片向右调节。
三、实验探究题
28．夜幕下，路边LED灯将道路照得犹如白昼，这种LED灯是通过光电转换来供电的。
如图是某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈的电流I与光照强度E(单位：勒克斯，符号：lx)之间的几次实验数据如表所示：
光照强度E/lx 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R/Ω 60 30 20 15 12 10
线圈中电流I/mA 21.4 27.3 30.0 31.6 32.6 33.3
当线圈A中的电流I≥30.0 mA时，动触点D与静触点G、H接触。
（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的减弱而 (填“增大”或“减小”)。
（2）当光照强度增强时，电磁铁的磁性 (填“增强”或“减弱”)。
（3）白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照强度小于 _lx(勒克斯)时，路灯开始工作。
【答案】（1）增大
（2）增强
（3）15
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据表格数据，分析光敏电阻的阻值随光照强度的变化规律；
（2）电磁铁的磁性强弱与通过它的电流大小有关，分析控制电路部分的电流变化即可；
（3）根据表格确定电流为30mA时的光照强度即可。
【解答】（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的减弱而增大。
（2）当光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，则通过电磁铁的电流增大，那么电磁铁的磁性增强。
（3）根据表格可知，当线圈电流为30mA时，此时的光照强度为15lx，则：傍晚，当光照强度小于15lx(勒克斯)时，路灯开始工作。
29．（2019八下·温州月考）电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图所示。当电梯超载时，电梯的自动报警系统就会启动，铃声响起；当电梯载重量正常时，电梯上升。
（1）当接通控制电路时，继电器的动触头与 （填“上”或“下”）静触点接触。
（2）电梯内部的压敏电阻随着受到压力的增大而 （填“增大”或“减小”），来改变控制电路中的电流，
从而达到改变电磁铁的磁性，起到报警的作用。
（3）若该报警系统在电梯严重超载时才自动报警，为保证人员安全，应如何对该系统进行改进。 （答出一点即可）
【答案】（1）下
（2）减小
（3）减小电源电压
【知识点】电路的动态分析；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）接通控制电路时，衔铁受到电磁铁的吸引，根据衔铁的运动方向判断继电器的动触头与哪个触点接触；
（2）电梯超载，压敏电阻受到的压力增大时，这时控制电路会接通，根据电磁铁磁性的大小判断电流的大小变化，进而判断电阻的大小变化，最终弄清压敏电阻的阻值变化；
（3）首先判断电梯严重超载时压敏电阻的阻值变化，然后判断电流变化，最后根据电流的变化思考解决方案。
【解答】（1）当接通控制电路时，电磁铁会将衔铁向下吸引，这时继电器的动触头与下面的静触点接触，电铃工作，发出报警；
（2）电梯内部的压敏电阻随着受到压力的增大而减小），来改变控制电路中的电流， 从而达到改变电磁铁的磁性，起到报警的作用；
（3）当电梯严重超载时才自动报警，即报警电流增大，这时有可能导致超出电梯的承载能力发生危险；将报警电流减小为原来的电流是一种解决方案：①减小电源电压；②增大定值电阻阻值。
故答案为：（1）下；（2）减小；（3）减小电源电压
30．（2011·衢州）法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了诺贝尔物理学奖。小明同学设计了如图所示的电路，来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系。请分析回答：
（1）断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示。由此可知，无磁场时GMR的电阻大小为 欧；
实验序号 1 2 3 4
U／伏 1.00 1.25 2.00 2.50
I／安 2×10-3 2.5×10-3 4×10-3 5×10-3
（2）再闭合S1和S2，保持风滑片位置不变，移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示，可计算出有磁场时GMR的电阻大小；
实验序号 1 2 3 4
U／伏 0.45 0.91 1.50 1.79
I／安 0.3×10-3 0.6×10-3 1×10-3 1.2×10-3
通过上述实验，得出的结论是 ；
（3）利用小明同学设计的电路并保持原有器材不变，你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是 。
【答案】（1）500
（2）有磁场时巨磁电阻的阻值明显变大
（3）研究巨磁电阻的大小与磁场强弱的关系(或研究巨磁电阻的大小与磁场方向的关系)
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】 （1）要解决此题，需要掌握电阻的计算公式： R=
（2）要得出结论，分别计算出GMR存在磁场和不存在磁场时的电阻，然后进行比较．
（3）要解决此题，需要掌握电流对磁场强度的影响，及电流方向对磁场方向的影响．
【解答】(1)在没有磁场时GMR的电阻根据欧姆定律得，R==500
(2)有磁场时GMR的电阻根据欧姆定律得，R==1500，与无磁场时相比，GMR的电阻明显变大。
(3)由于保持原有器材不变,所以可以通过移动R1的滑片改变其阻值，从而改变通电线圈中的电流，因此可以改变螺线管的磁性强弱。
同时可以通过改变线圈中电流的方向来改变螺线管的磁场方向。
故答案为：（1）500；（2）有磁场时巨磁电阻的阻值明显变大；（3）研究巨磁电阻的大小与磁场强弱的关系(或研究巨磁电阻的大小与磁场方向的关.
四、解答题
31．（2022八下·滨江期末）小滨利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。已知压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。
回答下列问题：
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请判断灯 (填 “L1”或“L2”)是红灯。
（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，用此装置报警，R的阻值应调节为多少？(g=10Nkg，要求写出计算过程)
（3）如果要求禁止质量更小的车辆通行，应该如何改动报警装置的控制电路？(写出一种方法即可)
【答案】（1）L2
（2）当某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行时，
车对水平地面的最小压力：F最小=G最小=m最小g=20×103kg×10N/kg=2×105N，
由图象可知，此时的输出电压：U=1V，
由欧姆定律可知电路总电阻：，
那么电阻R的阻值：R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω；
（3）要求禁止质量更小的车辆通行，此时车辆对传感器的压力变小，压力传感器输出的电压U就越小，根据可知，电路中的电流变小。由于吸合电流不变，则需要增大电路中的电流，采取的方法有：减小R接入电路的电阻。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）分析超载和不超载时，衔铁的位置及两盏灯的亮暗情况得出结论。
（2）车对水平地面的压力等于它的重力，由图象求出压力传感器的阻值，然后由串联电路特点与欧姆定律求出R阻值。
（3）要求禁止质量更小的车辆通行，此时的压力变小，压力传感器输出的电压U就越小，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，最后根据吸合电流不变，分析电阻R的阻值变化即可。【解答】（1）根据乙图可知，当压力增大时，传感器输出电压增大，则通过电磁铁的电流增大，磁场变强。根据甲图可知，车辆不超载时，衔铁接上端，L1亮；车辆超载时，衔铁被吸合，衔铁接下端，L2亮，由题意知，L1是绿灯，L2是红灯。
1 / 1浙教版八年级下册第一章第三节 电磁铁的应用
一、单选题
1．电磁继电器中的触点相当于（ ）
A．电磁铁 B．衔铁 C．开关 D．电源
2．在通电螺线管中插入下列物体后使其磁性一定增强的是（ ）
A．铜棒 B．铅棒 C．铝棒 D．铁棒
3．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的电路图，下列关于它的说法中正确的是（ ）
A．当温度低于90 ℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
B．当温度低于90 ℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
C．当温度达到90 ℃时，报警装置就会响铃，同时红灯亮
D．当温度达到90 ℃时，报警装置就会响铃，同时绿灯亮
4．如图所示的设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是（ ）
A．电铃 B．电熨斗
C．电磁选矿机 D．电磁起重机
5．（2022八下·婺城期末）2022年中国疫情形势依然很严峻，“金华415”疫情防控及时、到位，很快得到有效控制。如图是金华某商场的红外测温仪，该仪器的原理是热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，当人体温度越高热敏电阻的阻值越小。小科同学据此设计了一个红外线体温安检电路：要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2022八下·嘉兴月考）下列关于电磁的四幅图说法错误的是（ ）
A．甲图的实验说明通电导体在磁场中受到力的作用
B．乙图的温度报警器，若将温度计上端的金属丝向下调整，报警温度降低
C．丙图是电动机的主要结构示意图
D．丁图中麦克风的原理和发电机相同
7．（2022八下·嘉兴期末）电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。下列装置应用了电磁继电器的是（ ）
A． 直流电动机
B． 交流发电机
C． 断路器
D． 水位自动报警器
8．（2022·南湖模拟）如图是某同学设计的水位自动报警器。当水位在安全位置以下时，L1灯亮；水位到达安全位置上限时，L2灯亮。下列电路正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．（2021八下·浙江期末）小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。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，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压U1＝3 V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为20 Ω。当线圈中的电流大于等于60 mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。以下说法正确的是（ ）
A．当环境温度达到55 ℃时，警铃响
B．当环境温度达到80 ℃时，警铃响
C．当环境温度升高时，电磁铁的磁性减弱
D．图中接线柱A应与C连接，B与D连接
10．（2020八下·拱墅开学考）如图所示闭合开关，将滑动变阻器滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是（ ）
A．电磁铁的上端为S极
B．电源左端为正极
C．抽去铁芯，弹簧测力计示数增大
D．断开开关，弹簧测力计示数为零
11．如图所示，A为弹簧测力计，B为条形磁铁，C为螺线管。闭合S时，电流表箱和弹簧测力计都有示数，再闭合S1，时，则（ ）
A．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数减小
B．电流表的示数减小，弹簧测力计的示数变大
C．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数减小
D．电流表的示数变大，弹簧测力计的示数变大
12．（2019八下·秀洲月考）下列装置中，利用电磁铁制成的是（ ）
A．指南针 B．电铃 C．白炽灯 D．光盘
13．如图是直流电铃的原理图。关于电铃工作时的说法正确的是（ ）
A．电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为S极
B．小锤击打铃碗时，蹄形电磁铁仍具有磁性
C．小锤击打铃碗时，弹性片发生弹性形变，具有弹性势能
D．如果改变通过电磁铁的电流方向，电铃就不会响
14．（2018九上·浙江期中）如图是汽车的起动电路图。当起动器开关闭合时，有较弱的电流通过器件（X），接着有强大电流通过电动机（M），并将电动机启动。则X可能是哪一种器件？ （ ）
A．水电解器 B．发电机 C．电磁继电器 D．变阻器
15．（2018八下·滨江期末）下面四幅教材插图中，用于描述电磁铁应用的是（ ）
A．指南针
B．电铃
C．发电机
D．电吉他的拾音器
16．（2018·浙江模拟）下列实验现象和结论不对应的是（ ）
A．甲：放入量筒中的黄豆和芝麻，摇匀后读数变小，说明分子间存在空隙
B．乙：海绵发生形变，说明海绵受到压力的作用
C．丙：通电后电磁铁吸引大头针，说明电磁铁有磁性
D．丁：开关闭合后灯泡发光，说明电路中有电流
17．（2017八下·萧山月考）如图所示，电磁铁左侧的C 为条形磁铁，右侧的D 为软铁棒，A、B是电源的两极．正确的是（ ）
A．若A为电源正极，则C 、D 都被吸引
B．若B为电源正极，则C 被吸引，D 被排斥
C．若B为电源正极，则C 、D 都被排斥
D．若A为电源正极，则C 被排斥，D 被吸引
18．磁悬浮列车是现代高科技的应用，下列说法中不正确的是（ ）
A．通过列车底部、下方轨道间的同名磁极相互排斥，使列车悬浮
B．使列车悬浮的不是电磁铁，而是磁性超强的磁石
C．由于列车在悬浮状态下行驶，因而车体与轨道间阻力小
D．列车悬浮行驶时，无震动，运行平稳
19．小文用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验，如图所示，在“研究电磁铁”的实验过程中，当S闭合后，下列说法错误的是（ ）
A．要使电磁铁磁性增强，应将滑动变阻器的滑片P向左移动
B．电磁铁能吸引的大头针越多，表明它的磁性越强
C．B线圈的匝数多，说明通过B线圈的电流大
D． 图中B的磁性更强
20．关于电磁铁，下面说法中正确的是（ ）
A．电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
B．电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁
C．电磁继电器中的磁体，可以用永磁体，也可以用电磁铁
D．电磁铁中的铁芯，可以用钢棒代替
二、填空题
21．（2019八下·秀洲月考）当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场 。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。电磁铁的优点：磁性有无由电流通断来控制，磁极方向由 来控制，磁性强弱由 、线圈的匝数、线圈形状来控制。
22．（2022八下·鄞州期末）如图是小宁设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。
（1）根据小宁的设计，电铃应该接在 。(填“AC之间”或“BD之间”)
（2）用久后，电源电压U会减小，报警时CO最小浓度比设定值 。(填“高”或“低”)
（3）为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向 。(填“上移”或“下移”)
23．（2022八下·东阳期末）有一款“智能照明灯”的工作原理如图所示，天暗时灯L自动发光，天亮时自动熄灭。已知控制电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，据此回答下列问题。
（1）当光照强度增大时，电压表示数将 。
（2）若将R1换成阻值稍大的电阻，则灯L的发光时间 (选填“变短”或“变长”)。
24．（2019八下·湖州月考）某市科技馆有机器人和参观者下象棋的展台．机器人取放棋子时用一根“手指”接触棋子表面就可以实现（如图），其奥秘是“手指”内部有电磁铁。
（1）机器人取放棋子时利用了电磁铁的 （选填“磁性有无”或“磁极方向”）可以控制的特点。
（2）制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的 。(填序号)
A．铁 B．铜 C．铝
25．（2019八下·秀洲月考）如图甲所示为新中国成立后第一座自行设计建造的新安江大型水力发电厂，自1957年建成以来曾为华东地区的电力供应立下汗马功劳，目前仍是浙江省最大的水力发电厂。该水力发电厂内设有9台大型发电机组，如图乙所示。这种大型发电机的结构与小型发电机不同，常采用线圈不动磁场转动的方式进行发电，其原因是 ；其磁场常采用电磁铁而不采用永磁体的原因是 。
26．酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封装置，为了方便操作，小明设计了用一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示，电磁铁的工作原理是 ；装置通电后，电磁铁上端为 (填“N”或“S")极。
27．（2021·婺城模拟）如图是某饮水器的原理图。饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1和热敏电阻Rx，当水面到达如图位置，接触开关S；导通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。请回答：
（1）当饮水器内的水加热至沸腾的过程中，继电器线圈中的电流 (填“增大”、“减小”或“不变”)；
（2）若想降低饮水器的最高温度，可将滑动变阻器R2的滑片向 (填“左”或“右”)调节。
三、实验探究题
28．夜幕下，路边LED灯将道路照得犹如白昼，这种LED灯是通过光电转换来供电的。
如图是某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中，R是光敏电阻，此光敏电阻的阻值R、流过线圈的电流I与光照强度E(单位：勒克斯，符号：lx)之间的几次实验数据如表所示：
光照强度E/lx 5 10 15 20 25 30
光敏电阻R/Ω 60 30 20 15 12 10
线圈中电流I/mA 21.4 27.3 30.0 31.6 32.6 33.3
当线圈A中的电流I≥30.0 mA时，动触点D与静触点G、H接触。
（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的减弱而 (填“增大”或“减小”)。
（2）当光照强度增强时，电磁铁的磁性 (填“增强”或“减弱”)。
（3）白天，太阳能电池板将太阳能转化为电能，这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚，当光照强度小于 _lx(勒克斯)时，路灯开始工作。
29．（2019八下·温州月考）电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图所示。当电梯超载时，电梯的自动报警系统就会启动，铃声响起；当电梯载重量正常时，电梯上升。
（1）当接通控制电路时，继电器的动触头与 （填“上”或“下”）静触点接触。
（2）电梯内部的压敏电阻随着受到压力的增大而 （填“增大”或“减小”），来改变控制电路中的电流，
从而达到改变电磁铁的磁性，起到报警的作用。
（3）若该报警系统在电梯严重超载时才自动报警，为保证人员安全，应如何对该系统进行改进。 （答出一点即可）
30．（2011·衢州）法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了诺贝尔物理学奖。小明同学设计了如图所示的电路，来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系。请分析回答：
（1）断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示。由此可知，无磁场时GMR的电阻大小为 欧；
实验序号 1 2 3 4
U／伏 1.00 1.25 2.00 2.50
I／安 2×10-3 2.5×10-3 4×10-3 5×10-3
（2）再闭合S1和S2，保持风滑片位置不变，移动滑动变阻器R2的滑片，测得两电表的四组数据如下表所示，可计算出有磁场时GMR的电阻大小；
实验序号 1 2 3 4
U／伏 0.45 0.91 1.50 1.79
I／安 0.3×10-3 0.6×10-3 1×10-3 1.2×10-3
通过上述实验，得出的结论是 ；
（3）利用小明同学设计的电路并保持原有器材不变，你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是 。
四、解答题
31．（2022八下·滨江期末）小滨利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示。已知压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示。闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω。
回答下列问题：
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载。请判断灯 (填 “L1”或“L2”)是红灯。
（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，用此装置报警，R的阻值应调节为多少？(g=10Nkg，要求写出计算过程)
（3）如果要求禁止质量更小的车辆通行，应该如何改动报警装置的控制电路？(写出一种方法即可)
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成；工作电路由机器（电动机等）、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
【解答】电磁继电器的工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成，而连接这两部分电路的开关被称为触点；故A、B、D错误，C正确；
故答案为：C。
2．【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】能够被磁化的物质只有铁、钴、镍等软磁体，从这个角度来进行分析。铁芯是磁性材料，可以利用的磁性材料有钢（硬磁性材料）和铁（软磁性材料），它们在通电螺线管内就会被磁化，铁芯被磁化后，也获得了磁性，产生磁场，使通电螺线管的磁性增强。
【解答】磁化是指原来没有磁性的物体获得磁性的过程。铜、铅和铝都不是磁性材料，不能被磁化。铁、钴、镍等软磁体可以被磁化。铁芯被通电螺线管的磁场磁化后也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。所以ABC错误，D正确。故选D
3．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】根据图片确定温度达到90℃时水银面的位置确定电路是否接通即可。
【解答】根据图片可知，当温度达到90℃时，水银面与上面的金属丝接通，此时电磁铁产生磁场，将衔铁吸下来，接通红灯所在的电路，则此时红灯发光，电铃发声。
故C正确，A、B、D错误。
故选C。
4．【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析各个选项中包含的物理原理即可。
【解答】A.闭合开关后，电磁铁产生磁场，将衔铁吸下来，敲击电铃发声。同时，衔铁与上面的接线柱分离，则电路断开，此时电磁铁的磁场消失，衔铁再次回到原来位置从而接通电路。如此循环往复，实现不断的敲击，故A不合题意；
B.电熨斗的主要工作部分为发热电阻，与电磁铁无关，故B符合题意；
C.通电后，电磁铁产生磁场，将垃圾中的铁吸引起来。到达预定位置后，断开电路，电磁铁磁性消失，铁片下落，故C不合题意；
D.通电后，电磁铁产生磁场，将钢材吸引起来。到达预定位置后，断开电路，电磁铁磁性消失，钢材下落，故D不合题意。
故选B。
5．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】逐一分析每个选项的电路的工作过程，找出符合题意的答案。【解答】A.A图红灯装在干路，不论什么情况红灯均亮，A不符合题意；
B.无人或体温低于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变大，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越小，电磁铁磁性变弱，衔铁在弹簧弹力的作用下使静触点动触点分开，仅红灯亮，故B不符合题意；
C.体温高于37.3℃的人经过热敏电阻的阻值变小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流越大，电磁铁磁性变强，衔铁被吸下，工作电路中电铃与红灯并联连入电路中，电铃响，红灯亮，故C符合题意；
D.D图中，红灯接在干路中，在任何情况下红灯均发光，故D不符合题意。
故选C。
6．【答案】A
【知识点】通电直导线周围的磁场；电磁铁的其他应用；电磁感应；直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据图片分析其中包含的物理过程和原理即可。
【解答】A.图甲中，当电流从导线中经过时，下方的小磁针的指向发生偏转，则说明电流周围存在磁场，故A错误符合题意；
B.图乙中，温度计内的金属丝向下调整，则水银柱与金属丝接触时的温度降低，即报警温度降低，故B正确不合题意；
C.丙图中，通电线圈在磁场中受力运动，这就是电动机的工作原理，故C正确不合题意；
D.声音引起膜片振动，膜片带动线圈振动，线圈在磁场中切割磁感线，从而产生强弱不同的电流，这和发电机的工作原理相同，即电磁感应现象，故D正确不合题意。
故选A。
7．【答案】D
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器是用电磁铁控制的开关，据此分析判断。
【解答】根据图片可在，直流电动机、交流电动机和断路器中，都没有利用电磁铁，故A、B、C不合题意；
在水位自动报警器中，应用了电磁铁，即使用了电磁继电器，故D符合题意。
故选D。
8．【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】A.当水位在安全位置以下时，电路断开，此时衔铁在上面，接通L1所在的电路，此时L1灯亮。水位到达安全位置上限时，控制电路接通，此时电磁铁产生磁场，将衔铁吸下来，接通L2的电路，此时L2灯亮，故A正确；
B.当水位在安全位置以下时，电路断开，此时衔铁在上面，此时不能接通L1所在的电路，则L1不亮，故B不合题意；
C.无论衔铁在上还是在下，灯泡L2始终发光，故C不合题意；
D.无论水面在哪个位置，控制电路部分都不能被接通，此时只能是L1发光，故D不合题意。
故选A。
9．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）（2）根据甲图可知，在控制电路中，电阻R与R0串联。首先根据计算出吸合时的总电阻，然后根据R=R总-R0计算出热敏电阻R的阻值，最后根据乙图确定此时警铃响的温度。
（3）当温度升高时，首先根据乙图确定热敏电阻的阻值变化，然后确定通过电磁铁的电流变化，最后分析电磁铁的磁场强弱变化；
（4）根据衔铁的位置和报警电路的状态分析判断。
【解答】根据甲图可知，在控制电路中，电阻R与R0串联。
当线圈中的电流大于等于60mA时，总电阻；
热敏电阻R的阻值R=R总-R0=50Ω-20Ω=30Ω；
根据乙图可知，警铃响时的温度为80℃，故A错误，B正确；
当环境温度升高时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流变大，它的磁场变强，故C错误；
根据题目描述可知，当衔铁吸合时，接通B，此时警铃响，因此B与C相连，那么A与D相连，故D错误。
故选B。
10．【答案】C
【知识点】通电螺线管的磁场；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）根据磁体间的相互作用规律，从而可以判断出电磁铁的磁极极性。
（2）知道电磁铁的磁极极性，可利用安培定则判断出电磁铁中电流的方向。
【解答】A、滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流变大，磁性增强，弹簧测力计的示数变小，说明电磁铁与上面的磁铁排斥。根据同名磁极相互排斥的规律，电磁铁的上端为N极，A不符合题意；
B、上端为N极，再利用安培定则判断，电源右端为“+”极，B不符合题意；
C、抽去铁芯后，电磁铁的磁性变弱，而电磁铁的上端为N极，同名磁极相互排斥，所以对条形磁铁的排斥力减小，因此弹簧测力计的示数将变大，C符合题意；
D、断开开关，电磁铁的磁性消失，但弹簧测力计下面挂着的磁铁具有重力，且还会与电磁铁的铁芯相互吸引，所以示数会增大，不会为零，D不符合题意。
故答案为：C
11．【答案】D
【知识点】电路的动态分析；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断螺线管的极性，然后根据磁极之间的相互作用判断悬挂的条形磁铁受到斥力还是引力；
（2）电流越大，电磁铁的磁性越强；
（3）闭合开关S1后，判断通过电磁铁电流大小变化，然后判断磁力的大小变化，最后对条形磁铁进行受力分析，进而判断测力计示数的变化。
【解答】（1）电磁铁线圈上电流从左到右，右手握住螺线管，四指指向右侧，大拇指指向上面，说明电磁铁的上面是N极；根据“异名磁极相互吸引”可知，悬挂的条形磁铁受到向下的引力；
（2）当开关闭合时，因两电阻并联，故电路中电阻减小，可知电路中电流变大，螺线管中磁场变强，对条形磁铁的吸引力增大，根据F拉=G+F吸引可知，弹簧测力计受到向下的力变大，故弹簧测力计的示数变大。
故答案为：D
12．【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】通电螺线管中间加一根铁芯，就变成电磁铁；分析选项中器材的工作原理，然后进行选择即可。
【解答】A.指南针利用的是磁体指南北的性质而不是电磁铁，故A不合题意；
B.电铃里面主要的工作部分是一个电磁继电器，通过它控制敲铃盖的小锤完成敲击动作，故B符合题意；
C.白炽灯利用电能转化为光能和热能，故C不合题意；
D.光盘利用激光照射盘面，然后再将反射的光信号转化为电信号来工作，故D不合题意。
故选B。
13．【答案】C
【知识点】右手螺旋定则；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】安培定则：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么指所指的那一端是通电螺线管的N极；弹簧发生形变时会产生弹性势能。
【解答】A、根据安培定则可知，电流通过电磁铁时，电磁铁有磁性且A端为N极；故A错误；
B、小锤击打铃碗时，弹簧片和衔铁分离，电路断开，电磁铁失去磁性；故B错误；
C、小锤击打铃碗时，电磁铁吸引衔铁，弹簧片弯曲发生弹性形变，具有弹性势能；故C正确；
D、如果改变通过电磁铁的电流方向，改变的只是蹄形磁铁的磁极而其磁性不会发生改变，因此电铃仍会响；故D错误；
故答案为：C。
14．【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁继电器相当于一个开关，它能实现用低电压控制高电压，弱电流控制强电流。
【解答】如图是汽车的起动电路图。当起动器开关闭合时，有较弱的电流通过器件（X），接着有强大电流通过电动机（M），并将电动机启动，因此X处可能是电磁继电器，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
15．【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】电磁铁产生的磁场很容易控制。磁场的有或无可以用开关来控制，磁场方向的改变可以通过改变电流方向来实现，磁场的强弱可以由电流大小来调节。人们利用电磁铁的这些特性设计和制造了许多生活和生产用品，如电磁继电器、磁悬浮列车、信息的磁记录。
【解答】A、指南针是直接利用磁铁而不是电磁铁，故不符合题意。
B、电铃利用到了电磁铁，故符合题意。
C、图中的发电机模型用到的是磁铁而不是电磁铁，故不符合题意。
D、图中电吉他的拾音器本身就有磁体，故不符合题意。
故答案为：B
16．【答案】A
【知识点】分子之间存在空隙；力的作用效果；基本电路与电路图；电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】（1）放入量筒中的黄豆和芝麻混合，这是研究分子之间存在空隙的一个类比实验；（2）力的作用效果包括能改变物体的运动状态和能使物体发生形变；（3）磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，这种性质叫做磁性；（4）电流本身看不见，需要转化为其它物体的变化来判断电流的有无。
【解答】A.放入量筒中的黄豆和芝麻混合，摇匀后读数变小，这是研究分子之间存在空隙的一个类比实验，为了有助于学生理解看不见的分子间是存在空隙的，但并不能说明分子间存在空隙，说法错误，故A符合题意；
B.海绵发生形变，因为力可以改变物体的形状，说明海面受到压力的作用，说法正确，故B不符合题意；
C.通电后电磁铁吸引大头针，因为磁体能够吸引铁磁性材料，说明电磁铁有磁性，说法正确，故C不符合题意；
D.开关闭合后灯泡发光，因为灯泡中有电流通过才可能发光，说明电路中有电流，说法正确，故D不符合题意。
故答案为：A
17．【答案】D
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】（1）根据选择项中假设的电源正负极，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定电磁铁的NS极；（2）根据磁性的特点，可以确定软铁棒D始终被吸引，根据确定的电磁铁的NS极，利用磁极间的作用规律可以确定条形磁体与电磁铁的相互作用情况。
【解答】（1）当电磁铁中有电流通过时，电磁铁有磁性，软铁棒D始终被吸引，不会被排斥，由此可以确定选择项BC错误。
（2）若A端为正极，则电流从螺线管的左端流入，右端流出，结合线圈绕向，利用安培定则可以确定螺线管的左端为S极，右端为N极。电磁铁的S极与条形磁体C的S极靠近，则C被排斥。故A错误，D正确。
故选D。
18．【答案】B
【知识点】磁极间的相互作用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】对题目的四个选择项进行逐个分析，结合其中所涉及的物理知识进行判定，然后得到答案。
【解答】A、列车的悬浮是利用列车底部和下方轨道间的同名磁极互相排斥，达到减小两者之间的摩擦阻力，从而可以提高车速．故正确但不符合题意；
B、使列车悬浮的是电磁铁，而不是磁性超强的磁石，故错误符合题意；
C、列车在悬浮状态下行驶，车体与轨道分离，因而车体与轨道间阻力小，故正确不符合题意；
D、列车的悬浮，即车轮与车轨间的摩擦力完全消失，所以车体与轨道间无阻力、无震动，运动平稳，故正确但不符合题意。
故答案为：B
19．【答案】C
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关；滑动变阻器的滑片P向左移动，电阻减小，电流增大，磁性增强；磁性的强弱是通过吸引大大头针多少来体现出来．AB线圈是串联的，电流是相等的，所以选C．
【分析】①影响电磁铁磁性大小的因素是：电流的大小.线圈的匝数.有无铁芯．
②怎样用吸引大头针数目的多少体现电磁铁磁性的大小．
③根据欧姆定律判断电路中电流的变化；串联电路电流处处相等．
④该实验应用了转换法，通过电磁铁吸引大头针的数量来说明磁性的强弱．
20．【答案】B
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【解答】A、电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关，故A错误；BC、电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁，通过电流的通断控制磁性的有无，不能用永磁体，故B正确，C错误；D、钢棒是永磁体，磁化后不容易退磁，故不能用钢棒代替铁芯，故选项D错误；故选B．
【分析】电磁铁是利用电流的磁效应制成的，电流的通断可以控制磁性的有无．电磁铁有电流有磁性，无电流时无磁性．铁芯需用软磁性材料制成，因为软磁性材料的磁性不能保留下来．
21．【答案】磁化；电流方向；电流大小
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）电磁铁其实就是螺线管中间加个铁芯；
（2）电磁铁的有点：通电有磁性，断电无磁性；改变电流方向，就可以改变磁极方向；磁性的大小可以靠改变电流大小、线圈匝数来实现。
【解答】当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。电磁铁的优点：磁性有无由电流通断来控制，磁极方向由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈的匝数、线圈形状来控制。
故答案为：磁化；电流方向；电流大小
22．【答案】（1）BD之间
（2）高
（3）上移
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据题目描述，结合图片确定电铃报警时衔铁的位置即可；
（2）根据欧姆定律分析报警时总电阻的变化，进而确定压敏电阻的阻值变化，最后确定CO浓度的变化。
（3）报警时通过电路的电流大小不变，即总电阻不变，根据R总=R1+R2分析变阻器的阻值变化即可。
【解答】（1）当CO浓度增大时，气敏电阻的阻值减小，那么总电阻减小，而总电流增大，电磁铁的磁场变强，将衔铁吸下来，接通BD所在的电路而报警，因此电铃应该接在BD之间。
（2）用久后，电源电压U会减小，而报警时的电流不变，根据U=IR可知，此时总电阻减小，即压敏电阻的阻值减小，则CO浓度比设定值高。
（3）报警时通过电路的电流大小不变，即总电阻不变，当CO浓度降低时，气敏电阻的阻值增大，根据R总=R1+R2可知，R2的阻值要减小，即滑片向上移动。
23．【答案】（1）减小
（2）变长
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）首先分析光敏电阻的阻值变化，然后根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律确定电压表的示数变化；
（2）电磁铁吸合时需要的电流大小是不变的，据此分析发光时间的变化。
【解答】（1）根据图片可知，定值电阻R1与光敏电阻R2串联，电压表测R2的电压。当光照强度增大时，光敏电阻R2的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，此时电压表的示数减小。
（2）若将R1换成阻值稍大的电阻，此时总电阻增大，而总电流减小，则当光照强度到达原来的临界值时电磁铁不会吸合，因此灯泡L的发光时间延长。
24．【答案】（1）磁性有无
（2）A
【知识点】磁体、磁极、磁化；电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】（1）电磁铁的特点：①通过通断电可以控制磁性的有无；②通过改变电流方向可以改变磁极方向；③通过改变电流大小可以改变磁性大小；
（2）能够被磁铁吸引的物质较铁磁性材料，主要包括铁、钴和镍等金属。
【解答】（1）机器人取放棋子时利用了电磁铁的磁性有无可以控制的特点。
（2）制作象棋棋子的材料应该是下列常见金属材料中的铁，故选A。
25．【答案】线圈质量太大，转动起来非常困难；磁场的强度可以靠改变电流来实现
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）线圈用很粗的铜线缠绕而成，质量非常大；
（2）电磁铁的优点：磁性可有可无；磁性大小可以改变；磁极方向可有改变。
【解答】这种大型发电机的结构与小型发电机不同，常采用线圈不动磁场转动的方式进行发电，其原因是：线圈质量太大，转动起来非常困难；其磁场常采用电磁铁而不采用永磁体的原因是：磁场的强度可以靠改变电流来实现。
故答案为：线圈质量太大，转动起来非常困难；磁场的强度可以靠改变电流来实现
26．【答案】电流的磁效应；N
【知识点】电磁铁的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据电磁铁的工作原理解答；
（2）根据安培定则判断电磁铁的极性。
【解答】（1）电磁铁的工作原理为电流的磁效应。
（2）线圈上电流方向向右。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向右，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端为N极。
27．【答案】（1）减小
（2）右
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，当饮水器内的水沸腾时，继电器S2断开，此时电磁铁的磁场变弱，通过控制电路的电流变小，据此分析解答；
（2）当饮水器的最高温度降低时，通过控制电路的电流会增大，此时电磁铁磁场增强，开关S2更不易断开。要使电路中的电流减小，就要增大滑动变阻器的电阻，据此分析滑片的移动方向。
【解答】（1）当饮水器内的水加热至沸腾的过程中，继电器线圈中的电流减小
（2）若想降低饮水器的最高温度，可将滑动变阻器R2的滑片向右调节。
28．【答案】（1）增大
（2）增强
（3）15
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据表格数据，分析光敏电阻的阻值随光照强度的变化规律；
（2）电磁铁的磁性强弱与通过它的电流大小有关，分析控制电路部分的电流变化即可；
（3）根据表格确定电流为30mA时的光照强度即可。
【解答】（1）由表格中数据可知，光敏电阻的阻值R随光照强度E的减弱而增大。
（2）当光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，则通过电磁铁的电流增大，那么电磁铁的磁性增强。
（3）根据表格可知，当线圈电流为30mA时，此时的光照强度为15lx，则：傍晚，当光照强度小于15lx(勒克斯)时，路灯开始工作。
29．【答案】（1）下
（2）减小
（3）减小电源电压
【知识点】电路的动态分析；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）接通控制电路时，衔铁受到电磁铁的吸引，根据衔铁的运动方向判断继电器的动触头与哪个触点接触；
（2）电梯超载，压敏电阻受到的压力增大时，这时控制电路会接通，根据电磁铁磁性的大小判断电流的大小变化，进而判断电阻的大小变化，最终弄清压敏电阻的阻值变化；
（3）首先判断电梯严重超载时压敏电阻的阻值变化，然后判断电流变化，最后根据电流的变化思考解决方案。
【解答】（1）当接通控制电路时，电磁铁会将衔铁向下吸引，这时继电器的动触头与下面的静触点接触，电铃工作，发出报警；
（2）电梯内部的压敏电阻随着受到压力的增大而减小），来改变控制电路中的电流， 从而达到改变电磁铁的磁性，起到报警的作用；
（3）当电梯严重超载时才自动报警，即报警电流增大，这时有可能导致超出电梯的承载能力发生危险；将报警电流减小为原来的电流是一种解决方案：①减小电源电压；②增大定值电阻阻值。
故答案为：（1）下；（2）减小；（3）减小电源电压
30．【答案】（1）500
（2）有磁场时巨磁电阻的阻值明显变大
（3）研究巨磁电阻的大小与磁场强弱的关系(或研究巨磁电阻的大小与磁场方向的关系)
【知识点】电磁铁的构造和原理
【解析】【分析】 （1）要解决此题，需要掌握电阻的计算公式： R=
（2）要得出结论，分别计算出GMR存在磁场和不存在磁场时的电阻，然后进行比较．
（3）要解决此题，需要掌握电流对磁场强度的影响，及电流方向对磁场方向的影响．
【解答】(1)在没有磁场时GMR的电阻根据欧姆定律得，R==500
(2)有磁场时GMR的电阻根据欧姆定律得，R==1500，与无磁场时相比，GMR的电阻明显变大。
(3)由于保持原有器材不变,所以可以通过移动R1的滑片改变其阻值，从而改变通电线圈中的电流，因此可以改变螺线管的磁性强弱。
同时可以通过改变线圈中电流的方向来改变螺线管的磁场方向。
故答案为：（1）500；（2）有磁场时巨磁电阻的阻值明显变大；（3）研究巨磁电阻的大小与磁场强弱的关系(或研究巨磁电阻的大小与磁场方向的关.
31．【答案】（1）L2
（2）当某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行时，
车对水平地面的最小压力：F最小=G最小=m最小g=20×103kg×10N/kg=2×105N，
由图象可知，此时的输出电压：U=1V，
由欧姆定律可知电路总电阻：，
那么电阻R的阻值：R=R总-R线圈=50Ω-20Ω=30Ω；
（3）要求禁止质量更小的车辆通行，此时车辆对传感器的压力变小，压力传感器输出的电压U就越小，根据可知，电路中的电流变小。由于吸合电流不变，则需要增大电路中的电流，采取的方法有：减小R接入电路的电阻。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）分析超载和不超载时，衔铁的位置及两盏灯的亮暗情况得出结论。
（2）车对水平地面的压力等于它的重力，由图象求出压力传感器的阻值，然后由串联电路特点与欧姆定律求出R阻值。
（3）要求禁止质量更小的车辆通行，此时的压力变小，压力传感器输出的电压U就越小，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，最后根据吸合电流不变，分析电阻R的阻值变化即可。【解答】（1）根据乙图可知，当压力增大时，传感器输出电压增大，则通过电磁铁的电流增大，磁场变强。根据甲图可知，车辆不超载时，衔铁接上端，L1亮；车辆超载时，衔铁被吸合，衔铁接下端，L2亮，由题意知，L1是绿灯，L2是红灯。
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